時間:2023-04-19 16:52:17
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本文以常用的車載物流過程為研究對象,在貨柜中部署傳感器節點,來實時監測貨物運輸過程的相關環境參數,WSN中的匯聚節點通過藍牙傳輸協議將數據傳給作為網關的智能手機,智能手機通過GPS衛星定位將位置信息加入到參數數據中,再通過移動通信網絡將數據傳輸到后臺系統中。本論文研究主體為車載部分,其架構如圖2所示。
1.1傳感器節點的設計本系統中,傳感器節點的主要任務是實時監測相關環境參數,并對其他節點轉發來的數據進行存儲和轉發,使數據通過WSN傳輸到匯聚節點處,其處理能力、存儲能力和通信能力要求不高,因此采用簡單節約的設計方案。如圖3所示,傳感器節點由傳感器模塊、處理器模塊、射頻模塊、電源模塊和電路等部分組成。傳感器模塊負責對所需參數進行采集和模數轉換。處理器模塊負責控制整個傳感器節點的操作,存儲和處理傳感器模塊采集的以及射頻模塊發送過來的數據。射頻模塊負責與其他節點之間的通信,對數據進行發送或接收。電源模塊負責為整個節點提供運行所需的能量,是決定節點壽命的關鍵因素之一。電路則包括聲光電路、復位電路及接口電路等。(1)處理器模塊。處理器模塊是傳感器節點的核心部分,本設計方案中,處理器選用德州儀器(TI)公司的16位超低功耗微控制器MSP430F135,該處理器采用1.8V-3.6V的低電壓供電,可以在低電壓下以超低功耗狀態工作,非常適合應用在對功耗控制要求甚高的無線傳感器網絡。該處理器同時擁有較強的處理能力和較豐富的片內資源,擁有16kB閃存、512BRAM、2個16位的定時器、1個通用同步異步接口(USART)、12位的模數轉換器(ADC)和6個8位并行接口。(2)射頻模塊。在無線傳感器網絡實際應用中,傳感器節點既需要發射又需要接收數據,因此本設計方案中的射頻模塊采用收發一體的無線收發機。射頻模塊采用Chipcon公司推出的無線收發芯片CC2420,它的工作電壓位于2.1~3.6V之間,收發電流不超過20mA,功耗低;其具有很高的集成度,只需要較少的電路就可工作,天線設計采用PCB天線,進一步減小模塊體積。CC2420工作在2.4GHz頻段上,支持IEEE802.15.4和Zig-Bee協議;采用O-QPSK調制方式,抗鄰道干擾能力強;128B接收和128B發射用的數據緩存空間,數據傳輸速率高達250kb-ps。(3)傳感器模塊。傳感器節點的數據采集部分根據實際需要選擇相應的傳感器,如溫度、濕度、振動、光敏、壓力等傳感器。本文的研究重點不在傳感器上,因此僅以溫濕度傳感器作為例子。本方案采用Sensirion公司的SHT15溫濕度傳感器,該傳感器將傳感元件和信號處理電路集成在一起,輸出完全標定的數字信號[3]。其工作溫度范圍在-40℃-123.8℃之間,其在-20℃-70℃范圍內,溫度測量精度在±1℃以內;濕度范圍在0%-100%之間,在10%-90%范圍內,濕度測量精度在±2%以內。
1.2匯聚節點的設計在本系統中,匯聚節點的主要任務是接收傳感器節點轉發來的數據,進行存儲和處理后傳輸到網關節點處,同時,接收來自網關節點的信息,向傳感器節點監測任務。匯聚節點是連接WSN和外部網絡的接口,實現兩種協議間的轉換,使用戶能夠訪問、獲取和配置WSN的資源,對其處理能力、存儲能力和通信能力要求較高。而為了與傳感器節點匹配,匯聚節點的硬件結構與傳感器節點基本相似,如圖4所示,匯聚節點沒有傳感器模塊,增加了存儲器模塊和藍牙通信模塊。(1)處理器模塊。同樣的,處理器模塊也是匯聚節點的核心部分,主要負責控制整個匯聚節點的操作,存儲和處理來自射頻模塊或者藍牙通信模塊的數據,再將處理結果交給射頻模塊或者藍牙通信模塊發送出去。本設計方案中,處理器選用TI公司的16位超低功耗微控制器MSP430F1611,該處理器和MSP430F135一樣,可以在1.8V~3.6V的低電壓下以超低功耗狀態工作,但其擁有更強的處理能力和更豐富的片內資源,48kB閃存和10KBRAM、2個16位定時器、1個快速12位ADC、雙12位DAC、2個USART接口和6個8位并行I/O接口。(2)存儲器模塊??紤]到物流運輸過程中環境多變,容易帶來一些不確定因素,這些不確定因素可能引起處理器自帶的存儲器中的數據丟失,因此匯聚節點需要存儲一些重要的數據。本設計方案中,匯聚節點的外部存儲器芯片選用由Mi-crochip公司生產的24AA64,工作電壓低至1.8V,它采用低功耗CMOS技術,工作時電流僅為1mA,而且可以在惡劣的環境下穩定工作。由于匯聚節點對存儲容量要求不高,而且24AA64芯片的存儲容量為64KB,擦寫次數可達到百萬次,因此一塊芯片即可滿足本系統的存儲要求。(3)藍牙通信模塊。本系統采用智能手機作為后臺系統和WSN之間的網關,來實現遠距離的數據傳輸。為了使匯聚節點與智能手機能夠進行通信,采用藍牙通信協議。而在匯聚節點使用藍牙通信方式需要增加一個藍牙通信模塊。本設計方案中,采用SparkFun公司的BlueSMiRF模塊,其工作電壓為3.3V-6V,工作電流最大為25mA,功耗較低;其最大傳輸距離為100m,通信速率最高可達115200bps;其天線為PCB天線,所需器件很少,故模塊的體積很小,可以通過串行接口直接與處理器模塊相連。
1.3網關節點的設計本系統要求在后臺系統和WSN部署點間進行雙向通信,為了實現遠距離的數據傳輸功能,有兩種方案,一是匯聚節點增加移動通信模塊,如GPRS模塊[4];二是采用智能手機作為后臺系統和匯聚節點之間的網關。方案一對匯聚節點的要求進一步提高,不僅處理過程更加復雜,其能量消耗也大大提高;另一方面要實現物流過程的跟蹤,還需有定位功能,一般采用GPS模塊[5],這樣成本也將大大提高。相比之下,方案二優勢明顯,采用智能手機可以進行各種復雜的數據處理,進行大量數據的存儲,使用移動通信網絡與后臺系統進行通信,使用內置的GPS定位功能,后臺用戶可以在緊急事件發生時直接聯系貨車司機等。因此,本系統采用智能手機作為網關節點。本設計方案中,采用中國移動M811手機作為測試對象,其支持4G/3G/GPRS等移動網絡,可以方便地使用移動網絡與后臺系統進行通信;其具有GPS定位功能,可以實現貨車定位;具有藍牙通信功能,可與匯聚節點間采用藍牙通信;使用An-droid4.0操作系統,擁有豐富的開源資源,方便軟件的設計。
2系統軟件部分設計
本系統使用WSN中的傳感器節點檢測物流過程中相關環境參數并發送到匯聚節點處,由其將數據通過藍牙連接傳輸到智能手機,智能手機通過移動通信網絡將加入GPS信息的數據傳輸到后臺服務器。系統各部分的工作任務不一,硬件條件也有很大差別,因此系統的軟件設計也十分關鍵。
2.1傳感器節點程序設計傳感器節點主要承擔數據采集和發送的工作,由于其能量及處理資源有限,因此需要采取節能和減少數據處理的設計方案。本設計方案中,傳感器節點采取按需求喚醒的工作方式,檢測等待時間(等待時間可由后臺設置)未到或者沒有收到匯聚節點命令時節點處于休眠狀態;當等待時間一到或者收到命令時,立刻開始工作,進行采集數據并發送,或者根據命令完成相應操作,完成后又進入休眠狀態,等待下一次激活,其程序流程如圖5所示。
2.2匯聚節點程序設計匯聚節點的主要任務是接收傳感器節點轉發來的數據,處理后通過藍牙傳輸到網關節點處,同時接收來自網關的命令,完成相應的操作。相比于傳感器節點,匯聚節點的工作更加復雜,而且其能量和處理資源也不多,因此采取與傳感器節點相似的節能設計方案,將復雜的數據處理工作交予網關節點,其程序流程如圖6所示。
2.3智能手機APP設計智能手機作為本系統的網關節點,承擔協議轉換、數據傳輸、數據處理等復雜工作,因此開發相應的應用程序(Applica-tionProgram,簡稱APP)來實現上述功能,其流程圖如圖7所示。該APP實現對智能手機內部藍牙模塊的調用,通過藍牙連接與匯聚節點通信;利用智能手機的GPS模塊獲取位置信息,加入到接收到的傳感器數據中,再通過移動通信網絡傳輸到后臺系統;接收后臺系統的命令,完成相應的操作;同時通過智能手機對應的界面提供數據顯示、告警提醒以及日志功能。
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1.1網絡結構總體方案
網絡結構是整個系統的基礎,網絡結構的設計直接關系到整個網絡的傳輸質量、業務拓展及運營服務質量。目前,網絡結構的設計已從電纜向光纖,從模擬向數字化、寬帶化、智能化趨勢發展。網絡拓撲結構主要分星形網、樹形網及環形網,一個網絡一般由多種網絡結構組合而成,為達到較高的可靠性擬采用環形+星型網絡拓撲結構,在主干段以及配線段用光傳輸系統實現光纖到樓,再建同軸電纜和雙絞線重疊網作為用戶引入。重疊網在光信號通路上通過共纜分纖方式將電視與數據業務物理分開形成以CATV為基礎的重疊式綜合業務網絡。整個網絡拓撲圖如圖1所示,具體方案為:在小區綜合樓內設置一分前端,并入會澤縣城域骨干環網,具有自愈傳輸功能;從分前端到各個光節點采用一級星形結構,盡量延伸光傳輸距離,使光信號幾乎送至用戶;從光節點至用戶電纜(同軸電纜或雙絞線)采用星形無源結構,傳輸距離不超過100m,最大限度保證信號傳輸質量。
1.2分前端機房的設置
因要接入城區自愈環中,故機房應配備具有二選一光接收并且具有自動切換功能的光接收機和支持冗余環網拓撲結構的數據傳輸設備,從而實現來自順方向及逆方向上信號的冗余。環網光纜采用48芯光纜,以滿足今后多業務需求。根據實地情況,機房設于小區中較集中的綜合樓內,同時考慮到今后這一區域的發展,在路口設一交接箱,以滿足今后小區處用戶的接入。
2分配光纜網路由規劃
(1)光網絡結構:如前所述,分前端后采用一級星形光網絡拓撲結構。
(2)光節點芯數:考慮到下一步互動電視及今后其它數據業務的開展,每個光節點設計8芯(一芯下行、一芯上行、兩芯數據、四芯備用)。
(3)光節點數:依據一步到位、分步實施、逐步發展的方針,同時根據小區實際情況,為滿足星形無源電纜網的要求,盡可能延長光網絡范圍,以達到高質量傳輸、易維護的標準,小區內共設光節點38個。
(4)由于全部光纜為地溝敷設,且距離相對較短,考慮到降低施工難度,同時又能達到最高的網絡傳輸標準,所有光節點均用8芯光纜直接鋪設至機房。根據以上標準,繪制路由圖如。
3CATV系統設計
網絡整體結構確定之后,就可以對CATV及相應的數據業務系統進行設計。目前雖然新產品層出不窮,但對于HFC網絡來說,網絡結構確定之后對CATV系統的設計變得較為容易。
(1)光系統波長:環網節點仍采用以前的1550nm系統主用、1310nm系統備用的方案,分前端之后的分配光網絡由于傳輸距離較短,故采用1310nm系統,具有很大的靈活性。
(2)由于分配光網絡采用一級星形結構,故光發射機及分路器在分前端集中分配。
(3)計算出各光節點鏈路參數,確定所需光發射機參數,每個光節點接收機的輸入光功率按-2dB計算,計算過程略。
(4)繪制出光系統分配圖。
(5)光機以下的同軸電纜分配網由于采用無源星形入戶設計,光機信號經分支分配器后直接至用戶,經實地勘察最大傳輸距離不超過80m,故此部分網絡較為簡單,同時最大限度地保證了用戶端的信號指標(同軸電纜分配圖略)。
4數據傳輸系統設計
小區數據傳輸系統的設計必須依托于現有的城域骨干網。目前我縣城域骨干網是由MSTP系統為切入,以CiscoCatalyst3750M為核心,旁掛BAS做認證設備,采用星形結構聯至分前端各匯聚節點CiscoCatalyst3560上的網絡構架。同樣的,把小區分前端作為一匯聚節點,由于匯聚層不采用環路結構,故用CiscoCatalyst3560直接聯至中心機房CiscoCatalyst3750M即可。通過開啟CAT3750M的MPLSVPN功能即可滿足匯聚層下集團用戶對虛擬專用網的需求,同時用BAS實現對個人用戶的認證工作。對接入層來說,根據上述網絡設計結構,小區內共設38個星形接入點,如果接入點用戶有MPLSVPN需求的,要求接入設備必須支持路由功能,否則的話直接采用普通接入交換機,來實現對個人用戶的網絡接入。數據傳輸系統結構設計。
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1.1無線傳感網絡技術很受大眾的喜歡與它的高科技的發展是分不開的,而且許多國家也很重視它的發展,世界各國的工業界、高科技界和學術界對無線傳感網絡的發展展開了猛烈的攻勢,希望可以通過靠科技技術的結合實現無線傳感網絡技術的進步,許多國家還將無線傳感網絡技術列入國家的重點研究技術,而且一些周刊和雜志對無線網絡的評價也很高,認為無線傳感網絡技術是未來引領世界計算機進步的主要技術。
1.2無線傳感網絡技術在我國的發展還很緩慢,這主要是由于無線傳感網絡技術在我國出現的時間比較晚,無線傳感網絡技術在我國的研究方案中還處在初級階段,與西方一些發達國家相比,存在嚴重的滯后性,我國在無線傳感網絡技術上的研究主要局限在仿真計算和網絡協議等,在人們的生活和軍事中的應用還很少,而且無線網絡現在已經可以用來作環境監測,我國卻沒有將無線傳感網絡技術應用到實處。
1.3目前,中國的未來技術研究方向中有幾項是專門針對無線傳感網絡技術進行直接論述的,而且在一些重大會議的決策里面,也將無線傳感網絡技術列為三大前沿信息技術,無線傳感網絡技術中的自發組織網絡技術和智能感知技術都成為中國重點信息技術研究,無線傳感網絡技術在我國如此重視的情況下一定會有所成就,無線傳感網絡技術也成為社會信息技術發展的必然,在我國,信息技術領域廣泛地被應用已經成為不爭的事實,對人們的生活、工作和社會的發展帶來很深刻的影響。
2無線傳感網絡技術的應用發展
2.1無線傳感網絡技術在環境監測方面的應用和發展現代社會,人類的生活水平在逐漸的提高,人們對于環境的探討也越來越重視,環境方面的應用科學也越來越多,傳統的環境探索的模式已經不能滿足人們對環境探索強烈的欲望,而且關于環境的采集數據的難度也越來越大。無線傳感網絡技術的出現及時地解決了環境探索方面的難關,無線傳感網絡技術對戶外的野生動物的跟蹤、發現和保護做出了巨大的貢獻,通過無線傳感網絡技術,人們能夠對各種野生動物的生存成長環境做監測,比如說動物生存環境的氣象、洪澇災害、地球的物理環境、環境的污染狀況、大氣的監測等等,根據監測的結果采取必要的保護措施和改善措施。
2.2無線傳感網絡技術在軍事領域的應用和發展無線傳感網絡技術起于軍事領域,無線傳感網絡技術在軍事上的應用是它能夠在國家的邊疆上站崗放哨做警衛,將無線傳感網絡器安置在國家的邊疆防線上,士兵可以直接通過無線傳感網絡技術對國家邊疆進行防御,接受來自不同方向的信息并及時果斷地做出相應的措施。無線傳感器在軍事上的另外一個應用就是可以對目標進行定位,以及時地防范敵軍的可能的侵襲和進攻,還可以通過無線傳感技術對無人駕駛的車輛進行擺布,戰爭結束后,無線傳感網絡還能對戰場的破壞性和環境污染程度進行監測并且評估。
2.3無線傳感網絡技術在家庭生活中的應用和發展無線傳感網絡技術最貼近人的生活的應用就是在家庭生活中的應用,無線傳感網絡器可以為人民的生活提供很多方便,并且能夠使人們的生活環境更舒適,無線傳感網絡技術為人們的生活提供比較人性化智能家居,比如說像冰箱、真空吸塵器、錄像機和微波爐等,這樣用戶就可以在遠處遙控這些家用產品,而且還能通過無線傳感技術在家里的主要房間安裝監測器,以便隨時控制家里的安全。
2.4無線傳感網絡技術在醫療衛生行業的應用和發展無線傳感網絡技術在健康護理人的方面的應用主要是用來對患者和醫生的行為進行監測,人的身體里面有很多我們并不知道的生理和心理數據,將無線傳感網絡技術安裝在病人的身上就可以隨時觀察病人的病情,并得到及時的救治,無線網絡傳感技術在不久的將來會更加的方便,用途也會更加的多,還能實現醫療的遠程遙控。
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1.1銅線接入技術
銅線接入技術起源較早,是先期通過已經搭建好的電話線網絡進行信息傳輸,然后將傳輸的信息經過編碼等處理輸送到用戶。但是受到銅質材料的物理性質的局限,使得這種技術的信息傳輸速度較為緩慢,因此,難以適應現代快速的信息傳輸要求,已經逐漸應用市場,未來一段時間內將會被其他技術所取代。
1.2同軸電纜接入技術
同軸電纜是本世紀初最為常見的一種信息傳輸媒介,分為網絡同軸電纜和視頻同軸電纜兩大部分,網絡同軸電纜主要用于傳輸數字信息,提供網絡使用,而視頻同軸電纜主要用于傳輸各類音頻文件。同軸電纜即Coaxial;由兩個同心導體組成,由于導體層和屏蔽層之間共用一個軸心電纜,因而得名。最常見的同軸電纜可分為四層:中心銅線層、塑料層,網狀導電層和電線外皮層;其中中心銅線可與網狀導電層形成電流回路。同軸電纜傳導的是交流電,中心銅線發射出來的無線電波將會被網狀導電層隔離,網狀導電層接地來控制發射出的無線電波。同軸電纜的信息傳輸媒介是電纜,電纜在鋪設的過程中必然會發生彎曲,所以應該具有一定的柔韌性。但是同軸電纜的使用原理是將中心信息以網狀的形式進行傳遞,一旦某一區域發生損壞,那么整體的信息傳輸工作就會受到干擾,因此,人們不得不在電纜的外部進行保護層處理,以確保信息傳輸的穩定性,保護層又與電纜的柔韌性發生沖突,因此只有處理好這一問題才能拓寬同軸電纜的應用范圍。
1.3光纖接入技術
光纖接入技術是面向的FTTC和FTTH的寬帶網絡接人技術;光纖接入網技術即OAN技術是目前電信網中發展最快的接入網技術。光纖接入技術指將交換機與用戶之間的饋線段、配線或者及引入線段的全部或部分引入光纖以實現信息傳輸。由于光纖具有高頻寬、高抗干擾力、低成本以及許多其它傳輸介質無法達到的優良性能使得光纖成為目前應用最為廣泛的傳輸媒介意;光纖也是目前傳輸速率最高的傳輸介質,光纖已大量用于主干網中。用戶環路中應用光纖可以滿足用戶未來對各種寬帶業務的需求;寬帶接入網的最終形式也是光纖接入技術。
1.4無線接入技術
無線用戶環路是指利用無線技術為固定用戶或移動用戶提供電信業務,因此無線接入可分為固定無線接入和移動無線接入,采用的無線技術有微波、衛星等。無線接入的優點有:初期投入小,能迅速提供業務,不需要鋪設線路,因而可以省去浦縣的大量費用和時間;比較靈活,可以隨時按照需要進行變更、擴容,抗災難性比較強。無線接入技術即RIT,是RadioInterfaceTechnologies的簡寫;另外,無線接人技術也被稱空中接口。無線接人技術通過無線介質將用戶終端與網絡節點相連以實現用戶在網絡中與有線技術一樣通信的技術。無線信道傳輸的信號遵循以構成無線接人技術的主要內容作為傳輸協議,無線接入技術可以向用戶提供移動接入業務,而這是有線接入技術無法做到的。無線接入網就是指全部或部分采用無線電作波為傳輸媒介以連接用戶、交換中心的一種接入技術;無線接人系統的定位作為通信網的一部分,是本地有線網的延伸與補充,也可作為臨時應急系統。
2、實際應用
因為上述四種傳輸網絡技術各有利弊,所以其未來的發展前景和實際應用范圍也有所差異,下面進行詳細的介紹和分析:
2.1銅線接入技術的實際應用
從目前網絡技術的發展來看,高速度傳遞是一個必然趨勢,也是用戶的基本需求,所以銅線接入技術的應用范圍就會大大的縮減,以至于最終被完全取代?,F階段而言,可以利用已經鋪設好的電話線,通過銅線接入技術完成一些相對簡單的信息傳輸例如傳真等。
2.2同軸電纜接入技術的實際應用
同軸電纜接入技術是目前應用最為廣泛的一種,該項技術的使用年限高、對外部環境的抵御性較強,但是最終會被越來越高端的技術做取代,短時間內還會有一定的發展空間,主要集中在蜂窩移動通信系統等。
2.3光纖接入技術的實際應用
光纖接入技術的使用比較靈活,用戶可以根據實際需要進行恰當的選擇,例如如果是辦公區使用信息傳輸,可以申請使用光纖到具體辦公室,如果是獨立用戶使用可以選擇光纖到家庭等。所以未來光纖接入技術會得到很好的發展,但是其使用費用相對高昂,普及起來尚需要一段時間。
2.4無線接人技術的實際應用
無線接入技術的原理已經在上文中進行了詳細的論述,這里不再重復。通過上述論述分析我們可以獲悉,這種無線接入技術使用起來更方便,用戶不再受到線路的限制,能夠實現某一區域內的靈活移動,對于用戶來說使用更為方便舒適。在這種巨大優勢的推動之下,越來越多的用戶傾向于選擇無線接入技術,這也促進了無線接入技術的快速發展。現如今無線接入技術已經覆蓋了電話信息業務和網絡信息業務等諸多方面,成為人們生活工作中不可缺少的一項重要信息傳輸方式。除此之外,人們推崇無線接入技術的關鍵在于其使用成本較低。利用蜂窩數據平臺進行的信息傳輸不涉及網絡,所以網絡費用可以得到降低,使用成本低廉。未來的發展前景將會越來越廣。
3、結束語
現在,因特網采用的是TCP/IP協議,因為TCP/IP比較簡單而實用的,分為應用層、傳輸層、網絡層、主機到網絡層。本文將按照TCP/IP的層次順序,簡要介紹與之相關的安全傳輸通道技術。
1.主機到網絡層在這一層面,主要探討在數據鏈路層軟件方面實現安全傳輸通道的技術?,F在,通用的安全協議有兩個:PPTP和L2TP。它們主要在遠處訪問VPN上起作用。1.1PPTP的封裝將用戶數據,TCP或UDP,IP進行綁定,封裝,然后傳輸給PPP。
2.網絡層在網絡層實現安全傳輸通道的技術主要體現在IPSec規范上,它是將安全機制引入TCP/IP網絡的一系列標準,主要包括安全協議、安全聯盟、密鑰管理和安全算法等。是主機之間、安全網關之間以及主機與安全網關之間數據安全的保證。它支持多種方式的VPN訪問,包括ExtraNetVPN訪問,IntraNetVPN訪問和VPN遠程訪問。
3.傳輸層目前,在傳輸層能夠實現安全傳輸通道的協議是安全套接層協議,(SecureSocketLayer,簡稱SSL),它需要以可靠的傳輸服務為基礎。它主要由SSL記錄協議和SSL支持協議兩部分組成。
4.應用層網絡層的安全協議增加了主機或進程的數據通道的安全性。實質上是說,安全數據通道主要在主機之間或進程之間,但對于傳輸文件的安全性不同需求無法滿足。換言之,如果兩臺主機之間或進程之間建立起一條安全的IP通道,則在這條通道上傳輸的全部IP包都會自行被加密。但是如果真的需要區分具體文件的不同的安全性要求,那就需要依附于于應用層的安全性。應用層的安全服務,最突出特點就是能安全的靈活處理單個文件。以電子郵件的收發為例:一個電子郵件系統也許需要對待發信件的某些段落進行數字簽名操作,而對于較低層的協議,他們是無法區分文字段落的,因而無法對相應的文字進行數字前面。繼而不能保證文件傳輸的安全性和完整性。可是應用層就能夠達到這個要求,對精細層面進行安全操作。
二、結語
1.1OTN分層
OTN作為光層組織網絡的傳送網絡,整體可劃分為光通道層、光復用段層和光傳送段層三大子層機構,三大子層有機構成一系統建構,組構OTN技術支撐。其中,光通道層又由兩部分建構,OTUk和ODUk。OTUk即光通道傳送單元,ODUk即光通道數據單元。光通道傳送單元和光通道數據單元基本與SDH技術的段層和通道層兩部分相對應。所以,從OTN技術本質上來講,它打破了現存的SDHWDM的傳統優勢,是對傳統的更進一步、提升效能的繼承和創新,而且,OTN技術還擴展了對應業務傳送需求的組網功能。
1.2OTN優勢
OTN技術是對傳統組網技術的繼承、整合和創新,與已有的SDHWDM等傳送組網技術比較,它具有多元優勢:多種客戶信號封裝和透明傳輸。完美支持多種協議,大顆粒的帶寬復用、交叉以及配置。容量的可擴展性較強、強大的開銷和維護管理能力。FEC的糾錯能力較強、增強了組網和保護能力。
2OTN傳輸技術在移動網絡中的應用
2.1網絡組網架構
OTN組網總體網絡架構在移動網絡建設中存在不同的方式,當前整體分為省際干傳送線網、省內干傳送線網以及城域傳送網3大建構板塊。通過3大板塊的組網構建,OTN作為一種透明的信息網絡傳送平臺,能夠實現多元業務平臺提供的多元業務的統一傳送。
2.2OTN組網模型
2.2.1省與省之間的干線傳送網的組建模式
(1)網絡組建的拓撲模式
省級干線能夠傳送到省際干線傳送網旁邊的部分省份,光纜網絡傳輸的出口方向只有2個,通過對比得知其它省份光纜網傳輸的出口方向3個以上,可以根據光纜網絡拓撲采用網狀式的結構組建OTN傳輸網,外省的業務接入點通過環網來實現。
(2)網絡傳輸的波道規劃
如果一個節點需要擔任多方位傳輸的任務,那么在規劃它傳輸方向的波道時要根據它的業務流量和流向來確定,如果同一條線路使用了兩個不同方向的波道要將它們規劃到同一個交叉單元中,這樣可以有效地避免在外部跳纖來實現通道的連接。
2.2.2省內干線傳送網OTN組網
(1)組網拓撲
組網的業務特點:將省會城市的網絡節點作為中心,擔任匯聚和收集各地市業務節點。光纜網的業務特點:各地市的節點以省會城市的節點作為中心,且分布在各個環線之上。
(2)網絡波道規劃
ONT網絡組織的環形結構有以下特點:省會的城市節點呈現多維狀態,而一般的地市級節點只能支持兩維。
2.2.3城域傳送網OTN組網
城域傳送網OTN網絡結構不同的組建方式是根據網絡規模的大小來確定的,主要分為大規模形式的城域傳送網和中小規模形式的城域傳送網,下面舉例說明。
(1)組網模式的拓撲
從城域傳送網的整體來看,它的規模相對較大且核心的節點數量也比較多,整個網絡的業務量也大。在這種傳輸網絡中核心層是專門負責提供核心節點之間的中繼電路,同時也負責各種業務的調度,且能夠實現業務的大容量調度和多業務同時傳送的功能。
(2)網絡波道規劃
核心層和匯聚層可以組建獨立的網絡,在業務的初期可以根據實際情況只在核心層組建ONT傳輸網絡,在組織網絡結構的時候要充分地考慮光纜網絡的連通程度和業務的流量和流向,匯聚層采用環形組建形式,每個環可以接到兩個核心的節點之上。
3結語
音樂作品網絡傳播勵志作用的可行性
多媒體技術和互聯網在全球廣泛運用的背景下,音樂作品網絡傳播已經是目前音樂藝術傳播的全新手段,并已滲透到人類生活的方方面面,一種新的傳播模式和文化理念已經悄然形成。作為網絡傳播子系統之一的音樂作品網絡傳播,既傳播音樂作品,又將音樂作品的創作理念、演奏水準、制作技術一并傳播。大學生日常生活中的重要內容之一就是收聽網絡音樂作品,因此借助網絡傳播的優秀音樂作品對大學生進行勵志教育是完全可行的。網絡傳播的優秀音樂作品在當今時代必然成為進行勵志教育的有效途徑。音樂作品是大學生勵志教育的有效載體,對于大學生來說,網絡傳播的音樂作品有著強烈的感染力和吸引力,接受相對容易,在對大學生進行勵志教育的過程中起著不容忽視的作用,是傳統的勵志教育的有力補充,煥發出新的生機,從方式、形式和方法等多個方面給勵志教育的手段增添了新的活力。
網絡傳播音樂作品可以有效干預大學生網絡成癮
21世紀網絡已成為大學生日常生活不可或缺的一部分,同時也在改變著當代大學生的認知、情感、思想與心理。由于使用網絡不當和認知偏差,一部分學生沉迷于網絡不能自拔,變成了“網絡成癮癥”,對他們的生活產生了各種各樣破壞性的嚴重影響,一系列問題由此產生。當代大學生由于受到知識、閱歷等諸多因素的限制,在紛繁復雜的網絡信息面前,其辨別真偽的能力還是欠缺的。通過音樂作品網絡傳播這個有效媒介,加以適當地進行網絡素養教育,幫助大學生合理有效運用網絡媒體,提高大學生自我辨識能力,增強分析網絡信息的能力,讓音樂作品通過網絡傳播來有效地干預大學生網絡成癮現象。一些學生沉迷網絡之后,真善美不清、假惡丑不辨,究其原因最根本的就是知識面不寬、社會閱歷相對簡單等,造成上述這些原因實際上都是學生的人文精神得不到充分培養的結果。所以像網絡傳播的音樂作品這樣的隱性教育作用就非常明顯,音樂本身的特點有著其他教育手段所不可替代的重要作用。隱性教育是個體在潛移默化中接受教育的一種認知方式,主要方式是運用寓教于樂、寓教于文等多種手段。網絡傳播優秀音樂作品具有間接性、滲透性、隱蔽性與有效性等隱性教育的特點;同時具有感悟性、無意識性與深刻性等隱性教育的特質。
網絡傳播的優秀音樂作品在大學生勵志教育中的應用
1.好的音樂作品通過網絡傳播為人們從另一渠道提供心理解壓方式并能起到勵志作用。在聆聽進而欣賞理解音樂作品的過程中,聽眾從聽覺享受到心理感應,將消極情緒從情感中剔除,從而與優秀的音樂作品達到共鳴并獲得情感的升華。音樂作品欣賞的過程既是一個聽覺盛宴的享受過程,也是一個精神升華的提升過程,欣賞者受到的勵志教育是潛移默化、春風化雨的,在一個個追尋音樂美、接受音樂美的過程中,人格得到塑造與完善。如今生活節奏之快,人們在各個層面總會遇到層出不窮的問題,面對各種各樣突如其來的壓力,特別是大學生,他們對說教意味偏濃的音樂產生抵觸情緒。而音樂作品通過網絡傳播則是一種新興的方式,這些優秀的網絡傳播音樂作品非常容易學唱,大學生們在傳唱歌曲的過程中找到了情感情緒的共鳴并得到了勵志。優秀的音樂作品通過網絡傳播既滿足了大學生的心理需求又起到了勵志作用。
2.同任何優秀的作品一樣,網絡傳播的優秀音樂作品同樣包含著創作者的真情實感,勢必給聽眾帶來震撼并產生深刻的影響。筷子兄弟的歌曲是網絡傳播很廣的,他們的《父親》以其樸實無華的歌詞和簡單明朗的旋律走進了人們的心里,也傳遞了感恩之情,對大學生的勵志教育是很明顯的。好的勵志歌曲通過網絡傳播會起到事半功倍的作用,不僅可以讓大學生提高了欣賞能力和藝術品位,最重要的是激勵大學生積極面對學習生活中遇到的困難和挫折,努力提高和完善自身的心理素質和品德情操。
3.網絡傳播的優秀音樂作品還能夠培養團隊精神,提升與人合作交流的能力。優秀的音樂作品用一個個音符、一段段旋律構架起人們之間永恒的溝通橋梁,美好的音樂是人類通用的語言,它沒有語言限制,沒有空間與時間的界限。熱愛音樂的人寬容、開朗、熱情,與人為善。很多音樂作品是需要互相配合才能完成的。網絡傳播的優秀音樂作品同樣也是,在這些音樂作品中表現出的密切配合、水融的關系正是人們處理、協調人際關系時十分需要的。
音樂作品網絡傳播勵志作用的實現途徑
1.利用網絡傳播音樂作品創設獨特的教育情境。利用校園網,充分發揮現代化多媒體的功用,傳播優秀的音樂作品,在校園內營造濃厚的音樂氛圍,讓學生們感受到高雅、優秀的網絡傳播的音樂作品的存在,達到情緒的宣泄、情感的共鳴;其次,在學校網站的主頁、系部主頁留一版面介紹音樂作品,邀約音樂藝術家參與大學生勵志教育。
2.充分利用網絡這個新興媒介廣泛傳播音樂基本知識。音樂塑造藝術形象的手段,不外乎要通過旋律、節奏、節拍、音色、調式、和聲等形式完成的,所以聽眾要想完全理解作品的內涵就必須具備一定的音樂基本知識。要使音樂在大學生勵志教育中發揮最大限度的作用,就必須充分利用網絡這一平臺在大學生中廣泛宣傳、普及基本音樂知識??梢酝ㄟ^在校園網上設置音樂賞析頁面,開辟音樂知識普及專欄,充分利用網絡廣泛宣傳優秀網絡音樂作品,將優秀網絡音樂作品的覆蓋面擴大。