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關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)通信;應(yīng)用前景;分類;探究
一、數(shù)據(jù)通信的基本概況
(一)數(shù)據(jù)通信的基本概念。數(shù)據(jù)通信是計算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種通過傳輸數(shù)據(jù)為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng),是一種新的通信方式和通訊業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)主要是把某種意義的數(shù)字、字母、符號進(jìn)行組合,利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳送,實現(xiàn)兩個終端之間數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)通信可以實現(xiàn)計算機(jī)和終端、終端和終端以及計算機(jī)和計算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。
(二)數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理。數(shù)據(jù)通信主要是通過數(shù)據(jù)終端進(jìn)行傳輸,數(shù)據(jù)終端主要包括分組型數(shù)據(jù)終端和非分組型數(shù)據(jù)終端。分組型數(shù)據(jù)終端包括各種專用終端,即:計算機(jī)、用戶分組拆裝設(shè)備、分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)、局域網(wǎng)設(shè)備等等。非分組型數(shù)據(jù)終端主要包括用戶電報終端、個人計算機(jī)終端等等。在數(shù)據(jù)通信中數(shù)據(jù)電路主要是由數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備和數(shù)據(jù)信道組成,主要進(jìn)行信號與信號之間的轉(zhuǎn)換。在計算機(jī)系統(tǒng)中主要是通過控制器和數(shù)據(jù)終端進(jìn)行連接,其中中央處理器主要用來處理通過數(shù)據(jù)終端輸入的數(shù)據(jù)[1]。
二、數(shù)據(jù)通信的分類
(一)有線數(shù)據(jù)通信。有線數(shù)據(jù)通信主要包括:數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN),分組交換網(wǎng)(PSPDN),幀中繼網(wǎng)三種。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)可以說是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng),主要是利用衛(wèi)星、數(shù)字微波等的數(shù)字通道和數(shù)字交叉復(fù)用。分組交換網(wǎng)又稱為X.25網(wǎng),它主要是采用轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行,通過將用戶輸送的報文分成一定的數(shù)據(jù)段,在數(shù)據(jù)段上形成控制信息,構(gòu)成具有網(wǎng)絡(luò)鏈接地址的群組,并在網(wǎng)上傳播輸送。幀中繼網(wǎng)絡(luò)的主要組成設(shè)備是公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)、幀中繼交換設(shè)備和存儲設(shè)備[2]。
(二)無線數(shù)據(jù)通信。無線數(shù)據(jù)通信是在有線數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,通常稱之為移動數(shù)據(jù)通信。有線數(shù)據(jù)主要是連接固定終端和計算機(jī)之間進(jìn)行通信,依靠有線傳輸進(jìn)行。然而,無線數(shù)據(jù)通信主要是依靠無線電波來傳送數(shù)據(jù)信息,在很大程度上可以實現(xiàn)移動狀態(tài)下的通信??梢哉f,無線數(shù)據(jù)通信就是計算機(jī)與計算機(jī)之間相互通信、計算機(jī)與個人之間也實現(xiàn)無線通信。這主要是通過與有線數(shù)據(jù)相互聯(lián)系,把有線的數(shù)據(jù)擴(kuò)展到移動和便攜的互聯(lián)網(wǎng)用戶上。
三、數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用前景
(一)有線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用。有線數(shù)據(jù)通信的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路的應(yīng)用范圍主要是通過高速數(shù)據(jù)傳輸、無線尋呼系統(tǒng)、不同種專用網(wǎng)形成數(shù)據(jù)信道;建立不同類型的網(wǎng)絡(luò)連接;組件公用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等。數(shù)據(jù)通信的分組交換網(wǎng)應(yīng)用主要輸入信息通信平臺的交換,開發(fā)一些增值數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)。
(二)無線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用。無線數(shù)據(jù)通信具有很廣的業(yè)務(wù)范圍,在應(yīng)用前景上也比較廣泛,通常稱之為移動數(shù)據(jù)通信。無線數(shù)據(jù)通信在業(yè)務(wù)上主要為專用數(shù)據(jù)和基本數(shù)據(jù),其中專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用主要是各種機(jī)動車輛的衛(wèi)星定位、個人無線數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接入等。當(dāng)然,無線數(shù)據(jù)通信在各個領(lǐng)域都具有較強(qiáng)的利用性,在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,移動數(shù)據(jù)通信又分為三種類型,即:個人應(yīng)用、固定和移動式的應(yīng)用。其中固定式的應(yīng)用主要是通過無線信道接入公用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)固定式的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò);移動式的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)主要是用在移動狀態(tài)下進(jìn)行,這種連接主要依靠移動數(shù)據(jù)終端進(jìn)行,實現(xiàn)在野外施工、交通部門的運輸、快遞信息的傳遞,通過無線數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳入、快速聯(lián)絡(luò)、收集數(shù)據(jù)等等。
四、小結(jié)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)通信將得到越來越廣泛的應(yīng)用,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)不斷由分散性的數(shù)據(jù)信息傳輸不斷向綜合性的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展,通過傳輸數(shù)據(jù)、圖像、語言、視頻等等實現(xiàn)在各個領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。無論是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、以及服務(wù)業(yè)方面都發(fā)揮著重要的作用,展示出廣闊的應(yīng)用前景來。因此,當(dāng)今時代學(xué)習(xí)、了解并掌握先進(jìn)技術(shù)對于社會和個人的發(fā)展尤為重要。
參考文獻(xiàn)
[1]李亞軍.淺談數(shù)據(jù)通信及其應(yīng)用前景[J].中小企業(yè)管理與科技(上半月),2008(04).
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);技術(shù);發(fā)展;研究
中圖分類號:U224.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是在電網(wǎng)出現(xiàn)事故或異常運行情況下動作,保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全運行的自動裝置,研究繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢,可以更好地提高繼電保護(hù)的技術(shù)水平,對電力系統(tǒng)發(fā)展意義重大。
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述
1.1 繼電保護(hù)基本概念
在電力系統(tǒng)運行中,由于外界因素和內(nèi)部因素都可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現(xiàn),常見的故障有:單相接地;三相接地;兩相接地;相間短路;短路等。
電力系統(tǒng)非正常運行狀態(tài)有:過負(fù)荷,過電壓,非全相運行,振蕩,次同步諧振,同步發(fā)電機(jī)短時異步運行等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況時,用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設(shè)備。
1.2 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)
電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響;并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求,能夠反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。
2 繼電保護(hù)發(fā)展歷程
繼電保護(hù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的,最早的繼電保護(hù)裝置是熔斷器。從20世紀(jì)50年代到90年代末,在40余年的時間里,繼電保護(hù)完成了發(fā)展的4個階段,即從電磁式保護(hù)裝置到晶體管式繼電保護(hù)裝置、到集成電路繼電保護(hù)裝置、再到微機(jī)繼電保護(hù)裝置。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,智能化等先進(jìn)技術(shù)相繼在繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究應(yīng)用,繼電保護(hù)技術(shù)向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展。電力系統(tǒng)發(fā)展迅速,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,短路容量不斷增大,到20世紀(jì)產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護(hù)裝置。1928年電子器件已開始被應(yīng)用于保護(hù)裝置,在50年代迅速發(fā)展。靜態(tài)繼電器有較高的靈敏度和動作速度、維護(hù)簡單、壽命長、體積小、消耗功率小等優(yōu)點,但環(huán)境溫度和外界干擾對繼電保護(hù)的影響較大。1965年出現(xiàn)了應(yīng)用計算機(jī)的數(shù)字式繼電保護(hù),出現(xiàn)了單板機(jī)繼電保護(hù)裝置。到了21世紀(jì)由于計算機(jī)技術(shù)發(fā)展非???,微處理機(jī)和微型計算機(jī)的普遍應(yīng)用,極大地推動了數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)的開發(fā),大規(guī)模集成化數(shù)字式繼電保護(hù)裝置應(yīng)用非常廣泛。
3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢
隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計算機(jī)繼電保護(hù)中,以期取得更好的效果,從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信——體化發(fā)展。
3.1 計算機(jī)化
隨著計算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展,微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高,除了保護(hù)的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信能力,與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有一臺PC機(jī)的功能。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,尚需進(jìn)行具體深入的研究。
3.2 網(wǎng)絡(luò)化
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱,它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。除了差動保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外,所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量,繼電保護(hù)的作用主要是切除故障元件,縮小事故影響范圍。 因為繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù),各個保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
3.3 智能化
隨著通信和信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的繼電保護(hù)原理提供了條件,智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控,把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合和分析。利用這些信息可對運行狀況進(jìn)行監(jiān)測,實現(xiàn)對保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控和修正。
4 保證繼電保護(hù)安全運行的措施
4.1 做好常規(guī)巡視檢查
不論何種保護(hù),常規(guī)巡視檢查都是非常重要的,清點連接件是否緊固焊接點是否虛焊機(jī)械特性等,將裝置所有的插件拔下來檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中,還必須將各元件保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。
4.2 做好繼電保護(hù)裝置檢驗
認(rèn)真完成各類檢驗項目,在完成整組試驗和電流回路升流試驗,嚴(yán)禁再拔插件.改定值、改定值區(qū)、改變回路接線等工作。
4.3 接地問題
繼電保護(hù)工作中接地問題是非常突出的,保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問題,必須接在屏內(nèi)的銅排上,保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅辮或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上,并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。
結(jié)語
綜上所述,隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢為計算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和智能化,只有了解和掌握繼電保護(hù)技術(shù),才能更好地處理遇到的問題,保證電力系統(tǒng)安全運行。
參考文獻(xiàn)
[1]國家電力調(diào)度通信中心.國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材[M].北京:中國電力出版社.2009.
關(guān)鍵詞:局域網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)安全;保密
一、局域網(wǎng)的概念及結(jié)構(gòu)
局域網(wǎng)(Local Area Network)是一種連接范圍較小的網(wǎng)絡(luò),是在一個有限范圍內(nèi)將多個獨立的計算機(jī)系統(tǒng)連接起來,并在相關(guān)軟件的支持下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共亨的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。[1]局域網(wǎng)有星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和衛(wèi)星通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8種基本結(jié)構(gòu)。
二、農(nóng)村局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全的定義及基本要素
盡管計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的具體含義隨著“角度”的變化而變化,但計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念至今還未變化,通常是指通過采用各種技術(shù)和管理措施,使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運行,從而確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可用性、可控性、完整性、可審查性和保密性五個基本要素。
三、防火墻技術(shù)在局域網(wǎng)中的作用以及防火墻的基本類型
1.防火墻的概念及作用
要弄清防火墻在局域網(wǎng)中的作用,首先要知道什么是防火墻?防火墻是指設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合;防火墻總體上分為數(shù)據(jù)包過濾、應(yīng)用級網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器等幾大類型。[2]防火墻具有以下功能:
防火墻通過關(guān)閉不適用的端口,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信和掃描,過濾一些網(wǎng)絡(luò)攻擊,從而防止來自不明入侵者的所有通信,以便達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的安全。
2.防火墻的類型
由于防火墻的產(chǎn)品非常多,所以防火墻的劃分標(biāo)準(zhǔn)也比較復(fù)雜,通常防火墻的分類為:
(1)根據(jù)防火墻結(jié)構(gòu)分為單一主機(jī)防火墻、路由器集成式防火墻、分布式防火墻三種。
(2)根據(jù)防火墻技術(shù)通常把防火墻分為“包過濾型”和“應(yīng)用型”。
(3)根據(jù)硬件、軟件把防火墻分為軟件防火墻、硬件防火墻、芯片級防火墻。
四、防范內(nèi)部攻擊,保障局域網(wǎng)安全
1.小心局域網(wǎng)終結(jié)者
我們已經(jīng)很方便使用局域網(wǎng)共享資源,在日常生活和工作中,但大多數(shù)用戶或多或少會碰到這種情形。
在共享其他計算機(jī)上的共享資源時,卻無緣無故從網(wǎng)絡(luò)中斷開了,可過一會兒又通了。這到底是什么回事?可能是局域網(wǎng)某一用戶在用“局域網(wǎng)終結(jié)者”把你的計算機(jī)從網(wǎng)絡(luò)中強(qiáng)行斷開了!下面是局域網(wǎng)終結(jié)者的工作原理:
用于構(gòu)造虛假ARP包來欺騙網(wǎng)絡(luò)主機(jī),使得被指定的主機(jī)從網(wǎng)絡(luò)中被斷開;程序只對以路由作為劃分的同一局域內(nèi)主機(jī)產(chǎn)生作用。使用方法也非常簡單,將目標(biāo)IP地址加入到阻斷列表中即可。[3]如果退出程序或?qū)⒛繕?biāo)IP從列表中移除后,目標(biāo)主機(jī)將在30至60秒后恢復(fù)正常工作(有的系統(tǒng)可能需要更長時間)。
2.防范共享資源入侵
通常學(xué)校局域網(wǎng)中的服務(wù)器使用的是Win 2000 Server/XP系統(tǒng),而客戶端(學(xué)生機(jī))計算機(jī)使用的操作系統(tǒng)有Win 98 XP等。通常Win 2000/XP采用默認(rèn)共享方式來方便遠(yuǎn)程維護(hù),但這會對有些外來者入侵,那么我們怎么關(guān)閉默認(rèn)共享,防止病毒感染呢?可通過修改注冊表來關(guān)閉默認(rèn)共享,具體方法如下:打開注冊表編輯器,并按照以下方式設(shè)置鍵值HKEY_L0CAl_MACHINE---SYSTEM--CurrentControlSet---Services---lanmanserver--新建Autoshareserver的DWORD值,并設(shè)鍵值為0。重新啟動計算機(jī)后就關(guān)閉了默認(rèn)共享。
3.抵擋Ping洪水攻擊
WINDOWS提供的Ping的工作流程:首先,主機(jī)A發(fā)送ICMP 8,0報文給主機(jī)B;其次,主機(jī)B回送ICMP 0,0報文給主機(jī)A。
ping其實算是計算機(jī)中的一個程序,一個可以直接在運行中ping,它在ping對方網(wǎng)址的時候會發(fā)出一個請求信息,對方返回,計算延時。用PING可以檢查網(wǎng)絡(luò)連通性,也能看出PING出網(wǎng)絡(luò)中其他計算機(jī)的IP地址。
五、局域網(wǎng)病毒入侵原理及特點
1.局域網(wǎng)病毒傳播方式包括:
(1)病毒通過優(yōu)盤、移動硬盤、郵件、網(wǎng)絡(luò)等途徑在工作站中傳染,等局域網(wǎng)絡(luò)運行從而傳染給服務(wù)器。
(2)病毒先在工作站內(nèi)存駐留,等局域網(wǎng)中計算機(jī)運行時在直接通過映像路徑傳染到服務(wù)器中。
(3)計算機(jī)病毒在網(wǎng)絡(luò)上傳播的途徑是工作站—服務(wù)器—工作站。
(4)在無盤局域網(wǎng)中,病毒一般先感染有盤網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī),當(dāng)其運行網(wǎng)絡(luò)盤上的一個帶毒程序時,便將內(nèi)存中的病毒傳染給該程序或通過映像路徑傳染到服務(wù)器的其他文件上。
2.局域網(wǎng)病毒具有可傳播性、可執(zhí)行性、破壞性、難于徹底清除、破壞性大、可激發(fā)性、潛在性、感染速度快、擴(kuò)散面廣、傳播的形式復(fù)雜多樣等特點。[4]
六、局域網(wǎng)防范措施
根據(jù)計算機(jī)病毒入侵原理和特點,局域網(wǎng)需要建立多層次的、立體的病毒防護(hù)體系,通常在學(xué)校局域網(wǎng)中采用以下幾種方式來防止局域網(wǎng)安全:
(1)安裝好殺毒軟件和防火墻并及時更新。
(2)養(yǎng)成良好的上網(wǎng)習(xí)慣,不去點擊一些不良網(wǎng)站和郵件。
(3)定期殺毒,及時給系統(tǒng)打好補(bǔ)丁。
(4)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全知識,遠(yuǎn)離黑客工具。
(5)在網(wǎng)絡(luò)中安裝有效的專門木馬、間諜軟件或程序的清理軟件,應(yīng)隨時檢查清理。
(6)采用安全性比較好的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器,并注意彌補(bǔ)系統(tǒng)漏洞。
七、結(jié)語
農(nóng)村學(xué)校的計算機(jī)局域網(wǎng)安全技術(shù)和病毒防護(hù)是一個涉及多方面的系統(tǒng)工程,在實際工作和學(xué)習(xí)中,不僅要將安全策略、硬件及軟件等方法結(jié)合起來而且要綜合運用以上方法,構(gòu)成一個統(tǒng)一的防御系統(tǒng)。因此,局域網(wǎng)內(nèi)部安全不是一個單純的技術(shù)問題,它涉及整個網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
[1] 高傳善,錢松榮.數(shù)據(jù)通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2] 李成大,張京.計算機(jī)信息安全[M].北京:人民郵電出版社,2004.
關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);路由協(xié)議;算法改進(jìn);LEACH算法
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)04-0-02
0 引 言
火災(zāi)是威脅人類安全的重要災(zāi)害之一,屬于人員密集型場所的學(xué)校是學(xué)生的聚集地點,如果滾滾濃煙和熊熊烈焰發(fā)生在我們美麗的校園時,那將是十分危險的狀況。學(xué)生宿舍是校園內(nèi)最容易引發(fā)火災(zāi)的地方,因而預(yù)防學(xué)生宿舍發(fā)生火災(zāi)是防火工作的重點。針對此種危害巨大的事件設(shè)計出一種基于無線傳感器的防火網(wǎng)絡(luò)。
1 相關(guān)內(nèi)容
1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量廉價微型傳感器節(jié)點部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi),通過多跳方式自組織成一個無線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),各節(jié)點之間協(xié)作地感知、收集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,并將此信息加以融合后發(fā)送給觀察者。WSN節(jié)點的布署具有快速展開,抗毀性強(qiáng)等特點,不依賴于其他預(yù)設(shè)的軟、硬件設(shè)施。并且無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之廣泛已經(jīng)涉及到各個領(lǐng)域,包括軍事、交通、工業(yè)、環(huán)保等眾多方面。
1.2 無線傳感器防火網(wǎng)絡(luò)
基于無線傳感器的防火網(wǎng)絡(luò)由一定數(shù)目的傳感器節(jié)點以無線自組織的方式形成。依次分為節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控中心以及終端的層次結(jié)構(gòu)。傳感器節(jié)點具有對數(shù)據(jù)處理和對信息進(jìn)行通信的能力,各傳感器節(jié)點負(fù)責(zé)搜集周圍區(qū)域的各種信息,進(jìn)而將數(shù)據(jù)通過多跳的無線通信方式傳向匯聚節(jié)點。針對于學(xué)生宿舍無線傳感器的防火網(wǎng)絡(luò)是將傳感器節(jié)點部署在監(jiān)測區(qū)域即住宿區(qū)域范圍內(nèi),以物理位置的遠(yuǎn)近為依據(jù)自組織成簇,當(dāng)傳感器節(jié)點檢測到周圍環(huán)境空氣中的溫濕度變化以及煙霧的比例如果超出設(shè)定的閾值,則傳感器向匯聚節(jié)點(監(jiān)控室)發(fā)送所采集到的異樣數(shù)據(jù),此時監(jiān)控室便會發(fā)出類似警報等的通知信號從而達(dá)到防火及快速救火的目的。在此過程中,終端節(jié)點如何在耗能較小的情況下將檢測到的信息傳送到匯聚節(jié)點將是本文研究的重點[1]。
2 適用于無線傳感器的防火網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議
在防火網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究中我們?nèi)砸詿o線傳感器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)典的分簇路由協(xié)議LEACH算法為基礎(chǔ)。LEACH是一種典型的自適應(yīng)分簇路由協(xié)議。LEACH中首次定義了一種概念“輪”,每一輪由兩個階段組成,即簇的建立及穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信 [2]。在簇建立階段,處于傳感器網(wǎng)絡(luò)中鄰近區(qū)域的節(jié)點通過動態(tài)的方式形成簇,并且以隨機(jī)的方式產(chǎn)生出簇頭;在數(shù)據(jù)通信階段,各簇區(qū)域內(nèi)部的節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給簇頭,而各簇頭對接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理后將所得結(jié)果再傳輸給匯聚節(jié)點。為了延長網(wǎng)絡(luò)運行時間保持傳感器節(jié)點間能量的均衡消耗,按照輪周期性的隨機(jī)選舉策略選舉簇頭,每一輪簇頭選舉的方法為:編號為n的節(jié)點隨機(jī)產(chǎn)生一個處于[0,1]之間的數(shù),如果這個數(shù)小于已經(jīng)設(shè)置的閾值T(n),那么此節(jié)點將成為本輪工作的簇頭。T(n)的計算公式如下:
公式(1)中,r為當(dāng)前的運行輪數(shù),p為網(wǎng)絡(luò)中選出的簇頭數(shù)占節(jié)點總數(shù)的比例,G為網(wǎng)絡(luò)運行的前1/p輪沒有承擔(dān)過簇頭的節(jié)點集合。當(dāng)節(jié)點被選舉為簇頭后,便廣播一個聲明自己成為新簇頭的消息,而未當(dāng)選為簇頭的節(jié)點則根據(jù)接收到消息信號的強(qiáng)弱程度決定加入的簇,并發(fā)消息給該簇頭。各簇頭與其簇內(nèi)節(jié)點之間通過CSMS\MAC協(xié)議通信,簇頭使用TDMA方式為自己簇內(nèi)的節(jié)點分配不同的時隙進(jìn)行通信,簇內(nèi)普通節(jié)點只與簇頭通信只能在自己的時隙內(nèi)進(jìn)行,除此時隙之外節(jié)點的通信模塊將休眠,從而使得節(jié)點的能耗盡可能最小化[3]。此種方式的優(yōu)點在于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點可以等概率擔(dān)任簇頭,從而保持網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點能量消耗的相對均衡,延長整個網(wǎng)絡(luò)的運行時間。其缺點有以下兩點:
(1)LEACH算法各簇頭使用單跳方式向匯聚節(jié)點傳輸信息,其能耗的不均衡性導(dǎo)致該算法不適合大規(guī)模的工作網(wǎng)絡(luò);
(2)存在動態(tài)分簇導(dǎo)致簇頭頻繁變換和大量廣播當(dāng)選簇頭的消息等這樣的額外開銷。
3 對相關(guān)路由協(xié)議的改進(jìn)
4 對改進(jìn)算法的仿真
4.1 仿真實驗場景設(shè)置
仿真過程中的使用參數(shù):網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點個數(shù)N=100;正方形仿真場景的邊長M=100;各仿真節(jié)點初始能量E0=2×109;無線通信模型中的幾個重要參數(shù)分別設(shè)置為Efs=10,Eelec=50×103和Eamp=0.001 3;簇頭節(jié)點對單位數(shù)據(jù)融合所消耗的能量EDA=5×103;相對于正方形場景基站位置的坐標(biāo)p=[50,175]。
4.2 仿真結(jié)果與分析
首先在邊長為100的正方形仿真場景內(nèi)以隨機(jī)方式部署100個傳感器節(jié)點。在以上仿真場景下,未改進(jìn)的算法與改進(jìn)后的算法其每一輪的能量消耗如圖1所示。
從圖1可以看出,本文改進(jìn)后的算法在網(wǎng)絡(luò)運行中第一個節(jié)點能量消耗盡時,其網(wǎng)絡(luò)總能量明顯小于相同情況下的LEACH原算法的能耗,即改進(jìn)后的算法能夠相對均衡網(wǎng)絡(luò)中的能耗。
從上圖仿真結(jié)果可以看到改進(jìn)后的算法在延長網(wǎng)絡(luò)生命周期、均衡網(wǎng)絡(luò)能耗等各方面均比原算法優(yōu)越。原算法在選取簇頭時隨機(jī)因素比較大,每輪的簇頭選取中原算法均按照網(wǎng)絡(luò)前期運行中的節(jié)點是否當(dāng)選過簇頭作為唯一的選擇條件,并不考慮節(jié)點的剩余能量及節(jié)點間的能量差異,這種選舉簇頭的方式會導(dǎo)致部分能量低的節(jié)點被選作簇頭從而嚴(yán)重加快這些節(jié)點的能量消耗速度。而本文改進(jìn)后的算法比較全面的考慮了一個重要因素――各個節(jié)點的剩余能量水平,即網(wǎng)絡(luò)運行中會盡量選擇剩余能量較多的節(jié)點來充當(dāng)簇頭,并且保證當(dāng)選簇頭的節(jié)點其剩余能量要大于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點平均能量水平。
5 結(jié) 語
未來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議除了能夠高效地利用節(jié)點的有限資源,保證網(wǎng)絡(luò)的安全路由能力和各傳感器節(jié)點之間很好地協(xié)作之外,還應(yīng)該能夠支持網(wǎng)絡(luò)的一些個性需求。例如基于無線傳感器的防火裝置采用的路由協(xié)議應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)高度的移動性、敏銳性及自組織能力,使傳感器網(wǎng)絡(luò)具備能夠作用在各種應(yīng)用場合中的能力。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】智能建筑;計算機(jī)和電子;自動控制技術(shù)
智能建筑是隨著計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展而自然出現(xiàn)的產(chǎn)物,智能建筑的出現(xiàn)最佳的人居環(huán)境提供科學(xué)的保障。
1 智能建筑的相關(guān)概念
近年來隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家住房制度的改革,更是由于人民生活水平和自身素質(zhì)的提高,以及信息化社會的日益逼近,必將導(dǎo)致人們在家庭住房需求概念上的徹底變革。從以往追求居住的物理空間和豪華的裝修向著享受現(xiàn)代化精神內(nèi)涵與浪漫生活情趣的方向發(fā)展,追求更高的層次和境界。
盡管幾年前一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國家提出了“智能住宅”的概念,我國也在著手制定小康住宅的電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),同樣這個概念和標(biāo)準(zhǔn)也和智能大廈的概念與定義一樣,至今尚沒有取得完全一致的認(rèn)同;但是我們認(rèn)為有一點可能是共同的看法,即:小康住宅小區(qū)的智能化最終體現(xiàn)在小區(qū)內(nèi)獨立家庭中運用多元信息技術(shù)(IT),并達(dá)到監(jiān)控與信息交互的程度(或能力)。為此住宅小區(qū)智能化(乃至智能化城市)必須提供相關(guān)在物理和邏輯層面上的設(shè)備、技術(shù)與多元信息源的支持。
最近國家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室提出了關(guān)于住宅小區(qū)智能化的基本概念,即:“住宅小區(qū)智能化是利用4C(即計算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、IC卡)技術(shù),通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò),將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成,為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段,以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理,提供安全舒適的家居環(huán)境”。
2 智能建筑的系統(tǒng)構(gòu)成
2.1 樓宇自動化系統(tǒng)
BAS的功能是調(diào)節(jié)、控制建筑內(nèi)的各種設(shè)施,包括變配電、照明、通風(fēng)、空調(diào)、電梯、給排水、消防、安保、能源管理等,檢測、顯示其運行參數(shù),監(jiān)視、控制其運行狀態(tài),根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備,使其始終運行于最佳狀態(tài);自動監(jiān)測并處理諸如停電、火災(zāi)、地震等意外事件;自動實現(xiàn)對電力、供熱、供水等能源的使用、調(diào)節(jié)與管理,從而保障工作或居住環(huán)境既安全可靠,又節(jié)約能源,而且舒適宜人。
2.2 通信自動化系統(tǒng)
CAS是保證建筑物內(nèi)語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A(chǔ)上,同時與外部通信網(wǎng)(如電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)、衛(wèi)星以及廣電網(wǎng))相連,與世界各地互地互通信息的系統(tǒng)。CAS主要由程控數(shù)字用戶交換機(jī)網(wǎng)(Private Automation Branch exchange簡稱PABX)和有線電視網(wǎng)(CATV)兩大網(wǎng)構(gòu)成。CAS按功能劃分為八個子系統(tǒng):
(1)固定電話通信系統(tǒng),設(shè)PABX或采用公網(wǎng)的集中小交換機(jī)。
(2)聲訊服務(wù)通信系統(tǒng)(語音信箱和語音應(yīng)答系統(tǒng)),具有存儲外來語音,使電話用戶通過信箱密碼提取語音留言;可自動向具有那個語音信箱的客戶提供呼叫(當(dāng)語音信箱系統(tǒng)和無線尋呼系統(tǒng)連接后),通知其提取語音留言;通過電話查詢有關(guān)信息并及時應(yīng)答服務(wù)功能。
(3)無線通信系統(tǒng),具備選擇呼叫和群呼功能。
(4)衛(wèi)星通信系統(tǒng),樓頂安裝衛(wèi)星收發(fā)天線和VAST通信系統(tǒng),與外部構(gòu)成語音和數(shù)據(jù)通道,實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的目的。
(5)多媒體通信系統(tǒng)(包括Internet和Intranet),Internet可以通過電話網(wǎng)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(X25)、幀中繼網(wǎng)(FR)接入,采用TCP/IP協(xié)議。Internet是一個企業(yè)或集團(tuán)的內(nèi)部計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
(6)視訊服務(wù)系統(tǒng),(包括可視圖文系統(tǒng)、電子信箱系統(tǒng)、電視會議系統(tǒng))它可以接收動態(tài)圖文信息;具有存儲及提取文本、傳真、電傳等郵件的功能;通過具有視頻壓縮技術(shù)的設(shè)備向系統(tǒng)的使用者提供顯示近處或遠(yuǎn)處可觀察的圖像并進(jìn)行同步通話的功能。
(7)有線電視系統(tǒng),可接收加密的衛(wèi)星電視節(jié)目以及加密的數(shù)據(jù)信息。
(8)計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全等部分組成。
2.3 辦公自動化系統(tǒng)
OAS分為辦公設(shè)備自動化系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)。辦公設(shè)備自動化系統(tǒng)要具有數(shù)據(jù)處理、文字處理、郵件處理、文檔資料處理、編輯排版、電子報表和輔助決策等功能。對具有通信功能的多機(jī)事務(wù)處理型辦公系統(tǒng),應(yīng)能擔(dān)負(fù)起電視會議、聯(lián)機(jī)檢索和圖形,圖像,聲音等處理任務(wù)。物業(yè)管理系統(tǒng)不但包括原傳統(tǒng)物業(yè)管理的內(nèi)容,即日常管理、清潔綠化、安全保衛(wèi)、設(shè)備運行和維護(hù),也增加了新的管理內(nèi)容。
2.4 結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)
SCS又稱綜合布線系統(tǒng)(Premises Distribution System簡稱PDS),它是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它把建筑物內(nèi)部的語音交換、智能數(shù)據(jù)處理設(shè)備及其廣義的數(shù)據(jù)通信設(shè)施相互連接起來,并采用必要的設(shè)備同建筑物外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或電話局線路相連接。其系統(tǒng)包括所有建筑物與建筑群內(nèi)部用以交連以上設(shè)備的電纜和相關(guān)的布線器件。
3 智能建筑的自動控制研究
3.1 家庭智能控制器
(1)功能
通過對室內(nèi)溫度監(jiān)測,得到實際溫度與設(shè)定溫度比較:當(dāng)實際溫度低于設(shè)定溫度一定值時,在夏季關(guān)空調(diào),在冬季開暖氣;當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度一定值時,在夏季開空調(diào),在冬季關(guān)暖氣。溫度控制達(dá)到智能小康住宅規(guī)定標(biāo)準(zhǔn):18~28℃。
通過對室內(nèi)濕度監(jiān)測,得到實際濕度與設(shè)定濕度比較:當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度一定值時,關(guān)加濕器;當(dāng)實際濕度低于設(shè)定濕度一定值時,開加濕器。濕度控制達(dá)到智能小康住宅規(guī)定標(biāo)準(zhǔn):30~70?。?。
緊急按鈕報警時,自動撥號器啟動,并有報警信號傳到上位機(jī)。
排風(fēng)扇按鈕控制排風(fēng)扇,排風(fēng)扇運行一段時間自動關(guān)閉。
煙感探頭報警時,煤氣閉閥器關(guān)閉,聲光報警和自動撥號器啟動,并有報警信號傳到上位,此外,通過判斷煙感探頭輸入信號可識別探頭是否有故障。
煤氣泄漏報警時,排風(fēng)扇啟動,煤氣閉閥器關(guān)閉,聲光報警和自動撥號器啟動,并有報警信號傳到上位機(jī)。
(2)應(yīng)用的LONWORKS技術(shù)特點
該技術(shù)有如下特點:1)開放性:網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開放,對用戶平等;2)通信媒介的多樣性:可采用任何媒介進(jìn)行通信,如雙絞線、電力線、光纖、同軸電纜、無線電波、紅外等,并且同一網(wǎng)絡(luò)可以有多種通信媒介;3)互操作性:其通信協(xié)議Lontalk是符合ISO定義的OSI 模型,任何制造商的產(chǎn)品都可以實現(xiàn)互操作性。
近年來,該技術(shù)在國內(nèi)外的智能建筑領(lǐng)域都得到了應(yīng)用和發(fā)展,其開發(fā)工具平臺強(qiáng)大,開發(fā)者在短期內(nèi)就可以完成開發(fā)工作;在韓國、日本、澳大利亞、加拿大等國都已經(jīng)利用該技術(shù)完成多項工程;并且,總體來看,該技術(shù)適用于中國,而且還在無線擴(kuò)頻等方面有繼續(xù)加強(qiáng)的潛力,能在家庭智能系統(tǒng)上有更大的突破。
數(shù)據(jù)報告 數(shù)據(jù)采集論文 數(shù)據(jù)安全論文 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)挖掘總結(jié) 數(shù)據(jù)安全 數(shù)據(jù)統(tǒng)計論文 數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)理論論文 數(shù)據(jù)通信論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀