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摘要:本文介绍了我系对编译原理课程实践的改革,陈述了该实践活动的内容、方法、效果和经验教训。
关键词:编译原理;课程实践;改革
中图分类号:G642
文献标识码:B
1引言
当今本科生人数大幅增加,高校毕业生就业竞争加剧,用人单位对人才要求不断提高,计算机及相关专业的不少毕业生在就业过程中暴露出动手能力差、分析问题解决问题能力薄弱、创新意识不强等问题。这些问题的出现在很大程度上反映出高校在学科的专业实践(特别是课程实践)教学方面的不足:
1) 各课程的课程实践各自独立,实践内容跟不上计算机科学与技术的发展,内容陈旧、覆盖面窄、综合性不高、难度低、规模小,不注重对学生工程、质量、团队等意识的培养;
2) 学生数与助教数比率增加,一些学校采用研究生作为助教,助教对学生实验的检查力度和深度不够,难以真实反映学生的实验水平;
3) 未结合新形势下学生的特点来规划和组织实践,学生的热情不高,拷贝风气日益蔓延。现在的学生兴趣广泛,精力分散,多数有计算机,但是投在课程学习及实践的时间大大减少;不少学生学习目标不明确,遇到挫折容易退缩,在学习上的钻劲和毅力有所降低。
针对这种现状,笔者认为加强和改善专业实践应首先抓课程实践改革,而课程实践改革则应以整体规划各计算机专业课的课程实践为指导思想。专业实践所能覆盖的程度依赖于制度的保证、学科机构的资源以及教职人员的利益。
就软件类的课程而言,课程实践主要围绕着软件的设计与实现展开。课程实践的整体目标是学生至少能参与完成一个有一定规模的软件项目的设计与开发,这样的项目应能涉及到对多门课程所学原理的综合运用。在整体规划课程实践时,应遵循由小到大、循序渐进的原则,注意整体规划课程实践所涉及的语言、工具和环境,注意学生软件工程意识、质量意识和团队意识等的培养。
在内容选取上,低年级的课程实践(如C语言、数据结构)以巩固课程知识的小实验为主,训练学生基本的程序设计技能;而高年级的课程实践(如编译原理、操作系统等)则应以综合运用的课程设计为主,训练学生软件工程的能力。
在上述思想的指导下,笔者经过两年多的调研和准备,于2007年上半年在本系2004级学生的编译原理教学实践中开展了编译原理课程实践改革。本文将在以下各节依次介绍这次课程实践改革的内容、方法和实施效果,总结实践中的经验教训,供同行参考。
2课程实践方案
2.1课程实践的规划及历程
根据上述指导思想,我们将编译课程实践定位为综合运用的课程设计,即学生(通过合作)为某个实用语言设计和开发一个可运行的编译器。这不仅能使学生加深对编译原理和技术的理解,还能提高学生的软件开发水平。学生在实践中将熟悉和掌握一些软件工程工具、环境和规范,培养工程、质量和团队等意识。
制定这样的课程设计方案,首先要合理选择编译知识点,定义待实现的语言;然后对语言的编译器进行模块划分和预实现,估计实现的难度和工作量;最后研制提供给学生的支持库、样例、工具和文档,明确学生的任务。在方案研制中,既要注意使课程设计有一定的规模,又要考虑到学生和课时的实际情况,以使学生在有限的时间内尽可能多地掌握编译知识并得到综合训练。
为此,我们于2004年秋开始调研国外一些知名大学的编译课程设计,从中选择美国加州大学伯克利分校的编译课程设计进行深入分析与研究。我们以本科毕业论文的形式让学生做其中的部分实验,从中感受和总结实验的难度、难点以及工作量等。2006年起,我们着手设计适合国情的课程设计,它由一系列的小课程设计组成,学生通过循序渐进地做其中的一部分即可实现一个实用语言。我们选取Java语言的一个子集MiniJOOL作为实验语言,它不支持import和package指令,也不支持interface、抽象类和抽象方法、public等访问控制修饰和异常等,程序中所有的类都放在同一个文件中。这样的语言既具有相当规模的语言特征,又比Java语言小得多。但是即便如此,实现这样的语言也不容易。为循序渐进地引导学生进行语言的实现,我们又对MiniJOOL进行裁剪,定义了SimpleMiniJOOL和SkipOOMiniJOOL两个非面向对象语言。前者只允许程序中包含一个方法,后者则包含MiniJOOL的所有非面向对象特性。目前,系列课程设计及支持库等仍在不断改进之中,感兴趣的同行可以从/~yuzhang/compiler获得已研制并已在使用的相关课程实践资源。
为检验系列课程设计及相关资源的合理性和效果,发现其中的疏漏和不足之处,我们在2007年上半年的编译原理教学中开展了如2.2节描述的编译课程实践,并制定了如2.3节描述的考评方法来督促、激励、评价学生的课程设计。
2.2课程实践的任务
在这次课程实践中,要求学生用Java实现SkipOOMiniJOOL语言,每个学生需要独立完成编译器的前端(或后端),并自行选择完成后端(或前端)的合作伙伴。前端要求完成词法分析、语法分析、语义检查并生成抽象语法树(AST);后端则要求由AST生成x86汇编码,不要求代码优化,生成的汇编码应能直接用gcc汇编连接得到可执行文件。前后端的学生需要定义好接口,不开放源代码给对方,而只提供jar文件和接口说明,在运行时应能输出前端和后端的作者名。
我们规定采用Eclipse JDT(Java Development Tools)中的AST实现,但不限制学生实现前端或后端所采用的方法。我们在3月底将已编写的课程设计讲义印发给学生,并将相关的工具和支持库等在主页上,供学生参考。下面简述本次课程设计涉及的语言、工具、支持库和样例。
1) SkipOOMiniJOOL语言
一个合法的SkipOOMiniJOOL程序有且仅有一个名为Program的类定义;类中所有数据和方法成员都必须是static的;除主函数外,其余函数都允许有参数和返回值,所有函数都必须由return语句返回。出现在程序中的类型只能有int、boolean、String以及一维的int型数组(数组长度是常量)。
2) 工具
我们选择一些开源的免费工具供学生使用,包括Java集成开发环境Eclipse (/)、Java SDK()、Ant编译工具(,
编译文件是XML格式,比GNU make的makefile更清晰易懂)、词法分析器的生成工具JFlex (jflex.de/)、语法分析器的生成工具CUP(www2.cs.tum.edu/projects/cup/,
支持LALR(1)文法)或JavaCC (/,支持LL(k)文法)、GCC(,Windows下可以用MinGWStudio (/))。
3) 支持库和样例
讲义中简要描述了AST并列出要用到的AST节点类,提供AST的树型显示类ASTViewer便于学生显示AST。我们以赋值语句序列语言为例,说明如何手工或利用工具构造词法、语法分析器,得到语法树,并提供相关的文法文件、Java源代码框架和ant编译文件等。我们引入访问者模式,并以此为基础提供对AST的解释器、语义检查和x86代码生成等的代码框架。不过,语义检查和代码生成部分的讲义和代码框架还显得非常粗糙,有待完善。
2.3考评机制
课程实践的效果不仅取决于实践的内容,还取决于实践中的激励、过程管理和考评机制等。为调动学生的积极性,我们将竞争机制引入到实践中,学生可以自行推销和选择前端(后端),如果某个学生的前端(后端)被采用得越多,则得分越高。我们在4月中旬和5月安排两次课堂辅导,并利用校bbs的CompilerTech版(/
cgi/bbsdoc?board=CompilerTech)和E-mail等进行日常交流。
在考评方面,我们将学生分成15组,每组约10人。每组用近4小时的时间进行现场测试、答辩和评分;评委由教师、助教和同组的所有同学担任,教师主导测评过程、学生现场操作并采用投影仪显示;所有评委均可以提问,学生需当众回答,所提问题主要围绕其完成的设计和编程以及测试中暴露出的错误等展开。评委的评分依据主要包括编译器的正确性、错误定位与恢复能力、生成的目标代码质量、回答问题时所表现出的对本课程设计所涉及知识的掌握程度、对自己的前端(后端)的熟悉程度、操作的熟练程度、提交物的完整性和条理性及其中反映的分析和设计思想等。每个评委当场给该组的全部同学排名;由助教根据各有效排名表给出最终排名;由教师根据本组情况确定本组的最高分和最低分,并依据排名确定每个同学的分数。此外,还规定了其他一些评分细则。
3实施效果与经验教训
在这次课程实践中,一些学生的积极性被充分调动起来。自2007年5月11日起的一个半月中,学生在校bbs的CompilerTech版发了约300封帖子讨论课程实践,改变了该版自2005年11月开版以来不太活跃的状况(该版自开版到2007年底的总贴数仅为978封)。十来个学生编写的前端或后端有较强的语义检查和错误恢复功能,甚至支持一些代码优化功能,部分学生的潜力得到了挖掘。但是,仍有许多学生投入时间不足,采取临时突击的方式,使得结果不好或者没有做完。下面分别总结本次实践的一些经验和教训。
3.1经验
(1) 在所提供的程序框架和文档说明下扩展实现语言的编译器,既有挑战性又有好的效果。实现一个完整的编译器不仅工作量大而且有难度,提供程序框架和文档给学生,让学生先阅读再设计编码,这能使学生易上手并降低难度,不会出现大的设计偏差。在实践效果上,学生不仅能巩固从课本所学的编译器各个阶段的功能和技术,增强实践能力,而且补上了对编译器的整体认识。
(2) 以AST为中间结构将实验划分为前后端两类任务,并允许自行设计接口,既控制了学生开发的规模又允许有自行设计的空间。由于规定了AST实现,选择前端或后端的学生可以以此为基础分别独立实验;但是,Eclipse JDT的AST实现是面向Java语言的,在用它实现SkipOOMiniJOOL语言时需要进行适当的扩展,如数组类型的处理、变量的作用域等,这就需要学生自行设计和约定。
(3) 提供AST Viewer并要求生成x86汇编码,便于测试和考评。有了AST Viewer,学生和评委可以方便地查看所生成或接收的AST是否正确;采用x86汇编码,可以利用gcc得到可执行文件,从而方便学生和评委测试代码生成的正确性。
(4) 合作开发、自主推销和选择、整体评测,既培养了团队精神,又增强了质量意识。学生虽然只实现前端或后端,但是在评测时要求看整个编译器的优劣,这促使学生相互合作沟通并增强工作责任心。通过自主推销和选择,一些学生积极深入其他宿舍推销产品并承诺和履行售后服务,使学生在实践中建立质量意识,并体会到市场上只接受高质量的或者是提供良好服务的产品。
(5) 规定了统一的版本提交截止时间,既有公平性和工程性,又易于评测。评测同一时间节点的版本,可以避免后评测的学生根据之前的评测情况来完善程序,也可以避免评测开始后不断有新版本来干扰评测。公布截止时间还可以培养学生的工程意识。
(6) 教师主导的集体公开评分方式,既有公平性又易评测。由学生参与评分,既能弥补教师对学生实际情况了解的局限性,又能调动学生的参与热情。尽管存在少数人恶意打分的情况,但是采用记名的排名记分形式,大部分学生的打分都比较公正,恶意打分不起作用。
3.2教训及改进之处
(1) 为使学生在有限的时间开发出一定规模的编译器并培养工程意识,我们引入了不少开发工具和环境,这加宽了学生的技术层面,但也导致学生不能把精力集中到和编译有关的技术上来。改进的做法是让学生在前导软件课程实践中逐步熟悉掌握其中的部分工具(如gcc、eclipse等),同时提供对使用这些工具的文档说明和样例。
(2) 讲义中对SkipOOMiniJOOL语言的描述不够精确,这使得学生对上下文有关的约束不够重视或认识不清;对后端没有较明确的实现要求,所提供的代码生成样例采用逐变量存储分配,并用运算栈完成表达式计算,学生基本上通过修改、扩展该样例完成后端,降低了实验难度。为此,需要进一步形式化语言规范,吸收常规编译器的代码生成做法并改进支持库和样例,细化对后端的实现要求。
(3) 讲义中规定了开发环境目录,但是对提交环境目录和编写能编译运行编译器的批处理文件等要求太迟,学生对统一的环境目录、环境设置及批处理文件的编写等没有引起重视,这给评测带来了麻烦。另外各个开发工具都有许多版本,由于没有事先对版本做限定,造成在评测前临时通知并准备多种环境。今后的改进是在讲义中增加对提交环境目录和批处理文件编写指南的描述,说明要考虑哪些版本和环境问题,并给出几种测试环境组合供参考;平时要注意对学生强调这些问题。
(4) 只规定了最后版本的提交截止时间,许多学生采取临时突击的方式,投入时间不足,使得结果不好或者没有做完。对提交内容描述不够细致,缺少过程管理与控制措施,使得学生忽略了环境设置以及使用相对路径和批处理文件等用来保证程序包在其他机器上快速运行的方法;不注重规范,有的学生没有按要求实现语言,更多的人不按要求建立开发环境或进行提交上传;由于没有事先一批测试程序,大家对测试关注不够。今后的改进是制定多时间节点和多次提交的过程管理与控制机制,如提交设计文档、提交源代码、测试程序、评测环境、提交最终版本等;在讲义中细化对开发环境、提交环境、版本问题、批处理文件等的描述,平时反复强调这些事情。
(5) 课程实践要求主讲教师和助教必须熟悉2.2节所列的各种工具和环境。助教尤其需要熟悉开发和测试环境等,以便应付学生在实验过程中遇到的问题以及提交不规范所引起的问题等。要教育助教遵守规则,否则截止时间等各种规定变成虚设。对于这样规模的实验,研究生做助教不合适。
4结束语
这次课程实践让我们看到了少数学生在课程实践中所表现出的才智与个性化特点,也暴露出了许多问题。但是,这些问题对于我们改进系列课程设计,改善支持库、样例以及进一步细化讲义等是大有裨益的;它们也为我们进一步细化过程质量管理细则和考评细则提供了有力的指南。
参考文献
关键词:计算机技术 数字监控系统 应用 构想
中图分类号:TP311.13 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)10-0017-01
如今,科学技术不断发展,数字监控系统的应用范围逐渐扩大,数字系统在应用的同时国内外专家也在不断对其进行研究。数字监控系统主要应用的途径大致可以分为银行、宾馆商场、交通路口、车站、写字楼与居民区以及工业和农业的生产过程中,由于过程复杂,需要借助先进的计算机技术,以实现系统的高效运行。
1 数字监控系统的应用现状
数字监控系统应用于银行时,因为银行对安全的特殊要求,对资金进行处理时要进行监控录像,一旦遭遇抢劫也能快速进行调查取证,银行自动提款机和运钞车在运行时更要进行全面监控,这样才能更好的保证银行的安全性。宾馆与商场安装数字监控系统主要是为了确保顾客的人身与财产安全,顾客安全受到威胁之后能够很好的提供破案证据。由于路口、车站以及加油站等地方车流和人流都比较大,为了安全起见也要加装数字监控系统,这样就能对车辆和人的流动情况进行监视记录。写字楼与居民区也是重点监控对象,通过安装智能监控系统就能很好的保证居民的安全。工业与农业生产过程中使用数字监控系统,能够对人眼难以观察或者环境恶劣的条件下进行记录,这样既能保证监控的准确性,又能很好的减少开支。
2 数字监控系统的构想
2.1 系统的总体构想
现在科学技术不断发展,数字化监控系统正在发挥着重大的作用,通过智能化的数字监控系统能够很好的对目标进行管理,通过网络系统的建立,能够对模拟系统进行全面完善,而且数字监控系统还能放置在特殊区域。当被监控区域出现异常情况时,监控系统能够向控制中心发出报警信号,报警中心根据情况可以进行远程控制,从而准确的应对突况。
2.2 系统的结构与功能
数字监控系统主要是依靠windows运行,数字监控系统在运行时还要具备视频存储器,这样才能对视频进行存储。同时还要有视频控制器和数字视频服务器,这样数字监控系统才能更好的运行。
对数字监控系统进行控制,应当通过传输媒体将服务器进行连接,这样工作人员通过计算机就能对相应的设备进行控制。比如数字监控系统运行时,通过电脑对自动门进行控制,还能对灯光进行控制等。除此之外,应该利用多种传感器进行配合形成符合系统,这样就能为用户提供多种的报警处理模式,进而保证用户处理报警的便捷性。并且数字监控系统还应该具有完整的报警联动处理功能,这样才能将联动控制图像切换到其他设备。出现紧急情况时,能够对紧急情况进行划分,根据紧急情况的类型进行分级处理,提高紧急情况处理的效率。
数字视频服务器能够依靠网络对相关站点的数字图像进行控制传输。数字服务器在使用时一般在需要控制的现场具有很多的摄像头与相关传感设备,对信息进行采集之后汇集到监控终端。监控终端能够对采集到的信息进行处理,并且能够将这些信息传输到多个终端,实现信息的传播与共享,提高处理信息的能力。
3 计算机报警系统的功能设计
现在计算机报警系统应用的越来越广泛,计算机监控系统在使用时,以计算机为中心,逐渐配备音频和视频采集功能,对采集到的信息快速进行传递。计算机监控系统的使用能够将系统整体稳定性提升,同时有联网控制的功能。这样计算机监控系统才能得到更加广泛的应用。
数字监控系统在使用时,一般构造为现场设备、通信设备以及后端设备构成。数字监控系统的现场设备一般是由摄像头以及各类传感器构成,主要工作就是对信息的采集。通信设备主要是对现场设备采集到的信息进行传输,由各种传输线路构成,主要有光纤、电话线等。后端设备主要是由监控主机和报警卡组成。数字监控系统在运行时,前端对信号进行收集转换,然后通过通信设备进行传输,将相关信息传输到报警卡,报警卡将信息进行数字化转换,再根据相关技术进行编码,然后将经过处理之后的声音和图像等信号传输到监控主机。监控主机不但要接收报警信号,还要对报警信号进行处理与分析,进而保证对监控系统的管理工作顺利进行。
数字监控系统构造比较复杂,在使用过程中会涉及到多种技术,比如数字视频的计算机处理技术、数字视频的网络传输技术等,同时还要注意对计算机报警系统相关信息进行设备、存储、查询和报警信号的数字化处理。这些技术的正确使用能够很好的保证数字监控系统的正常运行。同时数字监控系统相比模拟视频监控系统拥有更大的优越性,这也是数字监控系统发展的必然趋势。
4 结语
现在科学技术不断发展,人们的生活水平也在不断提升,人们对于安全的重要性也越来越重视,为了迎合人们的需求,数字监控系统功能更加强大,应用的范围也越来越广泛。数字监控系统在使用过程中,应当对存在的问题不断优化,逐渐完善数字监控系统,这样人们的安全性才能得到有效提升。
参考文献
[1]孟祥时.计算机技术在数字监控系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2012.15(07):145-146.
[2]韩阳.多媒体数字视频监控系统的设计与实现[J].电子科技大学,2013.09(03):84-85.
[3]郭洪娜.网络化数字视频监控系统的研究与开发[J].武汉理工大学校报,2014.45(12):157-158.
[4]董志勇.计算机技术在数字监控系统中的应用[J].中国新技术新产品,2009,13(13):16-17.
关键词:数据库;集群;JDBC
1 引言
通过高速网络连接起来的工作站集群系统为用户提供了积累的处理能力和巨大的数据存储空间,并且以其高性价比和良好的可扩展性越来越多的应用于高性能科学计算和事务处理中,但目前只有web服务和应用服务应用于集群,而数据库仍然被保留在大型的专用对称多处理机上,因此其应用程序的性能往往被数据库的性能所限制。因此,如何在低成本的情况下提高性能,实现数据库的可扩展性和高实用性,从而适用于各种事务处理是一个有待解决的问题。RAIDb的目标就是提供比单一数据库更好的性能和容错,并且可以将不同的数据库融合到一个数据库队列中去,它的主要目标是低成本的软件和硬件。
2 低成本数据库冗余阵列(RAIDb)体系结构
低成本数据库冗余阵列体系结构如图1所示。客户端发送请求到RAIDb控制器端,RAIDb控制器端再将这些请求分发在一批关系类型数据库管理系统后端,对于客户端来说就类似于操作一个单一的关系型数据库管理系统一样。
RAIDb控制器能够提供不同程度的服务,控制器必须确定数据库表在每个关系类型数据库的后节点上是可用的,以至于所有的请求通过分析SQL的声明能够被发送到正确的节点上。
3 实现Clustered JDBC的基本原理
3.1 基本RAIDb分级
3.1.1 RAIDb-0完全分割
RAIDb-0与RAID-0相似,RAIDb-0将所有的数据库表分割到所有节点之中。如图2所示,给出了一个将N个数据库表分割到5个节点上的例子。RAIDb-0要使用至少2个数据库后节点,但由于它没有表的副本,因此导致其没有容错的功能。
3.1.2 RAIDb-1完全复制
RAIDb-1和RAID-1相似,RAIDb-1将数据库完全复制到每个节点上,RAIDb-1需要每个后节点都有足够大的存储空间以用来保存所有的数据库数据,基本结构如图3所示。RAIDb-1最少的节点数量为2个节点,当一个数据库出现故障时其它的节点依然能够正常工作,因此RAIDb-1提供了更好的容错能力。
3.1.3 RAIDb-2部分复制
RAIDb-2是在综合了RAIDb-0和RAIDb-1两者的优点的基础上提出的一种新的解决方案,RAIDb-2不需要每个节点都存放一个完整的数据库备份。RAIDb-2至少需要提供3个节点,一个是数据库的完全备份,其它的节点对应一个或多个数据表的备份,工作原理如图4所示。例如一个数据库文件包含3张数据表:tablex,tabley,tablez;第一个数据库后的节点包含了完整数据库的备份,其它的节点上包含一个两个数据表,对于tablex和tabley共有3个备份,tablez有2个备份,无论那个节点出现故障,都能从别的节点上成功找到数据。
3.2 RAIDb基本级别的组合
由于一个RAIDb控制器的数据库后端的连接节点的数量是有限的,因此将多个RAIDb控制器组合在一起就可以建立更多数据量的数据库管理系统。如图5所示,显示了两个RAIDb级别的组合情况,第一个等级是RAIDb-1控制器,它被当作3个完整数据库的后端,在第2个等级中,每个完整的数据库由一个包含不同配置的RAIDb-0来实现,这种组合可以被表示为RAIDb-1-0。
如图6所示,给出了一个RAIDb-0-1的组合,利用RAIDb-1控制器将数据库分割成3个部分,在上端的RAIDb-0中平衡3个下端的RAIDb-1控制器上的请求。
理论上来讲,对于RAIDb组合的深度没有限制,也可以用相同的RAIDb控制器等级来进行组合。例如,一个RAIDb-1-1组合可以被看作一个大数量的镜像数据库的解决方案,这种树型的体系结构通常是大型数据库集群的解决方案。
4 Clustered JDBC的实现
Clustered是紧密连接的一组计算机,用来持续性地提供高性能的计算服务,把一组计算机连在一起并非难事,但要让他们获得很高的性能就不那么容易了。Cluster的初衷在于以没有单点故障的体系结构来达到系统的高可用性和可伸缩性,而且要求采用通用标准的计算机,而不是特殊专用的计算机部件,从而能以较低的成本获得较好的可伸缩性。Cluster中的计算机应当具有非常好的协同性。如果一台计算机的性能不足以完成某项任务,其它的系统成员就会加入进来,共同执行这项任务。应用实践证明,由通用的计算机部件协同工作,完全可能使其运算能力超过大型主机、超级计算机和容错系统,而且具有更低的成本。
JDBC(Java DataBase Connectivity)是Java与数据库的接口规范,JDBC定义了一个支持标准SQL功能的通用低层的API,它由Java语言编写的类和接口组成,旨在让各数据库开发商为Java程序员提供标准的数据库API。
本文设计和实现了一个RAIDb的应用,该应用是一个以JDBC为基础的JAVA中间件,它能够建立所有的RAIDb配置,该软件提供了一个JDBC驱动器,并可以工作在任何现有的商业的或开源的关系型数据库管理系统上。
5 结语
文章先对低成本数据库冗余阵列(RAIDb)进行了简单介绍,然后通过对基本模型、体系结构以及实现方法的讨论分析了Clustered JDBC的原理。
[参考文献]
[1]Christiana Amaz,Alan L.Cox.Willy zwaenepoel-conflict-aware scheduling for dynamic content applications[C]. Proceedings of USITS 2003,March 2003.
随着计算机网络技术、多媒体技术、计算机视觉与模式识别技术的发燕尾服,一种以数字化、智能化为特点的多媒体远程数字监控系统应运而生,即基于IP的数字监控系统,实现了由传统的模拟监控到数字监控质的飞跃。与传统的模拟监控系统相比较,数字远程监控系统几个最主要的优势是:可以借助网络实现远程监控;在远程不同地点的分控中心或同个分控中心可同时调看某一个或者几个监控现场的音视频数据,从而实现分布式的音频频接入和音视频数据共享,同时,可以与监控现场人员进行对讲;可以对远程监控现场的云台、摄像机等外围设备进行控制。视频、音频的实时、分布式传输及控制指令的可靠传输是远程数字监控系统的一个关键问题。本文设计并实现了远程数字音频频监控系统,采用IP Multicast技术作为分布式音视频执着入和共享的解决方案,并针对视频、音频语音和控制数据不同的特点,对其所采用的不同传输技术进行了探讨,给出了具体实现方法。
1 系统的总体结构
远程监控系统一般包括三部分:前端监控现场、通信设备和后端分控中心。整个系统基于Client/Server(客户机/服务器)模式。总体结构如图1所示。
(1)前端监控现场由监控现场主机及一些外围设备组成。外围设备包括摄像机、电动镜头、云台、防护罩、监视器、多功能解码器及报警器。监控现场主机运行客户前端软件,实现视频、音频数据的实时采集、压缩、解压缩(音频)(视频传输 单向的,音频传输是双向的)及打包传送;对压缩的视(音)频数据进行经存储(也可在分近中心进行)。存储方式为循环存储、定时存储、手动存储及运动视频检测启动存储。接收来自分控中心的控制指令(也可在本地实施),对云台动作(上、下、左、右及自动)电动镜头的三可变(光圈、焦距和聚焦)。
(2)通信设备是指所采用的传输信道和相关设备,通信网络为LAN及WAN。
(3)后端设备由若干分控中心计算机组成。各分控计算机运行服务器端软件,接收来自前端压缩视(音)频、显示(播放);通过网络对前端云台、摄像机进行控制;采用组播技术,实现分布式视频执着入和分丰式视频共享:每个分控中心主机可以同时监控多个前端,即“一点对多点”;不同分控心也可以同时监控同一前端,即“多点对一点”。
2 网络传输模块的设计与实现
2.1 系统传输数据类型的特点及通信协议的选择
系统传输数据有:控制数据、音频、视频数据、后端分控中心通过网络向监控现场主机外围设备云台及摄像机发送控制信号,实现云台动作(上、下、左、右、自动)摄像机光圈、焦距及聚焦三可变,要求控制信号的传输准确无误;音频、视频是连续,数据量大,允许传输中存在一定的数据错误率及数据丢失率,但实时性要求很高。此外,在监控系统中,要实现音视频的分布式接入和数据共享,必须进行音视频的多点传输。样实现上述目标?首先是通信协议的选择,TCP/IP协议是广泛使用的网协议,其网络模型定义了四层(即网络接口层、网络层、传输层、应用层)网络通信协议。传输层包含两个协议:传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。IP是国际互联协议,位于网络层。TCP协议是面向连接的,提供可靠的流服务;UDP是无连接的,提供数据报服务;TCP采用提供确认与超时重发、滑动窗口机制等措施来保证传输的可靠性,正是这些措施增加了网络的开销。如果用TCP传输视(音)频数据,大量的数据容量引起重传。,使得网络负载大并会加大延迟;UDP协议是最简单的传输协议,不提供可靠性保证,正因为UDP协议不进行数据确认与重传国,大大提高了传输效率,具有高效快速的特点;Ipv4定义了三种IP数据包的传输:单播、广播及组播。要系统中实现视(音)频数据的多点传输,若采用单播,则同样的音、视频数据要发送多次,这样导致发送者负担重、延迟长、网络拥塞;若用广播,网络中的每个站点都将接收到数据,不管该结点否需要数据,增加了非接收者的开销;组播是一种允许一个或多个发送者(组播源)发送单一的数据包到多个接收者(一次的、同时的)的网络技术。组播源把数据包发送到特定组播组,而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。由于无论有多少个目的地址,在整个网络的任何一条链路上都只传送单一的数据包。因此组播提高了网络传输的效率,极大地节省了网络传输。组播方式只适用于UDP。综上所述,采用TCP/IP传输控制信号,即信令通道;采用UDP/IP传输音视频信号,即数据通道。
IP组播依赖一个特殊的地址组——“移播址”,即D类地址。范围在224.0.0.0-239.255.255.255之间(其中224.0.0.0-224.0.0.255是被保留的地址),D类地址是动态分配和恢复的瞬态地址。组播地址只能作为信宿地址使用,而不能出现在任何信源地址中。每一个组播组对应于动态分配 的一个D类地址。组播的特点:组播组的成员是动态的,主机可以任何时间加入或离开组播组,主机组中的成员在位置上和数量 旧没有限制的。
2.2 Windows下,IP组播的Winsock2实现
Windows环境下组播通信是基于WindowsSocket的。Windows Socket提供两种不同IP组播的实现方法:Windows Socket提供两种不同的IP组播的实现方法:Winsock1与Winsock2。在Windows2000平台实现VC++6.0开发工具,在本系统中实现了基于Winsock2的组播通信编程。
发送端(前端、客户端)实现步骤:
(1)加载Winsock2库,完成Winsock2的初始化:
WSAStarup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);(2)建立本地套接字(UDP):
m_socket=WSASocke(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP,NULL,0,WSA_FLAG_MULTIPOINT_C_LEAF|
WSA_FLAG_MULTIPOINT_D_LEAF);
//组播通信具有两个层面的重要特征:控制层面和数据层面。控制层面决定一个多播组建立通信的方式,数据层面决定通信成员间数据传输的方式。每一个层面有两种形式,一种是“有限的”,另一种是“无根的”;数据报IP组播在两个层面上都是“无根”的。任一用户发送的数据都将被传送到组中所有其它成员。最后一个参数表明新创建的套接字在控制层面与数据层面都是“无根的”。
图2
可以通过setsocket函数设置套接字的属性,如地址重用,缓冲区是接收还是发送。
M_localAddr.sin_family = AF_INET;
M_localAddr.sin_port=m_iPort;//本地端口号
M_localAddr..sin _addr.S_un.S_addr=m_uLocalIP;//本地IP地址;
(3)绑定(将新创建的套字节与本地插口地址进行绑定):
bind(m_socket,(PSOCKADDR)&(m_localAddr),sizeof(m_localAddr);
(4)设置生存时间(即数据包最多允许路由多少个网段):
WSAIoctl(m_socket,SIO_MULTICAST_SCOPE,//设置数据报生存时间;
&iMcastTTL,//生存时间大小;
sizeof(iMcastTTL),NULL,0,&cbRet,NULL,NULL);
(5)配置Loopback,以决定组播数据帧是否回送:
int bLoopback=FALSE;
WSAIoct(m_socket,SIO_MULTIPOINT_LOOPBACK,//允许或禁止组播数据帧回送;
&bLoopback,sizeof(bLoopback),NULL,0,&cbRet,NULL,NULL);
(6)收发数据:
在发送方(前端、客户端)响应发送的消息函数中调用下面函数:
WSASendTo (m_socket,&stWSABuf,&cbRet,0,(struct sockaddr*)&stDestAddr,//发送的目的地址;
sizeof(struct(sockaddr),NULL,NULL);
在发送方(前端、客户端)响应接收消息函数中调用下面函数:
WSARecvFrom(m_socket,&stWSABuf,1,& cbRet,&Flag,(struct sockaddr*)&stSrcAddr,//源地址;
&iLen,NULL,NULL);
(7)将组播套接字设置为异步I/O工作模式,在该套节字上接收事件为基础的网络事件通知:
WSAEventSelect(m_socket,m_hNetworkEvent,//网络事件句柄;将此套字节与该事件句柄并联在一起;
FD_WRITE|FD_READ);//发生此两个事件之一,则将m_hNetworkEvent置为有信号状态;
(8)在工作线程中设置:
WSAWaitForMultipleEvent(3,//等待事件的个数);
p->m_eventArray,//存放事件句柄的数组;
FALSE,WSA_INFINITE,FALSE);
(9)关闭组播套字节:
closesocket(m_socket);
接收端(后端、服务器端)实现步骤:
(1)-(3)与发送端(客户端)相同;
(4)调用WSAJLoinLeaf加入组播组:
SOCKET NetSock=WSAJoinLeaf(sock,//必须为组播标志进行创建,否则调用失败;
(PSOCKADDR)&(m_stDestAddr,//组播导址,与发送方的目的地址相同;
sizeof(m_stDestAddr),UNLL,NULL,NULL,NULL,
JL_BOTH));//允许接收和发送;
(5)与客户端(6)相同;(6)与客户端(7)相同;(7)与客户端(8)相同;(8)离开组播组;closesocket(NewSock);//NewSock是调用WSAoinLeaf()返回的套节字。
2.3 在监控系统中网络传输模块的设计
网络传输模块流程如图2所示。
发送端(前端监控现场主机、客户端)监控主机运行客户端程序。在主线程中,启动视同、音频两个线程分别对视频及音频进行采集,放入视(音)频缓冲区;视频在本地回放;同时,监听分控中心的连接请求,收到连接请求,TCP三次握手,建立TCP连接(信令通道);通过信令通道,向分控心发送二组组播地址及端口号(对应视频及音频,音频两个线程;分别在视(音)频线程中完成;利用Winsock2建立视(音)频数据通道(UDP)(源码前已述及);对视(音)频进行压缩编码、组播发送;音频线程接收分控中心的音频数据包,解码并播放;实现视频的单向传输和音频的双向传输。
接收端(后端分控中心、服务器端)分控中心主机运行服务器端程序,在主线程中向前端监控现场主机发出连接请求(CALL),三次握手建立TCP连接(信令通道);后端接收到组播地址及端口号后,启动视(音)频两个线程,完成;利用Winsock2建立视(音)频数据通道(UDP),加入视(音)频组播组,接收压缩视(音)频包,并解码显示(播放);其中音频线程,还要完成音频数据包解码显示(播放);其中音频线程,还要完成音频数据包的压缩、发送;实现视频的单向传输、音频的双向传输。
一个后端分控中心可同时监控12路前端视频及音频信号,在设计服务器端监控程序时,采用多线程技术,每建立一对前端监控主机与后端分控中心(服务器)的TCP连接,就开两个接收线程(一个接收视频线程;一个接收音频线程),视频线程接收视频数据包进行解压缩及回放;音频线程接收音频数据包进行解压缩及播放。对云台及摄像机的控制指令通过信令通道传输。
关键词:勘探开发云中心 海外业务 远程应用 主流软件 企业级应用
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)07-0219-01
1、云管理平台概况
从分析勘探开发研究院高性能计算业务发展的战略目标出发,分析存在的问题,确定建设“勘探开发云管理平台”的主要目标是通过对“集群、工作站、存储、网络、应用许可证”等计算机资源进行统一管理和统计分析,实现计算机资源的监控、应用、管理一体化。勘探开发云管理平台使用户无论在国内或国外,使用移动笔记本或者工作站等终端设备,都可通过国际互联网采用虚拟专用网络(vpn)技术或者直接通过企业专线登入云管理平台。
2、平台架构分析
勘探开发云管理平台的建设目标如下:
(1)集成开发系统监控、系统告警工具,实现软件、硬件资源运行状态实时监控,提高系统运行维护效率和问题发现处理及时性;
(2)建立计算资源管理数据库,实现计算机资源静态资产信息和动态分配信息的分析管理;
(3)引进虚拟化技术,探索地震处理解释专业软件Web应用模式,支持勘探开发专业软件在海外的远程应用。
勘探开发云管理平台部署上由五台服务器分别提供可视化服务、网页服务、管理平台服务。为了保障每个远程会话的质量,可将多台可视化服务器做成负载均衡模式,每次发起新会话时,程序自动会根据当前可视化服务器的实时负载情况,优先选择负载较小的服务器承担新的会话。
管理平台的开发采用传统的B/S模式,多层架构体系(如图1所示)。客户端可通过普通PC浏览器、桌面应用程序或者其他设备应用程序如手机、平板电脑等多种接入方式。开发平台采用IBM WebSphere Portal,后端由Oracle提供数据库服务。云管理平台从系统设计上分为被监控管理层、数据采集层、数据汇聚层、集成展现层四层。(如图1)
该云管理平台下一步将对以下内容做进一步的功能完善,比如:虚拟机资源的管理,包括虚拟机创建、维护和迁移;集成XCAT或者Ganglia集群监控和操作系统部署软件;机房制冷、用电等机房环境信息的监控;勘探开发项目管理;软硬件资源的管理和资源库的维护;报表数据的产生等等。
3、结语
通过勘探云管理平台的建设,可以实现用户只要能上网就可随时随地使用及时更新和维护的主流软件并实现异构系统中的软件统一调度;应用人员可以进行异地协同工作,提高工作效率;浮动许可的应用,可以减少重复投资,合理规避海外政策风险;海外现场可远程享有高性能计算和海量数据存储服务。
勘探开发云管理平台是在研究院转型海外业务中,根据多年来积累的对勘探开发业务支持的经验以及大型国际油田服务公司的成功案例,结合海外业务的实际需求而开发的,该平台的建设是石油勘探开发研究院支持海外业务转型中浓墨重彩的一笔。
参考文献
[1]软件委员会,研究院勘探开发主流应用软件体系框架和发展建议[R].2011.10.
[2] 中国石化石油勘探开发研究院,勘探开发专业计算机软硬件建设成果和经验[R].2011.4.
[3] 王京,浅谈海外数字油田与勘探开发一体化集成系统建设[OL].2006.4.
[4]中国石油新闻中心,发挥科技引领力提升信息化保障力[OL].2010.10..cn/system/2010/10/15/001309204.shtml.
[5]陈强等,中国石油行业二次创业的数字油田战略[OL].2000.10.4.cn.
近日,基于Windows 7,微软将提供开发代号为Quebec的新一代Windows Embedded Start-dard的最新技术。
有了这些与Windows 7相通的技术,OEM厂商将可连结全球熟悉Visual Studio的Windows开发人员社群,从中获得技能与帮助。同时,OEM厂商也可以迅速开发各种应用程序与驱动程序,提供可联机装置环境中所需的丰富应用与服务,并实现和Windows计算机、服务器以及Windows网络服务等紧密连结的终端使用者体验。
让OEM实现产品差异化
Windows Embedded Que-bec能让OEM厂商进一步实现产品差异化,透过多点触控、手势输入及使用者接口的强化,多项令人兴奋的输入功能足以带领使用者的丰富体验更上一层楼。这个新的操作系统也将搭载丰富的组件化操作系统技术以及特定功能,让开发者可以就他们所需要的驱动程序、服务和应用程序,客制化及最佳化嵌入式装置操作系统的大小。
以产品差异化为例,客户可以将Windows 7上的多点触控、手写输入,及新的使用者接口予以强化,并且与任何一个微软嵌入式操作系统一样,可让开发者经由单一的Visual Studio环境开发出所需的应用程序、驱动程序。
此外,Quebe(将支持Silverlight2.0与Windows PresentationFoundation,可以在占用较小的频宽下传输丰富网络体验给装置;透过支持的IE 8加速器强化嵌入式装置连网与使用各项Win-dows提供的在线服务,并且Quebec可支持64位x86处理器。
在目前嵌入式市场中,微软Windows Embedded Compact(即过去的CE)因符合一些小型嵌入式装置精简化需求而为业界采用,但在嵌入式市场发展愈来愈大之下,微软也开始因应不同需求将嵌入式系统划分为不同版本,例如较CE功能更为进阶的Window EmbeddedStandard,而接近桌上型计算机环境的Windows Embedded Enter-prise则进一步强化管理与安全等功能,可用于Thm Client等产品与后端管理系统配合使用。
增强的安全性和控制能力
Abstract: This paper analyzed educational management system based on C/S model and B/S model, and proposed appropriate policy recommendations, thus providing reference for university educational administration.
关键词: 教务管理信息系统;模式;结构体系
Key words: educational management information system;model;structural system
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0192-02
0 引言
随着科学技术的不断进步,MIS技术和网络技术有了长足的发展,在这种情况下,国内外高等院校在开展管理工作的过程中,其教务管信息系统出现规范化、信息化、网络化的发展趋势。经过多年的努力,许多高等院校在一定程度上逐步建立了自己的教务管理信息系统,并且在逐步完善和提高系统功能,在这种情况下,学校管理信息系统必然出现多样化的发展趋势。
1 基于C/S模式的教务管理系统
从技术的角度看,在开发软件的过程中,最早用于体系结构的是Client/Server模式,C/S模式主要表示客户机(Client)程序和服务器(Server)程序之间的关系。通常情况下,可以在同一台计算机上运行客户机程序和服务器程序,在网络环境下,也可以运行在两台或多台计算机中。其工作原理:用户通过网络,借助装有客户端的计算机向服务器提出服务请求,根据请求服务器完成所有的操作,然后通过网络向客户端发送相应的结果。C/S软件结构的本质是将请求和服务功能进行分处理,客户端没有处理功能,只是发出指令和接收结果,所有的处理都在服务器上完成。这种模式可以让客户端操作简单,不需要有太强大的计算机来做客户端,对客户端的计算机没有太多要求,同时对服务器的数据有比较好的统一性,在多次操作后都进行数据同步。
但是,随着计算机软硬件技术的不断发展,人们对数据处理提出了更高的要求,同时高校加大了对信息管理的资金投入力度,以及高校教务数据和规模不断持续发展,基于C/S模式的教务系统本身的问题开始暴露:
①由于高校教务人员不断增加,客户机数量也不断增加、对服务器需求指令越来越多,从而网络带宽负载加重,影响整个系统接收指令和反馈计算结果,造成系统工作运行效率下降;②各高校的需求不同,开发人员的素质与技术不同,设计软件界面没标准、风格和具体功能有差异,操作步骤不同,不利于作为模板进行推广和宣传;③系统与开发环境、软件有关,因各高校的需求和设计目标不同,在开发是选用的软件和搭配的数据库也不尽相同,同时客户端采用的计算机操作系统也可能不同,所以最后会让系统只能的某一些计算机和相同网络设置中才能使用,从而让系统不便于移植性和可扩展;④应用范围比较小,不具备远程管理和远程获取信息的能力,当前不能地利用网络资源,进一步满足高等教育改革发展的需要。
2 基于B/S模式的高校教务管理信息系统
到目前为止,很多高校都自己建有校园网,而且各方面设施都比较完备、功能完善,带宽都已经进入G时代,随着学生人数和教务管理人员的不断增加,采用基于B/S模式的教务管理系统,也已经是各高校改革发展的需要。基于B/S模式的高校教务管理信息系统凭借因特网强大的资源共享能力,以及简洁的用户操作界面和自身具备的开放性与兼容性等,在一定程度上为学生和教职工上网提供了方便,进而便于网上信息的查询、录入、选课等,一方面方便了教务管理人员维护与管理数据信息,只要有网络,都可以进行办公,不会受到地域和时间的干扰,提高了工作效率,更加体现人性化管理的需求;另一方面由于加强了网络等基础建设,带宽进入G时代,更加方便广大师生对信息的获取以及为以后的工作学习生活提供延展接口。
和C/S结构模式一样,现在B/S结构模式也出现了不少的问题,特别是表现在以下几方面:
①因特网是一个开放平台,任何人都可以通过各种途径对Web服务器以及与Web服务器后台数据库,甚至可以进行恶意攻击,数据缺乏安全性;②基于Web程序设计的系统用户界面一致,进而在一定程度上难以实现各级用户的功能需求,实现系统数据的维护与管理对于管理员来说比较困难,不能保障核心数据的安全性;③基于B/S模型的Web服务器,作为数据库的惟一客户端,通过浏览器所有的用户与服务器进行连接,服务器一方面要处理客户请求,另一方面需要与数据库服务器相连。对于教务管理信息系统来说,其最大的特点就是:在某一段时间大量教务管理人员同时对某一子系统或者自模块进行操作处理,当短时大量数据访问时,服务器负载过重,造成系统工作运行效率下降有可能造成系统的短时瘫痪。
随着网络技术的不断发展,网络设备不断更新,服务器的功能不断强大,以及对各高校对教务管理的不断重视,资金倾斜力度不断加强,因特网的诸多优势越来越深得人心,基于B/S结构模式的应用技术得到了极大的推广。
3 多层软件结构体系
3.1 多层软件结构体系是将多层应用软件共同应用,通过网络共享的服务器信息的集合,它是一种集有线网络和无线网络应用软件和APP、可支持共同服务的平台。在这个平台上,实现C/S结构模式和B/S模式,还可以通过无线设备安装相关APP实现相关操作和服务。
采用多层软件结构体系把业务逻辑独立出来,组成一层或多层。设计出客户端客户层界面、中端业务逻辑处理层和后端数据服务层,应用系统开发模式变为:
①客户端界面的开发。设计界面简单易懂明了,体现操作便捷、人性化,注重人机界面的设计,减少对业务逻辑和数据库访问的考虑,预留出多种接口,方便后续开发,也可以实现瘦客户机的需求,减少对客户端设备的要求。②中端业务逻辑处理层。提供客户端程序需要的调用、查询、操作的业务逻辑规则,进而在一定程度上完成操作功能,为连接客户端和访问数据库提供接口。③后端数据库服务层。打包对数据库进行各种的操作,对接处理完成中端业务逻辑处理层调用、查询、操作的业务逻辑规则。
3.2 采用多层软件结构体系的优点:①具有良好的伸缩性,可以按照B/S模式进行部署,进而与本地网和广域网相适应。②网络效率高,因为有C/S模式,通过对网络进行合理布局,大大减少网络数据的传输量,进一步提高网络的利用率。③具有克强的管理性,对于系统客户层来说,基本实现“零管理”,在中端业务逻辑处理层集中管理工作,修改业务逻辑,不影响客户层的体验。④可重用性好,按可提供的服务构建相关子系统,每种子系统可以被不同的应用重复使用,减少二次开发成本。⑤便捷性好,可以通过现代无线技术,随时随地进行访问操作,不再受到时间和地域的局限。
3.3 开发多层软件结构体系的困难:①延长初始开发周期。与C/S结构、B/S结构相比,多层结构所做工作要多;②增加了开发的复杂性。一方面需要考虑应用核心业务,另一方面对于软件的性能、安全性、伸缩性、可靠性和可恢复能力等需要开发人员进行考虑;③对系统的设计、规划要求更高。
由以上分析可以看出,对于教务管理信息系统各高校都有其一定的要求,具有较强的针对性,对于自己所需的各种功能基本都能很好地完成。因此,在建设教务系统的过程中,任何一个高校都要结合自身的实际情况,做出正确的判断和取舍,进而在一定程度上满足本校的需要,做到适合本校就好。
参考文献:
[1]罗翠兰.高等院校教务管理信息系统的研究[J].信息技术,2005(9).
关键词:智能化小区;弱电系统
弱电设计是现代综合性小区智能化系统的重要组成部分,其具体内容可根据需求有所区别具体的建议如下:
一、建筑设备监控系统
1.1设备报警系统建议
设备报警系统主要是对设备的状态进行监视,并将报警状态反馈到监控服务中心;能提示物业服务人员及时去处理,可有效避免事故的发生,或降低事件造成的损害程度,避免事件造成其他方面的影响。
①于生活水箱及污水井安装高低水位状态的水位探测器,
②于配电房、高压变压器房、小区中央控制室安装水浸报警器;
③于生活水泵、污水排水泵安装设备故障报警装置;
④在出现警报时,设备报警信号回馈到小区中央控制室及工程人员值班室,能发出声光报警,提醒当值人员马上处理。
1.2自动抄表管理系统建议
目前大部分新开发的住宅小区水、电、煤气等均由政府市政部门执行统一收费管理,水、电、煤气的计量基本上都实行统一的自动抄表系统;故建议前期设计阶段:需从工程工艺及日后维修保养角度考虑预留自动抄表系统的管线空间及设备摆放空间位置,预留自动抄表管理系统的电源。
1.3电梯智能卡管理系统建议
电梯智能卡管理系统只对电梯呼梯按钮或内选按钮进行控制,实现对电梯的使用权限进行限制,极大提升管理小区的安全级别,减少闲杂人员,可适当缩减保安或勤杂人员。
①访客联动控制器:配合内选控制器,实现来访客人的用梯需求;
②密码键盘控制器:配合内选控制器,可通过输入密码乘梯;
③指纹(或掌纹)读写器:配合内选控制器,通过识别指纹(或掌纹)进行电梯使用权限控制;
④身份证读写器:配合内选控制器,通过读写第二代居民身份证进行电梯使用权限控制。
1.4公共信息服务系统建议
①小区信息
小区信息是现代智能小区人性化和信息化的一个重要体现,在于提高服务性。其主要为小区的户主提供各式各样的信息,比如天气预报、警告、小区物业管理通知、停水停电通知等,以方便用户每日生活。
②紧急广播与背景音乐
由于考虑现代的智能住宅小区范围较大,少则数十栋,多则几十栋,居住的人员众多,繁杂且不便于管理。如发生紧急事件时,将会面临着一个很大的问题,所以必须有组织地进行应对,这就要依靠紧急广播指挥疏导。而在平时,小区内可以播放一些文娱节目和公共通知,比如下班时间、老人晨练期间、居民饭后在小区园林景观散步的时间以活跃气氛。
二、安全防范系统建议
小区安全防范的三种基本手段:人防、物防和技防。本文着重介绍其中的技术防范。技术防范的概念是在近代科学技术(最初是电子报警技术)用于安全防范领域并逐渐形成的一种独立防范手段的过程中所产生的一种新的防范概念。智能小区的技术防范包含:闭路电视监控、周界防范报警、电子巡更等子系统。
2.1闭路监控电视系统由前端、后端和传输部分组成。前端主要由摄像机、镜头、云台、支架和护罩组成。后端由硬盘录像机、矩阵主机、画面处理器、监视器、控制键盘、电视墙和操作台组成。传输部分由视频线、控制线和电源线组成。
2.2周界防范报警系统。周界防范报警系统主要由前端探测器部分和主控部分组成。前端探测器部分:根据小区周界各段直线部分的长度,选择探测有效距离为40米或100米的主动式红外对射探测器N对,N个边界接口。主控部分:安保中心的报警控制主机与楼宇对讲系统共用1台管理机,通过接口与电脑连接。
2.3电子巡更系统。该系统主要由信息钮、巡查棒、通信座、系统管理软件四部分组成。
其工作原理是在每个巡查点设一信息钮,信息钮中贮存了巡查点的地理信息,巡查员手持不锈钢巡查棒,到达巡查点时只须用巡查棒轻轻一碰嵌在墙上的信息钮,即把到达该巡查点的时间、地理位置等数据自动记录在巡查棒上,巡查员完成巡查后,把巡查棒插入通信座,将巡查员所有的巡查记录传送到计算机,系统管理软件立即显示出该巡查员巡查的路线、到达每个巡查点的时间和名称以及漏查的巡查点,并按照要求生成巡检报告。
2.4可视对讲系统。在住宅区内设可视对讲,用来实现访客与住户对讲。住户通过对讲,确认访客身份后,可直观地了解访客情况,遥控开启防盗门,防止非法人员进入楼内,确保住户安全。同时各栋对讲主机与保安中心管理主机联网,保安中心可随时了解住户求救信号。
2.5楼宇对讲系统与家庭防盗报警。联网式楼宇对讲系统是小区弱电系统中投入最小,前景最好,性价比最高的系统。小区楼宇对讲联网系统是根据我国实行封闭式管理住宅小区的特点专门设计的产品。它针对分布式住宅小区的管理特点进行功能规划,如多通道内部通讯,双向互叫对讲,住户报警,防盗防灾报警等等。把单纯访客开门提升到多功能综合管理层面上,对提高小区安全管理.方便住户起到积极的作用。
2.6停车场管理系统。智能停车场管理是一个以非接触式IC卡为车辆出入停车场凭证,用计算机对车辆的收费,车位检索,保安等进行全方位管理的系统。本系统是小区的智能停车场管理系统,它能降低泊车时间,提高车场使用率,有效地防止盗车现象及财务资金的流失,并使车场管理井然有序,所有操作有据可查。
三、电子信息防雷系统
弱电系统防浪涌保护考虑所有给信息系统供电的馈线和信息系统设备(包括UPS)的电源进线端、所有进出建筑物防雷保护边界处的信号系统和弱电机房设备等部位的防雷,以保证电子信息系统的安全。为了能保证计算机系统安全、稳定、可靠的运行,保证设备、人身的安全,针对不同类型计算机的不同要求,设计出合适的接地系统。
在接地系统设计时,强电地和弱电地分别形成二个独立的接地系统。智能小区弱电工程一般采用共同接地系统,接地电阻应不大于1 欧姆。弱电接地干线采用TMY-4X40,楼层支线采用TMY-25X4。计算机房建议采用网格地线做为直流地,也称为网格地。网格地就是把一定截面积的铜线或铜带在高架地板下交叉排成600X600mm的方格,交点处压接在一起。直流网格地通过TMY-25X4接地母线引至机房外面与接地干线相连。其他弱电机房采用不小于35平方毫米的铜线作接地环。
四、结语
智能小区是向住宅市场提供借助智能化的住宅产品,具有明显的市场特征,在考虑智能小区智能化系统功能设置的时候,首先必须确定小区销售市场定位,以满足小区适用功能和经济性的需求。小区智能化系统应尽量采用先进技术产品设备,保证系统与后继先进技术产品衔接,保证系统功能的完善和可持续发展。
参考文献:
[1]肖锋涛,于铁铮.智能化楼宇的火灾自动报警与消防联动系统的设计问题探讨[J].科技资讯,2011,(36).
11年里,成立于2000年的首创证券从只有一家营业部发展到15家营业部,而且其IT部门也一个人发展成17人的团队。
慧眼判别新技术
从成立至今,首创证券的IT系统从最初单一的交易结算系统逐渐走上了包含市场管理系统、基金代销系统、CRM系统、客户服务系统以及财务、办公、人事等系统的全面IT管理轨道。虽然首创证券的规模在行业内只能算中等水平,但其IT系统的建设却并不输给大型的证券公司。谈起这样的成绩,伏劲松将其归功于公司对新技术的正确把握。
首创证券成立的2000年,正好是互联网泡沫化最为严重的一年,很多证券公司在网上交易系统的建设上投入非常大,经常花费几百万元甚至上千万元去进行网站建设。而首创证券只花了几十万元就完成了网上交易系统的搭建,成为第一批获得网上交易资格的证券公司。伏劲松认为,如何判断一项新技术是否适用于公司发展非常重要。有的技术是真正适应企业现阶段发展的技术,而有的技术却被过度炒作,实际上并不具备成熟的应用环境。而这一切,都需要对新技术有一个“度”的把握。
伏劲松介绍说,虽然首创证券在行业内部规模不大,但对新技术的把握还是很准确的。首创一直坚持的IT自动化道路的成果是这两年才出现的,但相关的工作却在四五年前就已经开始了。2003年、2004年,整个首创证券的IT团队在几乎没有中文技术资料的情况下,吃透了ITIL(Information Technology Infrastructure Library,信息技术基础架构库)的标准和规范。而现在非常热门的虚拟机技术,首创在2004年、2005年就开始进行相关解决方案的研究。
首创证券对新技术的准确把握,与伏劲松对于技术的前瞻性把握不无关系。早在做审计工作的时候,伏劲松就开始写文章介绍信息安全管理体系规范BS7799。目前,首创证券的信息安全规范一直是按照BS7799标准制定的。
谈起现在对新技术的认识与把握,伏劲松认为,在系统后端,云计算服务将变得越来越重要,无论是私有云还是公有云,如何利用它们优化IT架构将是十分有意义的研究课题。而在前端,伏劲松看好平板电脑的应用,云服务在后端提供基础的服务架构,平板电脑在客户端提供应用界面,具备非常大的优势。
CIO消失不是灾难
对于CIO这一职位的角色定位,伏劲松坦言,CIO不是自己定位的,是由企业来定位的。企业在不同的发展阶段,对技术的要求是不一样的。CIO必须认识到这一点,因为CIO不可能脱离企业去从事技术工作,必须跟企业的定位去匹配,才能实现自身的价值。
首创证券这些年的IT工作以基础建设为主,围绕公司的业务进行系统搭建。伏劲松认为,CIO分为技术型和业务型。技术型CIO的主要目标是将技术做到位,而业务型CIO则要求完整的业务实现能力。计算机专业出身的伏劲松将自己定位为技术型CIO,同时也认为目前在国内企业,IT建设还是一项技术性比较强的工作,企业还是会选择技术人才去负责系统构建,而不会让业务人员去管理技术部门。
“CIO职位将会消失”一直是伏劲松坚持的观点。他举了一个很生动的例子:以前的大型企业都专门设置管理电话的部门,交换机以及分机都需要有人去负责;而现在企业中早已没有这些部门,因为使用了全自动程控交换机,这些服务都交由专业的电信运营商来提供,总机分机、内线外线可以自动切换,就不再需要设置专门的职位去管理。这是一种典型的云服务。
伏劲松认为,云计算是大势所趋,当其发展到一定程度,云服务提供商提供的服务达到一定水平,设置CIO的必要性就会减小,在这个服务水平之下的CIO就失去了生存空间。
对于CIO消失的大趋势,伏劲松却让IT从业者不必担心:随着社会的发展,必然有一些职业会消失,也必然有更多新的职业随着社会分工的细化而出现。IT人员一方面可以转向业务领域,另一方面可以转为专业的技术服务提供商。虽然企业内部的某些IT职位消失了,但技术服务不会消失,只是这些服务从企业内部转移到了企业外部。同时,互联网的潜力和发展空间仍然十分巨大,很多互联网的新应用模式还没有出现,这些应用一旦充分体现,IT从业者的优势将凸显出来。
谈起向云服务转移的速度,伏劲松说,一方面,大企业比小企业转移得要慢,因为大企业涉及的技术层面较多,云计算不一定能解决所有层面的问题;另一方面,新兴产业向云计算转移的速度会非常快,因为从事新兴产业的企业一上来关注的核心就是业务,不可能在其他方面花费太多的精力。
术业有专攻
首创证券在IT的建设策略上一直坚持走外包路线。伏劲松说,像首创这样的企业规模,在发展的初级阶段,不可能去养活一支开发团队。将系统开发外包或者购买成熟的系统平台,使首创的IT团队可以专注于尚无法完全外包的工作――计算机系统运营管理。
伏劲松介绍说,计算机系统运营管理比较复杂,例如ITIL V3标准就包括了服务的设计、服务的转换、服务的运营和持续改进四个方面。其中花费精力最多的是服务的运营,有了前几年在IT自动化建设过程中打下的坚实基础,运营工作已经非常得心应手。这也使得IT部门从繁重的重复劳动中解放出来,使员工有时间去做服务设计、服务转换、持续改进等层级较高的工作。