无线通信原理

时间:2022-09-13 14:10:06 浏览量:

下面是小编为大家整理的无线通信原理,供大家参考。

无线通信原理

 

 ******************* 结课论文 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院

  2014 年春季学期

  无线通信原理结课论文

  题 目 :

 智慧校园

  智慧校园 引语:

 随着高校信息化建设的不断推进, 信息服务在学校教学,科研与管理中的作用, 越来越大, 我们生活的校园也在不断发生变化, 数字化校园的建设在不断推进。

 随着传感网等互联网通的新技术的发展与应用,校园信息化正向着智能化演进。

 信息融合技术是以教学资源为中心, 校园网络为基础, 实现校园综合信息平台的可视化、 数字化、 网络化, 智能化。

 高校智慧校园发展背景随着高校信息化建设的不断推进,信息服务在学校教学, 科研与管理中的作用越来越大。

 由于 IT治理的重要性和迫切性各个学校已经或正在开始建设基于部门的应用系统, 基本解决了面向业务主题的管理。

 但在高校信息化建设中, 仍然存在着一些共性的不足, 如网络基础设施的的接入手段单一, 安全保障体系尚不完善; 数字资源建设的投入较少,整体应用水平还有待提高;特别是不同部门之间的信息共享与交流自动化程度低, 缺乏统一的信息编码标准; 信息化保障机制还不够健全。

  学校的教学资源信息主要来源于三类:

 基于人的数据, 基于流程管理的数据, 面向设施环境的数据。

 现有的信息管理系统在一定程度上解决了这些数据的采集,但仍然无法满足全方位实施教

 育信息化及提供智能的综合信息服务的要求。

 这就要求了基于先进技术的系统的智慧校园管理系统的出现。

 智慧校园的定义:

 智慧校园以物联网为基础,而物联网又主要通过无线通信技术得以实现, 所以说无线通信技术是智慧校园建设的基础, 关键技术。

 以各种应用服务系统为载体而构建的教学, 科研, 管理和生活为一体的新型智慧化的工作学习和生活环境,利用先进的信息技术手段,实现基于数字环境的应用体系使得人们能快速准确的获取校园中人, 财, 物和学, 研管业务过程中中的信息, 同时通过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持,推进学校进行制度创新, 管理创新, 最终实现教育信息化, 决策科学化和管理规范化;通过应用服务的集成与融合来实现校园的信息获取, 信息共享和信息服务, 从而推进智慧户的教学, 智慧化的科研, 智慧户的管理, 智慧化的生活以及智慧化的服务的实现的进程。

  物联网主要解决物件到物件( thing to thing, H2T), 人到 物 件 ( human to thing , H2T ), 人 到 人 之 间 的 互 联( human to human,H2H)。物联网与传统互联网不同的是 H2T是指人利用通用装置与物件之间的连接, H2H 是指人之间不依赖于个人电脑而进行的互连。

 随着物联网技术的研究与应用, 利用物联网可以解决传统意义上互联网没有考虑的与物件互接的问题。

 新一代信息技术的发展为智慧地球的实现创造了可能, 它

 能够更透彻的感知和度量, 更全面的互联互通, 更深入的智能化HJ。

 显然, 物联网技术为实施智慧校园的建设提供了技术支撑平台。

 通过智慧校园, 我们可以转变个人与组织机构, 自然系统和人造系统的交互方式,使其更加智慧,即更加清晰、 效率更高、响应更灵活更及时, 这将为高校的发展带来新的机会。

  云计算平台是支撑智慧校冈的第二大平台。

 云计算服务平台使量化、 科学的决策成为 nr 能。, 作为一种信息服 务模式,云计算可以把大量的高度虚拟化的计算和存储资源管理起来,组成一个大的资源池, 用来统一提供服务。

 特征:

 智慧校园的三个核心的特征:一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用于服务领域, 实现互联和协作; 三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。

 基础架构:

 智慧校园的架构分为三个方面。

 首先, 是无处不在的、 标记的上网环境, 即无线网络; 其次, 是要拥有一个数据环境, 就是云计算环境、 存储环境; 再次, 要拥有一个系统接入—支持各种智能终端、 设施、 设备联网的环境, 即无线网络的无处不在。

 通过无线网络、 校园宽带固定网、 移动通信网络、 传感器网

 络把属于校园的各种组件连接起来,从而实现物体的互联资源共享, 大大提升资源利用率, 方便校园的教育和教学。

 智慧校园网络环境:

 智慧校园的网络环境主要分为:

 接入网方便师生上互联网;教学网, 支持教学活动; 科研网, 支持科研活动; 资源网, 支持资源汇聚和传播活动; 智能网, 支持和谐、 生态校园建设。

 接入网的特点是无线网, 有线专用, 移动网络作为补充。

 教学网的特点主要是高速、 QOS、 支持高清多媒体传输。

 科研网的特点则是技术先进、 专用网络、 灵活可控。

 资源网的特点是大容量、 高宽带、 安全、 冗余可靠, 总体功能是为海量资源存取提供高速、 稳定、 安全的网络环境。

 智能网的特点是覆盖广泛、 接入灵活。

 展望例举:

 一. 移动智能卡( 一卡通)

 在智慧校园里一张移动智能卡就能通行校园, 凡有现金、 票证或需要识别身份的场合均只要出示这张卡就可以了。

 此外, 这张卡还就以实现部分公交乘坐、 校内考勤、 图书借阅管理等功能,并可结合校讯通功能。

 此种管理模式代替了传统的消费及身份识别管理模式, 为学生及员工的管理带来了高效、 方便与安全。

 目前基本已经实现!

 有待完善。

 二. 未来教室

 未来教室是智慧校园建设中的一个重要成果, 它将彻底颠覆学生、 家长对传统教室的想象。

 在这个教室里, 最大的变化是没有黑板, 也没有粉笔, 更没有教科书, 只有一个像超大屏幕的电子白板, 老师的手轻轻一指, 所有的教程就以图文并茂、 声像结合的形式出现在学生的眼前。

 而学生也不再需要背着几公斤重的书包, 只要随手拎一个“电子书包”即可轻松上课, 电子书包里装满了生动有趣的互动教材, 能在上面直接做好作业并提交, 也能在上面回答老师提出的问题, 它就是一个专用的学习 PAD。[2] 除了当场布置课堂作业, 并迅速反馈学生答题情况外。

 只要有网络, 学生在家里或者在别的地方, 就可以和老师进行远程互动, 向老师提交作业, 老师也可以即时在线批阅。

 据了解, 未来教室最大特色在于互动连结, 除了课堂多媒体互动, 还可以通过远程互动系统实现班级与班级、 学校与学校之间的高清互动学习, 学生就像坐在一个超大公共课堂, 分享来自全球最好的老师讲座与教学资源。

 两岸学生共同学习书法、 聆听国学, 在这个未来教室里, 真正实现“天涯若比邻”!

 三. 智能楼宇 在智慧校园里就不用操心温度变化或者光线不足的问题。

 因为智能楼宇能根据学生不同时段身体状况,自动监测环境温度湿度、 调节室外景观照明自动设置, 为学生提供了一个安全舒适的学习环境, 将自然因素的影响降到最低。

 四. 教育资源全球共享:

 学习资源在各个学校进行网络互通, 实现班级与班级, 学校与学校之间的互通, 为网内各个学校的优质教学资源共享, 及为以后的高新区网络办公及等其他应用提供了基础网络支持。

 环境支持:

 为了达到能够在任何时间、 任何地点和任何人、 任何物进行通信的要求, 网络是一个重要的前提条件。

 有线与无线结合的校园网络覆盖是一种十分有效的网络架构, 提供固定或移动的应用环境, 支持有线或无线的接入方式, 网络结构灵活且扩展性好。

  本校园在校园有线网络的基础架构之上,部署了无线网络, 实现了教学、 办公、 宿舍和公共场所的无线全覆盖。

 本校的用无线拓扑结构( 如图一)采用了 IEEE802.11a/b/g 技术作为构建校园无线网络的标准; 体系结构采用了瘦 AP 的方式, 全网采用集中认证, 统一计费, 流量控制的管理方式; 在教学和办公区域采用室内型 AP 提供无线网络接入, 并直接在校园局域网上传输; 采用室外型 AP 对室外场所的覆盖, 采用室外型无线网桥实现对校园分散楼宇之间的无线网络连接; 无线 Mesh 架构 p1 由包括一组呈网状分布的无线 AP 构成, AP 均采用点对点方式通过无线中继链路互联, 学生宿舍区采用无线 Mesh 架构将传统WLAN 中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。

 从而实现有线与无线的双接入、 移动 的应用与服务、 虚拟环境与

 现实环境的融合、 校内校外的全面感知与交流的综合信息服务基础环境, 特别是解决支撑 T2T、 H2T 的问题。

 技术方法:

 ( 1)

 编制信息规范与标准。

 信息化标准是智慧校园建设的基础内容, 用以支撑教育资源共享, 保证各种系统之间进行信息交换和互操作能力。

 智慧校园中由于编码对象复杂, 单一的一个编码方法无法支持整个智慧校园的运行。

 因此, 必须建立一套行之有效的编码标准体系, 研究针对不同应用的最为科学的编码方案。智慧校园标准化工作主要包含:

 基于国标、 部标, 形成全校的编码标准和各种编码策略的互联互通, 实现统一的编码解析机制;确定权威数据来源, 分析并制定全校的数据交换策略规则, 形成应用系统规范; 基于对学校管理和服务流程的分析和梳理, 确定信息化的作业流程, 形成业务流程规范; 配套管理工具为完善管理能力提供支撑, 为高校信息标准的建设提供管理保障。

  ( 2)

 建设统一的基础设施支撑平台。

 智慧校园需要解决 T2T、H2T 和 H2H 之间的相互通讯与信息交互, 无线的末端接入手段是必要条件。

 建立有线无线双覆盖的网络环境, 是实现泛在的感知信息接入和多源信息互联的前提, 也是智慧校园的重要基础设施。

  ( 3)

 建设共享数据库平台, 建设统一身份认证平台和建设综合信息服务平台。

 建立安全高效、 统一共享的数据中心; 规范信息从采集、 处理、 交换到综合利用的全过程, 逐渐形成有效的信息

 化管理的运行机制, 为学校领导和有关部门信息利用、 分析决策提供支持。

 统一身份认证平台通过提供统一的授权机制与方便安全的口令认证方法,让用户使用单一用户名和口令就可以使用校园网络上所有授权使用的信息服务,实现网络单点登录或手机认证登录的方式。

 信息门户是将校内分散、 异构的应用和信息资源进行聚合, 实现各种应用系统的无缝接人和 集成, 提供一个支持信息访问、 传递、 以及协作的集成化环境, 实现个性化业务应用的高效开发、 集成、 部署与管理。

 向用户展现智慧校园的服务信息, 有效地整合各类应用之间的缝隙, 使用户获取相互关联的数据, 进行相互关联的事务处理。

  ( 4)

 建设基于多网融合的新型网络监控与管理系统。

 现有的校园网络环境是多样化的, 各个网络提供专业化的服务, 面向专门的用户群体, 服务环境是分割的。

 从面向服务的角度出发, 通过建立网络 提供专业化的服务, 面向专门的用户群体, 服务环境是分割的。

 从面向服务的角度出发, 通过建立网络 融合平台,在应用层面上融合服务,实现异构信息资源的高度共享与统一监控与管理。

  (5) 建设 IC 卡与手机融合的综合校园卡应用系统,运用一卡通和智能 SIM 卡技术将各个系统应用与移动终端及校园 IC 卡结合起来, 实现身份标识、 身份认证与消费等功能为一体的智慧校园卡服务扩展平台, 实现手机终端以及校园信息服务系统的融合, 以手机作为独立服务终端请求服务或受用服务,支持泛在的感知与

 泛在的服务机制。

 校园卡授权用户可以“一键式”的方式完成身份识别和认证, 申请和获得智慧校园的融合服务。

 尾语:

 智慧校园只是物联网技术在我们生活中的一个方面的应用,目 前只是一小部分的构想, 而且只是局部方面的应用, 还未达到完全的、 彻底的、 完美的智能化。

 要想真正实现校园的只能好吧还需我们这一代的继续努力,实现真正的智慧化,结合无线通信技术,实现简单快捷的智能一体化生活。

 在实践中不断前进, 理论结合实际, 再接再厉, 发扬永不言败的刻苦钻研精神, 好好学习天天向上, 相信这一天很快就会到来。

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