協(xié)同通信論文范文

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篇1

[關鍵詞]局域網；通信協(xié)議；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

KeyWords:LAN;CommunicationProtocols;TCP/IP

不同的網絡協(xié)議都有其存在的必要，每一種協(xié)議都有它所主要依賴的操作系統(tǒng)和工作環(huán)境。在一個網絡上運行得很好的通信協(xié)議，在另一個看起來很相似的網絡上可能完全不適合。因此，組建網絡時通信協(xié)議的選擇尤為重要。

無論是幾臺機器組成的Windows95/98對等網，還是規(guī)模較大的WindowsNT、Novell或Unix/Xenix局域網，凡是親自組建或管理過網絡的人，都遇到過如何選擇和配置網絡通信協(xié)議的問題。由于許多用戶對網絡中的協(xié)議及其功能特點不是很清楚，所以在組網中經常選用了不符合自身網絡特點的通信協(xié)議。其結果就造成了網絡無法接通，或者是速度太慢，工作不穩(wěn)定等現象而影響了網絡的可靠性。下面我就分析一下各個協(xié)議的特點和性能借以說明我配置協(xié)議的理論和立場。

一、通信協(xié)議

組建網絡時，必須選擇一種網絡通信協(xié)議，使得用戶之間能夠相互進行“交流”。協(xié)議（Protocol）是網絡設備用來通信的一套規(guī)則，這套規(guī)則可以理解為一種彼此都能聽得懂的公用語言。關于網絡中的協(xié)議可以概括為兩類：“內部協(xié)議”和“外部協(xié)議”下面分別予以介紹。

1.內部協(xié)議

1978年，國際標準化組織（ISO）為網絡通信制定了一個標準模式，稱為OSI/RM（OpenSystemInterconnect/ReferenceModel，開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）體系結構。該結構共分七層，從低到高分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中，任何一個網絡設備的上下層之間都有其特定的協(xié)議形式，同時兩個設備（如工作站與服務器）的同層之間也有其使用的協(xié)議約定。在這里，我們將這種上下層之間和同層之間的協(xié)議全部定義為“內部協(xié)議”。內部協(xié)議在組網中一般很少涉及到，它主要提供給網絡開發(fā)人員使用。如果你只是為了組建一個網絡，可不去理會內部協(xié)議。

2.外部協(xié)議

外部協(xié)議即我們組網時所必須選擇的協(xié)議。由于它直接負責計算機之間的相互通信，所以通常稱為網絡通信協(xié)議。自從網絡問世以來，有許多公司投入到了通信協(xié)議的開發(fā)中，如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司開發(fā)的協(xié)議，最初一般是為了滿足自己的網絡通信，但隨著網絡應用的普及，不同網絡之間進行互聯(lián)的要求越來越迫切，因此通信協(xié)議就成為解決網絡之間互聯(lián)的關鍵技術。就像使用不同母語的人與人之間需要一種通用語言才能交談一樣，網絡之間的通信也需要一種通用語言，這種通用語言就是通信協(xié)議。目前，局域網中常用的通信協(xié)議（外部協(xié)議）主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容協(xié)議和TCP/IP三類。

3.選擇網絡通信協(xié)議的原則

我們在選擇通信協(xié)議時一般應遵循以下的原則：

第一、所選協(xié)議要與網絡結構和功能相一致。如你的網絡存在多個網段或要通過路由器相連時，就不能使用不具備路由和跨網段操作功能的NetBEUI協(xié)議，而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協(xié)議。另外，如果你的網絡規(guī)模較小，同時只是為了簡單的文件和設備的共享，這時你最關心的就是網絡速度，所以在選擇協(xié)議時應選擇占用內存小和帶寬利用率高的協(xié)議，如NetBEUI。當你的網絡規(guī)模較大，且網絡結構復雜時，應選擇可管理性和可擴充性較好的協(xié)議，如TCP/IP。

第二、除特殊情況外，一個網絡盡量只選擇一種通信協(xié)議。現實中許多人的做法是一次選擇多個協(xié)議，或選擇系統(tǒng)所提供的所有協(xié)議，其實這樣做是很不可取的。因為每個協(xié)議都要占用計算機的內存，選擇的協(xié)議越多，占用計算機的內存資源就越多。一方面影響了計算機的運行速度，另一方面不利于網絡的管理。事實上一個網絡中一般一種通信協(xié)議就可以滿足需要。

第三、注意協(xié)議的版本。每個協(xié)議都有它的發(fā)展和完善過程，因而出現了不同的版本，每個版本的協(xié)議都有它最為合適的網絡環(huán)境。從整體來看，高版本協(xié)議的功能和性能要比低版本好。所以在選擇時，在滿足網絡功能要求的前提下，應盡量選擇高版本的通信協(xié)議。

第四、協(xié)議的一致性。如果要讓兩臺實現互聯(lián)的計算機間進行對話，它們兩者使用的通信協(xié)議必須相同。否則中間還需要一個“翻譯”進行不同協(xié)議的轉換，這樣不僅影響通信速度，同時也不利于網絡的安全和穩(wěn)定運行。

二、局域網中常用的三種通信協(xié)議

BEUI協(xié)議

■NetBEUI通信協(xié)議的特點。NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface，用戶擴展接口)由IBM于1985年開發(fā)完成，它是一種體積小、效率高、速度快的通信協(xié)議。NetBEUI也是微軟最鐘愛的一種通信協(xié)議，所以它被稱為微軟所有產品中通信協(xié)議的“母語”。微軟在其早期產品，如DOS、LANManager、Windows3.x和WindowsforWorkgroup中主要選擇NetBEUI作為自己的通信協(xié)議。在微軟如今的主流產品，如Windows95/98和WindowsNT中，NetBEUI已成為其固有的缺省協(xié)議。有人將WinNT定位為低端網絡服務器操作系統(tǒng)，這與微軟的產品過于依賴NetBEUI有直接的關系。NetBEUI是專門為幾臺到百余臺PC所組成的單網段部門級小型局域網而設計的，它不具有跨網段工作的功能，即NetBEUI不具備路由功能。如果你在一個服務器上安裝了多塊網卡，或要采用路由器等設備進行兩個局域網的互聯(lián)時，將不能使用NetBEUI通信協(xié)議。否則，與不同網卡（每一塊網卡連接一個網段）相連的設備之間，以及不同的局域網之間將無法進行通信。

雖然NetBEUI存在許多不盡人意的地方，但它也具有其他協(xié)議所不具備的優(yōu)點。在三種通信協(xié)議中，NetBEUI占用內存最少，在網絡中基本不需要任何配置。尤其在微軟產品幾乎獨占PC操作系統(tǒng)的今天，它很適合于廣大的網絡初學者使用。

■NetBEUI與NetBIOS之間的關系。細心的讀者可能已經發(fā)現，NetBEUI中包含一個網絡接口標準NetBIOS。NetBIOS（NetworkBasicInput/OutputSystem，網絡基本輸入/輸出系統(tǒng)）是IBM在1983年開發(fā)的一套用于實現PC間相互通信的標準，其目的是開發(fā)一種僅僅在小型局域網上使用的通信規(guī)范。該網絡由PC組成，最大用戶數不超過30個，其特點是突出一個“小”字。后來，IBM發(fā)現NetBIOS存在的許多缺陷，所以于1985年對其進行了改進，推出了NetBEUI通信協(xié)議。隨即，微軟將NetBEUI作為其客戶機/服務器網絡系統(tǒng)的基本通信協(xié)議，并進一步進行了擴充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（ServerMessageBlocks，服務器消息塊）的組成部分，以降低網絡的通信堵塞。為此，有時將NetBEUI協(xié)議也稱為“SMB協(xié)議”。

人們常將NetBIOS和NetBEUI混淆起來，其實NetBIOS只能算是一個網絡應用程序的接口規(guī)范，是NetBEUI的基礎，它不具有嚴格的通信協(xié)議功能。而NetBEUI是建立在NetBIOS基礎之上的一個網絡傳輸協(xié)議。

2.IPX/SPX及其兼容協(xié)議

■IPX/SPX通信協(xié)議的特點。IPX/SPX(InternetworkPacketeXchange/SequencesPacketeXchange，網際包交換/順序包交換)是Novell公司的通信協(xié)議集。與N

etBEUI的明顯區(qū)別是，IPX/SPX顯得比較龐大，在復雜環(huán)境下具有很強的適應性。因為，IPX/SPX在設計一開始就考慮了多網段的問題，具有強大的路由功能，適合于大型網絡使用。當用戶端接入NetWare服務器時，IPX/SPX及其兼容協(xié)議是最好的選擇。但在非Novell網絡環(huán)境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在WindowsNT網絡和由Windows95/98組成的對等網中，無法直接使用IPX/SPX通信協(xié)議。

■IPX/SPX協(xié)議的工作方式。IPX/SPX及其兼容協(xié)議不需要任何配置，它可通過“網絡地址”來識別自己的身份。Novell網絡中的網絡地址由兩部分組成：標明物理網段的“網絡ID”和標明特殊設備的“節(jié)點ID”。其中網絡ID集中在NetWare服務器或路由器中，節(jié)點ID即為每個網卡的ID號（網卡卡號）。所有的網絡ID和節(jié)點ID都是一個獨一無二的“內部IPX地址”。正是由于網絡地址的唯一性，才使IPX/SPX具有較強的路由功能。

在IPX/SPX協(xié)議中，IPX是NetWare最底層的協(xié)議，它只負責數據在網絡中的移動，并不保證數據是否傳輸成功，也不提供糾錯服務。IPX在負責數據傳送時，如果接收節(jié)點在同一網段內，就直接按該節(jié)點的ID將數據傳給它；如果接收節(jié)點是遠程的（不在同一網段內，或位于不同的局域網中），數據將交給NetWare服務器或路由器中的網絡ID，繼續(xù)數據的下一步傳輸。SPX在整個協(xié)議中負責對所傳輸的數據進行無差錯處理，所以我們將IPX/SPX也叫做“Novell的協(xié)議集”。

■NWLink通信協(xié)議。WindowsNT中提供了兩個IPX/SPX的兼容協(xié)議：“NWLinkSPX/SPX兼容協(xié)議”和“NWLinkNetBIOS”，兩者統(tǒng)稱為“NWLink通信協(xié)議”。NWLink協(xié)議是Novell公司IPX/SPX協(xié)議在微軟網絡中的實現，它在繼承IPX/SPX協(xié)議優(yōu)點的同時，更適應了微軟的操作系統(tǒng)和網絡環(huán)境。WindowsNT網絡和Windows95/98的用戶，可以利用NWLink協(xié)議獲得NetWare服務器的服務。如果你的網絡從Novell環(huán)境轉向微軟平臺，或兩種平臺共存時，NWLink通信協(xié)議是最好的選擇。不過在使用NWLink協(xié)議時，其中“NWLinkIPX/SPX兼容協(xié)議”類似于Windows95/98中的“IPX/SPX兼容協(xié)議”，它只能作為客戶端的協(xié)議實現對NetWare服務器的訪問，離開了NetWare服務器，此兼容協(xié)議將失去作用；而“NWLinkNetBIOS”協(xié)議不但可在NetWare服務器與WindowsNT之間傳遞信息，而且能夠用于WindowsNT、Windows95/98相互之間任意通信。

3.TCP/IP協(xié)議

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，傳輸控制協(xié)議/網際協(xié)議）是目前最常用到的一種通信協(xié)議，它是計算機世界里的一個通用協(xié)議。在局域網中，TCP/IP最早出現在Unix系統(tǒng)中，現在幾乎所有的廠商和操作系統(tǒng)都開始支持它。同時，TCP/IP也是Internet的基礎協(xié)議。

■TCP/IP通信協(xié)議的特點。TCP/IP具有很高的靈活性，支持任意規(guī)模的網絡，幾乎可連接所有的服務器和工作站。但其靈活性也為它的使用帶來了許多不便，在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協(xié)議時都不需要進行配置，而TCP/IP協(xié)議在使用時首先要進行復雜的設置。每個節(jié)點至少需要一個“IP地址”、一個“子網掩碼”、一個“默認網關”和一個“主機名”。如此復雜的設置，對于一些初識網絡的用戶來說的確帶來了不便。不過，在WindowsNT中提供了一個稱為動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP）的工具，它可自動為客戶機分配連入網絡時所需的信息，減輕了聯(lián)網工作上的負擔，并避免了出錯。當然，DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務器才能實現。

同IPX/SPX及其兼容協(xié)議一樣，TCP/IP也是一種可路由的協(xié)議。但是，兩者存在著一些差別。TCP/IP的地址是分級的，這使得它很容易確定并找到網上的用戶，同時也提高了網絡帶寬的利用率。當需要時，運行TCP/IP協(xié)議的服務器（如WindowsNT服務器）還可以被配置成TCP/IP路由器。與TCP/IP不同的是，IPX/SPX協(xié)議中的IPX使用的是一種廣播協(xié)議，它經常出現廣播包堵塞，所以無法獲得最佳的網絡帶寬。

■Windows95/98中的TCP/IP協(xié)議。Windows95/98的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網，而且可以方便地接入其它的服務器。值得注意的是，如果Windows95/98工作站只安裝了TCP/IP協(xié)議，它是不能直接加入WindowsNT域的。雖然該工作站可通過運行在WindowsNT服務器上的服務器（如ProxyServer）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄WindowsNT服務器的域。如果要讓只安裝TCP/IP協(xié)議的Windows95/98用戶加入到WindowsNT域，還必須在Windows95/98上安裝NetBEUI協(xié)議。

■TCP/IP協(xié)議在局域網中的配置。在提到TCP/IP協(xié)議時，有許多用戶便被其復雜的描述和配置所困擾，而不敢放心地去使用。其實就局域網用戶來說，只要你掌握了一些有關TCP/IP方面的知識，使用起來也非常方便。

IP地址基礎知識。前面在談到IPX/SPX協(xié)議時就已知道，IPX的地址由“網絡ID”（NetWorkID）和“節(jié)點ID”（NodeID）兩部分組成，IPX/SPX協(xié)議是靠IPX地址來進行網上用戶的識別的。同樣，TCP/IP協(xié)議也是靠自己的IP地址來識別在網上的位置和身份的，IP地址同樣由“網絡ID”和“節(jié)點ID”（或稱HOSTID，主機地址）兩部分組成。一個完整的IP地址用32位（bit）二進制數組成，每8位（1個字節(jié)）為一個段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段與段之間用“.”號隔開。為了便于應用，IP地址在實際使用時并不直接用二進制，而是用大家熟悉的十進制數表示，如192.168.0.1等。IP地址的完整組成：“網絡ID”和“節(jié)點ID”都包含在32位二進制數中。目前，IP地址主要分為A、B、C三類（除此之外，還存在D和E兩類地址，現在局域網中這兩類地址基本不用，故本文暫且不涉及），A類用于大型網絡，B類用于中型網絡，C類一般用于局域網等小型網絡中。其中，A類地址中的最前面一段Segment1用來表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的第一位必須是“0”。其余3段表示“節(jié)點ID”；B類地址中，前兩段用來表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的前二位必須是“10”。后兩段用來表示“節(jié)點ID”；在C類地址中，前三段表示“網絡ID”，且Segment1的8位二進制數中的前三位必須是“110”。最后一段Segment4用來表示“節(jié)點ID”。

值得一提的是，IP地址中的所有“網絡ID”都要向一個名為InterNIC（InternetNetworkInformationCenter，互聯(lián)網絡信息中心）申請，而“節(jié)點ID”可以自由分配。目前可供使用的IP地址只有C類，A類和B類的資源均已用盡。不過在選用IP地址時，總的原則是：網絡中每個設備的IP地址必須唯一，在不同的設備上不允許出現相同的IP地址。表1列出了IP地址中的“網絡ID”的有關屬性，“節(jié)點ID”在互不重復的情況下由用戶自由分配。其實，將IP地址進行分類，主要是為了滿足網絡的互聯(lián)。如果你的網絡是一個封閉式的網絡，只要在保證每個設備的IP地址唯一的前提下，三類地址中的任意一個都可以直接使用（為以防萬一，你還是老老實實地使用C類IP地址為好）。

子網掩碼。對IP地址的解釋稱之為子網掩碼。從名稱可以看出，子網掩碼是用于對子網的管理，主要是在多網段環(huán)境中對IP地址中的“網絡ID”進行擴展。舉個例子來說明：例如某個節(jié)點的IP地址為192.168.0.1，它是一個C類網。其中前面三段共24位用來表示“網絡ID”，是非常珍貴的資源；而最后一段共8位可以作為“節(jié)點ID”自由分配。但是，如果公司的局域網是分段管理的，或者該網絡是由多個局域網互聯(lián)而成，是否要給每個網段或每個局域網都申請分配一個“網絡ID”呢？這顯然是不合理的。此時，我們可以使用子網掩碼的功能，將其中一個或幾個節(jié)點的IP地址全部充當成“網絡ID”來使用，用來擴展“網絡ID”不足的困難。

當我們將某一節(jié)點的IP地址如192.168.0.1已設置成一個“網絡ID”時，網絡上的其它設備又怎樣知道它是一個“網絡ID”，而不是一個節(jié)點IP地址呢？這就要靠子網掩碼來告知。子網掩碼是這樣做的：如果某一位的二進制數是“1”，它就知道是“網絡ID”的一部分；如果是“0”便認作是“節(jié)點ID”的一部分。如將192.168.0.1當做“網絡ID”時，其子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000001，對應的十進制數表示為255.255.255.1。否則它的子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，對應的十進制數表示應為255.255.255.0。有了子網掩碼，便可方便地實現用戶跨網段或跨網絡操作。不過，為了讓子網掩碼能夠正常工作，同一子網中的所有設備都必須支持子網掩碼，且子網掩碼相同。表2列出了A、B、C三類網絡的缺省子網掩碼。

網關。網關（Gateway）是用來連接異種網絡的設置。它充當了一個翻譯的身份，負責對不同的通信協(xié)議進行翻譯，使運行不同協(xié)議的兩種網絡之間可以實現相互通信。如運行TCP/IP協(xié)議的WindowsNT用戶要訪問運行IPX/SPX協(xié)議的Novell網絡資源時，則必須由網關作為中介。如果兩個運行TCP/IP協(xié)議的網絡之間進行互聯(lián)，則可以使用WindowsNT所提供的“默認網關”（DefaultGateway）來完成。網關的地址該如何分配呢？可舉一個例子來回答：假如A網絡的用戶要訪問B網絡上的資源，必須在A網絡中設置一個網關，該網關的地址應為B網絡的“網絡ID”（一般可理解為B網絡服務器的IP地址）。當A網絡的用戶同時還要訪問C網絡的資源時又該怎么呢？你只需將C網絡的“網絡ID”添加到A網絡的網關中即可。依次類推……網關連多少個網絡，就擁有多少個IP地址。

主機名。網絡中唯一能夠代表用戶或設備身份的只有IP地址。但一般情況下，眾多的IP地址不容易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可給予每個用戶或設備一個有意義的名稱，如“WANGQUN”。至于在網絡中用到“WANGQUN”時，怎樣知道其對應的IP地址呢？這完全由操作系統(tǒng)自己完成，我們大可不必考慮。

三、通信協(xié)議的安裝、設置和測試

局域網中的一些協(xié)議，在安裝操作系統(tǒng)時會自動安裝。如在安裝WindowsNT或Windows95/98時，系統(tǒng)會自動安裝NetBEUI通信協(xié)議。在安裝NetWare時，系統(tǒng)會自動安裝IPX/SPX通信協(xié)議。其中三種協(xié)議中，NetBEUI和IPX/SPX在安裝后不需要進行設置就可以直接使用，但TCP/IP要經過必要的設置。所以下文主要以WindowsNT環(huán)境下的TCP/IP協(xié)議為主，介紹其安裝、設置和測試方法，其他操作系統(tǒng)中協(xié)議的有關操作與WindowsNT基本相同，甚至更為簡單。

■TCP/IP通信協(xié)議的安裝。在WindowsNT中，如果未安裝有TCP/IP通信協(xié)議，可選擇“開始/設置/控制面板/網絡”，將出現“網絡”對話框，選擇對話框中的“協(xié)議/添加”，選取其中的TCP/IP協(xié)議，然后單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)會詢問你是否要進行“DHCP服務器”的設置？如果你的IP地址是固定的（一般是這樣），可選擇“否”。隨后，系統(tǒng)開始從安裝盤中復制所需的文件。

■TCP/IP通信協(xié)議的設置。在“網絡”對話框中選擇已安裝的TCP/IP協(xié)議，打開其“屬性”，在指定的位置輸入已分配好的“IP地址”和“子網掩碼”。如果該用戶還要訪問其它WidnowsNT網絡的資源，還可以在“默認網關”處輸入網關的地址。

■TCP/IP通信協(xié)議的測試。當TCP/IP協(xié)議安裝并設置結束后，為了保證其能夠正常工作，在使用前一定要進行測試。筆者建議大家使用系統(tǒng)自帶的工具程序：PING.EXE，該工具可以檢查任何一個用戶是否與同一網段的其他用戶連通，是否與其他網段的用戶連接正常，同時還能檢查出自己的IP地址是否與其他用戶的IP地址發(fā)生沖突。假如服務器的IP地址為192.168.0.1，如要測試你的機器是否與服務器接通時，只需切換到DOS提示符下，并鍵入命令“PING192.168.0.1”即可。如果出現類似于“Replyfrom192.168.0.1……”的回應，說明TCP/IP協(xié)議工作正常；如果顯示類似于“Requesttimedout”的信息，說明雙方的TCP/IP協(xié)議的設置可能有錯，或網絡的其它連接（如網卡、HUB或連線等）有問題，還需進一步檢查。

四、小結

在組建局域網時，具體選擇哪一種網絡通信協(xié)議主要取決于網絡規(guī)模、網絡間的兼容性和網絡管理幾個方面。如果正在組建一個小型的單網段的網絡，并且對外沒有連接的需要，這時最好選擇NetBEUI通信協(xié)議。如果你正從NetWare遷移到WindowsNT，或兩種平臺共存時，IPX/SPX及其兼容協(xié)議可提供一個很好的傳輸環(huán)境。如果你正在規(guī)劃一個高效率、可互聯(lián)性和可擴展性的網絡，TCP/IP則將是理想的選擇。

參考文獻

[1]阮家棟俞麗和《微型計算機網絡原理及應用》北京中國紡織大學出版社1995

篇2

關鍵詞：BACnet智能建筑樓宇自動化面向對象

隨著計算機、通信、控制和圖形顯示技術即4C技術的快速發(fā)展和全球對信息高速公路的大力建設，智能建筑，這個數字化、網絡化和信息化的結合產物開始進入人們的視野。然而，如今智能建筑內各種控制功能變得愈發(fā)強大而復雜，致使不同廠商生產的設備使用于同一建筑物內，但各個廠商基本上都是開發(fā)自己專有的通信協(xié)議，于是各式各樣的通信協(xié)議和設備給智能建筑的系統(tǒng)集成及管理使用帶來諸多不便，用戶處于受制于廠商而使造價提高、使用和維護費用增加的境地。所以制定一個開放的、統(tǒng)一的通信協(xié)議標準，并形成即插即用（plugandplay）的環(huán)境，就成為十分迫切需要解決的問題。

目前，在智能建筑領域，現場總線和通信協(xié)議主要有：（1）最初應用于工業(yè)控制領域的總線協(xié)議，如具有代表性的Profibus總線、Lonworks總線、CAN總線等；（2）專門針對智能建筑的總線和通信協(xié)議，如美國的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。本文就其中的BACnet作詳細介紹。

圖1BACnet的體系結構層次圖

1BACnet協(xié)議概述

樓宇自動控制網絡數據通信協(xié)議BACnet（AData

CommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNetwork）由美國供熱、制冷與空調工程師協(xié)會組織的標準項目委員會135P于1995年6月正式通過制定。標準編號為ANSI／ASHRAEStandardl35－1995，同年12月正式成為美國國家標準，并得到歐盟標準委員會的承認，成為歐盟標準草案。2000年1月ISO組織TC205委員會的15個國家（中國、法國、日本、英國、美國等）的代表一致通過決議，將BACnet作為“委員會草案”進行廣泛評議，適當修改后列為“國際標準化草案”，最后成為國際標準。

一般樓宇自控設備從功能上講分為兩部分：一部分專門處理設備的控制功能；另一部分專門處理設備的數據通信功能。而BACnet就是要建立一種統(tǒng)一的數據通信標準，使得設備可以互操作。BACnet協(xié)議只是規(guī)定了設備之間通信的規(guī)則，并不涉及實現細節(jié)。

BACnet協(xié)議模型為：（1）所有的網絡設備，除基于MS／TP協(xié)議的以外，都是完全對等的（peertopeer）；（2）每個設備都是一個“對象”的實體，每個對象用其“屬性”描述，并提供了在網絡中識別和訪問設備的方法；設備相互通信是通過讀／寫某些設備對象的屬性，以及利用協(xié)議提供的“服務”完成；（3）設備的完善性（Sophistication），即其實現服務請求或理解對象類型種類的能力，由設備的“一致性類別”（ConformanceClass）所反映。

1．1BACnet的體系結構

BACnet是一種針對智能建筑的開放性的網絡協(xié)議，遵循OSI模型體系結構，BACnet體系結構層次圖如圖1所示。BACnet協(xié)議從硬／軟件實現、數據傳輸速率、系統(tǒng)兼容和網絡應用等幾方面考慮，目前支持五種組合類型的數據鏈路／物理層規(guī)范。其中主從／令牌傳遞（MS／TP）協(xié)議是專門針對樓宇自控設備設計的數據鏈路規(guī)范。BACnet在物理介質上，支持雙絞線、同軸電纜和光纜。在拓撲結構上，支持星型和總線拓撲。

BACnet沒有嚴格規(guī)定網絡拓撲結構，如圖2所示。其中：網段（Segment）是多個物理網段通過中繼器（R）連接形成的段落區(qū)間；網絡是多個網段通過網橋（B）連接而成的，每個網絡都形成一個MAC地址域；BACnet／Internet網絡是將使用不同局域網技術的多個網絡用路由器（RT）互聯(lián)起來形成的網際網。

在BACnet拓撲中設備之間只存在一條邏輯通路，無需廣域網的最優(yōu)路由算法；其次，BACnet具有單一的局部地址空間，所以BACnet參照OSI模型制定了簡化的網絡層協(xié)議，向應用層提供不確認無連接的數據單元傳送服務。每個BACnet設備都被一個網絡號碼和一個MAC地址唯一確定。

網絡層通過“路由器”實現兩個或多個異類BACnet局域網（不同的數鏈層）的連接，并通過協(xié)議報文進行“路由器”的自動配置、路由表維護和擁塞控制。BACnet路由器與每個網絡的連接處稱為一個“端口”。路由表中包含端口的下列項目：（1）端口所連接網絡的MAC地址和網絡號；（2）端口可到達網絡的網絡號列表及與這些網絡的連接狀態(tài)。圖2中，“1／2RT”是半路由器，由PTP連接形成一個完整的BACnet路由器，即BACnet網際網將廣域網技術向應用層屏蔽。

BACnet應用層即BACnet應用實體，通過API（應用編程接口）為上層應用程序服務，并與對等應用層實體通信。應用實體由兩部分組成：用戶單元和應用服務單元（ASE）。ASE是一組特定內容的應用服務。而用戶單元支持本地API、保存事務處理上下文信息、產生請求ID、記錄ID對應的應用服務響應、維護超時重傳機制所需的計數器以及將設備行為要求映射為對象。

BACnet應用層提供證實和非證實兩種類型的服務。BACnet定義了四種服務原語：請求、指示、響應和證實，它們通過應用層協(xié)議數據單元（APDU）傳遞。由于BACnet建立在無連接的通信模式上，所以OSI模型提供端到端服務的傳輸層部分簡化功能也由應用層實現，分別為：可靠的端到端傳輸和差錯校驗；報文分段和流量控制；報文重組和序列控制。

1．2BACnet的對象、服務和功能組

BACnet采用面向對象技術，借此提供一種表示樓宇自控設備的標準。在BACnet中，對象就是在網絡設備之間傳輸的一組數據結構，網絡設備通過讀取、修改封裝在應用層APDU中的對象數據結構，實現互操作。BACnet目前定義了18個對象，如表1所示，每個對象都必須有三個屬性：對象標志符（Object＿Identifier）、對象名稱（Object＿Name）和對象類型（Object＿Type）。其中，對象標志符用來唯一標識對象；BACnet設備可以通過廣播自身包含的某個對象的對象名稱，與包含相關對象的設備建立聯(lián)系。BACnet協(xié)議要求每個設備都要包含“設備對象”，通過對其屬性的讀取可以讓網絡獲得設備的全部信息。

表1BACnet對象

對象名稱應用舉例

01模擬輸入AnalogInput模擬傳感器輸入如機械開關On/Off輸入

02模擬輸出AnalogOutput模擬控制量輸出

03模擬值AnalogValue模擬控制設備參數如設備閥值

04數字輸入BinaryInput數字傳感器輸入如電子開關On/Off輸入

05數字輸出BinaryOutput繼電器輸出

06數字值BinaryValue數字控制系統(tǒng)參數

07命令Command向多設備多對象寫多值如日期設置

08日歷表Calender程序定義的事件執(zhí)行日期列表

09時間表Schedule周期操作時間表

10事件登記EventEnrollment描述錯誤狀態(tài)事件如輸入值超界或報警事件。通知一個設備對象，也可通過“通知類”對象通知多設備對象

11文件File允許訪問（讀/寫）設備支持的數據文件

12組Group提供單一操作下訪問多對象多屬性

13環(huán)Loop提供訪問一個“控制環(huán)”的標準化操作

14多態(tài)輸入Multi-stateOutput表述多狀態(tài)處理程序的狀況，如制冷設備開、關和除霜循環(huán)

15多態(tài)輸出Multi-stateOutput表述多狀態(tài)處理程序的期望狀態(tài)，如制冷設備開始冷卻、除霜的時間

16通知類NotificationClass包含一個設備列表，配合“事件登記”對象將報警報文發(fā)送給多設備

17程序Program允許設備應用程序開始和停止、裝載和卸載，并報告程序當前狀態(tài)

18設備Device其屬性表示設備支持的對象和服務以及設備商和固件版本等信息

在BACnet中，把對象的方法稱為服務，對象及其屬性提供了對一個樓宇自控設備“網絡可見信息”的抽象描述，而服務提供了如何訪問和操作這些信息的命令和方法。BACnet設備通過在網絡中傳遞服務請求和服務應答報文實現服務。BACnet定義了35種服務，并將其劃分為6個類別：（1）報警與事件服務（AlarmandEventServices）包含8種服務處理環(huán)境狀態(tài)的變化，提供了BACnet設備預設的請求值改變通告、請求報警或事件狀態(tài)摘要、發(fā)送報警或事件通知、收到報警通知確認等方法；（2）文件訪問服務（FileAccessServices）包含2種服務，提供讀寫文件的方法，包括上／下載控制程序和數據庫的能力；（3）對象訪問服務（ObjectAccessServices）包含9種服務，提供了讀、修改和寫屬性值以及增刪對象的方法；（4）遠程設備管理服務（RemoteDeviceManagementServices）包含11種服務，提供對BACnet設備進行維護和故障檢測的工具、方法；（5）虛擬終端服務（VirtualTerminalServices）包含3種服務，提供了一種面向字符的數據雙向交換機制，使其他具有專有特性的樓宇自控設備成為一個BACnet虛擬終端并使BACnet網絡能對其進行重構；（6）網絡安全服務（NetworkSecurityServices）包含2種服務，提供對等實體驗證、數據源驗證、操作者驗證和數據加密等功能。

BACnet功能組規(guī)定了實現特定控制功能所需的對象和服務的組合。BACnet已定義了13個功能組，包括時鐘功能組、事件響應功能組、文件功能組、虛擬終端功能組、設備通信功能組等。

1．3BACnet設備級別和設備等級說明

在實際的樓宇自動化系統(tǒng)中，沒有必要也不可能所有的設備都支持、包含上述所有的對象和服務。因此，BACnet定義了6個一致性類別（設備級別）。一致性類別的分級編號為1～6，最低級別是類別l。每個類別都規(guī)定了設備要實現的最小服務子集，且包含低級別的所有服務。

為了幫助用戶和工程人員確定不同BACnet設備之間的互操作性，需要廠商為每個設備提供標準格式文件以標識設備中己實現的BACnet標準的內容，即文件需包括設備符合BACnet等級的說明。這個文件就是PICS（ProtocolImplementationConformanceStatement），它包括：（1）標識廠商和描述設備的基本信息；（2）設備符合BACnet的級別；（3）設備所支持的功能組；（4）設備所支持的基于標準或專有的服務，設備啟動或響應服務請求的能力；（5）設備所支持的基于標準或專有的對象類型及其屬性描述；（6）設備支持的數據鏈路技術；（7）設備支持的分段請求和響應。

2BACnet的互聯(lián)網擴展

目前，BACnet標準使用兩種技術實現與Internet的互聯(lián)。第一種技術附件H中稱之為“隧道”技術，并將其設備稱之為分組封裝／拆裝設備，簡稱PAD。其作用就像一個網關／路由器，這在圖2中兩個半路由器連接廣域網形成一個完全的BACnet路由器有所體現。第二種技術附件J中稱之為BACnet／IP，設備直接封裝IP幀／包在BACnet網絡和Internet上傳輸。

PAD將BACnet報文數據封裝在IP協(xié)議數據包內傳輸，在目的BACnet網絡解封。因此每個連接Internet的BACnet網絡都要配置PAD網關／路由器。它可以是一個單獨的設備，也可以是某種樓宇控制設備功能的一部分。

篇3

隨著我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)，與實體經濟結合緊密的銀行業(yè)也正在發(fā)生深刻的結構性變化，大型商業(yè)銀行將進一步利用規(guī)模經濟和范圍經濟效應保持和提高競爭優(yōu)勢，而中小銀行則將圍繞商業(yè)模式的創(chuàng)新與重塑加快企業(yè)轉型，以獲得新形勢下的生存和發(fā)展空間。商業(yè)模式是指導中小銀行進行價值創(chuàng)造從而能夠在競爭激烈的金融市場中生存與發(fā)展的法寶。作為追求價值創(chuàng)造為目標的經濟主體，中小銀行商業(yè)模式創(chuàng)新的核心還是圍繞客戶及自身的價值主張而展開，并以實現客戶與自身價值主張為最終目的。所以，中小銀行商業(yè)模式創(chuàng)新是根據發(fā)展規(guī)劃，從滿足客戶當前和潛在的需求開始，整合各種產品，提供有效的渠道和服務，再進行公司治理、組織結構、流程、人力等資源的重新配置和整合，并以信息科技為支撐和引領，實現持續(xù)盈利。由此，產生八種商業(yè)模式，分別為：客戶模式、產品模式、渠道模式、服務模式、盈利模式、發(fā)展模式、管理模式、科技模式。中小銀行的商業(yè)模式創(chuàng)新，認清形勢、找準定位是關鍵。相較于大銀行，盡管中小銀行存在資產規(guī)模較小，抗風險能力較弱等劣勢，但某些方面則具有比較優(yōu)勢：一是具有小法人扁平、高效優(yōu)勢。跟大銀行相比，中小銀行具有管理半徑短、決策效率高、應對市場變化靈活的優(yōu)勢，較為簡單的組織結構能夠有效降低內部各層級之間信息不對稱及由此帶來的管理成本。二是擁有先天的地緣、人緣優(yōu)勢。相較大銀行，中小銀行從高級管理人員到基層員工的本土化程度較高，地理位置上更接近其目標客戶，且網點分布較為廣泛，能夠以較低的成本獲得廣大客戶較為全面、真實的“軟”信息。而大銀行管理半徑較長，不易掌握客戶“軟”信息。對于中小銀行的先天優(yōu)勢，不應被忽略，而應善加利用，以先天優(yōu)勢為突破口開展商業(yè)模式創(chuàng)新，放大和發(fā)揮優(yōu)勢效應。

二、中小銀行商業(yè)模式協(xié)同創(chuàng)新

1客戶模式創(chuàng)新。其創(chuàng)新點為：客戶構成了商業(yè)模式的核心，中小銀行商業(yè)模式創(chuàng)新的第一步就是要重新思考誰是“我的客戶”，客戶需求是什么以及應該如何滿足客戶需求。“眉毛胡子一把抓”，中小銀行往往無法將有限的資源集中用于核心客戶群體，容易造成業(yè)務的不精、不細。中小銀行要將寬泛化客戶管理方式調整為差異化管理，將資源聚焦于核心客戶，深挖核心客戶需求。同時，要將作為消費者的客戶轉變?yōu)閮r值共創(chuàng)者的客戶，實現客戶與銀行共同完成價值創(chuàng)造。第一，堅持以客戶為中心，強化客戶信息管理，提高客戶信息的識別、反饋及利用能力，加強客戶分層分類和差異化管理。第二，找準核心客戶，從戰(zhàn)略層面上加強資源傾斜力度，大力發(fā)展小微、零售客戶，有效控制大額、集團客戶。在客戶選擇中，做到有取有舍，錯位發(fā)展，在三農、小微等領域形成自身比較優(yōu)勢，提高自身核心競爭力。第三，深挖客戶需求，精確營銷，成片開發(fā)。加強客戶理財投資、授信融資、交易結算、家庭財富管理等金融服務，關注客戶醫(yī)療衛(wèi)生、子女教育、食品安全、養(yǎng)生娛樂等潛在的金融需求，為客戶提供有針對性的金融解決方案。第四，主動融入客戶和社區(qū)，積極履行社會責任，參與社會活動，管理社區(qū)事務，加強客戶互動，提供各式各樣的便民、快捷、定制服務，從單向銷售模式轉換為與客戶互動的定制模式，形成不同于大銀行的獨特的客戶關系。

2產品模式創(chuàng)新。加強產品研發(fā)與銷售，形成產品優(yōu)勢，使產品獲得更高的價值定位和議價能力，保持和提高自身競爭力和盈利水平。中小銀行應致力于為客戶提供定制化產品服務，將“客戶適應產品”調整為“產品適應客戶”，提供序列化、個性化的產品。針對客戶金融需求特點開發(fā)相應產品，逐漸培育核心產品技術，衍生覆蓋更廣泛的市場和客戶，從而提升競爭優(yōu)勢。在業(yè)務產品上，中小銀行應突出特點和重點。在做好傳統(tǒng)資產負債類業(yè)務的基礎上，根據地方經濟特色與產業(yè)結構，加強投行、資產證券化、財富管理、市民卡、消費、理財、資金等業(yè)務產品的有序研發(fā)，運用互聯(lián)網技術進行線上線下產品的開發(fā)、組合，從而形成自身產品特色。通過不斷開發(fā)新的產品和技術，培育出自身核心技術來獲得核心競爭力。緊緊圍繞客戶需求，為客戶提供定制化產品。完善產品管理機制，實現對產品的快速響應、快速研發(fā)、快速推廣和及時評價，必要時可設置產品經理崗位，定期進行產品盈利分析、市場表現分析，加強產品的全流程管理。

3渠道模式創(chuàng)新。渠道模式作為銀行向客戶交付價值的關鍵手段，面對日新月異的移動互聯(lián)時代，應不斷加強中小銀行的物理渠道和非物理渠道建設與調整。結合服務區(qū)域的客戶數量和服務半徑，按照商業(yè)化、市場化原則，采取多種形式，優(yōu)化完善網點布局。加快推進與互聯(lián)網金融的跟進融合，開發(fā)線上線下渠道，增強批量獲客能力。物理渠道建設方面，加強網點合理布局，推進網點功能建設，優(yōu)化網點運營流程，推動網點由全能型服務向專業(yè)化營銷轉變，改變網點同質化的現狀。在農村地區(qū)，推進金融便民服務點建設，加強定時定點、簡易便民服務，打通農村金融服務的“最后一公里”。在較大的居民集中居住區(qū)、專業(yè)市場，積極推行離行式自助銀行、夜市銀行、金融便利店建設，探索建立小型化、智能化、數字化的銀行網點，延伸服務半徑。非物理渠道建設方面，大力發(fā)展網上銀行、手機銀行、EPOS等電子支付領域，運用移動互聯(lián)網、大數據、云計算、物聯(lián)網等新技術，拓寬非物理渠道，融合線上線下。

4服務模式創(chuàng)新。服務從根本上是增值服務，服務的提供要能為客戶的價值鏈和價值創(chuàng)造過程產生新的價值。中小銀行應以更為廣闊的視野和開放的思維，從自身產品延伸到客戶的價值創(chuàng)造過程，并且要看到客戶價值網絡中存在的各種機會，通過自身產品技術升級和與其他技術的融合，提升產品和服務的價值創(chuàng)造能力。根據客戶細分，為不同類型客戶提供差異化服務模式，形成廣覆蓋、多層次、差異化的服務體系。加強客戶分層分類管理，開發(fā)三農、小微企業(yè)的陽光信貸、微貸技術、產業(yè)鏈金融、信貸工廠等服務模式，探索推廣貸款網上調查、審批和發(fā)放，推進電子化、標準化建設，改變散單經營模式。探索社區(qū)金融服務模式，打破傳統(tǒng)的“等客上門”形式，通過走進社區(qū)、貼近客戶，實行錯峰錯時服務，提供衣食住行、休閑娛樂等延伸服務，讓社區(qū)居民享受到“金融服務送上門”的體驗，將銀行功能融入社區(qū)生活。通過與社區(qū)居民的近距離互動，實現銀行與客戶雙贏的效果。

5盈利模式創(chuàng)新。盈利模式是商業(yè)模式中價值創(chuàng)造部分的核心，反映商業(yè)銀行利潤來源及成本特征。中小銀行應加快從單純的資金提供商向綜合金融服務商轉變，實現盈利模式多元化。盈利模式包括收入結構和支出結構兩部分，在收入結構上，轉變以傳統(tǒng)存貸利差為主的盈利模式，逐步調整為利潤來源多元化的盈利模式，提高存貸利差收入的質量，增加中間業(yè)務收入。在支出結構上，引入經濟資本理念，加強成本管理。一方面，大力發(fā)展信貸業(yè)務，著力優(yōu)化存貸款的業(yè)務結構和期限結構，確保合理適當的存貸比，通過協(xié)議存款和關聯(lián)儲蓄等方式吸收更多的低成本資金，控制資金成本，提高貸款定價意識、定價能力和定價水平，提高經營效益。關注高附加值的中間業(yè)務，爭取各類業(yè)務、理財產品和POS機業(yè)務，有序發(fā)展資金、銀行卡、理財、投行、咨詢、資產托管等新型銀行業(yè)務，提升中間業(yè)務收入占比。另一方面，分析業(yè)務構成和成本結構，從戰(zhàn)略層面上加強資源成本配置。引入經濟資本理念，提高資本對風險的敏感度，確保全面成本計量科學、準確，運用管理會計工具，建立資金轉移定價機制，強化資產負債管理，通過業(yè)務分項管理和產品、服務分類核算，更好應對利率市場化加速進程下的競爭與挑戰(zhàn)。

6發(fā)展模式創(chuàng)新。強化資本約束，樹立效益型發(fā)展理念，向內涵式、效益型轉變。面對復雜的內外部環(huán)境，通過內外調研評估，制定發(fā)展戰(zhàn)略，將注重規(guī)模發(fā)展調整為規(guī)模、速度、收益、風險相平衡的內涵式、精細化發(fā)展模式。遵循市場經濟的客觀規(guī)律，堅持發(fā)展與控險并重的策略，統(tǒng)籌規(guī)模、質量、資本三者之間的平衡關系，根據戰(zhàn)略澄清結論，由董事會及其戰(zhàn)略委員會制定長期發(fā)展戰(zhàn)略和經營目標，合理規(guī)劃和設定階段性、年度經營管理的各項目標，以資本約束為前提，以差異化、專業(yè)化發(fā)展為路徑，以結構調整、流程再造和科技支撐為手段，以合規(guī)與風險可控為落腳點，建立內涵式、精細化的發(fā)展模式。中小銀行要推行以利潤創(chuàng)造為導向的績效考核，引導業(yè)務發(fā)展由規(guī)模擴張向價值創(chuàng)造轉型，加快從資本消耗型業(yè)務向資本節(jié)約型業(yè)務轉變，從重資產經營模式向輕資產經營模式轉變。

7管理模式創(chuàng)新。以新資本協(xié)議為抓手，統(tǒng)籌推進流程銀行建設，再造組織結構，重塑業(yè)務管理及支持保障流程，健全公司治理、決策、激勵、約束等管理機制。管理模式的優(yōu)化和再造，核心是基于價值的流程，這些流程是面向市場的，這也決定了中小銀行的管理模式要“以市場為導向”。中小銀行要更好地整合優(yōu)勢資源，獲取競爭力。一是公司治理創(chuàng)新。建立適合中小銀行的公司治理架構和機制，著力提升公司治理水平，培育良好的公司治理文化，形成運行流暢且相互制衡的公司治理機制。二是組織結構創(chuàng)新。中小銀行擁有小法人扁平、高效的先天優(yōu)勢，應充分發(fā)揮管理半徑短、決策效率高、應對市場變化靈活的優(yōu)勢，將組織結構的調整作為商業(yè)模式創(chuàng)新的突破口，帶動銀行經營管理流程、崗位、人員的轉型與優(yōu)化。三是流程體系創(chuàng)新。建立高效的流程體系，使商業(yè)模式的創(chuàng)新真正釋放效果。四是人員激勵創(chuàng)新。為支撐商業(yè)模式創(chuàng)新，中小銀行應建立自身的人員激勵模式，以提高商業(yè)模式的執(zhí)行效率。應從人才團隊建設和績效管理提升等方面入手，建立和完善人力資源管理制度、工作流程，打造實現價值創(chuàng)造的人力資源管理體系。

8科技模式創(chuàng)新。推進科技模式由粗放無序式發(fā)展向集約化、規(guī)范化、自動化、精細化方向轉變。堅持“小銀行、大平臺”的指導思想，運用先進的信息技術搭建統(tǒng)一的技術平臺，再造并固化業(yè)務、管理、支持流程和組織架構。運用移動互聯(lián)網、大數據、云計算、物聯(lián)網等新技術，實現線上線下融合。搭建業(yè)務架構、數據架構和系統(tǒng)架構，促進科技引領業(yè)務創(chuàng)新。提煉業(yè)務需求，整合系統(tǒng)功能，加強系統(tǒng)功能運用，真正為業(yè)務經營提供強有力的支撐，不斷完善業(yè)務架構。積極融合互聯(lián)網金融建設，面對互聯(lián)網金融時代不斷產生的新模式、新業(yè)態(tài)，中小銀行應加強與互聯(lián)網模式的滲透融合，加強線上線下模式的改革創(chuàng)新。運用大數據發(fā)展思維，建設統(tǒng)一標準下的數據倉庫，推進業(yè)務數據、客戶數據和風險數據的全面整合，提高數據的集中度、準確度以及自動獲取能力，逐步完善數據架構。進一步推進系統(tǒng)架構建設，建立滿足本單位發(fā)展需要的信息管理體系、電子化支撐體系及安全防護體系，為商業(yè)模式創(chuàng)新提供科技支撐。以上八種模式之間存在著循環(huán)往復的內在邏輯，且相互影響、相互牽制。僅針對其中一種要素進行商業(yè)模式創(chuàng)新，可能會取得成效，但如果缺乏其他要素的有效支持，則難以形成長期優(yōu)勢，甚至會由于部分要素存在短板而對整個商業(yè)模式造成嚴重影響。將八種模式進行協(xié)同與組合創(chuàng)新，整合資源、整體推進，這樣形成的商業(yè)模式將使銀行擁有的不是一個簡單易仿效的單點優(yōu)勢，而是持續(xù)的整體競爭優(yōu)勢。

三、中小銀行商業(yè)模式評價體系

借助龐大的市場、客戶需求和經濟新常態(tài)下對傳統(tǒng)行業(yè)格局的沖擊，中小銀行完全有機會通過商業(yè)模式的創(chuàng)新，引領并推動自身獲得持續(xù)競爭優(yōu)勢。建立商業(yè)模式評價體系，是商業(yè)模式創(chuàng)新過程中的重要內容。按評價主體劃分，可以分為內部評價和外部評價。這種分類方法以評價者是否參與實施商業(yè)模式創(chuàng)新為依據。內部評價是指由銀行本身開展的自評自測；外部評價分為監(jiān)管評價、上級管理機構評價和第三方評價三種類型，監(jiān)管評價是指銀監(jiān)局、人民銀行等監(jiān)管部門組織對商業(yè)銀行商業(yè)模式創(chuàng)新成效的評價檢測，上級管理機構評價是指商業(yè)銀行的上級管理機構對商業(yè)銀行的驗收評價，第三方評價則是商業(yè)銀行邀請有資質的第三方評估公司對自身商業(yè)模式建設進行測評。無論是內部評價者還是外部評價者，在評價的過程中都會遵循一定的評價標準，但不同評價者的評價標準可能會有所側重。商業(yè)銀行本身可能更多從商業(yè)模式創(chuàng)新與經營業(yè)績進步的關聯(lián)度來進行評價；監(jiān)管部門可能更偏重于創(chuàng)新過程中對風險的識別、監(jiān)測和評估；上級管理機構和第三方評估公司可能更強化商業(yè)模式實施過程中的持續(xù)性和評估糾偏機制的建立。盡管側重點可能不盡相同，但根據商業(yè)模式理論的內涵，對商業(yè)模式創(chuàng)新的評價仍存在一定的共性標準，即以銀行是否具備持續(xù)競爭優(yōu)勢為評價核心，以是否具有合規(guī)性、可操作性、持續(xù)成長性和風險可控性為基本評價依據。

篇4

關鍵詞：文化產業(yè)；協(xié)同創(chuàng)新；融合；高附加值

當前，在科技創(chuàng)新的推動下，文化的協(xié)同創(chuàng)新作用愈發(fā)明顯，文化的跨界融合已經成為當下產業(yè)發(fā)展的熱點。文化產業(yè)的綜合性、滲透性、關聯(lián)性和開放性更加突出。2014年1月國務院10號文件中明確指出：文化創(chuàng)意和設計服務具有高知識性、高增值性和低消耗、低污染等特征。依靠創(chuàng)新，推進文化創(chuàng)意和設計服務等新型、高端服務業(yè)發(fā)展，促進與相關產業(yè)深度融合，是調整經濟結構的重要內容，有利于改善產品和服務品質、滿足群眾多樣化需求，也可以催生新業(yè)態(tài)、帶動就業(yè)、推動產業(yè)轉型升級。

一、文化產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新與融合總述

在文化產業(yè)領域有兩個提法，一個是“文化產業(yè)化”另一個是“產業(yè)文化化”，“文化產業(yè)化”主要針對文化的經濟性及其產業(yè)化的能力，也就是我們目前所大力提倡的文化產業(yè)，在社會發(fā)展和經濟結構轉型的歷史機遇下，文化的產業(yè)化順應了時展的潮流。而“產業(yè)文化化”的側重點則在于不同產業(yè)間通過文化和創(chuàng)意的因素來提升自身產業(yè)的價值水平，強調文化和創(chuàng)意要素在其他產業(yè)之間的協(xié)同創(chuàng)新與融合，它所針對的范圍更廣，許多相關產業(yè)都可以通過文化因素來提升產業(yè)價值，目前已經可以看到很多文化與相關產業(yè)融合所產生的新思路和新業(yè)態(tài)，這是當下非?；馃岬漠a業(yè)發(fā)展特征之一。

所謂產業(yè)融合，是指由于技術進步、規(guī)制放松、管理創(chuàng)新及需求拉動等原因，帶來不同產業(yè)之間相互滲透、彼此交叉，進而演化為產業(yè)之間產品、業(yè)務與市場的融合，從而導致產業(yè)邊界的模糊化甚至重新劃定的動態(tài)發(fā)展過程。產業(yè)融合能夠形成強大的凝聚效應，優(yōu)勢互補，形成行業(yè)的全面競爭優(yōu)勢。作為一種產業(yè)創(chuàng)新，產業(yè)融合給世界產業(yè)發(fā)展與經濟增長帶來了新的動力，正日益成為提升產業(yè)競爭力乃至一國競爭優(yōu)勢的重要因素。文化產業(yè)與多個產業(yè)存在天然的耦合關系，具有融合的深厚基礎和廣闊空間。文化產業(yè)的產業(yè)融合就是要挖掘不同產業(yè)的文化價值，提升產業(yè)的文化附加值，不斷擴展產業(yè)鏈。

文化產業(yè)的跨界融合已經成為了中國文化產業(yè)新的發(fā)展機遇，也是文化產業(yè)大發(fā)展大繁榮的必經之路，也只有打造一個旁及多行業(yè)的大產業(yè)鏈，才能產生良好的規(guī)模效應和互動效應。

二、文化產業(yè)與相關產業(yè)之間的融合實例分析

（一）創(chuàng)意設計

創(chuàng)意設計顧名思義就是創(chuàng)意與設計的結合。設計本身就具有粘合性，可以與許多產業(yè)相結合，設計與創(chuàng)意具有許多相似的地方，實際上，當人們在進行設計的時候都是在充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的過程，因而設計與創(chuàng)意是密不可分的。進行設計活動的基礎是對美的理解和想象力，也就是人們的創(chuàng)意。設計可以說是一種工具，而創(chuàng)意則是方法論，二者的融合是必然的。

文化創(chuàng)意與設計服務的融合是一個歷久彌新的問題，創(chuàng)意設計本身較難形成穩(wěn)定的商業(yè)模式，但它的粘合性對其他行業(yè)的融合發(fā)展與轉型升級有著不可替代的作用；同時，文化創(chuàng)意和設計服務與相關產業(yè)融合發(fā)展的政策措施也符合經濟發(fā)展規(guī)律及產業(yè)融合化發(fā)展的未來方向。2014國務院10號文件提出的文化創(chuàng)意和設計服務與相關產業(yè)融合發(fā)展的政策措施，是結合當前文化創(chuàng)意產業(yè)發(fā)展新情況、富有針對性的新舉措。

（二）休閑農業(yè)

休閑農業(yè)是傳統(tǒng)農業(yè)中衍生出的一種新型產業(yè)形態(tài)，其特點是兼具農業(yè)和旅游業(yè)的雙重屬性。休閑農業(yè)與文化產業(yè)的融合發(fā)展，有助于推進農業(yè)現代化、提升農村整體發(fā)展水平，也有助于打造特色文化品牌。目前全國一些地方已經有了許多休閑農業(yè)概念，包括農家樂、以觀光采摘為主題的旅游景區(qū)等，這些都是文化產業(yè)與農業(yè)交融過程中所產生的新業(yè)態(tài)，與傳統(tǒng)農業(yè)相比，休閑農業(yè)能夠獲得更好的資源運用效率以及更高的經濟回報。比如，煙臺的張裕葡萄酒莊就是將葡萄種植，葡萄酒生產與旅游觀光相結合的代表。人們可以在葡萄園休閑、采摘、品嘗種類豐富的新鮮葡萄，也可以了解葡萄酒的制作過程，并且能親自制作葡萄酒，購買葡萄酒禮品等。與傳統(tǒng)農業(yè)“種葡萄賣葡萄”的思維方式相比，休閑觀光農業(yè)加入了更多的文化價值，豐富和擴展了農業(yè)產業(yè)鏈。

（三）文化旅游

我國文化產業(yè)與旅游業(yè)的之間的邊界比較模糊，兩者有許多交叉的地方。文化旅游就是文化產業(yè)與旅游業(yè)的一種結合。文化旅游的關鍵在文化，旅游只是形式。與自然風光的旅游不同，文化旅游更加側重人文和歷史方面，注重人所創(chuàng)造的文化遺產和生活方式等。不同的文化景區(qū)與當地特有的自然環(huán)境是一體的，自然風貌與人文環(huán)境的結合形成了文化旅游的魅力。比如秦始皇兵馬俑，曲阜孔廟等，這些文化旅游景區(qū)主要就是以當地的歷史資源和文化傳統(tǒng)為依托，充分挖掘本地文化資源，使旅游與人文精神結合起來。人們在體驗文化旅游的過程中不僅能夠感受到當地獨特的自然風光，更能結合當地的文化風貌從而獲得全方面的享受。

（四）文化地產

文化地產顧名思義就是文化產業(yè)與房地產業(yè)的融合，它是一種以文化軟實力為核心競爭力的房地產開發(fā)模式，房地產傳統(tǒng)開發(fā)模式是以“建筑”為核心，文化和概念僅作為營銷手段。而文化地產則是以“文化”、“生活方式”、“居住理想”等理念為核心，用文化來提升固化建筑價值。比如我們能夠看到全國有很多地方的開發(fā)商在打造樓盤時都會用“歐洲風情”來進行文化定位，在規(guī)劃建設時來模仿歐式建筑建筑風格來打造西式的獨棟小別墅，小區(qū)內的相關配套設施也全面“西化”，為小區(qū)引入歐式的文化觀念和生活設施，人們在獲得此歐式享受的同時，也需要支付較高的房價和物業(yè)費。這就是文化定位以及創(chuàng)意理念對普通房地產業(yè)進行提檔升級的具體表現。

提到文化地產也就不得不提到文化產業(yè)園區(qū)，當下文化產業(yè)園區(qū)在中國的火熱也印證了文化與房地產之間的密切聯(lián)系。文化產業(yè)園區(qū)是一個很好的文化地產模式，就是將文化企業(yè)在地理空間上聚集在一起。好的文化產業(yè)園區(qū)使得文化產業(yè)與房地產都獲得了良好的效益和長足的發(fā)展，達到雙贏的局面。但是，文化產業(yè)園區(qū)的核心目的是為了文化產業(yè)的發(fā)展而服務的?，F在全國各地也存在許多打著文化產業(yè)園的旗號實則進行房地產開發(fā)的現象。這些亂象還需要進一步的管理和整治。

三、小結

文化產業(yè)能夠與其他產業(yè)創(chuàng)新融合的關鍵在于，原來獨立的不同行業(yè)，相互融合后各種要素相互深層次滲透，去劣取優(yōu)，重新配置，一定程度上改造了原產業(yè)的運行方式，改變了原企業(yè)的管理模式，創(chuàng)造了新的市場規(guī)則，就像物理上聚合效應，產生的作用和價值遠遠超過兩個或幾個行業(yè)的簡單相加，從而使得產業(yè)之間的協(xié)同創(chuàng)新和融合能夠產生巨大的推動力。當前，促進我國文化產業(yè)與相關產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新與融合發(fā)展，應從優(yōu)化產業(yè)融合發(fā)展的內外部環(huán)境入手，制定和實施相關政策措施。文化產業(yè)與相關產業(yè)之間的協(xié)同創(chuàng)新與融合不僅是經濟社會發(fā)展的必然要求，也是文化產業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。（作者單位：中國傳媒大學）

參考文獻

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篇5

2012年12月北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通，其服務區(qū)域覆蓋了我國全境、西太平洋及南海廣大海域。北斗系統(tǒng)所獨有的短報文通信功能可以實現用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間的雙向報文通信，作用距離能夠跨越北斗系統(tǒng)的整個服務區(qū)域。同時，北斗短報文通信作為一種可靠的遠程數據傳輸手段，目前在通信領域已經得到了廣泛的應用[5?8]。

為此，本文提出利用北斗短報文遠程通信手段增加基線長度，提高協(xié)同定位精度的艦載被動傳感器測向交叉定位方案。本文在簡單介紹測向交叉定位工作原理的基礎上，依據北斗短報文通信的技術指標對方案進行可行性分析；然后從系統(tǒng)設計、工作流程、通信協(xié)議和差錯控制四個方面對方案進行詳細闡述。

1 測向交叉定位工作原理

測向交叉定位工作原理如圖1所示。

由圖1可以看出，測向交叉定位主要分為以下三個階段：

圖1 測向交叉定位工作原理

（1） 建立通信

發(fā)起方發(fā)送建立通信申請報文，其主要內容為發(fā)起方通信地址、時間信息和發(fā)起方位置信息。協(xié)同方接收后結合自己位置解算發(fā)起方方位距離，并準備發(fā)回響應報文。協(xié)同方發(fā)送建立通信響應報文，其內容包括時間信息和協(xié)同方位置信息，發(fā)起方接收后結合自己位置解算協(xié)同方方位距離，并確認雙方通信建立完畢。

（2） 確定定位目標

發(fā)起方發(fā)送協(xié)同定位申請報文，其中包含了時間信息、發(fā)起方位置信息、協(xié)同探測目標批號、目標輻射源載頻、脈寬、重復頻率信息，協(xié)同方接收后確認協(xié)同定位目標，準備開始協(xié)同定位。

（3） 解算目標位置

現有文獻介紹比較多的測向交叉定位方法是先計算出定位誤差的非線性最小二乘估計初始值，再利用迭代法得到目標位置的最優(yōu)估計[9?10]。因此，協(xié)同方需發(fā)送協(xié)同定位報文，將時間信息、協(xié)同探測目標批號、目標方位、協(xié)同方位置信息提供給發(fā)起方。發(fā)起方接收后解算出定位誤差最小二乘估計的初始值，并返回一個包含已完成迭代運算次數的響應報文，初始值設為0。協(xié)同方根據響應報文繼續(xù)向發(fā)起方發(fā)送目標方位信息直到迭代運算次數滿足要求后停止發(fā)送協(xié)同定位報文，協(xié)同定位結束。

2 北斗短報文應用于測向交叉定位的可行性

分析

將北斗短報文通信作為協(xié)同定位信息傳輸手段，應用于測向交叉定位的可行性分析如下：

（1） 數據量

北斗短報文通信采用ASCII編碼，每次的內容長度不超過200 B。根據前面對各種協(xié)同報文內容的分析，北斗信道的通信數據量完全可以滿足測向交叉定位協(xié)同信息交換的要求。

（2） 數據率

本文提出的基于北斗信道的測向交叉定位是以海上目標作為探測對象，運動速度較慢。北斗短報文通信的服務頻度根據用戶等級區(qū)分為1 s，10 s，30 s，60 s，通信服務響應時間在1 s左右[5]。選用較高等級的用戶卡完全能夠滿足被動傳感器對目標快速連續(xù)跟蹤定位的要求。

（3） 通信距離

在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的覆蓋范圍內都可以進行北斗短報文通信。目前已建成的北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)的服務區(qū)域涵蓋了我國及周邊地區(qū)，且北斗短報文通信不存在盲區(qū)，因此其作用距離幾乎不受限制。

（4） 可靠性與安全性

北斗短報文通信采用擴頻通信傳輸方式，具有較強的抗干擾、抗噪音、抗多路徑衰減能力。由于其頻譜密度較低，因此還具有隱蔽性和低的截獲概率。北斗終端根據SIM卡生成的惟一擴頻碼將短報文通信上行數據發(fā)送到衛(wèi)星，北斗地面控制中心則將短報文通信下行數據送到用戶終端后通過SIM卡進行解密，從而實現了保密通信[6]。

3 基于北斗短報文的測向交叉定位方案

3.1 系統(tǒng)設計

基于北斗短報文的測向交叉定位方案主要是采用北斗短報文通信替換原有的協(xié)同定位信息傳輸手段。在每個協(xié)同定位單元在增設一個北斗用戶機的基礎上，再加載一臺PC機作為協(xié)同信息處理設備。北斗用戶機負責提供艦艇位置信息和建立北斗短報文通信；被動傳感器負責目標輻射源探測和識別；PC機負責對北斗用戶機進行通信控制，獲取協(xié)同定位艦艇相對態(tài)勢和解算協(xié)同定位目標位置?？傮w設計方案原理如圖2所示。

3.2 工作流程

北斗用戶機、PC機和被動傳感器開機后，PC機自動接收被動傳感器探測到的目標輻射特征信息和識別信息，同時控制北斗用戶機依次向各協(xié)同艦艇發(fā)送含有本艦位置信息的短報文，并自動接收其他艦艇發(fā)送的位置信息，形成態(tài)勢圖。操作員在PC機的目標輻射源列表中選定目標后，再選擇與本艦和目標構成較佳的相對位置關系（等腰三角形）的艦艇進行協(xié)同定位。PC機控制北斗用戶機與協(xié)同艦艇建立通信后，按照圖1所示的測向交叉定位工作流程生成協(xié)同報文與協(xié)同定位艦艇進行信息交換，最終完成目標位置的解算。得到的目標位置可以通過Socket通信傳回被動傳感器，由被動傳感器發(fā)送到作戰(zhàn)信息網絡，為指揮決策和武器使用提供目標指示。

圖2 基于北斗短報文的測向交叉定位方案原理圖

3.3 通信協(xié)議

本文用串口通信將北斗用戶機與PC機連接起來， 其通信協(xié)議的各種功能是通過指令方式實現的。北斗用戶機的指令可以分為定位類、通信類、查詢類、授時類和狀態(tài)類等。通過這些指令，PC機可以自動接收北斗用戶機上報的本艦艦位、時間校準信息，及其從協(xié)同艦收到的協(xié)同報文；也可以實現控制北斗用戶機與指定協(xié)同艦建立通信，改變北斗用戶機工作參數等功能。

PC機向北斗用戶機發(fā)送的指令信息格式如圖3所示。

圖3 PC機向北斗用戶機發(fā)送的指令信息格式

指令信息各個區(qū)段意義見表1。

命令碼用來標示指令信息類型，具體類型見表2。

3.4 差錯控制

北斗短報文通信有時會出現信息丟失或出錯的現象[9]，而北斗用戶機本身不具有差錯控制的能力，因此只能在PC機的串口通信軟件設計中引入相應的差錯檢測和糾正機制。報文丟失可以通過發(fā)送響應報文進行檢測；報文內容出錯可以通過校驗碼檢測。丟失或出錯的報文可以通過相應的報文重發(fā)控制機制由發(fā)送方進行補發(fā)。報文重傳控制流程如圖4所示。

圖4 報文重傳控制流程

協(xié)同定位方在接收到一個協(xié)同報文后應立即向報文發(fā)送方發(fā)送一個響應報文，如果對方在發(fā)送報文后的規(guī)定時間內未收到響應報文，應當重發(fā)報文。這里通過設定重發(fā)次數上限有關。

假設協(xié)同雙方北斗終端的通信服務時間間隔相同，則報文最大往返時間[Tb]可以按下式得到：

[Tb=Tr+Tf×2]

4 結 語

本文針對目前艦載被動傳感器進行測向交叉定位時基線長度較短，定位精度不高的問題，在深入分析測向交叉定位工作原理和北斗短報文通信特點的基礎上，提出基于北斗短報文通信的測向交叉定位方案，并對方案的可行性和實現方法進行了分析。

目前，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已正式向我國及周邊地區(qū)提供區(qū)域服務，未來其服務區(qū)域將覆蓋全球。采用北斗短報文通信作為協(xié)同信息傳輸手段，將使被動探測裝備的測向交叉定位擺脫通信作用距離和通信服務區(qū)域的限制。另外，普通北斗終端只能實現點對點的報文通信，而北斗指揮機具有短報文通播功能，利用北斗指揮機實現兩臺以上被動傳感器同時進行測向交叉定位將是下一步的研究方向。因此，北斗短報文通信在多被動傳感器測向交叉定位領域具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應用價值。

參考文獻

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篇6

【關鍵詞】協(xié)同通信 增量中繼 機會中繼 IODF

1 引言

協(xié)同通信是在無線通信中用戶相互協(xié)作轉發(fā)彼此的信息,構成一個虛擬的MIMO系統(tǒng),能夠在不增加終端天線數量的前提下,獲得空間分集增益,提高系統(tǒng)性能和信道衰落的穩(wěn)健性。因此,近年來協(xié)同通信得到了很多學者的關注。目前在協(xié)同通信領域的諸多研究方向中非常有實際意義的一個方向是中繼節(jié)點的選擇問題,即在所有可能的中繼節(jié)點中,選擇多少個,選擇哪個或哪些,選擇方法的優(yōu)劣按照什么樣的標準評判等。選擇中繼節(jié)點是進行協(xié)同通信的前提,目前還沒有形成一個公認的成熟的方案。

關于中繼節(jié)點的個數,主要分為兩種方案――多中繼(MR,Multiple Relay)方案和單中繼(SR,Single Relay)方案。MR顧名思義,是指有多于一個的中繼節(jié)點協(xié)助源節(jié)點向目的節(jié)點傳輸信息,SR則是在這些節(jié)點中選出惟一的一個作為中繼節(jié)點。MR在獲得較高的空間分集增益的同時也占用了更多的信道資源,而且在實際中為避免相互干擾,通常要為不同節(jié)點分配相互正交的信道,使得信道的分配更加困難。SR的優(yōu)點是易于實現,但是通常只能獲得2階的空間分集階數。

關于中繼節(jié)點的選擇,目前提出的方案可分為中心式和分布式。中心式是指中繼節(jié)點的選擇是由一個居于支配地位的中心節(jié)點作出的,類似于蜂窩系統(tǒng)中的基站。在這種方案中,中心節(jié)點應知道整個網絡的全局信道狀態(tài)信息,這需要大量的信息反饋;而且在復雜多變的無線信道中,這樣的反饋還要頻繁進行,顯然大大增加了系統(tǒng)的開銷。分布式是指是否參與協(xié)作由各節(jié)點自行決定,適合于分布式的網絡,且避免了大量的反饋,但算法的復雜度較高。

在近年來提出的協(xié)同通信方案中,我們認為Bletsas等人提出的機會中繼(OR,Opportunistic Relaying)[1,2]是比較合理和可行的一種方案。它是一種分布式的單中繼方案,其獨特之處在于各中間節(jié)點根據其與源節(jié)點和目的節(jié)點之間的信道狀況自行設置倒計時,通過競爭找出最佳的節(jié)點作為中繼節(jié)點。它在保持了單中繼方案的簡單、易于實現的優(yōu)點的同時達到了多中繼方案的分集階數,且在中繼節(jié)點的選擇上付出的代價最小。在文獻[2]中,Bletsas分析了采用解碼中繼(DF,Decode and Forward)策略的OR方案Opportunistic DF(ODF)的中斷概率(outage probability),證明ODF具有比采用MR方案的空時編碼協(xié)作分集(STCCD,Space-Time-Coded Cooperative Diversity)[3]更低的中斷概率。不過OR仍然沿用了固定中繼(FR,Fixed Relaying)[4]的方式,即為中繼節(jié)點固定分配信道,無論目的節(jié)點能否正確接收,都要由中繼節(jié)點向其轉發(fā)信息,這顯然降低了頻譜效率。

Laneman[4]和Zimmermann[5]等人指出,在協(xié)同通信中,頻繁的重復傳輸是降低系統(tǒng)性能的重要因素,特別是在數據速率較高時對系統(tǒng)性能的影響更大。為減少重傳次數,Laneman提出在協(xié)同通信中采用類似于ARQ的方式,利用目的節(jié)點的反饋,僅在直接傳輸(DT,Direct Transmission)不成功時才由中繼節(jié)點進行重傳。這樣,重傳的次數大大減少,頻譜效率得到有效提高。Laneman把這種方案稱為增量中繼(IR,Incremental Relaying),并且分析了基于放大中繼(AF,Amplify and Forward)的IR方案――Incremental AF(IAF)的中斷概率。不過這種分析只限于三個節(jié)點的簡單情況,對于更接近實際的多節(jié)點情況沒有進行分析。對于采用DF的IR方案也只是說情況比較復雜,而沒有作進一步的分析[4]。Zimmermann也提出過類似的想法,他稱之為Distributed Hybrid ARQ(DHARQ)。

本文提出一種將OR與IR相結合的方案――Incremental Opportunistic Decode and Forward(IODF),中繼節(jié)點對于源節(jié)點的信息采用DF策略,中繼節(jié)點的選擇類似于OR,由各中間節(jié)點根據其與目的節(jié)點之間的信道狀況設置倒計時,通過競爭分布式地完成。本方案與OR的不同點是:

(1)采用了IR策略,只在直接傳輸不成功時才啟動節(jié)點競爭程序,并由獲勝的節(jié)點重傳源節(jié)點的信息。

(2)源節(jié)點也參加競爭,以防所有中間節(jié)點與目的節(jié)點之間的信道都比源節(jié)點差的情況發(fā)生。

2 系統(tǒng)模型

假設隨機分布在某區(qū)域的(N+2)個節(jié)點構成集合S,每個節(jié)點都不是完全利他的(non-altruistic),都有自己的信息要發(fā)送,也要接收來自其它節(jié)點的信息,在空閑的時候還可以作為中繼節(jié)點為其它節(jié)點傳輸信息。任意兩節(jié)點A和B之間的信道是平坦瑞利慢衰落信道,在一個數據塊的傳輸過程中,信道保持不變。信道系數hAB是0均值、相互獨立的循環(huán)對稱復高斯隨機變量,接收端噪聲nB是0均值、獨立同分布的循環(huán)對稱復高斯隨機變量。為避免相互干擾,系統(tǒng)為各節(jié)點分配相互正交的信道來發(fā)送數據。為符合目前無線通信設備的實際情況,對系統(tǒng)作如下限制:

(1)各節(jié)點只能工作于半雙工狀態(tài),即不能同時發(fā)送和接收;

(2)只有接收端能夠獲得瞬時信道狀態(tài)信息(CSI,Channel State Information),而發(fā)送端不能。

為表達簡明起見,下文省略載波調制過程,只考慮基帶信號。

3 方案描述

中繼節(jié)點對于源節(jié)點信息的轉發(fā)主要可以分為AF和DF兩種方式,本文只討論DF方式。不失一般性,考慮任意節(jié)點S在某時刻發(fā)送數據塊xk給它的目的節(jié)點D,由于無線信道的廣播特性,所以其它處于空閑狀態(tài)的節(jié)點也能接收到此信息。其中能夠對xk正確解碼的節(jié)點構成集合DS。D和任意節(jié)點Ri∈D接收到的信息分別為

ySD=hSDxk+nD,

ySi=hSixk+ni

如果xk被D正確接收(可采用一些檢錯措施,如循環(huán)冗余校驗),則D向所有其它節(jié)點廣播發(fā)送ACK信息;S接收到此ACK信息后,準備發(fā)送數據xk+1,其它節(jié)點接收到ACK后,不采取任何動作,沒有重傳發(fā)生。否則D向所有節(jié)點發(fā)送NACK信息,當S和D中的節(jié)點Ri接收到NACK后,就可以獲得它們與D之間的瞬時信道系數的幅值|hSD|和|hiD|(根據信道的可逆性原理,|hxD|=|hDx|,x∈{S}∪D)。然后各節(jié)點根據|hxD|自行設置倒計時,τ是個常數,具有時間的量綱。顯然|hxD|最大的節(jié)點的Tx最先減為0,表明此節(jié)點與D之間信道狀況最好。記此節(jié)點為節(jié)點b,它隨即發(fā)送Flag信息給所有其它節(jié)點,其它節(jié)點接收到此Flag信息后,就放棄競爭。隨后b將根據ySb得到的xk的估計值發(fā)送給D。D接收到的信息為

方案的流程如圖1所示。

4 仿真結果及分析

本節(jié)對IODF、ODF以及DT的各種性能進行仿真,對結果進行分析和比較。為了再現和驗證文獻[2]的結果,采用與

文獻[2]中的對稱信道相同的仿真環(huán)境和參數設置,對6個中間節(jié)點和12個中間節(jié)點兩種情況進行仿真,并設置各段信道系數的方差,,i=1,2…。如不加說明,數據速率都設為R=1b/s/Hz。對于ODF,設源節(jié)點與中繼節(jié)點平分發(fā)射功率,即ζ=0.5[2]。

4.1 中斷概率

圖2 中斷概率

圖2對IODF、ODF和DT的中斷概率作了比較。容易看出IODF與ODF都可以達到完全的空間分集階數,而DT沒有獲得空間分集。而且IODF相對于ODF還能獲得將近8dB的性能增益。此外,還可以看出,在低信噪比區(qū),ODF的中斷概率甚至要高于DT,這正是ODF的FR策略以及中繼節(jié)點重復傳輸所帶來的性能損失。而采用IR策略的IODF,則始終優(yōu)于DT。

4.2 數據速率

圖3顯示了當中斷概率Pout=0.005時,IODF、ODF和DT的數據速率與SNR的關系?？梢钥闯?IODF在相同的發(fā)射功率下,當中斷概率相同時,可以獲得比ODF和DT高得多的數據速率。這表明采用IR策略可以使協(xié)同通信方案獲得更高的頻譜效率。

圖3數據速率

4.3 平均頻譜效率

IODF比之OR的優(yōu)勢在于,在降低中斷概率的前提下大大減少了重傳次數,因此顯然可以提高頻譜效率。圖4對IODF、ODF和DT的平均頻譜效率進行了比較。

圖4顯示了IODF、ODF和DT的平均頻譜效率與SNR的關系。將各方案中節(jié)點的數據速率都設置為相同大小R=1b/s/Hz,其余設置同上文。從圖中可以看出隨著SNR的增加,IODF和DT的平均頻譜效率都趨近于1b/s/Hz,而ODF的平均頻譜效率最大只能達到0.5b/s/Hz。這還是由于ODF采用的FR策略并且中繼節(jié)點重復傳輸源節(jié)點信息造成的。對于IODF,由于采用IR策略,重傳的概率很低,更有效地利用了通信資源;而且由于采用了協(xié)作傳輸,可以獲得更低的中斷概率,所以可以獲得比DT更高的平均頻譜效率。

圖4 平均頻譜效率

5 關于碰撞的討論

類似于文獻[1]中的分析,本方案也存在碰撞的可能,即當最優(yōu)節(jié)點發(fā)送的Flag信息還未到達時,某個(些)節(jié)點的倒計時已經減為0,這個(些)節(jié)點就發(fā)送Flag信息給其它節(jié)點,并將源節(jié)點信息轉發(fā)給D,這時就發(fā)生了碰撞。對于發(fā)生碰撞的數據,比較可行的處理方法是將所有發(fā)生碰撞的數據都丟棄,但這明顯浪費了信道資源。因此希望碰撞概率越小越好,如果碰撞概率很大,這種方案就是不可行的。文獻[1]定量地分析了碰撞概率的大小和影響碰撞概率的因素,指出影響碰撞概率的因素主要是接收狀態(tài)到發(fā)射狀態(tài)的轉換時間c與倒計時中的時間常數τ的比值,當c/τ≤1/200時,碰撞概率就可以降低到0.6%以下。通常c的范圍是1μs～5μs,因此只要τ的取值在200μs到1ms之間,就可以保證碰撞概率足夠小。本方案與OR在中繼節(jié)點的選擇策略上是一致的,因此文獻[1]關于碰撞概率的分析也適用于本方案,通過合理選擇c和τ的數值,就能夠保證碰撞概率小到可以接受的范圍。

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【作者簡介】

篇7

學校辦學理念和特色北京師范大學第二附屬中學始建于1953年，是一所校園優(yōu)美、設備先進、師資優(yōu)秀、校風好學風正、教學質量高，在社會上享有很高聲譽，在國際上有一定影響力的市重點中學。在上級部門的領導與關懷下，學校已形成一校四址的發(fā)展格局（即高中部、初中部、國際部、未來科技城），其中高中部實現了全部班級的特色化建設，并建構了支持各種特色類型班級學生個性發(fā)展的課程體系。在全體二附中人的共同努力下，學校經過60多年的辦學實踐，已形成了獨具風格的教育理念與特色，形成了二附中以“人文、自主”為核心的校園文化。

教育特色：人文教育、自主發(fā)展

教育理念：構建學生的健全人格　打好學生的發(fā)展基礎

教育主張：尊重學生自主、倡導人文教育；重視環(huán)境熏陶、強調道德實踐

發(fā)展特色：發(fā)展以人文教育為基礎；育人以學生發(fā)展為根本；管理以人文精神為主導

在校園文化精神的傳承與指引下，學校歷來重視教育教學的改革與實踐，重視現代化教育理念在學校各方面工作中的滲透。基于此，學校積極實踐信息技術支撐下的業(yè)務應用，認真推進數字校園建設，以建構和諧的“數字文化”，促進信息化環(huán)境下學校教育教學及管理模式的創(chuàng)新。

數字校園核心需求

在學校辦學理念與發(fā)展特色的指導下，面向校本實際與未來發(fā)展，我校數字校園核心需求集中體現在以下三個方面。

1. 支持學生全面而有個性地發(fā)展

為給學生提供豐富的個性化學習空間，促進學生全面而有個性地發(fā)展，學校始終如一地堅持課程改革，不斷探索新的教與學的模式，先后實踐研究性學習課程、高中新課程改革、班級特色化課程體系建設、數字化教學模式探索等。為此，學校提出了以下建設需求：（1）建設支持研究性學習課程有效實施的管理系統(tǒng)；（2）建設支持學校新課程體系實施的管理系統(tǒng)；（3）建設支持數字互動課堂教學實驗及數字化學習的網絡與資源環(huán)境。

2. 支撐人文精神主導下的學校管理與服務

在管理方面，學校倡導以服務促管理，通過即時的消息互動、精確的數據驅動與展示，促進學校的管理與服務工作。在此方面，學校先后提出了建設校園即時通訊系統(tǒng)，用于解決學校教職員工間的信息互動；建設辦公用品領用平臺與后勤報修系統(tǒng)，既實現低值易耗品的公開透明化管理，又促進學校服務工作的改進；建設學生學習行為評價平臺，以數據展示促使學生日常行為的改善。

3. 支撐數字校園的應用集成、便捷使用與可持續(xù)

伴隨數字校園業(yè)務應用的漸進發(fā)展，軟件平臺眾多，數據、信息分散，軟件設計缺乏統(tǒng)一的技術標準，功能聚合度低、重復建設的功能組件多，從而導致用戶操作體驗差、運維管理復雜、效率低下等問題。據此，學校形成了建設數字校園基礎運行支撐系統(tǒng)的基本需求。

數字校園優(yōu)秀成果在學校辦學理念與發(fā)展特色的指導下，我們以求真務實、銳意進取的精神狀態(tài)，理論探索與實踐探究相結合的工作方式，深入推進數字校園建設。現已形成了具有典型示范效應的系列成果。

1. 結合校情并有普遍性的數字校園建設的理論探索在充分領悟數字校園內涵后，結合建設實踐，形成了以下支撐數字校園建設的系列理論。

（1）形成了服務師生發(fā)展的、具有中小學特征的數字校園業(yè)務規(guī)劃方案；在此方案中，我們提出了構建數字校園五大業(yè)務中心（即課程中心、指導中心、發(fā)展中心、服務中心、數據資源中心）的概念內涵，為學校建設具有校園文化特色的數字校園提供了思想導航。

（2）結合實踐體驗，總結出了“中小學數字校園建設模式與發(fā)展路徑”。

（3）形成了中小學數字校園建設的五層技術模式（即網絡層、數據層、支撐層、業(yè)務層、表現層），以及面向微應用開發(fā)的、支持未來發(fā)展的中小學數字校園基礎架構方案。

基于以上內容，我們先后撰寫并發(fā)表了與實踐應用有關的論文8篇，供校內使用的文件手冊2本。先后多次在全國性數字校園建設會上、市區(qū)組織的信息化建設會上做專題發(fā)言；曾在國家教育行政學院組織的全國基礎教育管理干部培訓班上，面向來自全國各省會城市的基礎教育管理干部，做了系列專題講座。相關建設理念與做法得到了專家、同行乃至有關社會團體的普遍贊譽。

2. 分層次、有重點的數字校園軟件建設

結合學校原發(fā)性需求，我們先后建成了具有學校文化特色的數字校園應用軟件系統(tǒng)和數字校園基礎運行支撐系統(tǒng)。

數字校園應用軟件系統(tǒng)主要包括：

（1）支持學校課程管理與實施的軟件子系統(tǒng)，主要包括研究性學習課程管理軟件和高中課程管理平臺。其中，研究性學習課程管理軟件是結合課程實施流程，將課題研究所涉及的課題申報、指導、交流、評價、過程監(jiān)控、消息管理等集成一體，由學校自主研發(fā)的互動型課程管理軟件。該軟件是學校第一個與業(yè)務深度融合的覆蓋全體師生使用的軟件系統(tǒng)，對提升教職員工信息技術素養(yǎng)、促進學校信息化建設起到極大作用。到目前為止，該軟件已支撐了學校近2000個學生課題的研究與實施，在其支撐下，我?！堆芯啃詫W習課程的組織實施》榮獲第三屆北京市基礎教育教學成果二等獎。

高中課程管理平臺是依據學校特色課程體系，兼顧普適性與特色性，自主開發(fā)的課程管理軟件。其功能包括基礎數據管理、課程管理、輔助排課管理、選課管理、成績管理、社團管理、系統(tǒng)管理等內容，涉及支撐高中新課程從開課、排課、選課到學生最終學業(yè)評價等整個實施過程的管理。該軟件也與業(yè)務進行了深度融合，全校師生共同參與，有效助力了學校新課程的管理、實施與改革。目前該軟件已運行多年，是學校數字校園軟件系統(tǒng)中的支柱性軟件。

（2）支持學校辦公協(xié)同與服務管理方面的軟件系統(tǒng)。此類軟件系統(tǒng)主要包括辦公協(xié)同通信系統(tǒng)、學生日常行為評價系統(tǒng)、辦公用品領用平臺等。其中，辦公協(xié)同通信系統(tǒng)有效解決了教職員工間信息的及時互通、電子文件傳遞的問題，極大提升了辦公協(xié)同的效率；辦公用品領用平臺則集中對學校低值易耗辦公用品的信息及使用情況進行了網絡化管理，開啟了線上訂單、線下配送的服務模式，有效促使學校資源的公開透明化管理，促進后勤服務的改善；學生日常行為評價管理系統(tǒng)則將學生日常行為表現進行了網絡化管理，學生能隨時在線看到自己的行為表現記錄，有效促使其自我行為的改善。

（3）支撐數字校園應用整合、集成與發(fā)展的基礎運行支撐系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是基于現有軟件系統(tǒng)的技術標準不統(tǒng)一，數據、消息分散，共享困難，功能聚合度低，通用組件存在不同應用中時組件無法重用，軟件體系缺少開放式接口，數字校園運維管理復雜等系列問題，而構建的數字校園基礎運行架構與體系，是學?；趰徫坏膫€性化信息、個性化資源與個性化應用的聚合平臺，也是學校公共數字服務、師生工作、學習與生活的網絡空間。系統(tǒng)主要包括：支持用戶可配置的個性化門戶系統(tǒng)；支持多種形態(tài)的單點登錄與統(tǒng)一認證機制；嵌入了良好的系統(tǒng)消息自動觸發(fā)與服務機制；提供良好的ESB系統(tǒng)總線機制與權限管理機制；構建了統(tǒng)一的數據中心，能實現包括統(tǒng)一用戶管理、數據交換等于一體的相關功能；提供了組件機制、相關規(guī)范及若干基礎數據接口等；提供了統(tǒng)一運維管理中心，能實現數字校園統(tǒng)一運維管理。

3. 數字校園應用成果及案例

學校建成了支撐學生自主與泛在學習的數字化環(huán)境，主要表現在：

（1）網絡方面，建設了信號覆蓋全校的高性能、可控可管的校園無線網絡。

（2）資源方面，引進了高校包括CNKI、龍源期刊等在內的幾乎全部電子資源，為學生開展項目式學習、探究式學習、主題研究等提供了泛在資源環(huán)境；同時建設完成了魯迅專題的精品資源網站，能有效支持教師備課及學生專題探究。

（3）課堂教學方面，學校引進了支持課堂教學互動的iTeach平臺，可支持師生高效率課堂互動；搭建了基于建構主義理論所開發(fā)的Moodle平臺，能有效支持教師開展翻轉課堂教學實驗；引進了上百種iPad學科應用軟件，可支持學生學習與自主探究。

在當前良好的數字化學習環(huán)境下，學校于2012年9月創(chuàng)辦了數字化學習特色班，并在語文、數學、英語等主要學科開展了常態(tài)化的數字課堂互動教學實驗。目前，班級規(guī)模已擴展到了高中三個年級共9個班，形成了在線式主題研修等特色應用案例；地理等文科綜合學科的部分教師已在課堂上自發(fā)地常態(tài)化使用課堂互動教學軟件；全校9大主要學科已開始全面推進了Moodle系統(tǒng)的使用；部分有獨特教育思想的老師已經開始探索技術環(huán)境下學生個性化學習與指導的問題，學校信息化工作也邁向了“智慧校園支撐學生個性發(fā)展的策略研究與實踐探索”之路。

數字校園在建設和應用過程中的后續(xù)思考

建設數字校園的宗旨應是服務教育，服務于人的發(fā)展；其自身的發(fā)展路徑應伴隨學?，F代化改革與發(fā)展而逐漸演進。因此，數字校園建設應是一個長期的、持續(xù)演進的過程。在建設中，學校需立足自身辦學思想，突破傳統(tǒng)管理體制的限制及對技術認識的局限，既要把握好數字校園發(fā)展方向或戰(zhàn)略，又要掌控好數字校園的建設方式、節(jié)奏與發(fā)展路徑等問題。只有這樣，我們建設的數字校園才是一個高效的、能促進學校和諧發(fā)展的數字校園。我們認為，以下幾個觀點值得與大家分享。

1. 在項目運作與管理上，推行項目管理機制

因數字校園項目覆蓋范圍涉及全校、操作過程需跨部門協(xié)作、流程優(yōu)化會涉及部門業(yè)務創(chuàng)新、高效運行可能涉及人事改革、項目建設與持續(xù)發(fā)展需資金與制度保障等，要推行數字校園建設高效運作，則需突破傳統(tǒng)層級式管理體系的限制，實行以項目團隊為主導的扁平式管理機制（簡稱“項目管理機制”）。

2. 在恰當階段選擇合適的數字校園建設形式

考慮信息化人才培養(yǎng)、數字校園投入成本及應用效益等多方面因素，按數字校園發(fā)展的階段性變化，我們提出了如下建設形式。

（1）數字校園建設初期，適合自主開發(fā)模式

采用自主開發(fā)模式，可以起到以下作用：分階段建設小應用，逐漸迭代學校需求；培養(yǎng)學校的技術支持隊伍，培育師生IT應用意識；控制好數字校園建設風險與投資成本。建設起點：從資源聚合與后勤服務開始。

（2）數字校園建設發(fā)展期，適合與公司合作、共同開發(fā)模式

這樣做的好處在于：降低數字校園應用集成與數據梳理的成本；便于學校核心業(yè)務系統(tǒng)的建設與發(fā)展；為數字校園未來發(fā)展奠定技術基礎。建設起點：適合于從技術支撐架構與基礎數據開始。

3. 把握好數字校園建設思路與恰當的演進策略

（1）主要建設思路

基于校情，以理論探索與實踐推進相結合的方式，推進學校數字校園的發(fā)展；一定避免追求建設大而全的數字校園，要立足校情，建設實用的數字校園；在目標引領下，分階段建設，主導快速原型開發(fā)方式，促進項目螺旋式發(fā)展。

（2）項目演進策略

結合實踐提出了如下數字校園建設演進的策略：“體驗、服務、支持與共享”的建設策略；開發(fā)典型應用，實現“骨干人員的參與帶動全體師生應用”的項目建設策略；以數字校園應用整合與校園文化融合為導向，提供個的項目建設策略。

專家點評：

作為北京市中小學數字校園實驗校的第一批實驗學校，北京師范大學第二附屬中學的數字校園建設取得了積極成效。

首先，學校將數字校園建設過程作為一個行動研究和發(fā)展的過程，避免大而全的數字校園，立足校情，分階段推進，以“骨干人員參與帶動全體師生應用”的典型應用生成策略，建設實用的數字校園。在建設初期采用自主開發(fā)模式，積極組織學校力量開展了面向應用的建設，采用內部項目管理機制，以較少的投入，自主探索數字校園建設，明晰了數字校園建設的需求，鍛煉了數字校園建設的隊伍；并在此基礎上，推進數字校園建設的發(fā)展，與專業(yè)性力量結合，使數字校園建設深化發(fā)展。