发布时间：2023-03-21 17:09:39
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的无线传输技术论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
在通信中没有稳定通道，且在路由方面会出现极高延迟，无法保证网络通信中的安全问题，例如一些重要信息可能会被拦截并对其泄露，因此网络通信的安全性不够强，则不能够有效的保证信息安全的传输。
2对无线传感器的安全技术造成破坏的因素
2.1破撞攻击。在发包作用处于正常的节点中时，破坏方则会附带的将另一个数据包进行发送，使得破坏的数据由于出现数据的叠加无法有效的被分离开，从而严重的阻碍了正常情况下的网络通信，并且破坏了网络通信的安全性，即为碰撞攻击。建立监听系统则是最好的防卸方法，它是利用纠错系统来查找数据包的叠加状况，并及时的对其进行清除，从而确保数据安全的传输。
2.2拥塞攻击。拥塞攻击指就是破换方对网络通信的频率进行深入的了解之后，通过通信频率附近的区域的得知，来发射相应的无线电波，从而进行一步对干扰予以加大。对于这种状况，则需要采用科学合理的预防方式，来将网络节点装换成另一个频率，才能进行正常的通信。
3加强无线传感器网络安全技术的相关措施分析
3.1密钥管理技术。通常在密钥的管理中，密钥从生成到完毕的这一过程所存在的不同问题在整个加密系统中是极其薄弱的一个环节，信息的泄漏问题尤为频繁。目前我国对密钥管理技术上最根本的管理是对称密钥机制的管理，其中包括非预共享的密钥模式、预共享密钥模式、概率性分配模式以及确定性分配模式。确定性分配模式为一个共享的密码钥匙，处于两个需要进行交换的数据节点间，且为一种非常确定的方式。而概率性分配则是将密码钥匙的共享得以实现，则要根据能够进行计算的合理概率，从而使得分配模式予以提出。
3.2安全路由技术。路由技术的实施就是想节省无线传感器网络中的节点所拥有能量，并最大程度体现无线传感器网络系统。但由于传播的范围较大，因此在传输网络数据信息时常常不同程度的遭受攻击，例如DD路由中最根本的协议，一些恶意的消息通过泛洪攻击方式进行拦截及获取，并利用网络将类似虚拟IP地址、hello时间以及保持时间这样的HSRP信息的HSRP协议数据单元进行寄发的方式，来对正常情况下的传输实行阻碍，使得网络无法进行正常且顺利的通信流程。但通过HSRP协议和TESLA协议进行有效结合所形成的SPINS协议，则可以有效的缓解且减少信息泄露的情况的出现，同时进一步加强了对攻击进行预防的能力，从而保证无线传感器网络整体的系统具有安全性。
3.3安全数据相融合。无线传感器网络就是通过丰富且复杂的数据所形成的一种网络，其中的相关数据会利用融合以及剔除，来对数据信息进行传送，因此在此过程中，必须谨慎仔细的对数据融合的安全性问题予以重视。同时数据融合节点的过程中，必须将数据具体的融合通过安全节点进行开展，并且在融合之后，将一些有效的数据通过供基站予以传送，才能进一步对监测的评价进行开展，从而保证融合的结果具有真实性以及安全性。
3.4密码技术。针对无线传感器网络中的一些极其不安全的特性，可通过密码设置、科学化的密码技术，从而进一步保证网络通信能够安全的进行。同时通过加大密码中相关代码以及数据的长度，来大大降低信息泄露的情况，从而可以有效的保证通信数据的安全性。由于出现的密钥算法无法达到对称性，其中所具备的保护因素较大，并且拥有简单方便的密码设置，从而广泛、普遍的被人们运用到日常生活中。而在应用不同的通信设备时，则需要将相应的密码技术进行使用。
4结束语
[论文摘要]蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输。
一、前言
越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看,未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标,一是使用蓝牙技术这类开放技术,以无线,局域网络,可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一,加密以及轻量化应用。
无论您喜不喜欢,“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界,不论是商业财经台还是一般大众电视台,都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻,话虽如此,但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉,只知道有这样一个计划正如火如荼地进行,且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的,未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多,因为计划正一步步实现中。
蓝牙(Bluetooth) 简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术,他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术,透过无线传输和基频模块构成,其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如:笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。
二、蓝牙的缘起
蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输,包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起,主要是1998年5月,由Ericsson(爱立信,瑞典)、Intel(英特尔,美国)、NOKIA(诺基亚,芬兰)、IBM(国际商务机器,美国)、TOSHIBA(东芝,日本)等五家公司,共同组织一个“特别参与组织(SIG,Special Interest Grou)”称为Bluetooth SIG,以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。
三、浅谈蓝牙技术
蓝牙计划虽是1998年开始,但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议:IEEE-802.11。
蓝牙基本上也是运用射频(RF)方式进行无线通讯,至于使用的频带范围,则是使用2.45GHz,这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带,举凡工业、科学、医疗(ISM,Industrial/Scientific/Medical)、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。
由于这个频带被广泛使用了,那么使用此频带进行通讯,绝对是很容易收到干扰的,因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯,能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作,此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频,这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长,否则不能满足如此频繁的跳频次数,所以蓝牙短封包、快速跳频的特性,也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。
蓝牙规格已经正式公布v1.0版,规格方面算是踏出成熟的第一步,接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及,就是在既有的用途装置上,追加设计蓝牙功能即可,以节省开发时间与成本,为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。
蓝牙射频模块一方面要够便宜,才可能快速普及,另一方面也要够小巧,才能适用于所有的需求装置上,目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及,而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。
四、蓝牙技术的应用
蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力,因此蓝牙技术可以舒缓若干问题,例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音,等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。
另外对于小公司、小环境等,也可以省去布设实质线路的成本,以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能,也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。
五、蓝牙技术的展望
(一)蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波,据报导证实电磁波会对人体造成伤害,所以有了蓝牙,你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大, 然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率,所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后,你就把你的大哥大放在口袋里讲电话,不必把电话紧贴的脸,甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。
(二)比一般传统式红外线传输更快,且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是,它能够允许两个装置,在不排成一直线的状态下,还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是, 你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快,每秒钟高达1MB。
(三)手表可自动对时间,无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能,这样一来将可自动设定为标准时间,且可很方便的随时从计算机传输歌曲。
(四)其它还有很多很多,只要现在是要接线的,都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及,相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击,甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言,蓝牙可能带来的便利却是可以想象的,各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台,家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线,就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间,只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据,例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查,只要带个PDA,仓库内设有蓝牙基地台,马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总,当然,蓝牙基地台后面有接往Internet,或是以公司专线,或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片,只要接近笔记型计算机就可以回传,省去记忆卡的插拔,既有计算机外设装置也都可以无线化,无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台,则一支具有蓝牙功能的手机,在家就可以跟居家无线电话一样使用,而且是付居家电话费,在公司则变成自己的办公分机,公司替您付电话费,而在外出时就跟一般行动手机一样使用,这样真正落实一人一机终生用的理想,这种方式也被人称为三合一电话,即是居家、办公、行动电话三者合一。
六、结束语
蓝牙技术一定会飞速发展,但仍然有一些应用的细节问题需要解决,如相邻设备之间为防止信息误传和被截取,必须要用户提前设置对应频段等,严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程,蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。
参考文献:
[1]Nathan J.Muller Bluetooth Demystified(影印本).人民邮电出版社。
[2]金纯,许光辰,孙睿. 蓝牙技术. 电子工业出版社。
【关键字】网络编码；无线多媒体；发展；应用
1 引言
虽然我国的通信网络基础设施得到了很大程度的发展，但是，随着经济的快速增长和人民生活水平的提高，人们对无线数据的传输速率和质量提出了更高的要求。同时，随着多媒体技术的迅速发展，流媒体传输业务在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，因此，高数据量、高速率和高质量的传输要求对无线通信网络技术提出了挑战。目前，通信网络的不可靠传输、信号易衰落和扰等特点使其无法满足未来无线数据传输业务的要求。因此，设计一套鲁棒性较高的多媒体传输和差错控制技术是当前多媒体技术发展的关键问题。由于理论上网络编码技术能够使数据速率达到信道容量的最高值，因此网络编码技术成为解决多媒体传输关键问题的必要手段。这里，我们基于网络编码技术对无线多媒体技术的发展和应用进行了简单的探讨。
2 网络编码技术简介
网络编码融合了编码与路由信息交换等多种技术，以传统的存储转发技术为基础，通过对接收的数据包重新进行编码融合，能够增加单次的信息传输量，显著提高网络传输的整体性能?
在新的结构体系下，通过网络编码能够达到理论上的数量传输最大量，随着我国无线传输速率和质量要求的提高，人们对无线网络编码的研究也越来越重视。网络编码虽然是一种新的技术，但是不会对现有的网络软硬件设备及相应协议产生较大修改。同时还能够显著改善无线传输的能量利用效率和吞吐量，使得传输的安全性和可靠性都得到了保证。
但是，将网络编码应用于多媒体技术中并不简单，需要对无线网络的特点和多媒体传输的要求和特性进行综合分析，例如数据传输的端到端延迟、带宽容量、视频比特率和信道误码率等。因此，根据实际要求设计合理的网络编码方案十分重要。在具体实施过程中，要对采用网络编码技术后的多媒体传输延迟、复杂度和鲁棒性等多个因素进行综合权衡。
3 网络编码技术在无线多媒体技术发展中的应用
网络编码能够提高无线传输系统的性能，在网络吞吐量的提高?节点能耗的降低和网络鲁棒性的增强等多个方面效果明显，是多媒体传输技术的有力支持?下面我们简单介绍网络编码技术在无线多媒体技术发展中的应用现状?
3.1 多媒体组播
多媒体组播技术能够充分利用无线网络的带宽资源，使得流媒体业务的速率和质量得到了很大的提高。同时，网络编码又能够提高组播网络吞吐量和传输的可靠性，因此人们对流媒体组播中网络编码的应用机制进行了广泛的研究?目前，基于流媒体在Ad-hoc网络组播中的低带宽率和高误码率特点，已经提出一种基于网络编码技术的组播优化模型，该技术能够使得无线多媒体传播得到最大的组播速率和有效的差错控制?另外，学者们还同时对基于优先级的网络编码视频组播技术进行了研究，应用多入度、多层的组播树模型，保证了无线视频组播系统中优先级网络编码的有效性?在此基础上，学者又通过对无线码率的分配和路由进行优化，实现了网络视频组播技术的分布式优化，保证了接收节点可用带宽的最大化，从而能够获得最佳的视频传输效果?
3.2 多媒体广播
多媒体广播是一种特殊的组播形式，由于无线网络在物理层上本身具有广播特性，因此对流媒体广播传输的实现非常便捷。利用网络编码技术对无线流媒体的广播服务进行优化，已经成为目前无线多媒体技术的研究热点。对于单跳网络中的实时广播，一种合理的方案是在得知哪些数据包丢失以后，不对丢失的数据包本身进行简单的重传，而是对数据包的一个线性编码组合进行重传?这样就可以同时恢复多个数据包，从而能够充分利用网络的带宽资源传输数据?而对于multi-homed移动终端多媒体业务，可以应用协作对等修复NC-CPR技术来提高MBMS的业务服务质量?这种技术使用了结构化的网络编码方案，通过强制编码的系数矩阵结构化，使网络终端在接收不到满秩的无关数据包时，还能够获取部分解码，这中编码方案能够显著提高多媒体传播的鲁棒性，对优化视频或游戏的传输质量具有重要的意义?
3.3 多媒体单播
通过网络编码技术还能够显著提高无线流媒体单播服务的效率和质量?例如，针对多路单播数据流，可以采用基于机会主义的网络编码数据转发技术，这样对提高网络的吞吐量具有重要意义?在上述转发技术中，基于无线网络的特点，网络中的每个节点都对通信范围内的数据进行侦听，并定期向邻居广播以通知其缓存的数据内容。这样，通过每个节点的网络编码，就可以使更多节点利用该编码数据包，从而有效提高信息传输的质量和效率。而针对overlay网络，则可以基于网络编码进行多源视频的协作传输，该技术主要是通过一种非系统网络编码技术来提高无线多媒体传输数据的分集性能?这对具有源分集与路径分集特征的分布式网络信息传输具有显著的提升效果。同时，我们还可以将无线网中通过中间节点进行信息交换的两个节点看作两个方向相对的单播会话，这样，基于无线网物理层的广播特征，就可以应用网络编码技术实现无线节点的信息交换，从而有效提高无线网络中的多媒体信息传播速率，这对优化流媒体的传输质量具有重要作用?
3.4 视频会议
基于网络编码技术能够实现高效?稳定的多方无线视频会议?具体实施过程中，通过将各节点的视频数据与邻居节点侦听到的数据结合起来进行网络编码，然后将生成的数据包发送到基站。如果某节点无法直接从侦听到的数据中提取源数据，则可以请求基站发送更多数据以协助解码。而基站在接到请求后，计算所有请求节点的最大值，并应用广播的方式传输数据。这种方式能够有效保证多方无线视频会议数据信息传输过程中的质量和速率，保证了信息传播的有效性，能够满足视频会议的基本要求。
4 结论
随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对无线数据的传输速率和质量提出了更高的要求，而流媒体传输业务在人们的日常生活中也越来越重要。尽管现在网络编码技术在无线多媒体的传输应用研究中已经取得了非常发的进展，但是，到目前为止，大部门的研究还只是停留在理论层面上，而从理论到实践才是事物发展的必然方向。因此，在今后的研究过程当中，要以理论研究为基础，以工程应用为目标来发展网络编码技术，尤其在无线多媒体技术的发展应用方面，要逐步将理论研究应用于实践，这样才能促进网络编码技术的快速发展。
参考文献：
[1]李小平，刘玉树等.多媒体通信技术[M].北京航空航天大学出版社，2004.
[2]肖嵩.无线信道中的联合信源信道编码研究[D].博士学位论文，西安电子科技大学，2004.
[3]石迎波.无线信道中的视频编码与传输技术研究[D].博士学位论文，西安电子科技大学，2007.
[4]杨林，郑刚.网络编码的研究进展[J].计算机研究与发展，2008（3）.
其实早在十多年前，从事无线通信系统研发的康桂霞就已经意识到了这一融合趋势。2004年底，她从德国留学工作归来，感受到未来更高速率无线通信系统的同时，也由西门子手机部门等的业务萎缩看到了行业发展的瓶颈。她意识到无线通信一定要与更多行业紧密结合，才能有更顽强的生命力，而医疗健康行业一定是未来无线通信可以渗透的领域。
经过深入思索，2005年，康桂霞正式在北京电子健康大会和欧盟ICT大会上提出无线电子健康（Wireless eHealth，WeHealth）概念。如今，移动医疗、互联网医疗等概念在业内已经不胜枚举，但在当时，无线电子健康技术、人才等层面的储备还是很欠缺，康桂霞成为第一批进入这一领域的研究者。
当第一个吃螃蟹的人并没有想象中的简单。康桂霞团队从原型概念的验证开始，经历了关键技术研究、试验系统开发、产品研发、商业化验证等几个阶段，创新性地提出了WeHealth医疗物联网技术架构和理论体系。
WeHealth医疗物联网理论体系面对医疗物联网发展初期技术、标准缺失的空白，在时延、接入、能效、智能化等多个维度优化公众无线通信网络。特别值得一提的是，物联网终端海量连接技术，利用混合多址接入提高单位资源接入容量，使得终端接入能力较传统方式提升了5倍以上。
依托WeHealth技术架构，中国通信标准化协会通过了国内第一个医疗物联网标准，国际电联（ITU）通过了首个医疗物联网全球标准，推动了医疗物联网技术向低成本、高效率、增强的体验质量及多样化的智能服务变革。该技术被中国工程院和美国工程院评价为“前沿领域的领先技术”。
2008年前后物联网技术广泛兴起。2012年前后，移动医疗、互联网医疗带来产业发展浪潮。可穿戴设备、移动医疗APP等产品的大众化及云计算、大数据等技术的不断推动，给WeHealth技术发展带来超乎想象的机遇与挑战。
回顾WeHealth十年发展，可以说既符合康桂霞的预期，又超出她的想象。作为技术的持续推动者，她希望真正参与到产业发展中，用技术成果更好地推进医疗信息产业的进步。为此，她一直在探索技术与应用的最佳结合点。
“WeHealth无线健康监护”系统，是康桂霞最早推出的WeHealth应用技术。2012年，这一技术项目在北京市海淀区开始试点，目前已扎根5年。试点主要针对65岁以上患有高血压、糖尿病的老年人，以社区医院医生作为专业健康管理者和家门口的健康守护者。由智能可穿戴设备每天采集老年人的血压、心率、血糖等指标，传到社区医生的工作站。医生每天查看患者的健康状况并给出必要的指导。这一系统应用以来，在慢病控制上起到了良好效果，得到了用户的认可。
除上述项目之外，在近年来的发展中，WeHealth技术顺应医疗信息化趋势，先后与中国人民总医院等单位开展了军民融合远程医学救治方面的试点；与慈铭健康体检集团合作，在健康大数据的基础上，通过专业化的健康管理服务，首次获得慢性疾病综合改善率指标，指标显示：血脂改善率67.66%、超重改善率53%、尿酸改善率56.5%、血糖改善率57.1%。
康桂霞表示，近几年来，大健康、移动医疗、“互联网+”一直是国家政策引导的方向。现有医疗物联网支撑技术的发展，无论是医疗传感器、无线传输、可穿戴设备，还是移动互联网，在政策引导、资本推动及企业自身努力之下，都得到了快速发展，为医疗信息化产业的发展奠定了良好的基础。未来的挑战主要在于，老百姓从以医疗为核心的“看病”需求转到以健康为核心的“预防”需求还需要很长期的市场培育过程，移动医疗产业的长期发展还需要不断的探索。
以百姓需求为第一出发点和着力点，强调科研要为产业服务，力争产生社会价值，这是康桂霞一直奉行的研究理念。她说：“理论结合产业实践，这才是团队能够保持持续创新能力和战斗力的源泉。”
[论文摘要]对无线局域网的安全研究进行分析，首先对安全性的问题作出简介，并在接下来的内容中描述其研究的进展和研究的必要性。最后给对无线局域网的安全缺陷和相应的保障策略进行分析。
一、简介
无线局域网[1]是在有线网络上发展起来的，是无线传输技术在局域网技术上的运用，而其大部分应用也是有线局域网的体现。由于无线局域网在诸多领域体现出的巨大优势，因此对无线局域网络技术的研究成为了广大学者研究的热点。无线局域网具有组网灵活、接入简便和适用范围广泛的特点，但由于其基于无线路径进行传播，因此传播方式的开放性特性给无线局域网的安全设计和实现带来了很大的问题。目前无线局域网的主流标准为IEEE802.11，但其存在设计缺陷，缺少密钥管理，存在很多安全漏洞。本文针对IEEE802.11的安全性缺陷问题进行分析，并在此基础上对无线局域网的安全研究做出分析。
二、无线局域网安全研究的发展与研究必要性
无线局域网在带来巨大应用便利的同时，也存在许多安全上的问题。由于局域网通过开放性的无线传输线路传输高速数据，很多有线网络中的安全策略在无线方式下不再适用，在无线发射装置功率覆盖的范围内任何接入用户均可接收到数据信息，而将发射功率对准某一特定用户在实际中难以实现。这种开放性的数据传输方式在带来灵便的同时也带来了安全性方面的新的挑战[3]。
IEEE标准化组织在802.11标准之后，也已经意识到其固有的安全性缺陷，并针对性的提出了加密协议（如WEP）来实现对数据的加密和完整性保护。通过此协议保证数据的保密性、完整性和提供对无线局域网的接入控制。但随后的研究表明，WEP协议同样存在致命性的弱点。为了解决802.11中安全机制存在的严重缺陷，IEEE802.11工作组提出了新的安全体系，并开发了新的安全标准IEEE802.11i，其针对WEP机密机制的各种缺陷作了多方面的改进，并定义了RSN（Robust Security Network）的概念，增强了无线局域网的数据加密和认证性能。IEEE802.11i建立了新的认证机制，重新规定了基于802.1x的认证机制，主要包括TKIP（Temporal Key Integri
ty Protoco1），CCMP（Counter CBCMAC Protoco1）和WRAP（Wireless RobustAuthenticated Protoco1）等3种加密机制，同时引入了新的密钥管理机制，也提供了密钥缓存、预认证机制来支持用户的漫游功能，从而大幅度提升了网络的安全性。
三、无线局域网的安全现状及安全性缺陷
由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体，传输信息的覆盖范围不好控制，因此对越权存取和窃听的行为也更不容易防备。具体分析，无线局域网存在如下两种主要的安全性缺陷[3]：
（一）静态密钥的缺陷
静态分配的WEP密钥一般保存在适配卡的非易失性存储器中，因此当适配卡丢失或者被盗用后，非法用户都可以利用此卡非法访问网络。除非用户及时告知管理员，否则将产生严重的安全问题。及时的更新共同使用的密钥并重新新的密钥可以避免此问题，但当用户少时，管理员可以定期更新这个静态配置的密钥，而且工作量也不大。但是在用户数量可观时，即便可以通过某些方法对所有AP（接入点）上的密钥一起更新以减轻管理员的配置任务，管理员及时更新这些密钥的工作量也是难以想像的。
（二）访问控制机制的安全缺陷
1．封闭网络访问控制机制：几个管理消息中都包括网络名称或SSID，并且这些消息被接入点和用户在网络中广播，并不受到任何阻碍。结果是攻击者可以很容易地嗅探到网络名称，获得共享密钥，从而连接到“受保护”的网络上。
2．以太网MAC地址访问控制表：MAC地址很容易的就会被攻击者嗅探到，如激活了WEP，MAC地址也必须暴露在外；而且大多数的无线网卡可以用软件来改变MAC地址。因此，攻击者可以窃听到有效的MAC地址，然后进行编程将有效地址写到无线网卡中，从而伪装一个有效地址，越过访问控制。
四、无线局域网安全保障策略
（一）SSID访问控制
通过对多个无线接人点AP设置不同的SSID，并要求无线工作站出示正确的SSID才能访问AP，这样就可以允许不同群组的用户接人，并对资源访问的权限进行区别限制。 转贴于
（二）MAC地址过滤
每个无线客户端网卡都有唯一的一个物理地址，因此可以通过手工的方式在在AP中设置一组允许访问的MAC地址列表，实现物理地址过滤。
（三）使用移动管理器
使用移动管理器可以用来增强无线局域网的安全性能，实现接入点的安全特性。移动管理器可以提高无线网络的清晰度，当网络出现问题时，它能产生告警信号通知网络管理员，使其能迅速确定受到攻击的接入点的位置。而且其降低接入点受到DOS攻击和窃听的危险，网络管理员设置一个网络行为的门限，这个门限在很大程度上减小了DOS攻击的影响。通过控制接入点的配置，可以防止入侵者通过改变接入点配置而连接到网络上。
（四）运用VPN技术
VPN技术的运用可以为无线网络的安全性能提供保障。VPN技术通过三级安全保障：用户认证、加密和数据认证来实现无线网络的安全性保证。用户认证确保只有已被授权的用户才能够进行无线网络连接、发送和接收数据。加密确保即使攻击者拦截窃听到传输信号，没有充足的时间和精力他也不能将这些信息解密。数据认证确保在无线网络上传输的数据的完整性，保证所有业务流都是来自已经得到认证的设备。
五、结论
从本文的分析来看，在无线局域网的未来发展中，安全问题仍将是一个最重要的、迫切需要解决的问题。但这并不能限制无线局域网的迅猛发展。针对无线局域网的安全性研究仍将是一个热点。我们有理由相信，随着技术的成熟和无线网络应用商业化进程的加快，工业界和研究者都将对无线局域网安全投入更多的关注，为用户提供速率更快、安全性更高、应用更方便的无线局域网技术标准。
参考文献：
[1]王慕东、宋承志，无线局域网的发展现状及应用[J].中国现代教育装备，2002，(12).
[2]陈鹤、曹科，无线局域网技术研究与安全管理[J].现代机械， 2006，(04).
[3]万泉、冉春玉、祁明龙、陈建军，无线局域网技术[J].国外建材科技，2002，(03).
【关键词】移动数字图书馆 医学院校 IOS系统 Andiord系统 功能设计
1 引言
近年来伴随着移动计算机技术的发展，特别是智能手机和平板电脑的普及，移动数字图书馆也随之孕育而生。目前关于移动数字图书馆的定义以及它在数字图书馆发展中的地位，多被归纳为移动计算机技术在数字化图书馆建设中的功能衍生。但就当前计算机技术发展现状而言，微软极其传统PC端操作系统业务的衰落， IOS、Andiord两大移动计算机操作系统及移动数字终端的迅速发展，可以看出移动计算机已经成为数字技术发展的新平台。姑且我们可以把基于PC端的数字图书馆技术定义为传统数字图书馆。而移动数字图书馆较确切的定义应是：依托成熟的无线移动网络，国际互联网以及多媒体技术，使人们不受时间、地点和空间的限制，通过使用各种移动设备来方便灵活地进行图书馆信息查询、浏览与获取的一种图书馆信息服务技术。
移动数字图书馆技术在国内最早于2005年被提出，发展之初多关注于研究移动数字图书馆的体系结构涉及的相关问题。早期研究从技术角度论证了移动数字图书馆建设的可行性。伴随着无线网络协议，无线通信、无线网络构建技术的发展，移动数字图书馆的网络接入技术成为了研究重点。较为代表性的研究成果有：基于WAP2.0协议下的移动数字设备，通过浏览WAP网页实现了数字图书馆服务；通过3G移动通信网络和wifi无线网络实现移动数字设备与图书馆服务器的数据交换 。随着IOS与Andiord等功能支撑性更优秀的移动终端操作系统的普及，移动数字图书馆服务的功能空间有了质变的扩展性。探讨与论述由此可以带来的新服务，是促使移动数图发展变革的关键。
2 移动数字图书馆在医学类院校中的服务功能研究
2.1 医学院校文献服务特点
医学专业的学科划分多达十余种，并且对数据的统计分析和文献的支撑尤为依赖。但医学院校的教学、科研工作又有别于其他普通高校。一般分为基础医学与临床医学，它们各采取集中与分散的管理模式。带来的问题是读者群流动性大，分布区域广泛，所以给图书文献的服务供应带来的严峻的考验。
2.2 基础医学文献服务特点
基础医学的教研工作场所相对固定，读者群比较集中，有利于传统数字图书馆功能的实现。但受课堂教学和实验室研究场地的限制，PC终端体积较大，不便配备。而且医学教学与科研无时无刻离不开众多的实验，实验的顺利进行往往需要大量的数据和参考文献。相对PC，移动设备更方便读者随身携带查阅信息。摆脱PC终端的束缚，针对基础医学教研工作特点开发移动数字图书馆服务功能，为读者供给一个“移动电子阅览室”，是实现其功能的关键所在。
2.3 临床医学文献服务特点
临床医学的教研工作环境相对分散，学生和教师分散在各个实习医院中，地域跨度较大。集中了优势文献资源的医学院校图书馆因此无法为临床教学医院提供及时高效的服务。虽然传统数字图书馆可以通过互联网实现了预约借还、文献传递、电子资源查阅等功能。但医院为保证医疗数字化办公系统的网络安全，用于临床一线办公和教学的PC设备都无法访问广域网。再加上高校因知识产权保护的需要，临床教学工作人员和实习学生必须在图书馆或学校网络管理部门登记办理身份核实手续后，才能在校局域网以外使用VPN服务器接入的方式访问本校图书馆文献数据库。这样的服务模式使临床教学科研人员必须在脱离工作环境后才能获得所需文献信息。如此被动、滞后的服务违背了图书馆学对于读者服务的平等性与及时性原则。
2.4 应对措施
移动数字图书馆可以以独立的无线网络环境、独立的读者客户端管理系统，采用无区域限制的实时在线方式，弥补传统数字图书馆服务领域中的空白。
独立的无线网络环境：无线网络信号接入方式主要有GPRS（通用无线服务技术）、3G（3rd-generation 第三代移动通信技术）、WLAN（wirdess LAN 无线局域网）。其中GPRS与3G是由通信运营商提供的实时在线无线通讯信号。WLAN可由办公区域环境内的无线路由器提供加密无线网络接入信号。以上独立的无线网络信号可以使临床教研人员在非办公网络环境下通过移动数字计算机连接图书馆数据库。不但保证了临床医疗工作的网络环境安全，更可以使读者获得实时的文献资源服务。
独立的读者客户端管理系统：读者客户端管理系统由移动数字计算机客户端和服务器客户管理系统构成。它们之间直接连接，并直接与图书馆服务器进行数据交换和系统管理。系统可以通过在线登记方式采集并建立用户信息数据库，对读者进行远程识别与管理。当服务器的客户管理系统核实读者信息后，采取移动数字计算机客户端登陆的方式，向读者提供文献查阅服务。
3 基于IOS与Andiord操作系统设计移动数字图书馆服务功能
3.1 WAP形式的移动数图
目前移动数字图书馆技术的运用主要是OPACE系统的WAP网页形式。OPACE系统是传统数字图书馆服务的代表，用WAP网页来实现移动数字的OPACE功能虽然可以直接把现有PC端数字图书馆的功能移植到移动计算机上，但也只是完成了一个硬件平台的转换。简单点讲就是WAP网页形式的OPACE系统能够实现的依旧是传统数字图书馆的功能，只是把它从电脑搬到了移动计算机上。正因如此，移动数字图书馆一直被业内人士认为只是数字图书馆的一种衍生品。但要真正运用移动数字科技给人们带来的革命性技术提升，必须依靠可以整合移动技术各种功能的客户端软件系统来实现。而支持软件运行不仅需要性能良好的硬件终端，更需要稳定高效的操作系统。
3.2 IOS与Andiord系统
IOS和Andiord是目前移动数字终端，特别是智能手机普遍使用的操作系统。IOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统， 它也是以Darwin为内核，系统结构分为以下四个层次：核心操作系统（the Core OS layer），核心服务层（the Core Services layer），媒体层（the Media layer），Cocoa 触摸框架层（the Cocoa Touch layer）。支持WAP、PC Free无线传输、mali、iMessage、云处理等技术；Android由Google公司开发，以Linux为基础的开放源代码操作系统。支持WAP、PC Free无线传输、mali、iMessage、多媒体等技术。并且开放而免费的源代码模式为后期开发提供便利。
3.3 功能实现
IOS和Andiord操作系统都有着优秀的系统稳定性和良好的第三方软件兼容性。支持移动数字图书馆系统功能构建所需要的wifi、RSS、WAP2.0、mali、PC Free无线传输、多维码识别、云计算、GPS定位等技术。移动数字图书馆功能设计的主要是整合利用各项移动数字技术，实现以下4种文献服务模式：
（1）无线文献传递。通过无线网络，读者可以在任何时间、地点完成文献检索和数据库访问。
（2）个人文献资料同步管理。利用移动数字技术中的PC Free无线传输、云存储功能，可以把某一读者在PC端和移动终端上查阅过的文献资源同步管理。读者只需通过移动计算机就能得到自己在各处查阅过的所有资料。并可对自己的文献进行分类管理和云存储。
（3）文献信息推送。利用服务器客户管理系统对每个读者的信息进行建库管理，抽取读者相关信息资料，分析每个读者的研究内容和阅读习惯。对以上信息源进行云计算处理，统计出每个读者可能需要的文献学科类型。再通过RSS（信息推送）技术把各个研究领域的最新动向或研究成果的发送给相应读者。
（4）定位查阅。利用GPS定位、多维码识别、PC Free无线传输技术，实现读者无线借阅功能。读者在移动数字图书客服端进行检索和预约后，可以通过GPS定位方式快捷的找到分布在各个阅览室书架中的文献资源。并可以通过PC Free无线传输、多维码识别技术直接进行智能化的图书借还工作。
5 结语
移动数字图书馆理论的形成和前期学者对移动数字图书馆服务系统架构、无线网络通信技术的论证，为移动数字图书馆建设提供了完备的理论依据和技术保障。移动数字计算机技术的成熟发展和个人移动智能终端的普及，为移动数字图书馆的发展提供了良好的硬件环境和广泛的读者适用群。移动技术给人们带来的灵活便捷也正是图书馆服务发展的迫切需求。
移动数字图书馆的核心业务就是利用无区域理念的服务模式，结合实时在线的灵活特征来打破时间对文献传递的约束。通过分析医学院校教学、科研的特点，结合移动数字技术带来的科技变革，设计全新出的服务功能，可以在提高图书馆校内工作水平的同时，更好的为附属医院的临床教学、科研工作提供文献服务。
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关键词：文化下乡；精神生活；评价系统；嵌入式系统；指纹；无线传输
0 引言
近年来，虽然广大群众的物质生活越来越好，可富裕起来的农民在精神生活上仍然比较匮乏。由于农民文化需求得不到满足，一些与社会文明不和谐的现象纷纷出现在农村的文化市场[1]。为此，文化站通过组织优秀戏曲在广大农村的巡回演出[2]，弘扬时代主旋律、反映时代文明新风尚，使大家既享受到文化生活的乐趣，又了解科技文化知识，提高新时期农民的思想道德、科学文化素养。文化下乡[3，4]是件利民惠民的好事，为乡亲们送去更好、更精、更美的精神食粮，满足人们日益增长的精神文化需求，提高人们的生活质量，丰富其精神世界，促进社会的和谐，其意义重大。但在真正落实时，许多乡镇文化站“文化下乡”演出不受欢迎，效果不好。演员累得够呛，群众还不爱看，把文艺演出变成了“文化盆景”。浪费公共文化服务资源不说，也容易让群众产生“完成任务走过场”的误解。
上一级的文化站及相关机构对乡镇文化站“文化下乡”演出活动是有严格考核要求，需考核每场“文化下乡”演出活动的受益人数[5]。由于各种问题的存在，乡镇文化站为了完成考核任务，经常利用一些留守的老人、妇女和儿童简单的完成考核任务。这从根本上没有起到“文化下乡”演出活动服务于老百姓、丰富老百姓精神文化的目的。如何保证“文化下乡”演出活动专项资金的使用？如何促使乡镇文化站重视“文化下乡”演出活动，办出精彩丰富的文化节目？如何提高老百姓参与文化下乡演出活动的积极性？这是文化下乡演出活动急需解决的问题。因此本论文设计出一套文化服务评价系统，基于该系统能够有效的监督乡镇文化站的“文化下乡”演出活动质量。从严格监督和考核上去解决“文化下乡”演出活动是“完成任务走过场”的问题。
1 文化服务评价系统设计方案
1.1 总体设计方案
文化站服务评价系统在某乡镇文化站提供文化服务的时候，向上级申请打开文化服务评价系统权限开始工作，该系统是为观众、文化站组织方、志愿者演出团队三方进行相互评价的系统，目的是为提高乡镇文化站文化活动服务质量，让乡镇群众真实享受到丰富多彩的文化活动。该评价系统以简单易用原则进行设计，具体结构如图1所示：
1.2工作流程
文化服务评价系统工作流程，当乡镇文化站获得开放评价权限后（该开放权限具有时间限制，依据文化服务演出活动的时间而定，原则上开放评价权限时间不得多余演出活动30分钟），工作人员在Android平板电脑或者其它智能上打开该系统软件。该系统出现开机界面，用户选择自己所属于的角色，然后可以对其它另外两个角色身份进行服务水平评价，评价后扫描评价人的指纹和面部特征，以此防止评价人重复评价和确保是有客观存在的人进行评价（防止空额评价）；只有扫描到有效的指纹和面部特征后，评价结果才真实有效，同时评价数据会立刻上传到上一级的文化站监督机构的服务器上，防止对评价数据的修改，保证评价结果的及时性和有效性。该评价系统严格的防止了乡镇文化站文化服务的作弊行为，从而促使乡镇文化站提高文化服务演出活动水平，多宣传和号召更多的人来观看演出，以达到文化服务的本质目的。
2 文化服务评价系统技术方案
该系统硬件和软件两部分构成。其中硬件部分为传感器数据采集设备指纹识别模块和摄像头、数据处理设备工控机、数据传输设备WiFi无线传输模块和后台数据处理服务器；软件部分有Android系统[6，7]，和文化服务评价系统APP应用程序软件。
2.1 硬件部分
硬件部分主要是Android端[8，9]，该硬件系统结构如图2所示，主要包含电源、ARM处理器系统、OLED触摸显示屏、UART串口、摄像头、指纹识别模块[10，11]、WiFi无线传输模块[12，13]。摄像头活动数据直接传到ARM处理器；而指纹识别模块数据经过特征码处理过后，再通过UART串口将数据传输到ARM处理器。OLED触摸显示屏既是一个输出设备也是一个输入设备，用户所有的操作都是经过触摸显示屏进行，而所有的信息也是通过触摸显示屏显示。WIFI无线传输模块将最终处理器系统和软件处理好后的数据上传到服务器平台（也是上一届文化站监督机构）。所有的供电有电源模块进行供电。部分电路原理图如图3所示。
2.2 软件部分
软件部分主要由Android客户端的评价系统应用软件和后台服务器处理查询软件两部分构成。
（1）Android客户端应用程序
其中Android客户端的评价系统软件的主要功能模块有：授权登录功能、角色选择功能、观众评价确认功能、工作人员评价确认功能、演出人员评价确认功能和数据无线及时传输到上级服务器功能。功能示意图如图4所示。
（2）后台服务器数据查询模块
后台服务器数据查询功能模块主要有：数据接收存储功能、基于时间查询功能、基于演出地点查询功能、基于工作人员查询功能、查询结果显示功能。功能示意图如图5所示，查询界面如图6所示。
查询结果为评价乡镇文化站用户名、评价结果（评分1和评分2）、评价时间和总评价人数。评分1和评分2是对总评价人数的评价结果进行加权平均后的结果，从总体上反应此次乡镇文化站文化服务演出活动水平。
3 项目创新点和结论
文化站评价系统能够实时准确的监督到文化站文化服务是否到位，利用指纹识别和人脸拍照功能保证了一人一评价，评价的真实有效性，让乡镇群众真实享受到丰富多彩的文化活动，监督文化站文化活动服务是否落实到位。实物如图7所示。
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关键词:WiMAX;IEEE 802.16;视频监控;无线接入技术
中图分类号:TN915文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2009)19-017-03
Video Supervision System of People′s Armed Police Based on WiMAX Technique
ZHOU Rongrong
(Fire Department of Shaanxi Province,Xi′an,710018,China)
Abstract:Broadband wireless access technology WiMAX has such features as high transmission rate,long transmission distance and wide cover.The advantage and architecture of WiMAX are described,the design scheme of video supervision system based on WiMAX technique is introduced combined with the requirements of the People′s Armed Police.Then,functional component and working principle are discussed.Finally the important factors that affected engineering construction are analyzed.The scheme not only can be used in People′s Armed Police,but can be used in other place.
Keywords:WiMAX;IEEE 802.16;video supervision;wireless access technology
0 引 言
视频监控系统已广泛用于武警部队,有力提升了武警部队的执勤备战能力。但武警部队驻扎范围广,如水坝、重要仓库、矿产资源基地、桥梁、隧道等,监控点分散且与监控中心距离较远,利用传统有线网络的视频监控往往成本高且难以实现,其次实时视频监控的需求越来越多,对同一套系统的覆盖面和实施距离也提出了更高的要求。在这些情况下,基于多种无线传输手段的移动视频监控体现出了不可替代的优势。无线局域网和无线宽带接入技术,可以将多个监控点和远端控制中心连接起来,可以在最短的时间内快速建立起无线监控网络。
目前常用的无线接入技术包括Wi-Fi、微波以及WiMAX等。与其他技术相比,WiMAX具有传输距离远、接入速率高、带宽高等优点,可以保证视频流的传输质量,同时使监控系统在接入层的部署更为快速、简便[1]。本文结合武警部队特点,提出了一种基于WiMAX无线宽带接入技术的监控系统设计方案,也适用于其他应急状态下组建监控网络,并给出了系统建设中注意事项。
1 WiMAX技术特点和优势
WiMAX是一项新型的无线通信技术,全名为微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network,BWAMAN),能提供面向互联网的高速连接。WiMAX技术具有较高的数据传输速率,最高可达到75 Mb/s;传输距离远,最大传输半径50 km,其网络覆盖面积是3G基站的10倍[2,3]。
1.1 WiMAX系统组成
WiMAX网络体系结构如图1所示[4],其由核心网络、基站、用户基站、接力站、用户终端设备及网管组成。通常的WiMAX系统包括一个基站和多个用户基站,也可以根据需要设置若干个接力站,形成单点对多点或多点对多点的体系结构。
核心网络:WiMAX连接的核心网络通常为传统交换网或因特网。WiMAX提供核心网络与基站间的连接接口。
基站:提供用户基站与核心网络间的连接,通常采用扇形天线或全向天线,可提供灵活的子信道部署与配置功能,并根据用户群体状况不断升级扩展网络。
用户基站:属于基站的一种,提供基站与用户终端设备间的中继连接,通常采用固定天线,并被安装在屋顶上。基站与用户基站间采用动态适应性信号调制模式。
接力站:通常用于提高基站的覆盖能力,即充当一个基站和若干个用户基站(或用户终端设备)间信息的中继站。
用户终端设备:完成具体的应用功能,例如视频监控。
网管系统:用于监视和控制网内所有的基站和用户基站,提供查询、状态监控、软件下载、系统参数配置等功能。
图1 WiMAX网络体系结构
1.2 WiMAX技术用于的武警部队无线视频监控系统的优势
武警部队所使用的视频监控系统,一般数百米内设一个监控点,具有覆盖范围广,覆盖点多、质量要求高等特点。而目前无线监控系统多使用基于Wi-Fi的IP无线监控技术,其采用IEEE 802.11作为无线传输标准,传输距离仅几百米[5],其数据传输率较低,QoS机制不够完整,这都限制其在武警部队中的应用。
WiMAX的覆盖能力完全满足视频监控点的分布特点,在一个WiMAX基站覆盖范围内可存在多个连续设置的监控点。同时,WiMAX具有非视距传输的特性,可以满足复杂环境中的传输要求。WiMAX还可以作为有线网络接入(Cable、DSL)的无线扩展[5],方便地实现边远地区的网络连接。
WiMAX采用面向连接方式,定义了完整的QoS机制。其MAC层支持4种业务[6]:非请求的宽带分配业务、实时轮询业务、非实时轮询业务、尽力传输业务,向用户提供具有QoS性能的数据、视频和语音服务,能够满足视频监控所需的QoS要求。
采用802.16d标准工作在频分双工模式(即FDD模式)上的WiMAX,占用一对3.5 MHz频点,一个扇区可提供的上、下行总带宽超过15 Mb/s;每个WiMAX客户端(即WiMAX CPE――Client Produce Equipment,用户端设备产品)可提供最大10 Mb/s的吞吐量,能够满足各种带宽需求的监控要求[7];按照每个监控点1 Mb/s带宽需求,单个WiMAX基站可支持10个左右的监控点视频传输需求。
2 基于WiMAX技术的武警部队无线监控系统
本系统由前端视频采集、网络传输以及视频信息管理三个子系统组成。前端视频采集子系统主要用于信息监控。网络传输子系统以无线和有线方式完成监控中心和前端视频采集的数据交换。视频信息管理子系统主要完成视频信息的存储、转换、加密等。系统的整体结构如图2所示。
图2 系统整体结构图
2.1 前端视频采集子系统
前端视频采集子系统位于监控点,主要进行监控数据的采集,包括无线摄像机、云台、解码器等设备。前端系统的传输接入必须采用数字接入方式,在前端就将图像转化成数字信号再传递到监控中心,以减少传输带宽[8]。
该系统选用的无线摄像机是一种集视频压缩技术、网络技术、嵌入式等多种先进技术于一体的数字摄像设备。集成了镜头、光学过滤器、影像感应器、视频压缩卡、无线网卡等设备,能够实现视频采集、视频压缩以及无线网络传输等诸多功能,这样无需计算机的协助便可独立完成监控点的工作。无线摄像机有自己独立的IP 地址,这样监控中心以及城域网上的用户使用标准的浏览器就可以根据IP 地址对网络摄像机进行访问、观看实时图像和监测数据;授权用户可以通过网管系统远程控制摄像机和云台镜头的动作或对系统进行配置,从而可以对目标进行全方位的监控。
云台是安装和支撑摄像头的设备,分为两种固定云台和电动云台。固定云台适用于监视范围不大的情况,在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度,达到最好的工作姿态后,只要锁定调整状态就可以了。电动云台适用于对大范围进行扫描监视,它可以扩大摄像机的监视范围,通过接收来自控制器的信号精确地运行定位。
由于不同厂家的云台和控制设备所使用的协议都各不相同,解码器主要用于中转控制端发出的数字信号。
2.2 网络传输子系统
网络传输子系统由WiMAX CPE、无线基站和IP承载网组成。WiMAX CPE作为WiMAX网络的无线客户终端,布设于监控点,使用小波束角定向天线,完成与基站的数据相互交换。无线基站主要接入多个WiMAX CPE设备,同时完成与IP承载网的数据交换。单WiMAX扇区站下可支持多CPE,每个CPE负责接入一个或多个视频监控前端,CPE的射频模块将信号变频到适宜的频率经天线发送到WiMAX基站[9],实现对多个监控点视频信号的汇聚。
2.3 视频信息管理子系统
视频信息管理子系统设在监控中心,主要由视频存储服务器和监控管理服务器组成,完成视频信息的存储、管理、查询、系统配置和实时监控等任务。监控管理服务器为整个视频监控系统提供业务逻辑控制,完成监控中心的视频图像切换或分发,对WiMAX CPE进行参数配置、实时查看指定点监控信息,是视频监控的核心业务实现平台。数据库服务器完成视频监控信息的存储、管理与备份,并为局域网的其他服务器和授权用户提供历史数据浏览、检索等服务。
当视频信息传送到监控中心后,监控管理服务器首先对视频信息进行分析,判断是否是授权用户所需要实时浏览的监控信息,如果是则将其转发至指定用户,例如电视墙或者网内其他用户,同时将视频信息传送至视频存储服务器进行归档管理。同时,监控管理服务器接收管理人员的管理指令,并将指令发送至指定的CPE设备,进行监控点参数配置等工作,如图3所示。
图3 视频信息管理子系统
3 系统建设的注意事项
系统在建设和使用过程中还需要注意以下四点,确保系统的顺利应用。
基站选址 应根据业务分布实际情况,选择业务密集区中心的制高点(某铁塔上或山顶)作为中心基站的站址,尽量提高无线链路的可靠性,避免因地形及遮挡物等不良因素,保证视频信息传输质量[10]。
无线系统抗干扰能力 地面无线接入系统往往受到来自于其他扇区的邻频或同频干扰。要想有效克服干扰的影响,首先在施工中尽可能选用具有抗干扰技术设计的设备,其次必须合理网络规划,选择基站位置和用户端天线位置、方向等,以确保系统内各用户终端间的相互干扰降低到最低限度。在工程中选用具有BIT/SK,QPSK,16QAM,64QAM等多种调制方式自适应切换技术的系统[7],可充分保证系统大容量数据传输支持能力和无线链路的可靠性。
频率规划和负载均衡[11,12] 系统规划之初要在已有频率的基础上,充分考虑天线配置的灵活性和热点分布特点,在满足覆盖和容量的前提下高效的使用频率。系统开通后,仍需对各基站各扇区的流量进行长期跟踪观测,实时调整修正与实际容量不相适应的扇区。如一扇区按照10 Mb/s的容量进行设计,经观测发现,该扇区的需求量明显小于10 Mb/s,则从该扇区将多余的载波到移到其他流量需求大的扇区使用,以提高整系统的频率利用率,保持负载均衡。
视频图像压缩技术 视频图像信息量庞大,而无线信道带宽相对有限,正确选择压缩标准能够保证视频信息流畅地传输。建议选用H.264技术,比H.263节约50%左右的传出码流,可以大大减小传输的数据,很好地解决图像信息和带宽之间的突出矛盾。
4 结 语
本文提出了基于WiMAX无线宽带接入技术的视频监控系统,具有监控范围广、安装方便、灵活性强等优点,适合于武警部队进行大规模临时场所,需要快速构建监控系统或边缘地区不易进行有线接入的地方应用,对提高武警部队战斗力有着实际的意义。随着WiMAX技术的日趋成熟,它的应用将在实时监控系统中发挥重要的作用。
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