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1遠程維護模塊硬件設計
1.1光傳輸設備遠程維護模塊硬件系統的組成光傳輸設備遠程維護模塊硬件系統主要由設備CPU、設備存儲器(ROM)、各類業務配置管理模塊、FPGA數據處理模塊、告警收集模塊、性能統計模塊、無線數據處理模塊和無線傳輸收/發模塊組成。其中,設備CPU運行各種管理通信協議及嵌入式系統,并負責所有業務的配置管理和運行數據管理。設備存儲器(ROM)完成設備運行過程中重要數據和歷史數據的存儲。FPGA數據處理模塊主要對設備告警信息和性能信息進行處理,并將處理后的數據傳遞給無線傳輸數據處理模塊。告警收集模塊主要完成整個光傳輸設備的業務告警信息收集和處理,并為FPGA數據處理模塊提供光傳輸設備告警數據。性能收集模塊主要完成整個光傳輸設備的硬件性能信息的收集,通過軟件配置來選取需要統計的性能信息,并將處理后的性能數據傳遞給FPGA數據處理模塊。無線數據處理模塊功能主要有兩部分,其一,對光傳輸設備的故障告警信息和性能信息按無線數據傳輸協議要求進行封裝處理,為數據的無線傳輸做準備;其二,對無線傳輸接收到的配置管理指令進行SNMP協議指令的轉換,使得嵌入式系統通過轉換后的SNMP協議對光傳輸設備進行配置。無線傳輸收/發模塊主要完成光傳輸設備主動上報數據的傳遞和遠程維護配置管理指令的接收。光傳輸設備遠程維護模塊的硬件系統組成如圖2所示。
1.2遠程維護模塊硬件系統工作原理基于GPRS的光傳輸設備遠程維護模塊采用主動推送的方式上報設備故障告警,設備告警收集模塊和性能收集模塊通過SNMP協議不斷收集設備的告警信息和硬件性能信息,FPGA數據處理模塊通過設備配置條件對告警收集模塊和性能收集模塊收集的數據進行處理并及時傳遞給無線傳輸數據處理模塊;無線數據處理模塊按無線數據傳輸協議對收到的設備告警和性能信息進行協議封裝并將處理后的數據傳送給無線傳輸收/發模塊;無線傳輸收/發模塊將封裝后的告警信息和性能信息傳送到GPRS無線網絡。遠程維護模塊硬件系統不僅具備告警和性能的主動上報功能,還具備設備故障排查和配置管理功能。遠程維護軟件系統在設備告警發生后,會通過告警信息對遠程的受控設備進行故障排查。無線傳輸接/收模塊收到配置管理指令后,將其傳遞給無線傳輸數據處理模塊;無線傳輸數據處理模塊根據無線數據傳輸協議對收到的配置管理指令進行解析,并將配置管理指令轉換為嵌入式系統識別的SNMP配置指令;SNMP配置指令通過設備CPU運行的嵌入式系統完成對設備相關業務的配置,實現故障的排查和排除。
1.3無線數據傳輸協議的設計由于無線傳輸鏈路資源很寶貴,采用GPRS網絡傳輸過程中會產生流量費用,這要求無線數據傳輸協議對傳輸數據進行更簡潔的處理和封裝,使得有限的帶寬傳輸盡可能多的數據。在基于GPRS的光傳輸設備遠程維護模塊的設計過程中,無線數據傳輸協議主要完成兩個方向的數據交互,告警信息和性能統計信息的主動推送和軟件系統配置管理指令的傳輸。為了確保無線帶寬的有效利用,需要對無線數據傳輸進行深層次的封裝。無線傳輸部分采用的是標準的以太網協議,在傳輸過程中為了盡最大可能節約帶寬,主要對以太網傳輸內容進行改進,具體設計如下:①告警信息和性能統計信息無線數據傳輸幀結構設計。定義第一個字節為包類型標志(信息包或配置包);定義第二個字節為數據類型標志(告警信息或性能信息);第三和第四個字節為信息編號(該編號可以參照告警和性能信息對照表查看告警和性能的具體信息);其它字節預留做擴展使用。②軟件配置管理指令無線數據傳輸幀結構設計。定義第一個字節為包類型標志(信息包或配置包);定義第二和第三個字節為配置管理編號(該編號可以參照配置管理信息對照表查看配置管理的具體信息);其它字節預留做擴展使用。以上提到的兩種對照表主要是通過簡單字節的方式來解決無線傳輸過程中信息量過大的問題。通過對照表可以保持嵌入式系統和軟件系統信息模型的統一,很好地壓縮了無線傳輸的信息量。
2遠程維護模塊軟件系統設計
2.1遠程維護模塊軟件系統組成基于GPRS的光傳輸設備遠程維護模塊的軟件系統由無線傳輸收/發模塊、無線傳輸數據處理模塊、SN-MP配置管理模塊、告警信息處理模塊、各類業務配置模塊、性能統計處理模塊和圖形化界面顯示模塊組成。其中無線傳輸收/發模塊負責接收GPRS無線網絡傳輸的告警信息和性能統計數據,并具備將遠程維護模塊軟件系統配置管理指令發送出去;無線傳輸數據處理模塊主要負責按無線數據傳輸協議解析通過無線網絡傳輸的數據,并負責按無線數據傳輸協議封裝SNMP配置管理模塊傳遞的配置管理指令;告警信息處理模塊主要完成告警信息的分類和圖形化數據處理,并根據圖形化界面的顯示模型提供各類接口函數;SNMP配置管理模塊負責將配置管理指令轉換成SNMP指令交由無線傳輸數據處理模塊;各類業務配置模塊主要負責按業務類別提供業務配置接口;性能統計處理模塊主要完成性能數據的分類和圖形化數據處理,并根據圖形化界面的顯示模型提供各類接口函數;圖形化界面顯示模塊主要負責監控設備的狀態、性能和告警顯示,并提供設備的各類業務配置界面供值守人員進行故障定位和排除。遠程維護模塊軟件系統組成如圖3所示。
2.2遠程維護模塊軟件系統工作原理遠程維護模塊軟件系統工作原理由接收被控設備信息和配置管理指令的發送兩部分組成,具體工作原理如下:①被監控設備的告警信息和性能統計信息經過無線網絡傳輸后,由無線傳輸收/發模塊接收;無線傳輸數據處理模塊按無線數據傳輸協議對接收到的無線數據包進行解析,并將解析后的數據傳遞到告警信息處理模塊和性能統計處理模塊;告警信息處理模塊對收到的告警信息進行分類處理,并根據軟件系統定義的告警表現形式進行數據處理,形成可以通過圖形化界面顯示模塊顯示的數據;性能統計處理模塊對收到的性能統計信息進行分類處理,并根據軟件系統定義的性能預警機制對性能統計信息進行數據處理,形成可以通過圖形化界面顯示模塊顯示的數據;圖形化界面顯示模塊將被監控設備的告警信息和性能信息按遠程維護模塊軟件系統定義的圖形顯示方式進行顯示和預警。②值守人員通過圖形化界面顯示模塊提供的告警信息判斷被監控設備可能出現的故障,并調用各類業務配置模塊提供的配置管理功能對被監控設備進行配置;各類業務配置管理模塊將圖形化配置指令傳遞給SNMP配置管理模塊,由該模塊將圖形化配置指令轉換為SNMP協議指令;無線傳輸數據處理模塊將SNMP配置管理模塊處理后的數據進行無線數據傳輸協議的轉換,將SNMP配置指令數據進行協議封裝,由無線傳輸收/發模塊發送到被監控設備,完成設備故障的定位和排除。
3結束語
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關鍵詞:數字信息 遠程傳輸
隨著科學技術的發展,把科學技術應用到我們的日常生活中已經成了社會的發展趨勢。在本文中,筆者就數字信息平臺與遠程傳輸聯用進行一些分析和探討。
信息系統是由計算機及其相關的配套和網絡設施構成的,在這個基礎上結合具體的應用目標和規則對目標信息進行采集、存儲、加工、傳輸和檢索等有效處理的人機系統,也叫信息管理與信息系統。計算機信息系統的用途主要是把來源比較分散和寬泛的數據信息通過一系列的加工和處理整合成對人們生產和生活有幫助的目標信息。
在了解計算機信息系統的數據流程之前我們要先了解數據處理的概念。數據處理指的是對數據的收集、存儲、加工、變換、檢索和傳輸這樣一個過程。數據的出現形式可以是自然界內的文字、數字、聲音或者圖像,它是對事實或者指令的一種有效表達,可以進行人工或者自動化的處理。數據經過一系列的處理之后便成為信息。數據的來源具有廣泛性,因此數據處理的目的就是把來源廣泛的數據通過加工、處理之后整合成對社會生產和社會生活有價值、有意思的信息。從而推進整個社會的發展進程。
計算機信息系統的數據處理過程通常用流程圖來描述。流程圖是描述系統信息的來龍去脈的有效圖標,它能把抽象的數據信息更加直觀形象地描述出來。在這個知識爆炸的年代里,科學技術是第一生產力,計算機信息系統的有效數據處理更是一個企業發展的指揮官,企業發展的同時一直在進行著兩種活動:生產活動和管理活動。在實際的操作過程中無論是生產活動還是管理活動都離不開計算機信息系統對數據的智能化處理以給企業的發展注入新鮮的血液和活力,從而使企業能夠更加健康有序的發展,能夠更進一步來適應這個競爭激烈的時代。
針對數據處理設備的工作形式和結構形式以及所需處理的數據在空間、時間上分布形式的不同可以有不同的數據處理辦法。不同硬件和軟件配置的設備可以處理不同的數據,所以要根據被處理數據的形式和所處的物理環境的特點來選取最直接有效的處理方式,以此來節省勞動強度和計算機的損耗。根據計算機數據的處理特點,主要可以分為四種處理方法:1、根據計算機處理器的工作形式區分,有單道作業處理方法、多道作業處理方式和交互式處理方法。2、根據處理設備的結構形式區分,有脫機處理方法和聯機處理方法。3、根據數據處理空間的分布形式區分,有集中式處理方式和分布處理方法。4、根據數據處理時間的分配形式區分,有批量式方法、分時處理方法和實時處理方法。數據處理是對數據進行分析和加工整合的技術過程。包括對各種原始數據的整理、編輯、計算、分析等的加工和處理。隨著計算機在我們的生產和生活中日益普及,計算機的應用領域也越來越廣泛。在計算機的應用領域中,數值的計算所占的比重越來越小,通過計算機對數據進項有效的處理和分析應經成為主要的應用之一,也就是我們通常所說的計算機信息系統管理。近些年來,計算機信息系統數據處理應用的領域在不斷增加,各行各業都在進行著智能化的生產管理改革,這種改革不但可以提高生產效率,更可以提升產品質量。在實際生活中,計算機信息系統數據處理被應用到了諸如天氣預報、工程制圖、財務管理、物流管理、交通秩序管理、自動化辦公、農田監測、環境監測等很多領域,并在這些領域做出了卓越的貢獻。
計算機信息系統數據處理中所處理的數據指的是符號、字母、數字或者各種文字的統稱。計算機信息系統對數據的處理過程是一個非常抽象的過程,這個過程要比傳統的算術計算復雜的多,但是也正是這樣一個復雜的過程把原本抽象的數據經過有效的加工處理,整合成了對人們生產和生活有利的直觀信息。計算機首先要采集到所需要的信息,然后把信息轉換成能夠識別的形式,分別對這些信息進行有效的編碼和分組,進而對這些數據進行合理的整合便于進一步處理,對這些數據進行各種邏輯運算和算術運算,以獲得進一步的有效信息,將原始數據和經過處理后的數據保存起來便于以后使用。在使用的時候可以按照不同用戶的需求來檢索這些信息,這就是整個計算機信息系統數據處理的流
程。從更為簡化的角度可以把數據處理的過程分為三個階段:數據的準備、數據的處理、數據的輸出。在數據準備的過程中,我們將收集到的數據脫機輸入到穿孔卡片、穿孔紙帶、磁帶或者磁盤中。這個過程也是數據的錄入過程。把數據收錄完成之后,就要由計算機信息系統對數據進行更為細化的處理。因此需要操作者事先把編制好的程序輸入到計算機中,計算機按照該程序的指令對數據進行相對應的處理。最終經過上面所講到的一系列的處理過程,得到得我們想要的結果。
參考文獻
[1]宋顯彪.數字信息的長期保存[d].成都:四川大學,2006.
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電子信息技術是現代化電子網絡,網絡傳輸以及硬件設備設計的主要核心技術。其中網絡信號以及信號與系統技術成為了目前許多網絡通信以及信息通信的主要核心技術。那么,在進行遠程網絡信息系統的搭建的過程中,就必然需要對電子信息技術進行應用,從而完成對網絡傳輸系統的模塊搭建。隨著市場的需求,與技術的發展,電子信息技術逐步代替了傳統的模擬傳輸方式,其中以數字化傳輸模式為代表的技術越來越的應用到網絡信息傳輸模塊中,從而讓信息傳輸更加準確,高效。因此,本文將重點探究電子信息技術中數字技術的應用,并在遠程傳輸網絡模塊搭建的應用中給予分析。
1電子信息技術分析與應用
電子信息技術中在網絡信息傳輸中主要以數字電子信息技術和模擬電子信息技術為主,兩者具備不同的技術特點,在不同的領域中有著不同的應用。隨著技術的發展,人們的需求越來越高,也讓人們對于數字電子信息技術越來越青睞。因此,在網絡遠程信息傳輸的設計中,開始逐步應用數字電子信息技術,以此來完善通信系統設備以及技術理念,從而保證高效準確的傳輸手段,并最大限度的提高了用戶的體驗度??傊?,在技術方面,數字電子信息技術已經越來越適應市場需求了。
2基于電子信息技術的遠程傳輸網絡系統搭建
遠程傳輸網絡中,需要具備完善的信息通信設備以及通信技術作為支撐。通信技術目前已經比較完善,尤其是基于電子信息技術的網絡傳輸模塊,基本已經確立了兩種主要的傳輸模式。通常以模擬信息傳輸和數字信息傳輸兩種模式最為主要的傳輸方式。但是,在原有的應用過程中,發現模擬信息傳輸方式,雖然價格相對合適,而且傳輸的方式也比較簡單。但是使用的效果卻不是特別的好,一般會出現傳輸的質量不高,信息容易收到噪聲干擾,從而影響信息接收端的準確性。因此,為了能夠更好的實現網絡遠程信息傳輸,開始逐步使用數字傳輸技術,從而在信息傳輸的效率以及安全性等方面,都有了一定的發展。那么,在遠程傳輸網絡的系統搭建過程中,如何使用數字電子信息技術進行應用呢?
首先,采用數字電子信息技術的強大的信息加密功能;利用通信原理中的抽樣定理可以知道,數字電子信息技術可以對信息進行加密處理,這樣就可以在一定程度上防止在信道傳輸的過程中,信號被盜取的現象。那么,在整個遠程網絡傳輸的系統搭建的過程中,需要采取兩個密碼加密和解密的設備,從而保證信息的加密和解密的過程。其中,在信息源發射以后,就進入信號加密系統,通過加密處理,信號就只有密碼破譯在可以被訪問,沒有密碼就無法訪問信號,這就實現了信息傳輸的私密性和安全性。然后,在信息的接收端,設置解密系統。根據解密原理,將解密的信息發送給信息接收端,從而實現完整的信息傳輸過程。
其次,信息傳輸過程中,需要進行放大增益的信息處理方式;數字電子信息技術傳輸的過程中,依然會遇到信號衰減的問題。當信號出現衰減的時候,就需要在傳輸的信道中設置增益設備,從而將信號進行放大,并繼續進行傳輸。根據數字電子信息技術原理,放大增益設備與之對應也需要進行負增益處理。就是當信號傳輸到信息接收端的過程中,需要將信號進行還原,也就是信號的解譯過程。數字電子信息技術進行信號的增益具有增益的方法簡單,增益效果明顯,并且不會造成信號的失真,不會影響信息接收端的信息接收準確程度。這也是數字電子信息技術的優勢之一。因此,在遠程網絡信息傳輸的模塊系統設計中,采用數字電子信息技術的優勢就得以體現了。
最后,數字電子信息技術利用抽樣定理,實現高質量的信息傳輸模式,從而提高用戶的使用體驗。由于數字電子信息技術具備信息傳遞質量更高,更快的特點,因此在用戶信息的接收端,也會獲得非常良好的用戶體驗。例如,目前市場上的電視信號都已經采用了數字信號,而對應的設備也稱之為數字電視,利用的就是數字電子信息技術的數字信號傳輸。此外,由于數字電子信息技術具備數字性的特點,還可以實現時移電視的效果,即使用者可以利用遙控設備進行電視時間的調整,從而滿足了不同用戶的需求。
3結語
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【關鍵詞】GPRS 便攜式;智能;氣象站
0 引言
隨著時代的發展,人類對于氣象信息的需求越來越大,很多行業的生產決策都需要參考氣象信息。為了精確地掌握這些氣象資料,氣象儀是必不可少的,傳統的氣象儀在對溫度等氣象數據的采集后直接使用有線的方式向計算機終端進行傳輸,這樣變相地加大人工成本和時間成本,并不符合當今發展方向。本文因此設計了一種基于通過移動網絡傳輸數據的智能氣象站系統,運用各種氣象儀器對大氣的參數進行測量,充分體現了智能氣象站在攜帶、實時測量、功耗和抗干擾能力等方面的優點。
1 智能氣象站系統的設計方案
本文的智能氣象站設計由數據的采集、處理、數據傳輸、與管理等部分構成。該系統以AVR的ATmega128 MCU為主控制器,外接各類氣象傳感器,利用移動網絡將數據上傳至指定的域名所對應的IP上,然后通過上位機軟件進行管理和數據的顯示。如今,氣象站智能化為人們生產、工作、生活等方面提供更及時并且更準確的氣象信息。本系統不僅能滿足用戶需要的接口服務,還支持對可實現的功能的擴展。設計中通過以太網、手機短信等多樣化端口控制方式,對氣象信息進行不同方式的接受和查閱,從而更方便地控制終端設備。這樣的無人化的解決方案提高了人們的工作和生活方式,具有很強的實用價值。
軟件結構設計分為四個層次,從高到低一次為應用層、系統層、驅動層和硬件層。這樣的設計便于日后軟件維護和擴展。低層的函數像上一層提供服務,通過接口函數實現。硬件層提供接口函數給驅動層用來管理硬件,驅動層向上層應用層提供接口函數,系統層的功能是對應用層的各個任務進行調度和事件管理,應用層則用來實現相應的具體功能,例如采集數據和計算分析、上傳數據到網絡等。
系統按照設定的時間和一定的格式,向上位機發送氣象信息,在發送前半秒內,系統會采集所有傳感器的信息,并放入發送緩存中,等待發送。其中,發送溫度數據需要4個字節,濕度2個字節,風速2個字節,風向4個字節,氣壓6個字節,海拔5個字節。
2 智能氣象站系統的硬件設計
本系統硬件部分控制芯片為ATmega128,使用ZTE的MG2639作為本系統的GPRS模塊,通過串口與其相連,使用AT命令進行通訊;溫濕度傳感器、溫度氣壓傳感器、風速傳感器和風向傳感器分別為:DHT11,單總線連接;BMP085芯片,通過I2C接口連接,三杯式風速傳感器,單總線連接;LSM303DLH,通過I2C接口連接。
設計中通過采集數據并將其通過Internet把GPRS模塊傳遞給上位機,然后配合上位機端編寫的軟件來實現氣象數據的實時測量和監控。文中采用的是一種基于精簡指令結構的8位CMOS微處理器,該單片機具有低功耗、高效率等優點;傳感器分別采用的是LSM303DLH芯片用來進行風向指標的測量;三杯式數字脈沖傳感器用來進行風速的測量,測量范圍是:0-40m/s;BMP085壓力傳感器對壓力和海拔數據進行測量,測量的范圍分別是:300-1100hpa和+9000m - -500m;DHT11數字溫濕度傳感器用來進行溫濕度的測量,溫濕度指標的測量范圍是:0-50℃和20-90%HR。
3 智能氣象站系統的軟件設計
軟件結構設計分為四個層次,本文以應用層為例進行介紹。應用層主要是三個Task的事件處理函數:Led_ProcessEvent函數,WsApp_ProcessEvent,函數和mg2639_ProcessEvent函數。
其中,Led_ProcessEvent事件處理函數主要管理LED閃爍,方便我們觀察程序的運行狀態;WsApp_ProcessEvent主要的事件處理函數,處理各個設備的數據采集事件和響應事件,例如串口接受到數據時間、GPRS發送數據時間、讀取DHT11事件等;mg2639_ProcessEvent處理MG2639模塊,由于GPRS模塊相對其他傳感器比較復雜,需要進行聯網設置、創建連接設置和斷網重建連接等,mg2639_ProcessEvent就是為了保證GPRS網絡穩定可靠的運行事件處理函數。需要說明的是,所用到的READ_DHT11、READ_WINDSPEED、READ_BMP085、READ_LSM303DLH_M大體一樣,都是調用器件對應的驅動函數來讀取數據,讀取完成后,將數據格式化(轉換成ASCII碼發送,方便串口調試的時候觀察)后放入緩存中,除了READ_WINDSPEED固定運行一次外,其他幾個讀取數據時間的運行間隔時間和將數據上傳到服務器端得間隔時間緊密相連,都是在上傳數據前將數據進行重新讀取并刷新一次。
4 結束語
智能氣象站的出現,將會成為一種工業生產、環境監控、民生等方面對氣象信息有大量需求的必然發展趨勢,它的無人值守和便攜式等突出特性將取代傳統的氣象儀,其具有長期人工采集帶來的人力成本不斷上升的問題將會迎刃而解。本文提出了一種全新的氣象信息采集模式,突破了傳統氣象站數據采集、分析等的單一性和設備對采集地域的限制性,將GPRS、多種新型傳感器等先進技術來完成這一創新性設計,是一款基于GPRS的一系列數據處理來對氣象信息進行分析的解決方案。本設計所形成的一種分布式多點無人值守的便攜式智能氣象站大大降低了人力成本,同時大大提高了數據采集的數量,很大程度上提高了對數據分析的可靠性,使得氣象站呈現出一種全新的發展趨勢。
【參考文獻】
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【 關鍵詞 】 集散式中小型企業;遠程數據;安全傳輸
Distributed Small and Medium-sized Enterprise Remote Data Secure Transmission Solutions
Zhang Ding-xiang
(Guizhou Commercial College GuizhouGuizhou 550004)
【 Abstract 】 According to the demand characteristics of business of the distributed small and medium-sized enterprises(SMEs), I have researched and analyzed several common scheme about remote data transmission safety, and combined with the practical application of cases, to set in one body with variety of security technology and social free resources,Proposed a cheap solution based on the VPN. Let more similar enterprise can build up and use up, For SMEs to solve the problem of the remote data security exchange and sharing of safety.
【 Keywords 】 distributed?small and medium-sized enterprises; remote data; security transmission
0 引言
將那些在地理分布上較為分散,但在管理上卻需要敏捷集中、信息交流十分頻繁的中小型企業稱之為集散式中小型企業。而這些集散式中小型企業將越來越需要利用公眾互聯網平臺開展自己的業務,與異地分支機構、移動辦公人員和商業伙伴頻繁地交換秘密信息,以降低公司的管理成本,提高公司的管理效率和應付日益復雜的環境需求及情況變化。同時也受到來自公眾互聯網的各種安全威脅,如系統攻擊、數據竊取、數據泄露等,這些企業數據的傳輸和共享受到了網絡安全威脅和資金投入的限制,如果不能有效地解決這些問題,將會嚴重阻礙我國集散式中小型企業的正常發展。
1 解決方案
無論采取何種方式解決集散式中小型企業遠程數據的安全傳輸問題,都要以確保數據信息的機密性、完整性、可用性、可控性、抗抵賴性等安全屬性為構建目標。
1.1 構建專用線路方案
在該方案中,整個線路僅為企業專用,安全性和數據傳輸速度都很好,就是建設成本和維護成本很高,一般情況下中小型企業是無法承受這個高額費用的。
1.2 基于防火墻的解決方案
人們通常的做法是購置路由器、防火墻、入侵檢測系統等硬件設備,對它們進行簡單堆砌,造成財務負擔重,安全效果不明顯的局面。防火墻主要解決網絡安全隔離技術,卻無法解決抗抵賴性、數據壓縮傳輸、數據加密傳輸和密鑰管理等問題。
1.3 硬件VPN方案
利用公眾互聯網鏈路架設企業私有的虛擬專用網(即VPN),VPN融合了隧道傳輸、加密解密、密鑰管理、身份認證、訪問控制等多方面的先進技術。建立VPN實質上是擴展企業內部網絡,為企業分支機構、商業伙伴、移動辦公人員等建立可信的網絡安全連接,實現數據安全傳輸和內部資源安全共享。
VPN相對于專線方式而言,在價格上有著絕對的優勢;相對于普通PSTN撥號連接,VPN在安全性、保密性上更勝一籌。人們通常采用硬件VPN解決方案,因為效果好、性能穩定,但建設成本和維護成本較高,中小型企業難以接受。
1.省略)、88IP()等。
采用以上方案,解決了無固定公網IP地址主機的訪問問題,得到了免費的公網IP地址和域名。
(3) 集成型VPN網關軟件的選用
軟件VPN除具有硬件VPN同樣的功能外,還具有價格低、壽命長、靈活性和擴展性強的優點;缺點是安裝配置復雜、性能一般,可采用較強性能的計算機作為軟件VPN的運行支撐環境,解決軟件VPN的性能問題。這里,將基于VPN并集成防火墻、入侵檢測、計算機病毒防治、網絡撥號服務等重要功能于一體的VPN軟件稱為集成型VPN網關軟件。
雖然集成型VPN網關軟件在市場上不少,但適用的質量好的并不多見。筆者推薦使用Injoy Firewall集成型VPN網關軟件,該軟件在我國也有少量用戶,并得到了中國公安部的安全認證許可。
Injoy Firewall集成型VPN網關軟件可較好地解決數據安全傳輸和內網資源安全共享問題。Injoy Firewall內置了網絡撥號(PpoE、PSTN)、VPN、防火墻、IDS、DHCP Server、遠程配置管理等功能模塊,且支持IPSec和NAT-T協議,支持多種高強度加密(DES、3DES、AES、AES-192/256)、多種認證(共享密鑰、擴展認證、RSA數字簽名)、數據壓縮傳輸,提供隧道模式和傳輸模式兩種工作方式。
(4) 運行環境
運行環境不能要求高,能運行于普通PC機和Windows(Linux)操作系統即可。
通過以上綜合分析,得出了一個6+解決方案(PC機+Windows(Linux)+ADSL撥號+DDNS+二級域名+集成型VPN網關軟件)。6+是一個經濟、適用、易用、安全的遠程數據傳輸方案,為集散型中小型企業構建遠程數據安全傳輸平臺是切實可行的。
2 應用案例
上述的綜合解決方案已在貴州省幾家集散式中小型企業和政府基層管理部門得到了較好的應用?,F以某醫院為例來說明該方案構建方法。
某醫院為實現其異地分支機構(分院、社區醫院、診所)與中心醫院的業務系統互聯,數據統一集中存儲、處理和管理,做到病人的刷卡和結算同步,構建了如圖1所示的遠程數據安全傳輸平臺。在圖1的網絡拓撲結構圖中,實線為物理連接線路,虛線為邏輯上的VPN隧道。在中心醫院及其分支機構(A和B)的網絡接入處都安裝集成型網關(PC機+Windows 2000+ADSL撥號+DDNS花生殼客戶端軟件+二級域名+Injoy Firewall),集成型網關負責內網與ADSL Modem的連接,ADSL Modem的另一端與公眾網絡連接。其中,中心醫院和分支機構B的集成型網關還額外配置了普通電話Modem,它們通過PSTN公眾電話網進行電話撥號連接,作為ADSL的備用線路。中心醫院和各分支機構都無固定的公網IP地址,通過ADSL撥號上網獲得動態的免費公網IP地址。借助DDNS花生殼客戶端軟件和Injoy Firewall提供的NAT-T技術,使得各分支機構內網的任一臺計算機均可安全地訪問中心醫院網絡中的業務服務器或其它計算機。
該遠程數據安全傳輸平臺從2004年建成使用至今,仍然在穩定、安全、可靠地運行,實現了預期的業務需求和低成本的建設目標。
3 應用效果及展望
多家單位多年運用結果表明,采用本文提出的“6+”解決方案構建的信息交互平臺運行效果良好,原有投資也得到了保護。這就為集散式中小型企業和政府基層管理部門找到了一個安全、夠用、好用、價廉的遠程數據安全傳輸解決方案。
但是,“6+”解決方案不適合傳輸大流量的視頻數據,還有待于進一步的研究。
參考文獻
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遠程傳輸范文6
關鍵詞:3G;遠程監測;數據傳輸;B/S
中圖分類號:F49文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2012)03-0235-02
1 引言
隨著網絡技術、視頻通訊技術的迅猛發展,為切實加強偏遠地區各級氣象臺站探測環境的保護力度,及時發現氣象觀測站周邊環境變化及觀測儀器的運行情況,有效保障各類氣象觀測站系統的正常運作,實現對氣象觀測站系統運行的遠程實時實景監控。通過3G無線遠程監控系統,技術人員無須親臨現場就可以監測遠端現場設備運行的各種參數和天氣狀況,從而減少值守工作人員,最終實現遠端的無人或少人值守,達到減員增效的目的。3G是3rd Generation的縮寫,是指第三代移動通信技術。是指將無線通信與互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。CDMA被認為是第三代移動通信(3G)技術的首選,目前的標準有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。3G網絡監測技術不僅克服有線傳輸方式設備成本高,不易維護,數據傳輸中干擾大的缺點而且相比于傳統的GPRS無線分組網絡,3G的反向鏈路峰值速率明顯高GPRS,響應時間更短、高速機動狀態下的傳輸速度更快。3G遠程監測系統的建成,不僅可以實現氣象臺站安防這一基本需求,還將實現氣象臺站探測環境保護、重要天氣過程實景觀測與錄像、災害頻發重點區域實時監測、短期預報服務等拓展需求,從而為氣象臺站安防、探測環境保護、氣象預報會商提供服務。
2 數據監測系統平臺組成
為了實現對遠端監測點的現場監測與管理的目的,本系統設計的方案如圖1所示的結構現場監測端,3G數據傳輸端,監測中心數據管理端,客戶端。
現場圖像采集無線監控終端采用天津泰德威科技有限公司最新推出的實景監測專用系統TDV-3070MD-3G,采用最先進的3G無線傳輸技術和H.264編碼技術,以實景監測主機為核心通過設計模塊電路以及開發相應的驅動以及服務程序完成各種目標任務,現場圖像采集無線監控終端安裝位于重要氣象站臺觀測點上,通過無線3G網絡與服務器通訊,實現遠程監控。設備主要包括:基于 SAA7115 模數轉換芯片及接口可變焦 CCD 攝像頭的圖像采集部分,基于3G模塊的無線傳輸部分,使用RS485串口通信的云臺部分。通過對嵌入式 Linux 系統的裁剪和配置,實現對設備的讀取和控制。
2.2 數據處理轉發模塊
該模塊的功能是將前端設備采集來的信息進行相應地處理(如將信息轉碼處理)并儲存處理后的信息,3G視頻服務器通過自身IP地址與前端檢測設備的注冊名稱連接,待終端需要時再進行傳送。
2.3 數據庫設計
數據庫在一個系統中占有非常重要的地位,數據庫結構設計的好壞將直接對應用系統的效率以及實現的效果產生影響。合理的數據庫結構設計可以提高數據存儲的效率,保證數據的完整和一致。同時合理的數據庫結構也將有利于程序的實現。本系統采用B/S結構模式開發,運行有Mysql數據庫,應用linux操作系統來進行數據存儲和監測中心數據管理端的交流,后臺服務器端軟件用C語言編寫并采用socket的傳輸方式與遠端服務器連接和相關設備的控制。
3 3G數據傳輸網絡
當監測點正常工作時,由攝像頭采集的模擬視頻經視頻解碼模塊 SAA7115 轉換成數字視頻信號后送入DM642 的 VP 接口,然后存儲在片外同步動態存儲器SDRAM 中 當數字視頻信號存儲到SDRAM 后,采用 MPEG4 數字視頻壓縮芯片IME6400 對采集到的圖象幀進行分析、處理及壓縮編碼;經過壓縮編碼后的視頻和其它信號由運行在DM642 內的 TCP/ IP協議棧打包,采用目前流媒體技術中使用的實時傳輸控制協議 RTSP/ RTP/RTCP 實現視頻流的實時傳送,經 EMAC模塊傳送到3G網上,供遠程用戶接收,結構如圖2所示。
通過3G網絡,把本地的數據設備和遠端的數據設備通過串口通信的連接來建立遠程傳輸機制,將遠程數據設備通過3G DTU發送的數據,轉發至連接在指定串口上的本地數據設備;或將連接在指定串口上的本地數據設備發送的數據,通過3G DTU轉發至遠程數據設備。
3G數據網絡服務功能為:將DTU與串口建立一種相應的映射關系;接收DTU發送的數據,將其轉發至對應的串口上;接收指定串口的數據,將其轉發至對應的DTU上;對DTU、串口及數據傳輸進行管理和監控。
為了實時顯示監測點的現場情況,并將內容提交給客戶端,使工作人員對現場情況一目了然。對軟件模塊進行設計使不同訪問權限的人獲取相應的查詢和控制。
4.1 數據自動下載模塊
采用FTP文件傳輸方式,從信息中心指定的FTP服務器目錄中自動下載所需文件。本模塊下載的文件主要有:區域站、無人值守站、土壤水分站、閃電定位儀等探測設備狀態文件、要素文件,每小時獲取一次。面向用戶:區局大探值班人員、系統管理員。
4.2 狀態監測與質量監測
(1)本模塊主要用來實時顯示各類探測設備運行情況,狀態圖基于GIS技術,地圖能夠放大、縮小、拖動,并具備衛星影像圖、區域分布圖疊加、360全景等功能。仿GIS地圖“從簡到繁”用戶可選。(2)正點后25分鐘,頁面右下角彈出一個“數據下載、解析完畢”提示框,同時播放1分鐘音樂,提醒大探值班人員瀏覽各類觀測系統運行情況,并填寫值班日志。(3)質量監控:將數據文件解析情況統計提供給各級技術保障人員、各級業務管理人員。
4.3 系統檢測效果和分析
該系統經過現場測試及運行達到了預期的設計目的和控制效果。傳輸數據可靠,實時性準確,提高了分散點檢測數據的效率。授權用戶登錄系統后,利用瀏覽器可以在線監測到不同區域現場氣象信息和各設備的實時運行情況,該系統的在線運行界面如圖3所示。
5 結語
基于3G結構的遠程檢測技術研究出發,完成了氣象站臺的天氣實況傳輸系統的設計和實現。采用B/S模式避免了客戶端復雜的開發過程,提高了系統的整體開發效率。根據實際情況,采用了基于GIS的開發平臺,不僅減少操作事故,減輕值班人員的勞動強度和負擔,還實現了地理信息系統的各類功能,為當地氣象災害預警及農牧業服務提供技術支撐。
參考文獻
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