融合系统（共12篇）
融合系统 篇1
1 引言
我院是一所融医疗、教学、科研、预防为一体的综合性三级甲等医院, 是一所直属教学医院。医疗教学是医院工作的重要组成部分, 每年承担天津市住院医师、全科医师规范化培训任务, 以及临床医学博士后工作站的教学任务, 并呈逐年递增的趋势。医院学术报告厅是召开各类会议、学术讨论以及日常教学必备设施。
2 屏幕融合系统概念
屏幕融合技术就是将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠, 当二台或多台投影机组合投射一幅画面时, 会有一部分影象灯泡重叠, 边缘融合的最主要功能就是把二台投影机重叠部分的灯光亮度逐渐调低, 使整幅画面的亮度一致。从而显示出一个没有缝隙更加明亮, 超大, 高分辨率的整幅画面, 就好象是一台投影机投射的画质。
3 系统现有状况
医院报告厅始建于2005年, 长20米, 宽14米, 面积大约300平米;视频显示方案采2用2台独立吊顶式投影机, 显示于一幅6000mm*2200mm尺寸无缝屏幕, 控制机房在报告厅后面与屏幕相聚25米。因投影设备和线材的老化, 投影功能和亮度已经不能满足当前会议的使用要求, 需更换新的投影机技术方案来提升会议的使用效果。
4 高清屏幕融合系统设计
4.1 屏幕尺寸的计算
最近观看者距屏幕的距离4米-8米。对于报告厅显示1280x800像素分辨率完全满足各种视频显示需求。观看这一分辨率图像的有效观看范围是屏幕高度的2倍到4倍之间。所以我们需要的屏幕显示图像的高度为2.20m, 单屏宽度为3.3米。2台投影机融合图像需要有一个技术范围的重合区域, 在单屏宽度的20%, 1280x800像素的显像, 整屏宽度为:3.3+3.3x0.8=5.95米。大屏的显像尺寸:5.95米x2.2米。
4.2 观看角度的计算
根据人体工程学的原理我们知道人的眼睛观看事物的最佳视角为:120度。
4.3 亮度和对比的计算
得到一个良好的“眼睛视觉感受”的重要因素是:为使眼睛不疲劳, 大屏幕显示亮度和桌面的纸张或书写白板等的亮度差距应该2.5倍~3倍之间。选择投影机亮的因素:报告厅里的光照度;屏幕面积;屏幕增益;作为报告厅要求良好的显示图像对比度要大于30:1。
显示对比度是我们从屏幕上所看到的最终图像的对比度, 而不是投影机或屏幕自身的对比度系数。显示对比度是由以下因素决定的:投影机的对比度;屏幕正面的环境光反射度;屏幕增益;环境的光线亮度。
投影机亮度计算, 对于报告厅的正常使用, 至少需要500NIT的环境照度, 我们选择的屏幕的增益为1.0 (融合需要) , 投影机的显示面积为11.4m², 所以投影机的亮度应该选择:Lumens=3*nit*screen area/pg*∏=5440lumens投影机融合时需要降低20%~30%的亮度输出, 本报告厅投影机的亮度应该是5440÷0.8=6800流明左右。再考虑到正投影的光损3%, 这样我们选用7000流明亮度的投影机为宜。
4.4 融合后的整屏分辨率
因为有2 0%的融合区域, 所以整屏分辨率为: (1280x80%+1280=) 2304x800, 大屏可以同时显示2个1024x768分辨率的图像, 或一个2304x800的高分辨率底图图像。
5 屏幕融合系统主要设备性能
系统主要由投影屏幕、融合处理器、投影机、矩阵控制系统四部分组成。
5.1 投影屏幕
投影屏幕要能够满足学术报告厅日常课题讨论、学术交流、会议字幕等活动的需求。融合屏幕尺寸为:5950mm*2200mm的电影银幕。
5.2 投影机---富可视深蓝IN5586工程投影机
机器采用1920×1200的超高分辨率, 亮度达到7000流明, 能应对几乎所有的光照环境;同时输入两路信号源, 在一个屏幕上播放两个画面;双灯设计也确保了投影机的连续运行;逐行扫描克服了隔行扫描的缺点, 画面平滑自然无闪烁, 显示效果好, 从而真正实现1080P全高清显示画面效果;包含全模拟HD15接口、分量视频输入 (BNC) 和色差输入、以及HDMI1.3和高清视频接口。
5.3 边缘融合处理器
数字融合媒体处理器集拼接与融合于一身, 可以提供强大的实时信号处理能力, 可以提供非常出色的投影效果。
⑴多通道几何校正模块。投影系统中, 投影拼接是个关键性步骤。由于投影的特殊性, 在没有曲面矫正的情况下, 无法保证两个投影画面的完全重合。图像的曲面矫正模块, 可以使得投影机投影在任何曲面上, 都可以经过矫正以获得一个正规的图象。
⑵色彩校正, 统一左右通道的色彩。通过色彩校正后, 左右投影通道在色彩显示上基本达到一致, 保证了各通道在投影图像时画面色彩的统一, 确保整个大屏幕的视觉效果和整体感。
⑶边缘融合, 处理左右通道在投影屏幕上重复投影的部分。多通道投影涉及到边缘融合和拼接的问题, 边缘融合始终是系统所要解决的关键技术之一, 左右通道投影时, 存在部分重复投影区域, 该区域称之为融合区域, 融合区域与其它区域相比, 存在着明显的亮度差异。融合处理后, 先前的融合区域与其它区域在显示上完全一致, 达到融合的目的。
5.4 视频矩阵
矩阵切换器都可通过一路输入驱动所有输出时, 提供最低450MHz (-3d B) 的RGB视频带宽, 凭借高带宽保证输入、输出在满载时, 信号可长距离无损传输。
6 屏幕融合系统的特点
⑴可以显示大分辨率的图像;⑵可以显示一幅完整的画面, 作为会标、欢迎语、背景、造型等;⑶流媒体文件不需要预先处理, 只要达到分辨率就可以播放;⑷而采用边缘融合技术后缩短投影机投射距离、减少投影机亮度的损失、提高图像亮度;⑸支持多画面、多窗口显示, 支持标准比例、非标准比例图像, 可使一个大屏幕变为多个实时显示画面。
7 结束语
现代化多功能报告厅具有无限升级性, 一切功能应满足临床、科研、教学等学术交流工作需要。系统充分发挥了现代教学设备的作用, 大大提高了各种设备的利用率, 有效地提高了多媒体教学的质量。
摘要：随着以计算机、通信、网络技术为核心的信息技术飞速发展, 现代教学技术的科学体系也迅速形成, 从而给教学观念、教学方法和教学组织形式等方面带来越来越深刻的影响。医院报告厅除了要满足传统简单的会议室要求外, 还应具有高雅格调和优美音质、清晰图像演示, 并可以根据要求切换视频显示效果的智能化会议室。
关键词：高清,网络,边缘融合
参考文献
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融合系统 篇2
光电二级稳定系统控制通道融合技术
目前在某些产品中采用的瞄准线粗精组合二级稳定方法,是将两个稳定平台重复叠加,其控制通道互不相关.这种简单的叠加,势必增加系统的成本、体积与重量.本文提出一种控制通道相互融合的.二级稳定新方案,使粗精通道形成多回路复合控制.通过仿真比较,新方案无论在成本、体积、性能和精度上,都优于现有控制通道独立方案.新方案的可行性已通过原理样机得到验证.
作 者：纪明 Ji Ming 作者单位：西安应用光学研究所,陕西西安,710065刊 名：兵工学报 ISTIC EI PKU英文刊名：ACTA ARMAMENTARII年，卷(期)：21(4)分类号：V241.5+36关键词：二级稳定 控制 融合 仿真
融合系统 篇3
摘 要 TD-SCDMA、TD-LTE两种TD系统与WiMAX都是TDD制式系统，并且在很多方面都有共同点和相似之处，其二者网络演进与融合是通信技术发展的一个趋势。通过分析移动通信系统的演进与融合，提出移动通信标准的5类演进与融合方式，同时依据标准协议栈和网络架构分析，提出TD-SCDMA、TD-LTE和LTE-Advanced系统与WiMAX系统的演进与融合方案。
关键词 TD系统 TD-SCDMA TD-LTE LTE-Advanced WiMAX 演进 融合
1 引言
TD-SCDMA是中国提出的第三代移动通信技术标准的TDD模式技术，其采用了智能天线、联合检测、接力切换等关键技术，是一种频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。随着技术的演进与发展，3GPP相继提出了TD-LTE，LTE-Advanced等技术。而WiMAX是近年来迅速发展起来的一种新兴宽带无线通信技术，它采用了OFDM、MIMO、HARQ等大量B3G/4G技术，实现了性能上的超越。
TD-SCDMA、TD-LTE等TD系统与WiMAX都是TDD制式系统，二者在很多方面都有共同点和相似之处。那么这两类高性能系统的演进趋势如何、能否实现相互兼容、可否实现相互融合，是目前产业非常关注的一些典型问题。下面将基于移动通信现有系统的演进与融合分析，提出了移动通信标准的5类演进与融合方式，同时依据标准协议栈和网络架构分析，对TD-SCDMA、TD-LTE和LTE-Advanced系统与 WiMAX系统融合方案进行了探讨，提出TD系统与WiMAX系统的演进与融合方案。
2 移动通信标准演进与融合
GSM是目前全球使用最广泛的移动系统，其网络架构如图1（a）所示。GSM网络所有的信令控制与话务交换均由移动交换中心（MSC）完成。虽然GSM网络已经很好地解决了人们对通信及时性的要求，但在数据业务方面则显得束手无策。出于对高速数据业务的需求，GPRS、EDGE技术应运而生。从基本的结构来看，如图1（b）所示，从GSM升级到GPRS对于基站毫无影响，主要改变是核心网，即需要新增PS域的GGSN和SGSN，同时BSC侧需要增加相应的PCU处理单元。GSM升级到EDGE也不需要对网络结构进行大规模的调整，BSS在EDGE引入后需要支持很多新的功能，比如BTS要支持8PSK这种新的调制模式，新增MSC1-9编码方案，负责对无线时隙和Abis子信道的多路合并和分解等功能，BSC要增加调制和编码方案的链路适配新算法等，这只需要通过软硬件修改即可完成，同时，EDGE对现有的GSM核心网络的影响也是有限的。
而GSM和TD-SCDMA/WCDMA是两种完全不同的无线接入体制，TD-SCDMA /WCDMA最基本的多址方式是码分多址，与GSM的时分多址的方式差异很大，对于不同制式的系统而言，通过软件或者硬件升级的方法进行融合十分困难，目前这样的网络融合只能建立在网络叠加以及共有基础设施的情况上。GSM和TD-SCDMA/WCDMA的互操作功能主要分为PLMN选择、小区重选、切换等，由于TD-SCDMA/WCDMA是基于GSM演进的3G网络，因此GSM和TD-SCDMA/WCDMA融合组网上可以共用核心网。
类似的，TD-SCDMA向TD-HSPA/HSPA+演进是一种后向兼容的紧融合方式。TD-SCDMA在向TD-HSPA/HSPA+网络演进过程中，其网元结构没有发生变化，物理层仍然采取CDMA技术，只需要在网络和终端进行软件升级即可实现演进。
而TD-SCDMA/ TD-HSDPA/TD-HSPA+在向TD-LTE演进过程中，在物理层引入了OFDM技术，并且在无线网络结构方面，采用了Flat-All IP的网络架构，对网元功能进行了重新的划分，具体对于接入网侧，将RNC网元实现的功能都放到了NodeB上，删除RNC网元。网络从TD-SCDMA/TD-HSDPA/TD-HSPA+演进到TD-LTE，差异变化太大，因此TD-SCDMA/TD-HSPA/TD-HSPA+向TD-LTE演进最好采用松耦合的方式。
3 移动通信系统演进和融合的方式
从以上分析可以看出，不同无线网络进行融合和演进的过程中，物理层多址技术、双工方式与帧结构等核心技术具有非常重要的作用，凡是这些物理层核心技术不同的系统，进行系统间的演进融合往往无法实现空口相互兼容。例如GSM系统与TD-SCDMA/WCDMA系统分别采用TDMA多址方式和CDMA多址方式，TD-SCDMA /WCDMA系统与LTE系统分别采用CDMA和OFDMA多址方式，这种最基本多址方式的改变使得两个系统无法实现空口兼容。
而对于系统中改变调制编码方式，对子信道合并分解的改变，增加调度、AMC、HARQ、协议层功能实体的改变等方面，可以通过标准升级实现兼容，通过系统的软件或者硬件升级进行两个系统的融合和演进，例如GSM系统到GPRS/EDGE系统，GPRS/EDGE系统相对GSM系统增加了许多新的功能，并且修改了协议栈，但是这些修改通过基于GSM系统进行的软件和硬件升级就可以完成。TD-SCDMA /WCDMA系统演进到HSPA系统，再到HSPA+系统，除了增加MIMO需要对终端进行硬件升级外，其他新增技术，例如增加共享高速信道、基于NodeB的快速调度、AMC、CPC，L2增强、增强CELL_FACH等，只需要在网络和终端进行软件升级即可完成。
可以看出，系统物理层多址方式等核心技术是影响标准兼容性的重要因素，也是无线网络演进和融合的关键技术。
而对于核心网来说，其演进目前主要是向扁平化，全IP化方向发展，网络结构越来越简单，控制面和用户面之间分离，各司其职。由于网络底层采用IP方式，网元之间可以直接以隧道的方式传输数据，使得各个网络之间的融合越来越容易，并且数据转换简单。目前，很多网络融合都采用了通过网关接口进行互连，多种网络共核心网的方式。而蜂窝网络与其他不同制式的网络之间的融合也可以借鉴这种方式，在网关接口处进行数据转换，不同网络的数据可以透明传输。
基于以上分析，并根据现有网络的演进和融合的经验，可以看出，网络的融合主要分为以下的几种类型：
融合类型1（业务层融合）：两个单独的网络，包括单独的核心网和无线网，核心网之间没有接口，每个网络保证各自的业务层数据的连续性，同一个终端不能在两个网络之间进行切换，重选等互操作，不同网络的终端在高层可以互联。
该类型融合的特点是：
基于相同业务应用，各网单独运行，连接到相同的业务应用系统中。
其典型应用是固定网、移动网融合FMC，电信网、互联网、广播网三网融合等。
融合类型2（核心网互联互通融合）：两个单独的网络，包括单独的核心网和无线网，但是两个核心网之间可以有接口进行数据的传输，可以共用鉴权，认证等网元。终端可以在两个网络之间进行切换和重选，从而实现网络之间的互连。这主要是针对两种网络的类型差别较大，主要核心网网元无法共用的情况。
该融合类型的特点是：
无线网相互独立；
核心网相互独立，个别网元可共用，如鉴权、认证等网元；
两个系统控制面相互独立，业务应用可通过网关接口互联互通。
WiMAX与3GPP系统松耦合方式的互联互通可以采用这种融合类型。
融合类型3（核心网共用融合）：两个网络可以全部共用或者部分共用核心网，但是不同的无线网有自己独立的空口。
该融合类型的特点是：
核心网共用或主要部分共用；
双模协议栈；
无线网相互独立；
统一的对外业务出口。
这种融合方式适用于网络架构相似，但协议栈不同的网络间融合。WiMAX与3GPP系统紧耦合方式的互联互通可以采用这种融合方式。
融合类型4（空口部分兼容式的融合）：两种网络共用核心网，不同的无线网之间可以共用相同的空口，这种网络适用于两种网络非常类似，除了无线传输部分有差别之外，其他的部分都差不多的情况。
这种融合方式的特点是：
核心网相同，具有单一协议栈；
无线网有差异，部分网元可共用，协议栈部分可能相同；
统一对外业务出口。
其适用于网络结构相同，但无线接入部分有所差异的系统之间的融合，例如TD-SCDMA与WCDMA，TD-LTE与LTE-FDD系统的融合等。
融合类型5（空口兼容式的融合）：这种融合方式适用于网络演进的过程中，原网络与演进网络之间的互联互通，不同的网络之间不仅共用空口，还共用无线设备，频段等，例如GSM与EDGE网络，TD-SCDMA与HSPA之间的互联互通。
该融合方式的特点是：
核心网相同，单一协议栈；
无线网有差异，但可实现兼容，一般是网络功能增强；
统一的对外业务出口。
这种网络融合方式一般在网络平滑演进时出现，例如GSM、GPRS与EDGE系统，TD-SCDMA、TD-HSPA与TD-HSPA+系统的融合等。
不管是通信标准的演进还是革命，两种不同演进情况的网络之间的互联互通的模式都会是以上5种融合方式中的一种。而WiMAX与TDD网络之间的融合也应该是以上5种融合方式中的一种。
4 TD-SCDMA与WiMAX互联互通
虽然TD-SCDMA和WiMAX系统同属于IMT-2000，但是从协议栈上来看，WiMAX协议和TD-SCDMA协议每一层都有差别[1，2]，并且物理层的差别最大，其物理层多址技术、双工方式与帧结构等核心技术都不相同。根据目前系统演进的情况，除非标准制定初期对系统演进需求做了明确规定，两个系统可以进行比较好的平滑演进和融合，例如WCDMA到HSPA的演进。对于其他的标准，包括在同一标准组织制定的标准之间都没有完成在层3以下的无线接入网完全融合。因此对于TD-SCDMA和WiMAX这两种不同标准组织指定的具有不同目标，不同性能的网络来说，在层3以下实现网络融合很难。目前，许多TD-SCDMA和WiMAX的网络融合研究主要借鉴3GPP系统与WLAN的融合方案[3]。
在此，TD-SCDMA和WiMAX的网络融合主要集中在互联互通方案研究上，即采用融合类型2（核心网互联互通融合）的方式，TD-SCDMA与WiMAX主要通过GGSN进行互联互通，但是从网络融合的紧密程度来分，TD-SCDMA和WiMAX网络之间又可以分为松耦合和紧耦合两种融合方式。
4.1 松耦合
松耦合融合方式又分为两种情况：一个是极松耦合，另一个是松耦合。
图2（a）为TD-SCDMA和WiMAX采用极松耦合方式互联互通的示意图。在这种耦合方式下，TD-SCDMA网络和WiMAX各自独立组网，仅在营帐中心相连。具有以下特征：
独立组网：两个网络具有各自独立的核心网络，独立管理，用户在TD-SCDMA/WiMAX网络中分别享受原有的服务。
公用计费和客户关系：在营帐维护不同的网络接入标识和统一帐号的对应关系，达到公用计费和客户关系。
极松耦合方式下产品成熟度较高，可迅速部署，但是由于两网完全独立，因此无法实现统一的用户管理和业务交互。
图2（b）为松耦合融合方式。此种融合方式下，TD-SCDMA和WiMAX各自使用独立的网关，共用HLR/HSS/AAA系统和HA。具有以下特征：
核心网分离：两个网络具有各自独立的核心网络，独立管理，用户在3G/WiMAX网络中分别享受原有的服务。
业务出口分离：用户数据分别通过各自的核心网络，访问业务平台，与业务平台的接口分别管理。
统一鉴权、认证：WiMAX网络的核心网元AGW连接到TD-SCDMA网络的HLR/HSS/AAA系统，进行用户鉴权、认证，从而实现统一的鉴权、认证。考虑到WiMAX的鉴权方式与TD-SCDMA相差较大，NWG还不支持基于IMSI的鉴权方法，现阶段的鉴权流程将保持独立，在AAA维护不同的网络接入标识间的对应关系。但今后随着标准的发展，可与TD-SCDMA使用相似的鉴权方法，做到真正的统一鉴权，认证。
业务连续性：可考虑通过GGSN或者AGW内置的FA，以及共用的HA，采用MIP技术来实现系统内/系统间的切换。做到业务连续性。但需要支持MIP切换的双模手机终端。
4.2 紧耦合
图3为TD-SCDMA和WiMAX紧耦合组网方式，在这种方式下，TD-SCDMA网络的GGSN网元和WiMAX 的AGW实现融合。主要有以下特征：
共用GGSN：网元GGSN/AGW中，集成了TD-SCDMA网元GGSN功能，和WiMAX AGW的功能，这种方式组网方便，节约投资成本。
统一鉴权、认证：WiMAX网络的核心网元AGW连接到TD-SCDMA网络的HLR/HSS/AAA系统，进行用户鉴权、认证，从而实现统一的鉴权、认证。但是TD-SCDMA和WiMAX的鉴权方式是不同的，要实现真正的统一鉴权、认证，还需要制定相应的标准供WiMAX使用。
统一的IP地址管理：AGW与GGSN采用相同的IP地址分配方式，拥有相同的地址管理系统。
漫游用户的业务连续：对于漫游用户而言，GGSN/AGW中内置FA，以及HA，采用MIP技术，可以实现基于MIP的系统间的业务连续性；而通过统一的IP地址管理功能，可以保证系统采用简单IP地址时，IP地址保持不变，便于简单IP系统中实现系统间的无缝切换。
业务计费和监听：可利用TD-SCDMA已有的监听接口，内容计费接口，修改部分流程，公用单板，接口，方便的实现WiMAX监听，计费。
4.3 两种组网方式比较
可以看出，LTE-Advanced与WiMAX的融合应该需要达到网络融合类型4（空口部分兼容式的融合）的要求，即两个网络可以共用核心网和空口，只是在无线传输侧有所区别，在这种程度上的融合，才是WiMAX和3GPP系列网络的真正融合。
7 总结
本文基于移动通信系统的演进与融合分析，提出了移动通信标准的5类演进与融合方式。并且，依据标准协议栈和网络架构分析，提出了TD-SCDMA和WiMAX的互联互通方案，并分析松耦合和紧耦合方案的优缺点；基于SAE架构，提出了TD-LTE和WiMAX融合方案以及合适的接入点；最后，探讨了LTE-Advanced与WiMAX融合的可能性。
从分析可以看出，随着技术的发展，TD-SCDMA，TD-LTE，LTE-Advanced网络与WiMAX网络的融合越来越紧密，TD-SCDMA只能实现与WiMAX系统的互联互通，而LTE-Advanced则可以实现与WiMAX的全面融合，共同发展。
参 考 文 献
[1] The Draft IEEE 802.16m System Description Document[S]，WiMAX Forum，2008.06
[2] TD-SCDMA系统技术[M]，李世鹤，杨运年，大唐移动通信设备有限公司
[3] 3GPP TS 23. 234 Group，Service and System Aspects.3GPP system to wireless local area network（WLAN） interworking[S]：system description （release6）
[4] 3GPP TS 23.402 V8.2.0，Architecture enhancements for non-3GPP accesses[S]
网络招生信息融合系统研究 篇4
高考学生和家长在报志愿的时候, 因为信息收集不足, 导致分析出现偏差太大, 造成志愿填报失误。这种失误对考生造成:自己的高考分数够外地的本科线, 但却填报本地的大专;或者被录取到的专业自己不喜欢, 甚至落榜、重新复读等不利于考生利益的结果。对学院和各地市招办造成:安排调整考生的录取专业困难, 甚至要一次又一次重新组织征集志愿等的结果, 耽误高考录取进程, 耗费人力财力。
目前, 全国多数省份都有自己的招生信息网, 每个省招生信息网的招生信息主要是公布本省、本地区、本年度的招生信息、招生政策、招生学校的简介及链接、招生计划等。教育部阳光高考信息平台——“高考填报志愿综合参考系统”。所有这些网站为考生提供的招生信息都是孤立的呈现, 简单的信息汇总, 信息的全面性、及时性, 融合性比较差。
2 网络招生信息融合系统
2.1 网络招生信息融合系统信息融合方案。
网络招生信息融合系统的主要目的是搜索采集互联网中和非互联网中各个高校招生信息, 将搜集到的招生信息进行信息融合 (格式转换、融合、存储、整理、信息分析) , 为用户提供招生信息的快速查询分析。将信息融合技术理论思想充分溶入到网络招生信息融合系统的设计中, 提高系统的空间覆盖范围、时间覆盖范围;增加系统的招生信息利用率;提高合成招生信息的可信度和精度。
2.2 网络招生信息融合系统信息融合功能层次。
根据系统信息融合的任务设计招生信息融合系统的融合三层体系框架:数据源层、融合处理层、用户层。
(1) 数据源层。该层是融合处理的基础, 融合处理的所有信息都来源于本层。数据源层的内容是网络上各个高等院校、各省市招生部门、教育部高等院校招生管理部门等的招生网站上的招生信息以及非网络的各个高校、各省市招生管理部门的招生信息以及招生领域资深专家学者的招生经验信息。信息数据具体包括历年各学校的名称、地址、邮编、电话、开设的专业名称、招生计划、招生章程、实际招生人数、各专业的最高分最低分、各省的最低控制线等等。它是整个系统的基础。
(2) 融合处理层。该层是本系统的主要部分, 主要功能是将收集到的信息进行集成、融合、评估。融合处理层将收集到的所有高校的招生信息按照院校的不同层次、不同的地区、不同的专业、招生的不同时间进行提取、整理、集成、分析、融合形成不同相关主题的数据集, 存储在数据仓库中, 为下一个层来查询显示。这一层不仅要处理结构或半结构信息, 而且在融合中要结合招生知识, 对状态进行评估, 对不准确的信息进行分析、剔除。
(3) 用户层。该层是执行查询和控制处理。通过与融合层的交互, 发出用户命令, 干预融合处理, 获得用户所需的结果。
2.3 网络招生信息融合系统信息融合过程。
第一步:招生信息采集。在互联网上各个招生网站广泛搜集、提取有关的招生信息, 并将非结构化、半结构化、结构化信息格式转换成相同结构化信息;同时搜集互联网以外的招生信息一并存储到关系数据库中。这是原始信息融合。
第二步:招生信息维护。存储在数据库中招生信息通过人机结合进行辨识, 确定可信度, 去伪存真, 进行招生信息维护。
第三步:招生信息数据导入数据仓库、按主题组织数据。不同招生信息源的信息进行相互印证分析、补充综合、协调修改及估计;对实时提供的招生信息进行分析、综合;通过分析判断, 生成综合招生信息。这是目标级信息融合。
第四步:对招生信息进行查询、分析、比较, 生成信息库, 供用户查询使用。按照用户的要求进行属性查询、判断, 信息显示。
2.4 网络招生信息融合系统数据仓库解决方案。
网络招生信息融合系统利用数据仓库在数据存储、管理和分析上的优势, 存储来自网络的招生主题信息数据。数据仓库数据库主要是关系数据库, 该领域由传统的数据库厂商所占据, 各大型数据库管理系统厂商都提供自我独立的数据仓库解决方案。数据仓库的建设过程比较复杂, 每个行业有自己的运行特点、特定的业务范围、特定的历史数据, 所以在建立数据仓库时, 须紧密结合本行业的特点和业务发展需求, 参考产品提供商的技术特点以及它们的成功案例, 比较后做出恰当的选择。
通过比较分析, SQL Server的易用性、普及性、良好的发展前景及其功能可以更好地满足研究应用的需求, 所以本系统题选用Microsoft公司的数据仓库解决方案作为网络招生信息融合系统的数据仓库解决方案, 以Microsoft SQL Server2008作为数据仓库构建平台, 应用Microsoft SQL Server数据库来存储数据仓库的数据。
3 系统工作数据流程
招生信息经过招生信息搜索引擎的搜索, 从网络进入招生信息数据库中, 然后经过数据验证、清洗、提取、融合加工后装入到数据仓库中进, 进行分析处理, 通过用户查询接口, 被用户从数据仓库中查询出来, 为填报志愿服务。在这个过程中搜索, 验证, 清洗, 提取, 融合加工, 分析处理查询是系统所做的工作。招生信息从网络中被搜索出来, 进入数据库, 装入数据仓库, 从数据仓库查询出来是系统招数据的流动过程。系统工作数据流程如图1所示。
系统工作数据流程图中数据库存放从互联网中以及互联网外搜索到的招生信息数据, 是经过验证、辩识、结构统一化后的招生信息数据。数据仓库存放以院校主题和专业主题而组织起来的格式一致、描述方式统一的事实表等数据集和经过分析处理的多维数据集。
总结
针对现在高考考生报考高等学校填报志愿过程中存在的信息不全、估计分析不科学以及同类系统中存在的缺点和不足等等问题, 提出网络招生信息融合的解决思想;设计出了系统的整体解决方案。系统建成以后将为用户提供一个网络招生信息查询平台, 能够为用户填报志愿提供有力的帮助, 提高志愿填报的科学性、合理性。
摘要：针对现在高考考生报考高等学校填报志愿过程中存在的信息不全、估计分析不科学以及同类系统中存在的缺点和不足等等问题, 提出网络招生信息融合的解决思想;设计出了系统的整体解决方案。
关键词：招生信息,信息融合,SQL Server
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[10]王孝成.数据仓库中的数据模型技术[J].湖南工程学院学报, 2002, 12 (3) .
融合系统 篇5
多传感器跟踪系统自适应Kalman滤波融合
多传感器目标跟踪的一个实际问题是如何获得目标的`过程噪声信息,以获得较好的跟踪性能.针对多传感器分布式估计融合系统,利用这种自适应技术给出了一种自适应Kalman滤波的融合方法,它具有与中心式相近的跟踪性能.计算机模拟结果表明:这种方法具有较优良的性能.
作 者：作者单位：刊 名：传感器与微系统 PKU英文刊名：TRANSDUCER AND MICROSYSTEM TECHNOLOGIES年，卷(期)：28(9)分类号：O231.1关键词：自适应Kalman滤波 目标跟踪 估计融合 adaptive Kalman filtering target tracking estimation fusion
融合系统 篇6
当前，企业及政府机关的业务系统都在如火如荼的展开电子化、信息化建设，这些方案包括了行政办公系统(OA)、供应链管理系统(SCM)、企业资源规划系统(ERP)、客户关系管理系统(CRM)、产品生命周期管理系统(PLM)等若干组成部分，这些组-成部分又建立在包括系统安全性验证、数据内容管理、信息集成及联动控制等模块构成的基础平台之上。上述整套平台都通过软件技术实现，而现代软件技术普遍具有高兼容性、高扩展性等特点，因此在此平台上结合新型的设备来达到更加方便、快捷、高效的业务处理也是一件非常容易的事情。
最初在办公系统中应用的3C产品主要是电脑产品，如台式机、笔记本、tablet PC等传统整机设备，这也是最基本最必不可少的设备。但随着电子技术、通讯技术的发展进步，传统电脑类产品也拥有越来越多的功能，例如笔记本整合度越来越高，体积缩小而保持了强大的功能。以IBM的X60为例，不但12.1英寸的幅面比一本杂志还小，还整合了指纹识别系统，将生物技术与电子、电脑技术结合。笔者主管OA系统，应要求开发领导移动办公模块时，为了保证运转公文数据的安全性，摒弃了人性化的B/S结构，使用了应用维护都很麻烦的C/S结构，并且为客户端软件(Lotus Notes)的ID文件设置了复杂的密码，而当时如果结合指纹识别技术，为办公系统配置专用笔记本电脑，从硬件角度设置安全防护，无疑在保证系统安全性的基础上，又可以简化软件架构。另外的例子就是SONY的TZ系列笔记本，不但具有指纹识别技术，而且在11.1英寸幅面尺寸，不超过3cm厚的机身中，还整合了DVDDL刻录机、蓝牙适配器、IEEE1394接口、SD/MS读卡器、Express Card等接口，扩展性极强，功能也十分强大。随着Intel的Centrino架构的普及，目前的主流笔记本都使用了这一技术，支持IEEE802.11 A/B/G协议，可令使用者在有热点的地方随时高速接入网络，处理自己的工作。即便在没有无线局域网热点的地方，仍可通过移动通信服务商提供的GPRS和CDMA无线上网方式接入网络。
当然，带齐笔记本电脑和所有附件，真正做到“移动办公”仍然是很累人的，并且对于大部分业务处理者来讲，也不需要那么强大的功能，通常收发邮件、上网查阅信息、翻看工作文档和客户演示课件等等就足够了，这些功能，通过可以上网的PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)或者捆绑了PDA功能的智能手机就能够很好的完成。自从智能手机市场逐渐打开之后，手机的产品软硬件功能逐渐强大，通讯控制模块变得越来越轻薄小巧，传统的PDA产品和手机有了渐渐融合的趋势，这些新款智能手机不但能够随时随地上网查询资料，打开doc、ppt等office文档，在整合了Pushmail功能之后，还能够便捷快速的收发邮件，更有甚者，甚至可以通过VPN方式接人企业专网，处理业务系统中的各种事务，实用性完全不弱于笔记本电脑。目前主流的智能手机操作系统包括Palm OS、Windows Mobile、Symbim、Linux等等，前三种占据了大部分市场份额，开放度相当高，各种应用软件也极为成熟。以Nokia的E90为例，该机具有330MHz工作频率的CPU，内置图形加速芯片，并且具有完整的QWERTY键盘，软件方面则使用Symbian S60系统第三版，性能十分强悍：用户可以通过Pushmail服务方便快捷的收发邮件；通过内置的功能强大的浏览器上国际互联网查询检索自己所需要的信息；使用内置的Quick Office软件浏览自己的word文档、powerpoint课件、Excel表格；将客户名片通过内置摄像头扫描并识别保存为联系人；使用第三方的VPN软件，通过WLAN或者wifi的模式，接人本企业的业务专网，办理属于自己的工作(前提是业务系统使用了B/S结构开发)。智能手机操作系统另一大阵营，是以Dopod手机为代表的Window Mobile系统，该操作系统为微软开发，与台式机的Windows系统天生结合更加紧密，早期此系统是运行在传统PDA架构之上，与运行Palm OS系统的PDA统称为掌上电脑，因此这一系统的手机，使用更加方便，可供其应用的软件也更多，操作方式也更加容易上手。运行该系统的手机，不单能够实现上述Symbian系统全部功能，而且由于硬件系统普遍配置更为强大，可额外提供更快更好的多媒体数据(特别是视频文件)播放功能。当然，即使是非智能手机，也可以有很多应用，笔者曾经参观过信息产业部的OA系统，可结合短信网关，随时将待办理公文的信息发至该节点办理人员的手机，提醒对方尽快处理该环节数据，大大缩短了公文在该环节的滞留时间，提高了工作效率。
很多先进企业的ERP、SCM系统，也使用了大量PDA，作为管理、数据更新收集、状态监控终端使用。比如某大型药品生产企业，其物流仓储管理部门，全部业务系统管理已经实现电子化管理。以原料药仓储为例：首先，工人检测查收货品后，在单位包装上粘贴包含药品名称、数量、入厂时间等信息的二维条码纸，该条码纸信息可通过手中的PDA设备随时与中央数据库进行比对，比对无误，进入仓库，同时将货物信息加入系统。仓库内，仓储数据库中按照货架的位置及仓格将仓储区划分为不同区域，入库时候的货品，会由小型搬运车搬运至仓储系统分配的区段。在出库时，仓管员手中的手持扫描设备扫描二维码存入手中的PDA，出库之后，将PDA中的出库与出库信息进行核对，保证物料出库无误。除此之外，国家食品药品监督管理部门，对于药品生产企业的仓储部分要求极高，对仓储的温度、湿度等参数都做出了严格的要求。仓储的调控系统保管维养人员，在对整个环境调控系统进行维护时，可随时通过PDA设备调用空调系统数据库中的状态参数，以监控这些数据正确性，可有效的防止因传感器失灵造成局部情况异常带来的损失。该公司使用的所有PDA，型号全部为惠普的ipaq rz1717，该机型使用了TI OMPA架构201MHz的CPU，具有32M的程序运行空间，虽然硬件设备不算强大，但价格低廉，可以通过SDIO接口方便连接外置设备并接人无线网络。软件方面，使用了扩展性兼容性都很强的Windows mobile 2003 forpocket PC系统，与PC的Windows系统结合紧密，交换数据方便，系统内自带VPN连接配置，接入企业专网稳定快捷，能够良好的完成上述所有的功能。
广电云“父母乐”智能融合系统 篇7
2015年5月29日, 国家新闻出版广电总局提出了“电视+”行动和“宽带广电”战略, 这一战略为促进传统媒体和新媒体的融合提供了行业发展目标。未来广电网络行业将不仅仅提供数字电视收视服务, 而且还将结合宽带网络技术、大数据应用技术、云计算技术、智能终端技术等为用户打造家庭智能媒体中心, 提供包括宽带、家庭无线覆盖、数字电视、跨屏互动、智慧家居、智慧社区等在内的综合多媒体信息服务。
同时广电网络面临的市场现状也不容忽视, 经过市场调研发现, 传统数字电视主要用户群体已转变为中老年用户群体, 而这一群体熟练掌握科技产品的学习成本较高, 对基于智能终端提供的新形态广电网络服务接受能力有限。如何解决用户需求、提升用户黏度、提高综合信息服务能力、开拓发展空间、挽回市场份额成为了贵州广电网络亟需解决的问题。
2 广电云“父母乐”智能融合系统建设目标
基于上述背景, 贵州广电网络对用群体进行细分, 以中老年用户为首个细分用户群体市场, 于2014年4月启动广电云“父母乐”智能融合系统项目。该项目以用户体验为核心, 通过终端+云端的技术融合, 打造专属广电网络的智能融合系统, 基于智能终端技术开发一款高性能的智能机顶盒, 成为家庭综合媒体信息网络中心, 为用户提供包括传统数字电视业务、广电宽带业务、家庭Wi-Fi无线覆盖、蓝牙外设连接、机顶盒互联网智能应用、跨屏互动业务等在内的丰富业务内容和体验;利用已在全省完成部署的数字电视双向网络环境, 为用户提供有线广播数字电视网及家庭宽带互联网接入能力;基于云平台技术部署, 应用丰富的业务系统, 使用大数据技术对用户行为进行分析, 实现产品运营精细分析, 实现个性化智能内容推荐与关联及其他智能化应用, 从而提升用户黏度。
3 广电云“父母乐”智能融合系统方案设计
3.1 设计思路
广电云“父母乐”智能融合系统的设计以研究与开发智能终端关键技术、建设与部署开放式广电云平台接入环境、设计并建立家庭多媒体信息网络中心三方面为核心, 以满足家庭用户用网需求为目标, 积极争取广电网络作为家庭网络第一入口, 同时基于平台化战略, 打造广电式生态圈, 引入社会优质伙伴, 提升广电网络价值。图1所示为广电云“父母乐”智能融合终端系统业务生态圈。
根据设计思路, 广电云“父母乐”智能融合系统分为“父母乐”智能机顶盒与广电云平台两部分:智能机顶盒作为最终业务承载, 在用户端进行部署;广电云平台提供可管可控的开放业务接入环境, 提供弹性运算及存储能力, 在整合原有数字电视业务系统能力的同时, 新增部署全新开发的“父母乐”智能机顶盒门户系统、逻辑频道混排系统、大数据应用及分析系统等业务系统, 机顶盒与云平台通过双向网络连接实现项目具体应用目标。
3.2“父母乐”智能机顶盒综合分析
3.2.1 基础功能分析
“父母乐”智能机顶盒是一款采用智能操作系统技术及硬件平台开发的机顶盒, 安装并运行基于开源智能操作系统全新定制开发的GUI桌面操作系统, 主要实现家庭媒体中心、家庭网络中心、家庭智能中心、管理中心以及安全中心五大功能, 从娱乐、生活等方面向用户提供内容, 极大地改变了现有单一机顶盒的服务业态, 如图2所示。
(1) 家庭媒体中心可支持传统广播电视业务, 同时为了满足用户在手机、Pad、个人电脑等智能终端享受广播电视业务的多元化需求, 基于微信平台开发了电视跨屏互动业务系统。系统具备在微信界面下的直播与点播能力, 并具备通过微信端进行机顶盒播放控制等行为的跨屏互动操作能力。
(2) 家庭网络中心主要通过有线及无线以太网连接技术、蓝牙无线技术、无线射频技术等网络技术, 实现家庭宽带的接入与家庭网络设备间的组网应用。
(3) 家庭智能中心将家庭“智慧化”, 通过蓝牙、Wi-Fi等实现家庭智能设备的发现和互联功能, 从而获取到相应的数据信息, 并进行展示与记录, 成为家庭数据门户。
(4) 管理中心主要实现对软件系统的升级管理、网络管理, 并拥有应用商店可进行下载更新软件。安全中心主要实现对设备安全性的管控, 以及设备的认证等。
图3、图4所示分别为广电云“父母乐”智能机顶盒硬件、软件架构。
3.2.2 呈现设计与交互逻辑分析
(1) 在呈现设计上, 采用“所见即所得”的Metro风格, 设计并开发“父母乐”智能机顶盒操作系统, 以图形化的界面形式便于用户直观理解业务类型与内容, 提升人机交互界面的友好度;在业务框架上, 进行全新定义设计, 简化业务分类及层级结构, 呈现设计上以引导推荐为主, 搜索检索为辅, 避免用户繁琐地寻找内容, 提升用户操作便捷性。如图5所示。
(2) 在交互逻辑上, 尊重用户行为逻辑, 符合电视屏幕遥控操作的操作特性, 以“用户无须思考, 看屏幕即下意识操作”为设计核心, 开发并采用了操作路径记忆、所有业务均可通过六键 (上、下、左、右、确认、返回键) 完成操作的“六键原则”、任意操作最终结果在3次“确认”操作行程内可完成等多项操作逻辑原则, 最大程度降低用户学习业务操作的门槛, 提升业务操作体验。
3.2.3 遥控器介绍
为提升用户体验, 基于中老年用户群体的行为习惯, 结合在“父母乐”智能机顶盒上开发的操作逻辑, 我们开发了一款专属遥控器。通过大量的用户调查和分析, 该遥控器的设计从按键布局、键位设置、键位响应、键位功能、外观结构、标识式样及标识印刷工艺等方面进行全新定义, 并且采用新工艺方法将锅仔片与胶质按键相结合, 使遥控器具备按键寿命长、触感清晰柔和、力度舒适、键程适中等特点, 触发按键时有清脆但不影响用户体验的声音反馈, 用户可以在舒适便捷地使用遥控器的同时, 明确每次按键的操作是否有效。
(1) 在键位设计上, 符合“六键原则”的逻辑同时, 保留了中老年用户对于逻辑频道号具备强记忆、习惯用数字键选台的操作特性保留了数字键, 并加大所有键位几何尺寸, 加大键位标识, 便于用户识别。
(2) 在键位布局、遥控器几何尺寸、触感等操作体验上, 通过对用户使用遥控器的多样本采集及分析, 以舒适遥控、无须记忆键位、便于盲操为核心, 进行了精心设计, 简化遥控器按键, 降低了遥控器的复杂度, 提升了用户操作的精准度, 通过人体工程学的设计理念充分符合了中老年用户使用习惯。
3.3 广电云平台建设
广电云平台是“父母乐”智能融合系统后台支持部分。云端平台包括核心业务系统、GUI门户系统、逻辑频道混排系统、大数据推荐系统、云端管控系统、云端虚拟化平台六个部分。如图6所示。
3.3.1 核心业务系统分析
(1) 广电云平台的核心业务系统整合了已有广播电视安全播出系统、高清互动系统与全新开发并应用的跨屏互动系统。广播电视安全播出系统与高清系统是贵州广电网络的基础核心业务系统, 前者为用户提供直播频道业务, 后者为用户提供点播、时移、回看业务, 保障用户基本的“看电视”需求。
(2) 跨屏互动系统通过微信API接入, 利用微信平台在智能终端设备上的广泛应用, 基于移动互联网和有线电视网络, 采用“端-云-端”的传输模式发送视频点播以及节目快进、快退、暂停、退出等控制指令到云端跨屏互动系统, 跨屏互动系统与VOD点播推流系统平台实时交互, VOD点播系统向用户所属的IPQAM推送点播流, 同时跨屏互动系统向系统播出服务器发送播放指令到机顶盒上, 机顶盒接收到播放指令后, 直接跳转到点播节目流上进行播放。在播放过程中, 可通过移动终端操作点播节目的快进、快退、暂停、退出等控制。完成用户操作信令交互、点播频道资源分配、用户认证鉴权等业务交互过程, 智能机顶盒即时处理多屏互动系统的控制指令, 实时锁定点播资源频点, 播出点播节目流。图7为跨屏互动系统技术实现示意图。
该系统的出现使得用户可以通过智能终端在任意时间、任意地点观看视频、体验多种应用, 良好的适应性为不同商业模式下定制不同服务提供了可能。同时, 通过这一技术方法的创新应用, 极大地降低了广电网络在双向互动终端上的投资, 可以充分利用已有单向终端资源、网络资源、业务资源及平台优势, 快速推广普及高清双向互动业务, 实现广电网络与互联网的融合应用。
3.3.2 GUI门户系统分析
GUI门户系统为“父母乐”智能机顶盒GUI桌面系统提供门户展现能力, 以提升中老年用户操作体验为出发点, 解决当前业务令用户不想用、不好用、不易用的问题。GUI门户系统以“所见即所得”的设计方式, 采用扁平化的设计思路, 给予用户清晰的直观感受, 能便捷迅速定位产品内容。
(1) GUI系统可根据不同区域的运营需要, 通过IPQAM的唯一区域码定位智能融合终端所在区域位置, 制定特效动作及业务布局方式, 实现在不同区域下灵活配置个性化桌面布局功能, 提高精准推送。将这一方法应用于“父母乐”智能融合终端系统的门户系统, 可灵活地满足运营商不同区域个性化运营的需要, 满足用户、企业对终端门户呈现的个性化需求, 为运营工作提供无限的可能性。
(2) GUI系统在机顶盒终端的布局应用采用Cocos引擎进行呈现开发, 使得交互体验更加流畅、用户操作细节呈现更加清晰明确, 向用户提供统一的业务导航、消息推送、业务推荐、产品展现、用户自服务、帮助等功能。图8所示为父母乐门户第一屏界面。
3.3.3 逻辑频道混排系统分析
中老年用户具有数字记忆“频道化”的天然习惯, 智能机顶盒上过多的业务及功能会成为其使用的障碍, 导致业务可寻性不好、转化率不高。针对该问题, 混排系统的出现能够把所有业务 (直播频道、回看、点播、增值业务和应用) 融合在可自定义分类的频道中, 用户可以在不访问冗长层级的菜单情况下, 在一个页面中就能打开所有业务。基于该系统, 所有逻辑频道信息可在后台进行编辑, 淡化直播、点播、网页、客户端类应用、增值业务的区别, 以配置文件的形式通过TCP/IP协议下发至终端, 终端即可立即应用新的配置信息, 使得终端无须进行频道搜索即可应用, 进一步简化用户操作的复杂度。图9所示为逻辑混排示意图。
(1) 技术实现方式主要是利用统一逻辑频道管理技术, 实现整合频道编号的目的。该技术通过HTTP协议和SOAP协议, 将以JSON数据方式封装的混排EPG信息文件发布至智能融合终端, 终端对该文件解析后, 进行EPG信息应用。EPG信息包含:直播、增值业务和应用的唯一全局逻辑频道号, 逻辑频道号的图标、名称、URL、应用包名以及应用类型等。终端通过直播频道列表直接访问直播、互动点播及应用业务, 也可通过数字按键直接访问直播、增值业务和应用业务, 无需手动搜索也可实现节目频道更新, 方便中老年用户使用, 提升了用户体验。
(2) 基于该系统, 还设置了逻辑频道分类功能, 可按不同的分类标签管理不同类型的频道, 如通过配置标清频道、高清频道、全部频道、已订购频道、喜爱频道等, 用户可根据业务订购的情况、收视习惯等灵活地选择对应的分类, 获得更便捷的收视体验。
3.3.4 大数据智能推荐系统分析
个性化推荐已是现有运营手段中不可缺少的一部分, 可以极大地便利用户, 促进转化率的提高。基于用户行为统计分析, 结合用户的使用场景和收视内容的语义场景, 向用户提供精准定位的智能推荐语义关联信息 (文字图片信息、影视节目、精准定位广告、台网互动增值应用、关联推荐) 。比如, 可自动在终端记录并排序用户最喜爱的频道, 提高用户体验, 深入挖掘用户价值。图10为大数据智能推荐系统架构图。
3.3.5 云端管控系统
云端管控系统主要由内部运营人员使用, 分为管理子系统与控制子系统。管理子系统是云端平台实现统一管理的功能子域, 主要由业务管理、内容管理、CP/SP管理、用户管理、产品管理和结算管理等模块组成;控制子系统是云端平台实现统一管控的功能子域, 主要由认证、鉴权、计费、计量等模块组成。
3.3.6 云端虚拟化平台
云端虚拟化平台利用先进的服务器虚拟化技术构建系统运行的计算核心, 对资源进行合理、灵活的高效配备;同时采用分级存储加热数据自动迁移技术, 使访问频率较高的服务和资源获取高效的数据IO吞吐, 大幅度提升整个平台的工作效率;动态分配及物理存储容量的智能调配, 可大幅提高虚拟机的存储利用率。图11为云端虚拟化平台系统结构图。
4 广电云“父母乐”智能融合系统运营策略
广电云“父母乐”智能融合系统为用户提供了泛终端全媒体业务服务, 为推行“平台化”运营战略提供技术基础, 实现了有线电视网络运营商面向中老年用户群体这一细分市场的创新运营。
4.1 垂直单一模式向多维运营模式转变
(1) 基于该系统的运营, 打破了广电传统的垂直单一经营模式, 向多维运营模式转变。基于开放的技术环境及可管可控的管理体系, 吸引并整合优质互联网企业、内容服务商、个人开发者的优质服务内容, 迅速集成传统视频业务和海量互联网应用, 丰富客厅大屏内容, 满足用户全方位需求。
(2) 通过科技手段的提升, 降低了老年人获得科技成果的门槛, 以此为契机发掘巨大的养老市场。比如, 将《天天健康》《贵医云》等视听内容和健康智能穿戴设备连接, 提供免费视频看病、用药咨询、网络购药、私人医生以及三甲医院挂号、体检、治疗、慢病管理、个人及家庭健康信息采集等服务, 关怀用户并使父母与子女连接, 实现了家庭健康、安全防护、子女信息连接等方面的融合。
4.2 平台能力资源实现灵活运营
(1) 采用引进、自研、整合先进技术的方式, 实现从内容、管理、服务、数据采集到技术平台等各类软硬件资源的弹性调度与分配, 实现可调配、可跟踪、可采集、可反馈、可指导、可修正的运营支撑体系, 灵活调整产品业务形态与方向, 从而优化ROI。
(2) 面对不同诉求的主要用户群体, 通过云端大数据采集, 根据用户行为及需求进行分析, 根据用户需求对产品进行细分, 定义免费产品、收费产品、功能产品, 让用户明明白白消费;通过回看、时移、七日新增、top10排行榜、限时免费、小编推荐等运营手段, 建造更好的可寻性机制, 给用户提供更有价值的服务。
4.3 引进互联网基础设施丰富运营手段
通过整合在线支付平台的功能与能力, 实现产品线上线下的综合运营, 为用户提供更加便捷、丰富、灵活的服务与产品购买方式, 也为广电生态圈提供了灵活良好的产品运营环境。借助诸如淘宝、微信等成熟的互联网基础设施, 实现灵活的支付手段, 在生态圈内打造并实现广电、合作伙伴与用户之间的多边契约关系, 实现运营商、服务商、用户的共生共赢。
4.4 打通支付通道实现运营的闭环
我们依据“平台化战略”指引, 基于开放的技术平台, 实现了钱袋、微信、多彩宝、支付宝等多种线上支付功能。通过整合在线支付平台的功能与能力, 实现产品线上线下的综合运营, 为用户提供更为便捷、丰富、灵活的服务与产品购买方式, 也为广电生态圈提供了灵活良好的产品运营环境, 在生态圈内打造并实现广电、合作伙伴与用户之间的多边契约关系, 完成对垂直单一模式向多维运营模式转变。
4.5 优化产品成本结构, 提升业务运营效率
内容直接由云端输送给用户, 改变固有产品成本构成, 达到成本控制和效率提升。同时, 还能面向用户提供先进的云计算基础服务, 包括存储服务、智能服务及针对市场的服务, 开拓新的利润增长点。
5 总结
广电云“父母乐”智能融合系统, 综合运用了大数据技术、云计算技术、物联网技术等信息技术前沿科技, 打造了广电行业首款为服务老龄化社会而研发的广电云智能融合终端产品, 以中老年用户群体的需求为核心, 以高度人性化的用户体验, 创新开发适合这一群体使用习惯与体验的智能产品, 通过有线数字电视网络为用户提供智能化的家庭娱乐、智慧健康、智能家居、智慧社区等综合服务, 让中老年用户群体无障碍享受现代科技带来的便利与关爱。
电力信息通信系统融合的构想 篇8
一、电力系统信息系统和通信系统现状
目前, 信息监管系统和通信管理系统是两个独立的系统。
信息运维综合监管系统 (IMS系统) 是集“综合网管、安全管理、桌面管理、IT运维流程”为一体的运行监管平台。实现对公司总部、下属网省直至地市各级“网络设备、安全设备、业务应用、桌面计算机、IT运维流程”的实时运行监控, 保障其安全、稳定、连续、可靠、有效运行。通过系统的建设, 实现了全视角的实时运行监管、全方位的信息安全专业管理、全过程的运维闭环管理、全贯通的安全运行监管。
通信管理系统 (TMS系统) 实现了对通信专业生产运行情况、网络管理情况的实时在线监测。通信管理系统应用功能划分为公共基础应用、实时监视、资源管理、运行管理和综合展示应用共五大类。
建设具备实时监视、资源管理、运行管理、专业管理四大业务应用, 覆盖各级电力通信骨干网和终端通信接入网, 是具有集约化、标准化、智能化特征的国家电网公司企业级通信管理平台。
二、信息通信系统融合的重要意义
2012年初, 在公司信息通信工作会议上, 栾军副总经理要求紧密围绕“两个一流”目标, 进一步“融合发展、安全运行、全面建设、深化应用”, 加快构建信息通信一体化管理、建设和运维体系, 全面提升信息通信对电网安全生产和业务高效运转的支撑能力, 支撑坚强智能电网和“三集五大”体系建设。
未来信息通信发展必须站在公司发展全局高度, 打破专业壁垒, 在一体化运作方面取得新突破。实现一体化管理体系, 一体化建设体系, 一体化运维体系。
同时, 数据共享和业务融合已成为发展趋势, 国内外一流企业的广泛实践证明, 数据共享和业务融合能够更有效提高工作效率、推动专业协同, 保障信息系统更好发挥作用, 促进管理水平持续提升。随着公司坚强智能电网和“三集五大”体系建设的深化推进, 对信息通信系统数据共享和业务融合提出了新的要求。
目前的信息通信运维支撑系统的建设存在流程不贯通, 数据重复录入等问题, 迫切需要建立数据实时共享、业务流程无缝对接、技术先进的支撑平台, 为公司的调度、运行、检修、客服、三线等工作的开展, 提供强大的技术保障, 提高信息通信整体运维水平。
三、信息通信系统整合的初步构想
信息通信系统集成包括:数据集成, 指应用在数据层面的共享与同步;应用集成, 指一个业务应用调用另一业务应用的功能, 执行一个操作得到操作结果或获取相关信息, 或者发送信息触发另一个业务应用内的进一步操作;流程集成, 指通过编排各个业务应用中的功能, 实现一个完整的业务流程;界面集成, 指将各个业务应用的操作界面整合到一个页面中, 以方便用户使用, 提升操作效率。
应用集成主要实现应用集成、流程集成, 以及通过集成平台进行的数据集成, 界面集成在企业门户中实现, 直接通过数据库访问的数据集成在数据中心实现。应用集成解决的是业务应用之间的横向集成问题。需要指出的是, 流程集成是建立在应用集成和数据集成基础上的, 流程执行模块通过编排各个应用中的服务实现流程集成。当然, 仅通过应用集成的方式也能实现流程的串联, 从而完成一个完整的业务流程, 而通过流程集成的方式可以实现对流程更为精细化的管理。
从系统运维的业务管理角度出发, 构建信息通信业务融合需要实现多业务的融合, 包括:调度方面, 实施统一调度, 实现资源的优化组合和高效利用;运行方面, 实现信息通信的统一运行监控;检修方面, 实施标准化作业, 保证检修质量, 规范检修工作, 排除故障, 降低风险。客服方面, 实现客服工单统一受理, 统一派发, 统一管理。
参考文献
[1]常英贤, 张鑫, 谢飞.基于信息通信融合的一体化管理系统研究[J].电力信息化.2013, 11 (4) :37-38
[2]王志强, 蒋城颖.电网企业信息通信融合的探讨[J].电力信息与通信技术.2013, 11 (10) :1-4
融合系统 篇9
在炮兵指挥系统作战时, 指挥员常需要对多个不同作战目标进行合并、融合, 以精减目标数量。目标融合可分为2种情况:① 冗余融合:炮兵指挥系统下属的多个侦察分队常存在将同一目标按不同编号各自上报的情况, 需要进行目标融合来消除数据冗余;② 打击归并:某些时候炮兵火力打击面足够宽, 能同时覆盖位置接近的多个目标, 进行统一打击, 可将多个待打击目标通过目标融合来进行归并[1]。
以上2种情况下的目标融合算法, 探讨了对一大批目标如何控制融合先后次序的问题。在具体分析前, 首先说明如下:假设第i条目标编号为Mi, 其包含的数据信息有:目标编号 (id) ;目标发现时间 (t) ;目标类型—分为主类 (c) 和同一主类下具体的各细类 (s) ;目标基本价值 (v) ;目标幅员—包括正面 (f) 和纵深 (d) ;目标横坐标 (x) 、纵坐标 (y) 、高程 (h) ;目标性质可信度 (k) ;侦察器材误差值 (ω) ;计数器 (表示此目标由多少条原始目标融合而来) (n) [2]。
1 “冗余融合”数学模型
在侦察分队上报的众多作战目标中, 要认定2条不同的原始目标Mi、Mj其实表示的是同一目标, 它们应同时满足“位置接近”和“类型相同”2个条件[3]。
首先, Mi、Mj应较为接近, 即发现位置差不应太大。已知发现Mi和Mj的侦察器材各自的中间误差分别为Mi·ω和Mj·ω。按照正态分布理论, 目标发现位置落在实际位置3倍中间误差距离以外的概率小于5%, 因此, 若Mi和Mj上报的位置距离超过各自侦察器材误差值和的3倍, 而它们又来自于同一目标的概率仅为:
可见, 当2目标间位置距离差超过3倍侦察误差和时, 已基本可以排除其属于同一目标的可能性。照此思路, 可以设定一个2目标间位置距离差与侦察器材误差和的比值a来判断是否满足融合的位置要求, 即当公式 (2) 成立时, 才认为有可能发生目标冗余融合:
(Mi·y-Mj·y) 2+ (Mi·x-Mj·x) 2<a2 (Mi·w+Mj·w) 2。 (2)
由于不同类型的目标其分布密度不同, 因此a值可根据目标基本价值来决定。通常价值高的目标, 因为数量少及为了安全性考虑, 部署较稀疏, 如果在较小范围内发现了多个高价值目标, 则存在冗余上报的可能性较大。因此, a值应随目标基本价值的增大而增大, 可以按照公式 (3) 决定a的取值:
a=e (Mi·v×Mj·v/10000) , (3)
式中, Mi·v和Mj·v分别为Mi和Mj的基本价值, v的取值范围一般在0～100间设置。
除了平面距离外, 待融合目标的高程差也应该作为位置判断的依据, 高程不应相差过大。由人工设定融合高程差阀值H, 即必须满足公式 (4) 才有可能发生目标冗余融合:
(Mi·h-Mj·h) ≤H。 (4)
根据目标性质的不同, H值常在10～50 m间设定。
其次, Mi、Mj的目标类型应相同才能进行融合。在Mi、Mj满足“位置接近”条件时, 认为Mi和Mj的目标主类相同, 才有可能发生冗余融合, 即必须满足公式 (5) :
Mi·c=Mj·c。 (5)
融合后新形成的目标记录各字段按下列方法取值:目标发现时间取2条目标中发现晚的;目标编号、误差值、基本价值、目标类型、幅员取可信度大、基本价值高的;纵横坐标、高程按2条目标信息的中间误差采用插值法计算得到, 如式 (6) ～式 (8) 所示:
根据条件概率理论, 2条融合后目标新的可信度 (k) 按照公式 (9) 计算:
目标融合计数器 (n) 的值为:
M·n=Mi·n+Mj·n。 (10)
2 “打击归并”数学模型
判定2条原始目标信息Mi、Mj是否能够进行打击归并, 可按下述方法进行:
首先, 打击归并同样只对位置相近的目标进行, 但与冗余融合不同的是, 判断度量不是侦察器材的中间误差, 而是火炮的毁伤半径R, R值与具体的火炮型号有关, 也可以进行人工设定得出, 位于火炮毁伤半径幅员内的各目标符合融合要求。除平面距离外, 也要考虑高程差, 高程差阀值H的设定方法与冗余融合相同[3]。
其次, 在满足距离、高程差因素的前提下, 目标的性质、幅员也会对融合结果产生影响, 分2种情况进行处理:
① 2个目标性质相同时, 可将2个目标合并看作一个幅员较大的同类目标, 新产生的目标幅员应涵盖原来的2个目标, 新目标的左边界yl、右边界yr、下边界xb、上边界xt分别按照式 (11) ～式 (14) 计算:
新目标的幅员和平面坐标按照式 (15) ～式 (18) 计算:
M·y=0.5× (yl+yr) , (15)
M·x=0.5× (xb+xt) , (16)
M·f=yr-yl, (17)
M·d=xt-xb。 (18)
新目标的目标性质属性与融合前的2目标相同。
② 2个目标性质不同时, 将其融合后形成新目标的边界值、幅员、坐标等仍与上面几式计算方法相同, 但新目标的目标性质属性只能采用其中相对重要的目标的值, 而需将另一个舍弃。原则上, 应考虑将相对基本价值和幅员较小的目标性质删除掉, 假设需删除的目标为Mc, 常用的删除准则为:
(Mc·v≤40) ∩ (Mc·f≤20) ∩ (Mc·d≤20) ∩
(Mc·f×Mc·d≤200) 。 (19)
最后, 还需比较一下目标融合与否对所需的炮火打击弹药消耗量有何不同, 如果融合后所需的弹药消耗量远大于不融合时, 则认为不宜融合。判断标准可设定如下[4]:
(M·f×M·d) >1.5× (Mi·f×Mi·d+Mj·f×Mj·d) 。 (20)
即:如果融合后的目标幅员大于非融合情况下二者幅员之和的1.5倍时, 认为合并后耗费弹药过多, 不宜进行打击归并。
融合后新形成的目标记录各字段按下列方法取值:目标发现时间取2条目标中发现晚的;目标编号、误差值、基本价值、目标类型、可信度取基本价值高的;纵横坐标、幅员的计算方法上面已有介绍, 高程按2条目标信息的幅员采用公式 (21) 的插值法计算得到:
目标计数器 (n) 计算方法与冗余融合相同。
3 目标融合次序控制算法
上面给出了作战目标发生“冗余融合”和“打击归并”的判断依据, 但在一批目标中, 一个目标可能会与其他多个目标都发生融合, 如果不对融合次序进行控制, 那么同样一批目标数据, 可能仅仅因为排列顺序不同而导致融合结果不同。为避免出现这样的问题, 需要对各目标的融合次序控制算法进行研究。
为此, 引入一个新的参数:目标融合度ζ, 以表示目标融合的优先程度。当两目标发生融合时, ζ的计算方法如公式 (22) 所示[5]:
ξ=0.3×B+0.4×exp (-d/D) +0.1×exp (-h/H) +0.1×Kf+0.1×Kd, (22)
式中, B为与目标性质相关的变量。当2目标性质完全相同时, 取B=1;当2目标主类相同、细类不同时, 取B=0.5;若主类也不相同, 取B=0;d为2目标的水平距离;D为人工设置的距离阈值, 常设为50 m左右;h为2目标的高程差;H为人工设置的高差阈值, 常设为10～50 m左右;Kf为2目标的正面比值;Kd为2目标的纵深比值。
有了融合度的概念及计算公式, 就可以对一批目标中所有可能发生融合的目标两两进行融合度计算, 按照融合度高低对目标依次进行融合, 经过几轮迭代完成所有目标融合, 这就保证了融合发生次序的唯一性。
假设目标数组为MB[m], 存放m个待融合目标数据项;另有目标保留标志数组bs[m], bs[i]为1表示第i个目标尚存在, 未被融合;bs[i]为0表示第i个目标已被融合, 不再存在。对于某目标项MB[i], 应与排列在之后的其余各目标项依次进行融合度计算, 最终找出应与其优先进行融合的目标项, 该算法的详细处理流程如图1所示。
4实际应用
应用上面所介绍的“冗余融合”、“打击归并”数据融合原则与融合次序控制算法, 结合炮兵作战实际, 在编制的融合程序中进行具体的目标融合计算。设待融合目标数组MB[5], 共有6条目标项, 参数如表1所示。
③ 各目标项的纵坐标:采用高斯坐标系表示; ④ 各目标项的可信度均为“可靠”。
制定如下目标融合准则:
目标融合距离阈值D——50 m;
目标高程差阈值H——15 m;
火炮毁伤半径R——500 m;
目标发现时间间隔T——3 600 s。
根据上述融合准则, 执行数据融合流程。首先, M1号目标开始依次与后面的各号目标进行融合度计算, 比较结果:它与M2号目标不发生融合, 但可与M3号目标进行冗余融合生成新目标, 按融合规则, 新目标的目标类型保持不变, 横坐标、纵坐标、高程、可信度等根据式 (6) ～式 (9) 计算求得, 而目标编号、发现时间、价值、正面、纵深等遵从相对价值较高、目标发现时间较晚的M1号目标的取值;而后此新目标再与M4号目标比对后, 发现仍可进行冗余融合, 继续合并为新目标, 新目标项各取值的计算方法同上;接着比较, M5号目标由于目标发现时间间隔过长, 而不再继续发生冗余融合, M6号目标也不符合融合条件, 至此第1轮融合度比较结束。接着, 开始第2轮融合度比较, 即M2号目标开始依次与后面尚存的各号目标进行融合度计算, 比较结果:它只能与M6号目标发生打击归并融合, 形成新目标的横坐标、纵坐标、正面、纵深、高程等通过加权计算得出, 保证火炮打击范围要同时覆盖原2个目标, 而目标编号、发现时间、目标类型等遵从相对基本价值较大、覆盖幅员较大的M2号目标的取值, 至此第2轮融合度比较结束。同理开始第3轮融合度比较, 结果发现各尚存目标均不再发生融合。
最终剩余3组融合后目标, 结果如表2所示。
5 结束语
针对炮兵作战指挥中常需要对多个作战目标进行融合的实际情况, 深入剖析了“冗余融合”和“打击归并”2种不同情况的目标融合算法, 研究了如何控制目标的融合先后次序, 并在此基础上进行了实例计算。实践表明, 相关的目标数据融合算法在炮兵指挥自动化系统的作战应用中是可行的。
摘要：针对炮兵系统在指挥作战过程中, 指挥员常需要对下属各侦察分队上报的不同作战目标进行分析融合、从而更有效地对目标实施精确打击的实际问题, 分别深入探讨了“冗余融合”和“打击归并”两种不同数据融合方式的数学模型构建方法, 分析了待融合数据项的合并计算原则。在此基础上, 进一步讨论了多批次目标的融合次序控制算法, 并通过实例计算得出了实际的目标数据融合结果, 为指挥员决策提供了参考依据。
关键词：作战目标,冗余融合,打击归并,目标融合度
参考文献
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煤炭企业两化融合系统设计 篇10
十七大提出“五化并举, 两化融合”的新战略思想, 其中“发展现代产业体系, 大力推进信息化与工业化融合”深刻地揭示了信息化与工业化相互促进、相互依存和融合发展的特点, 将信息化推到了一个新的高度。对于煤炭企业, 两化融合的主要内容是煤矿生产过程自动化和管理过程信息化及二者的融合。前者可提高生产、安全水平, 后者可提高企业管理水平, 二者的融合则全面提高企业的生产力[1]。两化融合的基础是建设完善的综合自动化系统和管理系统, 将煤矿生产过程所涉及的采、掘、运、供电、给排水、洗选、通风、环境安全、抽采、防突、灾害管理、设备管理等各环节进行有效管理, 并将信息数据整合, 为煤矿安全生产提供科学决策依据。
目前国有大型煤矿井下生产自动化程度一般较高, 大多数矿井的生产过程都在不同程度上实现了机械化和自动化, 但在采、掘、运等环节上采用了不同的自动化系统, 系统之间彼此独立, 难以形成整体。众多中小型煤矿经过多年发展, 许多设备已具备智能接口, 可实现数据采集和设备控制, 但是这些设备大多数是独立运行的, 其通信方式有RS232、RS485、CAN、以太网等, 通信协议有Modbus TCP、DNP 3.0、Profibus等。各系统和设备之间没有统一的数据接口, 不能采用一种通用的标准或规范, 无法获得共享通用的数据源, 于是不同的系统和设备之间形成了彼此隔离的信息孤岛, 使得煤炭企业的两化融合难以实现[2]。
针对上述现状, 笔者采用模块化、标准化软硬件设计方法, 以工业现场开放式控制器ARIOC及其配套的功能模块ARI201、实时监控平台ARIDT为基础, 设计了一种煤炭企业两化融合系统。
1 系统设计方案
煤炭企业两化融合系统整体结构如图1所示。
该系统采用ARIOC控制器作为生产过程自动化系统和管理过程信息化系统的纽带, 向下通过各类型的ARI201模块和工业现场设备通信, 向上通过ARIDT平台将工业现场数据整合后, 以OPC和Web Service方式与企业综合自动化系统和管理系统连接[3]。其中, ARI201协议转换模块负责和已采集现场数据的系统通信, 如煤矿安全监控系统、井下人员定位管理系统等;ARI201通信控制器负责和现场仪表及自动化系统 (如井下水仓抽水自动控制系统、瓦斯抽放控制系统、电网监控系统等) 通信;ARI201 I/O模块负责其它采集或者控制数据的传输。所有采集的数据都通过ARIDT平台进行整合。数据整合后, 可充分发挥各系统的关联作用, 比如从煤矿安全监控系统中发现瓦斯超标、通风故障后, 在ARIDT平台上通过人员定位管理系统自动通知井下人员撤离, 同时通过企业综合自动化系统和管理系统通知各级相关人员完成指挥、调度等工作[4]。
2 ARIOC控制器的结构及特点
ARIOC控制器的处理器为ARM9, 软件平台为嵌入式Linux系统。ARIOC控制器结构及其与ARI201模块的连接如图2所示, 实现不同功能的ARI201模块均通过总线方式扩展。使用时可针对不同的协议或通信方式, 通过插拔扩展模块来完成相应的功能[5]。例如, 采用Profibus方式进行数据通信的井下水位PLC可选用支持Profibus的ARI201模块;某些矿点的生产设备离主控中心比较远, 网络部署比较困难, 在这种情况下可选用GRPS/GSM通信模块完成远端数据的收发功能。
ARIOC控制器特点: (1) 模块化结构; (2) 开放的系统互连; (3) 全面的系统冗余; (4) 可扩展、可升级的功能模块框架; (5) 32位实时处理平台; (6) 集成的应用开发环境; (7) DIN导轨式安装结构, 方便现场安装。
ARI201系列功能模块的特点: (1) 基于智能化微处理器平台; (2) 开放的系统结构; (3) 完全、真正的冗余; (4) 与ARIOC的快速集成; (5) 工作温度范围宽; (6) 用户可对模块的特定选项进行配置; (7) 针对某些模块的短路和断路检测功能; (8) 自动故障检测和切断功能; (9) 设备驱动可以下载和配置。
3 实时监控平台ARIDT的功能及结构
ARIDT平台采用Erlang作为底层支撑语言、Mnesia作为实时数据库基础, 其结构如图3所示。
ARIDT平台位于过程控制层和应用层之间, 起着承上启下的作用, 其主要功能:
(1) 对由ARIOC及ARI201系列模块组成的过程控制层的数据进行整合, 通过综合分析, 根据设定的预案和现场实时数据, 自动发出控制信号, 协调各子系统的工作。
(2) 以OPC和Web Service方式与应用层通信, 将整合后的数据提供给应用层, 为分布于网络中的各控制中心提供实时数据的分发和传送, 并接收应用层系统的指令, 同时下发给过程控制层的相关设备或系统。
(3) ARIDT平台本身也可以Web方式提供功能完备的图形用户界面, 可实时显示设备状态、报警信息及其它与设备相关的信息。
4 实际应用
四川恒鼎实业有限公司在云贵川三省拥有40余家煤矿, 将煤炭企业两化融合系统方案应用于其中的28个矿点, 各矿通过租用光纤与监控中心联网, 形成了矿、区域中心、集团三级联网管理, 现场工业自动化系统与公司协同办公系统、网络视频会议系统、人力资源管理系统、产运销管理系统有机融合, 实现了煤矿生产经营的管控一体化。其中现场工业自动化系统包括瓦斯监测系统、瓦斯抽放系统、压风机监控系统、通风系统、供电监控系统、排水自动控制系统、集中值守物资计量系统。
一年多的运行情况表明, 该两化融合系统可对煤矿各生产环节的生产状况进行不间断地实时监测、监视、控制, 通过综合管理平台进行分析控制, 对各类异常进行及时预警, 减少了安全事故几率, 降低了生产制造成本, 提高了管理水平和经济效益。
5 结语
针对煤矿自动化系统各自独立, 接口、规约多样等问题, 提出了一种煤炭企业两化融合系统设计方案。该系统适应性和稳定性强, 施工简便, 维护简单, 对提高煤矿安全管理水平起到了很好的作用。
参考文献
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[4]陈世建, 纵瑞梅.煤矿电力监控系统的研究与设计[J].煤炭技术, 2010 (1) :68-70.
融合系统 篇11
关键词：嵌入式系统；学科体系；平台模式；对象学科
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）05-0159-01
一、嵌入式系统简介
（一）嵌入式系统的产生。嵌入式系统诞生于微型计算机时代，并且嵌入式系统出现后对一些专用计算机进行了短暂性的探索，便进入到嵌入式系统独立的微型控制器发展时代，即微型控制器的智能化电子系统直接在嵌入式处理器与外围集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机与外围集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机。其与专用的微型计算机不同，其属于嵌入式处理器而非通用微型处理器。
（二）专用计算机探索的失败之路。嵌入式系统应用中，其需要具备体积小，性价比高，可靠性高的要求，但无论是在工控机，还是单板机上面进行探索，都无法满足这一要求。后来，人们就直接将原有的微型计算机体系机构进行了简化设计，将嵌入式系统集成在一个半导体芯片中，形成了单片机的“雏形”。Motolora公司的6801系列就是由6800系列微型机简化后集成的单片微型计算机。单片微型计算机满足嵌入式系统小体积、低价位、高可靠性以及对象可控性方向的改进要求。
（三）嵌入式系统的独立发展道路。嵌入式系统的为控制器（MCU）的发展之路，是基于ntelMCS51单片机、iDCX51实时多任务操作系统开辟的单片机的独立发展之路，MC551是一个原创式嵌入式处理器，在微电子学、集成电路的基础上，按照嵌入式系统应用要求，原创式嵌入式处理器。MCS51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器（SFR）的管理模式，奠定了嵌入式系统的硬件结构基础；iDCX51是专门与MCS51单片机配置，满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。
二、嵌入式系统的四个支柱学科
目前，嵌入式系统还没有发展成为独立的学科体系。从上文对于嵌入式系统发展背景及过程的研究阐述来看，“嵌入式系统”是包括电子学科、微电子学科、电子技术学科、对象学科等四个支柱学科的交叉与融合，是在这个基础上构造了平台的模式，实现各学科的不同定位与分工，进而满足于应用需求的。
（一）四个支柱学科的关系。嵌入式系统的四个支柱学科主要包括微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科等。其中计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证，微电子学科是嵌入式系统发展的基础，对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科。
（二）领衔的微电子学科。微电子学科与半导体集成电路为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础，所以微电子学科具有领衔作用。集成电路中会集中体现电子技术学科、计算机学科的重要研究成果，如早期的数字电路进程，到现代的模混合、软/硬件结合、以IP为基础的知识与知识行为集成。
（三）为平台服务的计算机学科。现代计算机出现后，计算机学科被分成了两个学科分支，包括通用计算机学科和嵌入式计算机学科。通用计算机学科和嵌入式计算机学科的技术发展方向和技术内涵是不同的。嵌入式计算机学科与原有计算机学科在内容上存在较大的差异，其与嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关，因此不能用通用计算机的概念来解释嵌入式系统。为承担嵌入式系统新学科的建设任务，嵌入式计算机与微电子学科、电子学科、对象学科联系紧密。从而能够实现对嵌入式系统集成开发环境构建、对嵌入式系统进行人为编程、程序设计等任务需求。
（四）广泛服务的电子技术学科。在嵌入式系统中，电子技术学科提供了最为广泛的技术服务，电子技术将微电子领域的集成电路设计，从原有的电路集成、功能集成、技术集成拓展到了知识集成；为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持；在对象学科中，广大应用工程师在嵌入式软硬件平台上能够实现最为广泛的应用。
（五）对象学科的最终出路。对象学科是嵌入式系统的终端用户学科。对象学科对嵌入式系统的应用领域进行有效的拓宽，它基本囊括了所有的科技领域。相对于对象学科来说，嵌入式系统相当于智能化工具，对象学科的能够实现在嵌入式系统上构建出本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。另外，在应用过程，会不断的给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求，从而能有目的的对嵌入式系统平台进行技术水平的提升。
三、平台模式下的学科
（一）平台模式的由来。在知识经济时代，平台模式是一种基本的产业、科技模式，是人类知识分离规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。对于一体化产业模式与平台差异模式本质差异性的体现，可以对上世纪60年代的收音机产业和90年代的VCD/DVD产业进行对比。
（二）嵌入式系统的平台模式。依据知识的分离性发展规律，知识应用者不需要对创新知识进行了解，知识创新者也不需要涉及知识应用领域；但按照知识集成性发展规律的要求，知识创新者需要将需要将创新知识成果集成到工具之中，打造知识平台，而知识应用者在知识创新者所集成的知识平台上，要实现对创新知识的应用；而对象学科所对应的是用户，所以该领域的电子技术应用工程师需要在现有的嵌入式系统平台上实现嵌入式应用系统设计。微电子学科、嵌入式计算机学科、电子技术學科（非对象学科领域中的应用工程师），不是嵌入式系统的终端用户，这些学科的目的是将一些创新科技成果转化成为形形色色的知识平台。
（三）平台模式下的学科定位与分工。嵌入式系统中四个支柱学科的定位，所指的不尽己所能是学科知识结构的定位，还包括知识平台模式中的定位，其定位类似于“3+1”模式，即微电子学科、计算机学科、电子技术学科作为嵌入式应用，构建与各类不同的应用平台上，不介入嵌入式系统的具体应用；对象学科，却必须要介入于嵌入式系统应用平台基础，实现嵌入式系统在本学科领域中的产品化应用，不介入嵌入式系统的平台构建。
参考文献：
[1]何立民.嵌入式系统的产业模式[J].单片机与嵌入式系统应用，2006，（1）。
航空发动机诊断系统数据融合研究 篇12
航空发动机转子系统作为航空发动机主要构成部分，为发动机提供动力保障。然而飞行器在飞行过程中会发生喘振，会突突作响，严重时会出现放炮声。这是一种低频(通常是几赫兹或几十赫兹)高振幅的压力振荡现象。在压气机里的气流原本是平稳流动的，当喘振时其气流速度产生周期性突变，压力发生剧烈脉动，压气机的出口压力急速下降，气流出现倒流现象，涡轮后的温度突然升高，严重时会烧坏涡轮并损坏发动机。这是发动机工作时绝不允许出现的状态。
采用双转子结构为的就是防止喘振现象。这样做的最大特点是把多级轴流压气机分成两个独立的转速不同的转子，各自由自己的涡轮带动。这是通过两个转子的转速不同，自动调节压气机前后两个转子的工作状况。当整台发动机转速下降时前面的低压压气机的转速下降得多一些，后面的高压压气机的转速降得少一些，即高压压气机能在稍高的转速下，提高高压压气机的流通能力，使由低压压气机流出的气流全部顺利地通过高压压气机。这种防喘方法是很有效的，因此在高增压比的发动机的压气机设计中，双轴结构得到了广泛的应用。
我们对转子系统的安全检测同样被广泛地运用于航空发动机中，避免在飞行过程中发生故障，产生不必要的人员和财产的损失。然而在故障早期阶段，故障特征的出现具有不确定性。为了提高航空发动机诊断系统上的准确性，我们在航空发动机诊断系统中运用数据融合技术，消除信息源本身固有随机性和噪声影响，在综合反映系统状态的同时，保证所得结果具有较高的可靠性。
1 数据融合的原理
数据融合是利用计算机技术对若干传感器获得的空间和时间观测信息在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和估计任务而进行的信息处理过程，数据融合中心通过多传感器获得观测对象的特征信号以提取征兆，并进行多层面的关联组合、数据选择，从而获得对观测对象的各方面的信息更可靠的认识和潜在的发展趋势的态势评估[1]。数据融合分为两层：低处理层和高处理层。低处理层包括：直接处理数据，目标检测、分类与识别，目标跟踪等;高处理层包括态势估计与融合结果的进一步调整[1]。数据融合的实现过程如图一所示：
级别0：对输入数据的先处理，满足后面的估计与处理器对计算量和计算顺序的要求;
级别1：通过传感器获得估计信息进行融合，以便获得更加精确的估计;
级别2：辅助实时实现态势估计;
级别3：辅助实时实现威胁评估;
级别4：通过对估计的修正，评价是否需要其他信息的补充，以及是否需要修改算法获得更加可靠的结果。
2 典型数据融合方法介绍
数据融合方法结构有多种不同的分类方法。在前处理的条件下，融合结构被分为像素级融合、特征级融合和决策级融合等。
证据理论作为决策级融合的一种重要方法，本文对其做简要的介绍。
证据理论即Dempster-Shafer，是由Dempster于1967年首先提出，在1976由他的学生shafer进一步发展起来的并系统形成的一种推理理论[3]。D-S证据理论在证据中引入了不确定性，建立了基本概率赋值函数(Basic probability assignment function)、信任函数Belief function)、似然函数(Plausibility function)等公理，它是在一个识别框架(frame of discommend)U=(a1,a2,a3,…,an)中进行一系列的计算，U中的元素满足相互排斥的条件，设2U为U的一个幂集，则有：
定义1：基本概率赋值函数
m(A)是集合2U～[0,1]的映射，如果函数m满足：其中m(A)称为事件A的基本概率赋值，它为对事件A的支持度，Φ为空集，前者表示对不可能命题Φ的支持度为零，后者表示对所有子集的U的集合2U中的全部元素的支持度之和为1，基本反映了A本身信任度。
定义2：信任函数
称Bel为信任函数，称Bel(A)为命题A的信任度，表示对A的全部信任。
定义3：似然函数
则称Pl为似然函数，称Pl(A)为命题A的似然度。
D-S处理步骤：
(1)建立识别框架，记作U，则2u是U的一个幂集，且2U∈[0,1];
(2)构造信任区间的下限Bel(X),信任函数
(3)得到信任函数，运用证据理论对聚类分析后得到的故障两两进行数据融合，得到故障向量;
(4)根据故障原因向量得到各元素的故障概率，根据故障概率判断故障原因。
3 国内外数据融合研究动态
Lawrence A.Klein教授于1993年编著的《Sensor and Data Fusion Concepts and Applications》将数据融合的概念系统地进行梳理，并详细地介绍了D-S证据理论和如何使用D-S证据理论来融合两个或更多个传感器的概率分配值[2]。
在数据融合系统的设计与开发问题上，David L.Hall和Ed Waltz论述了获取数据融合系统需求的系统方法和论述了设计与开发数据融合系统的实现实验，这些在自动推理、分布式协同问题求解、航空电子信息融合体系结构和数据关联等方面等到了广泛的运用[3]。
鲁峰、黄金泉等人在航空发动机部件性能故障诊断方法研究将D-S利用模糊逻辑调整决策权重以进行D-S证据理论的决策融合诊断，从而有效地提高了部件故障诊断精度[4]。
陈果、陈立波等人在一种磨损故障融合诊断新方法及其应用中提出了一种基于D-S证据理论的磨损故障融合诊断方法，并进行了实际诊断案例分析，等到了验证[5]。
李轶、靳新在D-S算法在信息融合中的研究与实现中对D-S算法在目标识别问题中进行了较全面深入的研究，并且从信息融合角度对D-S证据理论进行了实现和验证[6]。
杨建平在证据理论早期故障诊断信息融合中的应用研究中把D-S证据应用到航空发动机信息融合的早期故障诊断中，建立了对应证据理论对早期故障进行诊断的模型[7]。
4 结束语
本文叙述了数据融合的原理和典型方法，介绍了国内外对航空发动机数据融合的研究发展概况，为此方法运用于航空发动机故障诊断打下了充实的理论基础，通过其他数据融合方法的实现验证了对其运用于航空发动机的可实现性和有效性。
参考文献
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