信息集成技术

信息集成技术（通用12篇）

信息集成技术 篇1

随着我国工业经济社会的发展, 我国的铁路信息化进程要根据铁路的运输需求不断增大而进行改变, 所以加上计算机技术的全面推广和利用, 专用的铁路信息集成技术已经成为铁路运输生产、组织管理不可缺少的有力工具, 所以以下我们就以分析专用铁路信息集成技术分析的重要性和主要的铁路信息集成技术进行研究, 从而确定铁路信息的集成有效性和科学性。

1 分析专用铁路信息集成技术分析的重要性

1.1 保证铁路系统高效运行

在铁路系统的开发建设和运行中, 铁路部门要建立全面的保证铁路运行的方式, 从铁路运行的地理特质外部气候环境等各方面都要开展全面的铁路系统运行, 例如:铁路运营过程中通过的地理信息分析, 是主要的能够把铁路系统安全输送的有效分析手段, 而且我国的法律法规也明确的规定了到2020年, 将在全路建成具有中国特色的铁路运输信息系统, 其总体水平跃居世界先进行列的总目标。《铁路信息化总体规划》贯彻铁路跨越式发展战略, 明确了铁路信息化的指导思想、建设原则、总体目标、体系结构和实施策略。《铁路信息化总体规划》指出, 铁路信息化建设必须以科学发展观为指导, 按照国家信息化建设基本框架和铁路跨越式发展思路, 紧密结合铁路运输生产的实际需要, 努力推进运输组织、客货营销、经营管理的现代化, 整体提升铁路产业水平和经济效益, 推进铁路现代化建设。

因此分析专用的铁路信息集成技术能够将铁路运行中的不良情况进行分析和排除, 保障铁路的积极开展和运行, 将整个铁路的运行安全作为信息系统建立的主要依据, 而且信息化和数据化的数据库建设能够对铁路的地理信息管理提出更多的保障, 专用的铁路信息集成技术具有多来源头、多尺度、宽领域和动态变化等特征, 因此专用的铁路信息集成技术能够将更多的相关铁路运行的专业维护铁路运输事业的系统进行完善, 形成从理论到实践的有效信息系统的落实, 从而将铁路运行的系统能够全面的保证运行。

1.2 提升铁路的系统管理技术

铁路系统的管理技术作为整个铁路系统的核心, 能够将铁路系统的全面高效运行进行积极的保障, 而且管理是整个铁路系统运行中最为主要的环节, 对于铁路系统的内部员工和对外执行手段, 都有鲜明的帮助和指导作用, 因此铁路系统的管理技术在专用铁路信息集成技术的带动下, 其管理模式和管理经验都会被丰富, 而且铁路的系统管理作为铁路部门的实力表现, 更要具有对现实信息总结的科学性从而才能够将系统管理技术不断地提高。

在铁路运输生产中系统的管理成为保证其稳定的主要手段, 因为铁路系统管理技术在有效性的专业铁路信息集成技术帮助下更加具有针对性, 能够将铁路的管理系统全面的进行完善和调整将整个的铁路运行管理不断地进行技术和手段管理上的创新, 实现整体上的系统管理技术的质量提升和调整。

2 专用铁路信息集成技术分析的落实点

2.1 确立自己的责任意识

所谓的专用的铁路信息集成技术主要是以铁路的特殊服务性为主的, 铁路形成专业从运输到服务等相结合的服务流程, 因此建立专业的铁路专用信息集成技术就是为了将铁路的运行和发展进行完善, 但是完善过程是较为漫长的, 只有先将自己的特殊性质明确, 将保证人民群众的生命财产安全作为自己的服务出发点, 才能够总结对专用铁路信息有效地信息集成技术, 从而在铁路系统的进一步发展和创新过程中, 才有更多的可行点作为参考, 直至建立起全面的铁路信息集成系统。因此要建立专用的铁路信息集成技术的分析点要将自身的责任意识进行确立, 从而保障铁路信息集成技术的全面落实。

2.2 建设业务流程集成技术

铁路运输其高效运转必须要有一个强有力的信息系统进行支持, 而且当前的铁路信息系统经过多年的建设和发展, 已经建立了大量的信息系统, 从客运流量的调度指挥, 再到客运服务系统以及货运系统的运输管理系统的建设和完善, 都取得了较好的收益, 但是都不能将日新月异的现代社会经济的发展建设全面的适应, 而且各系统之间的资源还不能够共享, 因此要建设全面的业务流程集成技术, 才能够将这一现实问题进行解决。

首先业务流程要建设具有面向服务的架构, 给铁路的信息集成技术打好基础, 在进一步的发展业务流程的语言, 再建设铁路信息共享平台, 将铁路系统内部的各信息都能进行全面的处理, 而且共享的信息应用中能够将客户的需要尽最大程度的满足, 而且该系统还能对铁路系统的货物进行查询, 准确的表达火车的批准状态, 因此通过集成系统的相关服务, 可以让高层的调度人员能够全面的掌握级车的运行情况, 进而在进一步的运输生产中带来更加有效地调动和分配, 再加上铁路信息系统能够提供的信息量非常强大, 通过集成的信息集中方式能够有效地整合、封闭、利用, 可以将铁路信息共享的资源全面的扩大和分散, 因此专用铁路信息集成技术才有更多的建设空间。

3 结合现代化的电子信息技术

铁路事业的发展和建设是为了将我国的经济建设最大程度上进行发挥, 所以我国的铁路建设要实施全方位、多领域、宽层次的信息技术服务, 就必须要结合现代化的电子信息技术, 在对信息进行全面的分析, 从而将我国的铁路事业建设的更加的全面和完善。

铁路信息专有化的建设, 仅仅依靠人工是不科学也是不现实的, 因为人工作业中存在很多的误差, 会促使铁路信息收集不够完善, 所以现代化的电子信息技术就给铁路工程的专有化信息提供了保障, 所以结合实际的需要利用电子技术, 才能够将专用的铁路电子技术进行落实。

4 结语

在对专用铁路信息集成技术进行分析的时候最重要的就是要掌握铁路目前的发展情况将实际的运行操作情况不足之处进行分析, 从而找到最适合我国当前铁路建设事业的信息集成手段, 为铁路的安全正常运行提供更多的保证。

参考文献

[1]翟勃, 汪群, 陶永宏, 李季.专用铁路信息集成技术研究[A].煤炭工业通信信息中心、中国煤炭学会计算机通讯专业委员会, 2010.

[2]王洋, 周勃, 董宝田.业务流程集成技术在铁路信息共享中的应用研究[J].铁路计算机应用, 2010 (01) .

[3]史天运, 王英杰, 李平.数字铁路框架体系的研究[J].交通运输系统工程与信息, 2010 (6) .

信息集成技术 篇2

集成电路设计与集成系统专业是2003年教育部针对国内对集成电路设计和系统设计人才大量需求的现状而最新设立的本科专业之一。集成电路设计和应用是多学科交叉高技术密集的学科，是现代电子信息科技的核心技术，是国家综合实力的重要标志。它通过理论与实践相结合的培养模式，以培养既具有坚实的理论基础，又具有丰富的集成电路开发、电子系统集成和工程管理能力的复合型和应用型高级集成电路和电子系统集成人才为目标，重视本专业的发展前沿和相关专业知识的拓展，注重培养学生的动手能力。

基本信息

业务培养目标

本专业培养德、智、体全面发展、从事集成电路设计、微电子器件与集成系统领域的研究、设计、制造、开发、管理和教学方面工作的专门高级人才。

业务培养要求

该专业培养的学生不仅对微电子材料及其工艺技术有所了解，而且更具有电路与系统，电磁场与微波技术、电磁兼容技术以及系统封装设计，多芯片组件设计和微电子工艺技术等多方面的知识。本专业毕业生应熟练掌握一门外语，有较强的分析、解决理论及实际问题和计算机应用能力，能在集成电路设计与集成系统及相关领域从事科研、教学、科技开发、生产管理和行政管理等工作。

主要课程

计算机应用技术、模拟电路与数字电路、电路分析基础、信号与系统、集成电路应用实验、现代工程设计制图、微机原理与应用、软件技术基础、量子力学与统计物理、固体电子学、电磁场与波、现代电子技术综合实验等

核心课程

固体电子学、电路优化设计、数字通讯、系统通信网络理论基础、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、集成电路CAD、微处理器结构及设计、系统芯片（SoC）与嵌入式系统设计、射频集成电路、大规模集成电路测试方法学、微电子封装技术、微机电系统（MEMS）、VLSI数字信号处理、集成电路制造工艺及设备、修业年限

四年

授予学位

工学学士

主要实践环节

电子线路CAD、单片机课程设计、数字系统课程设计、电子设计综合课程设计等专业发展前景

集成电路设计涵盖了微电子、制造工艺技术、集成电路设计技术的众多内容，目前国内外对集成电路设计人才需求旺盛。集成电路的应用则覆盖了计算机、通信、消费电子等电子系统的集成与开发，随着电子信息产业的发展，使国内对高层次系统设计人才的需求也在不断增加。集成电路设计与集成系统专业的学生主要学习数理基础知识、集成电路设计技术和电子系统集成所必须的电路、计算机、信号处理、通信等知识。

通过课程设计、实验、生产实习和毕业设计环节，学习各种工具的使用，使学生将所学理论基础知识逐渐转化为实际的集成电路设计和系统集成等技能。

学生毕业后能从事集成电路设计、制造、封装测试以及集成电路工具的研发等工作，也可在电子系统（如计算机、通信、家电等）领域中从事教学和研发等技术工作。在硕士或博士研究生阶段可从事集成电路设计方法学、片上系统设计、集成电路制造工艺等集成电路设计方面的研究，也可从事计算机、通信、信号处理以及电路系统开发等集成电路应用方面的研究工作。就业方向

集成电路设计与集成系统专业介绍可在与通信产业相关的高新技术企业、科研设计单位、国防军工企业、政府部门、大专院校、邮电等单位和研究院所从事现代通信系统、通信工程与技术、计算机网络与数据通信、无线通信、遥控遥测、INTERNET、INTRANET、嵌入式计算机技术、嵌入式INTERNET技术等有关工程技术的研究、设计、技术开发、教学、管理以及设备维护等工作。约15%优秀毕业生学生可推荐免试攻读硕士研究生。

开设院校

国内该专业主要开设院校：青岛科技大学西安电子科技大学电子科技大学

4西安邮电学院

5北京航天航空大学

6华南理工大学

7天津大学

8天津理工大学

9华中科技大学

10黑龙江大学

11杭州电子科技大学

12重庆大学

13哈尔滨理工大学

14华侨大学

15南通大学

集成电路设计与集成系统专业课程

大三上：数字电子技术、数字电子技术实验、专业英语、光电子物理基础、半导体器件物理、电子工程物理基础、集成电路工艺；

大三下：文献信息检索、大学生职业辅导、微机原理、集成电路原理、集成电路封装、集成电路测试、硬件描述语言；

大四上：MEMS技术、集成电路CAD、MCN组件设计技术、嵌入式系统及应用、功率器件与功率集成电路、CMOS模拟集成电路设计、电磁兼容技术、微电子材料及制造设备、系统芯片SOC设计、可编程逻辑器件基础及应用、复杂数字系统设计2节。

信息集成技术 篇3

企业信息集成系统用于企业间信息系统的应用互操作和应用集成,使企业信息系统能够高效、协同地提供服务。[1]随着港口企业的集团化发展以及港口企业业务范围的扩张和管理复杂度的提高,港口企业内部组织间以及港口企业间的协调与沟通日益频繁,传统企业信息集成系统在港口企业的协同管理方面存在多种弊端,主要体现在:

(1)实时信息交互困难。港口企业之间无法传递实时操作信息,内部组织间信息传递缓慢,且经常出现不对称传递的情况。

(2)港口企业间的业务流程再造困难。信息交互困难导致各业务系统间业务操作流程的集成和执行困难,无法实现操作流程的规范化、标准化和统一化。

(3)传统信息报文交换方式速度慢,安全性差,维护成本高,传输效率低。

2基于Web服务技术的企业信息集成系统

2.1Web服务技术

Web服务提供一致化信息交互模型,使港口企业在内部和外部均可利用通用的信息基础设施和方法进行业务集成。Web服务的应用使得业务集成的速度更快、过程更简易且成本更低廉,并且实现业务功能的松散集成,提供企业业务流程快速改造的方法。[2]Web服务将港口企业内部的业务价值链分为较小的服务单元,不仅可实现企业应用系统间的交互标准化,而且可为业务流程提供更多的灵活性。面向服务的体系架构(Service Oriented Architecture,SOA)首先解决如何描述和组织服务的问题,以便服务可被动态地、自动地发现和使用。Web服务则将各个业务模块组合起来,使之成为以Web服务为基础的信息基础设施与港口企业业务应用集成之间的桥梁。

如图1所示,面向服务的体系架构包含3种角色:服务提供者、服务请求者和服务代理者。服务提供者提供Web服务的访问方法,定义Web服务的服务描述并将其发布到服务代理者;服务代理者管理已发布的服务,产生由服务提供者发布的软件接口,并根据注册提供业务支持的查询服务;服务请求者通过服务代理者查找所需的业务服务,并调用该服务以实现企业业务流程。发布操作可使服务提供者向服务代理者注册功能和访问接口,发现操作可使服务请求者通过服务代理者查找所需的服务,绑定操作将服务绑定于服务提供者。

2.2基于Web服务技术的企业信息集成系统框架

基于Web服务技术的企业信息集成系统框架由服务网络层、服务组合层、服务控制层和企业业务层组成(见图2)。

服务网络层包含各种Web服务资源。各个服务以在不同应用环境中的多个服务集合的形式存在,通过Web服务接口与服务组合层连接。

服务组合层在服务网络层的基础上,按照服务控制层发出的业务规则对服务网络层中的Web服务进行组合控制,包括接收启动服务指令、开始启动服务、判断服务运行是否结束和发送服务结束消息等4种行为。

服务控制层是框架中最重要的部分,它作为服务唯一的外部用户访问途径,指导服务组合层实现动态服务集成的功能,使得现有的只能被动调用的服务转变为可根据用户需求动态改变自身功能和行为的实体,实现不同企业间业务的改造与集成。

企业业务层是企业信息集成框架的业务协议来源,由业务协议需求模型和业务进程控制构成。业务协议需求模型采用业务协议描述需要操作的企业业务,企业可通过修改业务协议需求模型动态改变服务的组合运行方式;业务进程控制是对指定的企业业务进行执行控制。

3应用实例

目前上海洋山深水港区已有3个大型国际集装箱码头投入运营,年集装箱吞吐量约900万TEU,其中中转箱约占52%,对码头中转箱调度能力的要求较高。

上海洋山深水港区以基于Web服务技术的港口企业信息集成系统为基础构建内拖平台,参照码头进箱、提箱智能道口作业流程并对其进行修改与集成。码头间相互调运的中转箱经过无线射频识别(RFID)系统监控下的内通道时,道口员工无需办理提箱、进箱手续,改为通过集装箱自动调运系统直接办理。调运中转箱的集卡纳入港区内拖平台的集卡调度系统(TPS)进行有效管理,从而实现“重进重出”,提高集卡拖运效率和信息准确性。

如图3所示,上海洋山深水港区集装箱自动调运系统在洋山1期码头信息系统与3期码头信息系统的Web应用环境下运行,连接码头信息系统的Web服务、中转箱信息平台的Web服务、RFID系统的Web服务和全球定位系统(GPS)的Web服务。

上海洋山深水港区内拖平台应用Web服务技术进行生产业务流程的动态生成与管理。在Web服务下动态配置的港区集成业务主要有:(1)动态生成集装箱拖运计划;(2)根据GPS信息智能选用集卡;(3)自动生成拖箱出场作业计划和轮胎吊车载系统发箱指令;(4)智能选择集装箱堆存场位,自动生成集卡提箱指令;(5)自动核对集装箱信息。

上海洋山深水港区内拖平台投入使用后,集装箱的拖运效率从/h提高到/h,作业周期大大缩短,基本实现港区集装箱调运自动化,码头控制室、道口等操作人员的工作量显著减轻。

参考文献:

[1]包国宪.虚拟企业管理导论[M]. 北京: 中国人民大学出版社,2006: 363.

[2]王勇,张煜,尹瑞. Web服务组合中商业事务处理的研究[J].小型微型计算机系统,2006,27(1): 121-125.

指挥信息系统综合集成技术研究 篇4

随着信息化建设的发展, 未来作战战场上, 指挥信息系统将改变以往信息系统之间的彼此独立、自成体系的建设格局, 不在呈现出“信息孤岛”、“信息烟囱”的局限性现象, 信息来源具有全方位、信形式多样化、复杂性的特点, 但是正是因为这样, 便会导致了信息空间数据的庞杂, 如何将有效地利用整合各种信息?如何将指挥信息系统各种信息综合集成, 提高指挥信息系统的整体作战效能, 成为迫切需要解决的重要课题。信息系统综合集成技术目前被认为是提高指挥信息系统一体化程度、使用效益和解决信息孤岛问题的关键技术。

1 面向服务的指挥信息系统体系结构

2.1 SOA (Service-Oriented Architecture) 概述

S0A是一种面向服务的软件架构, 是一种设计和构建松散耦合的软件解决方案的方法。SOA架构的基本元素是服务, 服务作为用于业务流程的可重用组件, 它提供信息服务或简化业务数据的状态迁移过程, 响应客户的请求并提供高质量的服务。

从体系结构的角度来看, 在SOA中包括三种角色服务请求、服务注册者和服务提供者。

(1) 服务请求者。是需要使用服务的应用程序、软件模块或其他的服务, 通过服务注册者发现并调用所需要的软件组件或应用程序。

(2) 服务注册者。集中存储服务信息, 以便于服务请求者查找。同时服务提供者可以把所要提供的服务在服务注册者处进行注册。

(3) 服务提供者。提供符合契约的服务, 负责将服务信息发布到服务注册者, 响应服务请求者的命令并为之提供高质量的服务。在SOA架构中, SOA中的每个实体都扮演着服务提供者、请求者和注册者这三种角色中的一种 (或多种) 。SOA中的操作包括发布、查找、绑定和调用, 其具体的流程为:服务请求者使用查找操作来定位服务, 查找服务的操作由用户通过用户界面或者通过其他的服务发起;服务提供者将服务的描述信息发布到服务注册者以便服务请求者发现和调用;绑定和调用在获得服务描述信息之后, 将根据描述信息在运行时直接激活服务。

2.2 面向服务的指挥信息系统综合集成

由于技术及管理体制等诸多方面的原因, 造成现有指挥信息系统构架大都不是面向服务的框架, 对作战需求的变化难以作出快速反应。大多指挥信息系统面向单个应用开发, 设计的各个系统都是以各自应用为中心, 这造成了系统之间的数据格式不一致, 数据库类型不统一, 各系统使用的平台不兼容。而面向服务最大的价值在于对现有资源进行整合, 并使其能与业务同步。它改变了过去指挥信息系统应用开发一直以来都采用的是先开发、后集成的方式, 实现了开发与集成的统一, 使传统的信息系统集成由静态集成向动态集成转变。

2.3 面向服务的指挥信息系统体系结构

指挥信息系统体系结构的设计, 必须先进行顶层设计, 也是数据集成的前提。做好系统顶层设计工作, 对于提高效率, 做到统一规划、统一部署, 确保按统一的技术体制和标准规范进行建设具有重要的意义。指挥信息系统集成体系结构由下至上分为:基础设施层、数据服务层、业务支撑层、业务构件层。其体系结构如图1。

各层的主要功能:

业务支撑层是指挥信息系统建设的主体, 为系统提供基础服务环境, 在逻辑上位于业务构件层和数据服务层之间, 为各个功能域系统和业务系统的灵活及集成提供集成环境和开发工具。

数据服务层通过统一格式的数据访问, 解决信息访问不标准、不规范的问题, 通过网络环境架构服务来提高信息的共享性。

业务构件层需求进行系统集成的成果, 可构建生成面向服务的不同业务系统, 以Web服务形式存在的指挥信息资源可以得到集中、有效的管理。

系统框架构建在硬件设施上, 主要包括操作系统、数据库管理系统、通信系统和安全管理系统。面向服务的指挥信息系统集成框架主要包括服务总线、服务管理和流程调用, 其中, 服务总线为系统内或系统间的应用提供服务发布、服务调用的、消息处理、事件触发等功能, 实现服务交互双方的松耦合;服务管理软件为系统的服务资源进行控制和调度, 实现服务的部署、注册、发布、查询、权限管理、绑定/调用控制, 并对服务运行进行监控;流程调度服务主要为上层应用系统提供各种信息交互机制, 通过抽象出业务系统的统一信息/消息模型, 实现针对应用的信息按需订阅/发布机制, 完成系统运行流程及信息流的控制。

面向业务组合时, 业务层通过对服务层相关服务的集成和定义, 可构建生成面向服务的不同业务需求。

3 面向服务的指挥信息系统综合集成技术

指挥信息系统具有软件规模巨大、信息需求变化大、信息交互复杂、功能扩展需求多特点, 因此在系统集成方面需做到以下两点:一是需要以提高系统互操作性为主要目标, 及时制订或修订信息系统的各种技术体系和标准;另一方面, 更需要研究一套支持随需应变的敏捷软件技术, 研制一种能适应信息资源各种可能变化的平台软件。

3.1 综合集成总线技术

运用总线集成技术, 能大大降低应用程序之间和功能构件之间的耦合度, 满足系统大规模、高动态的集成需求[4]。

软件集成包括数据总线、过程跟踪、重组控制等, 其中数据总线支持应用构件的即插即用, 实现信息系统高性能、支持容错的数据分发。

通过构建满足应用程序或功能构件“即插即用”服务功能的软总线, 基于该软总线, 任何应用程序或功能构建, 都能直接集成到该系统环境中, 与其他应用程序段或功能构件进行各种类型的信息交互, 实现基于总线的系统集成。

针对软总线需要重点解决的构件动态管理、信息按需获取等问题, 采用信息订阅分发机制, 基于构件的动态管理, 实现构件注册/注销、构件信息交互, 从而支撑功能构件的“即插即用”。

3.2 面向服务重组的技术机制

运用面向服务重组技术, 可解决信息系统面向服务的动态重组能力, 提高系统快速、动态重组能力, 满足大规模、高动态的业务系统动态重组和部署需求。在系统集成和构建过程中, 跟踪系统中的信息流、控制流, 并对其进行实时监控并记录与存储, 并对系统框架内的各构件、各实体以及系统的运行状态进行实时监控, 系统通过重组控制软件完成容错配置信息管理和构件重组调度功能, 体现在业务层为支持面向系统不同需求的功能布局重组。

集成部署工具需要重点解决的功能调用、调度管理、重组控制等问题, 具体解决方法如下:

3.2.1 功能调用

基于软总线, 各功能构件间通过发送消息来完成功能的调用。消息由软总线框架进行统一接收和转发。各功能构件发布自身所能提供的功能, 发布的功能通过发送该消息进行功能调用。

3.2.2 调度管理

集成部署工具根据一张动态配置表调度各功能构件运行, 配置表中相信描述了各功能构件的标识号、执行程序名、工作路径、启动状态、检测标志等信息。集成部署工具收集所有模块的动态信息填入运行态信息管理表, 在应用系统运行过程中, 集成部署工具会根据动态运行信息管理表来监视各功能构件的运行。

3.2.3 重组控制

在集成部署工具的统一调度下, 由于各功能构件统一使用集成部署工具提供的标准接口与集成部署工具进行交互, 并统一受集成部署工具的调度与管理。集成部署工具根据功能台构件配置表调度各功能构件运行。各功能构件在集成部署工具的支撑下完成功能调用、信息交互及容错处理。

4 结束语

指挥信息系统综合集成技术提高了系统的灵活性, 可重用性及可重组能力, 但目前相关技术还不十分成熟, 加之指挥信息系统综合集成建设是一项复杂的系统工程, 因此, 对面向服务的信息系统综合集成相关技术进行研究和探索, 对于促进军队信息化建设是非常有意义的。

参考文献

[1]罗雪山, 等.指挥信息系统分析与设计[M].长沙:国防科技大学出版社, 2008.

[2]张维明, 等.信息系统建模技术与应用[M].北京:电子工业出版社, 1997.

[3]叶钰等.面向服务体系结构及其系统构建研究[J].计算机应用研究, 2005, 25 (2) :32-34.

医院信息集成平台建设方案 篇5

一个完善的医院信息系统通常由上百个子系统组成，牵涉众多的专业领域。这么庞大的系统需要非常专业化的软件开发分工，整合不同厂商有特色的专业系统是医院信息系统的发展趋势，医院信息化能够取得成功必须保证各个系统的有效集成和数据的高度共享。然而这些系统通常是随着医院的发展需求逐步建设的，它们来源于不同的厂家，基于不同的技术，缺乏统一的信息交换标准，这些系统的集成整合已经逐渐成为医院数字化发展亟待解决的主要问题。

系统集成平台的构建主要面向两个核心问题：一个是为各种医疗应用提供统一的医疗数据访问服务，从而消除各种医疗应用系统与医疗数据中心的直接耦合性；另一个是为各种临床信息系统提供系统集成服务，系统集成服务基于系统集成模型，通过HL7和DICOM等标准通讯协议为各种医疗应用系统提供集成服务，确保各个临床信息系统在工作流整合的基础上实现交互协作，从而以数字化的形式完成各项医疗业务。建设目标

系统间的整合、集成和扩展一直都是制约医院数字化发展的主要障碍，由于不同厂商之间的产品不兼容，使得医院整体信息化步履维艰。通过建设一个规范的系统集成平台，在IHE、DICOM、HL7等国际标准的基础上，制定覆盖医疗所有业务流程的系统集成规范，开发基于规范的系统集成平台，为遗留的、当前的以及将来的系统提供了一个统一且标准的数据交换和工作流协同的平台。信息集成方法

信息集成方法有三，即应用集成、数据集成、界面集成，这三种集成方式各解决不同方面的问题。应用集成指应用程序之间实时或异步交换信息和相互调用功能，可以采用HL7消息，Web Service，CORBA，EJB，DCOM，RPC等标准，采用消息中间件，BPM等中间件实现；数据集成是指应用系统的数据库系统之间的数据交换和共享，以及数据之间的映射变换，常采用ETL（Extract-Transform-Load）工具实现；界面集成含义是应用程序界面之间相互关联引用合成，采用技术包括ActiveX插件、Portlet、IFrame等。

协同应用从早期单纯的点对点接口方式，发展到现如今的集成平台方式。各种方式中：

 点对点接口方式的复杂性在于要和不同的系统建立1：N的接口，假定有N个系统相互之间需要建立接口，则接口数为 N*(N-1)/2。

 集成平台方式中，在N个系统需要进行应用协同的情况下，只需要开发N个适配器接口即可，减少了集成平台的系统负荷。

由于医院信息系统复杂性，我们根据不同的需求和应用场景，设计分别采用上述三种不同集成方法和手段进行信息集成。应用集成

和医技辅诊科室信息系统（如PACS/RIS、LIS、MUSE等）的信息集成，这种场景，信息交互的数据量不大，实时性要求不高，且各信息系统各专业厂商实现方式相差较大，采用基于集成平台的应用集成方式是最优选择。

集成平台体系结构如下图所示，集成平台对外提供支持多种方式的集成服务：包括WebService服务、TCP监听服务、文件监测服务、FTP服务、SQL监控服务等方式。

医院信息系统在国际、国内广泛采用的有一套集成规范，即：医疗健康信息集成规范（IHE）规范。IHE规范未定义新的集成标准，而是采用了“标准协调”过程推动基于工业标准的医疗IT系统互操作性。在IHE中，消息传递采用的是HL7（2.x版本)标准，影像传递采用DICOM标准。本集成平台的集成严格参照该规范进行：信息集成平台在进行消息时采用HL72.4标准进行消息传递、在消息内部传递DICOM StudyUID，以满足后续DICOM图像应用时的需要。

临床信息集成用于对各临床信息系统进行信息层面的集成事务处理。事务的定义参照IHE规范执行，消息的交互标准参照HL7 2.4标准执行。

集成平台内部引擎本身由Ensemble集成平台基础之上进行二次开发而来，依托Ensemble本身对各种适配器的支持，集成平台对外能够提供多种接入服务方式：TCP、文件夹监听、FTP文件监听、自定义WebService、SQL监听等形式。以更多接入方式进行各种不同方式集成各业务系统。

集成流程以业务流程可视化、可编辑化对外提供工作流程的制定与使用。集成引擎基于标准的业务流程执行语言（Business Process Execution Language）进行扩展应用，以描述交互应用。4.1 信息集成模块与示例

信息集成组件主要由以下几部分组成Business Service业务服务、Business Process业务处理、Business Operation业务操作，这几部分共同作用下，将集成事务与消息传递进行完成。其中，Business Service主要负责进行消息的监听与接收；Business Process负责全局的消息路由转发、事务流程处理、消息匹配映射等工作职责；Business Operation负责将转换完成、最原子化的一个操作，发送/调用信息集成的目标端。同时在三者相互作用下，消息的反馈准确的返回到Business Process，由Process来讲反馈消息控制返回到消息发送方。示意图如下（后续对该示例进行说明）：

4.1.1 业务服务监听与接收

在当今医院中，存在各种各种的医疗业务系统，医疗业务系统的多样性，就将导致与其集成时，接入方式的多样性，如部分系统已实现TCP的发送传递；部分已实现文本输出等。集成平台作为医院信息系统的中转、适配角色，在接入方式的多样性成为必要条件。如前所述，在这方面，集成平台允许的接入方式有：TCP、FILE、FTP、SQL、SOAP(WebService)、HTTP、MAIL等多种方式与相应的适配器。

在多种方式的接入过程中，将不同来源的消息通过统一的出口转交给业务处理部分，由其进行路由住转发、消息匹配映射、业务流程处理等相关的工作。

在本示例中，EMRS通过WebService的服务监听（BS.WS.EMRWS）方式将消息内容传递进集成平台，在通过验证后，将该消息转发给了业务处理模块中的路由模块。

4.1.2 消息路由转发

在一些应用场景中，如电子病历系统、重症监护系统、HIS系统三者进行信息传递时，部分信息是需要三者之间交互的，而部分信息仅仅需要两者之间交互，这在消息转发路由时，需要有一定的控制，起到闸门的作用。如：HIS系统进行入院登记时，需要将病人的信息发送到电子病历系统与重症监护系统；而在重症监护系统采集到病人生命体征信息时，仅仅将此信息发送到电子病历系统即可。因此，在集成平台中，引入消息路由转发的相关模块就显得比较重要。

在本示例中，EMRCTLRouter这个消息路由者在接受到BS.WS.EMRWS的消息时，可能会转发至EMRPlaceOrder、EMROrderCA、BadMessageHandle三个相关的处理模块。而具体转发至何模块，由消息头定义中的相关信息具体定义。消息路由者起到解析与转发的作用。

4.1.3 事务业务流程处理

即时消息路由已经正确路由转发了消息到准确的端点，但是在对应的端点内，还会有一些业务流程需要进行处理。如在EMRS下达一个新的Order的时候，需要的一定的情况下产生不同的业务流程分支：如该病人为门诊病人或者住院病人，则有必要产生HL7 消息中的住院病人登记信息与门诊病人登记信息：ADTA01与ADTA04。

在本示例中，BPEMRPlaceOrder的内部业务流程如下，每一个结点代表着一次逻辑处理过程：

4.1.4 消息匹配映射

在一些情况下，消息的传递方并无必要产生HL7标准格式消息的情况下，如EMRS与集成平台为内部互调时，双方之间提供预定义的WebService的接口，以快速的开发与进行集成。此时便需要在WebService中定义的消息格式与标准HL7消息格式之间进行着匹配转换的工作。而该转换工作的处理调用是由事务业务流程处理模块来发起调用的。

4.1.5 终端消息发送

在进行正确的消息格式转换与业务逻辑处理，此时的消息已经成为一个符合终端系统需要的消息格式。在事务业务流程处理中，会将此消息投递给相应的终端系统。

在投递消息完成工，事务业务流程处理模块会进入等待反馈的状况，等待终端系统反馈一个应答消息，以表示该消息在终端系统中被准确的处理。事务处理模块收到该应答消息，并组织成发送端系统需要的消息格式，并作为应答系统，反馈至发送端系统。

4.2 集成事务处理流程规划

上述主要针对集成平台中各个模块作用于应用场景进行了阐述，下面将以IHE规范中医嘱下达方医嘱执行的完整业务流程为例，进行完整的集成事务流程描述。该流程反应了普遍的医嘱流程，多数院内的医嘱流程都可参照执行，为医院的信息系统集成方式提供良好的参考。本示例中，目标系统以PACS为例。上层应用程序新开申请单集成平台PACS住院病人：发送ADT^A01消息/门诊病人：发送ADT^A04消息响应ADT^A01消息/响应ADT^A04消息发送ORM^O01消息(control code=NW)响应ORM^O01消息对检查申请进行安排后，发送SIU^S12消息响应SIU^S12消息查询申请安排情况开始检查时，发送ORM^O01消息(control code=SC Order Status=SC)响应ORM^O01消息检查完成后，发送ORM^O01消息(control code=SC Order Status=CM)响应ORM^O01消息有图像数据（图像匹配）后，发送ORM^O01消息(control code=SC Order Status=DA)响应ORM^O01消息发送DFT^P03消息响应DFT^P03消息通知收费系统进行收费查询申请检查信息报告完成后，发送ORU^R01消息(OBX.11=P，初步报告)响应ORM^O01消息查询申请检查报告报告审核后，发送ORU^R01消息(OBX.11=F，最终报告)响应ORM^O01消息查询申请检查报告

另外，在院内经常出现的是在IHE规范中描述的：执行者医嘱流程，即由医嘱执行者（PACS系统中，为检查科室）进行医嘱下达的过程并执行的流程。如下图所示： PACS发送ORM^O01(control code=SN)消息时，消息中必须包含病人号（PID.3），也就是说病人已经挂过号。上层应用程序集成平台PACS急诊检查登录时，发送ORM^O01消息(control code=SN)发送响应ORR^O02消息(control code=NA)开始检查时，发送ORM^O01消息(control code=SC Order Status=SC)响应ORM^O01消息检查完成后，发送ORM^O01消息(control code=SC Order Status=CM)响应ORM^O01消息发送DFT^P03消息响应DFT^P03消息通知收费系统进行收费查询检查信息报告完成后，发送ORU^R01消息(OBX.11=P，初步报告)响应ORU^R01消息查询检查报告报告审核后，发送ORU^R01消息(OBX.11=F，最终报告)响应ORU^R01消息查询申请检查报告更新或合并病人信息发送ADT^A08消息，更新病人信息/发送ADT^A40消息，合并病人号响应ADT^A08消息/响应ADT^A40消息 数据集成

在实际业务应用中，日常医院的HIS库与ERMS库之间存在较多需要高频率、高性能要求的交互，如计价信息与药品库存等信息的实时共享等。针对这样的应用场景，我们采用了ETL工具(GoldenGate)在数据库底层进行的DB层同步方式。目前，医院已经存在比较完整的医疗信息系统，这些医疗信息是以JW1H系统为基础，增加医院自己的需求发展而来。ERMS电子病历系统是一个完整的独立产品，他有他自己完整一套的系统架构和数据中心结构，而在系统架构和数据中心结构上医院现有医疗信息系统和EMRS电子病历系统都存在较大差异，这就决定了现有系统和EMRS电子病历系统很难共用一个数据库。可另外一方面，EMRS电子病历系统和医院现有医疗信息系统都是医院系统不可分割的一部分，他们即有自己工作的重点，又有相互联系和配合，只有相互无间的结合，才能快速、高效和正确地完成日常工作。应用EMRS电子病历系统之后，医院现有医疗信息系统的主要工作就会变成传统意义上的HIS业务工作，如经济管理、人员管理和物资管理等，而EMRS电子病历系统主要完成以患者为中心的诊疗行为业务工作。

两者之间存在着千丝万缕的关系，以医嘱业务举例，如EMRS电子病历系统下达、转抄和校对医嘱之后，医院现有医疗信息系统需要完成对应的业务操作，如医嘱摆药和医嘱收费操作等，这就需要在这两个系统之间同步数据信息，而涉及到同步的医疗业务往往涉及的医疗各个环节，如诊疗、药房、收费、人员管理等，因此需要信息同步的数据量会比较大，而同时为了不造成医疗业务的延迟和脱节，也需要很高的实时性。

在这种应用场景下已不适宜采用基于集成平台的，通过消息交互的应用集成方式。消息集成方式，往往需要一个发起方和接受方，而发起方和接受方往往需要一些额外的支持，如发起方需要调用接受方提供的接口等，期间可能还涉及到一些负责的来回交互，最主要的是，消息集成在数据量很大的情况下，处理速度不是很快，因此，我们将通过数据集成的方式来实现数据同步，数据库集成工具采用Oracle GoldenGate。

医院涉及到需要数据同步的包括两个部分：HIS数据库和EMRS数据库。我们将采用GoldenGate实现HIS数据库数据和EMRS数据库之间的数据双向同步。其基本结构图如下图所示： HIS数据库服务器GoldenGate双向复制PRIDE数据库服务器 从上图我们可以看到发生在HIS数据库上的相关数据变化通过GoldenGate实时同步到EMRS数据库，而发生在EMRS数据库上的相关数据变化通过GoldenGate也会实时同步到EMRS数据库。其中具体的实现过程如下图所示：

从上图我们可以看到数据同步的核心是GoldenGate，在HIS数据库和EMRS数据库上变化数据的捕获、传递和复制都是通过他来完成的。当EMRS数据库发生数据变化的时候，如EMRS下达、校对医嘱之后，此时运行在EMRS数据库服务器上的GoldenGate将捕获该功能业务对应的变化数据，并通过网络传递到HIS数据库，HIS数据库接收到这些变化数据之后，运行在HIS数据库服务器上的GoldenGate解析这些变化数据并应用到HIS数据库，此时如摆药程序就能看到相应的医嘱记录并进行摆药。反之HIS数据库上的变化数据也是经过上述过程应用到EMRS数据库。

通过GoldenGate我们可以很好地实现了HIS数据库和EMRS数据库的之间的独立和联系，使他们各尽其职，分工明确，一起很好地共同支撑整个医院的正常运营。5.1 GoldenGate概述

Oracle GoldenGate软件是一种基于日志的结构化数据复制软件，它议决剖析源数据库在线日志或归档日志取得数据的增量改变，再将这些改变运用到目标数据库，从而完成源数据库与目标数据库同步。GoldenGate 能够在异构的IT基本结构（包括几乎一切常用操作系统平台和数据库平台）之间完成大量数据亚秒一级的及时复制,从而在能够在应急系统、在线报表、及时数据仓库供应、买卖跟踪、数据同步、集中/分发、容灾等多个场景下运用，而我们采用的场景是数据双向复制，GoldenGate双向复制的工作原理如下图所示：

如上所示，GoldenGate在实现数据同步的时候，主要涉及到三个重要进程：抽取进程、投递进程和应用进程。

1.抽取进程：就是上图Capture进程，该进程主要负责读取数据库对应的日志文件，将数据变化保存到队列文件中；

2.投递进程：也叫传输进程，该进程主要负责将源数据库中产生的变化的队列文件进过压缩和加密等方式，通过网络传输到目的数据库； 3.应用进程：也叫接纳进程，该进程主要负责将投递进程传递过来的源数据库的数据变化队列文件解析出来，并应用到目的数据库中。上述三个进程完成了从源数据库到目的数据库的单项同步，如果再加上从目的数据库到源数据库的相似的三个进程，就实现了源数据库和目的数据库之间的双向同步。

5.2 GoldenGate的特性

1.基于日志的实时数据复制：相比传统依赖数据库触发器和规则的方法来捕获数据变化，GoldenGate采用读取日志方式对源数据库影响小很多，速度也快很多。

如上图所示，GoldenGate是通过数据日志挖掘的方式实现的。2.事务完整性：GoldenGate只复制成功提交的事务，同时目标数据库按照源数据库的操作顺序，而且，可以中断可以自动恢复，这些保证了源和目标之间的事务完整性。

3.检查点机制保障数据无丢失：GoldenGate的抽取和复制进程使用检查点机制记录完成复制的位臵。对于抽取进程，其检查点记录当前已经抽取日志的位臵和写队列文件的位臵；对于投递进程，其检查点记录当前读取队列文件的位臵。

上图中，Capture、Pump和Devlivery将传递状态存储至checkpoint file确保其恢复性，检查点机制可以保证在系统、网络或GoldenGate进程故

障重启后数据无丢失。

可靠的数据传输机制：GoldenGate用应答机制传输交易数据，只有在得到确认消息后才认为数据传输完成，否则将自动重新传输数据，从而保证了抽取出的所有数据都能发送到目标端。数据传输过程中支持128位加密和数据压缩功能。界面集成

对于医学影像、心电图波形数据，临床医生的需求是，不仅能浏览图像和波形，还须有对其处理的要求，通常对应系统供应商提供了DICOM影像浏览器和心电图浏览器，这些浏览器提供相应的工具来处理、管理、传输和转换图像和波形。针对这种带专业处理功能的人机交互界面的应用程序，我们采用界面集成的方式，集成专业浏览器插件或应用程序。

针对这种方式的场景，EMRS系统将采用界面集成应用的方式集成数据综合浏览视图，在临床数据中心一节中已提到，该视图采用组件化方式进行开发，实质是各类专业浏览插件的容器，支持对各种医学影像（X-Ray、CT、MRI、超声、胃肠镜）、心电图、监护数据和麻醉监护数据等在内的多种医疗数据的综合阅览分析。

至于各专业浏览器插件内部的实现，可能又会采用应用集成的方式，但通常为了提高性能，和多媒体资料库中心采用直连的方式获取影像和波形。

以DICOM影像浏览器组件为例，其内部采用DICOM标准进行医学影像格式定义与交互传输。该模块以OCX控件的方式实现，同时提供给集成事务处理模块和医护工作站使用。EMRS医护工作站使用DICOM引擎主要实现从影像中心查询和获取影像等功能。6.1 DICOM影像应用流程规划

DICOM影像的显示流程如上图所示，主要由以下几步组成：

医护工作站通过调用DICOM引擎，设臵参数（Study UID或Study Type + Study ID，DICOM Server的IP、Port、AE）*，请求获取一个检查的影像；

DICOM引擎启动DICOM Query服务，获取检查影像数，事件通知医护工作站，医护工作站可以根据返回的影像数启动初始化进度条；

DICOM引擎启动DICOM Move服务，向影像中心请求影像； 影像中心启动DICOM Storage服务，向DICOM引擎发送影像；

DICOM引擎每接收到一个新文件，事件通知医护工作站，医护工作站可以在此事件的处理中打开并显示此文件，同时改变进度条位臵；

DICOM引擎接收到DICOM Move响应，表明文件获取已经结束，事件通知医护工作站。核心价值

通过建立集成信息平台，集成各类应用系统以及日常运营的业务，通过该平台整合医院内部业务应用系统，形成一个互联互通的医院业务协作网络。医院信息集成平台可以很好支持不同系统之间的医疗数据整合、业务整合与数据共享，快速实施应用程序节点部署以及各医疗子系统之间的协同通讯。在医院信息系统中的各子系统中，比如HIS,LIS,RIS,OA等，传递和展现整个医疗过程中的相关信息。同时，集成信息平台为临床数据中心的数据来源提供了技术基础和保障，通过信息标准、交换原则的制定，对业务系统提供标准的信息交换服务，确保数据交换过程的安全性、可靠性，实现数据在系统平台范围内自由、可靠、可信的交换。

信息集成工具学习之我见 篇6

一、借用“校园文化”主题，趣学信息集成与网站规划

校园文化是指学校的物质文化、精神文化、组织制度文化等。将校园文化有机地融合在教学中，可以有效激发学生的学习兴趣。例如在学习“网站规划”时，涉及选择网站主题，如何才能迅速地吸引学生兴趣，让他们自主地参与到学习中呢？在教学过程中，笔者提供可选的网站主题有风俗习惯、动漫音乐、环保科学、节日名俗等，看似很有趣的主题，但在实际教学中学生对此兴趣不大。经过仔细思考，笔者尝试将“校园文化”主题放入其中，如我校的“宋井园”、“1984年图书馆”、“老紫中校门”、“主题班会”、“跑操活动”等的图片资料，请学生用自己的网站作品来介绍美丽的校园。学生看到这些图片资料时，课堂气氛顿时活跃起来，他们非常感兴趣，对熟悉的校园文化有亲切感，个个摩拳擦掌、跃跃欲试，努力寻找探索相关资料。有些文化渊源学生自己也不知道，如果自身对校园文化不了解，就很难将校园文化在自己的网站作品中呈现出来。学生的学习兴趣被激发后，很快根据自己选择的主题自由分组、组内协作、明确分工，并积极地进行实地观察、采集图片、搜集资料、选择素材、查阅文档，积极思考如何规划网站结构更合理、效果更好。学生经过认真自主研究学习，很好地体验了信息集成的一般过程，即“选题立意阶段—设计规划阶段—开发制作阶段—评估测试阶段”。因此采用合适的主题，激发学生的学习兴趣，发挥学生的积极性和学习共同体的创造性，让学生主动地参与课堂教学。

二、利用“支架任务”，巧学网站设计与实现

网站的实现需要一些技术的生成，而技术是枯燥无味的，仅仅为技术学生不愿意学习。笔者在教学中尝试采用“欣赏—分析—生成”的步骤。首先，让学生登录“伊儿酷站”， 自主选择优美网站进行欣赏，教师再从网页元素的组成、色彩、版面、动态效果等方面进行分析，设问这些元素该如何实现，让学生带着问题走进预设的教学中来。

接着在具体的网页制作过程中，以表格定位和插入“gif格式与swf格式动画”的技术点为例。教者准备了下列素材：支架式的半成品网页、素材文件夹（背景图片、gif动画、swf动画、word文档）。明确具体的操作要求和任务，学生在有目的的指导过程中掌握技术知识点。①根据操作任务，生成如图所示网页，体会表格的定位，掌握表格相关知识点。②在表格指定位置插入动画，动画从素材文件夹中自己选取。在学生已掌握的操作中，对word操作插入过gif图片，那么在frontpage中是不是也可以这样做呢？学生通过已有经验进行尝试，很快就发现了问题，“老师，为什么我的动画显示不出来？”教师适时让学生观察gif动画和flash动画，比较动画文件后缀名。学生通过比较后发现gif格式和swf格式。可以用“插入—图片—来自文件”生成效果的是gif动画，而swf格式用该方法则无效。教师演示用“插入—高级—插件”的方法生成swf格式动画，问题迎刃而解。在教师预设的陷阱和障碍中、在适当活动框架中，有效地让学生主动积极地掌握了基本知识和操作技能，没有教师照本宣科、学生机械接受，巧妙地变“要学生学”为“学生要学”。

三、由此及彼，活学html代码

在信息集成学习中，学生一直对代码的学习望而生畏，笔者在多年教学中研究发现，只要讲究一定的策略与方法，代码学习就很轻松。笔者通过设计以下探究活动，让学生迅速完成学习任务。（1）在frontpage中“新建”网页文件，单击“HTML”按钮，观察并记录下“代码”内容分析所记录的代码特征。学生自行归纳出html语言是由一系列特定的标签组成，而且标签成对出现，如 与 、与、与。（2）在新建网页中插入图片，“预览”生成的网页，单击“HTML”按钮，观察html代码变化情况，并记录增加内容，观察增加的代码位置。学生自主归纳插入图片标签为： ，而且代码增加在区。以此方法，边做边学，通过已掌握的技术操作，观察frontpage后台自动生成的代码，让学生觉得代码问题不再高高在上、遥不可及。这种实物和代码一一对应、由此及彼的学习方式非常适合初学者，让学习代码变得灵活有趣。

通过趣学、巧学、活学，学生从被动学习变为主动学习，信息集成工具学习变得主动、有趣、轻松，信息集成的理论规划及具体主题网站轻松能够实现。

信息集成技术 篇7

将PKI/CA技术、中间件等技术研究结合起来, 构建一个以电子签名法为法律依据、以PKI/CA技术为安全保障、以消息中间件为信息交换通道的系统集成模型。为了实现系统即插即用机制, 集成模型还引入了电子印章系统来模拟现实中的“大红印章”和“个人签字”, 引入“电子凭证库”来模拟现实中存放纸质凭证或文件的文件柜, 引入消息中间件来保证现实中文件的传送。这些技术的引入保证了各方系统进行很小的改造就可实现跨部门、跨行业系统的安全集成。

1 基于信息安全技术的集成框架

基于PKI/CA技术的跨行业集成框架按照分层的思想进行设计, 利用了PKI/CA技术作为数据传输的安全保障, 利用消息中间件作为数据传输的通道, 屏蔽各方系统的异构性, 从而将跨部门、跨行业的信息系统进行集成。从技术上看, 系统集成后, 各方系统将是对等部署结构。从单方来看, 该框架结构可分为与内部系统接口、电子凭证库系统、电子印章系统、时间戳系统、PKI/CA基础设施、直达通道、收发系统7个部分。结构如图1所示 :

1.1 PKI/CA 基础设施

以数字证书为核心的PKI/CA技术可以对网络上传输的信息进行加密和解密、数字签名和签名验证, 从而保证: 信息除发送方和接收方外不被其他人窃取; 信息在传输过程中不被篡改; 接收方能够通过数字证书来确认发送方的身份; 发送方对于自己的信息不能抵赖。

1.2 与内部系统接口

一方面主要负责将业务系统中存储的业务数据、电子印章等按照预先确定的规范组成相应的xml电子报文, 再传入电子凭证库系统; 另一方面, 从电子凭证库系统中接收对方传入的xml格式报文, 解密后传入内部系统。此外, 还可实现直接与收发系统连接, 实现不需要安全保障机制的普通查询等业务, 以提高数据交换效率。

1.3 电子凭证库系统

电子凭证库系统可形象描述为现实中存放文件的“铁皮柜”, 是整个集成框架的核心部分。包括电子凭证模板管理、传输队列路由管理、安全管理、凭证管理等4大功能。凭证模板管理模块按照双方的约定, 设计传输凭证的样式以及具体的签章个数及位置; 传输队列路由管理模块用来记录凭证传出的去向和接收的来源; 安全管理模块用来控制使用电子凭证库系统的范围, 避免未经允许的用户使用电子凭 证库 ,此外还包括预留印鉴的校对、详细记录各种日志信息, 实现对凭证操作的可追溯等功能; 凭证管理模块用来实现电子凭证收发、作废、恢复、查询、 打印、状态监控、归档等功能。

1.4 电子印章系统

电子印章系统可形象描述为现实中存放大红印章的保险柜。其功能包括公章管理、私章管理及印章备案管理。在实现上, 将CA证书与电子印章图片进行绑定, 从而保证某个印章图片与具体的CA证书有关。

1.5 时间戳系统

时间戳系统基于PKI技术, 对外提供精确可信的时间戳服务。它采用精确的时间源、高强度高标准的安全机制, 以确认系统处理数据在某一时间的存在性和相关操作的相对时间顺序, 为信息系统中的时间防抵赖提供基础服务。

1.6 直达通道

用于实时性强的数据传输处理。例如某些查询服务, 可通过明文进行系统间数据传输。

1.7 基于消息中间件的收发系统

充分利用消息中间件高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流, 并基于数据通信来进行分布式系统的集成。通过提供消息传递和消息排队模型, 实现跨行业系统间电子凭证信息的发送和接收, 发送者将消息发送给消息 服务器 ,消息服务器将消息存放在若干队列中, 在合适的时候再将消息转发给接收者。消息中间件能在不同平台之间通信, 它常被用来屏蔽掉各种平台及协议之间的特性, 实现应用程序之间的协同操作。

2 基于 PKI/CA 技术的集成框架实现

在集成多个异构系统时, 首先需要各方商定交换凭证的格式, 即交换报文规范。其次, 要规范电子凭证格式、电子印章格式, 可以互联互通。第三, 要规范电子凭证 库系统、电子印章系统等软件服务系统的服务接口, 为各方异构系统提供交换服务。第四, 各方要改造已有系统, 使其与集成框架进行对接。下面就最重要的报文规范和各方系统改造方案进行说明。

2.1规范交换报文

双方之间数据交换标准需要进行严格的约定, 需要制定标准报文规范[1]以实现双方或多方系统互联互通。报文分报文头和报文体两部分: 报文头是交换各方进行数据交换的相关信息, 主要是为电子凭证在消息中间件上按照消息传输时增加的头信息; 报文体包括电子凭证数量和电子凭证信息两个部分。电子凭证数量用于描述报文中所包含的电子凭证的笔数, 电子凭证信息可包括一笔或多笔电子凭证, 每笔凭证由凭证状态、附加信息、业务凭证原文、签名信息以及签章信息5个部分组成。

一个完整的报文示例如下:

2.2 实现步骤

业务系统产生凭证, 加盖印章之后, 需要存放入凭证库,并通过收发通道发送给接收方, 具体实现步骤如下:

(1) 甲方业务系统调用内部系统服务接口生成凭证原文 ,凭证格式参照2.1小节。

(2) 甲方业务系统通过内部服务接口调用电子凭证服务系统接口对凭证进行签章。

(3) 甲方电子凭证库系统调用电子印章系统接口加盖电子印章。首先对凭证已经存在的签章进行校验, 如果存在原文纂改, 则直接返回错误; 校验通过后, 再对凭证进行签章。其原理本地取出已烧入Usb Key的印章图片的Hash摘要送入电子印章系统验章, 验章通过后调用时间戳服务系统接口加盖时间戳, 然后将凭证原文的Hash摘要和带时间戳的电子印章Hash摘要送入Usb Key中进行私钥签名。

(4) 甲方内部服务接口通过电子凭证库系统调用收发通道的发送接口, 利用数字信封技术发送到接收方 (乙方)。

(5) 乙方系统进行接收、解开数字信封、 验章、校验业务数据一系列操作后将凭证回单, 回单时也要进行电子签章等一系列操作。

(6) 甲方电子凭证库系 统定时从 收发通道 中读取数 据 ,并进行打开数字信封、解密、验章等操作, 通过验证 之后 ,放入甲方的电子凭证库中。

(7) 甲方业务 系统接口 定期从凭 证库中查 询凭证回 单 ,通过一些 业务逻辑 验证之后 , 存放入甲 方业务系 统的数据库中。

(8) 甲方业务系统客户端调用刷新界面来查看已回单的业务数据, 并调用电子凭证系统接口打印电子凭证。

3 实例和应用效果

本研究成果已应用于河北省预算单位、财政厅、河北省内绝大多数商业银行和中国人民银行石家庄中心支行系统间的衔接, 实现预算审批、资金申请、电子支付、清算等事项。财政厅使用的政府财政管理信息系统主要用于预算填制、 审批。人行使用的Tips系统主要用于资金清算。商业银行系统主要用于资金的支付。由于所属不同的责任主体, 各方系统不可能重新开发为一套业务系统, 原来采用信息流辅助业务控制的办法进行信息系统整合, 即信息可通过一定办法进行交换, 业务上通过纸质凭证加盖公章, 再由人工传递到相关单位进行纸质凭证核对。通过引入基于PKI基础设施的系统集成模型, 将三方系统从预算审批到资金支付, 再到资金清算的全链条贯通, 完全实现了信息流、业务流的自动化运转,大大提高了业务办公安全性、资金支付效率, 压缩了行政办公成本。仅省本级财政部门本身就可节约纸张100万张/年,并减少了公车传递纸质凭证、人工盖章、验章所需时间, 更重要的是由于引入了电子签名技术, 杜绝了“萝卜章”, 资金支付的安全性得到了有效保障。

4 结语

电力企业信息化集成关键技术分析 篇8

关键词：电力企业,信息集成,关键技术

1 电力信息集成现状

自我国实现电力企业改革以来, 电力信息化就得到广泛的关注, 审视目前电力企业的信息化现状, 发现普遍存在一些问题, 例如信息系统之间信息交流困难、企业资源不能共享等。电力企业作为一个特殊的行业, 电力信息的集成受到多方面的制约, 致使电力信息集成发展缓慢。总结电力信息集成的发展, 电力信息集成主要经历了以下3个阶段的演变。

1.1 单点集成

单点的信息系统集成主要应用于少量系统之间的集成, 因为单点的方式是通过系统之间函数的调用来完成的, 对于少量企业信息系统的集成, 单点的方式可以快速地完成。对于较多的企业信息系统的集成, 如果使用单点的方式集成, 就会相当复杂, 每个企业信息系统都需要很多的整合点完成信息系统的集成。对于有n个整合点的信息系统, 如果有一个点发生变化就会影响n (n-1) /2个整合点, 这种方式对数量较多的信息系统的整合是相当困难的。

1.2 中间件集成

电力信息系统之间数据的交互可以使用面向消息的中间件实现, 由消息总线或者第三方代理完成电力信息系统的集成。企业信息系统与中间件之间主要是通过私有的总线API或者一些应用程序的API来连通, 因为中间件与应用程序的耦合比较紧密, 所以应用程序需要了解所有与这些应用程序连接的其他应用程序的内部工作方式, 这种方式同样不适用于数量较多的信息系统的整合。

1.3 分布式通讯集成

分布式通讯技术主要是指基于CORBA、DCOM和RMI等的通讯技术, 这些技术主要应用于非Web服务环境中, 基于分布式通讯技术的信息集成方式可以实现较为复杂的应用集成, 并且取得较好的效果, 然而也存在一定的不足之处:首先, 这些技术不适合应用在Web服务环境中;其次, 这些分布式通讯技术都有各自的通讯标准, 其数据的定义方式、传输方式和访问模式等机制都存在着差异, 因此对于不同技术的应用连接是不容易的, 另外因为没有一个普遍的适用标准, 所以集成的难度比较大;最后, 因为CORBA、DCOM和RMI的生产厂商之间的竞争关系, 造成了基于这些技术的分布式通讯技术的集成困难, 这也阻碍了这些服务应用于Web服务环境的发展。

基于以上论述, 电力系统信息集成的继续完善客观上需要一种有效的、合理的集成方式。本文提出构建基于面向对象 (SOA) 架构的电力信息集成平台设计思想, 通过该平台来解决当前电力信息集成的缺陷问题。

2 集成的关键技术

2.1 数据层集成技术

数据中心的建设需要使用到多种数据集成技术, 包括数据的迁移和转换技术、数据集成中间件等。数据层集成可采用Oracle数据库平台主流的ETL工具Datastage, Informatica的Power Center等对业务数据进行抽取、加工和加载。ETL工具将业务数据从原来分散的各个子系统中提取出来, 经过清理、过滤、转换, 消除不一致和错误的地方, 把来自不同数据源的数据整合、关联在一起, 形成描述整个企业的一致的全局数据。而且, 数据中心还提供包括XML、接口数据表、数据文件等主流数据接口的方式支持动态、高效的数据集成。XML是业界主流的数据集成接口方式, 通过在集成服务器上定义Schema, 并设置集成服务器与接口来源或目标的Schema映射关系, 通过集成服务器的适配, 实现数据的有效集成。接口数据表是业界成熟且稳定的数据接口技术, 既可通过在业务逻辑层面上进行集成, 也可直接在数据层面上进行数据集成。

2.2 服务/消息层集成技术

JBI (Java Business Integration) 是一种插件式的集成架构, 可以支持服务引擎和绑定组件两类组件作为其插件。绑定组件扮演了传统EAI (Enterprise Application Integration) 技术中适配器的角色。不同的绑定组件可以连接不同的应用系统, 将系统使用的特定协议的消息转换为标准化的消息, 从而实现应用系统的接口适配。企业可以根据现有业务系统提供厂商或其所采用的技术, 选择相应的绑定组件, 将现有的应用系统连接到JBI环境中, 实现系统间应用接口级的交互访问。如需要实现对MQ (Messages Queue) 服务器的连接和访问, 可以在JMS (Java Message Services) 绑定组件中将MQ服务器的接口发布为一个服务。上层应用程序可以通过调用这个服务与MQ服务器进行交互, JMS绑定组件在交互过程中自动完成从JMS消息到标准化消息 (XML格式) 的转换工作。

2.3 流程层集成技术

BPEL是一种基于Web服务的业务流程执行语言, 可以有效支持业务流程集成工作。BPEL与一般的编程语言相比具有更高的抽象层次, 一般说来, BPEL并不实现具体的业务逻辑, 而是在更高的层面编写企业业务流程。本文的集成方案中各种业务系统的接口以服务的形式对外发布, BPEL业务流程执行引擎通过调用应用系统发布的服务来协调各个应用系统, 使之协同工作, 共同完成任务。Drools业务规则引擎可以提供灵活的业务规则管理。业务规则本身也在企业服务总线中发布为服务, 业务过程可通过调用规则来触发相应的规则, 此外, 业务规则也可在运行时进行修改以适应业务的变更。通过BPEL流程可以有效地整合各个应用系统中原本分离的业务流程, 使之成为一个完整的业务流程, 达到业务流程集成的目的。

3 结语

信息集成技术 篇9

由山东省畜牧总站承担的全国首个农村农业信息化示范试点省建设项目子项目———“生猪专业信息服务技术集成与应用 (www.sdpig.gov.cn) ”系统, 经过2年多的筹建, 近日正式上线使用。

该系统通过产学研结合, 重点依托, 并发挥龙头企业、行业体系及一线专家作用, 依托畜牧技术推广体系与行业组织, 重点针对适度规模养猪场 (户) , 围绕猪种产销、行情预警、生产技术等环节提供信息服务。其建设成果可概括为“一套体系, 两条路径, 三个数据库, 四大平台, 五套服务工具”, 构建起了一套服务养猪户的“看行情、找技术、问专家、买东西”的技术信息推广体系;发挥育种协作组、养猪行业协会两个服务组织的作用, 提供线上和线下两个服务路径;建设了包括育种数据库、猪病库、地理信息数据库等三个数据库;营造了四个平台 (包括一个门户网站、一个育种平台、一张养猪地图、一个“掌上明猪”手机APP) ;设计了五套服务工具 (包括辅助决策工具8个、价格采集分析工具2个、在线专家咨询工具、高级QQ群交流工具、短信发布工具) 。该信息系统的建成, 将加快整合山东涉猪行业资源, 为专家、企业家和相关从业者提供了一站式“1+N”猪业信息倍增服务, 优化猪业信息服务, 有效解决信息交流“最后一公里”难题, 全面提升山东猪业产销水平。

信息集成技术 篇10

随着电力系统的发展和电力体制改革的深化,迫切要求各电力业务信息系统进行广泛集成。电力业务信息系统按照其业务功能的不同,大概可以分为2大类型:(1)支持电力系统运行与监控的电力自动化信息系统,如数据采集与监控系统SCADA、电网能量管理系统EMS、电能量计量系统TMR、配电自动化系统DMS等;(2)支持电力企业管理运营的电力管理信息系统,如电力设备管理系统FMS、办公自动化系统OA等。由于这些电力业务系统在早期建设时期缺乏统一规划,往往采用不同的数据库、操作平台和开发语言,它们之间的信息不一致、冲突以及信息冗余是不可避免的,形成了所谓的“信息孤岛”问题。尤其是在支持电网运行的自动化系统之间的信息沟通障碍,严重制约了电力自动化水平的发展[1]。

目前,尽管部分电力自动化信息系统之间已经成功地实现了连接,并且也出现了更大范围内的电力企业信息一体化平台[2,3,4],然而上述方案或多或少都存在不足:集成方法难以推广以及集成平台具有局限性。同时,基于异构数据库的各电力业务系统之间的信息共享和重用困难的原因还在于语义异构,也就是不同系统对同一概念的表示存在差异,因而在集成时出现了复杂的语义冲突。为此,在电力信息集成的研究中,首先需要解决集成方法与集成平台的问题,同时还需要解决异构信息源之间的语义冲突问题。本文用网格技术解决电力信息集成的集成方法问题,用本体解决异构信息的语义冲突问题,构造了一个基于网格技术支持的电力本体信息集成方案。

1 电力信息集成的平台解决方案——网格

网格技术提供了共享和协调使用各种不同资源的机制,从而能够从地理上、组织上分布的组件中创建出一个虚拟计算机系统[5]。网格数据访问和管理中间件将底层各类物理存储设备加以抽象,屏蔽它们的异构、分散特性,给应用呈现一致的数据视图,并通过提供存储系统中数据的访问和管理机制,实现数据虚拟化和存储虚拟化的数据访问功能[6]。

电力系统采取分层分区的控制模式,而且规模庞大,由地理上分散的多个部分所组成,因此电力信息系统和数据源也呈现分层分区的特点。对应于电力系统的分层分区管理,电力网格也应具有分层分区管理的特点,所有的信息管理资源都按电力系统生产和管理的层次结构来组织,动态地形成国家级、大区级(如华东区、华北区等)、省级、地级等多个网格层次,各级电力信息资源之间也构成了一种超拓扑结构关系。以调度中心为例,可以形成如图1所示的超拓扑结构图。

国家级网格中心作为超拓扑结构图的最高抽象结点,总揽全局,在全国范围内统一进行调度指挥;大区级网格中心作为超拓扑结构图第2层结点,不但服从上层结点(国家级)的指挥,同时肩负着本区域内网格节点的调度任务;同样,省级网格中心作为第3层结点,不但服从上级结点(大区级)的指挥,同时肩负着本省内的网格节点调度任务。类似地,还有地调和县调。

电力网格体系结构基于OGSA以“服务”为中心的思想,采用层次模型的资源管理方式,将电力信息资源统一封装为服务的形式,其体系结构如图2所示。

2 电力信息集成的语义解决方案——本体

电力信息源包含结构化数据、半结构化数据及非结构化数据,而且数据存储形式多样,包括:关系数据库、XML、TXT、EXCEL文档等等。数据间存在复杂的语义联系和大量的语义冲突。XML作为公共的语言标准被广泛使用后[7],由于它所具有的通用的语法格式,使得数据源之间能够采用统一的数据模型交换信息,有效地解决了数据集成中数据交换的问题,但语义异构的问题仍未有效解决[8]。

而造成系统间信息的共享和重用十分困难的根本原因在于语义异构,也就是不同系统对同一概念的表示存在差异,因而在集成时呈现了复杂的语义冲突。本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明,具有更强的语义特性,有助于实现相关数据资源的共享与转换。因此,本体作为信息整合的有力工具,被逐渐应用于各种数据集成系统中[8]。

本体的概念起源于哲学领域,用于描述事物的本质,是对客观存在的系统的解释或说明。在近20年来,本体被计算机领域所采用,用于知识表达、知识共享及重用。许多学科和研究都在使用“本体”这个术语,但存在不同的定义。研究者们普遍接受的呈现高引用率的本体定义是T.Gruber于1993年提出的[9]:“本体是对共享的概念化进行形式的显式规范说明。”

基于本体的信息集成通过本体来描述异构数据源之间的语义,主要有以下3种方式:单一本体方式、多本体方式和混合本体方式,如图3。

这3种集成方式各有其优缺点。单一本体方法使用一个全局本体提供的共享词汇表来表示信息的语义,所有数据源均与这个全局本体有关。所有数据源必须通过某种方式(如映射)与全局本体发生联系,如果某个数据源具有不同视图,由所有数据源抽象与综合出全局本体是难以实现的。

多本体方法中的每个数据源对应自己的本体,各个局部本体可以独立发展,本体结构很容易变换。但是,因为缺乏共同的词汇表,不同局部本体的比较极为困难,需要建立两两本体间的内部映射关系。当本体数量很大时,要形成和存储这种内部映射关系,是非常庞大的任务。

在混合方法中每个数据源用自己的本体描述。但是为了确保源本体的相互兼容,它们建立在一个共享的词汇表上。混合方法的优势在于新的数据源可以很容易地加入,而不需要修改映射或者共享词汇表。不足在于已有的本体不易重用,因为所有源本体必须与共享词汇表相关。同时,由于局部本体之间相互映射,增加了难度和工作量。

本文结合电力行业异构信息的特点,采用改进的混合本体方法,该方法不建立各局部本体之间的映射,如图4。

在这个框架中,首先从各数据源提取相对应的局部本体,并生成数据源与局部本体的映射关系(DS-LO)。然后将各局部本体整合为全局共享的全局本体,生成局部本体与全局本体的映射关系(LO-GO)。本体管理负责维护由于数据源的变化引起的本体变化,包括3个功能:(1)管理和维护(DS-LO)映射、(LO-GO)映射;(2)本体版本管理;(3)本体进化管理。本体查询实现基于本体的语义查询检索。

本文提出的改进的本体信息集成方案具有如下优点:

(1)充分利用现有的信息系统与数据源,不需要重新建设信息系统,也不需要对信息系统进行大规模修改;

(2)从已有数据源中提取局部本体,然后再集成为全局本体,避免了本体开发的大量繁琐工作;

(3)共享的全局本体可以在集成范围内解决各种语义冲突问题;

(4)本文方案支持基于语义的全局查询,包括扩展查询和推理查询,能够极大提高信息检索的查全率与正确率。

4 电力信息本体集成的实现步骤

4.1 本体提取

电力行业的信息系统大部分使用关系数据库存储数据,近年来也有大量XML格式文件存储的数据。

关系数据库中本体的提取方法在很多文献中都有介绍,本文讨论的关系数据库满足3NF。其基本规则如下:

(1)对不存在外键的表,创建一个相应的类owl:Class,各个属性的域映射到一个XSD:xsdData Type,各个属性映射到一个owl:Data type Property,并对owl:Data type Property的rdfs:rang和rdfs:domain取值约束进行表示。

(2)表A的主键仅由一个外键组成,且这个外键和另一个表B的主键相同。将表A转换得到的owl:Class,表B定义为另一个owl:Class,且A与B存在关系Rdfs:sub class of。

(3)本体实例转换:

[规则1]:把关系数据库的一个元组创建为本体的一个实例。

[规则2]:把关系数据库元组的属性值(除外键)转换成本体实例相应owl:Data type Property的值。

[规则3]:把元组中外键的值映射到一个本体实例,用这个本体实例作为由外键生成的owl:Object Property的值。

对于XML数据源,根据数据源的XML Schema与OWL之间的转换规则,可以实现自动地局部本体获取,如表1。

4.2 DS-LO映射

在局部本体的提取过程中,建立数据源与局部本体的映射DS-LO (Data Source-Local Ontology)。DS-LO映射将局部本体中的概念或概念路径映射到数据源的元素、属性或模式路径。在数据源改变后,可以方便地根据映射表改变相应的局部本体,也可以为全局分解查询提供局部检索路径。

4.3 本体整合

局部本体到全局本体的整合有以下步骤:

(1)i=0,从局部本体中选中1个基本体OB,以此为基础进行各局部本体的整合;也可以利用已有的本体作为基本体,例如IEC61970的CIM模型,是1个以UML形式表达的电力专业对象的本体模型,可以作为基本体。此时全局本体Oe=OB;

(2)计算局部本体Oi与全局本体OG的相似度矩阵Sim(Oi,OG);

(3)如果Sim(Oi,OG)=0,说明OG与Oi没有语义重叠,即不存在语义冲突,直接导入全局本体OG,此时OG=OG⊕Oi;

(4)如果Sim(Oi,OG)>0,分别对相似度矩阵中不为零的元素,进行语义冲突类型检测;

(5)以全局本体OG为基准,逐个消解Oi与OG中概念间的语义冲突,建立映射关系Map Realtion(i),此时OG=OG⊕Oi;

(6)i=i+1,重复步骤2～5;

(7)保存记录所有的Map Realtion(i),形成局部本体到全局本体的映射(LO-GO);

(8)对其进行推理一致性检验。

其中,本体相似度矩阵Sim(Oi,OG)的计算和语义冲突消解是重点。

4.4 LO-GO映射

对局部本体分析形成全局本体的过程就是LO-GO映射逐步明确的过程。每一个局部本体的概念都将它对应到全局本体的一个语义相同的概念上。对于不能直接一一对应的概念,则使用对应功能函数对概念进行合并后再映射。通过全局本体和局部本体间映射,可以在基于全局本体或局部本体的查询语言之间进行转换[10]。

4.5 本体管理

本体管理包括3个方面的内容:映射管理、进化管理和版本管理。这3个方面是不可分离、互为因果的。映射管理是对DS-LO和LO-GO映射关系进行维护和管理,本体进化是指本体根据出现的变化和由这些变化引起的本体一致性问题的自适应变更。本体的版本管理是指一些用来存储和标识同一个本体的不同版本,以及建立这些不同版本之间的差异和关联的方法。[11,12]

4.6 本体查询

本方案的本体查询支持2种类型的检索方式,关键词检索和语句检索。基于本体的关键词检索,不同于传统的关键词匹配,查询器首先根据输入的关键词经过一组推理操作,实现同义、上下位及平级扩展,形成语义丰富的扩展概念集,然后提交检索。语句检索由用户输入查询语句,包括主语、谓语和宾语3个基本成分,以符合OWL基本声明的方式来构造。如用户希望查询“与变压器YZZT3联接的电气设备”,在查询界面输入相应的三元组概念,主语一变压器YZZT3,谓语一联接,宾语一?电气设备。系统将自动生成查询条件,如

(,,)提交检索。

系统根据提交的检索构造针对全局本体的RDQL查询任务,分析与用户查询中的全局模式概念有关的映射规则,通过查询分解算法[13]将其分解成针对局部数据源的子查询,最后把各个子查询的结果进行分析、汇总、去掉冗余,返馈最终结果给用户。

7 结论

信息集成技术 篇11

【知识目标】学生掌握信息集成的一般过程构思；能够完成信息集成的总体规划；能够根据主题选取素材。

【技能目标】培养学生总体规划的能力，学会多角度去分析和思考问题，养成良好的思维习惯和行为方式。

【情感目标】培养学生养成严谨的学习态度和团结协作的精神。

【教学重点】信息集成的一般过程；根据主题设计作品的内容和结构及选取素材。

【教学难点】根据主题设计作品的内容和结构。

【教学方法】自主探究、合作学习与教师指导相结合。

【教学过程】

一、新课导入

[教师]请同学们浏览电脑桌面上的一个网站《我们美丽的家乡》，然后请几个同学来讲讲通过这个网站你能获取哪些信息？

[学生]家乡的悠久历史、家乡的风景名胜、家乡的优美建筑、家乡的饮食文化等等。

[教师]大家可以看到这个网站有文字、图片等媒体，除了文字图片还有哪些媒体呢？

[学生]声音、动画、视频等等。

设计意图：借助学生熟悉的信息以及信息的载体，引出媒体素材组织在一起的信息的集成。从学生有认识的电子报刊入手，为后面学到的信息的集成过程做铺垫，使得学生能水到渠成的思考出一些问题。

二、新课讲授

1．信息集成的定义

这个网站将文本、图片、声音、动画、视频等信息有机的组织在一起，我们把这个过程称为信息的集成。

信息集成的过程主要指将文本、图像、声音、动画、视频等媒体素材，有计划有目的的组织在一起，为表达某一主题服务。信息集成是综合表达信息的一种重要手段，比如各种专题片、电子报刊、网站、动画等等。这一章我们就是要通过制作类似的一个网站来学习信息的集成。

2.信息集成的一般过程

[教师]同学们都写过作文，写作文首先要确定题目，然后要立意，也就是文章要体现的中心思想。

这个就对应我们信息集成的“选题立意阶段”。

[教师]有了题目，有了中心思想，下一步，我们要写提纲，这个文章分几段，每一段讲什么，需要哪些人和事作为素材，要有一个总体设计和规划。

这个就对应我们信息集成的“设计规划阶段”。在信息集成的这个阶段，我们要设计结构、设计内容，内容也就是要选哪些素材。这就涉及到一个素材收集的问题。

[教师]提纲写好了，素材有了，下面就是动笔写了。

这个就对应我们信息集成的“开发制作阶段”。也就是说有了规划有了素材就可以利用软件进行实际制作了。

[教师]作文写好了，是不是就大功告成了呢？显然不是，还要再回头看，看看有没有什么科学性的错误，有没有错字，整体结构有没有问题等，这里主要是收集反馈，评价修正。

这个就对应我们信息集成的“评估测试阶段”。

根据以上分析，信息集成的一般过程：

①选题立意阶段：确定主题，设计目标

②设计规划阶段：规划内容结构，收集加工素材

③开发制作阶段：选择工具，实际制作

④评估测试阶段：收集反馈，评价修正

3．选题立意阶段

[教师]今天我们就请同学们一起完成信息集成的前面两个阶段。我们通过制作网站来实现信息的集成。第一个阶段确定一个主题。请大家结合课本P106教材内容确定主题。这里我们给大家一些参考例子，如菁菁校园、我的同桌、我的班主任、我爱NBA、绿色家园、我喜爱的音乐、旅游景点等等。请同学们先确定自己的主题方向，用四到六个字作为网站名。

给出样表，让学生填空：

[学生操作一]完成分析表：（有参考样例）

[教师]演示学生完成的几张分析表。

同学们选择了不同的主题，并且都阐明了自己的理由。

设计意图：学生对于确定主题没有直观的概念，所以给学生一些参考，让学生选择自己感兴趣的主题，主题方向定好后，再确定出富有寓意的网站名。有了这张表格，学生知道做什么，给出参考样例，让学生学有所依。

4．设计规划阶段

①规划内容结构

[教师]网站的主题确定了，下面就是如何按照主题要求来设计作品的内容和结构。这里我想给大家参考一些网站的内容结构，通过比较模仿大家可以有自己的想法。比如古玩今玩这个网站，有解环规律、解环方法、数学内涵、作品展示、给我留言几个栏目；我们美丽的家乡，有悠久历史、优美建筑、艺术文化、感动人物几个栏目；小芳个人主页有日志、相册、音乐、博友等几个栏目。大家可以参考这些网站的设计来确定好自己站点的内容和结构，然后根据课本P107图6-3“古玩今玩”结构图的排布方式完成自己网站的结构图。

结构图的制作我们提示一下，我们是通过绘图工具栏上面的相关工具实现的。

[学生操作二]完成结构图。

[教师]演示几个学生的结构图，请学生相互评价指出优点和不足。

设计意图：结构图的制作方法是课本第四章文本信息的结构化表达中的技能知识，这里让学生通过练习提高自己的技能；添加文字部分对学生要求较高，学生需要针对自己的网站，规划出网站的分类，并用四个字表述，这对学生文字要求较高。给出网站的截图，也是出于能够提示学生完成自己网站的规划。点评部分，可让学生参与，进行互评。

结构图完成之后，还要考虑一下具体的页面如何布局。大家可参考课本P108图6-4“古玩今玩”网站首页结构图完成自己网站首页的结构图。

[学生操作三]制作网站首页结构图。

[教师]演示学生制作的网站首页结构图。

设计意图：让学生深入进去，多思考、重描述，学生在脑海里想象的内容会跃然于纸上，从而让学生体验到成功的喜悦，增强自信心。

②收集加工素材

[教师]首页结构图设计好了，有了内容和结构，下面的工作就是如何充实相应的内容。就是将相应内容具体化展开化，也就是要寻找素材，我们怎么去寻找相关素材，这就涉及到一个信息获取的问题？通过哪些途径可以获取相应的素材呢？

[学生]网络上搜索、书本查找、光盘、自己动手用数码相机、摄像机拍摄等等。

[教师]不过今天在这里，我们不能让大家自己到网络获取，也不能自己拍摄，我们给大家提供了大量现成的素材，就存放在D盘，包括图片、文字、声音、动画、视频等信息，下面就请你把电脑D盘当作素材库，从中选出适合你的主题的相关素材。

[教师]大家可以先建一个总的文件夹，然后将你需要的素材复制进去。复制完了之后，再建立若干子文件夹，将素材根据内容分类到各子文件夹里。

[学生操作]选取需要的素材。

[教师]演示学生选取的素材。还有些同学已经开始根据需要进行适当的加工了。

[教师]应该说，今天我们选取的素材的范围是比较窄的，有的还不太适合，还需要同学们课后通过网络通过数码相机、摄像机获取更多更适合的素材。这些素材可信度如何，是否侵犯別人的知识产权也是我们选取素材时需要考虑的内容。有了这些素材，我们就可以进入开发制作阶段，进行实际制作。

设计意图：供学生选取的素材中，有体现不同主题的若干图片、文字、声音、视频，让学生在众多素材中找到自己需要的就是收集素材的过程。课后，学生可以有所模仿，借助网络收集到更多合适的素材，为信息集成做好准备。

三、总结

信息集成技术 篇12

1 综合舰桥系统基本概述

所谓舰桥就是指舰船上层建筑中的操作部位或者航行指挥的重要位置, 可以称为“桥楼”或者“驾驶室”, 是舰船的指挥中心。在以前的舰桥上所有的仪表与设备都是单独安装的, 这样不仅不利于操作, 而且增加了工作人员的负担。所以, 为了提高船员的处理信息能力以及安全性能, 在这种模式的基础上实现了一种新型的舰船自动航行的系统—综合舰桥系统。从二十世纪70年代至今, 综合舰桥系统已成为舰船的发展核心设备, 具备高度的自动化以及信息化的功能, 融合了计算机、自动控制等多领域的现代技术, 能够及时地发出命令、把控风险。

综合舰桥系统最重要的功能就是其导航性能, 导航可以获得大量的信息, 然后在导航信息集成处理技术的作用下可以在很大程度上提高导航系统的综合性能。虽然我国舰船导航系统取得了一定的发展, 但是与先进国家相比还是存在很大的差距, 所以在目前形势下, 高度信息化、自动化的综合舰桥系统才是我们研究的重点。

2 综合舰桥信息系统集成处理结构研究

综合舰桥系统的集成处理技术主要通过以下几个系统功能来实现。

2.1 电子海图信息系统

通过电子海图以及导航的传感器可以使航海人员及时的对航线进行调整以及把控, 还可以根据工作人员所需信息进行相对的显示。这种系统主要是在计算机的控制下, 通过对海图的集成化处理以及舰船运动参数的研究, 实现对航海信息的准确把控。然后根据海区的情况自动进行航路的监测以及危险情况的警报等。

2.2 舰船数据库系统

数据库是对相关联的数据进行集合成的资源系统, 在数据库的系统设计中主要有空间数据库和属性数据库两方面。空间数据库的特点就是容量大, 能够快速的查询到所需要的数据, 同时还能够对数据进行修改, 但是它的模型很复杂, 在整个数据库中按照不同的关系等级分为了几个数据层。平台数据库中就会以数据库格式存储设备的运行信息, 属性信息全部存储在数据库中, 而且有对应的空间数据。在数据库中二者是不可分割的, 通过二者之间的相互联系维持数据库整个系统的运行。同时使用ADO系统就是应用了OLE DB程序。OLE DB是对ODBC的一种扩展, 主要功能为: (1) OLE DB最大的优势就是提供了数据库编程的OLE接口, 这种接口与传统的ODBC相比, 有着较高的灵活性, 而且还具备更高的错误处理能力。 (2) OLE DB也属于底层数据库, 提供了非关系型数据库访问的数据库编程接口。

2.3 舰船综合报警系统

报警系统的主要功能就是提醒值班的航海人员注意潜在的危险情况。如果值班的人员没有对综合报警的功能进行相应的设置, 海区出现了危险的情况就会将警报信息转入到驾驶员的房间以及餐厅灯公共场合来要求援助。这种综合报警的系统可以最大限度降低危险情况的发生, 所以导航设备系统都要接入舰船的综合报警系统。

3 综合舰桥信息系统集成处理技术的实现以及注意事项

3.1 集成处理技术功能的实现

舰桥信息系统管理器将相关的信息在通信的基础上传输到上位机中, 根据通信导航识别综合优化系统的功能, 可以按照层次划分五个方面: (1) 物理层。在物理层上能够实现位流的传输, 将特定属性的信号传输到数据链路层。实现了总线的通信系统、消息传输形式等。 (2) 数据链路层。主要对物流信息的传输进行调控, 在系统的运行中能够检查通信数据的传输情况, 如果发现问题, 能够及时的反映到传输层。 (3) 传输层。在传输层能够对总线系统的传输进行调整, 主要的功能在BC中实现, 对总线切换、信号传输的控制及时的把握。 (4) 驱动层。驱动层是系统中的软件接口, 主要功能在应用层和底层之间实现, 能够为系统中不同的通信设备提供所需要求。 (5) 应用层。能够实现通信导航识别综合优化系统的管理、外界通信功能, 同时在应用层上提供了多种功能的接口, 保证了不同的通信系统的更新和改进。

3.2 注意事项

3.2.1 响应速度问题。

为了适应舰船的多样性、动态化需求, 整个平台的构建应用在开发时都考虑到了可能出现的所有问题和需求变化。考虑到日常航行的几大业务需求:信息处理、查询和统计需求、用户权限把关需求、信息格式量表化需求、组织管理信息需求等等。本次开发设计设置了流程设计、量表设计等工具帮助用户更好的实现需求, 同时在平台设计的通用化和延展性做了加强, 希望能够在应用时快速构建应用, 提高程序的响应速度。

3.2.2 系统流程规范化问题。

一般情况下, 信息集成化处理系统的建立是否科学很大程度上与平台有关, 平台根据具体需求制定的工具是考核系统质量的关键细节, 直接影响到各项数据处理的水平。规范整个信息系统的设计流程是保证开发平台功能效用率的必要措施之一, 在设计时尽量避免冗长的环节设置, 简化操作和管理流程的同时也不能忽视细节。我们将整个系统规划为三大流程, 即资源定制、规则定制和辅助及综合信息定制。首先, 资源定制是整个系统运转的前提条件, 是不可或缺的重要部分。我们将资源定制流程分为权限角色设定、数据资源设定、系统菜单定制和用户/组织机构设置等部分。其次, 定制也是关乎整个系统质量的另一个关键流程。我们设定的规则制定的构成部分如下:应用管理定制、设定操作行为、定制表单、定制流程方案。最后, 在前两个流程组建好的基础上, 整个程序基本就能够运转起来, 但出于完善和优化系统功能的考量, 设置了辅助及综合信息定制流程。辅助及综合信息定制构成部分为:扩展功能开发、信息查询定制、统计分析定制数据接口开发。各个流程和部分环环相扣, 几乎涵盖可能产生的所有需求, 结构相对简单易于管理, 缩短了整个信息管理系统的开发周期, 相对减少了开发成本。

4 结语

总而言之, 现代综合舰桥技术主要以舰船的导航性能为龙头, 同时将舰船航行任务的自动化、管理自动化等都集中到综合舰桥系统上, 实现了整个舰船的自动化工作。虽然我国舰船的导航水平取得了一定的成就, 但是还要不断学习, 不断超越, 实现跨越式的研究, 推动我国舰船自动化技术的快速发展。

参考文献

[1]邓苏, 黄宏斌, 刘青宝, 戴超凡.基于数据库的知识发现系统设计与实现[J].计算机工程与应用, 2000, 06.

[2]曾庆军, 周耀庭.综合船桥系统研究的核心内容[J].航海技术, 2001, 04.

[3]尹勇, 张秀凤, 张显库.船舶自动舵和自动避碰算法仿真测试平台的研究[J].系统仿真学报, 200701.