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關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);博物館;文物保護(hù)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)也更為廣泛的進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也開(kāi)始備受關(guān)注,在各個(gè)行業(yè)中得到了充分應(yīng)用。中國(guó)歷史悠久,文物昌盛,博物館作為收藏研究、展示傳播人類文明歷史和科學(xué)文化知識(shí)的重要場(chǎng)所,是人們感知?dú)v史、認(rèn)識(shí)現(xiàn)在、探索未來(lái)的重要文化殿堂。文物藏品是當(dāng)今博物館開(kāi)展各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作的基礎(chǔ)。面對(duì)復(fù)雜多樣的館藏文物,文物保護(hù)的任務(wù)十分艱巨。目前,各個(gè)博物館由于資金、技術(shù)、管理方面存在著不足,導(dǎo)致文物得不到科學(xué)有效的保護(hù)和利用。面對(duì)這樣的現(xiàn)狀,設(shè)立科學(xué)有效的文物保護(hù)系統(tǒng)對(duì)保護(hù)館藏文物的安全起著至關(guān)重要的作用。
1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所采集的信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,并通過(guò)對(duì)很多微小傳感器節(jié)點(diǎn)加以利用,這些節(jié)點(diǎn)十分廉價(jià),并具有一定的計(jì)算和通信能力,主要對(duì)周圍的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行精確檢測(cè),并通過(guò)無(wú)線通信方式組建成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)若干個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成,分布在整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中,對(duì)所監(jiān)測(cè)區(qū)域的信息進(jìn)行采集,并將信息以直接或間接的方式傳遞到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn),最后通過(guò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳達(dá)網(wǎng)絡(luò)信息處理中心。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1.1傳感器節(jié)點(diǎn)的能源受限
由于硬件與成本的限制,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的能源是有限的,節(jié)點(diǎn)的分布較為散亂,多數(shù)分布在展柜或文物庫(kù)房?jī)?nèi),人觸碰不到的地方,導(dǎo)致能源補(bǔ)充十分困難。因此,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)要求較高,需要其功耗低,盡量使網(wǎng)絡(luò)的壽命延長(zhǎng)。
1.2自組織網(wǎng)絡(luò)
因?yàn)樘幵诰W(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)的位置不能提前確定好,所以傳感器必須自身具有自組織,可以自動(dòng)進(jìn)行配置和管理,并且可以自動(dòng)生成很多的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
1.3網(wǎng)絡(luò)的高度協(xié)作性
數(shù)據(jù)處理在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以通過(guò)節(jié)點(diǎn)自身完成,但其本身在資源和能力上有所限制,所以各節(jié)點(diǎn)若要完成對(duì)信號(hào)的處理和通信,節(jié)點(diǎn)之間必須相互協(xié)作。通過(guò)節(jié)點(diǎn)的協(xié)作作用,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將融合處理后的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)中心。
1.4大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)
在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的區(qū)域內(nèi),通過(guò)大范圍的對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布置,對(duì)單位面積傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行提高,使系統(tǒng)獲得更真切可靠的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可以通過(guò)擴(kuò)大傳感器的數(shù)量來(lái)擴(kuò)大監(jiān)測(cè)的范圍,使信息更加全面,系統(tǒng)對(duì)所收集的信息進(jìn)行處理,降低系統(tǒng)的錯(cuò)誤幾率。
2無(wú)線傳感器技術(shù)在館藏文物保護(hù)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)
如何科學(xué)有效地對(duì)文物進(jìn)行保護(hù)和管理是博物館工作的重中之重。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有體積小、功耗低、擴(kuò)充性高等特性,運(yùn)用于館藏文物的環(huán)境監(jiān)測(cè)、防盜十分適用,同時(shí)適用于古建筑結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)等保護(hù)任務(wù)。將大量傳感器節(jié)點(diǎn)合理分布在文物庫(kù)房或文物展柜內(nèi),可以對(duì)文物所處環(huán)境溫度、濕度、光照、壓力、振動(dòng)等情況進(jìn)行檢測(cè),一旦數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),便會(huì)及時(shí)向控制中心傳遞信息,告知文保人員進(jìn)行處理。通過(guò)加速度傳感器測(cè)量振動(dòng)幅度,如果振動(dòng)出現(xiàn)異常,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警,將信息傳遞到監(jiān)控中心后,安保人員對(duì)文物現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察。此技術(shù)有效地對(duì)文物進(jìn)行長(zhǎng)期的保護(hù)性監(jiān)測(cè),既節(jié)省了人力資源,也解決了分散數(shù)據(jù)集中處理的問(wèn)題。
2.1網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)工作原理
將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于文物保護(hù)系統(tǒng),通過(guò)GPRS系統(tǒng)和Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和通信,GPRS具有很多優(yōu)勢(shì),且網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍寬泛,對(duì)突發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用方面的相關(guān)業(yè)務(wù)起著重要的作用。GPRS模塊通常使用115.2Kbps的數(shù)據(jù)傳輸率,選用的傳感器網(wǎng)絡(luò)支持對(duì)ZigBee規(guī)范的使用。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的組成部分包括傳感器節(jié)點(diǎn)、監(jiān)控中心、匯節(jié)點(diǎn)組成,博物館展示使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量根據(jù)室內(nèi)的面積決定。博物館的數(shù)據(jù)中心在GPRS和Internet的支持下與各個(gè)匯節(jié)點(diǎn)相連,而匯節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)之間在ZigBee技術(shù)的支撐下可以實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)線交換和傳輸,傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)信息進(jìn)行采集,并將收集到的數(shù)據(jù)逐層傳輸,最終傳達(dá)到數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)博物館文物的實(shí)時(shí)保護(hù)性監(jiān)控,為進(jìn)一步保護(hù)性措施提供必要的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。當(dāng)Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)生斷電情況時(shí),傳感器節(jié)點(diǎn)仍可正常顯示、記錄、報(bào)警,并可持續(xù)工作10~12個(gè)月,一旦組網(wǎng)系統(tǒng)的電源供給恢復(fù),節(jié)點(diǎn)可即刻連接到網(wǎng)絡(luò)中,上傳歷史數(shù)據(jù)。這一功能為重要場(chǎng)合的溯源數(shù)據(jù)提供了更安全的備份。
2.2傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)
傳感器節(jié)點(diǎn)位于博物館文物庫(kù)房各個(gè)角落及展廳展柜、展櫥均勻分布,負(fù)責(zé)對(duì)文物所處環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和采集,根據(jù)溫度、濕度、振動(dòng)、光照等參數(shù)進(jìn)行信息采集,并進(jìn)行無(wú)線傳輸。節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集部分是對(duì)文物所處環(huán)境的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和采集,并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸。節(jié)點(diǎn)的供電并非常用的交流供電方式,傳感器網(wǎng)絡(luò)中的電源應(yīng)采用兩節(jié)1.5V堿性電池,主要目的是降低文物環(huán)境的火災(zāi)安全隱患,降低相應(yīng)的施工量。對(duì)于節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì),必須通過(guò)了CE、FCC認(rèn)證,并嚴(yán)格執(zhí)行RoHS標(biāo)準(zhǔn)。主機(jī)可以耐受25KV靜電打擊,堅(jiān)固的塑料合金外殼使用了阻燃無(wú)毒的材料,可以避免高潔凈區(qū)域的二次污染。應(yīng)盡量降低器件的功耗,如果沒(méi)有任何通信業(yè)務(wù),應(yīng)切斷系統(tǒng)內(nèi)的部分電源,降低功耗。在軟件設(shè)計(jì)方面,主要以節(jié)能為主,每個(gè)層次的設(shè)計(jì)都要進(jìn)行認(rèn)真排查。
3結(jié)語(yǔ)
作為一種新的技術(shù),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)信息進(jìn)行獲取并處理,在很多領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用,是對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的一種革新和發(fā)展,具有更多的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于博物館的館藏文物保護(hù)而言,此技術(shù)能夠起到較好的效果,更加可靠的保證文物的安全,使文保人員能夠較準(zhǔn)確的掌握博物館內(nèi)藏品文物的具體情況。隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,將會(huì)為數(shù)字化博物館館藏文物保護(hù)提供科學(xué)有效的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn):
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[2]張娓娓,李旸園,陳綏陽(yáng).無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全存在的問(wèn)題和對(duì)策[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用,2014(07).
關(guān)鍵詞:甘蔗;“3414”試驗(yàn);氮磷鉀;施肥量;產(chǎn)量
中圖分類號(hào):S14.13
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1003-4374(2015)01-0018-04
Report on "3414" fertilizer effect experiment of sugarcane in Wuxuan County
Zou Qi-gui
(Soil and fertilizer station of Wuxuan County, Laibin, Guangxi 545900,China)
Abstract: A "3414" fertilizer effect experiment of sugarcane was conducted in middle-fertility sandy redsoil, the result analysis shows that N fertilizer application has the largest yield-increase among the N, P, Kfertilizers, and then the K fertilizer secondly, the P fertilize.r thirdly. In fertilizer effect equation, the applica-tion amounts of N.P.K have strong correlations with sugarcane-yield, obvious regression and parabolic rela-tion. The use efficiencies of fertilizers are all low: 10.83% for N fertilizer, 6.63% for P fertilizer and 21.44%for K fertilizer; the soil fertility provisions per 667m2 are 7.67 kg for N. 2.83 kg for P205, 15.74 kg for K20.The nutrient level of N in soil is middle-lower, middle level for P. The recommended fertilizations are 27 kgfor N, 9 kg for P205, 23 kg for K20 per 667m2.
Key words: Sugarcane; "3414" experiment; N.P.K: fertilization amount; yield
武宣縣甘蔗種植面積28667hm2,占耕地面積47.64%,是縣財(cái)稅增長(zhǎng)的支柱產(chǎn)業(yè),是農(nóng)民收入的主要來(lái)源。但由于施肥不合理,導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益不高,已嚴(yán)重威脅到甘蔗生產(chǎn)的發(fā)展。通過(guò)“3414”甘蔗小區(qū)試驗(yàn),探討甘蔗在中等肥力蔗地上施肥效果,為促進(jìn)開(kāi)展甘蔗合理施肥提供指導(dǎo)依據(jù)。
材料與方法
試驗(yàn)土壤
試驗(yàn)地設(shè)在二塘鎮(zhèn)上召村,土壤為紅土母質(zhì)發(fā)育而成的沙質(zhì)紅泥土,保水保肥力強(qiáng),pH 6.2,有機(jī)質(zhì)3.82%.全氮0.208%,速效磷20.46mg/kg,速效鉀112.33mg/kg,是全縣有代表性的中等肥力耕地。
試驗(yàn)材料
供試品種新臺(tái)糖22號(hào)。
供試肥料尿素(含N46%)、鈣鎂磷肥(含P20518%)、氯化鉀(含K20 600)。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)氮、磷、鉀3個(gè)因素,4個(gè)水平,14個(gè)處理的試驗(yàn)。0水平指不施肥,2水平指試驗(yàn)地最佳施肥量的近似值,l水平=2水平x0.5,3水平=2水平x1.5。設(shè)置3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積40m2,四周設(shè)立保護(hù)行。14個(gè)處理分別為(1)NOPOKO,(2)NOP2K2,(3)NIP2K2,(4)N2POK2,(5)N2PIK2,(6)N2P2K2,(7)N2P3K2,( 8)N2P2KO,( 9)N2P2K1,( 10)N2P2K3,( 11)N3P2K2,( 12)NIPIK2,( 13 )NIP2K1,( 14)N2PIKl.
施肥水平
水平施肥量為每667m2施N 23kg、P20,8kg、K20 18kg,計(jì)算出處理1-14的N、P205、K20施用量,見(jiàn)表l。
施肥方法
基肥為總施肥量的30%,在整地時(shí)施下;追肥為總施肥量的70%,在甘蔗大培土?xí)r施下。
田間管理
品種為新臺(tái)糖22號(hào),2月19日按方案施入基肥,播種,種植后覆土,蓋地膜。種植行距l(xiāng).Om,雙軌型雙芽段緊密排列種植,下種量為520個(gè)基本芽傴。5月10日按方案施人追肥,進(jìn)行大培土。12月28日砍伐收獲,進(jìn)行農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀考察。
結(jié)果與分析
試驗(yàn)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)
14個(gè)處理、處理代碼、施肥量、3次重復(fù)甘蔗產(chǎn)量、平均產(chǎn)量及產(chǎn)量排序統(tǒng)計(jì),見(jiàn)表l。
回歸分析
依據(jù)各處理施肥量和各處理平均產(chǎn)量,利用電子表格進(jìn)行肥料效應(yīng)方程擬合,對(duì)方程求導(dǎo)數(shù),進(jìn)行邊際效應(yīng)分析(甘蔗價(jià)格0.45元/kg,化肥價(jià)格N 4.35元/kg、P2053.33兀/kg、K20 5.00元/kg,下同),求解方程組,計(jì)算出最大施肥量、最大產(chǎn)量、最佳施肥量、最佳產(chǎn)量;利用電子表格對(duì)擬合成的氮磷鉀一元二次方程,制作曲線圖,研究肥料對(duì)產(chǎn)量的影響趨勢(shì)。
三元二次肥料效應(yīng)方程由處理1-14,進(jìn)行三元二次肥料效應(yīng)方程擬合,回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果R=0.95,標(biāo)準(zhǔn)誤差=247.39,F(xiàn)值=3 .16,F(xiàn)0.05值=0.19,說(shuō)明施肥量與產(chǎn)量高度正相關(guān),甘蔗產(chǎn)量與氮磷鉀施肥量之間具有顯著的回歸關(guān)系,但擬合程度較差,擬合方程為(式中y代表甘蔗產(chǎn)量、xl代表N施用量、x2代表P205施用量、x3代表K20施用量,下同):v=-2194.24+243.64xl+529.43x2+317.88x3-1.58x12-2.82x22-2.78x32-8.92xlx2-5.12xlx3-13.82x2x3.
二元二次肥料效應(yīng)方程氮2水平為基礎(chǔ)的磷鉀二元二次肥料效應(yīng)方程,由處理4-10、14,進(jìn)行方程擬合,回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果R=0.91,標(biāo)準(zhǔn)誤差=388.62,F(xiàn)值=1.02,F(xiàn)0.05值=0.63,說(shuō)明施肥量與產(chǎn)量高度正相關(guān),甘蔗產(chǎn)量與磷鉀施肥量之間具有顯著的回歸關(guān)系,但擬合程度較差,擬合方程為:y=2296.3+409.13x2+204.16x3-9.42x22-3.26x32 -12.5 lx2x3.
磷2水平為基礎(chǔ)的氮鉀二元二次肥料效應(yīng)方程,由處理2、3、6、8、9、10、11、13,進(jìn)行方程擬合,回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果R=0.92,標(biāo)準(zhǔn)誤差=388.62,F(xiàn)值=1.09.F0.05值=0.61,說(shuō)明施肥量與產(chǎn)量高度正相關(guān),甘蔗產(chǎn)量與氮鉀施肥量之間具有顯著的回歸關(guān)系,但擬合程度較差,擬合方程為:y =1642.3 +209.7xl +191.27x3 -2.83 x12 -3.26x32-3.79xlx3。
鉀2水平為基礎(chǔ)的氮磷二元二次肥料效應(yīng)方程,依據(jù)處理2-7、11、12,進(jìn)行方程擬合,回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果R=0.96,標(biāo)準(zhǔn)誤差=257.59,F(xiàn)值=2.53,ro.os值=0.44,說(shuō)明施肥量與產(chǎn)量高度正相關(guān),甘蔗產(chǎn)量與氮磷施肥量之間具有顯著的回歸關(guān)系,但擬合程度較差,擬合方程為:y=2095.2+216.65x1+270.5 3x2 -3.5 x12 -7.72x22-5.58xlx2。
一元二次肥料效應(yīng)方程氮的肥料效應(yīng)方程,由處理2、3、6、11,進(jìn)行一元二次肥料效應(yīng)方程擬合,回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果R=l,說(shuō)明施肥量與產(chǎn)量高度正相關(guān),擬合方程為:y=3247+232.13xl-4.81x12。
磷的肥料效應(yīng)方程,由處理4-7,進(jìn)行一元二次肥料效應(yīng)方程擬合,回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果R=l,說(shuō)明施肥量與產(chǎn)量高度正相關(guān),擬合方程為:y=4133+444.63x2-25.72x22。
鉀的肥料效應(yīng)方程。由處理6、8、9、10,進(jìn)行一元二次肥料效應(yīng)方程擬合,回歸統(tǒng)計(jì)結(jié)果R=l,說(shuō)明施肥量與產(chǎn)量高度正相關(guān),擬合方程為:y=5053+49.35x3-1.47x32。
肥料增產(chǎn)效果
氮磷鉀肥的增產(chǎn)效果全肥區(qū)處理6與缺氮、缺磷、缺鉀的處理2、4、8比,每667m2甘蔗分別增產(chǎn)1312kg、759kg、991kg,增產(chǎn)幅度分別為28%、14%、20%,增產(chǎn)幅度最大是氮肥,其次是鉀肥,磷肥增產(chǎn)幅度最小。
低量施肥的增產(chǎn)效果氮鉀肥施用量同為2水平的處理5、處理6、處理7與氮鉀肥施用量為1-2水平的處理12、處理13、處理14比,增產(chǎn)明顯,說(shuō)明在一定范圍內(nèi),甘蔗產(chǎn)量仍然隨著施肥量的增加而提高,生產(chǎn)上要解決施肥量不足問(wèn)題。
土壤養(yǎng)分豐缺
土壤養(yǎng)分豐缺參數(shù)可用相對(duì)產(chǎn)量來(lái)表示。相對(duì)產(chǎn)量(%)=缺素區(qū)產(chǎn)量÷全肥區(qū)產(chǎn)量xl00。試驗(yàn)中全肥區(qū)產(chǎn)量為處理6產(chǎn)量,缺素區(qū)產(chǎn)量為處理2、4、8的產(chǎn)量。相對(duì)產(chǎn)量低于500/e的土壤養(yǎng)分為極低水平,50%-75%為低水平,75%-95%為中水平,大于95%為高水平。由全肥區(qū)和缺素區(qū)產(chǎn)量計(jì)算出氮、磷、鉀相對(duì)產(chǎn)量分別為78%、87%.84%,土壤氮為中等偏低水平、磷和鉀養(yǎng)分為中等水平,見(jiàn)表2。
化肥利用率
化肥利用率(%)=(全肥區(qū)吸收養(yǎng)分量一缺素區(qū)吸收養(yǎng)分量)÷肥料養(yǎng)分施用量xl00。據(jù)試驗(yàn),甘蔗養(yǎng)分吸收量參數(shù)為每生產(chǎn)lOOkg原料蔗,需吸收N 0.19kg、P2050.07kg、K200.39kg,下同。根據(jù)全肥區(qū)處理6、缺氮區(qū)處理2、缺磷區(qū)處理4、缺鉀區(qū)處理8的產(chǎn)量,計(jì)算出全肥區(qū)處理6甘蔗吸收N、P205、K20養(yǎng)分量,缺氮區(qū)吸收N養(yǎng)分量,缺磷區(qū)吸收P205養(yǎng)分量,缺鉀區(qū)吸收K20養(yǎng)分量。再根據(jù)試驗(yàn)地處理6的施肥量,分別計(jì)算出氮磷鉀的肥料利用率,本試驗(yàn)二水平施肥量時(shí)氮肥利用率為10.83%,磷肥利用率為6.63%,鉀肥利用率為21.44%。鉀肥利用率最大,氮肥利用率次之,磷肥利用率最小,見(jiàn)表3。
土壤供肥量
不施肥區(qū)作物所吸收的養(yǎng)分量為土壤供肥量。依據(jù)不施肥區(qū)處理l甘蔗產(chǎn)量和甘蔗養(yǎng)分吸收量參數(shù),計(jì)算出土壤供肥量每667m2為N 7.67kg.P2052.83kg、K2015.74kg,見(jiàn)表3。
推薦施肥量
推薦施肥量=(目標(biāo)產(chǎn)量所需養(yǎng)分量一土壤供肥量)÷肥料利用率。試驗(yàn)地常年產(chǎn)量每667m2為5800kg,以常年產(chǎn)量遞增10%作為目標(biāo)產(chǎn)量,則目標(biāo)產(chǎn)量每667m2為6380kg,利用土壤供肥量和肥料利用率,計(jì)算出推薦施肥量,經(jīng)過(guò)專家的修復(fù)和論證,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,提出武宣縣中等肥力耕地甘蔗推薦施肥量每667m2施用N、P205、K20分別為27kg、9kg、23kg。
小結(jié)
施用化肥增產(chǎn)效果明顯。在一定范圍內(nèi),甘蔗產(chǎn)量隨著氮、磷、鉀施肥量的增加而提高;氮肥在甘蔗生產(chǎn)中增產(chǎn)效果最明顯,鉀肥次之,磷肥增產(chǎn)效果最小,生產(chǎn)上要施足氮肥。
甘蔗產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥施用量呈拋物線狀關(guān)系,產(chǎn)量開(kāi)始隨著氮、磷、鉀肥施用量增加而提高,當(dāng)施氮、磷、鉀量達(dá)到一定量時(shí),甘蔗產(chǎn)量達(dá)到最高,以后隨著氮、磷、鉀施肥量的增加而下降,生產(chǎn)上要控制氮、磷、鉀的施用數(shù)量,避免肥料浪費(fèi)和引起產(chǎn)量下降,造成環(huán)境污染。
肥料利用率低。氮肥利用率10.83%,磷肥利用率6.63%,鉀肥利用率21.44%;鉀肥利用率最大,氮肥利用率次之,磷肥利用率最小,在施肥方式上要少量多次施用,以提高肥效。
經(jīng)過(guò)科學(xué)家的長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn),電磁干擾是一種“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象,它會(huì)嚴(yán)重干擾防空警報(bào)的無(wú)線通信效果和質(zhì)量,因此,針對(duì)防空警報(bào)無(wú)線通信的電磁干擾進(jìn)行防范非常有必要。
一、防空警報(bào)控制系統(tǒng)的功能
1)控制功能。控制系統(tǒng)是整個(gè)防空警報(bào)系統(tǒng)的指揮中心,控制著防空警報(bào)系統(tǒng)中的每個(gè)終端,負(fù)責(zé)發(fā)送命令,使警報(bào)終端發(fā)揮其應(yīng)有的功能。單點(diǎn)報(bào)警與多點(diǎn)報(bào)警的區(qū)別是,多點(diǎn)報(bào)警信息來(lái)自不同的終端地址,需要系統(tǒng)對(duì)其一一識(shí)別后,再按照相應(yīng)的順序?qū)ζ湎掳l(fā)指令;而單點(diǎn)報(bào)警,則只需找出信息終端的名稱即可,對(duì)其指令信息。2)監(jiān)視功能。在防空警報(bào)系統(tǒng)中,對(duì)于每個(gè)被點(diǎn)擊的警報(bào)終端,控制系統(tǒng)都會(huì)有所記錄,并在數(shù)字地圖界面上進(jìn)行標(biāo)識(shí),若控制該終端,則系統(tǒng)會(huì)將控制命令發(fā)送給警報(bào)終端,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)警報(bào)終端的監(jiān)視。3)管理功能。控制系統(tǒng)的控制中心具備管理模塊,只要將警報(bào)終端的個(gè)體信息預(yù)先輸入數(shù)據(jù)庫(kù),管理模塊便可實(shí)現(xiàn)對(duì)這些終端的分類管理。
二、防空警報(bào)電磁干擾的構(gòu)成要素
1)干擾源。目前,研究人員判斷電磁干擾的來(lái)源主要集中于微處理器、微控制器、傳送器等元件。以微處理器為例,其在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的噪聲頻率,進(jìn)而擴(kuò)散到半導(dǎo)體元件,最終產(chǎn)生了諧波干擾。2)傳播路徑。電磁波并非單獨(dú)形式的傳播,其必須要借助不同的媒介才能實(shí)現(xiàn)傳遞。電磁干擾最常見(jiàn)的方式是通過(guò)導(dǎo)線傳播,導(dǎo)線在高負(fù)荷工作狀態(tài)下產(chǎn)生噪聲,這為電磁波傳播提供了空間。無(wú)論是通信設(shè)備或電力設(shè)備均有導(dǎo)線連接,因而導(dǎo)線已經(jīng)成為最主要的電磁干擾傳播媒介。3)接收器。干擾破壞也需要有接收器才能產(chǎn)生作用,若設(shè)備未安裝可以感應(yīng)干擾的元件,就不可能出現(xiàn)電磁破壞。根據(jù)相關(guān)研究表明大多數(shù)造成電磁干擾的電磁波都是通過(guò)接收器來(lái)進(jìn)入收信機(jī)的,從而影響了信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量,只有極少量是因?yàn)樯漕l輻射的影響。
三、防空警報(bào)無(wú)線通信中的電磁干擾
(一)無(wú)線電臺(tái)中的電磁干擾
再無(wú)線電臺(tái)運(yùn)營(yíng)中常見(jiàn)的電磁干擾問(wèn)題如下所述:
1)同頻道干擾。因?yàn)椴糠中盘?hào)的頻段比較相似,收信機(jī)在接受信號(hào)時(shí)很容易出現(xiàn)信號(hào)混亂,這就被稱為通信道干擾。因?yàn)槭招艡C(jī)接受信號(hào)的方式是一樣的,所以中頻通帶是不能對(duì)信號(hào)進(jìn)行篩選和屏蔽的。此類問(wèn)題造成的最主要影響是降低信息接受的精度,阻礙信息的通信速度和通信質(zhì)量,進(jìn)而致使信息傳遞出現(xiàn)錯(cuò)誤,嚴(yán)重影響了無(wú)線電臺(tái)的正常工作。2)鄰頻道干擾。鄰頻道干擾產(chǎn)生的原因是因?yàn)樾盘?hào)發(fā)射機(jī)信在進(jìn)行無(wú)線電波信號(hào)輸送時(shí),出現(xiàn)了接收錯(cuò)誤,進(jìn)而就會(huì)給臨近頻道的信息接收工作造成影響,降低了無(wú)線電臺(tái)的傳輸質(zhì)量和工作效率。3)互調(diào)干擾。a.發(fā)信機(jī)互調(diào),其產(chǎn)生原因是因?yàn)榕R近發(fā)射天線的間隔設(shè)置不合理,在天線發(fā)出信號(hào)時(shí),就會(huì)引起信號(hào)之間的互調(diào),進(jìn)而出現(xiàn)另一個(gè)頻率,隨同原有頻率一同發(fā)出,這必然會(huì)影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。b.接收機(jī)互調(diào),當(dāng)接收機(jī)同時(shí)接受同時(shí)多個(gè)信號(hào)時(shí),會(huì)因?yàn)檫M(jìn)入非線性作用的影響,造成內(nèi)部信號(hào)互調(diào)。
(二)非無(wú)線設(shè)施的干擾
電磁波干擾也被稱之為無(wú)線設(shè)施干擾,其發(fā)生的原因是因?yàn)殪o電感應(yīng)與電磁感應(yīng)出現(xiàn)傳輸沖突,或者是電磁波的輻射干擾,從而影響信號(hào)接受設(shè)備的靈敏度與準(zhǔn)確度。同時(shí),載流導(dǎo)體彼此間也會(huì)互相作用,產(chǎn)生電磁感應(yīng),而電磁感應(yīng)也是造成無(wú)線信號(hào)傳輸質(zhì)量下降的原因之一,所以其也會(huì)影響無(wú)線電臺(tái)的正常工作。
四、防范防空警報(bào)無(wú)線通信電磁干擾的對(duì)策
(一)防治無(wú)線電臺(tái)電磁干擾的對(duì)策
1)防治同頻干擾的對(duì)策。為了降低同頻干擾的影響,必須嚴(yán)格按照要求制定頻率,保證其與基站的輸出頻率一致。為同頻道制訂合理的間距,保證彼此之間互相協(xié)調(diào),以避免出現(xiàn)信號(hào)干擾的問(wèn)題;根據(jù)實(shí)際的地形情況和設(shè)置要求,制定出科學(xué)實(shí)用的基臺(tái)建設(shè)方案 確保無(wú)線通信工作的質(zhì)量和效率。2) 防治互調(diào)干擾的對(duì)策。第一,在滿足頻道數(shù)量規(guī)定的情況下,優(yōu)先使用頻道使用量低的頻道組。同時(shí)為了降低互調(diào)干擾的影響,多組發(fā)信機(jī)共用一個(gè)天線時(shí),要注意對(duì)天線共用器間間距的控制;但是天線是單獨(dú)配置的,要注意架設(shè)的方式要使用垂直架設(shè)。同時(shí),在動(dòng)臺(tái)發(fā)信機(jī)中合理的運(yùn)用APC技術(shù),也能夠降低互調(diào)的影響。 3)防治鄰頻干擾的對(duì)策。為了降低鄰頻干擾的影響,經(jīng)常使用的方案是將發(fā)射信號(hào)寬帶控制在一定范圍內(nèi),并提升中濾波的選擇功能和優(yōu)化控制系統(tǒng),但是注意需要把發(fā)信機(jī)調(diào)制解調(diào)器調(diào)整為IDC電路,這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)寬帶的控制。將功率控制設(shè)置為自動(dòng)控制,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際變化自動(dòng)調(diào)整信號(hào)的輸出功率,有效避免了鄰頻的影響。
(二)防治非無(wú)線電臺(tái)電磁干擾對(duì)策
只有確定了造成干擾的根本原因,才能根據(jù)具體的情況采取相應(yīng)的策略來(lái)降低干擾的影響。比較容易造成干擾的部分有繼電器開(kāi)合、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等位置,因?yàn)槠涑S须娏骱碗妷旱拇蠓秶▌?dòng)。通??梢允褂谜{(diào)整電壓等方式降低電磁的干擾。如果因?yàn)樵脑蛟斐呻姶鸥蓴_,可將其替換為更加穩(wěn)定和降噪效果更好的元件。切斷電磁干擾耦合的方法有兩種:限制電磁傳導(dǎo)和隔斷輻射干擾。
限制傳導(dǎo)的常見(jiàn)辦法有四種:串接低通、高通、帶通和帶組四種,并依據(jù)實(shí)際情況配置相應(yīng)的濾波器。而輻射則是用屏蔽和分層兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)隔斷。
接收機(jī)的敏感度高低與電磁干擾影響和接收機(jī)的信號(hào)傳輸質(zhì)量都成正比例關(guān)系,靈敏度高電磁干擾強(qiáng),傳輸質(zhì)量也越好,反之亦然。所以在選擇使用降低接收機(jī)的敏感度時(shí),必須慎重考慮,在保證傳輸?shù)馁|(zhì)量的前提下,選擇相應(yīng)的處理措施。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,針對(duì)防空警報(bào)之中的無(wú)線通信電磁干擾問(wèn)題,有關(guān)人員須要采取更加有效的防范措施,確保防空警報(bào)的無(wú)線通信能夠更加通暢,減少電磁干擾對(duì)其產(chǎn)生的各種不良影響。
年終歲末,“我愛(ài)我家”、“鏈家”品牌房產(chǎn)經(jīng)紀(jì)公司針對(duì)困擾京城二手房市場(chǎng)發(fā)展的頑疾“吃差價(jià)”,掀起了一場(chǎng)“誠(chéng)信風(fēng)暴”,摒棄“暗箱”操作,實(shí)行“透明交易”。
“我愛(ài)我家”作為房產(chǎn)中介行業(yè)的“領(lǐng)軍人物”及“北京房地產(chǎn)中介行業(yè)協(xié)會(huì)”的發(fā)起單位之一,12月9日正式推出一項(xiàng)新產(chǎn)品:“無(wú)差價(jià)現(xiàn)金收房”。當(dāng)房主委托該公司“無(wú)差價(jià)現(xiàn)金收房”業(yè)務(wù)后,該公司對(duì)房主承諾,在“我愛(ài)我家”與房主簽訂合同的一定期限范圍內(nèi),無(wú)論該套房屋賣出與否,該公司都無(wú)條件支付房主款項(xiàng);為了兌現(xiàn)不吃差價(jià)的規(guī)范操作,該公司可約定買賣雙方見(jiàn)面,實(shí)現(xiàn)“陽(yáng)光操作、透明交易”。
據(jù)經(jīng)紀(jì)人協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)介紹,按有關(guān)規(guī)定,經(jīng)紀(jì)公司應(yīng)該賺取的是合理的傭金,而非交易差價(jià)。但目前,市場(chǎng)上某些房地產(chǎn)中介用所謂“零傭金”、“一元傭金”、“現(xiàn)金收房”等為幌子蒙騙二手房交易者,實(shí)質(zhì)是以“差價(jià)現(xiàn)金收房”,利用“一次性付全房款”的噱頭吸引消費(fèi)者上鉤,然后壓低收購(gòu)價(jià)收進(jìn)房屋后再立即轉(zhuǎn)手以高價(jià)賣給其他購(gòu)房者,從中賺取差價(jià)的不當(dāng)利益。不法中介為了從中吃差價(jià),人為抬高房?jī)r(jià),不讓買賣雙方見(jiàn)面,使買賣雙方的權(quán)利義務(wù)很難得到保障,為房產(chǎn)的權(quán)屬過(guò)戶、房款交割埋下了隱患,導(dǎo)致買主在經(jīng)濟(jì)上蒙受損失。
“我愛(ài)我家”推出的“無(wú)差價(jià)現(xiàn)金收房”按照市場(chǎng)價(jià)格從業(yè)主手里收購(gòu)的房屋,保證以同等價(jià)格出售給客戶,不吃任何差價(jià);并且在交易程序上,實(shí)行兩次合同,第一次合同是“我愛(ài)我家”與買賣雙方分別簽訂的委托合同,第二次合同則是在買賣雙方見(jiàn)面后,由買、賣、中介三方共同簽署的交易合同。“我愛(ài)我家”在國(guó)家原物價(jià)局規(guī)定的二手房買賣獨(dú)家傭金標(biāo)準(zhǔn)上限即交易額的2.8%范圍內(nèi),明碼標(biāo)價(jià),分別收取買賣雙方總交易額的1%和2%。臨近2004年歲末,“鏈家”也推出“透明交易”,簽署三方合同并結(jié)合鏈家與建行的創(chuàng)新產(chǎn)品-百易安二手房交易資金托管業(yè)務(wù)為“透明交易”保駕護(hù)航,給二手房交易雙方以安全保障。
明確傭金,不吃差價(jià),約見(jiàn)買賣雙方交易見(jiàn)證、確保交易的公正、公平、公開(kāi)性、保障業(yè)主拿到合理、滿意的二手房房?jī)r(jià)款的同時(shí)降低了客戶的購(gòu)房成本,體現(xiàn)了誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)。
關(guān)鍵詞:傳感器;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)安全;隱私保護(hù);分析和探究
新時(shí)期下, 隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、醫(yī)療和工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),主要是通過(guò)分布在各區(qū)域的終端節(jié)點(diǎn),進(jìn)行實(shí)時(shí)的通信和數(shù)據(jù)采集,從而形成一個(gè)具有多跳、自組織功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。就當(dāng)前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用發(fā)展來(lái)看,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為其重要的組成部分,其數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)問(wèn)題也成為了業(yè)界討論最為激烈的熱點(diǎn)話題。因此,本文通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)角度出發(fā),分析無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)及隱私面臨的安全問(wèn)題。
一、現(xiàn)階段無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的數(shù)據(jù)安全及隱私保護(hù)的威脅
1.數(shù)據(jù)采集中面臨的威脅
無(wú)線傳感器的終端節(jié)點(diǎn),通常是在開(kāi)放環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集作業(yè)的。由于這種情況,很容易促使攻擊者仿冒終端節(jié)點(diǎn)連接入網(wǎng)絡(luò),對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)行入侵攻擊,或是泄露網(wǎng)絡(luò)重要數(shù)據(jù)信息。導(dǎo)致終端節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)失真、丟失或不正確傳輸?shù)取?/p>
2.數(shù)據(jù)傳輸中面臨的威脅
在數(shù)據(jù)傳輸方面,對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及隱私造成威脅的,主要是監(jiān)聽(tīng)和竊聽(tīng)、通信流量分析等兩個(gè)方面。監(jiān)聽(tīng)和竊聽(tīng),通過(guò)監(jiān)聽(tīng)竊聽(tīng)數(shù)據(jù)及隱私,實(shí)行攻擊手段,尤其是在軍事方面,通過(guò)竊聽(tīng)技術(shù)來(lái)獲取通信流量中的隱私數(shù)據(jù),危害更為嚴(yán)重。通信流量分析,通過(guò)分析節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)包數(shù)目是否增加,了解到特定傳感器是否合法,并起到識(shí)別特殊行為節(jié)點(diǎn)的作用,造成隱私泄露。
3.數(shù)據(jù)融合中面臨的威脅
終端節(jié)點(diǎn)的工作模式,是一種將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò),由數(shù)據(jù)融合篩選出其中的冗余或沒(méi)有價(jià)值的數(shù)據(jù),并將結(jié)果發(fā)送給終端用戶的方式。在減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期上,具有非常重要的作用。不過(guò),當(dāng)聚集節(jié)點(diǎn)被攻擊者俘獲時(shí),會(huì)造成感知數(shù)據(jù)的嚴(yán)重泄露。
4.數(shù)據(jù)查詢中面臨的威脅
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)查詢過(guò)程中面臨的潛在威脅,主要是當(dāng)高資源節(jié)點(diǎn)被俘獲時(shí),由于其具有數(shù)據(jù)收集和查詢功能,致使攻擊者能夠查詢網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部感知數(shù)據(jù)。在解決這方面威脅上,應(yīng)該禁止高資源點(diǎn)獲取及查詢感知數(shù)據(jù),只執(zhí)行普通的查詢操作。
二、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全及隱私保護(hù)的技術(shù)及研究模型
1.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全及隱私保護(hù)的技術(shù)
(1)盲簽名技術(shù)――DP2AC算法技術(shù)。結(jié)合WSN的數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制相關(guān)內(nèi)容,通過(guò)實(shí)行盲簽名技術(shù),提供訪問(wèn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,并通過(guò)令牌進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息的交換,能夠保證在原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,獲得用于數(shù)據(jù)訪問(wèn)的隱私驅(qū)動(dòng)型控制算法,即DP2AC算法。當(dāng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的擁有者,或是終端節(jié)點(diǎn)無(wú)法獲知訪問(wèn)用戶身份信息時(shí),DP2AC算法能夠執(zhí)行訪問(wèn)控制功能,確保網(wǎng)絡(luò)合法用戶的通信數(shù)據(jù)及隱私安全。
(2)CPDA算法技術(shù)。CPDA算法,是在簇的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,具有保護(hù)數(shù)據(jù)融合隱私功能的新算法。通過(guò)CPDA算法的應(yīng)用,在原始數(shù)據(jù)中融入由于相鄰節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)信息獲取而產(chǎn)生的隨機(jī)噪音,能夠起到精確數(shù)據(jù)結(jié)果的作用,確保傳輸數(shù)據(jù)的正確表達(dá)。
(3)SMART算法技術(shù)。在數(shù)據(jù)切片的基礎(chǔ)上,SMART數(shù)據(jù)隱私保護(hù)算法的應(yīng)用,主要是將獲取到的數(shù)據(jù)分隔成若干個(gè)片段再進(jìn)行傳輸,當(dāng)數(shù)據(jù)片段被攻擊者俘獲時(shí),由于攻擊者獲取的僅僅是整個(gè)數(shù)據(jù)的片段,致使攻擊者無(wú)法獲取其中的感知數(shù)據(jù)和用戶隱私,保障了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)及隱私安全。
(4)其他算法技術(shù)。除了上述三種保護(hù)隱私數(shù)據(jù)的算法技術(shù)之外,還有ESPART算法技術(shù)、KIPDA算法技術(shù)、CDA系列算法技術(shù)、RCDA算法技術(shù)以及聚集SUM、MIN、MAX、MEDIAN數(shù)據(jù)的算法技術(shù)等幾種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)技術(shù),在密碼技術(shù)、密鑰管理、安全路由和數(shù)據(jù)融合等各個(gè)方面均有所發(fā)展。不過(guò)受終端節(jié)點(diǎn)的能力限制,要求這些隱私保護(hù)技術(shù)要進(jìn)一步提高對(duì)降低能耗問(wèn)題的考慮。
2.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全及隱私保護(hù)的研究模型
(1)攻擊模型。主要有外部攻擊和內(nèi)部攻擊兩種模型。外部攻擊模式是指在進(jìn)行無(wú)線通信時(shí),攻擊者通過(guò)竊聽(tīng)鏈路層節(jié)點(diǎn)的感知數(shù)據(jù)的攻擊方式。面對(duì)這種攻擊,可以采用數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)擾動(dòng)等技術(shù),而內(nèi)部攻擊模式,則是攻擊者采用仿造終端節(jié)點(diǎn),俘獲隱私數(shù)據(jù),包括竊取信息攻擊和篡改信息攻擊。通常內(nèi)部攻擊都具備解密能力,能夠致使單獨(dú)應(yīng)用逐跳加密方式失效,同時(shí),又造成了數(shù)據(jù)查詢的困難。因此,在對(duì)攻擊模型進(jìn)行研究時(shí),當(dāng)前主要將研究重點(diǎn)放在竊取信息攻擊上。
該模型的研究,適用于軍事應(yīng)用領(lǐng)域等需要信息高度保密的場(chǎng)所中。
(2)網(wǎng)絡(luò)模型。針對(duì)此模型的研究,目前的研究范圍放在對(duì)網(wǎng)絡(luò)模型中的傳感器網(wǎng)絡(luò)和兩層傳感器網(wǎng)絡(luò)的討論上,通過(guò)在高資源節(jié)點(diǎn)之間建立長(zhǎng)距離、高速率通信的方式,形成多跳的上層網(wǎng)絡(luò),并將基站與部分高資源節(jié)點(diǎn)實(shí)行無(wú)線連接,從而提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)能力。
該模型的研究,主要應(yīng)用機(jī)長(zhǎng)距離定位傳感器系統(tǒng)、航天器與外形體傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信方面。
通過(guò)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)及隱私保護(hù)中存在的威脅,以及解決威脅的技術(shù)和模型進(jìn)行探討,能夠幫助提高網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)及隱私安全,并幫助無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);通信安全;隱私保護(hù);保密性
隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)理論與技術(shù)的不斷成熟,其應(yīng)用已經(jīng)由國(guó)防軍事領(lǐng)域擴(kuò)展到環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐抗災(zāi)等諸多領(lǐng)域,使人們?cè)谌魏螘r(shí)間、任何地點(diǎn)和任何環(huán)境條件下都能夠獲得大量詳實(shí)可靠的信息,真正實(shí)現(xiàn)/無(wú)處不在的計(jì)算0理念。
WSN是一種大規(guī)模的分布式網(wǎng)絡(luò),常部署于無(wú)人維護(hù)、條件惡劣的環(huán)境當(dāng)中,且大多數(shù)情況下傳感節(jié)點(diǎn)都是一次性使用,從而決定了傳感節(jié)點(diǎn)是價(jià)格低廉、資源極度受限的無(wú)線通信設(shè)備。在復(fù)雜的安全環(huán)境、多樣的安全需求和資源限制等因素的綜合影響下,WSN的安全受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為WSN創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)安全的工作環(huán)境,是關(guān)系到WSN能否真正走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵性問(wèn)題。另外,在WSN中,安全的概念也發(fā)生了變化,通信安全是其中重要的一部分,隱私保護(hù)日漸重要。
1.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信安全需求
WSN起源于軍事應(yīng)用領(lǐng)域,主要采用射頻無(wú)線通信組網(wǎng)。由于網(wǎng)絡(luò)中資源嚴(yán)格受限,為使有限的資源發(fā)揮最大的安全效益,要求具有如下通信安全需求:
(1)節(jié)點(diǎn)的安全保證
傳感節(jié)點(diǎn)是構(gòu)成WSN的基本單元,節(jié)點(diǎn)的安全性包括節(jié)點(diǎn)不易被發(fā)現(xiàn)和節(jié)點(diǎn)不易被篡改。WSN中普通傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量眾多,少數(shù)節(jié)點(diǎn)被破壞不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成太大的影響。
但敵手如果俘獲節(jié)點(diǎn),就可能從中讀出密鑰、程序等機(jī)密信息,甚至可以重寫存儲(chǔ)器將該節(jié)點(diǎn)變成一個(gè)“臥底”。為防止為敵所用,要求節(jié)點(diǎn)具備抗篡改能力。
(2)被動(dòng)抵御入侵的能力
WSN安全系統(tǒng)的基本要求是:在局部發(fā)生入侵的情況下,保證網(wǎng)絡(luò)的整體可用性。
1)對(duì)抗外部攻擊者的能力:外部攻擊者是指那些沒(méi)有得到密鑰、無(wú)法接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。外部攻擊者無(wú)法有效地注入虛假信息,但是可以進(jìn)行竊聽(tīng)、干擾、分析通信量等活動(dòng),為進(jìn)一步攻擊收集信息。因此,對(duì)抗外部攻擊者,首先需要解決機(jī)密性問(wèn)題;其次,要防范能擾亂網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)攻擊,如重放數(shù)據(jù)包等,這些攻擊會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)性能下降;再次,要盡量減少入侵者得到密鑰的機(jī)會(huì),防止外部攻擊者演變成內(nèi)部攻擊者。
2)對(duì)抗內(nèi)部攻擊者的能力:內(nèi)部攻擊者是指那些獲得了相關(guān)密鑰并以合法身份混入網(wǎng)絡(luò)并欺騙信息的攻擊節(jié)點(diǎn)。由于WSN不可能阻止節(jié)點(diǎn)被篡改,而且密鑰可能被對(duì)方破解,因此總會(huì)有入侵者在取得密鑰后以合法身份接入網(wǎng)絡(luò)。由于至少能取得網(wǎng)絡(luò)中一部分節(jié)點(diǎn)的信任,因此內(nèi)部攻擊者能發(fā)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊種類更多,危害更大,也更隱蔽。
(3)主動(dòng)反擊入侵的能力
主動(dòng)反擊能力是指網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)能夠主動(dòng)地限制甚至消滅入侵者,為此至少需要具備以下能力:
1)入侵檢測(cè)能力:和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)相似,首先需要準(zhǔn)確識(shí)別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)出現(xiàn)的各種入侵行為并發(fā)出警報(bào),其次,入侵檢測(cè)系統(tǒng)還必須確定入侵節(jié)點(diǎn)的身份或者位置,只有這樣才能隨后發(fā)動(dòng)有效反擊。
2)隔離入侵者的能力:網(wǎng)絡(luò)需要具有根據(jù)入侵檢測(cè)信息,調(diào)度網(wǎng)絡(luò)正常通信來(lái)避開(kāi)入侵者,同時(shí),丟棄任何由入侵者發(fā)出的數(shù)據(jù)包的能力。這樣相當(dāng)于把入侵者和己方網(wǎng)絡(luò)從邏輯上隔離開(kāi)來(lái),可以防止它繼續(xù)危害網(wǎng)絡(luò)。
3)消滅入侵者的能力:要想徹底消除入侵者對(duì)網(wǎng)絡(luò)的危害就必須消滅入侵節(jié)點(diǎn)。但是讓網(wǎng)絡(luò)自主消滅入侵者是較難實(shí)現(xiàn)的。由于WSN的主要用途是為用戶收集信息,因此可以在網(wǎng)絡(luò)提供的入侵信息的引導(dǎo)下,由用戶通過(guò)人工方式消滅入侵者。
2.保密性威脅
借助WSN,很容易收集個(gè)人信息。有的機(jī)構(gòu)將個(gè)人信息當(dāng)作商品,進(jìn)行收集、交換和出售。人們對(duì)這些行為越來(lái)越警覺(jué),,希望保護(hù)自己的隱私。
在諸如戰(zhàn)場(chǎng)等特定情形下,保密性是一本質(zhì)特性。有三種類型的保密性威脅:
(1)內(nèi)容保密性威脅:因?yàn)橄⒌拇嬖诤退幬恢玫捻樞蜿P(guān)系,敵手能夠確定信息交換的含義,這就存在內(nèi)容保密性威脅。
(2)身份保密性威脅:如果敵手能夠演繹出參與通信的節(jié)點(diǎn),那就存在身份保密性威脅。
(3)位置保密性威脅:如果敵手能夠推斷出通信實(shí)體的物理位置或估計(jì)出相對(duì)通信實(shí)體的距離,那就存在位置保密性威脅。
3.隱私保護(hù)研究進(jìn)展
WSN中的隱私保護(hù)研究起步于2003年,根據(jù)WSN潛在的保密性威脅和攻擊,國(guó)際上對(duì)于WSN中的隱私保護(hù)作了如下幾個(gè)方面的研究。
3.1 信息加密
現(xiàn)代安全技術(shù)依靠密鑰來(lái)保護(hù)和確認(rèn)信息,而不是依靠安全算法,所以通信加密密鑰、認(rèn)證密鑰和各種安全啟動(dòng)密鑰需要嚴(yán)格的保護(hù)。對(duì)傳輸信息加密可以解決竊聽(tīng)問(wèn)題,但需要一個(gè)靈活、強(qiáng)健的密鑰交換和管理方案。由于WSN資源嚴(yán)格受限,使得非對(duì)稱密碼的許多算法,如Diffie-Hellman密鑰協(xié)商算法無(wú)法在WSN上實(shí)現(xiàn)。根據(jù)共享密鑰節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù),,可以把WSN中的密鑰管理方法分為對(duì)密鑰管理方案和組密鑰管理方案。
3.2 匿名機(jī)制
在WSN中,匿名阻止第三方了解參與通信的消息發(fā)送方和接收方的特性。匿名包括發(fā)送方和接收方間的發(fā)送方匿名、接收方匿名和無(wú)鏈接能力。通過(guò)匿名,敵手不能通過(guò)讀從網(wǎng)絡(luò)中截獲的消息或從被俘傳感節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的消息確定發(fā)送和接收方的特性;也不能斷定兩個(gè)通信段是否屬于同一通信。
匿名機(jī)制使數(shù)據(jù)在傳送前失去個(gè)性。因?yàn)槿磕涿抢щy的,所以在解決保密性問(wèn)題時(shí),需要在匿名和公用信息需求間作一平衡。
3.3 基于對(duì)策的方法保證網(wǎng)絡(luò)中的傳感信息只有可信實(shí)體才可以訪問(wèn),這可通過(guò)建立在保密性對(duì)策規(guī)范基礎(chǔ)上的訪問(wèn)控制決議和認(rèn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(1)根據(jù)不同的密鑰給數(shù)據(jù)以不同的保密級(jí)。
(2)弱化節(jié)點(diǎn)的異構(gòu)性,增加重要節(jié)點(diǎn)的冗余度。一旦系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)被破壞,通過(guò)選舉機(jī)制或網(wǎng)絡(luò)重組方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。
(3)使用輸出過(guò)濾(egress filtering)。通過(guò)認(rèn)證冤路由的方式確認(rèn)一個(gè)數(shù)據(jù)包是否是從它的合法子節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的,直接丟棄不能認(rèn)證的數(shù)據(jù)包。這樣攻擊的數(shù)據(jù)包在前幾級(jí)的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中就會(huì)被丟棄,從而達(dá)到保護(hù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的目的。
(4)多路徑路由,通過(guò)多個(gè)路徑傳輸部分信息,并在目的地進(jìn)行重組。
4.隱私保護(hù)研究方向
目前,有關(guān)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)問(wèn)題的研究才剛剛起步,雖然做了一些初步探索,但方法還不成熟。發(fā)現(xiàn)和探索保密性威脅存在的地方,觀察和開(kāi)發(fā)解決隱私保護(hù)問(wèn)題的方法是重要的。
(1)現(xiàn)有的預(yù)置密鑰管理方案可擴(kuò)展性不強(qiáng),而且不支持網(wǎng)絡(luò)合并。如何在資源受限的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,建立支持網(wǎng)絡(luò)合并,且具有靈活的可擴(kuò)展性的預(yù)置密鑰管理方案是一個(gè)需要進(jìn)行深入研究的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】 秸稈纖維 緩沖材料 制備工藝
在緩沖包裝材料領(lǐng)域之中,由于泡沫塑料存在污染環(huán)境和貿(mào)易壁壘等缺點(diǎn),面臨著被淘汰的局面,為了適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展,我們必須尋找一種替代品。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)紙制綠色緩沖包裝材料進(jìn)行了廣泛的研究,主要內(nèi)容包括如瓦楞紙板、蜂窩紙板和紙漿模塑等的研究。但這類材料和泡沫類緩沖材料相比有如下缺點(diǎn):該材料的重量比較大、壓縮回復(fù)性差和成本較高;此外,浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象比較明顯,耗能比較高。因此,研制一種無(wú)污染可降解的新型環(huán)保緩沖包裝材料成為世界各國(guó)專家學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。
1 國(guó)內(nèi)外綠色可降解緩沖包裝材料現(xiàn)狀分析
目前,發(fā)泡塑料、瓦楞紙板和蜂窩紙板等是國(guó)內(nèi)外普遍采用的緩沖包裝材料。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展,人民對(duì)環(huán)保的要求不斷提高,在選擇緩沖包裝材料方面,綠色可降解材料已經(jīng)成為世界包裝可持續(xù)發(fā)展的主流力量。
1.1 泡沫塑料
泡沫塑料作為緩沖包裝材料的一種,它主要具有以下品種:EPS,EPU,EPE高發(fā)泡包裝材料。EPS泡沫材料作為緩沖包裝,氣調(diào)包裝等,具有重量輕,緩沖性能好等優(yōu)點(diǎn),在20世紀(jì)90年代收到包裝界的大大青睞。但它不是恢復(fù)性和可降解性,導(dǎo)致利用有限的。目前EPU發(fā)泡塑料包裝材料的用量并不大,主要是用于襯墊,測(cè)量工具盒,精密儀器等,但PU泡沫的結(jié)果是一個(gè)良好的振動(dòng)吸收,在現(xiàn)澆泡沫包裝材料的方法和工藝都相對(duì)比較簡(jiǎn)單,操作比較方便,這樣可以減少破損來(lái)降低包裝體積,從而來(lái)降低相應(yīng)的運(yùn)輸成本,社會(huì)效益顯著。 EPE發(fā)泡包裝材料是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的新品種,它是一種廉價(jià)和良好的防震包裝材料。
1.2 瓦楞紙板
由于瓦楞紙板具有環(huán)保,可循環(huán)使用,生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn),因此在緩沖包裝材料中得到了廣泛的使用。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)瓦楞紙板的力學(xué)性能進(jìn)行了大量的研究,取得了一些非常具有價(jià)值的研究成果。例如,考克斯在1933年通過(guò)對(duì)瓦楞紙箱側(cè)板力進(jìn)行相應(yīng)的分析,從而提出了一個(gè)描述紙箱板虧損的壓力強(qiáng)度和臨界載荷和材料的邊緣壓強(qiáng)度冪函數(shù)關(guān)系。在1964年,H.CB對(duì)多層瓦楞紙板的下降時(shí)間和最大加速度的關(guān)系曲線,并對(duì)瓦楞紙板機(jī)械性能和沖擊等性能進(jìn)行了具體的研究,從而提出了靜態(tài)側(cè)壓應(yīng)力應(yīng)變曲線。
1.3 蜂窩紙板
蜂窩紙板產(chǎn)品由于具有節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),因此該產(chǎn)品非常符合國(guó)際包裝行業(yè)的相關(guān)發(fā)展趨勢(shì),具有非常廣闊的發(fā)展空間。特別是1998年以來(lái),美國(guó),加拿大和歐盟等國(guó)家對(duì)中國(guó)的托盤,木包裝容器出口進(jìn)行了嚴(yán)格的限制,對(duì)這些產(chǎn)品的出口提出嚴(yán)格熏蒸檢疫,這樣不僅手續(xù)繁瑣,而且也增加該種類產(chǎn)品的出口成本問(wèn)題,從而使得我國(guó)的包裝界深受影響,在這一嚴(yán)峻的形勢(shì)之下,蜂窩板產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)應(yīng)運(yùn)而生。然而蜂窩紙板產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的使用情況并不是非常樂(lè)觀,主要有以下三個(gè)方面的原因主要:第一,由于該產(chǎn)品的生產(chǎn)自動(dòng)化程度比較低,從而難以滿足蜂窩紙產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化生產(chǎn),因此相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝需要逐步改善,從而來(lái)滿足相應(yīng)的市場(chǎng)需求;第二,蜂窩紙產(chǎn)品的表面比較粗糙,顏色不夠好看,顯得不上檔次,尤其重要的是是蜂窩紙板的防水和防潮問(wèn)題還沒(méi)有得到很好的解決,從而限制了該產(chǎn)品的發(fā)展;第三,蜂窩紙板產(chǎn)品的價(jià)格通常都比較高,這樣很難讓用戶接受。
1.4 紙漿模塑
紙漿模塑制品不僅具有重量輕,價(jià)格低和防震性能比較好等特點(diǎn)之外,還具有非常好的透氣性??,有利于對(duì)產(chǎn)品的保鮮,因此在國(guó)際商品流通方面,被廣泛應(yīng)用于對(duì)雞蛋,水果,玻璃制品和其它易碎,易破,怕擠壓物品的周轉(zhuǎn)包裝。植物纖維是構(gòu)成紙漿模塑包裝材料的主要原料,紙漿模塑通過(guò)采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和科學(xué)的工藝注塑成型,從而提高了紙漿模塑的性能。構(gòu)成紙漿模塑的植物纖維不僅可以在短期內(nèi)被降解,而且分解之后可以提高土壤的肥沃程度,從而有利于來(lái)保持生態(tài)的平衡和穩(wěn)定,并且從根本上解決白色污染這一社會(huì)難題。目前,國(guó)內(nèi)的紙漿模塑取得了飛快的發(fā)展,很多企業(yè)都建立了自己的紙漿模塑生產(chǎn)基地,他們?cè)诜e極響應(yīng)政府的節(jié)能環(huán)保要求之下,以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)要求,通過(guò)采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和采取相應(yīng)的環(huán)保措施,來(lái)開(kāi)發(fā)出相關(guān)的環(huán)保產(chǎn)品,從而最大程度的來(lái)治理白色污染,進(jìn)而極大的提高了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.5 植物秸桿緩沖包裝材料
近些年來(lái),植物纖維緩沖包裝材料已經(jīng)成為一個(gè)新的熱點(diǎn)。加入化學(xué)發(fā)泡劑緩沖材料的研究主要集中在國(guó)內(nèi)發(fā)展研究植物纖維緩沖包裝材料的工藝方法。劉莊斯科特,研究對(duì)玉米秸稈粉的可生物降解的緩沖包裝材料的主要原料。國(guó)外植物纖維發(fā)泡制品的處理方法,相應(yīng)的研究?jī)?nèi)容主要集中在不添加化學(xué)發(fā)泡劑的緩沖材料,他們通過(guò)對(duì)水蒸汽的相關(guān)使用,使產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用對(duì)環(huán)境無(wú)不利影響的植物纖維發(fā)泡來(lái)進(jìn)行相應(yīng)包裝材料的研究。
2 玉米秸稈緩沖包裝材料制備
發(fā)展基于資源豐富的玉米秸稈粉和淀粉復(fù)合降解性能好,可以代替EPS,EPE材料的新型緩沖材料,一方面,這樣不僅可以提高玉米秸稈的利用率,另一方面,而且可以提高植物纖維增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和降解性能,因此具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義,具有廣闊的市場(chǎng)前景。
在準(zhǔn)備的過(guò)程中,在植物纖維發(fā)泡制品,發(fā)泡技術(shù),該技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù),確定的泡沫孔徑大小,分布,微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征,然后影響產(chǎn)品的機(jī)械性能。普通發(fā)泡工藝主要有兩種:使用化學(xué)起泡劑,并沒(méi)有化學(xué)發(fā)泡劑,發(fā)泡所有需求之前,將被粉碎的植物纖維和一定量的粘合劑混合使用。
玉米秸稈緩沖包裝材料制備的注意原材料是玉米秸稈粉和馬鈴薯淀粉,我們把玉米秸稈粉和馬鈴薯淀粉這些原材料通過(guò)與聚乙烯醇膠粘劑進(jìn)行混合之后,在采用相應(yīng)的模壓成型方法,從而來(lái)制造具有一定強(qiáng)度和緩沖性能的包裝材料。
(1)玉米秸稈粉預(yù)處理主要包括秸稈粉碎和纖維的預(yù)處理這兩個(gè)部分的內(nèi)容。在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們通常選用粉碎機(jī)來(lái)將玉米秸稈粉碎干燥,粉碎干燥之后,從這選擇晶粒尺寸為80目的秸稈粉來(lái)作為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。秸稈纖維預(yù)處理主要包括表面處理和打刷變化兩個(gè)部分的內(nèi)容,其中表面處理的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)利用表面活性劑(氫氧化鈉和山梨酸鉀)來(lái)完成的,在進(jìn)行秸稈粉浸泡處理過(guò)程中,浸泡中使用的高速混合機(jī)要轉(zhuǎn)動(dòng)一定的時(shí)間,這樣才能分離出更多的細(xì)纖維,從而可以形成更多的時(shí)間成型空間框架。
(2)將纖維,淀粉和粘合劑進(jìn)行混合是第一次混合的主要內(nèi)容,我們?cè)谶x擇粘合劑時(shí),通常要選用水溶性聚乙烯醇溶液?;|(zhì)材料和發(fā)泡劑的混合是第二次混合的主要內(nèi)容,其中發(fā)泡劑的主要作用是涉及到產(chǎn)品最終的發(fā)泡效果。
(3)模塑混合物材料通過(guò)負(fù)載一定的模具之后,采用加熱的方法使得泡沫內(nèi)的材料進(jìn)行反應(yīng),泡沫內(nèi)的氣泡均勻分布,使得泡沫材料非常均勻和質(zhì)密。
(4)產(chǎn)品成型之后,通過(guò)進(jìn)行干燥處理來(lái)排除產(chǎn)品中的水分,這樣就完成了最終的設(shè)計(jì)工作。我們通常采用熱風(fēng)干燥或自然干燥的方法來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行干燥處理。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文主要對(duì)緩沖包裝材料的相關(guān)研究進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述,對(duì)新型植物秸稈纖維緩沖包裝材料的制備工藝進(jìn)行研究,提出通過(guò)使用農(nóng)業(yè)剩余物為主要原料來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)緩沖包裝材料從而來(lái)替代不可降解的泡沫塑料,這樣不僅可以有效避免環(huán)境污染,而且可以保護(hù)生態(tài)環(huán)境,得到了性能良好的緩沖包裝材料。本文的研究具有一定的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
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幾年來(lái),大膽探索,勇于創(chuàng)新,積極推進(jìn)醫(yī)療保險(xiǎn)制度改革,建立了以基本醫(yī)療保險(xiǎn)、工傷保險(xiǎn)、女工生育保險(xiǎn)為主干,以職工大額醫(yī)療保險(xiǎn)、公務(wù)員醫(yī)療補(bǔ)助、困難企業(yè)及靈活就業(yè)人員醫(yī)療保險(xiǎn)為配套的多層次醫(yī)療保障體系。被國(guó)家有關(guān)部門定為醫(yī)療改革先進(jìn)單位。吳樹(shù)寶大膽探索,勇于創(chuàng)新,積極推進(jìn)醫(yī)療保險(xiǎn)制度改革的事跡受到《中國(guó)改革報(bào)》等多家中央媒體的表彰。
一、深化改革,探索“三位一體”的運(yùn)作模式。建立市、縣兩級(jí)醫(yī)療保險(xiǎn)基金管理中心,將基本醫(yī)療保險(xiǎn)經(jīng)辦、社保部門的工傷、生育經(jīng)辦職能和機(jī)構(gòu)統(tǒng)一劃歸各級(jí)醫(yī)保中心。形成了全市上下一致的醫(yī)療、工傷、生育保險(xiǎn)三位一體的管理格局。征繳擴(kuò)面工作實(shí)現(xiàn)了新突破。醫(yī)療保險(xiǎn)參保44.25萬(wàn)人,基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋,參保率連續(xù)六年全省第一,工傷保險(xiǎn)參保職工25.4萬(wàn)人,生育保險(xiǎn)參保職工24.98萬(wàn)人。
二、善于攻堅(jiān)克難,創(chuàng)造性的開(kāi)展工作,實(shí)現(xiàn)基本醫(yī)療保險(xiǎn)向最需要保障的人群傾斜。近幾年來(lái),吳樹(shù)寶深入到機(jī)關(guān)、企業(yè)、醫(yī)院、藥店,廣泛深入的進(jìn)行調(diào)查研究,了解掌握醫(yī)保的真實(shí)情況,并詳細(xì)進(jìn)行了測(cè)算,為政府、主管部門完善調(diào)整改革政策提供數(shù)據(jù)、當(dāng)好參謀。他提出的完善調(diào)整政策方案均被市政府和政府主管部門采用。一是吳樹(shù)寶在醫(yī)療保險(xiǎn)制度改革中始終堅(jiān)持以人為本,把保障參保職工基本醫(yī)療作為改革的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),不斷調(diào)整完善改革政策,實(shí)現(xiàn)既有效控制統(tǒng)籌基金的支出,又使參保患者合理負(fù)擔(dān)。20xx年在全面分析了基金的運(yùn)營(yíng)情況,根據(jù)資金的承受能力,調(diào)整個(gè)人負(fù)擔(dān)比例,突出解決了乙類藥品普遍用于臨床,個(gè)人負(fù)擔(dān)不合理、患大病人群因家庭困難看不起病而致貧問(wèn)題、長(zhǎng)期患慢性病支付門診醫(yī)藥費(fèi)問(wèn)題。二是針對(duì)國(guó)有企業(yè)改革出現(xiàn)的新情況、新問(wèn)題。遵循權(quán)利與義務(wù)對(duì)等原則,吳樹(shù)寶會(huì)同行政部門研究制定了《秦皇島市靈活就業(yè)人員參加基本醫(yī)療保險(xiǎn)暫行辦法》并經(jīng)市政府印發(fā)。全國(guó)多數(shù)城市到秦市學(xué)習(xí)。三是在全國(guó)第一家對(duì)國(guó)有改制、下崗、失業(yè)的特困職工建立醫(yī)療補(bǔ)助制度。
三、強(qiáng)化管理,規(guī)范運(yùn)作,在改革中實(shí)現(xiàn)醫(yī)、患、保三方利益關(guān)系的和諧統(tǒng)一。一是加強(qiáng)基本醫(yī)療保險(xiǎn)定點(diǎn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、定點(diǎn)零售藥店管理工作。吳樹(shù)寶會(huì)同衛(wèi)生、醫(yī)藥部門成立了專門審核小組,對(duì)市直123家醫(yī)療機(jī)構(gòu)和155家零售藥店全部進(jìn)行了資格審查。二是實(shí)行醫(yī)療服務(wù)目標(biāo)化管理。三是嚴(yán)肅查處“兩定”單位的嚴(yán)重違規(guī)行為,維護(hù)醫(yī)療保險(xiǎn)基金安全和廣大參保人員利益。四是制定《考核辦法》,實(shí)行競(jìng)爭(zhēng)準(zhǔn)入、警示淘汰制度。
系統(tǒng)原理及系統(tǒng)框圖
本系統(tǒng)主要包括電話自動(dòng)摘機(jī)和掛機(jī)電路,DTMF信號(hào)收發(fā)電路,語(yǔ)音提示電路,報(bào)警電路,鍵盤顯示電路,人體信號(hào)檢測(cè)電路,編碼電路,無(wú)線發(fā)射電路,以及作為主核心的單片機(jī)控制電路,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。我們?cè)O(shè)定報(bào)警部分為本系統(tǒng)主體工作部分,即實(shí)時(shí)監(jiān)控房?jī)?nèi)安全情況,在軟件上表現(xiàn)為主循環(huán),當(dāng)有振鈴信號(hào)或設(shè)定信號(hào)時(shí)才中斷去執(zhí)行相應(yīng)操作。在此我們需要對(duì)人體的紅外輻射敏感并且抗干擾(如小動(dòng)物等)的傳感器,為此我們選用被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器,并在它的輻射照面覆蓋特殊的菲尼爾濾光片,使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。設(shè)定部分的功能是存儲(chǔ)報(bào)警時(shí)需要撥打的號(hào)碼,并設(shè)定主人身份驗(yàn)證密碼。為了系統(tǒng)的簡(jiǎn)潔采用液晶屏顯示。
當(dāng)紅外線人體檢測(cè)電路檢測(cè)到有人體入侵時(shí),編碼電路將該檢測(cè)探頭的地址編碼,并且經(jīng)過(guò)無(wú)線發(fā)射電路將檢測(cè)到有人體入侵的探頭的地址發(fā)送給無(wú)線接收電路,經(jīng)CPU譯碼后,LED顯示報(bào)警地址,同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警或者向主任撥打預(yù)先設(shè)定的電話進(jìn)行報(bào)警。
信號(hào)檢測(cè)電路
信號(hào)檢測(cè)電路主要由熱釋電紅外檢測(cè)探頭SD02和BISS0001信號(hào)處理電路組成。
信號(hào)檢測(cè)電路如圖2所示。配以濾波鏡片和阻抗匹配用場(chǎng)效應(yīng)管組成的熱釋電紅外傳感器,以非接觸方式檢測(cè)出來(lái)自人體的紅外輻射并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)BISS0001中的運(yùn)放N1的前置放大、運(yùn)算放大器N2的第二級(jí)放大,將直流電位抬高為內(nèi)置電壓Um后送到由比較器N4、N5組成的雙向鑒幅器,檢出有效觸發(fā)信號(hào)Us。由于內(nèi)置電壓UH≈0.7UDD、UL≈0.3UDD,當(dāng)UDD=5V時(shí),可有效地抑制±1V的噪聲干擾。N3作為條件比較器,當(dāng)輸入電壓Uc小于內(nèi)置電壓UR(≈0.2UDD)時(shí),N3輸出為低電平封住了Us向下級(jí)遞送。而當(dāng)Uc>UR時(shí),N3輸出為高電平,打開(kāi)與門N7,此時(shí)若有觸發(fā)信號(hào)Us的上跳變前沿到來(lái),則可啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器,同時(shí)Uo輸出為高電平。比較器的域值選取很重要,域值太低易誤報(bào),太高則靈敏度低。
在定時(shí)周期Tx內(nèi),BISS0001的輸出端2為高電位,則晶體管VT1飽和導(dǎo)通,其集電極為低電位,將這一信號(hào)送到由單片機(jī)及無(wú)線發(fā)射電路組成的編碼及無(wú)線發(fā)射電路,接到編碼用的單片機(jī)的P0.0口,單片機(jī)將該探頭編碼后通過(guò)無(wú)線發(fā)射;在Tx結(jié)束時(shí),BISS0001進(jìn)入封鎖周期Ti,其輸出端變?yōu)榈碗娖剑w管截止,其集電極為高電平。BISS0001的1腳(A端)與電源相連,使信號(hào)檢測(cè)電路處于重復(fù)觸發(fā)。Tx定時(shí)間隔可由BISS0001的3腳和4腳上所接的電阻和電容來(lái)確定。信號(hào)檢測(cè)探頭仰角可在120。范圍內(nèi)調(diào)節(jié),并通過(guò)改變仰角來(lái)進(jìn)行實(shí)際探測(cè)距離的調(diào)節(jié),我們可通過(guò)實(shí)際測(cè)試來(lái)調(diào)整,也可以調(diào)整信號(hào)檢測(cè)電路中的可調(diào)電阻RP來(lái)調(diào)整探頭的檢測(cè)距離,本設(shè)計(jì)電路可探測(cè)距離為30m。
編碼電路島無(wú)線收發(fā)射模塊
編碼電路和無(wú)線發(fā)射電路由單片機(jī)和收發(fā)一體芯片nRF401組成,其電路元件少,電路簡(jiǎn)單。
本設(shè)計(jì)中采用挪威Nordic公司新推出的集發(fā)射接收為一體的nRF401無(wú)線數(shù)傳芯片,它是一個(gè)為433MHz ISM頻段設(shè)計(jì)的真正單片機(jī)UHF無(wú)線收發(fā)芯片,采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)。采用高增益天線的情況下傳輸距離可達(dá)3000m。
編碼及無(wú)線收發(fā)射電路如圖3所示。通過(guò)AT89C5l的P2.0口控制射頻芯片的PWR_UP,使其為“1”時(shí)表示進(jìn)入正常工作模式,為“0”時(shí)表示進(jìn)入待機(jī)模式;P2.2接射頻芯片的CS,控制發(fā)送接收頻率,為“1”表示工作頻率為434.32MHz。為“0”表示工作頻率為433.92MHz。P2.1控制射頻芯片的TXEN端,使其為“1”表示進(jìn)入發(fā)送模式,為“0”表示進(jìn)入接收模式。
MT8880與AT89C51及語(yǔ)音電路的接口
DTMF信號(hào)發(fā)送/接收電路采用MITEL公司推出的專門用于處理DTNF信號(hào)的專用集成電路MT8880芯片,不僅具有接收和發(fā)送DTMF信號(hào)的自動(dòng)撥號(hào)功能,還可以檢測(cè)電話干線上撥號(hào)音、回鈴音和忙音等信號(hào)音。適合與單片機(jī)接口,電路簡(jiǎn)單。
MT8880內(nèi)部有5個(gè)寄存器,分別為接收數(shù)據(jù)寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA和CRB以及收發(fā)狀態(tài)寄存器。在本設(shè)計(jì)中,僅采用發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器、收發(fā)控制寄存器CRA和CRB發(fā)送DTMF信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)功能。發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)決定要發(fā)送的雙音頻信號(hào)的頻率,因此只能向發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器寫入數(shù)據(jù)。兩個(gè)收發(fā)控制寄存器占用同一個(gè)地址,因此根據(jù)CRA中的寄存器選擇位的值決定是否對(duì)CRB進(jìn)行操作。
ISDl420語(yǔ)音芯片采用直接模擬存儲(chǔ)技術(shù),且錄放音質(zhì)極好,并有一定的混響效果;它的元件簡(jiǎn)單,僅需簡(jiǎn)單的阻、容器件即可組成簡(jiǎn)單的錄、放音電路;無(wú)須后備電源,信息存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng),不需要專用的編程器及語(yǔ)音開(kāi)發(fā)器;具有較強(qiáng)的選址能力,可把存儲(chǔ)器分成160段來(lái)管理,形成最小的錄放時(shí)間為125ms。在本設(shè)計(jì)中,因需要四段報(bào)警提示語(yǔ)音,因此在語(yǔ)音分段方法設(shè)計(jì)時(shí)均將每段語(yǔ)音設(shè)為5s,其起始地址分別為00000000B、00101000B、01010000B、01111000B。
ISDl402的數(shù)據(jù)口A3、A4、A5、A6分別接單片機(jī)端口擴(kuò)展芯片8255的PB0、PB1、PB2、PB3口,A0、A1、A2、A7接地,PLAYL接8255的PB5腳,SP經(jīng)電容C14將語(yǔ)音信號(hào)偶合后送去電話接口電路。當(dāng)按下開(kāi)關(guān)SB1,錄音指示LED發(fā)光并同時(shí)開(kāi)始錄音。當(dāng)有警情時(shí),單片機(jī)控制DTMF信號(hào)發(fā)送/接收電路自動(dòng)撥打電話,電話接通后單片機(jī)根據(jù)不同的探測(cè)器送來(lái)的信號(hào)向ISDl420發(fā)送要放哪一段錄音的指令和
放音指令。ISD 1420則將語(yǔ)音信號(hào)送到電話接口電路,等待放音完畢以后,單片機(jī)發(fā)送掛機(jī)命令,報(bào)警完畢。
MT8880的DO~D3口分別接8255的PA0~PA3口,CLK2接PA4口,R/W接PA5口,RSO接PA6口,CS接PA7口,IRQ接主控電路處理器89C51的TO口,用來(lái)記錄各種脈沖的個(gè)數(shù)。來(lái)自語(yǔ)音電路的信號(hào)經(jīng)過(guò)R44送到電話線上去。繼電器K用來(lái)控制摘掛機(jī),晶體管的B極接主控電路處理器89C51的P1.2口,當(dāng)P1.2為“1”時(shí),V2導(dǎo)通,繼電器K閉合,電話接通,當(dāng)P1.2為“0”時(shí),V2截止,電話掛機(jī)。
主控電路處理器89C51的P0口分別接8255的DO~D7口和74HC373的DO~D7口,74HC373的Q0和Q1分別接8255的A0和A1,89C51的P2.5、P2.6、P2.7分別接74HCl38的A、B、C口,74HCl38的YO接8255的CS端。
軟件設(shè)計(jì)
1.信號(hào)音的識(shí)別方法
系統(tǒng)在巡檢到警情信號(hào)后就模擬摘機(jī)。為了識(shí)別模擬摘機(jī)后電話系統(tǒng)是否處于可撥號(hào)的狀態(tài)、電話撥完號(hào)碼后電話是否接通以及對(duì)方是否摘機(jī)接聽(tīng)電話等幾種狀態(tài),系統(tǒng)必須進(jìn)行信號(hào)音的識(shí)別。為了識(shí)別信號(hào)音,必須知道各種信號(hào)音的特性。各種信號(hào)音特性如下。
撥號(hào)音:450±25Hz連續(xù)蜂音。
忙音:0.35s斷0.35s通的450±25Hz蜂音,音段周期為0.7s。
回鈴音:4s斷l(xiāng)s通的450±25Hz蜂音,音段周期為5s。
這些電話信號(hào)均是模擬信號(hào),然而單片機(jī)是無(wú)法識(shí)別模擬信號(hào)的,故必須先將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào),然后再根據(jù)脈沖信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行識(shí)別。這些電話音頻信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)計(jì)算公式為N=tm/T。其中,N為每音段周期的脈沖個(gè)數(shù);T為電話音頻信號(hào)的音頻周期,單位為s;tm為信號(hào)音段周期的導(dǎo)通時(shí)間,單位為s。
在實(shí)際使用中,主要需要識(shí)別撥號(hào)音、忙音和回鈴音。分析這3種信號(hào)的特性可以看出,在一定的計(jì)數(shù)時(shí)間內(nèi),其脈沖個(gè)數(shù)是不一樣的。在本設(shè)計(jì)中采用2s計(jì)數(shù)判斷撥號(hào)音,采用2.8s(即4個(gè)忙音周期)判斷是否為忙音。隨后采用1s為一個(gè)計(jì)數(shù)單元,采用計(jì)五次后的累加脈沖數(shù)來(lái)判斷對(duì)方是否接聽(tīng)電話。若有,則放相應(yīng)的報(bào)警提示語(yǔ)音;否則再計(jì)1s,然后計(jì)算最后5s內(nèi)的脈沖數(shù),再次判斷對(duì)方是否摘機(jī)。如此反復(fù)。直到超過(guò)等待時(shí)間仍沒(méi)有人接聽(tīng)電話就掛機(jī)。由于干擾和一些其他因素的存在,難免會(huì)有誤判的現(xiàn)象而導(dǎo)致漏報(bào)警情。因此采取在所有預(yù)先設(shè)定的電話至少有一個(gè)撥通就只撥一遍。如果全部投撥通或者沒(méi)人接聽(tīng)則把所有預(yù)存電話重?fù)芤槐?,這樣漏報(bào)報(bào)警的概率就非常低以致可忽略不計(jì)。
2.軟件流程圖及撥號(hào)程序
自動(dòng)撥號(hào)程序的流程圖如圖4所示。
3.編程過(guò)程中應(yīng)注意的幾點(diǎn)
首先,MT8880的DTMF產(chǎn)生器是發(fā)送部分的主體,它產(chǎn)生全部16種失真小、精度高的標(biāo)準(zhǔn)雙音頻信號(hào),這些頻率均由3.579545MHz晶體振蕩器分頻產(chǎn)生。電路由數(shù)字頻率合成器、行/列可編程分頻器、開(kāi)關(guān)電容式D/A變換器組成。行和列單音正弦波經(jīng)混合、濾波后產(chǎn)生雙音頻信號(hào)。通過(guò)DTMF編解碼表把編碼數(shù)據(jù)寫入MT8880發(fā)送寄存器產(chǎn)生單獨(dú)的fLOW和fHIGH,一旦編碼錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致?lián)芴?hào)失敗,故在編程過(guò)程中要十分小心。
其次,在摘機(jī)后應(yīng)延時(shí)一段時(shí)間再去判斷摘機(jī)音,因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用機(jī)械繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)摘機(jī),故應(yīng)考慮繼電器的響應(yīng)時(shí)間。 最后,一個(gè)電話號(hào)碼撥完后不能立即撥下一個(gè)電話號(hào)碼,應(yīng)保證掛機(jī)的最短有效時(shí)間以確保前一電話號(hào)碼確實(shí)已掛機(jī),否則撥下一個(gè)電話號(hào)碼時(shí)會(huì)沒(méi)有撥號(hào)音。
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榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:CSSCI南大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)