采集技術(shù)精品(七篇)

序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇采集技術(shù)范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

物流信息技術(shù)是物流現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，也是物流技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域，從數(shù)據(jù)采集的條形碼系統(tǒng)，到辦公自動(dòng)化系統(tǒng)中的微機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)，各種終端設(shè)備以及計(jì)算機(jī)軟件都在發(fā)生日新月異的變化。同時(shí)，隨著物流信息技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了一系列新的物流理念和新的物流經(jīng)營(yíng)方式，推動(dòng)了物流變革。

2 物流信息采集技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)總體分析

2.1 專(zhuān)利發(fā)展趨勢(shì)

有關(guān)物流信息采集技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)，筆者在CNABS專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行了檢索和統(tǒng)計(jì)。截止到2015年1月1日，該領(lǐng)域在中國(guó)提出的相關(guān)申請(qǐng)共283篇。這283篇申請(qǐng)的時(shí)間分布如圖1所示。

由圖1可以看出，相關(guān)專(zhuān)利的申請(qǐng)量從2010年左右開(kāi)始快速增加，直到2014年仍然保持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。

2.2 國(guó)內(nèi)外主要申請(qǐng)人

筆者通過(guò)對(duì)283篇專(zhuān)利進(jìn)行進(jìn)一步篩選，對(duì)其中的重要申請(qǐng)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出，國(guó)外主要申請(qǐng)人有IPS株式會(huì)社、美國(guó)聯(lián)合包裹服務(wù)公司、沙微科技公司、統(tǒng)一包裹服多美國(guó)有限公司、亞馬遜科技公司等；國(guó)內(nèi)主要申請(qǐng)人有京東、國(guó)家電網(wǎng)公司、小米、廣西科技大學(xué)、上海交通大學(xué)。由此可見(jiàn)物流信息采集技術(shù)的專(zhuān)利主要掌握在涉及物流行業(yè)的大公司手中。

2.3 國(guó)內(nèi)重要申請(qǐng)人的技術(shù)發(fā)展

目前，物流信息系統(tǒng)技術(shù)普遍應(yīng)用于涉及到物流管理的電子商務(wù)公司，京東是中國(guó)具有獨(dú)立物流的大型電子商務(wù)公司，其物流信息系統(tǒng)技術(shù)也走在世界前列。最初，京東是通過(guò)掃描貨物包裝上的訂單號(hào)，進(jìn)而管理貨物的物流信息，如專(zhuān)利申請(qǐng)（CN201210406497，20121023）公開(kāi)了一種提供貨物運(yùn)送軌跡的方法和裝置以及終端裝置，并公開(kāi)了通過(guò)在配送站接受到訂單時(shí)對(duì)訂單號(hào)進(jìn)行掃描，進(jìn)而獲取貨物的位置信息。專(zhuān)利申請(qǐng)（CN201510054618，20150202）公開(kāi)了對(duì)包裹上的二維碼上的信息進(jìn)行采集，因?yàn)椴捎枚S碼能夠承載豐富的信息，能夠提高分揀機(jī)分配包裹的準(zhǔn)確率。專(zhuān)利申請(qǐng)（CN201610179222，20160325）公開(kāi)了一種訂單復(fù)合方法，通過(guò)在周轉(zhuǎn)箱上設(shè)置電子標(biāo)簽，并在貨位上設(shè)置RFID讀寫(xiě)器，用于根據(jù)讀取信息產(chǎn)生控制指令將周轉(zhuǎn)箱輸送到指定的打包臺(tái)上。由此可見(jiàn)，京東也是按照從一維碼到二維碼，再到RFID標(biāo)簽這種技術(shù)路線(xiàn)對(duì)其物流系統(tǒng)進(jìn)行逐步升級(jí)的，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度越來(lái)越高的物流管理系統(tǒng)。

3 物流信息采集技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)總體分析

物流信息采集技術(shù)是伴隨著條碼技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，每次條碼信息量的增加都會(huì)促進(jìn)物流信息采集技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)而改變物流管理技術(shù)。①一維條碼技術(shù)。一維條碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對(duì)應(yīng)的數(shù)字組成，這種用條、空組成的數(shù)據(jù)編碼可以供機(jī)器識(shí)讀，而且很容易譯成二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)。例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200510068107的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了，通過(guò)使用物流碼管理物流，其中物流碼可以是一維碼。②二維條碼技術(shù)[1]。其在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息，除具備一維條碼的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)還有信息容量大、可靠性高、保密防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200920123339的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了，將二維碼附著在水產(chǎn)品上，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品質(zhì)量安全全程可追溯。③磁條技術(shù)。磁條（卡）技術(shù)以涂料形式，把一層薄薄的、由定向排列的鐵性氧化粒子用樹(shù)脂粘合在一起，并粘在諸如紙或塑料這樣的非磁性基片上。例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N02823311的專(zhuān)利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了，通過(guò)在醫(yī)療產(chǎn)品中加入質(zhì)量保證組件，來(lái)保證醫(yī)療產(chǎn)品質(zhì)量，其中質(zhì)量保證組件使用磁條卡。④視覺(jué)識(shí)別技術(shù)。視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)是一種通過(guò)對(duì)一些有特征的圖像分析和識(shí)別，能夠?qū)ο薅ǖ臉?biāo)志、字符、數(shù)字等圖像內(nèi)容進(jìn)行信息采集。例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200510014458公開(kāi)了一種物流作業(yè)系統(tǒng)，并具體公開(kāi)了由機(jī)械手把貨物送入視覺(jué)檢測(cè)作業(yè)單元，由視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)貨物進(jìn)行圖形、圖像、成品和廢品識(shí)別。⑤接觸式智能卡技術(shù)。智能卡是一種將具有處理能力、加密存儲(chǔ)功能的集成電路芯片，嵌裝在一個(gè)與信用卡一樣大小的基片中的信息存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)識(shí)讀器接觸芯片可以讀取芯片中的信息。例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200620115652的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種物流遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)管理裝置，可以使用智能卡識(shí)別使用者身份。⑥射頻識(shí)別技術(shù)[2]。該技術(shù)是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201510076092的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速盤(pán)點(diǎn)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，其通過(guò)在物資上設(shè)置RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對(duì)物資

的自動(dòng)化管理。

篇(2)

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是基于互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程站點(diǎn)之間的高保真準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像的實(shí)時(shí)傳輸。整個(gè)系統(tǒng)貫徹如下設(shè)計(jì)思想：發(fā)送站點(diǎn)和接收站點(diǎn)都具有對(duì)圖像質(zhì)量的控制功能，以適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)傳輸率不穩(wěn)定的情況；對(duì)圖像采用多種類(lèi)型的壓縮技術(shù)，以適應(yīng)不同的圖像分辨率和環(huán)境要求；在互聯(lián)網(wǎng)信道傳輸率較差時(shí)，能夠啟動(dòng)自適應(yīng)功能。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)化策略

2.1 視頻采集技術(shù)分析和選擇

為了實(shí)時(shí)視頻采集，需要安裝相應(yīng)的視頻采集設(shè)備。即視頻采集卡和攝像頭等。并需要安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軟件來(lái)支持這些設(shè)備的運(yùn)行。

實(shí)際運(yùn)行過(guò)程表明，上述分析是正確的。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了overlay模式。這一選擇對(duì)穩(wěn)定性起到了較好的優(yōu)化作用。

2.2 視頻壓縮、解壓縮技術(shù)的優(yōu)選和優(yōu)化

針對(duì)視頻應(yīng)用中可能遇到的各種情況，本系統(tǒng)的壓縮、解壓縮模塊設(shè)計(jì)采用三種壓縮方案，使用時(shí)可以從中選擇一種，以適應(yīng)不同環(huán)境和不同需求。

一是國(guó)際通用的高壓縮比方案H.263，該方案壓縮比高，但圖像質(zhì)量較差，適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸性能較差的情況，該方案大體符合現(xiàn)場(chǎng)圖像的處理要求。二是圖像壓縮質(zhì)量最好、算法最先進(jìn)的MPEG-4方案，該方案圖像質(zhì)量好，但壓縮比較低，適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸性能良好的情況。三是在H.263的基礎(chǔ)上作了較大幅度修改和優(yōu)化的TH.263方案，該方案在壓縮比與H.263相近的情況下，圖像質(zhì)量有明顯改善。TH.263方案是在對(duì)H.263深入分析基礎(chǔ)上實(shí)施的。通過(guò)分析H.263的整個(gè)系統(tǒng)程序，得到其設(shè)計(jì)思想如下：首先將采集到的原始圖像劃分成8×8的宏塊，然后判斷此幀是不是關(guān)鍵幀。如果是關(guān)鍵幀，則對(duì)每個(gè)宏塊作DCT（Discrete Cosine Transform）變換，對(duì)變換后的視頻數(shù)據(jù)采用視覺(jué)能夠接受的量化比量化，量化后許多高頻分量將變成零，為了最大限度提高壓縮編碼效果，采用Z形掃描技術(shù)將其重新組合，然后對(duì)組合串做行程編碼，最后對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行哈夫曼編碼；如果是非關(guān)鍵幀，則對(duì)每個(gè)宏塊先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的計(jì)算，然后與上一幅圖像作差，再象關(guān)鍵幀那樣經(jīng)過(guò)DCT變換、量化和行程編碼、哈夫曼編碼得到壓縮的圖像。圖像解壓縮與壓縮過(guò)程正好相反，即先將壓縮的圖像數(shù)據(jù)作行程解碼和哈夫曼解碼，然后進(jìn)行反量化，并據(jù)此進(jìn)行IDCT變換。如果此幀是關(guān)鍵幀，則直接將這個(gè)宏塊重組即得出還原后的圖像；否則，根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量將各宏塊的數(shù)據(jù)與上一幀進(jìn)行組合才得出還原后的圖像。由于解壓縮不需要分析圖像和網(wǎng)絡(luò)的情況，也不需要考慮壓縮比和壓縮質(zhì)量，只是簡(jiǎn)單地將圖像還原，所以程序比較簡(jiǎn)單。通過(guò)分析和測(cè)試表明，格式轉(zhuǎn)換、對(duì)關(guān)鍵幀和非關(guān)鍵幀離散余弦變換DCT、對(duì)非關(guān)鍵幀的幀間壓縮是最重要最耗時(shí)的環(huán)節(jié)。為此，在設(shè)計(jì)中對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化。

具體講，在格式轉(zhuǎn)換、DCT變換中，一是在采集到的RGB色彩空間圖像到壓縮算法視頻輸入格式CIF變換中，用整型算法和移位相結(jié)合的優(yōu)化轉(zhuǎn)換函數(shù)代替速度較慢的浮點(diǎn)運(yùn)算；二是在關(guān)鍵幀和非關(guān)鍵幀的DCT變換中，采用零系數(shù)預(yù)測(cè)策略對(duì)DCT變換的輸入數(shù)據(jù)分類(lèi)，節(jié)省了大量無(wú)效運(yùn)算；三是采用多媒體處理指令集MMX實(shí)現(xiàn)DCT變換，大幅度提高了運(yùn)算速度。此外，為了實(shí)現(xiàn)良好的幀間壓縮，比較了兩種不同的壓縮方式。

第一種方式是以象素為基礎(chǔ)，首先將其與上一幀作差，得到一個(gè)稀疏矩陣。在作差的過(guò)程中，采用小范圍匹配的方法去掉一部分噪聲，然后采用優(yōu)化的行程編碼得到最后結(jié)果，并把當(dāng)前幀保存在指定的內(nèi)存區(qū)，作為下一幀作差的參考幀。

第二種方式是以宏塊為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方式，首先計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量，然后采用行程編碼和哈夫曼編碼。用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)既可以達(dá)到較高的壓縮比又有相當(dāng)好的圖像質(zhì)量。

對(duì)于第一種以象素為基礎(chǔ)的編碼方式，在保證較高的幀頻和壓縮比的情況下，圖像質(zhì)量好。而對(duì)于第二種以宏塊為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償編碼方式，圖像質(zhì)量稍差，但壓縮比較高，適用于數(shù)據(jù)傳輸率較低的情況。為吸收二者的長(zhǎng)處，筆者在對(duì)H.263源程序分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，采用混合壓縮編碼方案。此方案將上述兩種方式結(jié)合起來(lái)，從而使系統(tǒng)有效地適用于互聯(lián)網(wǎng)傳輸。因?yàn)檫h(yuǎn)程站點(diǎn)之間通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸時(shí)，信道的數(shù)據(jù)傳輸率不是固定的。所以，系統(tǒng)中通過(guò)信道測(cè)試反饋信息改變量化時(shí)的步長(zhǎng)，從而調(diào)節(jié)視頻信息的數(shù)碼率，以便更好地適應(yīng)信道傳輸率的變化。

2.3 用UDP和 RTP實(shí)現(xiàn)圖像傳輸并進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化

視頻圖像的實(shí)時(shí)傳輸有如下特征：

?數(shù)據(jù)量大，尤其是高保真活動(dòng)圖像的數(shù)據(jù)量更大，從而帶寬要求高；

?實(shí)時(shí)性要求高。

上述特點(diǎn)使視頻圖像傳輸對(duì)傳輸環(huán)境提出很高的要求。但另一方面，圖像數(shù)據(jù)包在少量丟失情況下不影響還原質(zhì)量。為此，采用建立在UDP基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP。用UDP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是不需要建立連接，傳輸速度快。缺點(diǎn)是容易丟失數(shù)據(jù)包，而且數(shù)據(jù)包的順序容易混亂。

RTP是基于UDP的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，編程時(shí)通過(guò)時(shí)間標(biāo)簽（Time-temping）機(jī)制、信息序列編號(hào)（Sequence Numbering）機(jī)制和有效數(shù)據(jù)類(lèi)型標(biāo)識(shí)（Payload Type Identifier）機(jī)制的聯(lián)合使用，在允許的延遲范圍中保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸質(zhì)量，對(duì)于少量信息包的丟失，則采用補(bǔ)償方法解決。時(shí)間標(biāo)簽用來(lái)標(biāo)明實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)塊生成時(shí)間，接收方可據(jù)此正確排列數(shù)據(jù)接收順序，并保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸同步，一幀圖像數(shù)據(jù)組成的RTP信息包有相同的時(shí)間標(biāo)簽。序列編號(hào)通過(guò)配合時(shí)間標(biāo)簽設(shè)置，同一幀圖像的RTP信息包有相同的時(shí)間標(biāo)簽，但有不同的序列編號(hào)。有效數(shù)據(jù)類(lèi)型標(biāo)識(shí)用來(lái)定義各種數(shù)據(jù)壓縮方法，并可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)方式動(dòng)態(tài)調(diào)整，在信息擁擠時(shí)可提高壓縮比。

2.4 視頻傳輸中的自適應(yīng)技術(shù)

由于網(wǎng)絡(luò)帶寬有限且隨機(jī)變化，因此視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至?xí)菇邮盏降囊曨l出現(xiàn)不連續(xù)或停頓現(xiàn)象。為此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，引入了視頻傳輸?shù)淖赃m應(yīng)機(jī)制。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)一邊傳輸一邊檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并據(jù)此調(diào)整發(fā)送策略以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化。

2.5 發(fā)送和接收的同步技術(shù)

篇(3)

關(guān)鍵字蜜罐，交互性，入侵檢測(cè)系統(tǒng)，防火墻

1引言

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全面臨的一個(gè)大問(wèn)題是缺乏對(duì)入侵者的了解。即誰(shuí)正在攻擊、攻擊的目的是什么、如何攻擊以及何時(shí)進(jìn)行攻擊等，而蜜罐為安全專(zhuān)家們提供一個(gè)研究各種攻擊的平臺(tái)。它是采取主動(dòng)的方式，用定制好的特征吸引和誘騙攻擊者，將攻擊從網(wǎng)絡(luò)中比較重要的機(jī)器上轉(zhuǎn)移開(kāi)，同時(shí)在黑客攻擊蜜罐期間對(duì)其行為和過(guò)程進(jìn)行深入的分析和研究，從而發(fā)現(xiàn)新型攻擊，檢索新型黑客工具，了解黑客和黑客團(tuán)體的背景、目的、活動(dòng)規(guī)律等。

2蜜罐技術(shù)基礎(chǔ)

2.1蜜罐的定義

蜜罐是指受到嚴(yán)密監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)誘騙系統(tǒng)，通過(guò)真實(shí)或模擬的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)來(lái)吸引攻擊，從而在黑客攻擊蜜罐期間對(duì)其行為和過(guò)程進(jìn)行分析，以搜集信息，對(duì)新攻擊發(fā)出預(yù)警，同時(shí)蜜罐也可以延緩攻擊和轉(zhuǎn)移攻擊目標(biāo)。

蜜罐在編寫(xiě)新的IDS特征庫(kù)、發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞、分析分布式拒絕服務(wù)（DDOS）攻擊等方面是很有價(jià)值的。蜜罐本身并不直接增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性，將蜜罐和現(xiàn)有的安全防衛(wèi)手段如入侵檢測(cè)系統(tǒng)(IDS)、防火墻(Firewall)、殺毒軟件等結(jié)合使用，可以有效提高系統(tǒng)安全性。

2.2蜜罐的分類(lèi)

根據(jù)蜜罐的交互程度，可以將蜜罐分為3類(lèi)：

蜜罐的交互程度（LevelofInvolvement）指攻擊者與蜜罐相互作用的程度。

⑴低交互蜜罐

只是運(yùn)行于現(xiàn)有系統(tǒng)上的一個(gè)仿真服務(wù)，在特定的端口監(jiān)聽(tīng)記錄所有進(jìn)入的數(shù)據(jù)包，提供少量的交互功能，黑客只能在仿真服務(wù)預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)動(dòng)作。低交互蜜罐上沒(méi)有真正的操作系統(tǒng)和服務(wù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，部署容易，風(fēng)險(xiǎn)很低，所能收集的信息也是有限的。

⑵中交互蜜罐

也不提供真實(shí)的操作系統(tǒng)，而是應(yīng)用腳本或小程序來(lái)模擬服務(wù)行為，提供的功能主要取決于腳本。在不同的端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，通過(guò)更多和更復(fù)雜的互動(dòng)，讓攻擊者會(huì)產(chǎn)生是一個(gè)真正操作系統(tǒng)的錯(cuò)覺(jué)，能夠收集更多數(shù)據(jù)。開(kāi)發(fā)中交互蜜罐，要確保在模擬服務(wù)和漏洞時(shí)并不產(chǎn)生新的真實(shí)漏洞，而給黑客滲透和攻擊真實(shí)系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。

⑶高交互蜜罐

由真實(shí)的操作系統(tǒng)來(lái)構(gòu)建，提供給黑客的是真實(shí)的系統(tǒng)和服務(wù)。給黑客提供一個(gè)真實(shí)的操作系統(tǒng)，可以學(xué)習(xí)黑客運(yùn)行的全部動(dòng)作，獲得大量的有用信息，包括完全不了解的新的網(wǎng)絡(luò)攻擊方式。正因?yàn)楦呓换ッ酃尢峁┝送耆_(kāi)放的系統(tǒng)給黑客，也就帶來(lái)了更高的風(fēng)險(xiǎn)，即黑客可能通過(guò)這個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)去攻擊其他的系統(tǒng)。

2.3蜜罐的拓?fù)湮恢?/p>

蜜罐本身作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器對(duì)周?chē)W(wǎng)絡(luò)環(huán)境并沒(méi)有什么特別需要。理論上可以布置在網(wǎng)絡(luò)的任何位置。但是不同的位置其作用和功能也是不盡相同。

如果用于內(nèi)部或私有網(wǎng)絡(luò)，可以放置在任何一個(gè)公共數(shù)據(jù)流經(jīng)的節(jié)點(diǎn)。如用于互聯(lián)網(wǎng)的連接，蜜罐可以位于防火墻前面，也可以是后面。

⑴防火墻之前：如見(jiàn)圖1中蜜罐（1）,蜜罐會(huì)吸引象端口掃描等大量的攻擊，而這些攻擊不會(huì)被防火墻記錄也不讓內(nèi)部IDS系統(tǒng)產(chǎn)生警告，只會(huì)由蜜罐本身來(lái)記錄。

因?yàn)槲挥诜阑饓χ猓杀灰暈橥獠烤W(wǎng)絡(luò)中的任何一臺(tái)普通的機(jī)器，不用調(diào)整防火墻及其它的資源的配置，不會(huì)給內(nèi)部網(wǎng)增加新的風(fēng)險(xiǎn)，缺點(diǎn)是無(wú)法定位或捕捉到內(nèi)部攻擊者，防火墻限制外向交通，也限制了蜜罐的對(duì)內(nèi)網(wǎng)信息收集。

⑵防火墻之后：如圖1中蜜罐（2），會(huì)給內(nèi)部網(wǎng)帶來(lái)安全威脅，尤其是內(nèi)部網(wǎng)沒(méi)有附加的防火墻來(lái)與蜜罐相隔離。蜜罐提供的服務(wù)，有些是互聯(lián)網(wǎng)的輸出服務(wù)，要求由防火墻把回饋轉(zhuǎn)給蜜罐,不可避免地調(diào)整防火墻規(guī)則，因此要謹(jǐn)慎設(shè)置，保證這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)防火墻進(jìn)入蜜罐而不引入更多的風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)點(diǎn)是既可以收集到已經(jīng)通過(guò)防火墻的有害數(shù)據(jù)，還可以探查內(nèi)部攻擊者。缺點(diǎn)是一旦蜜罐被外部攻擊者攻陷就會(huì)危害整個(gè)內(nèi)網(wǎng)。

還有一種方法，把蜜罐置于隔離區(qū)DMZ內(nèi)，如圖1中蜜罐（3）。隔離區(qū)只有需要的服務(wù)才被允許通過(guò)防火墻，因此風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。DMZ內(nèi)的其它系統(tǒng)要安全地和蜜罐隔離。此方法增加了隔離區(qū)的負(fù)擔(dān)，具體實(shí)施也比較困難。

3蜜罐的安全價(jià)值

蜜罐是增強(qiáng)現(xiàn)有安全性的強(qiáng)大工具，是一種了解黑客常用工具和攻擊策略的有效手段。根據(jù)P2DR動(dòng)態(tài)安全模型，從防護(hù)、檢測(cè)和響應(yīng)三方面分析蜜罐的安全價(jià)值。

⑴防護(hù)蜜罐在防護(hù)中所做的貢獻(xiàn)很少，并不會(huì)將那些試圖攻擊的入侵者拒之門(mén)外。事實(shí)上蜜罐設(shè)計(jì)的初衷就是妥協(xié)，希望有人闖入系統(tǒng)，從而進(jìn)行記錄和分析。

有些學(xué)者認(rèn)為誘騙也是一種防護(hù)。因?yàn)檎T騙使攻擊者花費(fèi)大量的時(shí)間和資源對(duì)蜜罐進(jìn)行攻擊，從而防止或減緩了對(duì)真正系統(tǒng)的攻擊。

⑵檢測(cè)蜜罐的防護(hù)功能很弱，卻有很強(qiáng)的檢測(cè)功能。因?yàn)槊酃薇旧頉](méi)有任何生產(chǎn)行為，所有與蜜罐的連接都可認(rèn)為是可疑行為而被紀(jì)錄。這就大大降低誤報(bào)率和漏報(bào)率，也簡(jiǎn)化了檢測(cè)的過(guò)程。

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)主要是使用入侵檢測(cè)系統(tǒng)IDS來(lái)檢測(cè)攻擊。面對(duì)大量正常通信與可疑攻擊行為相混雜的網(wǎng)絡(luò)，要從海量的網(wǎng)絡(luò)行為中檢測(cè)出攻擊是很困難的，有時(shí)并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理真正的攻擊。高誤報(bào)率使IDS失去有效的報(bào)警作用，蜜罐的誤報(bào)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大部分IDS工具。

另外目前的IDS還不能夠有效地對(duì)新型攻擊方法進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)論是基于異常的還是基于誤用的，都有可能遺漏新型或未知的攻擊。蜜罐可以有效解決漏報(bào)問(wèn)題，使用蜜罐的主要目的就是檢測(cè)新的攻擊。

⑶響應(yīng)蜜罐檢測(cè)到入侵后可以進(jìn)行響應(yīng)，包括模擬回應(yīng)來(lái)引誘黑客進(jìn)一步攻擊，發(fā)出報(bào)警通知系統(tǒng)管理員，讓管理員適時(shí)的調(diào)整入侵檢測(cè)系統(tǒng)和防火墻配置，來(lái)加強(qiáng)真實(shí)系統(tǒng)的保護(hù)等。

4蜜罐的信息收集

要進(jìn)行信息分析，首先要進(jìn)行信息收集，下面分析蜜罐的數(shù)據(jù)捕獲和記錄機(jī)制。根據(jù)信息捕獲部件的位置，可分為基于主機(jī)的信息收集和基于網(wǎng)絡(luò)的信息收集。

4.1基于主機(jī)的信息收集

基于主機(jī)的信息收集有兩種方式，一是直接記錄進(jìn)出主機(jī)的數(shù)據(jù)流，二是以系統(tǒng)管理員身份嵌入操作系統(tǒng)內(nèi)部來(lái)監(jiān)視蜜罐的狀態(tài)信息，即所謂“Peeking”機(jī)制。

⑴記錄數(shù)據(jù)流

直接記錄數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)一般比較簡(jiǎn)單，主要問(wèn)題是在哪里存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。

收集到的數(shù)據(jù)可以本地存放在密罐主機(jī)中，例如把日志文件用加密技術(shù)放在一個(gè)隱藏的分區(qū)中。本地存儲(chǔ)的缺點(diǎn)是系統(tǒng)管理員不能及時(shí)研究這些數(shù)據(jù)，同時(shí)保留的日志空間可能用盡，系統(tǒng)就會(huì)降低交互程度甚至變?yōu)椴皇鼙O(jiān)控。攻擊者也會(huì)了解日志區(qū)域并且試圖控制它，而使日志文件中的數(shù)據(jù)不再是可信數(shù)據(jù)。

因此，將攻擊者的信息存放在一個(gè)安全的、遠(yuǎn)程的地方相對(duì)更合理。以通過(guò)串行設(shè)備、并行設(shè)備、USB或Firewire技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)接口將連續(xù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到遠(yuǎn)程日志服務(wù)器，也可以使用專(zhuān)門(mén)的日志記錄硬件設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)采用加密措施。

⑵采用“Peeking”機(jī)制

這種方式和操作系統(tǒng)密切相關(guān)，實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較復(fù)雜。

對(duì)于微軟系列操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的源代碼是很難得到，對(duì)操作系統(tǒng)的更改很困難，無(wú)法以透明的方式將數(shù)據(jù)收集結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)內(nèi)核相結(jié)合，記錄功能必須與攻擊者可見(jiàn)的用戶(hù)空間代碼相結(jié)合。蜜罐管理員一般只能察看運(yùn)行的進(jìn)程，檢查日志和應(yīng)用MD-5檢查系統(tǒng)文件的一致性。

對(duì)于UNIX系列操作系統(tǒng)，幾乎所有的組件都可以以源代碼形式得到，則為數(shù)據(jù)收集提供更多的機(jī)會(huì)，可以在源代碼級(jí)上改寫(xiě)記錄機(jī)制，再重新編譯加入蜜罐系統(tǒng)中。需要說(shuō)明，盡管對(duì)于攻擊者來(lái)說(shuō)二進(jìn)制文件的改變是很難察覺(jué)，一個(gè)高級(jí)黑客還是可能通過(guò)如下的方法探測(cè)到：

·MD-5檢驗(yàn)和檢查：如果攻擊者有一個(gè)和蜜罐對(duì)比的參照系統(tǒng)，就會(huì)計(jì)算所有標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)二進(jìn)制文件的MD-5校驗(yàn)和來(lái)測(cè)試蜜罐。

·庫(kù)的依賴(lài)性和進(jìn)程相關(guān)性檢查：即使攻擊者不知道原始的二進(jìn)制系統(tǒng)的確切結(jié)構(gòu)，仍然能應(yīng)用特定程序觀察共享庫(kù)的依賴(lài)性和進(jìn)程的相關(guān)性。例如，在UNIX操作系統(tǒng)中，超級(jí)用戶(hù)能應(yīng)用truss或strace命令來(lái)監(jiān)督任何進(jìn)程，當(dāng)一個(gè)象grep（用來(lái)文本搜索）的命令突然開(kāi)始與系統(tǒng)日志記錄進(jìn)程通信，攻擊者就會(huì)警覺(jué)。庫(kù)的依賴(lài)性問(wèn)題可以通過(guò)使用靜態(tài)聯(lián)接庫(kù)來(lái)解決。

另外如果黑客攻陷一臺(tái)機(jī)器，一般會(huì)安裝所謂的后門(mén)工具包，這些文件會(huì)代替機(jī)器上原有的文件，可能會(huì)使蜜罐收集數(shù)據(jù)能力降低或干脆失去。因此應(yīng)直接把數(shù)據(jù)收集直接融入U(xiǎn)NIX內(nèi)核，這樣攻擊者很難探測(cè)到。修改UNIX內(nèi)核不象修改UNIX系統(tǒng)文件那么容易，而且不是所有的UNIX版本都有源代碼形式的內(nèi)核。不過(guò)一旦源代碼可用，這是布置和隱藏?cái)?shù)據(jù)收集機(jī)制有效的方法。

4.2基于網(wǎng)絡(luò)的信息收集

基于主機(jī)的信息收集定位于主機(jī)本身，這就很容易被探測(cè)并終止?；诰W(wǎng)絡(luò)的信息收集將收集機(jī)制設(shè)置在蜜罐之外，以一種不可見(jiàn)的方式運(yùn)行，很難被探測(cè)到，即使探測(cè)到也難被終止,比基于主機(jī)的信息收集更為安全?？梢岳梅阑饓腿肭謾z測(cè)系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)上來(lái)收集進(jìn)出蜜罐的信息。

⑴防火墻

可以配置防火墻記錄所有的出入數(shù)據(jù)，供以后仔細(xì)地檢查。用標(biāo)準(zhǔn)文件格式來(lái)記錄，如Linux系統(tǒng)的tcpdump兼容格式，可以有很多工具軟件來(lái)分析和解碼錄制的數(shù)據(jù)包。也可以配置防火墻針對(duì)進(jìn)出蜜罐數(shù)據(jù)包觸發(fā)報(bào)警，這些警告可以被進(jìn)一步提煉而提交給更復(fù)雜的報(bào)警系統(tǒng)，來(lái)分析哪些服務(wù)己被攻擊。例如，大部分利用漏洞的程序都會(huì)建立一個(gè)shell或打開(kāi)某端口等待外來(lái)連接，防火墻可以記錄那些試圖與后門(mén)和非常規(guī)端口建立連接的企圖并且對(duì)發(fā)起源的IP告警。防火墻也是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的好地方，進(jìn)出數(shù)據(jù)包可被計(jì)數(shù)，研究黑客攻擊時(shí)的網(wǎng)絡(luò)流量是很有意義的。

⑵入侵檢測(cè)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)NIDS在網(wǎng)絡(luò)中的放置方式使得它能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)中所有機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控?？梢杂肏IDS記錄進(jìn)出蜜罐的所有數(shù)據(jù)包，也可以配置NIDS只去捕獲我們感興趣的數(shù)據(jù)流。

在基于主機(jī)的信息收集中，高明的入侵者會(huì)嘗試闖入遠(yuǎn)程的日志服務(wù)器試圖刪除他們的入侵記錄，而這些嘗試也正是蜜罐想要了解和捕獲的信息。即使他們成功刪除了主機(jī)內(nèi)的日志，NIDS還是在網(wǎng)內(nèi)靜靜地被動(dòng)捕獲著進(jìn)出蜜罐的所有數(shù)據(jù)包和入侵者的所有活動(dòng)，此時(shí)NIDS充當(dāng)了第二重的遠(yuǎn)程日志系統(tǒng)，進(jìn)一步確保了網(wǎng)絡(luò)日志記錄的完整性。

當(dāng)然，不論是基于誤用還是基于異常的NIDS都不會(huì)探測(cè)不到所有攻擊，對(duì)于新的攻擊方式，特征庫(kù)里將不會(huì)有任何的特征，而只要攻擊沒(méi)有反常情況，基于異常的NIDS就不會(huì)觸發(fā)任何警告，例如慢速掃描，因此要根據(jù)蜜罐的實(shí)際需要來(lái)調(diào)整IDS配置。

始終實(shí)時(shí)觀察蜜罐費(fèi)用很高，因此將優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)和蜜罐結(jié)合使用是很有用的。

4.3主動(dòng)的信息收集

信息也是可以主動(dòng)獲得，使用第三方的機(jī)器或服務(wù)甚至直接針對(duì)攻擊者反探測(cè)，如Whois，Portscan等。這種方式很危險(xiǎn)，容易被攻擊者察覺(jué)并離開(kāi)蜜罐，而且不是蜜罐所研究的主要范疇。

5蜜罐的安全性分析

5.1蜜罐的安全威脅

必須意識(shí)到運(yùn)行蜜罐存在的一定的風(fēng)險(xiǎn)，有三個(gè)主要的危險(xiǎn)是：

⑴未發(fā)現(xiàn)黑客對(duì)蜜罐的接管

蜜罐被黑客控制并接管是非常嚴(yán)重的，這樣的蜜罐已毫無(wú)意義且充滿(mǎn)危險(xiǎn)。一個(gè)蜜罐被攻陷卻沒(méi)有被蜜罐管理員發(fā)現(xiàn)，則蜜罐的監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)存在著缺陷。

⑵對(duì)蜜罐失去控制

對(duì)蜜罐失去控制也是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，一個(gè)優(yōu)秀的蜜罐應(yīng)該可以隨時(shí)安全地終止進(jìn)出蜜罐的任何通訊，隨時(shí)備份系統(tǒng)狀態(tài)以備以后分析。要做到即使蜜罐被完全攻陷，也仍在控制之中。操作者不應(yīng)該依靠與蜜罐本身相關(guān)的任何機(jī)器。虛擬機(jī)同樣存在危險(xiǎn)，黑客可能突破虛擬機(jī)而進(jìn)入主機(jī)操作系統(tǒng)，因此虛擬蜜罐系統(tǒng)的主機(jī)同樣是不可信的。

失去控制的另一方面是指操作者被黑客迷惑。如黑客故意制造大量的攻擊數(shù)據(jù)和未過(guò)濾的日志事件以致管理員不能實(shí)時(shí)跟蹤所有的活動(dòng)，黑客就有機(jī)會(huì)攻擊真正目標(biāo)。

⑶對(duì)第三方的損害

指攻擊者可能利用蜜罐去攻擊第三方，如把蜜罐作為跳板和中繼發(fā)起端口掃描、DDOS攻擊等。

5.2降低蜜罐的風(fēng)險(xiǎn)

首先，要根據(jù)實(shí)際需要選擇最低安全風(fēng)險(xiǎn)的蜜罐。事實(shí)上并不總是需要高交互蜜罐，如只想發(fā)現(xiàn)公司內(nèi)部的攻擊者及誰(shuí)探查了內(nèi)部網(wǎng)，中低交互的蜜罐就足夠了。如確實(shí)需要高交互蜜罐可嘗試?yán)脦Х阑饓Φ拿劬W(wǎng)而不是單一的蜜罐。

其次，要保證攻擊蜜罐所觸發(fā)的警告應(yīng)當(dāng)能夠立即發(fā)送給蜜罐管理員。如探測(cè)到對(duì)root權(quán)限的嘗試攻擊就應(yīng)當(dāng)在記錄的同時(shí)告知管理員，以便采取行動(dòng)。要保證能隨時(shí)關(guān)閉蜜罐，作為最后的手段，關(guān)閉掉失去控制的蜜罐，阻止了各種攻擊，也停止了信息收集。

相對(duì)而言保護(hù)第三方比較困難，蜜罐要與全球的網(wǎng)絡(luò)交互作用才具有吸引力而返回一些有用的信息，拒絕向外的網(wǎng)絡(luò)交通就不會(huì)引起攻擊者太大的興趣，而一個(gè)開(kāi)放的蜜罐資源在黑客手里會(huì)成為有力的攻擊跳板，要在二者之間找到平衡，可以設(shè)置防火墻對(duì)外向連接做必要的限定：

⑴在給定時(shí)間間隔只允許定量的IP數(shù)據(jù)包通過(guò)。

⑵在給定時(shí)間間隔只允許定量的TCPSYN數(shù)據(jù)包。

⑶限定同時(shí)的TCP連接數(shù)量。

⑷隨機(jī)地丟掉外向IP包。

這樣既允許外向交通，又避免了蜜罐系統(tǒng)成為入侵者攻擊他人的跳板。如需要完全拒絕到某個(gè)端口的外向交通也是可以的。另一個(gè)限制方法是布置基于包過(guò)濾器的IDS，丟棄與指定特征相符的包，如使用Hogwash包過(guò)濾器。

6結(jié)語(yǔ)

蜜罐系統(tǒng)是一個(gè)比較新的安全研究方向。相對(duì)于其它安全機(jī)制，蜜罐使用簡(jiǎn)單，配置靈活，占用的資源少，可以在復(fù)雜的環(huán)境下有效地工作，而且收集的數(shù)據(jù)和信息有很好的針對(duì)性和研究?jī)r(jià)值。既能作為獨(dú)立的安全信息工具，還可以與其他的安全機(jī)制協(xié)作使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短地對(duì)入侵進(jìn)行檢測(cè)，查找并發(fā)現(xiàn)新型攻擊和新型攻擊工具。

蜜罐也有缺點(diǎn)和不足，主要是收集數(shù)據(jù)面比較狹窄和給使用環(huán)境引入了新的風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)不斷改進(jìn)的黑客技術(shù)，蜜罐技術(shù)也要不斷地完善和更新。

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篇(4)

關(guān)鍵詞：CORS；HNGICS；電網(wǎng)GIS空間信息采集

中圖分類(lèi)號(hào)：S972.7+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

為實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)資源的結(jié)構(gòu)化管理和圖形化展現(xiàn)，為各類(lèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供開(kāi)放的、符合SG186工程技術(shù)規(guī)范的電網(wǎng)圖形和分析服務(wù)的企業(yè)級(jí)電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺(tái)。受電力公司委托，對(duì)全省范圍內(nèi)電網(wǎng)設(shè)備地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。此次數(shù)據(jù)采集我們采用由河南省地質(zhì)測(cè)繪總院建設(shè)的河南省地質(zhì)信息連續(xù)采集運(yùn)行系統(tǒng)所提供的全天24小時(shí)連續(xù)無(wú)縫的網(wǎng)絡(luò)RTK服務(wù)，以保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)（簡(jiǎn)稱(chēng)CORS）是指由若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同類(lèi)型、不同需求、不同層次的用戶(hù)自動(dòng)地提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類(lèi)型的GPS觀測(cè)值，各種改正數(shù)、狀態(tài)信息，以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。

此次我們采用的系統(tǒng)是由河南省地質(zhì)測(cè)繪總院承擔(dān)建設(shè)的河南省地質(zhì)信息連續(xù)采集運(yùn)行系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)HNGICS），該系統(tǒng)采用CORS技術(shù)的工作原理進(jìn)行建設(shè)，在全省建設(shè)50個(gè)CORS基站，基準(zhǔn)站全部采用美國(guó)TRIMBLE NetR5接收機(jī)。它是通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)把分布在全省范圍內(nèi)的永久性全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)GNSS）基準(zhǔn)站連接起來(lái)，構(gòu)成的新一代網(wǎng)絡(luò)化的地質(zhì)信息連續(xù)采集系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上逐步建立起地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、地面沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、野外地質(zhì)工作質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)、礦山井下與地面聯(lián)合實(shí)時(shí)定位監(jiān)控系統(tǒng)等綜合的地質(zhì)信息系統(tǒng)，同時(shí)還向國(guó)土、測(cè)繪、地震、交通、氣象等部門(mén)提供高精度、連續(xù)的時(shí)間和空間基準(zhǔn)。

2 項(xiàng)目技術(shù)路線(xiàn)

按照國(guó)家電網(wǎng)公司《電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作建議》，輸電、變電、發(fā)電、用電數(shù)據(jù)的地理空間坐標(biāo)精度要求為中誤差

由于此次電力信息采集要求采用ITRF97參考框架，2000.0歷元，2000國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，而HNGICS的網(wǎng)絡(luò)RTK數(shù)據(jù)也是2000國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，因此可以直接采用網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量數(shù)據(jù)作為最終成果，無(wú)需進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

收集信陽(yáng)電力設(shè)備單線(xiàn)圖，以該圖為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于市區(qū)GPS信號(hào)較弱的地區(qū)采用全站儀進(jìn)行測(cè)量，全站儀精度高，對(duì)于電力設(shè)備相對(duì)集中的市區(qū)有一定優(yōu)勢(shì)，同時(shí)利用GPS進(jìn)行控制測(cè)量；而對(duì)于GPS信號(hào)好的市區(qū)和郊區(qū)農(nóng)電采用網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量，使用網(wǎng)絡(luò)RTK測(cè)量具有采集精度高、速度快、作業(yè)范圍廣，可全天候作業(yè)等優(yōu)勢(shì)。

在完成電力設(shè)備空間信息采集的同時(shí)，進(jìn)行屬性信息的調(diào)查填表，并拍攝相應(yīng)的電力設(shè)備照片，對(duì)外業(yè)采集的信息進(jìn)行錄入，形成電子文檔，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，形成總的線(xiàn)路調(diào)查表，最后利用編寫(xiě)的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，主要包括照片重命名、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及導(dǎo)出國(guó)網(wǎng)模版等，最終生成提交成果數(shù)據(jù)。

3 電網(wǎng)空間坐標(biāo)采集方式

按照國(guó)家電網(wǎng)公司《電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作建議》輸電、變電、發(fā)電、用電數(shù)據(jù)的地理空間坐標(biāo)精度要求，結(jié)合已有設(shè)備情況電力設(shè)備數(shù)據(jù)采集擬使用虛擬參考站差分定位（CORS）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，市區(qū)內(nèi)的電力數(shù)據(jù)采集擬使用全站儀測(cè)量和圖解法坐標(biāo)提取。

3.1 虛擬參考站差分定位測(cè)量

河南省CORS基站于2009年由河南省地質(zhì)測(cè)繪總院開(kāi)始建設(shè)，2010年試運(yùn)行并在2010年10月由外網(wǎng)轉(zhuǎn)入內(nèi)網(wǎng)，目前基站信號(hào)已穩(wěn)定覆蓋新鄉(xiāng)全域，可以使用該技術(shù)大規(guī)模地開(kāi)展電網(wǎng)資源的采集工作，使用用戶(hù)不受限制，隨時(shí)隨地可進(jìn)行定位采集工作。

1）Cors碎部點(diǎn)測(cè)量流動(dòng)站采用固定高度的對(duì)中桿對(duì)中、整平，觀測(cè)歷元數(shù)大于5個(gè)。

2）連續(xù)采集電力碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)超過(guò)50點(diǎn)時(shí)，重新進(jìn)行流動(dòng)站初始化，并檢核一個(gè)重合點(diǎn)。

3）Cors衛(wèi)星狀態(tài)符合下表要求。

3.2 全站儀測(cè)量

全站儀測(cè)量是目前工程測(cè)量中普遍使用的方法，但速度慢，成本高，受地形限制，機(jī)動(dòng)性一般，在CORS信號(hào)無(wú)法獲得固定解的建筑區(qū)，仍是獲取高精度三維坐標(biāo)的有效手段。

1）全站儀測(cè)量時(shí)采用全站儀內(nèi)存記錄數(shù)據(jù)。

2）全站儀測(cè)量時(shí)的起算數(shù)據(jù)等級(jí)不低于圖根導(dǎo)線(xiàn)，圖根點(diǎn)的布設(shè)可使用CORS流動(dòng)站布測(cè)。

3）數(shù)據(jù)采集時(shí)按極坐標(biāo)法直接獲取平面坐標(biāo)和高程，測(cè)量半個(gè)測(cè)回，氣象、溫度和氣壓等氣象元素同時(shí)置入全站儀中。

4 采集成果數(shù)據(jù)處理

4.1 采集成果數(shù)據(jù)導(dǎo)出

工作人員完成現(xiàn)場(chǎng)的空間數(shù)據(jù)采集后，在內(nèi)業(yè)將GPS設(shè)備或全站儀內(nèi)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件、照片文件、臺(tái)帳與照片的關(guān)聯(lián)文件、記錄采集時(shí)的星歷文件等相關(guān)文件一并導(dǎo)出至計(jì)算機(jī)編輯屬性信息。

4.2 導(dǎo)出采集數(shù)據(jù)模板

當(dāng)各種設(shè)備的采集成果數(shù)據(jù)處理完成后，將成果按照國(guó)家電網(wǎng)《電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模板》進(jìn)行整理，對(duì)于采集成果和模板的資料不一致的情況應(yīng)及時(shí)標(biāo)識(shí)出來(lái)。如：采集模板內(nèi)有設(shè)備信息而現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有這個(gè)設(shè)備則標(biāo)識(shí)整行并將空間信息放空。采集模板內(nèi)沒(méi)有這個(gè)設(shè)備信息而現(xiàn)場(chǎng)有這個(gè)設(shè)備則將此設(shè)備信息新增在表格最后面。

總結(jié)及展望

此次項(xiàng)目的順利進(jìn)行，充分顯示了CORS技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用給測(cè)量行業(yè)帶來(lái)的質(zhì)的飛躍，它不僅提高了測(cè)繪的速度與效率，而且還大大降低了測(cè)繪勞動(dòng)強(qiáng)度和成本。CORS系統(tǒng)的建設(shè)，為城市諸多領(lǐng)域如氣象、車(chē)船導(dǎo)航定位、物體跟綜、公安消防、測(cè)繪、GIS 應(yīng)用等提供精度達(dá)厘米級(jí)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)GPS定位服務(wù)，將極大地加快城市基礎(chǔ)地理信息的建設(shè)，為城市提供良好的建設(shè)和投資環(huán)境，從而給城市帶來(lái)不可估量的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]黃俊華，陳文森.連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)(CORS)建設(shè)與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社2009-01.

[2]河南省地質(zhì)信息連續(xù)采集運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)方案[Z].

篇(5)

用電信息采集系統(tǒng)主要是是將小區(qū)的用戶(hù)的用電信息進(jìn)行收集，然后進(jìn)行處理以及實(shí)施監(jiān)控?？梢杂行У耐晟朴秒娦畔⒉杉南到y(tǒng)平臺(tái)，可以達(dá)到一個(gè)全自動(dòng)化的目標(biāo)，滿(mǎn)足SG186的信息化深化的應(yīng)用要求。用電信息采集系統(tǒng)通信構(gòu)建主要有兩個(gè)層次。第一個(gè)是遠(yuǎn)程通信：主站系統(tǒng)與集中器間的通信；第二層次是本地通信：集中器和表計(jì)之間的通信。在用電信息采集系統(tǒng)中，因?yàn)椴杉^(guò)程比較復(fù)雜，以及采集數(shù)據(jù)很大，使得采集工作比較困難。同時(shí)，因?yàn)榧衅骱陀秒娦畔⒉杉到y(tǒng)進(jìn)行通信的時(shí)候的系統(tǒng)容量比較大，所以這都要求光纖通信來(lái)進(jìn)行支持。

二、EPON通信技術(shù)

EPON通信技術(shù)，是一種新興的寬帶接入技術(shù)，全稱(chēng)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EthernetPassiveOpticalNetwork，EPON），在物理層采用無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)（PassiveOpticalNetwork，PON）技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，最后通過(guò)利用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。所以EPON技術(shù)具有兩個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，以太網(wǎng)技術(shù)以及PON技術(shù)，具有寬帶速度高、擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等系列的特點(diǎn)。EPON采用的是一點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，所以在具體操作中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較靈活，可以組成數(shù)形、星形以及總線(xiàn)形等結(jié)構(gòu)。

三、EPON通信技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、需要考慮的問(wèn)題。

（1）分光必須要綜合考慮到ONU到OLT的距離，以及在傳輸中會(huì)發(fā)生的損耗，所以對(duì)光分配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)。為了使得PON網(wǎng)絡(luò)能夠得到最大的覆蓋范圍。（2）當(dāng)建成以后，如果新增節(jié)點(diǎn)，需要重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的ONU關(guān)系以及分光器。

2、用電信息采集典型案例分析。

（1）電力載波集合EPON通信技術(shù)。這種方式主要是采用光纖通信技術(shù)，可以有效的利用載波的特點(diǎn)，并且還能夠避免無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)具有的局限性，這就提高了上行信道的穩(wěn)定性。然后將每塊用戶(hù)的電表信息采集起來(lái)發(fā)送到集中器，通過(guò)電力載波的方式；電表的信息匯總主要是通過(guò)集中器匯總，最后將信息傳輸?shù)街鲬?zhàn)主要是利用光纖通信。這種方式，隨著配電大規(guī)模建設(shè)，可以極大的提高用電信息采集的效率以及投資成本。（2）采用EPON通信集合集中器技術(shù)。這種方式采集電表信息主要是是利用EPON技術(shù)，然后通過(guò)ONU中的RS485實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)過(guò)程中ONU主要是負(fù)責(zé)通過(guò)RS485采集電表信息，然后將其傳輸?shù)郊衅?。RS485主要是負(fù)責(zé)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯總到集中器上。這種方式對(duì)于集中器的要求相對(duì)的比較高，目前的生產(chǎn)廠家的涉筆也只能支持單個(gè)以太網(wǎng)的上傳，所以需要對(duì)集中器的硬件進(jìn)行升級(jí)以及改造。（3）采用EPON通信技術(shù)。這種方式是利用ONU設(shè)備的RS485接口實(shí)現(xiàn)本地電表連接通信以及遠(yuǎn)端電表的通信，是目前運(yùn)用最高效的一種電表信息采集方式。這種方式不需要集中器的參與，與傳統(tǒng)的抄表方式很不同。目前RS485可以連接32個(gè)電表，每臺(tái)ONU可以有4個(gè)接口，所以最后1個(gè)0NU可以完成128個(gè)電表的數(shù)據(jù)采集。

四、討論

篇(6)

一直以來(lái)，條碼掃描都是物流領(lǐng)域最為常用的高級(jí)數(shù)據(jù)采集形式，無(wú)論是在倉(cāng)庫(kù)通道、貨站入口還是貨場(chǎng)，它都擁有著極高的“人氣”。雖然當(dāng)今條碼掃描可能仍代表著數(shù)據(jù)采集應(yīng)用的主流，但在不遠(yuǎn)的將來(lái)，RFID、語(yǔ)音或直接部件打標(biāo)(DPM)等解決方案將會(huì)博得客戶(hù)青睞。

“融”與“合”

目前各種高級(jí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)可以說(shuō)是“百花齊放”，它們?cè)趯?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化和零錯(cuò)誤方面發(fā)揮著重要作用。

舉例來(lái)說(shuō)，在倉(cāng)庫(kù)中，條碼掃描、語(yǔ)音指示應(yīng)用程序和RFID既可以單獨(dú)使用，也可以強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，在它們強(qiáng)大功能的支持下，標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)儲(chǔ)職能將得以自動(dòng)實(shí)施，而從接貨到理貨、補(bǔ)貨、出貨、分揀、包裝和裝運(yùn)，整個(gè)流程也將得到大大簡(jiǎn)化。RFID將帶來(lái)更細(xì)化的實(shí)時(shí)庫(kù)存監(jiān)控，其廣泛的優(yōu)勢(shì)無(wú)疑會(huì)惠及倉(cāng)儲(chǔ)流程甚至整條供應(yīng)鏈。

在貨場(chǎng)中，RFID能夠即時(shí)識(shí)別進(jìn)出貨場(chǎng)的集裝箱、運(yùn)輸工具或其他資產(chǎn)。條碼掃描可提供特定車(chē)輛的完整維護(hù)記錄，讓用戶(hù)清楚預(yù)定的維護(hù)任務(wù)，從而簡(jiǎn)化車(chē)輛的維護(hù)工作。

所以說(shuō)無(wú)論選擇哪種技術(shù)，工作效率都將得到提高，實(shí)時(shí)的庫(kù)存監(jiān)控會(huì)幫助您做出更有效的戰(zhàn)略決策，實(shí)時(shí)訂單狀態(tài)有助于您進(jìn)一步提升客戶(hù)服務(wù)水平，同時(shí)資產(chǎn)的利用率也會(huì)大幅提高。目前物流環(huán)境中部署條碼掃描產(chǎn)品是比較常見(jiàn)的，或許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，企業(yè)戰(zhàn)略、供應(yīng)商指示或政府法規(guī)都可能需要在特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域引入RFID功能。也許說(shuō)不定哪天，需要借助直接部件打標(biāo)功能來(lái)對(duì)車(chē)輛、飛機(jī)等交通工具中攜帶的重要資產(chǎn)進(jìn)行端對(duì)端跟蹤。

同時(shí)，數(shù)據(jù)采集技術(shù)的擴(kuò)展也帶來(lái)了不少難題。引入新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)就要部署和管理全新的系統(tǒng)，所帶來(lái)的高資產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用會(huì)不會(huì)抵消掉它們的優(yōu)勢(shì)，讓用戶(hù)覺(jué)得得不償失；能否有效地融合這些高級(jí)技術(shù)以更好地滿(mǎn)

足企業(yè)需求，這些都是需要慎重對(duì)待的問(wèn)題。

潛在需求

企業(yè)在當(dāng)今甚至將來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間都要面臨的一個(gè)事實(shí)是，需要在各業(yè)務(wù)領(lǐng)域分期部署多種不同的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。為了經(jīng)濟(jì)高效地滿(mǎn)足這一關(guān)鍵業(yè)務(wù)需求，一款高度靈活的協(xié)同架構(gòu)必不可少，它要能夠讓當(dāng)今和未來(lái)的高級(jí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)“和平”共存，在必要時(shí)還能支持在倉(cāng)庫(kù)、貨場(chǎng)或其他領(lǐng)域高效地引入數(shù)據(jù)采集功能。這款解決方案不會(huì)“挑剔”數(shù)據(jù)采集的類(lèi)型，無(wú)論是1維/2維條碼、RFID標(biāo)簽還是直接部件標(biāo)記，它都應(yīng)照單全收，同時(shí)，它會(huì)讓單一IT基礎(chǔ)架構(gòu)擁有最大的靈活性，而不會(huì)造成技術(shù)混雜的局面。

這樣，用戶(hù)不但擴(kuò)展了功能范圍，同時(shí)又控制了技術(shù)采購(gòu)和管理相關(guān)的資產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，而移動(dòng)數(shù)據(jù)采集解決方案帶來(lái)的諸多優(yōu)勢(shì)定會(huì)讓用戶(hù)受益匪淺，業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化和零錯(cuò)誤也將進(jìn)一步改進(jìn)客戶(hù)服務(wù)水平和企業(yè)盈利能力。

目前大家都在尋找一款能夠支持當(dāng)今所有RF技術(shù)(Wi-Fi、RFID、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、WiMax和固定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合[FMC])的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，讓用戶(hù)不但能夠自由地選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足眼前的需要，同時(shí)還可充分發(fā)揮現(xiàn)有技術(shù)投資和未來(lái)技術(shù)的作用。

對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō)，能否提供多種現(xiàn)成可用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，或者是否支持在將來(lái)引入特定技術(shù)同樣是要考慮的因素。舉例來(lái)說(shuō)，如果當(dāng)前需要條碼掃描和RFID兩種技術(shù)，那么購(gòu)買(mǎi)一款多用途設(shè)備來(lái)減少設(shè)備和管理成本相比來(lái)說(shuō)更為經(jīng)濟(jì)有效。但如果用戶(hù)只需要條碼掃描，而對(duì)于是否在倉(cāng)庫(kù)或貨場(chǎng)引入RFID技術(shù)尚猶豫不決，那么用戶(hù)應(yīng)購(gòu)買(mǎi)一款能夠支持RFID功能添加的設(shè)備，以保護(hù)投資。一般來(lái)看，企業(yè)的員工從事著形形的工作，因此，就需要一系列外觀大小各異的設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足不同員工和職能的需求，比如說(shuō)手持式/佩戴式/車(chē)載式設(shè)備或內(nèi)置到其他設(shè)備中的設(shè)備。

最后，從設(shè)備的管理來(lái)考慮。如果從部署到支持都需要相關(guān)人員親臨設(shè)備，那么這對(duì)IT員工的影響將是巨大的。設(shè)備管理工作相關(guān)的時(shí)間和成本會(huì)讓它的優(yōu)勢(shì)化為烏有，而IT員工也會(huì)迷失于支持工作的“大?！敝胁恢?，集中精力完成更高級(jí)別的企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)更是無(wú)從談起。為了避免這一耗時(shí)耗力又耗錢(qián)的局面，采用一定確保選擇的移動(dòng)設(shè)備能夠充分支持遠(yuǎn)程管理。

應(yīng)時(shí)而生

摩托羅拉一直以來(lái)都在致力于推動(dòng)高級(jí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的研發(fā)、商業(yè)化和部署工作。正是這種進(jìn)取精神促使摩托羅拉準(zhǔn)確洞察商機(jī)，先行推出了能夠支持各種數(shù)據(jù)采集和RF技術(shù)的環(huán)境，有了這一環(huán)境，企業(yè)能夠輕松容納雨后春筍般涌現(xiàn)的新興技術(shù)，滿(mǎn)足不斷變化的企業(yè)需求。

強(qiáng)大的開(kāi)放式平臺(tái)

無(wú)線(xiàn)LAN平臺(tái)支持所有RF技術(shù)。配備了摩托羅拉新一代無(wú)線(xiàn)(Wi-NG)架構(gòu)的無(wú)線(xiàn)交換機(jī)為當(dāng)今和將來(lái)RF技術(shù)的支持奠定了基礎(chǔ)―從Wi-Fi和RFID到網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、WiMax和固定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合(FMC)無(wú)所不包。802.11a/b/g支持會(huì)讓您在選擇無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)擁有極大的靈活性，專(zhuān)利移動(dòng)功能將為您提供高度可靠的無(wú)線(xiàn)連接，給您的工作人員帶來(lái)卓越的無(wú)線(xiàn)體驗(yàn)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)讓企業(yè)能夠輕松將無(wú)線(xiàn)LAN連接延伸到貨場(chǎng)或其他領(lǐng)域，無(wú)需借助纜線(xiàn)和光纖。這帶來(lái)的就是擴(kuò)展性極強(qiáng)的無(wú)線(xiàn)LAN，能夠?qū)o(wú)線(xiàn)通信功能帶到企業(yè)的新領(lǐng)域，進(jìn)一步提高工作效率，降低無(wú)線(xiàn)移動(dòng)解決方案的總擁有成本(TCO)，提高投資回報(bào)(ROI)。

同時(shí)，與WiMax的兼容可以在廣闊的室外貨場(chǎng)環(huán)境中部署穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)高效的無(wú)線(xiàn)連接。另外，通過(guò)FMC可將臺(tái)式電話(huà)功能部署到移動(dòng)語(yǔ)音設(shè)備，讓企業(yè)更充分地利用在現(xiàn)有電話(huà)設(shè)備上的投資。催生的無(wú)線(xiàn)LAN能夠支持所有移動(dòng)技術(shù)和協(xié)議，讓用戶(hù)自由地設(shè)計(jì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，以更好地滿(mǎn)足眼前的需求，同時(shí)能夠集成將來(lái)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更佳的投資保護(hù)。

遠(yuǎn)程管理

由于無(wú)線(xiàn)交換機(jī)擁有集中的智能性(這并非像基于第一代存取點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)LAN中那樣分散)，因此該平臺(tái)還支持對(duì)無(wú)線(xiàn)LAN基礎(chǔ)架構(gòu)以及移動(dòng)設(shè)備的集中和遠(yuǎn)程管理。

IT人員可以輕松地在全球任何地方安裝新設(shè)備，只需按一下按鈕即可完成對(duì)所有設(shè)備的軟件和固件更新安排，同時(shí)還能夠監(jiān)控一系列統(tǒng)計(jì)資料，用于從遠(yuǎn)程對(duì)大多數(shù)技術(shù)支持問(wèn)題進(jìn)行故障診斷和修正。借助遠(yuǎn)程管理功能來(lái)管理整套移動(dòng)解決方案，IT部門(mén)將能夠更好地為遠(yuǎn)程用戶(hù)提供高級(jí)支持，同時(shí)還能把精力更多地放在其他重要IT計(jì)劃上。

移動(dòng)設(shè)備平臺(tái)

摩托羅拉移動(dòng)設(shè)備基于通用技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建，這種平臺(tái)能夠支持一種或多種高級(jí)數(shù)據(jù)采集功能。也就是說(shuō)，同一款設(shè)備可以執(zhí)行條碼采集、直接部件標(biāo)記讀取、語(yǔ)音指示分揀以及RFID標(biāo)簽讀取等多項(xiàng)任務(wù)。這種方案為企業(yè)選擇單一設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足多項(xiàng)數(shù)據(jù)采集要求提供了巨大的靈活性，大大降低了移動(dòng)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的購(gòu)置和管理成本，有效減少了多款移動(dòng)解決方案帶來(lái)的混亂。

多種移動(dòng)設(shè)備形式

篇(7)

【關(guān)鍵詞】帶寬受限 視頻采集 自動(dòng)測(cè)報(bào)設(shè)備 視頻傳輸

1 前言

水文遙測(cè)站一般布設(shè)在河流重要控制斷面，大部分都處于遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)偏遠(yuǎn)地區(qū)，設(shè)備采用太陽(yáng)能浮充蓄電池的直流供電方式，以滿(mǎn)足不通市電地區(qū)的電源需要，信息傳輸主要使用移動(dòng)公網(wǎng)GPRS＼CDMA為信道，這個(gè)傳輸帶寬對(duì)于圖像傳輸來(lái)說(shuō)是不足的，于是就要研究專(zhuān)門(mén)的技術(shù)，使的水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備從只能傳輸少量的數(shù)據(jù)信息，擴(kuò)展到具有傳輸大量的數(shù)字信息的圖像視頻信息。

2 水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的圖像傳輸

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)有關(guān)科研單位設(shè)備廠商及相關(guān)水文單位努力提高自身科研水平，使水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。隨著電子信息技術(shù)和通訊技術(shù)的快速發(fā)展，可以方便地開(kāi)發(fā)出性能更先進(jìn)、功能更全面的水文遙測(cè)設(shè)備，不但能監(jiān)測(cè)雨量、水位、閘門(mén)開(kāi)啟高度、流量、地下水及水質(zhì)等實(shí)時(shí)信息，進(jìn)一步拓展圖像采集傳輸。

2.1 遙測(cè)站圖像采集

水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像傳輸首先要解決圖像信息的采集。圖像數(shù)據(jù)采集采用防水型串口攝像機(jī)，內(nèi)含有拍攝控制、視頻捕捉、圖像數(shù)據(jù)采集、圖像JPEG壓縮及串口通信等功能，同時(shí)帶有可選擇的紅外照明功能，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)照度補(bǔ)償、遠(yuǎn)程照明，接口為標(biāo)配的RS232/RS485串行接口，能夠方便的和遙測(cè)終端相連。遙測(cè)終端機(jī)通過(guò)RS232/RS485串行連接攝像頭，控制攝像頭拍攝圖像，拍攝得的圖像保存在遙測(cè)終端機(jī)內(nèi)存中，等待端機(jī)發(fā)送命令分幀獲取圖像包。

圖像監(jiān)測(cè)站運(yùn)行體制采用自報(bào)式工作體制，并增加有遠(yuǎn)程抓拍圖像功能，可以進(jìn)行圖像定時(shí)自動(dòng)采集報(bào)送或安接受到的召測(cè)指令采集報(bào)送。自報(bào)次數(shù)可以根據(jù)需要設(shè)定并可隨時(shí)調(diào)整，可以設(shè)置為每天1、2、4、6、8、12或24次。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抓拍的召測(cè)指令可由發(fā)送短信、遠(yuǎn)程電話(huà)振鈴發(fā)送到遙測(cè)測(cè)站端機(jī)，也可以通過(guò)遙測(cè)端機(jī)LCD的菜單選項(xiàng)或?qū)ｉT(mén)的圖像召測(cè)按鈕實(shí)現(xiàn)圖像抓拍。

2.2 遙測(cè)端機(jī)的圖像傳輸技術(shù)設(shè)計(jì)

水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像采集傳輸?shù)年P(guān)鍵在于遙測(cè)端機(jī)的設(shè)計(jì)，使其具有圖像采集傳輸功能。至少已有兩種實(shí)現(xiàn)模式的端機(jī)：

（1）采用嵌入式處理器硬件設(shè)計(jì)為主的技術(shù)；

（2）采用軟件功能的擴(kuò)展。

使用嵌入式處理器技術(shù)設(shè)計(jì)增加圖像采集傳輸功能的遙測(cè)端機(jī)，采用低功耗高性能的嵌入式處理器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，GPRS/ CDMA/3G/4G等通信技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，太陽(yáng)能持續(xù)電源供應(yīng)等技術(shù)。在遙測(cè)端機(jī)開(kāi)發(fā)中將32位嵌入式處理器S3C44BOX和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Ucos-Ⅱ相結(jié)合，采用GPRS、CHMA及3G/4G等公網(wǎng)數(shù)據(jù)通道，開(kāi)發(fā)具有圖像采集功能的水文遙測(cè)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)包括遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖像在內(nèi)的多種水文信息的遙測(cè)。軟件設(shè)計(jì)界面采用uC/GUI，它是嵌入式用戶(hù)圖形界面軟件，給任何使用圖形LCD的應(yīng)用程序提供獨(dú)立于處理器和LCD控制器之外的有效的圖形用戶(hù)接口，可應(yīng)用于單一任務(wù)環(huán)境，也可以用于多任務(wù)環(huán)境中。使圖形任務(wù)實(shí)現(xiàn)以下功能：具有參數(shù)設(shè)置、功能選擇及控制、運(yùn)行狀態(tài)顯示等。

使用軟件功能的擴(kuò)展設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)圖像采集傳輸?shù)亩藱C(jī)，圖像監(jiān)測(cè)部分由串口攝像機(jī)、遙測(cè)終端機(jī)（RTU）及電源系統(tǒng)組成。由于圖像監(jiān)測(cè)站要適應(yīng)一般在偏遠(yuǎn)地區(qū)的水文站的環(huán)境，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的基本要求是低功耗，高穩(wěn)定可靠性。選用AVR單片機(jī)ATmega2560作為遙測(cè)終端機(jī)（RTU）系統(tǒng)主CPU，是ATMEL公司的8位系列單片機(jī)的配置比較高的一款單片機(jī)，它高性能低功耗，接口豐富，處理能力，應(yīng)用極其廣泛，非常適合作為遙測(cè)終端機(jī)的主CPU。

軟件設(shè)計(jì)既注重程序的整體邏輯結(jié)構(gòu)又要提高程序的執(zhí)行效率。系統(tǒng)軟件整體上分為設(shè)備驅(qū)動(dòng)層和應(yīng)用層。設(shè)備驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)所有的硬件外部接口的驅(qū)動(dòng)管理，部分采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用層負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用功能。兩層之間既相互獨(dú)立又有所耦合，設(shè)備層與應(yīng)用層通過(guò)函數(shù)庫(kù)和全局變量相互調(diào)用和聯(lián)系。

采用“多任務(wù)并行處理”軟件模式，保證系統(tǒng)能同時(shí)支持多個(gè)任務(wù)并行運(yùn)行，每個(gè)任務(wù)獨(dú)占系統(tǒng)資源，多個(gè)任務(wù)共享系統(tǒng)資源?！按跀z像驅(qū)動(dòng)”的實(shí)現(xiàn)，將串行口攝像機(jī)的采集控制程序全部集成在軟件中，形成驅(qū)動(dòng)庫(kù)，應(yīng)用層通過(guò)函數(shù)直接調(diào)用，而不是要關(guān)注內(nèi)部底層操作細(xì)節(jié)。軟件具有休眠喚醒功能和看門(mén)狗功能，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行不死機(jī)。

2.3 圖像信息的傳輸接收

基于遙測(cè)端機(jī)的圖像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由前端圖像監(jiān)測(cè)站和中心圖像接收控制軟件兩部分組成，圖像檢測(cè)站安裝在水文站需要拍攝圖像的現(xiàn)場(chǎng)，中心站圖像接收監(jiān)控軟件安裝在中心站管理機(jī)房。圖像監(jiān)測(cè)站要實(shí)現(xiàn)在偏遠(yuǎn)地區(qū)的惡劣現(xiàn)場(chǎng)條件下，穩(wěn)定可靠采集現(xiàn)場(chǎng)圖像并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)通訊網(wǎng)狀況，在盡量短的時(shí)間內(nèi)將圖像傳輸至中心站。中心站能同時(shí)接收多個(gè)測(cè)站發(fā)來(lái)的多幅圖像數(shù)據(jù)包，在接收完成后能將圖像數(shù)據(jù)包里的信息盡快組合成多幅完整的圖像。

在日常定時(shí)報(bào)送的一段時(shí)間內(nèi)，所有圖像檢測(cè)站幾乎同時(shí)通過(guò)GPRS信道與中心站建立TCP連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由于圖像數(shù)據(jù)量比較大，傳輸過(guò)程也比較長(zhǎng)，因此，中心站圖像接收控制軟件需要同時(shí)處理與多個(gè)圖像監(jiān)測(cè)站的發(fā)送接收任務(wù)，如果采用一個(gè)單獨(dú)線(xiàn)程進(jìn)行處理，所有任務(wù)都要被該線(xiàn)程順序處理，排隊(duì)等待將會(huì)大大影響圖像接收的時(shí)效性，因此必須采用“多線(xiàn)程”技術(shù)處理多個(gè)測(cè)站端的同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)。當(dāng)一個(gè)圖像監(jiān)測(cè)站通過(guò)傳輸信道發(fā)起一個(gè)TCP連接是，接收程序?yàn)樵撨B接創(chuàng)立一個(gè)獨(dú)立的為該任務(wù)獨(dú)占的線(xiàn)程，以接收該站發(fā)送的圖像。圖像接收完成后，按照序號(hào)將分包數(shù)據(jù)組合成一幅圖像，存入數(shù)據(jù)庫(kù)。完成任務(wù)后系統(tǒng)銷(xiāo)毀該線(xiàn)程。

2.4 遙測(cè)站電源設(shè)計(jì)

水文遙測(cè)站點(diǎn)一般比較偏遠(yuǎn)，交流電一般難以保證，為了保障圖像監(jiān)測(cè)站能適應(yīng)于偏遠(yuǎn)水文站點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要遵從水文遙測(cè)站太陽(yáng)能板與蓄電池的供電模式。據(jù)此也要求圖像監(jiān)測(cè)站整機(jī)功耗比較低。從以下兩個(gè)方面保障低功耗：

（1）遙測(cè)終端機(jī)支持休眠喚醒功能，當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，功耗正常；當(dāng)完成任務(wù)后，系統(tǒng)立即進(jìn)入休眠模式，這時(shí)系統(tǒng)功耗比較低，采用直流12V供電時(shí)，值守電流僅5～8mA。

（2）串口攝像機(jī)電源由遙測(cè)端機(jī)控制，當(dāng)攝像機(jī)正常工作時(shí)，接通供電，當(dāng)攝像任務(wù)完成時(shí)，遙測(cè)端機(jī)控制立即關(guān)閉電源。也就是說(shuō)，在不工作狀態(tài)下，只有消耗遙測(cè)終端機(jī)值守電流的功耗。

3 結(jié)語(yǔ)

水文自動(dòng)測(cè)報(bào)站點(diǎn)一般都布置在野外偏遠(yuǎn)地點(diǎn)，傳輸帶寬受限制，能利用水文自動(dòng)測(cè)報(bào)設(shè)備的現(xiàn)有資源進(jìn)行圖像采集傳輸，既能充分發(fā)揮設(shè)備在雨水情有限的信息測(cè)報(bào)的大量寬裕時(shí)間效益，又能增加水信息控制站點(diǎn)的圖像信息，豐富防汛減災(zāi)水資源配置調(diào)度的可視化信息，對(duì)決策支持的幫助很大。為提高水利信息資源的應(yīng)用水平和共享程度，從而全面提高水利建設(shè)和水事處理的效率和效能做出更多的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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