soa技術范文
時間:2023-03-26 10:41:31
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篇1
協同技術的發展趨勢
人員和人員之間在計算網絡設備支持下的工作協同又可分為通訊協同和流程協同。通訊協同指的是傳統上人們之間通過網絡化電子化的通訊手段而進行的信息交流和共享,如電子郵件、即時消息、IP語音和視頻實時交流、短信彩信的信息傳播、日程計劃、網上討論區、項目管理和任務跟蹤等。
上述相關通信手段及其軟件技術實現,是主流上被大家所公認的協同技術和協同平臺的主要表現形式。
自從計算機支持的協同工作的概念產生,通訊協同就是協同技術中一個非常重要而且迅猛發展的領域。現在,從通訊協同的角度,除了我們在設備和多媒體技術上的快速發展外,更朝向了通訊交互過程中的知識共享、傳播的發向發展,發展了很多更便于人們溝通和交流的新技術模式。
例如,目前迅速發展的Web2.0技術,其中的Blog和Wiki就是對傳統討論區和信息方式的一個革新,大大加強了人們之間的協同溝通聯系。對于企業內一個復雜業務的完成,僅僅提供協同上通信手段的支持是不足夠的,它往往需要在業務流程的框架和控制下,協調不同階段、不同角色的任務參與人,在時間和空間分配的角度下,展開協作。這是一種復雜的高級協同場景,也是現在越來越重要并已逐漸走向實用的工作流協同技術。
基于工作流的協同技術已經成為協同技術中最受關切的技術領域。不光是人與人的協同,系統間的協同、人與系統的協同,它們的核心的實現技術也是工作流,只不過在技術實現過程中還有不同的側重點罷了。
即使是通信協同手段,現在也更多的要考慮它們在流程協作場景中的應用能力,是否具有流程協作參與能力已經成為通訊系統軟件工具的一個越來越重要的參考指標。
基于流程的協同,是目前協同技術發展乃至軟件多方面技術發展的關鍵領域。其中,采用Web服務技術,來實現來實現業務流程交互和集成,用soa已成為基于流程協同實現的主流趨勢。
流程協同技術基本分類
流程協同的核心技術是工作流協同技術,而且在流程協同中,也往往劃分人和系統之間交互的不同場景。我們根據人員組織機構和系統間的關系,進行如下分類:系統工作流協同、業務應用系統間的流程集成、以文檔交換為中心的工作流。
面向服務的組合型工作流,如以BPEL語言標準為流程定義和描述語言,SOA架構的工作流系統。這種工作流,可以很好的來跨越組織和系統的邊界,例如實現企業間的供需鏈應用。
商業規則驅動的工作流,如以規則引擎的推理預算為驅動,控制流程的流向和執行。
人員工作流協同是用戶界面的頁面流,如用戶在操作系統是的用戶界面導航和界面生成。人員和人員間的工作流,如辦公系統中的公文撰寫和審批等。一個突出的特點就是,企業的組織機構、人員角色、權限控制等成為此類工作流的重要控制信息。
上述分類的流程協同技術,在歷史上,根據所解決問題的種類,形成了許多各有側重的工作流軟件產品:有的側重于文檔內容管理中流程協作,如IBM內容管理; 有的側重于人員任務申請和業務審批,如慧點科技的Galaxy Workflow; 有的側重于系統級的業務流程集成,如微軟的BizTalk。
這些產品,隨著應用的逐漸深入,已經開始相互滲透,如以前擅長處理人員工作流的,現在也要處理系統級的數據交換和業務流程自動化,而以前擅長企業業務系統間流程協同的,現在也努力的提供人員組織機構開發支持,和人員表單的開發支持。
現在的趨勢已經明顯的表現出,這些流程協同技術將逐漸向統一的方向發展。面向SOA的流程集成描述語言BPEL2.0的已經反映了這一趨勢。并且IBM,微軟的新一代工作流系統已經達到或將要達到這一統一。因此,我們將看到,未來的流程協同技術,將統一在SOA的大架構下。
基于SOA的流程協同技術
SOA實質上就是一套松散耦合的服務。在必要的情況下,每一項服務都可以進行構造和替換,而相關的費用很低。松散耦合甚至還可以讓架構適應一些改變,并不像傳統的緊耦合架構表現得那么脆弱;在一個SOA中,您能夠使用一種服務替換另一種服務,無需考慮下列技術:接口問題,它在Web服務和XML的通用標準中已經定義。
這就是通過互用性所體現出來的靈活性。靈活性表現為利用現有資產、遺留應用程序和數據庫的能力,將他們擴展到SOA中而非進行替換,使其成為整個企業解決方案的組成部分。
最終結果就是具備快速高效發展的能力,換句話說,就是按照業務需求“有機地”進行適應。這就是真正的新特色。
SOA就是最終表現為對業務人員意義重大這一層面上的IT架構。今天的SOA服務能夠完成映射為業務流程活動的各部分工作:例如,一個命名為“更新客戶訂單狀態”的服務。這種服務與那些能夠參與創造和使用這些服務定義新流程的業務分析人員密切相關,因而能夠形成那種服務驅動型的企業。
因為Web服務已將其大部分技術作了摘要,所以幾乎不再需要技術說明。公司和IT業能夠將關注的重點轉移到業務邏輯和通信上。他們最終共享“服務”的通用語言。SOA是讓IT更加關注于業務流程而非底層IT基礎結構,從而獲得競爭優勢的更高級別的應用程序開發架構。
SOA對需要使用信息技術解決關鍵業務問題的企業(包括希望減少冗余架構、創建跨系統的公共業務接口的企業;需要基于角色和工作流對用戶提供個性化信息的業務的企業)很有價值。
采用SOA與否有何區別?從SOA的優點我們可以看到,通過SOA結合工作流協同技術,對于以前需要復雜專有架構的、難于實施和高成本的、無法適應變化的業務應用集成和自動化需求,可以獲得一個標準的、柔性的、可擴展的、較低成本的、易于部署和實施的實現。
在SOA架構下,我們可以將各種應用功能(即使是異構的應用系統)以Web服務的方式組織起來,通過靈活可變的流程建模和設計,將這些服務串接起來,從而實現一個完整的業務處理流程。甚至,我們還可以將這些已經定義好的流程,繼續組織包裝成一個Web服務,通過服務注冊和服務發現,它們還可以動態的做為子流程元素進一步的作為上一層系統流程的服務單元。這就是SOA架構給我們帶來的巨大的靈活性和擴展能力。
以BPEL為標準的基于SOA的流程協同實現,目前已經逐漸走向實際應用。BPEL業務流程集成軟件平臺,已經在國外的工業界有了非常成功的案例實現,在國內,也可能將在一兩年內得到主流應用。
篇2
盡管在產品、理念、標準、路線等諸多方面存在不少的差異,三家SOA主要廠商IBM、SAP以及BEA今年卻有了一個相同的方面,那就是把SOA推廣的重點從IT人員轉移到了業務人員。
IBM在它的SOA峰會上表明,業務人員對于實施SOA的影響力已經超過了技術人員,其今年提出了SOA的5個切入點,其中技術方面只有兩個,而業務方面卻有3個;BEA則干脆在麗江舉辦了面向企業架構師的論壇,共同探討如何優化企業現有的IT與業務架構的問題:SAP也在收獲ERP市場的同時緊盯SOA市場,其從應用入手的策略更是直接從業務突破。
和兩年前這些企業集中“進攻”CIO相比,這種轉變不得不讓我們再次思考一個問題,在經過了兩年多的灌輸與掃盲階段之后,SOA為何將業務和管理放在了技術的前面?
表面是技術實質是管理
從SOA的定義上來看,它就和之前的ERP、CRM等有著很大的不同,SOA既不是一個產品,也不是一個純正的技術項目,它更多地指的是一種以服務為核心的設計架構,是一種理念,也是一種方法論。簡單來講,SOA是一種幫助企業解析流程,使企業能夠充分重復利用資源、達到最佳優化、提升效率的一種理念。
從這個角度上來說,SOA能幫助企業實現業務與IT同步,有效降低成本,提高靈活性,從而提升競爭優勢。這一系列的好處似乎讓人無法拒絕,但為什么SOA被無數專家看好,而目前采納并真正實現其價值的企業尚不多見呢?
實際上最大的問題是對于SOA在理解上出現了偏差,過分強調了技術而忽略了管理變革上的難度。
根據國際數據集團(IDG)最近進行的SOA調查,有半數以上的企業認為,組織和管理問題是他們實施SOA所面臨的主要障礙。
在實施SOA的時候,一個現實的問題是必然要改變原有的流程與組織架構,這樣SOA雖然能實現IT和業務的真正的協調,但實現真正的協調同時勢必會帶來大量管理問題。因為人們已經習慣于使用專用資源構建運行在專用設備上的系統和應用,這樣有利于了解依賴關系。
同樣,SOA從技術方面實現了從IT應用中分離出業務流程,人們因此可以充分利用在企業不同部門中構建的服務,但隨著應用開發變得更加水平化,對于IT而言,追蹤所有集成點之間的依賴關系,了解變化或問題隔離的影響,也因此變得更加困難。不僅如此,即使從部門之間的關系來看,在實施SOA時,需要先將現有的IT系統打包,這就意味著我們要對現有的IT系統進行一些改造,需要打通業務部門之間的屏障,實現各業務部門的數據共享,這可能需要改變業務流程。在改變業務流程的過程中,很自然會涉及組織部門之間的利益和關系,甚至還可能會改變組織結構。
很多SOA的失敗案例并不是因為技術問題,而是組織架構上沒有辦法實現SOA理念。滬士電子(昆山)有限公司IT經理王翔分析,SOA并不是單純的IT概念,而是與組織、管理、商業模式緊密聯系在一起:“這是一個系統工程,需要企業各方面力量的協調。”
在這樣的情況下,作為實施的IT部門與各個業務部門之間很難達成共同的認識與理解,所有的整體性問題都有一個共同點,就是它們的報償機制對于每一個部門都很難定義,而且都是需要先貢獻,過一段時間才能獲得回報。這對于一個組織來說,本身就是一個很大障礙。可見,建立SOA需要重新搭建企業組織架構,需要每個部門公開自己的信息作為前提,這就很容易牽扯到每一個部門的利益。
對企業來說,能否成功實施SOA并不僅僅是一個技術問題,它還涉及到戰略、商業模式、組織、業務流程甚至企業文化等諸多管理問題。在幫助客戶實施SOA的過程中,首先遇到的就是管理難題,其次是溝通協作,最后才是技術。
所以說,盡管從外表看起來SOA是一個技術投資,但是從內在實質來看,SOA更多還是一個管理問題。
在技術和管理之間找到平衡
實施SOA并非只有技術問題,關鍵是以技術變革解決企業管理變革難題,現在一些企業已經開始通過SOA實踐實現業務變革的目標。
自2004年起,中遠集裝箱運輸有限公司基于SOA開發新的電子數據交換(EDI)平臺,他們的實施經驗表明,真正的SOA實施應該是以業務為主導。中遠集運內部由資深業務人員組成企業資訊發展部(BPS),從業務視角搭建整體IT架構。
“我們的經驗是,SOA更多需要業務流程等前提投入,BPS在SOA項目之前就在搞業務流程優化,這為SOA項目奠定了良好的基礎。” 中遠集運計算機中心研發負責人馬濤認為。在項目實施之前,中遠集運把業務流程從頭到尾梳理一遍,定義了業務關鍵點,以及明確每個關鍵點將涉及到哪些關鍵業務操作,分析這些關鍵業務操作中哪些與EDI平臺相關,EDI平臺又需要為這些業務操作提供哪些服務,最終中遠集運為EDI平臺定義了40多個基于SOA的服務。
不難看出,在中遠的SOA項目中業務與IT配合十分關鍵。業務部門要理解IT的需要,同樣,IT部門也要理解業務流程。相互良好的配合才能實現整個項目的順利進展,如果一開始就站在IT角度,肯定無法順利完成這個項目。一個成功的SOA項目一定是一個兼顧管理和技術的項目。
盡管SOA在本質上是一個管理變革,但是在實施方面卻不能偏重業務部門,還是要由IT部門進行統籌。在這一點,很多中國企業都走過彎路。
篇3
關鍵詞:面向服務架構;云平臺;大學資源計劃;統一身份驗證;通用分組無線業務;管理信息系統
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)09-2048-03
URP-based SOA Technology Research on the Construction of University
CHEN Yong1, WU Zhong-bin1, XU Li-chun2, LI Chuan-zhi2
(1. Department of Computer Science, Suqian College, Suqian 223800, China; 2. College of Information, Yangze University, Wuxi 214122, China)
Abstract: SOA-based integration technology, university management information system software design, integrated to quantify the important school information, more focused integration of information to help manage workers, school managers to make management decisions dynamic adjustment process for the URP model of transformation of the practice of providing specific information. Also developed a university can be applied to all types of wireless and network management software system that combines design model, the work can be quantified to provide a sample data system to compare the low cost solution in the process of campus information technology " islands of information problem ", to further enhance the integration of campus information.
Key words: SOA(service-oriented architecture); Cloud Platform; UIS; URP(University Resource Planning); J2EE; GPRS; MIS
高校數字校園的迅速發展中存在的“信息孤島”[1-2]問題為校園信息化管理結構、管理模式出了新要求。因為信息孤島的產生并不是短時間的。學校建設計算機應用系統越早,問題反而更嚴重,因為已運行的系統是在不同時期、由不同部門開發的,如果沒有統一的信息標準的指導,各系統只能是一個個信息孤島整合這些系統,使之能進行數據交換、資源共享將是一件極其艱巨的工作。
在國內,2000年,清華大學率先提出了URP理論認為數字校園最核心的部分應該是大學資源計劃。清華大學也是我國最早進行校園信息化的大學,該校計算機中心提出的“數字校園”、“大學資源計劃”(URP,University Resource Planning)、“校園數據中心”、“數字校園運行服務體系”等高校信息化理念,受到了全國高校信息化領域同行們的高度認可,成為此領域內開展工作的重要參考依據。早在1988年學校就頒布了《清華大學學生管理信息標準》和《清華大學教職工管理信息標準》藍皮書,以規范學校各應系統的建設,防止各自為政的開發。但由于信息管理跟不上學校應用系統迅速發展,信息孤島還是存在的[3]。
對于大部分普通高校而言,重新構建URP計劃的設想受地區、人文、財力等多方面的影響,采用UAI標準重構各部門信息系統的代價非常之巨。對于提出并構建一種高效、低廉、可行的系統綜合服務接口平臺系統的設想成為一種可能,同時可以嘗試借鑒國外企業中的BPR改進模型,設計基于SOA面向服務架構技術的解決方案實施改進方案。
基于SOA面向服務架構技術的解決方案內采用云平臺方案進行系統整合,云平臺指的是對于高校事務,我們只關心提供的服務,比如學生這個角色需使用圖書管理系統,不需要知道圖書管理系統的URL地址,只需要登陸云平臺就可以使用圖書管理系統的功能。我們把學生工作管理平臺與學生信息管理平臺或其他校內系統進行抽樣整合到這樣的系統整合定義為云平臺。
1 系統總體結構設計
根據校學生教育與管理工作信息化的需要,提出了以基于SOA技術的高校管理工作一體化信息系統建設計為例的方案[4-7],對已有無線家長信息管理系統(模擬開發)、基于J2ME-GPRS 的學生工作管理信息系統(項目組已開發)的開發進行研究改進,增加各部門原信息點系統基礎之上的資源整合平臺系統的設計與實現(中間數據服務提供接口)及校務決策數據統計。本課題軟件系統的模型包括高校工作平臺云系統(云平臺)、基于J2ME的手機客戶端設備、J2EE服務器、中間數據服務提供接口平臺和無線業務提供商(移動或聯通)。
根據以上軟件系統模型的設計與實踐,分析各項數據逐月逐年的對比結果,量化分析對管理工作中的存在或將要出現的問題,幫助管理工作人員或校務管理者及時或提前做出管理方面的調整。通過教育理論分析研究,對軟件系統存在的缺陷、不足進行修正、取樣。進而遞進式的改進系統設計和理論研究報告。
基于SOA技術的高校管理工作一體化信息系統的方案:
圖1 一體化信息系統的總體設計框架
基于SOA技術的高校管理工作一體化信息系統采用了J2EE統一資源管理服務器平臺、中間數據服務接口平臺、J2ME客戶端與各信息點管理系統的總體設計方案。總體結構分為內網與外網訪問兩部分,內網由中間數據服務接口平臺與各信息點原有系統構成,可采用定時上報與手動交互上報操作把分析或決策數據提供至J2EE統一資源管理服務器平臺;外網由J2EE中件間服務器、J2ME客戶端和統一資源管理服務器映射數據庫三者構成,根據權限通過B/S方式進行遠程與無線訪問。通過J2ME技術和J2EE技術整合,實現手機和互聯網絡的通信,并且可以高效安全地開發無線企業級應用系統[8-10]。
1.1 高校工作平臺云系統(云平臺)
可以簡單一點的講高校工作平臺云系統就是提供統一登陸入口的系統。系統按角色進劃分,根據權限增加各系統功能的使用權。以原學生工作管理平臺和原學生信息管理系統兩系統進行系統原模型整合,這樣更能搞清云平臺進行整合的脈胳。
系統分析:原學以原學生工作管理平臺采用ASP技術和ACCESS數據庫,而原學生信息管理系統則采用J2EE技術和ORACLE數據庫。兩系統進行UIS統一身份驗證則需對兩系統進行角色權限的用例分析。
管理員角色可以管理畏導員和學生的用戶權限、布學生工作通知、學生工作交流、查看系部傳真和查看學生交流日志,輔導員角色可以生工作通知、學生工作交流、查看系部傳真和查看學生交流日志,學生角色僅能查看學生交流日志信息。
管理員僅管理院級、系級、輔導員級用戶。院級可以查詢學生信息,多字段查詢,對學生信息進行統計。系級僅對該系學生進行查詢學生信息,多字段查詢,對學生信息進行統計。輔導員對學生信息進行維護與學生信息的離校與轉庫。學生角色僅對學生數據進行初始化和查看學生個人信息。
綜合兩個系統的用例分析,可對角色進行劃分與綜合,分為管理員角色,院級角色,系級角色,輔導員角色和學生角色,再開始對系統進行整合。我們把院級角色與系級角色和輔員角色統稱為教師解色。在實施整合過程中對跨系統的教師權限進行分類與設置。在程序設計過程中對系統與系統之間依賴與反射關系進行祥細處理。
1.2 基于J2ME的手機客戶端
利用手機可以對一體化信息數據庫進行無線訪問,已經在上篇論文《基于J2ME-GPRS學生信息管理系統的設計與實現》進行描述。采用了J2EE中件間服務器、J2ME客戶端與一體化信息數據庫的三位一體的總體設計技術,通過手機便可以從一體化信息數據庫中讀取相關信息。
對于手機用戶也采用角色權限進行劃分,對一體信息數據進行有效訪問。
1.3 基于SOA技術的服務接口平臺
SOA并不是一個新事物,IT組織已經成功建立并實施SOA應用軟件很多年了,BEA、IBM、等廠商看到了它的價值,紛紛跟進。SOA的目標在于讓IT變得更有彈性,以更快地響應業務單位的需求,實現實時企業。
SOA是在計算環境下設計、開發、應用、管理分散的邏輯(服務)單元的一種規范。這個定義決定了SOA的廣泛性。SOA要求開發者從服務集成的角度來設計應用軟件。SOA要求開發者超越應用軟件來思考,并考慮復用現有的服務,或者檢查如何讓服務被重復利用。SOA鼓勵使用可替代的技術和方法(例如消息機制),通過把服務聯系在一起而非編寫新代碼來構架應用。經過適當構架后,這種消息機制的應用允許公司僅通過調整原有服務模式而非被迫進行大規模新的應用代碼的開發,使得在商業環境許可的時間內對變化的市場條件做出快速的響應。
采用面象服務SOA的技術主要對各系統數據進行分析,抽取有效數據提交到一體化信息數據庫供管理人員,教師,家長,學生等角色的訪問。
我們把原學生工作管理平臺和原學生信息管理系統以及今后要進行整合的系統看成是一個個的服務體,采用J2EE中的EJB技術,對其他各系統的有效數據信息進行訪問。
2 采用的研究方法
1) 對理論模型、軟件模型、算法采用等多方面進行方案可性分析。
2) 制定軟件系統設計模型方案,采用較優的軟件工程方法控制系統設計風險,同時,對模塊進行劃分,分工分時進行原各信息點數據分析與取樣分析,形成取樣分析報告。
3) 軟件模塊設計、測試、修改。
4) 通過中間SOA數據服務平臺系統提供的信息數據進行分析與取樣,采用合理的數據挖掘方法抽取決策分析數據。
5) 對軟件使用過程中形成的數據,通過教育理論應用分析研究,對軟件系統存在的缺陷、不足進行修正、取樣。進而遞進式的改進系統設計和理論研究報告。
3 結束語
該課題的研究目標為量化學生、家長、學生管理工作者、校領導所關心的數據信息,形成逐月逐年的統計分析報告,幫助管理人員、校務決策者動態地修正、改進管理方式、制度,起到推陳出新的作用。同時研究出一種能夠應用于提升各類型高校信息管理一體化程度的軟件系統設計模型,提供一種可量化的工作數據系統樣本。
參考文獻:
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篇4
【關鍵詞】大港數字油田;綜合應用平臺;信息集成;服務總線;SOA
引言
經過多年的數字油田建設,大港油田建立了覆蓋勘探、開發、油氣生產、集輸、視頻監控、經營管理等專業系統,較好地解決了專業信息化問題,為油田公司核心業務的發展提供了有力支撐和技術保障。
由于種種原因,過去分專業路建設的系統相對獨立、專業性強,集成度差、多次登錄、分散授權、快速準確獲取所需信息難度較大、缺乏面向業務的綜合信息匯總與統計分析、缺乏支持部門間橫向協同決策等問題,信息集成迫在眉睫,解決企業信息集成的關鍵技術就是SOA-面向服務架構。
1、SOA技術概括
SOA-面向服務的架構,是面向過程、面向對象、面向組件、面向方向技術之后,軟件技術在設計理念、架構體系和管理體系的一次飛躍,通過多年的發展,其標準規范體系和技術支撐體系不斷完善,在在企業級應用集成中得到廣泛的應用。
SOA是一種新型的軟件體系架構模式,它是在計算環境下設計、開發、應用、管理分散服務單元的一種規范,它將應用程序的功能單元(稱為服務),通過服務間定義的接口和契約聯系起來。根據需求可以將松散耦合的粗粒度服務進行分布式部署、組合和使用,使系統變得更有彈性,能更靈活、更快地響應不斷改變的業務需要。
SOA架構的關鍵特性:一種粗粒度、松散耦合服務架構,服務之間通過簡單、精確定義的接口進行通訊,不涉及底層編程接口和通訊模型。
2、大港數字油田建設中SOA應用情況
2.1數字油田總體架構
數字油田綜合應用平臺是數字油田多系統的集成平臺,也是數字油田建設成果的集中展現平臺。根據油田信息系統實際情況,采用數據、功能、服務和流程集成的策略,實現信息系統在各個層面上的集成,按照業務需求進行功能拆解與模塊化處理,通過數據資源池、功能資源池、服務資源池的建立,構建大港油田數據服務總線(DSB)及企業服務總線(ESB),打破信息孤島,實現功能重構、信息共享及應用集成。
2.2SOA的實施策略
根據中石油統建系統和大港油田自建系統的實際情況,應用SOA技術建立生產管理、協同研究、經營管理、輔助決策四個平臺,通過個性化定制,構成數字油田綜合應用平臺,按照油田主營業務,完成相關服務的調用。
2.3生產管理平臺
生產管理平臺,集勘探、油藏、采油與地面工程、生產運行等業務于一體,業務覆蓋鉆井、生產、油氣集輸、產能建設、電力管理、生產監控、安全、應急管理、修井等全業務領域,初步實現了計劃、運行、實時監控、動態跟蹤、完成情況分析、優化調整等一系列生產管理活動的閉環管理,有效支撐了勘探開發生產經營與管理。
2.4經營管理平臺
貫穿計劃、財務、合同、物資等經營管理業務流程,實現了ERP、FMIS、AMIS、HR、CMS等經營管理類信息系統有效集成及高度匯總,為各級管理提供了高效、快捷、準確的經營指標分析。為油田公司、二級單位兩級提供經營統計分析功能,集成了經營管理及生產管理跨業務信息,有效盤活了ERP等系統的信息資產,滿足領導、職能部門及各單位生產經營管理者業務需求。
2.5協同研究平臺
是集油藏研究、工程工藝研究于一體的基礎環境平臺,該平臺建立在數據集成、環境集成的基礎上,通過建設統一的數據模型及數據交換平臺,面向研究人員實現研究成果共享繼承利用的協同工作平臺,服務于提高鉆井成功率,提高最終采收率,提高新工藝新技術研究應用水平,提高油田開發決策水平的輔助支持,是集勘探開發、鉆井實時決策、方案自動生成、效果跟蹤分析、方案優化調整全過程閉環管理于一體的智能化平臺,該平臺目前處于設計階段。
2.6輔助決策平臺
基于數據倉庫和商務智能技術,逐步建立支持勘探開發研究、生產管理、經營管理輔助決策系統,實現面向各類主題業務的信息自動匯總、關鍵指標預警、對標分析、方案跟蹤優化調整等功能,提高智能化水平。
2.7個性化工作平臺
按照業務職責、安全管理及權限控制,建立了上至公司領導、下至基層操作員工的個性化工作界面,全部實現單點登錄、一次認證,實現了信息的高度集成與權限個性管理的有效統一。
3、結束語
目前大港油田基本完成了自建系統和統建系統在系統層面、數據層面、功能層面和服務的集成和資源整合;構建了覆蓋有油田公司和二級單位兩個層面的生產、經營數據資源池;構建指標體系和報表體系,實現指標數據的定制、同比、環比和異常變化提醒;按照生產經營業務流程,重新組織集成資源,實現生產管理流程化;通過圖形化分析和數據鉆取功能,為各級領導提供生產、經營輔助決策支持。通過個性化定制,滿足各級用戶個性化工作需要。
基于SOA架構的公共服務平臺的建設是數字油田標準規范體系的技術保障,是規范專業系統建設,實現專業應用服務化、專業數據共享化的前提條件。公共服務平臺的建設,將徹底改變大港數字油田專業系統的建設模式,最大限度地發揮信息化對油田勘探、開發、生產、經營管理業務的支撐作用。
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篇5
二、SOA架構技術
SOA是一種組件模型,有利于將傳統業務層面、技術層面之間構建出一種服務層次系統。在此平臺中,主要的服務功能、技術層、業務層會獨立運行,為今后主要業務工作的拓展提供有效技術支持。在SOA平臺構建的過程中,其基本的元素已經包括其服務質量和功能。
三、構建技術
構建技術以面向對象為基礎,在此環境中進行軟件技術的有效性應用。構建技術充分的以軟件復用為重要核心,提高軟件的生產利用率。具體來講,第一,獲取構件。在構建生產過程中,通過對構件獲得有利于充分挖掘系統信息資源,最終可以穩定的獲得構件信息資源。第二,構建模型。構建模型的建立和應用,主要是研究和分析構建系統的本質特征、各個具體構件之間的關系。第三,構件分類和信息檢索。通過有效性的策略,有利于對構件進行優化分類,開展組織模式、檢索信息的分析,通過構建高質量數據庫實現構建系統的有效性管理。第四,構建復合組裝系統。在主要構建模型組裝、設計的過程中,對源代碼進行有效組裝、對構建對象的操作進行有效分析,可以使得系統具有穩定運行狀態,提高軟件系統應用水平[1]。
四、基于SOA架構和構件技術的軟件開發方法
為更好的研究和分析SOA架構和構件技術的軟件開發,本文以某指揮軟件為具體研究的案例,通過對此軟件平臺的優化設計工作,提高了軟件系統的應用質量和效率,實現了此應用的價值。
(一)系統的總體架構
某指揮軟件在具體開發設計工作中需要遵循以下方面的原則,依照總體性設計方案進行設計工作的開展,實現軟件的良好應用效益和價值。具體來講,第一,需要在簡明、高效、拓展、重用、安全的條件下進行軟件設計。第二,進行架構層的設計工作。比如:在CBSOA體系結構中,需要依照具體應用邏輯將此軟件劃分為資源層、服務層、構件層、接入層、流程層五個方面,保障整個的軟件系統具有良好應用效率和水平。(其主要的結構運用方式如圖1所示)
第三,進行架構數據總線設計。在運行的時候,數據總線需要采取Xpath統一方式進行應用,進行系統頁面流程、工作流程、邏輯流程的有效性把握,有利于不同模塊可以從眾多數據容器不同區域中進行各種類型數據信息的獲得。第四,進行系統接口有效設計。比如:主要的外部接口通過指揮系統運用,進行數據訪問、有利于各個機構之間進行各種數據指標應用標準轉換。在各個子系統之間的接口需要依照數據信息有效性溝通和交流方式來進行優化設計。同時,還需要對內部接口、用戶接口進行有效性設計,使得系統各個模塊、主要的功能元素之間進行合理化安排,充分的實現信息調用、數據的共享、信息的傳遞。
(二)各個分系統設計
軟件系統需要依照以下方式進行各個子系統優化設計工作,使得軟件平臺的質量和效率得到體現。具體來講,第一,系統處理流程設計。系統的處理流程從系統應用高度有效性的描述了各個層級之間關系,對于各個層次開展了高質量規劃與應用,實現了系統的質量和效率。第二,系統數據流轉。第三,系統構件包的有效性劃分。
第四,進行資源層的設計。資源層是整個系統的核心,其主要的功能是進行數據信息資源的訪問,有利于對系統各個資源進行優化,有利于軟件平臺中的數據信息進行格式的轉化、數據的顯示、接口的合理化運用。其主要通過實體查詢、命名SQL、O/RMapping功能提高運行效率(系統的數據開發體系模式從圖2中體現)。
第五,構件層的有效性設計。軟件平臺中構件依據不同粒度構件方式,需要在不同支持程度下進行復用。比如:通過頁面構件直接將頁面顯示的數據信息向用戶界面進行有效性傳輸,并且通過其中的一組頁面來實現。而工作構件的內部實現是通過一組流程邏輯來實現,多個流程邏輯需要依照一定關系組織、一定的順序來組成構件網絡,可以向外提供高質量的XML數據。
第六,服務層的設計。比如:對于外部系統調用業務邏輯構件WebService進行應用,明確運用的所有信息數據參數指標。系統調用的外部Web服務。系統可以有效性的應用一個自定義基礎運算邏輯來實現服務調用。
第七,流程層的設計。流程層主要的工作是進行工作流程優化管理,對多部門、多環節等之間的業務流程進行管理。如:在業務驅動流程中,進行相關數據信息的有效性分析,并且將主要數據信息在URL對應頁面中進行實例研究,解決其應用中存在的問題,提高整個軟件系統應用水平。第八,接入層的有效設計。接入層主要是負責UI交互管理,保障各個數據信息頁面之間進行數據信息共享。為進一步提高整個軟件平臺應用效率,需要進行數據區的有效設計。比如:充分的結合XML數據特點,將其分成4個不同區域,保障每一個數據區在不同作用下具有不同生命周期,提高對數據信息鑒別的能力。
(三)進行有效性測試與分析
進行有效性測試與分析,提升軟件運用水平。比如:對于系統架構實現環境進行有效性研究,使得軟件平臺系統各個架構層次具有良好應用質量和效果,可以更好的滿足客戶對軟件平臺功能的實踐化應用[2]。
篇6
Ni Li; Wang Wenjun
(①School of Management,Tianjin University,Tianjin 300072,China;
②School of Computer Science & Technology,Tianjin University,Tianjin 300072,China)
摘要: 對于應急疏散仿真平臺,一方面,目前不存在通用的體系結構,開發平臺時費時費力,而且構建的平臺可重用性差;另一方面,現有的應急疏散仿真使用的數據基本上是歷史調查的數據,根本反映不了突發事件的不確定性、動態性,很難實現復雜情景下的有效疏散。因此,文章提出基于SOA的實時應急疏散仿真平臺體系結構。在廣西氣象災害應急決策平臺關鍵技術研究項目中的應用,證明該框架的有效性和實用性。
Abstract: For emergency evacuation simulation platform, on the one hand, there is currently no common architecture, leading to the time-consuming platform development process, and poor reusability; on the other hand, the existing emergency evacuation simulation data used is basically historic survey data, which can not reflect the uncertainty, dynamic of emergency events and is difficult to achieve effective evacuation in complex scenarios. Therefore, this paper proposes SOA-based framework for real-time emergency evacuation simulation system design. An application of Guangxi meteorological disaster emergency decision-making platform key technology demonstrates the validity and feasibility of the method.
關鍵詞: 面向服務體系結構(SOA) 應急疏散 仿真體系框架
Key words: Service-Oriented Architecture(SOA);Emergency Evacuation;Simulation Framework
中圖分類號:TP39文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)27-0122-02
1概述
對當今社會而言,突發事件是不可避免的,是社會“非常態”中的“常態”。因此,突發事件的應急疏散是非常必要的。目前只能通過應急疏散演習來提高應急疏散能力。而應急疏散演習風險大、受限多,最重要的是不能重復使用導致費用相當高,因此有必要開發應急疏散演練平臺。目前,國內外已經開發出了許多開源的仿真平臺,例如SUMO、MATSIM、Repast、Swarm等。但是這些仿真平臺都不是專門針對應急疏散的,于是有一些研究者就將這些仿真工具與具體的GIS軟件結合起來構建應急疏散仿真平臺[1]。但對于應急疏散仿真平臺,目前沒有通用的體系結構,以至于每次構建平臺時都是從零開始,這樣既費時費力,而且可重用性差,受限多,不能有效地模擬真正的應急疏散環境。此外,現有的應急疏散仿真使用的數據基本上是歷史調查的數據,根本反映不了突發事件的突發性、動態性,所以很難在復雜情景下實現有效疏散。因此,有必要提出通用的實時應急疏散仿真平臺的體系結構。面向服務的體系結構SOA,基于開放的標準和協議,具有松散耦合的特點,有利于系統間的互操作和仿真組件的重用。SOA的特點可以充分滿足實時應急疏散仿真的需求。
2相關研究
HLA:所提倡的仿真應用的互操作性和仿真資源的可重用性受限于特定的仿真支撐平臺[2]。
BOM:基于HLA產生,HLA是從系統的層次上來提高建模與仿真的重用性和互操作性,而BOM著重于模型層次[3]。
SOA:與其他體系結構相比,SOA采用開放的、成熟的Web服務標準,易于支持仿真系統實際信息化裝備和應急信息化平臺之間的互操作接口,使得指揮人員能夠直接通過應急管理系統與各類應急疏散仿真系統交互,提高了應急指揮決策的效率。
目前基于SOA的建模仿真框架的研究大致可分為四種:面向服務的RTI研究(簡稱SORTI)[4],側重于強調使用Web服務技術實現無縫的仿真技術互操作和異構仿真集成;基于SOA的BOM聚集框架BAF(簡稱SOBAF)[5][6],強調仿真模型組件的重用和組合,但目前BAF框架并不能為大范圍分布式條件下的仿真模型共享提供支持;基于SOA的DEVS仿真器SOADEVS[7],除了支持異構仿真框架的無縫的技術互操作外,還提供了面向服務的DEVS仿真器,增強了仿真模型的動態部署能力;面向服務的建模仿真框架DDSOS[8],除了提供面向服務的仿真框架外,其仿真框架還能夠支持仿真模型的動態組合、重組和重構,但并不強調使用Web服務來實現服務之間無縫的技術互操作。本文提出的建模仿真框架結合SOABAF,除了能面向服務,支持仿真模型的動態組合、重組和重構,而且充分使用Web服務,實現了服務之間無縫的技術等互操作。
基于以上分析,面向服務的體系結構(SOA)的特點可以更好的滿足應急疏散仿真的需求。
3基于SOA的應急疏散仿真體系結構(SOA-EES)
本文提出基于SOA的實時應急疏散仿真體系結構(SOA-EES),其系統思想:采用以SOA為核心的技術框架,以仿真服務基礎資源庫為基礎,以仿真服務中間件為運行支撐,以仿真基礎服務為中心建立能支撐仿真應用系統的開發、運行、演示、管理、控制、評估和研討的通用實時應急疏散仿真體系架構,在此通用仿真架構的支持下,通過重用以及快速的數據集成、服務集成、復合仿真應用開發,可達到“快、好、省”地開發應急疏散仿真應用系統的目的。
SOA-EES包括仿真服務基礎層、仿真服務中間件層、仿真服務體系層、仿真服務應用層以及仿真服務安全平臺等,其體系結構如圖1所示。
3.1 仿真服務基礎層包括仿真服務信息采集與通信層和仿真服務應急資源層。基于突發事件的不確定性,且事態持續變化,那就需要提供環境、突發事件、可用物資與資源狀態等的實時狀態,以便制定應急疏散方案,進行應急響應(決策、指揮調度、處置、支持),并通過政務外/內網、衛星通訊、無線網絡等迅速傳送給相應部門。如今,隨著物聯網等技術的發展,大量數據的實時獲取變得可能、可行。這些數據能夠有效提高應急疏散仿真的準確性,并支持應急指揮決策人員做出更好的決策。
本文以SUMO本體為上位本體,構建了各要素的本體模型,要素本體模型的一般定義如下:
**Onto:=
其中:**表示要素的名稱;**_Concepts表示該要素的概念集合;**_Relation 表示該要素的兩個概念間二元關系集合;**_Function 表示該要素的函數集合;**_Axioms 表示該要素的永真公理集合;**_Instances 表示該要素的實例。此外可以針對各核心要素的特點,對本體模型的定義進行擴展。
3.2 仿真服務中間件層。支持SOA的仿真服務中間件一般包括數據庫中間件、基于RPC的中間件、基于ORB的對象中間件、面向消息的中間件、交易中間件、應用服務器等。目前已形成了四大技術標準CORBA、DCOM、EJB、Web Service。從短期來看,各種交互的方式在實現服務的能力上都有較好的運用,但從長期來看,CORBA、EJB和DCOM在支撐協議、數據格式等方面都不如Web Service技術,不利于相關技術的推廣以及SOA體系的全面實現。因此,在SOA的實現方面,最佳的方式是通過基于XML和SOAP的Web Service技術。其中,J2EE和.NET平臺是目前企業構建基于SOA應用的兩個最主要的框架。
3.3 仿真服務體系層。仿真運行管理服務,包括仿真開發環境,仿真管理器,和仿真服務器。這三者的關系:在仿真服務器的支撐下,仿真開發環境完成基本的應急疏散仿真建模活動和可用資源,仿真運行器實現應急疏散仿真實例的創建、初始化,并啟動仿真。仿真核心服務提供應急疏散過程中所需的核心服務;仿真公共應用服務根據政府應急管理部門的特定需求為其提供相應服務;仿真信息服務通過電視、廣播、手機短信、政府用戶網站、內部網站等把應急疏散仿真得出的仿真結果出去;還有日志服務等其他輔助服務。
3.4 仿真服務業務流程層。一般應急疏散業務流程分為四步:數據準備、疏散建模、仿真運行、仿真結果提供,如圖2所示。其中,數據準備不僅包括歷史數據的準備,更包括實時數據的收集。
其中宏觀疏散建模流程:a.旅行需求建模;b.外部響應應用策略建模;c.旅行途經選擇建模;d.旅行目的建模;旅行起始時間建模。
中觀疏散建模流程:a.疏散區的離散化表達;b.確定疏散規模;c.疏散者歸類與分組;d.疏散單元行為規則建模。
微觀疏散建模流程:a.疏散區的離散化表達;b.確定疏散規模;c.個體行為規則建模。
3.5 仿真服務應用層,是整個應急疏散仿真服務體系的最終用戶,能夠支持具體應急疏散仿真系統的開發、仿真支撐工具的開發、仿真參數化服務、仿真動畫服務等。
4應用
為了證明提出的基于SOA的實時應急疏散仿真平臺體系結構的實用性和有效性,我們將其應用到廣西氣象災害應急決策平臺中。該平臺從應急疏散的多個角度出發,研究了應急、應急疏散、應急疏散系統、應急疏散預案、應急疏散要素、應急疏散業務、應急疏散流程、應急疏散仿真、應急疏散評估等問題,對應急疏散領域進行了全方位系統的梳理,按照基于SOA的實時應急疏散仿真開發過程一步步搭建平臺,在上述應急疏散領域本體模型基礎之上,定義或者細化了應急預案、應急資源、應急案例等本體模型,實時獲取突發事件及其周圍環境數據,采用微觀仿真建模流程,建立了廣西氣象災害應急決策平臺。
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篇7
關鍵詞: TD⁃SCDMA; 定位技術; 單基站; DOA; TOA
中圖分類號: TN911⁃34 文獻標識碼: A文章編號: 1004⁃373X(2014)08⁃0001⁃04
Research on DOA⁃TOA positioning techniques for TD⁃SCDMA system
WANG Wei⁃meng1,3, JIAO Rong⁃hua2, LI Xiao⁃hui1
(1. State Key Laboratory of Integrated Services Networks, Xidian University, Xi’an 710071, China;
2. Northwest Regional Administration of CAAC, Xi’an 710086, China;
3. The 54th Research Institute, China Electronics Technology Group Corporation, Shijiazhuang 050081, China)
Abstract: TD⁃SCDMA system with the techniques of uplink synchronization and smart antenna can realize the DOA⁃TOA positioning of the UE by a single serving base station, and overcome the shortcomings of the traditional positioning methods. The DOA⁃TOA positioning techniques of TD⁃SCDMA system are analyzed and researched in this paper. The basic positioning principle and procedure of DOA⁃TOA positioning of TD⁃SCDMA system. An intensive study of the key technologies of DOA⁃TOA location in TD⁃SCDMA system is made, such as data frame structure of physical layer, uplink synchronization, smart antenna and so on. The DOA⁃TOA positioning method is researched. Simulation analysis of the positioning error was performed in different environments.
Keywords: TD⁃SCDMA; positioning technlogy; single base station; DOA; TOA
近年來,隨著3G網絡進入商用階段,定位業務成為3G眾多業務中主打業務之一。因此,各運營商都在積極制定相應的定位方案,如:WCDMA、CDMA2000系統等均在原有蜂窩通信網的基礎上建立了相應的定位網絡,各項技術都相對比較成熟,一些定位業務也已開始展開。擁有我國自主知識產權的TD⁃SCDMA系統是世界上首先同時采用時分雙工、同步碼分多址技術和智能天線技術的第三代移動通信系統[1]。伴隨著人們對無線定位的需求越來越迫切,同時為使TD⁃SCDMA標準與其他3G標準相抗衡,TD⁃SCDMA無線定位業務已然成為目前研究的重點。關于我國TD⁃SCDMA標準,基于上行導頻序列的同步技術和智能天線等技術的聯合應用,使其可用單個服務基站實現DOA⁃TOA定位,既利用了TD⁃SCDMA系統自身結構特點,同時解決了沙漠、山區等基站稀疏區域多基站很難得到滿足的困難,具有廣泛應用前景。
1TD⁃SCDMA系統DOA⁃TOA定位基本原理
TD⁃SCDMA系統可以采用基于智能天線、上行同步等關鍵技術的DOA⁃TOA定位方法,其原理圖如圖1所示。此定位方法僅需要一個基站進行參與,即圖中的Node B,位置為[(x0,y0,z0)],UE為待定位移動臺,位置為[(x,y,z)],[r]為移動臺相對于基站的距離(TOA),[θ]為移動臺發出的信號相對于x軸正向的水平方位角(DOA),[h]為基站和移動臺間的高度差。
在理想情況下,假定基站可以通過上行同步和智能天線等關鍵技術準確估計出移動臺信號到達基站所需的時間[t]和信號到達的水平方位角度[θ],那么可通過式(1)對移動臺的位置坐標[(x,y,z)]進行求解,實現TD⁃SCDMA系統DOA⁃TOA定位:
[x=x0+r2-h2cosθ=x0+c2t2-h2cosθy=y0+r2-h2sinθ=y0+c2t2-h2sinθz=z0+h] (1)
圖1 DOA⁃TOA定位原理圖
TD⁃SCDMA系統實現DOA⁃TOA定位的具體流程如圖2所示。流程圖分上下兩部分,對應于DOA⁃TOA定位方法中TOA和DOA的估計與重構。移動臺發送上行導頻和突發序列,經過無線信道的傳輸到達基站。基站通過基于上行同步序列的相關峰檢測進行TOA估計,并判別估計TOA中是否存在NLOS誤差,從而確定是否進行NLOS誤差的抑制。TD⁃SCDMA系統采用了智能天線技術,使其可以利用相應的DOA估計算法估計DOA,然后根據散射體分布模型進行TOA和DOA的重構。最終,基于重構出的DOA和TOA等信息完成TD⁃SCDMA系統的DOA⁃TOA定位。
圖2 TD⁃SCDMA DOA⁃TOA定位基本流程
2TD⁃SCDMA系統DOA⁃TOA定位關鍵技術
2.1物理層信息幀結構
TD⁃SCDMA系統的物理信道采用了系統幀、無線幀、子幀和時隙/碼四層結構形式。一個系統幀由72個幀長為10 ms的無線幀組成。同時又將每個無線幀分為兩個長度為5 ms的子幀。我國TD⁃SCDMA標準所定義的碼片速率是1.28 Mchip/s,則一個子幀可容納6 400個碼片。如圖3所示,一個子幀又由7個常規時隙和DwPTS,GP,UpPTS 三個特殊時隙組成,其中DwPTS時隙由長度為64 chip的下行同步序列SYNC⁃DL和長度為32 chip的保護間隔組成,UpPTS時隙由長為 128 chip的上行同步序列SYNC⁃UL和長度為32 chip的保護間隔組成[2⁃3]。三個特殊時隙具體作用分別是:DwPTS是為下行導頻和同步而設計的下行導頻時隙;UpPTS是在隨機接入以及切換的過程中均用于建立UE和基站間初始同步的上行導頻時隙;GP是保護時隙。
圖3 TD⁃SCDMA子幀結構圖
2.2上行同步
上行同步技術是指上行鏈路中同一時隙內不同距離用戶所發送的上行信號能夠同步到達基站端。對于TD⁃SCDMA系統,上行同步可以使其系統性能得到一定提升,因為通過上行同步可以降低不同用戶間的多址接入干擾,達到提升小區容量和增加小區半徑的目的[3⁃5]。
TD⁃SCDMA系統上行同步基本原理為:
(1) UE開機后,基站首先在DwPTS時隙上發送SYNC⁃DL信號,UE在DwPTS時隙上接收相應信號,實現下行同步;
(2) 由于UE不知道其和基站之間的距離,為降低對常規時隙的干擾,UE初次發送采取以開環的形式在UpPTS時隙上發送UpPCH信號,發送定時由基站和UE間的信號衰落特性估計出,或者將其設定為固定的發送時間提前量;
(3) 基站端檢測UpPTS時隙上的UpPCH信號,測量信號到達時刻和接收功率等信息,并將這些信息通過FPACH信道反饋給UE;
(4) UE接收基站通過FPACH信道發 送來的信息,并以此確定下次發射的時間和功率,從而實現基站和多個UE的上行同步。
2.3智能天線
智能天線最初用于雷達、聲吶及軍事通信領域,是一種空分多址技術。它使用一系列低增益天線陣元,調整天線加權權值,產生空間定向波束,使波束主瓣對準有用信號到達方向,旁瓣對準干擾信號到達方向,達到提升信干噪比的目的[3,6⁃8]。
智能天線的功能主要體現在兩方面:波束賦形和來波方向估計。通過智能天線,可在整個小區內對不同用戶形成不同的賦形波束,實線空分多址,從而有效降低小區內和小區間同頻用戶之間的干擾,提升通信質量。同時,使用智能天線可以根據接收信號矢量的特性估計當前各個用戶的DOA,增強了UE的定位精度。
TD⁃SCDMA系統的智能天線是由8個陣元組成的均勻圓陣(UCA),可根據用戶在小區內的分布位置產生定向波束實時跟蹤用戶,獲得較高的增益。
3TD⁃SCDMA系統移動臺位置的確定
3.1TOA估計
根據TD⁃SCDMA系統幀結構特點可知,DwPTS,UpPTS,GP在幀結構中的位置是固定的,且組成序列SYNC⁃UL,SYNC⁃DL具有較強的自相關性,利用幀結構這一特點,可進行基于相關峰檢測的TOA估計。在發射時鐘與接收時鐘嚴格同步的前提下,通過計算接收序列SYNC⁃UL起始位置與發送序列SYNC⁃UL起始位置的碼片差值,就可得到距離估算值。
3.2NLOS信號的識別和抑制
在無線定位系統中,移動臺和基站之間的傳輸環境對定位精度有很大影響。在實際信道環境中,建筑物、樹木、車輛等障礙物使得LOS傳輸很難得到保證,信號只能以反射、散射等方式傳輸,這就是NLOS傳播。NLOS誤差由NLOS傳播引起,是一個正的附加時延量。為使測量數據有效且定位結果準確,需要對NLOS傳播進行判別,并對其誤差進行抑制,減小對定位精度的影響。關于NLOS的識別和抑制,分析Wylie識別算法和LOS重構算法。
3.2.1Wylie識別算法
Wylie識別算法利用NLOS傳播時TOA多次測量的標準差遠大于LOS環境測量標準差這一特點進行NLOS識別[9]。假定基站在特定時間內所得到的TOA測量數據為[ri(i=0,1,2,…,K-1)],利用最小二乘技術進行[N]階多項式擬合,那么可求出[N]階多項式擬合系數[a(n)N-1n=0] ,從而得到平滑曲線:
[si=n=0N-1a(n)tni] (2)
可計算平滑后的距離與觀測所得距離的標準差為:
[σ=1Ki=0K-1(si-ri)2] (3)
當移動臺和基站之間的傳輸路徑為LOS傳播時,測量距離相對于實際距離的偏差為系統標準測量誤差[n][-αm≤n≤αm];然而,在 NLOS環境下,NLOS誤差[NLOSi(m)] [0≤NLOSi(m)≤βm]和標準測量誤差[n]同時存在。NLOS誤差是一個正的具有較大標準差的隨機變量,則NLOS環境下距離測量值相對于平滑值的偏差將非常大,判決條件為:
[H0: σm≤βσmH1: σm>βσm] (4)
式中[β∈(1.05~1.10)。]
當假設[H0]成立時,則基站接收到的是LOS信號;當假設[H1]成立時,則基站接收到的是NLOS信號。
3.2.2基于NLOS識別的LOS重構算法
基于NLOS識別的LOS重構算法的實質為根據TOA測量誤差的取值范圍對經過最小二乘平滑后的曲線進行修正,使修正后的曲線盡可能接近其實際距離變化曲線。當基站和移動臺間為NLOS傳輸時,TOA測量誤差中NLOS誤差和系統標準測量噪聲同時存在,那么其取值范圍[9]是[-αm≤n+NLOSi(m)≤βm+αm] 。
由此可知LOS重構算法分兩步進行:
(1) 根據式(2)對TOA多次測量所得數據,使用最小二乘算法對其進行[N]階多項式擬合,得到擬合平滑后的曲線;
(2) 利用系統標準測量誤差[αm]的范圍對NLOS誤差進行糾正,具體為:對測量數據進行擬合平滑后,計算每個測量時刻測量值和平滑值之間的偏差[ri-si]。假定觀測時間足夠長,以滿足可找出最大偏差出現時刻。在測量時間間隔比較大且無相關性的情況下,此偏差非常接近[βm+αm],此時TOA測量取值為測量曲線的最小值點,為[Li-am]。
根據誤差取值范圍,通過將平滑后的曲線垂直下移使它穿過最大偏差點,然后再向上移動[am],得到的修正曲線將非常接近于LOS環境下的距離估計值。
3.3移動臺位置的確定
如圖1所示,考慮[h=0]簡化模型,設基站的位置為[(x0,y0)],待定位移動臺的位置為[(x,y)]。TD⁃SCDMA系統智能天線技術的采用可以估計出移動臺相對于基站所處的角度[θ],上行同步技術可根據相關峰檢測估計出TOA,經過NLOS識別和抑制后TOA估計值為[r],結合式(1)所示定位原理,那么移動臺位置為:
[x=rcosθ+x0y=rsinθ+y0](5)
4TD⁃SCDMA系統DOA⁃TOA定位誤差分析
TD⁃SCDMA系統DOA⁃TOA定位精度主要受DOA估計誤差和TOA估計誤差影響,如圖4所示,其誤差范圍是圖示陰影部分。圖5是DOA估計誤差和TOA估計誤差對RMSE的影響曲面。
圖4 DOA⁃TOA定位精度示意圖
圖5 DOA⁃TOA估計誤差下的RMSE曲面
關于對DOA⁃TOA定位性能的仿真,主要分傳播環境為LOS和NLOS兩種情形考慮:
(1) LOS傳播環境。對于LOS環境,考慮兩種計算模式:一是基于單次測量的TOA和估計的DOA進行定位;二是對TOA多次測量,進行最小二乘擬合,然后結合估計的DOA進行定位見圖6。對于最小二乘擬合的必要性,對比不同標準測量誤差(10~90 m)下RMSE曲線見圖7。
圖6 LOS環境下不同處理算法的RMSE比較
圖7 不同標準測量誤差下不同處理方式的比較
由圖6可以看出,經過多次測量然后進行最小二乘擬合的定位性能明顯優于基于單次測量的直接定位。這是因為通過多次測量和最小二乘擬合,可以減小標準測量誤差對定位性能的影響。同時由圖7可看出,隨著系統標準測量誤差的增大,基于單次測量的DOA⁃TOA定位所產生的誤差也增大,而基于多次測量、進行最小二乘擬合,然后進行DOA⁃TOA定位所產生的誤差基本不變。也就是說,系統標準測量誤差越大,進行多次測量并最小二乘擬合的必要性越大,可以通過犧牲測量次數來補償標準測量誤差所帶來的定位誤差。
(2) NLOS傳播環境。下面討論定位基站為NLOS的情形,進行了圖8所示的仿真。
圖8 NLOS誤差抑制前后定位RMSE比較
圖8用基于LOS重構NLOS抑制算法,對比NLOS誤差抑制前后的定位RMSE曲線,可看出在NLOS誤差抑制前,信噪比在-15 dB以上時,定位誤差RMSE在500 m以上,進行基于LOS重構的NLOS誤差抑制后,定位誤差RMSE明顯下降,NLOS誤差抑制后定位誤差RMSE在30~60 m之間,主要受信噪比和標準測量誤差的影響。
5結語
本文主要研究了TD⁃SCDMA系統DOA⁃TOA定位算法。在此僅使用單個服務基站便可實現對UE的定位,節省了無線資源。主要分析和研究了DOA⁃TOA定位的關鍵技術⁃上行同步和智能天線技術,并研究了NLOS環境下NLOS信號識別和抑制算法,提出了在LOS環境和NLOS環境下分別用于提升定位精度的方法,保證了不同環境下均可實現對UE的高精度定位。
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篇8
關鍵詞:Ajax;Struts2框架;jQuery框架;JSON
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)26-6090-03
Abstract: Through asynchronous interaction technology, Ajax enchances the transmission efficiency and the speed of response between the server and the client side based on the B/S application. Introduces how to bring about the Ajax function by utilizing the intergerated framework of Struts2 and jQuery as well as JSON data format., the development of Web system change easier, more efficient. Through the example of data display expound the realization process.
Key words: Ajax ; Struts2 framework ; jQuery framework ; JSON
隨著互聯網的廣泛應用,B/S架構的Web程序越來越多地受到推崇,并且MVC設計模式的興起,使對數據的訪問和顯示相分離,提供了更好的可擴展性。Ajax的出現,程序員在進行Web開發時,可制作出許多精美的Web界面。對用戶而言,Ajax強調異步發送用戶請求,體驗得到了很大提高。下面從Struts2、jQuery、JSON的特點出發,研究和展示了采用Struts2+jQuery+JSON實現Ajax,可實現無需刷新,就能和服務器交換數據。
1 相關技術介紹
1.1 Ajax技術
Ajax (Asynchronous、JavaScript和XML)是一種異步交互方式的網頁開發技術,并不是全新的技術,而是整合了現有的技術,是一種新的互聯網應用設計思想和實現方式。異步是指JavaScript腳本發送請求后,并不一直等待服務器響應,無需刷新整個頁面,就可顯示服務器的相應數據;XML一般用于請求數據和響應數據的封裝;CSS用于美化網頁樣式。
1.2 Strtus2框架
Struts2作為經典的MVC 框架,MVC將一個應用的輸入、處理和輸出流程按照模型、視圖和控制器三部分進行分離,這樣一個應用就可以劃分為模型層、視圖層和控制層3個層次,三層之間以最少的耦合來協同工作。Struts2包含強大的標簽庫,這些標簽不僅能夠提供表現層的數據處理,還提供了國際化、Ajax、上傳下載等功能。Struts2融合了許多優秀Web框架的優點,并對缺點進行了改進,使得Struts2在開發中具有更大的優勢。
1.3 jQuery框架
3 結束語
本文分析了Struts2框架、jQuery框架及JSON數據傳輸格式,根據各自特點,結合Ajax技術的特點,利用該技術在Web應用程序中表現出的優異互動性,將jQuery整合到采用Struts2框架的MVC設計模式的程序中,并通過JSON格式傳遞數據,用以實現Ajax的功能。Ajax方便靈活的實現方式將有助于提高整個系統的開發效果。實踐證明這樣的整合框架使得Ajax開發變得簡潔、結構變得清晰,并且具備了更好的可擴展性和可維護性。
參考文獻:
篇9
關鍵詞:數字化校園;SOA;信息孤島;資源整合
中圖分類號:TP311.52 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 02-0000-01
隨著高校校園網的建設和發展,建設數字化校園是各高校都普遍采用的校園管理模式。如何在原有的軟硬件資源的基礎上,盡可能的不改變原有應用程序,又避免由于異構平臺引起“信息孤島”。本文將提出一種采用SOA架構的數字化校園統一應用支撐平臺,從根本上解決跨平臺的數據交換問題。
一、SOA架構的內涵及實現方法
SOA(service-oriented architecture)面向服務的體系結構。它是一種架構的模式,也是一種程序設計的方法。這種架構的應用程序將單元功能都稱為服務,然后能過松耦合的接口將這些服務集成起來,完成信息交換。
采用基于SOA架構的應用程序,可以在不改變系統原有軟硬件基礎上,對信息進行集成,最大可能的實現代碼的重用。這種架構還能對未來程序的業務改變,迅速而正確地的做出反應,以適應程序未來的發展需要。
由于SOA架構的實質就是一種程序設計的方法,而其工作原理與目前的Web Services技術極其相似,使得目前Web Services是實現SOA這種架構模式的最好方法。
二、基于SOA架構的數字化校園系統的需求分析
高校數字化校園系統是一個非常龐大的信息系統,通過對校園日常工作的需求分析,要真正實現校園的數字化,資源的跨平臺共享,構建一個新型的合理的架構模式對于數字化校園將起著舉足輕重的作用。綜合分析數字化校園的需求,認為數字化校園的構建主要需要完成以下幾個功能的整合。
(一)建立統一的信息化用戶登陸接口
統一的信息化門戶是是通過統一的訪問入口,實現數字化校園中各種應用系統的無縫接入,提供一個信息訪問的集成化環境。它位于各類應用之上,是數字化校園的窗口。
(二)整合校園中分散的數據庫,形成統一的數據庫
將校園內的數據庫進行整合形成統一的數據庫可以避免信息孤島的存在和信息維護過程中的重復建設。做好整體信息數據平臺與其他應用系統的整合和數據對接工作,使全校型的數據能夠往來與各個業務子系統,實現數據共享和實時交換。
(三)建立統一的注冊和統一的身份驗證
隨著高校信息化的發展,各種應用系統的用戶訪問數量的不斷增加,網絡的訪問控制和信息安全問題愈見突出,因此,構建一個完整統一、高效穩定、安全可靠的集中用戶統一身份認證管理系統已經成為數字化校園建設的重要目標。
三、基于SOA架構的數字化校園系統設計
高校數字化校園系統是一個非常龐大的信息系統,本文采用基于SOA的架構,可以將數為數字化校園中涉及的各個應用程序提供一種統一的運行環境,從而來提解決各應用系統之間的互連、互通和互操作,進而以最小的代價和成本來實現數字化校園的信息共享。
在SOA架構的體系結構中,只需將高校原有的應用程序按照數字化校園的需求分析,以SOA架構的角色分配集成,即可實現數字化校園的設計。(1)將高校的原有的各個應用系統的后臺數據庫整合形成一個統一中央數據庫。(2)將各應用系統以web形式封裝。(3)建立統一的身份認證服務平臺,從中央數據庫中訪問資源。
因此,基于SOA架構的數字化校園的系統框架設計可以表示為下圖。
四、結束語
采用SOA架構的體系結構,將高校原有的應用系統整合,建立統一的身份認證服務平臺,可以以最小的成本實現高校信息管理的數字化。從而實現數字化校園應用系統互通、互操作與數據共享的基礎環境。采用基于SOA架構的體系結構以松散耦合和WEB封裝的方式實現多種信息資源的整合,消除“信息孤島”。它作為一種新興的具有無限活力的技術,與校園網絡應用的結合,必然會對數字化校園建設起到巨大的推動作用。
參考文獻:
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篇10
【關鍵詞】電力企業通信網ASON技術優勢應用
作為電網建設的重要支持和保障,電力通信技術對電網企業的發展起到了至關重要的決定作用,因此需要加強對電力通信技術的應用,最大限度的提高電力通信的效率和質量,進而推動電力企業的健康發展。
一、當前電力通信網工作中的問題
人們生活質量的提高對電力企業提出了更高的要求,因此需要提高各個環節的工作效率,但是在電力通信方面的工作,還存在諸多的不足,對電力建設的發展和壯大起到了很大的阻礙作用,影響電力傳輸網絡的安全穩定運行。一般而言,在電力通信工作中存在的問題主要包括以下幾個方面:首先,在利用星型拓撲和傳統SDH環網的過程中,將所有的業務集中在一個中心的網絡點上,難以實現網絡的分層管理,節點設備一旦出現故障,容易引起整個系統的業務中斷,阻礙了整個系統的工作;其次,在對網絡進行保護的過程中,缺乏第三通道,使DCS的分鐘級恢復時間難以達到相應的技術要求;此外,在對電路進行配置時,實行的是永久連接,降低了對系統資源利用率的提高,阻礙了動態分配的實現,并且網絡的拓展方面存在很大的不足,嚴重的影響了電力通信系統的安全運行。
二、ASON技術的簡介
鑒于當前電力通信網工作中存在諸多問題,嚴重的阻礙了電力企業的健康發展,需要利用先進的技術改進電力通信網的工作,進而為電力企業的健康發展創造有利的條件,其中ASON技術就發揮了重要的作用。
(1)ASON技術的概念。ASON是一種動態的傳輸網,可以實現對自動交換傳輸,是以用戶的動態業務請求為基礎的,是一種新型的光網絡。該技術主要包括三個部分:傳送平面、控制平面以及管理平面,此外還包括數據通信網。前者主要對數據的傳送,然后由管理平面對傳送平面和控制平面進行管理,形成一個統一的整體,進而實現對信息的管理和傳送。
(2)ASON技術的優勢。與傳統的光網絡不同,ASON技術有很大的優勢,主要表現在以下幾個方面:首先,網絡的安全性高,因為該技術采用的是網狀結構,可以避免節點失效的問題,并且有效的對系統進行保護并建立恢復機制。進而避免了重要數據的丟失,從而提高了網絡的安全性,為電網的安全穩定運行創造了有力的條件。其次,提高了網絡資源的利用率,恢復機制的應用大大的縮短了保護到換的時間,進而提高了網絡資源的利用率。同時ASON可以自動發現并添加節點,這樣可以增強網絡的擴充能力,并減少了工作量。此外,網絡的互通能力增強,實現了對不同廠家的互通接口,提高了網絡的互通性,并且降低了管理和運營的費用。與此同時,該技術采用了光交叉連接模塊,進而增強了對突發事件的應對性和適應性。
三、ASON技術在電力通信網中的應用
為了解決電力通信網中的諸多問題,需要借助ASON技術,進而為電力通信工作提供有力的支持和保障。近年來,隨著技術的進步和發展,ASON技術得到了廣泛的應用并取得了顯著的成效。
(1)進行組網。首先要按照一定的組網原則進行節點的選擇,這就需要考慮節點的業務流向和流量,綜合考慮多種因素,一般是要選擇流向復雜業務流量大的節點,同時要選擇結構,現階段ASON設備組網時,只考慮組建環網,待光纜條件具備網狀網時,可適時開通ASON智能控制平面功能,組建智能Mesh網,實現自動交換功能。(2)進行組網規劃。要根據電力系統的實際情況,通過對通信光纜資源的現狀分析,建立滿足多層需要、多容量級別以及大跨度的結構,以滿足ASON技術的要求。
四、結束語
電力企業的不斷發展和壯大,需要完善的電力通信系統的支持,因此需要借助一定的電力通信技術,其中ASON技術憑借中自身的優勢在電力企業的通信系統中得到了廣泛的應用并取得了顯著的成效。因此在電力通信網的建設中,需要結合電力部門的實際情況,采用先進的技術,進而提高通信的質量和效率,為各項工作的開展奠定堅實的基礎和保證,進而推動電力系統的全面健康發展。
參考文獻
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