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固态硬盘技术的研究与应用论文

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固态硬盘技术的研究与应用论文

SSD最大的作用就是读写速度快,这样无论是开机还是运行一些大的due程序或者游戏,加载应用的时间都会更短,用户感受到的是更快。比如一台采用SSD系统的电脑,最佳开机时间通常在20S左右,甚至更低。电脑待机状态下,唤醒电脑只需要2秒钟,这是以前传统的机械硬盘锁无法做到的。固态硬盘,全英文名称:SolidStateDisk,ide闪存盘,简称SSD。你大概可以从英文单词中看出闪存的意思,所以固态硬盘的速度肯定比传统机械硬盘快很多。通过测试可以发现,固态硬盘的速度是传统机械硬盘的近两倍。SSD不仅在速度上有优势,还有以下好处:

固态硬盘有什么优点读取及写入速度快固态硬盘的读取和写入都是非常惊人的,没有机械硬盘的磁头,数据读取延迟非常小。目前的电脑系统都安装到固态硬盘,相比传统的机械硬盘开机速度只需要10秒左右。体积小重量轻固态硬盘相比机械硬盘在体积上更小,重量更轻。但这一优势随容量增大而逐渐减弱。直至256GB,固态硬盘仍比相同容量的普通机械硬盘轻。如果是接口的固态硬盘体积更小,只有U盘的大小。没有噪音达到静音我们知道机械硬盘启动时候,内部的马达和风扇转动产生噪音,固态硬盘没有马达与风扇,就好像U盘一样,固态硬盘工作时候噪音分贝基本为0,达到静音状态。发热量较低固态硬盘低功耗,相比机械硬盘更省电。低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低,但高端或大容量产品能耗会较高。防震抗摔性由于固态硬盘不存在任何的机械活动部件,因此不怕碰撞、冲击、振动,拥有优秀的防震抗摔性。即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。比起传统硬盘,固态硬盘抗震能力要强很多,使得数据能更加安全地保存。 固态硬盘缺点成本昂贵虽然目前固态硬盘的成本已经大幅度下降,例如1T空间容量,固态硬盘售价上千元,而机械硬盘仅要300元左右,价格相差3到4倍。寿命较短固态硬盘由于采用了闪存作为存储介质,其有限的擦写次数是一大硬伤。而机械硬盘是将数据记录在磁层上,理论上可以经受无数次的读写操作而不会有磁失效的危险,显然闪存做不到这种程度。数据丢失不可恢复如果机械硬盘损坏了,我们可以通过专业软件恢复,或者找专门技术花钱恢复,但是如果固态坏了,就跟U盘一样,基本报废了。这是由于固态内部结构导致数据分散存储各个闪存之中,删除了就无法恢复了。

固态硬盘百科名片固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive),也称作电子硬盘或者固态电子盘,是由控制单元和固态存储单元(DRAM或FLASH芯片)组成的硬盘。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质,因而抗震性极佳。目录[隐藏] 简介 分类 1. 基于闪存的固态硬盘 2. 基于DRAM的固态硬盘 固态硬盘的优点 1. 启动快 2. 读取延迟小 3. 碎片不影响读取时间 4. 写入速度快 5. 无噪音 6. 发热量较低 7. 不会发生机械故障 8. 工作温度范围更大 9. 体积小重量轻 固态硬盘的缺点 1. 成本高 2. 容量低 3. 易受外界影响 4. 写入寿命有限 5. 数据难以恢复 6. 电池航程较短 7. 能耗较高 8. Windows XP系统下运行会机率性出现假死现象 固态硬盘产品 固态硬盘的安全性 SSD固态存储的局限性 国内固态硬盘研发公司 简介 分类 1. 基于闪存的固态硬盘 2. 基于DRAM的固态硬盘 固态硬盘的优点 1. 启动快 2. 读取延迟小 3. 碎片不影响读取时间 4. 写入速度快 5. 无噪音 6. 发热量较低 7. 不会发生机械故障 8. 工作温度范围更大 9. 体积小重量轻 固态硬盘的缺点 1. 成本高 2. 容量低 3. 易受外界影响 4. 写入寿命有限 5. 数据难以恢复 6. 电池航程较短 7. 能耗较高 8. Windows XP系统下运行会机率性出现假死现象 固态硬盘产品 固态硬盘的安全性 SSD固态存储的局限性 国内固态硬盘研发公司[编辑本段]简介 固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85℃)。目前广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。目前由于成本较高,正在逐渐普及到DIY市场。 由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同,所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND 存储器,再配合适当的控制芯片,就可以制造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口。[1][2][编辑本段]分类 固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。基于闪存的固态硬盘 基于闪存的固态硬盘(IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作为存储介质,这也是我们通常所说的SSD。它的外观可以被制作成多种模样,例如:笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、优盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动,而且数据保护不受电源控制,能适应于各种环境,但是使用年限不高,适合于个人用户使用。在基于闪存的固态硬盘中,存储单元又分为两类:SLC(Single Layer Cell 单层单元)和MLC(Multi-Level Cell多层单元)。SLC的特点是成本高、容量小、但是速度快,而MLC的特点是容量大成本低,但是速度慢。MLC的每个单元是2bit的,相对SLC 来说整整多了一倍。不过,由于每个MLC存储单元中存放的资料较多,结构相对复杂,出错的几率会增加,必须进行错误修正,这个动作导致其性能大幅落后于结构简单的SLC闪存。此外,SLC闪存的优点是复写次数高达100000次,比MLC闪存高10倍。此外,为了保证MLC的寿命,控制芯片都校验和智能磨损平衡技术算法,使得每个存储单元的写入次数可以平均分摊,达到100万小时故障间隔时间(MTBF)。基于DRAM的固态硬盘 基于DRAM的固态硬盘:采用DRAM作为存储介质,目前应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计、可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理,并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器,而且使用寿命很长,美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。[编辑本段]固态硬盘的优点 固态硬盘与普通硬盘比较,拥有以下优点:启动快 没有电机加速旋转的过程。读取延迟小 不用磁头,快速随机读取,读延迟极小。根据相关测试:两台电脑在同样配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只用了18秒,而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒,两者几乎有将近一半的差距。碎片不影响读取时间 相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间。写入速度快 基于DRAM的固态硬盘写入速度极快。无噪音 因为没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。某些高端或大容量产品装有风扇,因此仍会产生噪音。发热量较低 低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低,但高端或大容量产品能耗会较高。不会发生机械故障 内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。工作温度范围更大 典型的硬盘驱动器只能在5到55℃范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70℃工作,一些工业级的固态硬盘还可在-40~85℃,甚至更大的温度范围下工作(: RunCore军工级产品温度为-55~135℃)。体积小重量轻 低容量的固态硬盘比同容量硬盘体积小、重量轻。但这一优势随容量增大而逐渐减弱。直至 256GB,固态硬盘仍比相同容量的普通硬盘轻。[编辑本段]固态硬盘的缺点 固态硬盘与传统硬盘比较,拥有以下缺点:成本高 每单位容量价格是传统硬盘的5~10倍(基于闪存),甚至200~300倍(基于DRAM)。容量低 目前固态硬盘最大容量远低于传统硬盘。传统硬盘的容量仍在迅速增长,据称IBM已测试过4TB的传统硬盘。易受外界影响 由于不像传统硬盘那样屏蔽于法拉第笼中,固态硬盘更易受到某些外界因素的不良影响。如断电(基于DRAM的固态硬盘尤甚)、磁场干扰、静电等。写入寿命有限 写入寿命有限(基于闪存)。一般闪存写入寿命为1万到10万次,特制的可达100万到500万次,然而整台计算机寿命期内文件系统的某些部分(如文件分配表)的写入次数仍将超过这一极限。特制的文件系统或者固件可以分担写入的位置,使固态硬盘的整体寿命达到20年以上。数据难以恢复 数据损坏后难以恢复。一旦在硬件上发生损坏,如果是传统的磁盘或者磁带存储方式,通过数据恢复也许还能挽救一部分数据。但是如果是固态存储,一但芯片发生损坏,要想在碎成几瓣或者被电流击穿的芯片中找回数据那几乎就是不可能的。当然这种不足也是可以牺牲存储空间来弥补的,主要用 RAID 1来实现的备份,和传统的存储的备份原理相同。由于目前SSD的成本较高,采用这种方式备份还是价格不菲。电池航程较短 根据实际测试,使用固态硬盘的笔记本电脑在空闲或低负荷运行下,电池航程短于使用5400RPM的英寸传统硬盘。能耗较高 基于DRAM的固态硬盘在任何时候的能耗都高于传统硬盘,尤其是关闭时仍需供电,否则数据丢失。Windows XP系统下运行会机率性出现假死现象 据用户反映,使用MLC的固态硬盘在Windows XP系统下运行会机率性出现假死现象。这是由于Windows XP系统的文件系统机制不适于固态硬盘。而在Windows 7则为固态硬盘进行了优化,禁用了SuperFetch、ReadyBoost以及启动和程序预取等传统硬盘机制,可更好的发挥固态硬盘的性能。[编辑本段]固态硬盘产品 现有的固态硬盘产品有英寸,英寸,英寸等多种类型,容量一般为 160GB~1TB,比一般的闪存盘(U盘)大得多。接口规格与传统硬盘一致,有UATA、SATA、SCSI等。 例如国内品牌厂商RunCore产品线涵盖了所有标准接口固态硬盘,除此之外还包括面向上网本所适用的mini-PCIe接口,Zif接口和专门为Mac air设计的" Lif接口等各系列产品。 在CES 2008上,专业固态硬盘厂商BitMicro Networks展示了一款采用SCSI接口的专业级固态硬盘产品的内部结构(见右图)。该产品在一块PCB上焊接了32颗TSOP封装的NAND闪存芯片。BitMicro透露,该产品每GB平均价格为10美元左右,大约是主流机械硬盘的5倍。 朗科在2008年也推出了号称“国内第一款”固态硬盘产品。而忆正则宣称已于2007年就已推出国内第一款固态硬盘产品。紧随其后中基伟业也推出号称"全球最快"的固态硬盘产品,镁光堪称推出速度为1GB/S的固态硬盘(用固态硬盘作阵列)。[编辑本段]固态硬盘的安全性 与传统的硬盘驱动器相比,固态磁盘驱动器可能会提供更好的数据安全性,但是专家表示,它并没有完全的清除数据,而且对来自Light Sources高输出型灯如紫外线激光器的物理攻击的抵御能力较弱。 尽管它们相对来说成本较高,而且耐用性比较好,但是固态磁盘驱动器还是广受欢迎,特别是在便携式计算机上,因为它们具备电源消耗低,数据访问速度快的特点。专家表示,随着固态磁盘驱动器技术的使用越来越广泛,并且渗透到其它手持设备如智能手机领域之后,在固态磁盘驱动器上保护数据的安全会成为一个更受关注的问题。 一家半导体研究和咨询公司Objective Analysis的总裁Jim Handy说,很多固态磁盘驱动器使用行业标准的、专为摄像机和MP3播放器设计的NAND闪存芯片,因此它们没有物理安全漏洞,不会阻止其从存储容器(Enclosure)中转移。黑客可以轻松地将NAND芯片从固态磁盘驱动器上分离开,然后使用闪存芯片程序读取其上的数据。一旦数据被读取之后,就可以使用数据恢复软件来重组文件。Handy说:“这个过程确实没有什么复杂的。”博客站点bunnie工作室的一位专门攻击芯片的黑客Bunnie说,另一个物理攻击包括使用紫外线激光器来消除锁定位(lockbit)或者是加密锁----其位于芯片的保险丝上,用于保护固态磁盘驱动器。在锁定位消除之后,可以通过标准方法来读取SSD上的数据阵列。Bunnie说:“一旦数据解除锁定,根本不需要什么特别的设备就能够读取该数据阵列。”例如,数据阵列可以使用常规的ROM读取器来读取,该设备通常意味着要烧录并检验不安全的ROM设备。Kilopass市场总监Craig Rawlings说,为了降低黑客窃取数据的可能性,加密锁可以整合到固态磁盘驱动器控制器设备内部,用于从硬件层上解决磁盘加密问题。Kilopass出售的产品使用超级永久可编程存储器(XPM)技术,在片上系统设备上存储加密锁。 虽然加密锁也会受到攻击,但是专家认为,加密是在固态磁盘驱动器上保护数据安全的首要之事。很多公司,包括Safend和Encryptx都有这方面的产品,可以在存储设备如SSD上对数据进行加密。Kroll Ontrack数据恢复高级工程师Sean Barry说,加密增加了又一道防线,因此,黑客们必须绕过加密层和控制器,然后重组原始数据,这样才能成功地窃取数据。这需要花费一定的时间,而这段时间内,数据有可能已经无效或者失去价值了。加密也使得固态磁盘驱动器上的文件更易清除。iFixlt的CEO Kyle Wiens说,和硬盘驱动器一样,虽然SSD创建了多个文件备份,但是加密软件可以帮助你擦除受保护的文件。Wiens说:“每一次当你往SSD上写数据时,其有可能写到了硬盘的另一个地方,然后再修改目录表。这样,它就忘记了之前数据存放的地址。”用户可能会删除一个文件,但是另一个分区上的副本可能还是安然无恙。Wiens说,固态磁盘驱动器的损耗平衡功能(基于某一算法)可以在所有存储芯片单元上均衡地消除和写入数据,从而使各存储芯片单元的老化速度达到均衡,这样,文件就很难完全的清除。Intel Fellow--- Knut Grimsrud表示,某些加密软件会监视损耗平衡过程来跟踪文件的痕迹,然后,可以使用安全的消除命令来删除这些痕迹。安全擦除(Secure erase)是一个用于安全删除文件的命令,需要加密软件的支持。Grimsrud说:“如果所有软件都是在逻辑块寻址(LBA)顶层写入数据的,我认为它在固态磁盘驱动器上的效率可能并不高,因为其可能已经失去先前的损耗平衡或其它类似功能所带来的效率提高,而软件并不知道这点。”逻辑块寻址(LBA) 指定了存储设备上数据块的存储地址。 总之,删除固态磁盘驱动器上的数据要比删除硬盘驱动器上的数据容易,这有好有坏。 KrollOntrack的Barry说,数据被存储在固态磁盘驱动器的电子管上,消除电子管,数据就会被冲刷掉。而在硬盘驱动器上,为了防止数据被读取,数据不得不被覆盖或者是遭受物理损坏。Barry说,从快速的角度来看,数据冲刷有其自身的优势,但是从不好的角度来看,固态磁盘驱动器上的数据往往比较随意,很容易丢失。[编辑本段]SSD固态存储的局限性 虽然S SD比磁盘技术似乎有巨大的优越性,但是也存在着一些缺点。首先它的价格昂贵,因为内存的花费差不多是磁盘存储的1 0 0倍。其次,它们通常由易失型DR A M组成,一旦断电,数据将永久地丢失。为了避免数据丢失,S S D应该采用后备电池保护。最后,因为S SD并不是缓存,因此,它不是将少量的数据块刷新到非易失存储,而是将S SD的整个内容进行拷贝。虽然对于目标磁盘驱动器或子系统,其容量及持续写的传输率也不尽相同,但对这个操作的合理估计是1 G B / m i n。 其管理方法之一是使用磁盘驱动器来镜像S S D,然而,处理镜像驱动器的I / O却需要额外的开销,这就对S S D的整体I / O传输率产生负面影响。但无论如何,至少在完成到镜像磁盘的镜像写操作中,它所花费的时间是极小的。 由于某些原因,包括芯片密度、散热性能等,S S D的容量总是小于磁盘驱动器。当考虑到磁盘子系统时,容量差别更是巨大。这意味着使用S S D的应用要受到S S D的存储容量的限制。然而,值得指出的是,S S D可以用在磁盘子系统中以提供高性能的存储。 综上所述,较高的售价阻碍了SSD固态硬盘的普及,价格高于同容量的机械硬盘几倍甚至几十倍。 目前的SSD固态硬盘的容量较小,和目前动辄500GB甚到上TB的硬盘,而SSD固态硬盘最高容量仅为128GB。缺乏终端设备的支持也是SSD固态硬盘所面临的另一大问题。 虽然目前固态硬盘还受着成本、容量等因素的制约,但是随着Vista操作系统的普及,SSD固态硬盘的规格不断升级以及发展速度将进一步加快,SSD固态硬盘明天会依然灿烂。[编辑本段]国内固态硬盘研发公司 1.湖南源科高新技术有限公司 研发人员主要来自国防科技大学和社会招聘员工。主要面向军工,工业,消费领域。 提供定制或者独特功能SSD,自主知识产权。 2. 忆正存储技术(深圳)有限公司. 2007年出样品。 3. 武汉固捷数据科技有限公司 2008年出样品。 4. 华赛 2008年出样品。 5.华恒伟业(SUNDOM)科技有限公司 推出面向军工企业,,及服务器应用,带数据"一键销毁"的 SSD,容量高达1TB,读写速度大于250MB 6.深圳成新利电子有限公司 一家专门生产SLC(企业级)固态硬盘的企业。性价比比较高。

固态硬盘速度更快 但容量很小 价钱高 寿命也没一般的硬盘长硬盘的外壳 外表都一样的 商家爱怎么设计就怎么设计了 分辨办法无非就是 买的时候看说明了 固态硬盘以后肯定会成为主流 这个没得说的

技术的研究应用与推广论文

低压电力线载波通信技术及应用探讨论文

摘要: 低压电力线载波通信是以低压配电线作为信息传输媒介进行数据或语音等传输的一种特殊通信方式,电力线网络覆盖范围的广泛决定了其具有相当大的潜在利用价值。国外对此研究已有近百年的历史,在理论和技术上有着绝对的优势。我国外对其进行的研究起步很早,到目前为止也取得了相当大的成绩,而我国电力网络比较独特,同时对这项技术的研究也直到近些年才开始,这些都决定了我们积极进行这项技术研究的迫切性。本文将重点讨论低压电力载波通信的基本原理、通信信道特性和建模、低压电力载波通信系统的网络组网,对各种关键技术和各类载波芯片及模块进行比对分析。

关键词: 低压电力线;载波通信;技术应用

1低压电力线通信系统设计策略

低压电力线载波通讯的质量在实际操作中受到很多方面因素的影响,其中最重要的两个方面包括通讯信道的阻抗特性和衰减性,以及噪声干扰,抗阻性将直接制约信号的传输距离,而噪声干扰则严重影响通讯的质量。可以说这两个因素直接决定通信系统的成败。只有将这两方面进行有针对性的分析和研究才能对低压电力通讯系统进行较为周全的设计,而针对这些特征,对通信系统的设计要对如下方面充分考虑:1)由于电力线的抗阻的设计和材料的应用决定了其抗阻一般比较小,所以通信系统发送端和接收端抗阻要尽可能的控制,不能因抗阻的不匹配导致能量在传输过程中有过大的损失;

2)高频信号在室内电力线上进行传输时会有较大程度的衰减。并且具有时变性的干扰和噪声在信号通过电力线进行传输的时候普遍存在。因此要求室内电力线作为通信信道的.时候必须具备较强的抗干扰能力,才能实现通信系统的小信噪比,在电力线载波通信系统中较为常用的技术有扩频技术和正交频复用技术,扩频技术能够在小信噪比的情况下获得较高的接收信噪比,而正交频复用技术除了具备上述优点,还具备抗频率选择性衰落以及多径干扰的优势;

3)进行通信在波频率和带宽的选择时要有足够的合理性,要依据现实情况根据信号在频域上的衰减状况以及噪声频谱密度进行分析。以此来进行考虑的话应该选择较低的频段,相反如果首先考虑噪声因素的话则应该选择较高的频段,因此在现实中要对两方面进行比对考虑,进行综合性比较;

4)一般家庭电网都有较多的分支,同时由于抗阻的不匹配,驻波,反射等现象普遍存在,信号经由不同的枯井最终到达接收端时可能会产生较强的多径干扰,而rake接收机的采用不仅可以有效抵制多径衰落,还能起到分集信号能量,降低误码率的作用。

5)因为噪声源的远近对通信质量的影响最大,在无法改变距离的情况下要在通信接收处加装隔离作用较好的阻波器;

6)采用码长适当的卷积码能够进一步降低误码率;

7)因为时变性在低压电力线通信信号衰减方面表现的非常强,因此自适应能力在通信系统的设计工作中要给予足够的强调,使其能够根据衰减的实际情况对发射机功率以及接收机的灵敏度进行自动调节,从而使通信质量得到保证;

8)在进行低压电力线载波通信系统的设计时要尽量避免较长的数据分组,如需使用可将其进行重新分组打包,缩短数据分组的长度,因脉冲干扰的存在,数据分组越短越有优势这样被脉冲干扰的数据量就能得到相应降低,保障了数据的传输速度。

2在国内的具体应用

发达的供电网络线路为低压电力线载波通信技术的发展提供了广阔的平台,这种技术具有不占用无线频道资源、节约布线、减少工程量、维护简单等无可比拟的优势。同时伴随科技的发展和我国电力网络的逐步开放,低压电力载波通信技术在国内的应用范围越来越广。较为典型的包括家居智能化和自动抄表以及新型智能化小区领域等。

家居智能化

智能化家居网络,是指把分布在住宅各中各种微控制器与PC连接成一个家庭网络,通过这种方式来实现对设备的智能化管理,同时还可以达到只要有插座的地方就可以无限制的接入因特网。

由于无需进行布设信号线的工作,组网工程具有不破换原有家具环境的优势。同时还能保障系统的稳定性,其工程造价也比较容易控制。

通常电力宽带上网系统由电力调制解调器、PLC设备、PC机、交换机及路由等设备等组成,使用低压电力线进行网络连接时,先通过电力调制解调器,将PC机信号转换为特殊的电力信号,再将电力信号经由电力线路传送到PLC设备中,同时该设备将电力信号转换为原来的数据信号,之后通过交换机以及路由器等设备进入互联网,从而达到电力线路入网的目的。

自动抄表系统

我国的自动抄表行业兴起于上世纪80年代,只是发展相对缓慢。直到2003年后才逐渐进入推广,从2006年开始进入迅速增长期,当下正处于电力载波抄表发展的黄金阶段。低压电力线载波通信的自动抄表技术正逐步走向实际应用阶段,使得抄表工作不受时间和空间的限制,居民用户也将随时可以查询自己的用电情况,电力管理部门也可以随时准确的得到电能数据。

3电力载波通信网络组网研究

低压配电线路具有物理拓扑和一定的时变性,同时逻辑拓扑的变化与信道质量有很大联系,这就使低压电力线载波通信的可靠性受到严重影响。已经有学者提出以高速电力线通信的组网方式、网络模型等角度进行探索和研究,从而找到合适的算法对电力线通信网络路由进行优化,以此提高电力通信的可靠性。已经有研究对低压配电网窄带电力线通信数据逻辑链路的选择、建立和自动路由等做了研究和探讨,并提出了一种基于非交叠分簇的动态路由算法和网络重构算法,来保证通信网络的有效性。有些学者提出在低压配电网电力线载波通信中采用网络自组与重构技术,可以自动侦测可通信逻辑节点和最佳中继节点、动态调整路由和配置中继信息以及自动识别节点的投入或切除,从而实现低压配电网中点到点、点到多点的可靠通信。

4结论

低压电力载波通信技术由于其特有的优势逐渐成为通信领域技术研究的热点,可以说低压电力载波通信技术具有很广阔的应用前景和可利用价值。但我国低压电力网的特殊性,决定了通信信道的分析和建模的困难较大,无法直接利用国外成熟的技术与产品。但随着国内研究机构和相关公司的重视,我国低压电力载波通信也正在逐步发展。具有自主知识产权的电力载波芯片的研制标志着我国在这一技术领域有了实质性的突破。但与国外重量级研究机构和公司仍存在较大的差距。我们应当逐步加强对这项技术的研究和应用推广,低压电力载波通信技术应用的具体方向除了远程自动抄表领域、家居智能化和新型智能化小区外,还可以在农业节水灌溉监测与控制与农产品流通过程信息化等方面获得广阔的发展空间。

参考文献

[1]王思彤,袁瑞铭,孙志杰.低压电力载波技术及其在抄表系统中的应用[J].电测与仪表,2008(3).

[2]刘晓胜,胡永军,张胜友.低压配电网电力线载波通信与新技术[J].电气应用,2006(2).

[3]刘晓胜,熊四军,戚佳金.基于混沌跳频的电力线交织编码技术[J].电力系统自动化,2008(14).

[4]周亚,王学玲.低压远程集中抄表系统的组成及其应用前景[J].农村电气化,2008(5).

随着我国电力技术和科技的快速发展,电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。这是我为大家整理的变频器应用技术论文参考 范文 ,仅供参考! 变频器应用技术论文参考范文篇一:《变频器节能技术应用与研究》 【摘 要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点,阐述变频调速节能原理,提出泵与风机应采用变频技术,已降低成本,延长设备使用寿命,提高经济效益。 【关键词】变频器;节能;水泵;风机 0 引言 锅炉是比较常见的用于集中供热设备,通常情况下,由于气温和负荷的变化,需对锅炉燃烧情况进行调节,传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力,水泵采用调节阀门来控制流量,风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。但在运行中调节阀门、挡板的方式,不论供热需求大小,水泵、风机都要满负荷运转,拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变,电动机消耗的能量也并没有减少,而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多,因而普遍存在着“大马拉小车”现象。锅炉这样的运行方式不仅损失了能量,而且增大了设备损耗,导致设备使用寿命缩短,维护、维修费用高。把变频调速技术应用于水泵(或风机)的控制,代替阀门(或挡板)控制就能在控制过程中不增加管路阻力,提高系统的效率。变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速,实现电动机无级变速。变频调速范围宽、精度高,是电动机最理想的调速方式。如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机,其耗电量就能随负荷变化,从而节约大量电能。 1 变频器应用在水泵、风机的节能原理 图1为水泵(风机)的H-Q关系曲线。图1中,曲线R2为水泵(风机)在给定转速下满负荷时,阀门(挡板)全开运行时阻力特征曲线;曲线 R1为部分负荷时,阀门(挡板)部分开启时的阻力特性曲线;曲线H(n1)和H(n2)表示不同转速时的Q=f(H)曲线。采用阀门(挡板)控制时,流(风)量从Q2减小到Q1,阻力曲线从R2移到R1,扬程(风压)从HA移到HB。采用调速控制时,H(n2)移到H(n1),流(风)量从Q2减小到Q1,扬程(风压)从HA移到HC。 图1 水泵(风机)的H-Q关系曲线 图2为水泵(风机)的P-Q的关系曲线。由图2可以看出,流(风)量Q1时,采用阀门(挡板)控制的功率为PB。采用变频调速控制的功率为 PC。ΔP=PB-PC就是节省的功率。 图2 为水泵(风机)的P-Q的关系曲线 如果不计风机的效率η,则采用阀门(挡板)时的功率消耗在图中由面积OHBBQ1所代表,而采用调速控制时的功率消耗由面积OHCCQ1所代表,后者较前者面积相差为HCHBBC,即采用调速控制流(风)量比采用阀门(挡板)控制可节约能量。 2 水泵、风机的节能计算和分析 通常转速n与频率f成正比,若将电动机的运行频率由原来的50Hz降至40Hz时,其实际转速则降为额定转速的80%,即实际转速nsn和额定转速nn:nsn=(■)nn=。设K为电机过载系数,则电动机额定功率Pn=Kn■■。因此电动机运行在40Hz时,实际功率为: Psn=Kn■■=K()3=■■= 节能率 =■=■=■= 表1 电动机节能率 供热公司胜利锅炉房将电动机改为变频调速,其中: 表2 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据 根据表2的数据,一个采暖期按190天计算,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后补水泵电动机节约电费: ()×24×190×元 表3 鼓风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据 根据表3的数据,胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后鼓风机电动机节约电费: ()×24×190××5=元 表4 引风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据 根据表4的数据,胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后引风机电动机节约电费: ()×24×190××5=元 综上所述,胜利车间安装变频后,一个保温期合计节约电费: 元 节能效果明显。 通过上述分析和实际应用,锅炉水泵、风机采用变频调速后具有以下优点。 (1)水泵、风机的电动机工作电流下降,温升明显下降,同时减少了机械磨损,维修工作量大大减少。 (2)保护功能可靠,消除了电动机因过载或单相运行而烧坏的现象,延长了使用寿命,能长期稳定运行。 (3)电动机实现软起动,实现平滑地无级调速,精度高,调速范围宽(0-100%)。频率变化范围大(O-50Hz)。效率可高达(90%-95%)以上。减小了对电网的冲击。 (4)安装容易,调试方便,操作简便,维护量小。 (5)节能省电,燃煤效率提高。 (6)变频器可采用软件与计算机可编程控制器联机控制的功能,容易实现生产过程的自动控制。 3 结束语 引进变频器可以实现能源的有效利用,避免过多的能源消耗。使用变频器节能主要是通过改变电动机的转速实现流量和压力的控制,来降低管道阻力,减少了阀门半开的能源损失。其次变频状态下的水泵(风机)运行转速明显低于工频电源之下,这样能尽量减少由于摩擦带来的电力损耗。最后变频技术是一种先进的现代自动化技术,自动化的运行能增加电力运行的可靠性,节省人力投入,从而实现了成本的节约。 【参考文献】 [1]赵斌,莫桂强.变频调速器在锅炉风机节能改造中的应用[J].广西电力. [2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京:中国电力出版社,1998. [3]梁学造,蔡泽发.异步电动机的降损节能 方法 [Z].湖南省电力工业局. 变频器应用技术论文参考范文篇二:《变频器技术改造实践与应用》 【摘要】介绍了锅炉风机电机以及补水泵、循环泵电机等设备变频器技术改造实例及应用,并对变频器调速改造中应注意的一些技术问题进行了论述。 【关键词】自动化控制;变频器;技术改造 1 锅炉风机电机应用变频器调速控制 以Ⅱ热水锅炉为例,每台锅炉配置引风机和鼓风机各六台,各电机主要技术参数如下: 型号 容量(KW) 电压(V) 额定电流(A) 引风机 Y280S4 75 380 鼓风机 Y200L4 30 380 57 在进行变频器改造以前,各风机在正常情况下的运行数据统计如下: 平均电流 最大电流 最小电流 引风机 142 145 139 鼓风机 59 63 57 首先选择在1#5#炉的鼓、引风机上进行改造尝试,并考虑到风机电机功率设计时配置,选择相匹配功率的变频器来控制电机,变频器的型号为ABB ACS51001157A4(引风机)、ZXBP30(鼓风机),电压等级为380V,通过一段时间的运行测试,引风机工频电流由原来的平均140(A)下降到现在的平均95―110(A),鼓风机工频电流由原来的平均57(A)下降到现在的平均30(A)节能效果相当显著,并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求(主要是风压、风量、加减风的速率等),电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制,并可同DCS系统接口,通过DCS实现变频器的调速控制,变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、连锁保护等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示,以便操作人员进行操作控制。 2 补水泵、循环泵电机应用变频器进行调节控制 以2台补水泵、4台循环泵实际应用为例,其电动机的技术参数分别为: 序号 型号 功率 额定电流 流量 补水泵 1#泵 Y180M4 25 2#泵 Y180M4 25 循环泵 1#泵 Y315M14 132 237 630 2#泵 Y315M14 132 237 630 3#泵 Y315M14 132 237 630 4#泵 Y2315M4 132 630 正常补水时泵出力太大,紧急补水时一台泵又不能满足耗水需要,同时启动时出力又太大,连续供水补水效率高,效果也好。补水泵改用变频器调节补水,不仅仅在于考虑它对电机的节能效益,更重要的是从生产设备运行安全角度考虑,变频器选用富士FRN132P11S―4CX,电压等级为380V。 为充分利用变频器,采用1台变频器来实现两台电机的调速控制;2台补水泵均可实现变速、定速两种方式运行,变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源,所以每台电机启动、停止必须相互闭锁,用逻辑电路控制,保证可靠切换,出口采用双投闸刀切换;2台补水泵工作时,其中一台由工频供电作定速运行,另一台由变频器供电作变速运行,同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁,即在变速运行时,定速合不上,如下图中,1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上;为确保工艺控制安全、可靠,变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内,控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室; 图1 补水泵电机变频器接线,虚框内为改造增加部分3 变频器调速改造中应注意的一些技术问题 锅炉的安全运行是全队动力的根本保证,虽然变频调速装置是可靠的,但一旦出现问题,必须确保锅炉安全供热,所以,必须实现工频――变频运行的切换系统(旁路系统),在生产过程中,采用手工切换如能满足设备运行工艺要求,建议尽量不要选用自动旁路,对一般的小功率电机,采用双投闸刀方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。 对于大惯量负荷的电机(如锅炉引风机),在变频改造后,要注意风机可能存在扭曲共振现象,运行中,一旦发生共振,将严重损坏风机和拖动电机。所以,必须计算或测量风机――电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术 措施 (如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等)。 采用变频调速控制后,如果变频器长时间运行在1/2工频以下,随着电机转速的下降,电机散热能力也下降,同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的,仍旧能够正常运行而不至温度过高。 变频器不能由输出口反向送电,在电气回路设计中必须注意,如在补水泵和循环泵变频器改造接线图中,要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上,不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁,同时要求在机械上实现机构互锁,以确保变频器的运行安全。 低压变频器,由于体积较小,在改造中的安装地点选择比较容易些。选择变频器室位置,既要考虑离电机设备不能太远,又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高,为了使变频器能长期稳定和可靠运行,对安装变频器室的室内环境温度要求最好控制在0-40℃之间,如果温度超过允许值,应考虑配备相应的空调设备。同时,室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。 要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接,保证人员和设备安全。为防止信号干扰,控制系统最好埋设独立的接地系统,对接地电阻的要求不大于4Ω。到变频器的信号线,必须采用屏蔽电缆,屏蔽线的一端要求可靠接地。 随着电力电子技术的发展,变频器的各项技术性能也得到拓宽和提高,在热电行业中,风机水泵类负荷较多,充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器,投资较低、效益高,一年左右就可以收回投资而被广泛应用。随着目前国产变频器的迅速发展,使得变频器的性能价格比大大提高,为利用变频器进行节能技术改造提供了更加广阔的前景。 参考文献: [1]王占奎.变频调速应用百例.北京:科学出版社出版, [2]吴忠智,吴加林.变频器应用手册.北京:机械工业出版社, 变频器应用技术论文参考范文篇三:《浅议变频调速技术的应用》 摘要:调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(IntelligentPowerModule)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。 关键词:变频器,控制技术,应用 电力电子技术诞生至今已近50年,他对人类的文明起了巨大的作用.近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。交流电机变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其有益的 调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 1.变频调速技术的现状 电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置三部分组成。电气传动可分为调速和不调速两大类,调速又分为交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电。但是,随着电力电子技术的发展,原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能,改善产品质量,提高产量。以我国为例,60%的发电量是通过电动机消耗的。因此,调速传动有着巨大的节能潜力,变频调速是交流调速的基础和主干内容,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。近年来。变频调速技术已成为交流调速中最活跃、发展最快的技术。 国外现状 采用变频的方法,实现对电机转速的控制,大约已有40年的历史,但变频调速技术的高速发展,则是近十年的事情,主要是由下面几个因素决定: 市场有大量需求 随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。 功率器件发展迅速 变频调速技术是建立在电力电子技术基础之上的。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。在大功率交—交变频(循环交流器)调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达30000kW的电器传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面,意大利ABB公司提供了单机容量为60000kW的设备用于抽水蓄能电站;在中功率变频调速技术方面,德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10-2600kVA和Simovert PGTOPWM变频调速设备单机容量为100-900kVA,其控制系统已实现全数字化,用于电机风车,风机,水泵传动;在小功率变频调速技术方面,日本富士BJT变频器最大单机容量可达700kVA,IGBT变频器已形成系列产品,其控制系统也已实现全数字化。 IPM投入应用比IGBT约晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路,有的甚至还把光耦也集成于一体,是一种更为适用的集成型功率器件。目前,在模块额定电流10-600A范围内,通用变频器均有采用IPM的趋向。IPM除了在工业变频器中被大量采用之外,经济型的IPM在近年内也开始在一些民用品,如家用空调变频器,冰箱变频器,洗衣机变频器中得到应用。IPM也在向更高的水平发展,日本三菱电机最近开发的专用智能模块ASIPM将不需要外接光耦,通过内部自举电路可单电源供电,并采用了低电感的封装技术,在实现系统小型化、专用化、高性能、低成本方面又推近了一步。 控制理论和微电子技术的支持 在现代自动化控制领域中,以现代控制论为基础,融入模糊控制、专家控制、神经控制等新的控制理论,为高性能变频调速提供了理论基础;16位、32位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展,则为实现变频调速的高精度、多功能提供了硬件手段。 国内现状 从整体上看我国电气传动系统制造技术水平较国际先进水平差距10-15年。在大功率交-交,无换向器电动机等变频技术方面,国内只有少数科研单位有能力制造,但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组启动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷扬机方面有很大需求。在中小频率技术方面,国内学者做了大量变频理论的基础研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理论,针对交流电机具有多变量、强耦合、非线性的特点,采用了线性解耦和非线性解耦的方法,探讨交流电机变频调速的控制策略。 进入90年代,随着高性能单片机和数字信号处理的使用,国内学者紧跟国外最新控制策略,针对交流电机感应特点,采用高次谐波注入SPWM和空间磁通矢量PWM等方法,控制算法采用模糊控制,神经网络理论对感应电机转子电阻、磁链和转矩进行在线观测,在实现无速度传感器交流变频调速系统的研究上作了有益的基础研究。在新型电力电子器件应用方面,由于GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的变流主电路大大简化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的并联、串联技术应用,使高电压、大电流变频器产品的生产及应用成为现实。在控制器件方面,实现了从16位单片机到32位DSP的应用。国内学者一直致力于变频调速新型控制策略的研究,但由于半导体功率器件和DSP等器件依赖进口,使得变频器的制造成本较高,无法形成产业化,与国外的知名品牌相抗衡。国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制,仅有少量的样机采用矢量控制,品种与质量还不能满足市场需要,每年需大量进口高性能的变频器。 因此,国内交流变频调速技术产业状况表现如下:(1)变频器控制策略的基础研究与国外差距不大。(2)变频器的整机技术落后,国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并没形成一定的技术和生产规模。(3)变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。(4)相关配套产业及行业落后。(5)产销量少,可靠性及工艺水平不高。 2.变频调速技术未来发展的方向 变频调速技术主要向着两个方向发展:一是实现高功率因数、高效率、无谐波干扰,研制具有良好电磁兼容性能的“绿色电器”;二是向变频器应用的深度和广度发展。随着变流器应用领域深度和广度的不断开拓,变频调速技术将越来越清楚地展示它在一个国家国民经济中的重要性。可以预料,现代控制理论和人工智能技术在变频调速技术的应用和推广,将赋予它更强的生命力和更高的技术含量。其发展方向具有如下几项:(1)实现高水平的控制;(2)开发清洁电能的变流器;(3)缩小装置的尺寸;(4)高速度的数字控制;(5)模拟与计算机辅助设计(CAD)技术。论文检测。 3变频调速技术的应用 纵观我国变频调速技术的应用,总的说来走的是一个由试验到实用,由零星到大范围,由辅助系统到生产装置,由单纯考虑节能到全面改善工艺水平,由手动控制到自动控制,由低压中小容量到高压大容量,一句话,由低级到高级的过程。论文检测。我国是一个能耗大国,60%的发电量被电动机消耗掉,据有关资料统计,我国大约有风机、水泵、空气压缩机4200万台,装机容量约亿万千瓦,然而实际工作效率只有40%-60%,损耗电能占总发电量的40%,已有 经验 表明,应用变频调速技术,节电率一般可达10%-30%,有的甚至高达40%,节能潜力巨大。 有关资料表明,我国火力发电厂有八种泵与风机配套电动机的总容量为12829MW,年总用电量为450。2亿千瓦小时。还有总容量约为3913MW的泵与风机需要进行节能改造,完成改造后,估计年节电量可达25。论文检测。69亿千瓦小时;冶金企业也是我国的能耗大户,单位产品能耗高出日本3倍,法国4。9倍,印度1。9倍,冶金企业使用的风机泵类非常多,实施变频改造,不仅可以大幅度节约电能,还可改善产品质量。 参考文献 [1]何庆华,陈道兵. 变频器常见故障的处理及日常维护[J]. 变频器世界, 2009, (04) . [2]龙卓珉,罗雪莲. 矩阵式变频调速系统抗干扰设计[J]. 变频器世界, 2009, (04) . 猜你喜欢: 1. 电气类科技论文 2. 电子应用技术论文 3. 电气控制与plc应用技术论文 4. 变频器应用技术论文 5. 变电运行技术论文 6. 光伏应用技术论文

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防火墙的应用研究:随着计算机网络的不断发展,网络安全问题越来越受到关注。防火墙是其中一种应用非常广泛的用于保护网络安全的技术。本文论述了防火墙的研究与应用。包括防火墙的概念、功能、防火墙的应用,最后对防火墙的未来发展做出了展望

一般来说摘要200-300字就足够了,楼上哥们的第一段就行了。

随着计算机网络的飞速发展,网络安全越来越被人们所认识和重视,在维护网络正常运行方面越来越起到举足轻重之作用,已成为当代信息社会的一个重要特征。在众多安全措施中,防火墙首当其中。以网络安全为中心,考虑网络的各个层面,整体把握网络在应用中的安全性。在构造防火墙的过程中,阐述进行设计防火墙的大部分概念和重要理论依据。介绍TCP/IP(传输控制协议/网际协议)协议以及防火墙常用的IP消息类型TCP(传输控制协议)、UDP(用户数据报协议)、ICMP(网际控制报文协议)及其在网络传输中的作用、介绍数据输出包、数据输入包的概念及其基于防火墙中的思想。 从防火墙设计的逻辑关系来看,文中总体把握包过滤防火墙的思想,深入细致地介绍了网络会话的细节,基于输入包和输出包的过滤思想,如何有选择性地开放Internet公共服务三方面重要的内容,并提供相关实例。文章在介绍相关安全防御的同时对于常见的黑客攻击原理也做了说明,包括TCP SYN湮没攻击、Ping湮没攻击、UDP湮没攻击等。 在防火墙实现上,本文是基于Redhat Linux操作系统,主要用内核中ipchains构造不同网络拓朴结构的防火墙。文中对防火墙工具ipchains及其参数进行了详细的说明与描述,给出了具体的数据包过滤流程。从对防火墙机器的具体设置说起,介绍不同的网络体系结构并利用防火墙设计工具ipchains针对其各自设计,阐述防火墙设计的两种安全策略:默认禁止一切和默认接受一切,并对其进行相互的比较,给出相关的脚本语言。文中针对单系统、堡垒防火墙屏蔽子网、带DMZ(非军事化区)防御带三种不同网络拓扑结构加以说明,阐述NAT(网络地址转换)的原理和DMZ工作原理以及它们的相应网络拓扑结构。同时给出基于DNS服务的相关脚本。 本文主要针对中小型网络而设计基于Linux操作系统的包过滤防火墙,旨在保护其网络安全并节俭网络费用,为此实现NAT共享IP,屏蔽保护子网共享防火墙外网真实IP,达到伪装保护且节俭网络费用之功效,从而减轻网络负担;构造DMZ,将保护子网与网络服务器分离,有效地解决服务器提供网络服务与子网安全保护这一对矛盾,从而规划有效的防火墙设计适应更加复杂的安全策略。 本论文设计的包过滤防火墙体系兼结构简单、针对性强、投入费用少等特点,同时 为中小型企业构建和维护防火墙提供了相关的理论依据和参考。 试问你是大学生不,这是大学生防火墙论文的。我去年用的

自己写才是王道

物联网技术的研究与应用论文

摘要:物联网作为一种新的网络形式,相关理论研究和实践应用正在探索过程中.本文介绍了物联网的概念,给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构,最后探讨了物联网在实现过程中所面临的问题和挑战. 关键词:物联网,RFID 一、概念 物联网(Internet of Things)这个概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出,其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接,形成RFID架构的分布式网络. 欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础.基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去.” 本文认为,物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程:真实世界中的事物,通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成与之对应的事物.“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来,源于物理物体空间,且与物理空间的物体有关联.”[2]传感器采集到数据的详细程度,将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度.在虚拟世界中,对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别(如使用RFID标签),最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到.进一步的,在虚拟世界中对该物体做出控制,则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态.对于一个真实的事物,其所需的各种应用与操作,只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作,即达到目的. 这样将会对世界带来巨大的改变:实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的,通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime, any place, anyone, anything)[3]连接.虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能,所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源.真实世界存在于某一时刻,而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时,无数个某一时刻的世界汇集起来,在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史,如同过去以纸质保存历史事件的发生,将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史. 二、体系架构 目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统.EPC系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成.UID 技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode 解析服务器等4部分构成.EPCglobal 和UID上只是RFID 标准化的团体,离全面的“物联网”体系架构相去甚远. 美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,并提出通过INSTRUMENTED,INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球.在文献基础上,本文提出了物联网体系架构. 1、智能物体层:通过传感器捕获和测量物体相关数据,实现对物理世界的感知.同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力. 2、数据传输层:以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入,提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理. 3、信息关联层:通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合,屏蔽其异质性与复杂性,形成一个与真实世界对应的虚拟世界. 4、应用服务层:从虚拟世界中提取信息,提供丰富的面向服务的应用.如智能交通、智能电网、智能医疗等等. 需要指出的是,数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面,而实际上,在服务应用层面,各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制. 在该体系结构中,感知层面的各种传感器、执行器都是具体的,随着技术的发展会不断升级,新设备不断引入物联网.而服务应用层的各种需求也是不断提出的,并不是一层不变的.若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络,最后可能形成许多套特殊的网络,这不利于推广和不便于维护.因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性,物体设备层可以变化,服务应用层可以变化,但它们都是通过一个普适的网络进行连接,这个网络可以在一定的时间内保持稳定. 三、面临的挑战 1、统一标准 物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去.由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议.现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键. 2、安全、隐私 在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合.人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击.安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题.因此,不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制,而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善. 参考文献 1. Commission, ., Internet of things Strategic Research Roadmap. 2009. 2. CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of things. . 2010. 3. ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things. 2005, ITU.

物联网就是物物相连的网络,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。下面是我精心推荐的关于物联网技术的论文,希望你能有所感触!

【摘 要】物联网就是物物相连的网络,人与人、人与物、物与物都互联成网。物联网技术是当今的前沿技术,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。物联网技术目前处于起步阶段,但各国都十分重视并作为战略产业来研究和发展。本文从物联网的由来、物联网的特征、物联网的类型、物联网的组成等四个方面来探讨物联网技术。

【关键词】物联网;特征;组成;关键技术

一、物联网的由来

物联网的概念最早于1995年出现在比尔盖茨的《未来之路》书中,在该书中比尔盖茨已经提及了Internet of Things的概念,只是当时并没有引起人们的重视。1998年,美国麻省理工学院创造性地提出了当时称为EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国麻省理工学院首先明确提出了“物联网”的概念,提出了物联网就是将所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网相连,能实现智能化识别和管理的网络。2005年11月,国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会峰会上发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

2009年11月,温家宝发表了《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话,“我国要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”,从而物联网作为我国的新兴战略产业。

物联网就是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感设备和无线通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”; 即英文名称为“Internet of Things”,简称IOT。在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID等技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。

二、物联网的特征

(1)网络化:网络化是物联网的基础。不论是有线、无线还是专网来传输信息,都必须依靠网络,而且必须与互联网相连,这样才能形成完全意义上的物联网。(2)互联化:物联网是一个包含多种网络、接入、应用技术的大集成,也是一个让人与人、人与物、物与物之间进行交流的平台;与互联网相比,物联网具备更强的开放性,应能够随时接纳新设备、提供新的服务与应用,即物联网具备自组织、自适应能力。(3)物联化:计算机和计算机连接成互联网,实现人与人之间交流。而物联网是实现人物相连、物物相连,通过在物体上安装传感器或微型感应芯片,借助计算机网络,让人和物体进行“对话”和“交流”。(4)感知化:物联网离不开传感设备。射频识别、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,正如视觉、听觉和嗅觉器官对于人的重要性一样,它们是物联网必不可少的关键设备。(5)自动化:物联网通过传感器设备自动采集数据;根据事先设定的处理规则,利用软件自动处理采集到的数据;自动地进行数据交换和通信;对物体实行自动监控和自动管理。一般无需人为的干预。(6)智能化:物联网融合了计算机网络技术、无线通信技术,微处理技术和传感器技术等,从它的“自动化”、“感知化”等特点,已能说明它能代表人、代替人“对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜”,智能化是其综合能力的表现。

三、物联网的组成

物联网主要包括以下几个子系统,有些物联网可能只包括了这些子系统中的一部分。

(1)电信网络:物联网的信息传送与日常使用的文字、语音、图片、图像传输相比,有其独特的地方,物联网中的信息传输大多是小数据量和特大数据量的传输。小到每月只发送几bit,如电力抄表;大到持续发送大幅图像,如交通监控,而中等数据量的信息传送却不多见。这就对通信网络提出了新的要求,需要推出新的通信标准和新的接入技术,以适应物联网各种通信的需要,实现物联网的高效通信。现有的通信网络主要有电缆、光纤、无线电、微波、卫星、蓝牙、红外、WiFi、移动通信等。(2)传感器:传感器可以把一些物理量的变化变为电信号的变化,收集信息,做出响应。例如麦克风和喇叭就是一对语音传感器。传感器可以是声、光、电、重量、密度、硬度、湿度、温度、压力、震动、速度、图像、语音等。(3)电子标签:电子标签用来标识物联网中的各物体。现有的电子标签主要有RFID、条形码、二维码、IC卡、磁卡等。(4)数据处理:物联网通过传感设备所采集到的数据,必须经过计算机软件进行处理,才能满足用户不同的需求,实现各种目的。这些数据处理往往包括汇总求和、统计分析、阀值判断、数据挖掘和各种专业计算等。(5)报警系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接报警或者经过计算机软件处理后报警,报警形式主要有声、光、电(电话、短信)等。(6)显示系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接显示或是经过计算机软件处理后显示出来,常见的显示形式有文字、数字、图形、表格等。

四、物联网的关键技术

(1)感知与标识技术

感知和标识技术,负责采集现实中发生的事件和数据,实现外部信息的感知和识别,是物联网的基础,如传感器、无线定位、射频识别(高频、超高频)、二维码等。

(2)网络与通信技术

网络是物联网数据传递和服务支撑的最重要基础设施,通过人物互联、物物互联,实现感知信息高可靠性、高速度、高安全地传送。物联网的实现涉及到近通信技术和远程通信技术。近距离通信技术主要涉及RFID,蓝牙等,远程通信技术主要涉及互联网的组网、网关等技术。包括短距离无线通讯(zigbee、蓝牙、WiFi等), 低功耗无线网络技术,远程网络、多网络融合等。

(3)计算与服务技术

海量感知信息的计算与处理是物联网的最重要支撑,服务和应用则是物联网的最终价值体现。

海量感知信息的计算与处理技术是物联网应用大规模发展后,面临的重大问题之一。需要攻克海量感知信息的数据挖掘、、数据融合、高效存储、并行处理、知识发现等关键技术,研究物联网“云计算”中的虚拟化、智能化、分布式计算和网格计算等技术。其核心是采用云计算技术实现信息存储和计算能力的分布式处理和共享,为海量信息的高效利用提供技术支撑和保障。

服务计算。物联网的发展必须以应用为导向,在“物联网”中,服务的内涵得到了革命性的扩展,不断涌现出大量的新型应用将导致物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战,面临着许多机遇,如果仍然沿用传统的技术路线势必制约物联网应用的创新。为了适应未来应用环境的变化和服务模式的变化,必须研究针对不同应用需求的标准化、开放式的应用支撑环境和服务体系结构以及面向服务的计算技术等。

(4)管理与支撑技术

随着物联网应用以及网络规模的扩大、支撑业务的多化化复杂化和服务质量的高要求,影响物联网正常稳定高效运行因素的越来越多,管理与支撑技术是保证物联网“安全高效可控”的关键,包括测量分析、网络管理、物联网标准和安全保障等方面。必须研究新的高效的物联网管理模型与关键技术,用来保证网络系统正常高效稳定的运行。

参考文献:

[1]物联网导论(第二版),刘云浩主编,2013年8月,科学出版社

[2]物联网基础及应用,王汝林主编,2011年10月,清华大学出版社

[3]物联网技术导论,张飞舟主编,2010年6月,电子工业出版社

[4]物联网的由来与发展趋势, 吕廷杰, 2010年4月,信息通信技术

点击下页还有更多>>>关于物联网技术的论文二:物联网技术及其应用

固态电池的研究与发展论文

本文将介绍国外在固态电池的发展现状:

日本:

2018年7月,日本国立研究机构——新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣称,日本部分企业(包括丰田、松下等23家 汽车 、电池和材料企业)及15家学术机构将在未来5年内联合研发电动车全固态锂电池。目前第二阶段固态锂离子电池研发项目已经启动,预计将投资100亿日元(约合人民币亿元)。

在整车厂商的研究进展方面,丰田 汽车 凭借雄厚的技术经验积累处于领先地位:2018年9月,丰田披露了其全固态电池的框架,并计划于本世纪20年代初实现商业化。

丰田全固态电池基础就是降低固态电池内电阻的技术。凭借该技术,丰田将全固态电池的能量输出密度(按照体积)提高至约。同时,成功将能量密度提高至400Wh/L,比2010年左右生产的锂离子(Li-ion)电池的能量密度高一倍。

但是目前丰田的全固态电池的性能远远比不上现有的锂离子电池。因此,为了使固态电池可以尽早商业化,丰田正努力提高其性能。

韩国:

韩国企业选择抱团研发固态电池技术:

2018年11月消息,韩国三大蓄电池厂商LG化学、三星SDI和SKI将联手开发固态电池、锂金属电池和锂硫电池,此外,它们将成立一个规模1000亿韩元(约合9000万美元)的基金,来打造下一代电池产业生态系统。

三星SDI在2017年北美车展便已展出过固态电池和基于21700圆柱电芯的电池模组;LG化学本身在固态电池的研发上也有布局。

整车厂商现代 汽车 则选择投资材料技术公司——位于马萨诸塞州的初创固态电池材料企业Ionic Materials来布局固态电池,推动电池技术发展。有业内人士透露,现代正通过南阳研发中心(Namyang R&D Center)旗下的电池研发团队进行固态电池的研发,目前已取得一定的技术水平,预计2025年可实现固态电池量产。

德国:

德国政府在资金上给予了固态电池研发工作支持。

据外媒报道,为了减少德国车企对于中日韩电池供应商的依赖,德国总理默克尔将计划拨发10亿欧元用于支持德国的一家电池生产商,同时也将资助一家电池研发机构,用于开发下一代的固态电池。

宝马:宝马一方面在自建电芯研发中心,研发固态电池技术并有望于2026年实现固态电池突破性进展并随后量产。另一方面,宝马也积极和Solid Power在固态电池方面深度合作,快速提升电池研发能力。

大众:老牌 汽车 厂商大众此前宣布将计划自主生产固态电池,可能从2024或2025年开始批量生产,工厂或将建在欧洲或德国。此外,大众还获得了美国外国投资委员会(CFIUS)的许可,同意其向电池技术公司-QuantumScape投资1亿美元成为QuantumScape最大股东,增持股份。QuantumScape拥有200多项固态电池技术专利和专利申请量,这将为大众研发固态电池提供强有力的帮助。目标在2025年前建立固态电池生产线。

美国:

2018年10月,菲斯克宣称其新款固态锂电池充电仅需9分钟,并将实现量产。此后,该公司的固态电池技术获得了重型机械制造商卡特彼勒(Caterpillar)的投资,但并未透露具体投资数额。菲斯克表示,正申请专利的菲斯克柔性固态电池的成本每千瓦时不到100美元,可用于建筑、储能、交通和采矿业。预计将于2018-2033年间实现商业化。

英国:

2018年10月,Ricardo宣布与4家机构/企业合作开展PowerDrive Line项目,目的是建立固态电池的预试验线,并为固态电池材料供应链开发流程。

项目合作方包括Ilika technologies公司、英国技术创新中心- Centre for Process Innovation、本田欧洲研发中心(Honda R&D Europe)以及英国伦敦大学学院(University College)。

澳洲:

2018年10月,澳洲马格尼斯资源有限公司(Magnis Resources Limited)宣布其合作伙伴C4V(Charge CCCV)已经生产出固态电池的原型。该原型电池容量目前为380Wh/kg和700Wh/L,预计进一步优化可达400Wh/kg和750Wh/L。该新型电池降低了生产成本,并且无需使用钴金属,减少了制约因素。

C4V计划将于2019年第二个季度开始商业生产。

若要看全球固态电池平均的进度,目前整个产业有一起向前的趋势,越来越多机构可以做出钮扣型或小型的样品,目前已有辉能和博洛雷两家可以量产固态电池。前景部分,若固态电池产能可以冲起来,基本上能够直接接手传统锂电池的市场。

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  • 索引序列
  • 固态硬盘技术的研究与应用论文
  • 技术的研究应用与推广论文
  • 防火墙技术的研究与应用论文
  • 物联网技术的研究与应用论文
  • 固态电池的研究与发展论文
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