通信網絡理論范文

時間:2024-02-05 17:51:29

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通信網絡理論

篇1

由于現在全社會對鐵路運輸的要求越來越高,鐵路的現代化管理也越來越依賴計算機通信網絡,現在的鐵路信息系統的運行基本上都離不開計算機通信網絡的支撐。但在現實中,鐵路計算機通信網絡管理的實際操作是有著一定的偏差的,操作時發生網絡系統故障導致信息損失、泄露和干擾等不安全事件也并非罕見,所以網絡安全問題也為人們所思考和研究。隨著美國“棱鏡門”的發酵,各國對網絡的安全也提到了國家安全的角度,對網絡安全的研究也更加的深入。網絡安全主要有以下幾大安全隱患。①網絡系統自身安全隱患。網絡的開放性和廣泛聯結性為網絡攻擊提供了有利條件,也使得數據的保密難度加大,如今,鐵路運輸、管理的信息都是依靠通信網絡來傳遞與交流,雖然具備一定的保密手段和措施,但還是容易被破解竊取。同時該性能也為計算機病毒提供了方便,計算機一旦被病毒攻擊,可能會導致系統部分或全部崩潰,信息數據遭到破壞、銷毀、泄露或篡改等,帶來巨大損失。②網絡硬件通信設備安全隱患。由于網絡主干網設備采用不同的國家及廠家,網絡設備是否安全最隱蔽也最難檢測。③TCP/IP協議的安全隱患。TCP/IP協議是因特網的基石,但這塊基石卻很脆弱,為了提高TCP/IP協議的運行速率,所以該協議的代碼量就大大減少了,而相應的該協議的安全性也大大的降低了,而一些網絡黑客就可以利用TCP/IP協議允許的網絡端口進入網絡系統,再通過通道進入用戶的終端或服務器的其它設備,盜取信息,導致TCP/IP協議設計的本身就存在著安全隱患,也導致了一些基于TCP/IP協議應用的服務都存在著安全隱患。④所使用軟件存在著漏洞。在鐵路的改革大潮中,隨著大量的應用面向社會,名目繁多的電子商務軟件涌現于世,網絡通信安全問題面臨著日益嚴重的潛在威脅,現在所使用的通信軟件都是源代碼程序完全或部分公開的軟件,而且在使用通信網絡過程中,沒有一定的安全保護措施,給各種不安全因素的入侵留下隱患。同時,由于軟件的公用性,涉及網上信息的安全、軟件的堅固性也面臨巨大的考驗。⑤通過網絡傳輸信息也不安全。因為在網絡上傳輸數據信息時是會有電磁輻射產生的,所以如果網絡信息傳輸信道沒有設置傳輸信息時所需的屏蔽措施的話,所傳輸的數據或信息是可以截取的,所以網絡的傳輸信道也是存在著安全隱患的。⑥人為因素。計算機通信網絡管理人員素質低,沒有責任心及職業道德,經常有意識的或無意識的情況下泄露相關的秘密信息,有為自身利益為目的,利用自身的權限盜取或篡改網絡內部的信息,以及有些工作人員在使用計算機通信網絡時安全意識不強,操作不熟練,明密界限不清楚,不注重密碼的有效期,長期重復使用同一種密鑰,導致密碼被破解,下發口令和密碼沒有及時回收,導致口令和密碼到期后仍能通過它進入系統,致使系統管理混亂,重要信息泄露或丟失。

2鐵路計算機通信網絡管理安全問題的解決對策

計算機通信網絡的安全具體是指采用安全技術和防范措施來保護計算機通信網絡系統的硬件、軟件以及系統中的數據及信息,不受到那些人為的或非人為的攻擊造成數據的損失、破壞、更改等,防止非授權人員竊取信息,確保網絡服務正常運行。為保證計算機通信網絡的安全,就必須采取相關的安全措施。

①加強內部管理。

內部管理的基石就是系統本身和人員,系統的高低級也代表了系統在使用過程中的安全性,高質量、高性能系統更能保證在使用過程中不會因為一些小差錯或故障,導致數據及信息的破壞或銷毀,還有在操作網絡通信時出現安全問題的話,也可以采取相應的安全措施,逐步將潛在的安全隱患進行整改,強化系統的安全性,確保網絡上或計算機上數據或信息安全性、保密性和完整性。同樣的高素質、高技術人員也是安全的保障,人員不可靠,就算其它條件再好也沒用,所以加強網絡人員的管理和培養,是網絡安全保障的一大對策,而且經過培養的人員更具備網絡安全意識,網絡技術更加精湛,如果以后網絡安全問題再發生,能夠更快速、更高效、更徹底的解決。

②利用密碼技術為數據進行加密。

因為通過計算機通信網絡傳輸數據和信息的過程中或儲存時,亦可被竊取,導致信息泄露,所以為了防止這類事情的發生,可以在數據傳輸過程中以及儲存時進行加密處理。密碼技術的基本思想就是偽裝信息,該技術是由明文、密文、算法以及密鑰構成的,其中密鑰尤為重要,無論是把明碼狀態轉換成密碼狀態的加密過程,還是將密碼狀態轉換成明碼狀態的解密過程,都是基于密鑰進行的。基本上密碼有三種即移位密碼、代替密碼和乘積密碼,但如果加密時只使用其中一種密碼,那樣是很容易被破解的,所以在使用密碼時不要一味的只使用單獨一種密碼,而是要將這三種密碼結合在一起,經過多次變換在迭代生成一個新的密碼,密碼技術也是對數據進行安全防護的一種十分常見的措施。

③用戶識別技術。

為保證網絡系統內重要數據與信息不會被不允許或不被授權用戶查看、復制、篡改及銷毀等,網絡需要采用識別技術。一般的用戶識別技術有:口令、唯一標識符和標記識別等。在一般情況下,最常用的用戶識別技術方法就是口令,而口令是由計算機系統隨機產生的,由于它的隨機性,所以產生的口令保密性強,口令字符也不容易猜測,但需要用戶去記憶它。同樣的,為了進一步增強數據安全性,可以對口令進行不定時的更改,修改口令的有效期限。對于一些安全性要求較高網絡通信系統,一般會采用唯一標識符這類用戶識別技術,用戶的唯一標識符是在該網絡通信系統建立用戶時由該網絡通信系統生成的,而且該用戶的唯一標識符在一定的系統周期內是不會被其他用戶再度使用的。標記識別是一種需要一個隨機精確碼卡片(如磁卡等)來實現的識別技術,該隨機碼卡片就是一個標記集合體,而一個標記就是一個口令,用戶用這隨機碼卡片來代替系統打入一個口令。而且這種隨機碼卡片是每個用戶必須具備的。④防火墻技術。防火墻就是相當在被保護計算機通信網絡與外界不同網絡之間設置一道防護墻,它可以通過鑒別、限制、檢測、監測以及更改等技術跨越防火墻的數據流,來達到維護計算機通信網絡的安全。可以說防火墻技術就是攔截計算機通信網絡有害信息的防御技術。防火墻技術也有很多種,例如:網絡級防火墻、應用層網關防火墻、規則檢查防護墻等,合理的利用防火墻技術能夠更好的防范計算機通信網絡安全隱患。

⑤入侵檢測技術。

入侵檢測技術可以通過對入侵網絡的行為進行檢查和識別,判斷其危害性,并能夠快速的做出報警和記錄以及及時采取相應安全措施將入侵行為防御住而且進行有限度的反擊。該類技術在計算機通信網絡安全防御中擁有非常強的效果,因為目前的計算機網絡大都是基于單一的TCP/IP協議的,而TCP/IP協議非常脆弱,所以大部分的入侵行為都是圍繞在這個TCP/IP協議下進行的,這樣就形成了有一定規律的網絡入侵模式,亦可根據這個特點設計一個專門的入侵檢測系統。同樣的,在目前常用的入侵檢測技術也有很多種,如基于審計信息的入侵檢測技術、基于神經網絡的入侵檢測技術等。⑥網絡硬件設備采購。盡量采用國產設備或國家已安全認定的設備,確保網絡的安全。

3結語

篇2

GPS技術與移動通信的融合,在很大程度上提高了移動通信網絡的質量,下面列舉幾種比較常見的應用模式:1)能夠有效的提高信號穩定傳輸,抵擋一些不必要的外部信號干擾;2)能夠提高信息的覆蓋率,一些山區地區信號建設工作非常復雜,無論是地形勘探還是信息建設都需要浪費大量的人力物力資源,而引入了地理信息技術,這一問題能夠得到妥善的處理;3)能夠實現移動通信各個領域的有效結合。當然,隨著地理信息技術的完善,以及人們對于地理信息技術與移動網絡技術的探索和鉆研,該項技術一定會更好的服務于移動通信網絡。此外,還有一些比較常見的應用模式,現詳細的進行介紹:

1.1在移動通信網絡中的可視化應用。因為地理信息技術能提供空間定位,它可以體現網絡整體的組織結構和資源的分布配置情況,除此之外,它還可以利用操作專題數字地圖為背景,凸顯出整個移動通信網絡得到規劃和優化后的數據情況,來表現出地理信息技術在移動通信網絡中的可視化的應用。

1.2在移動通信網絡中的定位應用。地理信息技術遍布于全球的衛星是獲取信息的保障,而這些衛星能夠提供全球任何一個地區的所有地理信息數據,所以,簡單的經度與緯度的定位,對于地理信息技術而言是比較容易操作的,而且定位數據十分精準。將這項技術與通信網絡相互融合,人們就能夠對自己的位置進行快速定位,在此基礎上汽車導航和路線檢索也就可以順利實現了。

1.3在移動通信網絡中的定量分析應用。利用地理信息技術的模擬預測的作用和專題數字地圖與相關的參數數據進行結合,可以對網絡的整體進行定量的總體分析,了解掌握網絡基本的情況。

1.4在移動通信網絡中的智能診斷應用。結合對移動通信網絡的檢測數據和地理信息技術的定量化分析的作用,可以了解網絡本身的情況和它在運行過程中出現的問題,從而對網絡進行規劃和優化。

2基于地理信息技術在移動通信網絡中的規劃和優化

對于地理信息技術在移動通信網絡的規劃和優化,主要考慮的是移動通信網絡的質量和容量問題,因為這個兩個問題直接對運行效率和效益產生巨大的影響。由于網絡環境的復雜性和多變性等特點,網絡的規劃和優化工作對網絡運營商而言,是重要的工作內容之一。網絡規劃主要是根據網絡發展的趨勢和在未來怎么發展做出預測,為以后建設網絡打下堅實的基礎;網絡優化主要是提高網絡整體的運營效率效益,滿足不同用戶之間的需求。

2.1人機交互接口-地圖調用。地圖調用在傳統的基礎上加以發展運用,形成了智能化的專題數字地圖的查詢顯示。我們不僅可以查詢地理位置的地形、道路、分布特低等,還可以快捷的查出地表覆蓋率、海拔的高度、地理的經緯度等,可根據自己的需求顯示出結果。這樣就使我們更加詳細的了解地理環境特點。

2.2網絡的規劃。利用地理信息技術在移動通信網絡中的綜合運用,得出綜合結果,經過精確的計算,可以計算出周圍環境網絡信號的強弱程度,用來對整個進行科學合理的規劃,不僅如此還可以幫助工作人員調整基站,為科學的選擇基站提供決策依據。

2.3小區的規劃。利用地圖調用的規劃軟件,顯示出小區地理環境的數據,并對其進行空間分析,與此同時在對網絡覆蓋率進行預測的基礎上,分析小區網絡信號強弱程度,將兩者結果相結合,并計算出同頻干擾、鄰頻干擾,用來對小區進行有效科學的規劃。

篇3

無線通信網絡和有線網絡由于具有一定的共性,所以也無可避免的會面臨不少相同的安全問題,比如病毒攻擊、黑客入侵等。不過由于無線網絡本身開放性、移動性、傳輸信道的不穩定性等特點,所以會具有一些有線通信網絡不一樣的問題:首先,與有線網絡的私密性不同,無線網絡相對比較開源開放。如有線網絡具有明確的實體邊界,電力自動化無線通信網絡卻沒有確定的物理邊界,比如WLAN,它的接入點的信號由于發向天空,在沒有控制措施的情況下,無線覆蓋范圍之內具有一樣接收頻率的使用者就可以獲取發送的信息,甚至可以經由接入點訪問上一級的網絡。所以無線通信網絡的開放性,可能會引起非法信息接收和違法信息服務等相關的安全問題。第二,無線通信網絡的傳輸信道比有線網絡不穩定,容易變化。電力自動化無線網絡由于傳輸環境是不確定的,隨著用戶的移動而產生變化,會受到多種外界因素的干擾影響,引起信號質量的起伏不定,以致通信中斷的情況出現。所以,無線網絡由于傳輸信道的不穩定會造成通信質量的不穩定,進而影響其安全性。由于以上無線通信網絡的固有性特點,決定了它的安全問題主要體現在如下五個方面:

(1)監聽攻擊:空中的通信信號被截取,信息被非法獲取并被計算機系統分析。

(2)插入攻擊:利用監聽獲得用戶身份信息等,偽裝成合法用戶,借助無線通信的信道進入系統,再控制系統。

(3)無線網絡干擾:指發射較大功率的相同頻率信號干擾無線信道的運作。

(4)未授權信息服務:部分用戶在未經授權的前提下使用系統信息資源。

(5)移動IP安全:終端用戶在一定區域內漫游的情況下,管理信息以及用戶信息可能存在安全泄露威脅。

二、無線通信網絡安全問題的解決策略

對于以上五個方面的問題,我們一一進行分析,并提出一定的對策。

1反監聽攻擊

為了預防以及遏制監聽攻擊的問題,首先要避免空中信號被攔截情況的發生。可以采用不易被偵測到的信號加密技術,如直接序列擴頻調制或跳頻擴頻調制的方式。在該技術的前提下,加強對重要信息的保密處理,也就是萬一空中信號被非法截取后,必須要一定的分析計算工具才能破解相應信息,比如用戶系統的ID等。

2放插入入侵

如果非法用戶采取竊聽獲取了用戶的信息,他也就可以偽裝成正規用戶,借助無線信道傳輸信息系統、進而掌握系統的指揮權。為了預防這種情況的出現,應采取接入控制技術。身份認證是接入控制技術的關鍵,用戶想進入系統必須通過身份編碼識別系統的認證才行。目前,與無線網絡的身份認證有關的協議主要有RADIUS協議、IEEE802.1x協議、擴展認證協議(extensibleauthenticationprotocol,EAP,包括EAP-TLS、EAP-SIM、EAP-MD5、EAP-OTP)等。申請者、認證者、和認證服務器三個部分組成了一個典型的接入控制系統。圖1主要體現了WALN的接入和控制結構。申請者表示為用戶站點(STA),認證者是接入控制器部分(AC),包括認證服務器(authenticationserver,AS)。

3預防未授權信息服務

雖然用戶可以獲得合法的授權,并享受相應的信息資源的服務,并不代表就能查閱任意資源的,系統將分權限管理。如果用戶想要獲得訪問權限,必須要提交身份認證,并在系統的檢查通過的情況下,才能獲得訪問權限,該方法可以充分阻止未授權信息服務。但是結合無線通信網絡開放性的特點,僅僅通過檢查用戶權限,并不能全面預防未授權信息服務,必須有條件的接收用戶。接入點發射出來的無線信號會被加密,接收機沒有正確的密碼將無法正確的打開信息。

4移動IP安全

移動IP用戶可能會受到多種攻擊和干擾,但最主要的便是拒絕服務(DOS)、竊聽等。某個破壞者嘗試阻止一個用戶的正常無線網絡通信,讓該用戶的信息無法傳遞,既可以成為拒絕服務。DOS主要分兩種情況:第一種是破壞者破壞用戶傳輸到節點的數據包;第二種是破壞者用大量垃圾信息包干擾用戶主機。DOS攻擊經常發生在破壞者利用假注冊對特定移動節點的破壞上,這種情況會引起合法用戶的移動節點無法傳輸,甚至合法用戶傳向移動節點的數據包被破壞者截取。破壞者竊移動節點與家鄉之間的信息交換稱為被動監聽。破壞者可能通過物理終端接口進入網絡。在這個共用的網絡環境下,合法用戶的信息都可能暴露在破壞者的監聽下。竊聽者同無線信號設備接收信息,因此將變得無跡可尋。所以這種竊聽防不勝防,最合理的辦法便是采用點對點加密技術。破壞者的主動行為主要變現為插入攻擊,通過竊聽移動節點與家鄉之間的信息交流經過,阻止以及中斷移動節點的通信并且插入和家鄉的傳輸過程。端到端信息加密是解決這個問題的最好方法,一般會采取虛擬專用網(VPN)的方法來實現,這樣就算信息被截取,破壞者只會得到虛假的資料。

5無線干擾

根據相關的數據顯示,無線干擾問題不僅發生次數較多,而且可以造成很大的破壞。一旦破壞者采用發射較大功率的相近信號破壞無線信道的正常運行,這種攻擊一般是故意而為的。對于此問題的應對方法,不僅可以通過無線電管理及時查找干擾源、排除干擾源的方法,來解決無線干擾以外,還可以采取應用載波檢測—跳頻通信技術。通過發射機對信道載波使用情況進行實時的監測與判定,一旦出現頻道被非法占用的情況,立即變換通信所用的頻道。跳頻通信不僅可以通過隨機的方式更換頻道,也可以改變圖形運行,結合糾錯編碼,能夠阻止一定條件下的惡意破壞。

三、結語

篇4

隨著我國各行業向信息化社會邁進,在全國范圍利用計算機網絡進行各類犯罪活動的案件每年以30%的速度遞增。利用計算機網絡進行犯罪的案件,在校園系統中也不斷出現。防微杜漸做好計算機信息系統安全至關重要。目前學校內信息系統所面臨的威脅基本上可分為兩種:一是對系統中的數據信息的威脅;二是對網絡中設備的威脅。針對網絡安全威脅隱患主要有四個方面:

1.計算機網絡病毒的危害。

在危及信息系統安全的諸多因素中,計算機病毒一直排在首要的防范對象之列,日益增加的無孔不入的計算機網絡病毒,就對網絡計算機安全運行構成了最為常見、最為廣泛的每日每時、無處不在的頭號威脅。計算機病毒發作輕則在硬盤刪除文件、破壞盤上數據、造成系統癱瘓、造成無法估量的直接和間接損失。嚴重的情況下會影響教學管理,校內信息等難以彌補的延續后果。

2.人為的無意失誤。

如操作員安全配置不當,造成的安全漏洞。用戶安全意識不強,用戶口令選擇不慎,用戶隨意將自己的帳號轉借他人或與別人共享等都會對信息系統安全帶來威脅。

3.人為的惡意攻擊。

這是計算機網絡所面臨的最大威脅。黑客的攻擊和計算機犯罪就屬于這一類。這類攻擊有兩種情況:一種是主動攻擊。它以各種方式有選擇地破壞重要數據信息的完整;另一種是被動攻擊。它是在不影響網絡正常工作的情況下,進行截獲、竊取、破譯以獲得重要機密信息。這兩種情況的攻擊都會對計算機信息系統造成極大的危害,并導致機密數據的泄露。

4.操作系統及網絡軟件的漏洞和"后門"。

當前計算機的操作系統和網絡軟件不可能是百分之百的無缺陷和無漏洞,然而這些漏洞的缺陷恰恰是黑客進行攻擊的首選目標,另外,軟件的"后門"都是軟件公司設計編程人員為了自己方便而設置的,一般不為外人所知,但一旦"后門"洞開,其后果將不堪設想。

二、安全措施

針對學校里使用的各類信息管理系統,要構建完善的校園系統安全體系,網絡安全建設主要包括以下幾方面內容:應用防病毒技術,建立全面的網絡防病毒體系;應用防火墻技術,控制訪問權限、實現網絡安全集中管理,必要時采用內網與外部網絡的物理隔離,根本上杜絕來自internet的黑客入侵;應用入侵檢測技術保護主機資源,防止內部輸入端口入侵;應用安全漏洞掃描技術主動探測網絡安全漏洞,進行定期網絡安全評估與安全加固;應用網絡安全緊急響應體系,做好日常數據備份、防范緊急突發事件。

1.建立網絡防病毒體系。

在校園網絡中要做好對計算機病毒的防范工作,首先要在校園系統內部制定嚴格的安全管理機制,提高網絡管理人員和系統管理員的防范意識,使用正版的計算機防毒軟件,并經常對計算機殺毒軟件進行升級。

2.建立防火墻體系。

防火墻是一個用以阻止網絡中的黑客訪問某個機構網絡的屏障,也可稱之為控制進/出兩個方向通信的門檻。在網絡邊界上通過建立起來的相應網絡通信監控系統來隔離內部和外部網絡,以阻擋來自外部網絡的侵入,使內部網絡的安全有了很大的提高。

3.建立入侵檢測系統。

入侵檢測系統是近年出現的新型網絡安全技術,目的是提供實時的入侵檢測及采取相應的防護手段,記錄證據用于跟蹤和恢復、斷開網絡連接等。實時入侵檢測能力之所以重要是因為它能夠對付來自內外網絡的攻擊。其次是因為它能夠縮短黑客入侵的時間。在需要保護的主機網段上安裝入侵檢測系統,可以實時監視各種對主機的訪問請求,并及時將信息反饋給控制臺,這樣全網任何一臺主機受到攻擊時系統都可以及時發現。網絡系統安裝網絡入侵檢測系統后,可以有效的解決來自網絡安全多個層面上的非法攻擊問題。它的使用既可以避免來自外部網絡的惡意攻擊,同時也可以加強內部網絡的安全管理,保證主機資源不受來自內部網絡的安全威脅,防范住了防火墻后面的安全漏洞。

4.建立安全掃描系統。

安全掃描技術是又一類重要的網絡安全技術。安全掃描技術與防火墻、入侵檢測系統互相配合,能夠有效提高網絡的安全性。通過對網絡的掃描,網絡管理員可以了解網絡的安全配置和運行的應用服務,及時發現安全漏洞,客觀評估網絡風險等級。網絡管理員可以根據掃描的結果更正網絡安全漏洞和系統中的錯誤配置,在黑客攻擊前進行防范。如果說防火墻和網絡監控系統是被動的防御手段,那么安全掃描就是一種主動的防范措施,可以有效避免黑客攻擊行為,做到防患于未然。

5.建立計算機災難恢復系統。

災難恢復系統是為了保障計算機系統和業務在發生災難的情況下能夠迅速地得以恢復而建立的一套完整的系統。它包括備份中心、計算機備份運行系統、可根據需要重置路由的數據通訊線路、電源以及數據備份等。此外災難恢復系統還應當包括對該系統的測試和對人員的培訓,這將有助于參與災難恢復系統的系統管理員能夠更好地對災難的發生做出合理的響應。

三、結語

篇5

    [論文摘 要] 智能光網絡技術彌補了傳統電力通信系統中SDH技術的不足,其在電力通信系統中的應用已經成為大勢所趨。本文首先簡要分析電力通信中光纖通信的現狀,然后介紹智能光網絡的概念及其主要技術,進而探討其在電力通信系統中的應用。

    我國智能化電網建設的加速對電力通信系統實時控制的要求更高,電力通信工作越來越重要。現有SDH光傳輸網絡難以滿足電網發展的需求,以SDH以及光傳送網為基礎的智能光網絡的成為電力通信系統發展的方向。

    一、我國電力光纖通信的現狀

    目前我國電力光纜主要由普通光纜、ADSS光纜以及OPGW光纜組成,近幾年的光纜建設以OPGW光纜為首要選擇,輔以普通光纜,基本覆蓋110kV的開閉所以及變電站,通過光纖線路實現網絡連接。就傳輸網絡而言,已有的SDH電力通信系統通常采用環網結構,即使用SDH光端機進行組網,傳輸容量一般為2488Mb/s或者622Mb/s。目前我國電力通信系統光線通信主要存在以下幾個方面的問題。首先是靈活性比較差。通信網的業務調度能力較差,靜態的端到端業務配置效率低.業務的疏通以及匯聚時往往出現阻塞,對于突發特較強的數據業務先天不足,并且SDH的網管功能使得其對網管的依賴性較強,一旦網管出現故障后果不堪設想。其次是業務模式比較單調。由于SDH網絡無法對不同的用戶和業務進行分級,因此提供的保護方式單一,網絡資源的利用率比較低.更無法實現對資源的優化配置。再次是光纜的安全性比較差。SDH網絡只能依靠2個光纜路由組成環形網絡,難以應對網絡光纜中斷的故障,有著多站點通信失靈的危險。最后是擴展性能差。由于傳統電力光纖通信的管理針對廠商,環網數量的增加帶來了資源瓶頸,電路調度以及環間資源的優化往往比較繁瑣。

    二、智能光網絡概述

    (一)智能光網絡的概念

    智能光網絡是在SDH以及光傳送網上增加獨立的控制平面后形成的,支持目前傳送網提供的不同速率以及信號特性的業務。智能光網絡能夠在兩個客戶網之間提供固定帶寬的傳輸通道,因此它對于新業務有著較強的可擴展性,能夠支持多種業務模型。與傳統的SDH網絡相比而言,智能光網絡有著以下幾個方面的優點。首先是采用動態分布式的重路由,將全網的空閑鏈路當做備份路由,可以為多重節點故障時恢復鏈路提供更多的解決方案,因此能夠使用備用寬帶保障重要業務,并且它提供多種業務等,能夠根據不同的需求定制特定的恢復方式,提高網絡資源的利用率,為用戶提供差異化的服務。其次是智能化的端到端配置。智能光網絡中的業務配置能夠根據網絡資源、用戶要求等使信令協議自動地進端到端的指配,創建動態的交叉連接并以此連接做為實體進行管理。快速配置的能力可以現狀提高新業務的效率,實現資源的充分利用,并且信令的快速配置有利于未來多廠商互聯互通。最后是資源的動態分配。在智能光網絡中能夠根據用戶的需求提供帶寬,達到按需分配的目的。通過設置自動觸發帶寬調整條件可以利用智能光網絡的自動化以及智能化能力來完成帶寬的自動無損調整。

    (二)智能光網絡的關鍵技術

    第一,路由技術。路由技術是智能光網絡中控制平面的重要技術,分為域內路由協議以及域間路由協議,前者適用于同一運營商的不同控制域,后者則適用于是不同運營商的控制域之間。第二,信令技術。在SDH中主要依靠網管集中實現調度,信令技術并不重要,而在智能光網絡中信令技術是其重點,信令協議用于建立、維護以及拆除分布式連接,傳送資源發現、呼叫控制、連接選擇以及連接控制等信息。第三,自動發現技術。自動發現指的是網絡通過信令協議實現網絡資源的自動識別,包含控制實體、層鄰接以及物理媒介層的邏輯鄰接和業務發現。第四,鏈路管理技術。鏈路管理運行于鄰接節點間的傳輸面上,用于提供鏈路并管理節點之間的控制信道,其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔離等等,是實現光路自動配置的關鍵。第五,生存技術。生存技術是保證網絡在故障發生后對受損業務的恢復,在智能光網絡中其生存技術基于GMPLS協議的,該協議分為路徑保護與區段保護,路徑保護在連接終端上,當故障發生后替換到替代的路徑上,區段保護則位于兩個個相鄰的結點之間,在故障發生后工作鏈路轉移到備用的鏈路。

    三、智能光網絡在電力通信系統中的應用

    智能光網絡是構建下一代光網絡的核心技術,這種技術和組網思路能帶來顯著的優勢,不過不便之處在于這種技術目前尚處于發展之中,尤其是接口規范以及協議標準等都還處于制定過程當中。因此,可以采取以下措施在電力通信系統中應用智能光網絡技術。首先是充分利用已有的網絡資源,在保證目前投資的情況下逐漸引入智能光網絡,達到少投入并且多收益的目的。其次是要堅持網絡的兼容性以及技術的標準性,信令協議標準是智能光網絡在電力通信系統中應用的前提,因此應當根據現有設備與網絡以及評價方案選擇標準協議抑或專有協議。最后要根據自身業務以及網絡發展的實際狀況引入并開展新的業務,逐步過渡到智能光網絡。

    從技術層面而言,智能光網絡在電力通信系統中的應用可以從以下幾個方面入手。第一是在已有的網絡中引入集中控制系統,與此同時要向外提供標準的UNI接口,實現帶寬與流量的按需配置。可以考慮在已有的光傳輸網層面選擇核心節點配置大型交叉連接系統,通過這種方式能夠屏蔽目前網絡條件下的多廠商環境,構建一個靈活強大的智能核心層,也可以在保持已有傳輸網的前提下在集中管理系統上進行智能控制系統的配置,借助提供的標準OIF-UNI接口來實現與數據業務層之間的自動互聯,最終搭建起結構重疊的智能光網絡。第二,等智能光網絡技術實現標準化后,可以在電力通信網絡中建立信令機制,配置帶寬的工作就可以由信令網來實現。對于目前電力通信網絡中的帶寬配置則仍然可以繼續使用集中控制系統來實現。在一段時間內兩種方式共同使用,平滑過渡,保證全網間的端到端配置。智能光網絡技術是構建下一代電力通信系統的核心技術之一,它的網絡體系結構能夠給電力通信網絡帶來深遠的影響。目前智能光網絡技術受制于協議標準等問題的掣肘而沒有得到廣泛的應用,并且其產品的成熟度也有待考驗。不過智能光網絡在電力通信系統中的應用已是大勢所趨,可以通過上述兩種方式逐步推廣應用以提高電力通信系統的通信效率。

    總而言之,在電力通信系統中應用智能光網絡技術能夠實現技術上的自動化以及信息化,提高光纜的利用率以及光纖通信的可靠性,改善網絡的多業務接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用戶信息,從而達到降低成本提高電網運作效率的目的。

    參 考 文 獻

    張白淺.談智能光網絡的特點及應用[J].技術與市場.2009.

    吳佳偉.智能先網絡技術白皮書[J].電力系統通信.2010.

篇6

【關鍵詞】 網絡圖技術 通信工程監理 應用方法

所謂網絡圖是由作業、事件和路徑三個要素組成的一種圖解模型,因其形狀與網絡分布形狀相似,故稱為網絡圖。近年來,網絡圖技術被廣泛應用到包括通信工程管理在內的各個工程領域,大幅度地促進了我國工程行業的發展。本文以通信工程監理工作為例,對網絡圖技術在通信工程監理工作中的應用進行了具體分析。

一、通信工程監理工作簡述

1.1 通信工程監理工作內容

對于包括通信工程在內的所有工程項目而言,需要采用相關的監測和管理辦法對其施工質量和技術進行監督以判斷其是否符合相關的標準和規范。通信工程的監理工作涉及到的內容主要包含了工程監理原則、質量管理要素以及質量管理的控制方法。所謂通信工程的監理原則是指在施工過程中,要遵循高質量的以人為核心且以預防安全事故為主的科學施工原則,從而在保證安全生產的前提下,科學地進行通信工程監理工作[1]。

1.2 通信工程監理工作現狀及特點

1.2.1 技術含量具有差異性

由于通信工程的類別較多,因此對于不同的通信工程所應用到的通信技術也具有較大的差異性,因此在進行通信工程監理的過程中,需要在了解不同通信工程所應用的相關技術的基礎上,對施工質量和施工人員的相關操作進行客觀地監督管理,從而保證整個工程得以順利進行[2]。

1.2.2 管理范圍較廣

由于通信工程所涉及到的施工范圍較廣,例如移動公司的3G工程,其通信范圍基本覆蓋了全國的各個地區,因此與通信施工相應的監理工作的管理范圍也隨之增大,加大了工程管理的難度。

1.2.3 監理機制不完善

目前,我國對于通信工程監理工作并未形成完善的法律體系,對于相關的工程監理工作則需要通信企業根據自身以往的實踐經驗和現有的施工技術進行不斷摸索,進而提升其整體的服務水平,在摸索相關的監理經驗的過程中,企業難免會出現“碰壁”的情況,從而降低了通信施工的質量[3]。

二、網絡圖技術在通信工程監理中的應用

2.1 網絡圖技術特點

應用網絡圖進行通信工程的監理工作能夠直觀反映出工程的整體施工時間和施工進度,同時也可以通過對各個施工環節開始和結束的時間進行分析和描繪從而確定最佳的施工線路并提升通信施工效率。另一方面應用網絡圖進行通信監督管理工作也有利于整體勞動時間的確定,從而方便了相關勞動力和機器設備的合理分配,提高了通信監督管理的工作效率[4]。

2.2 網絡圖應用于通信監理中的工作流程

一般按照網絡圖可將監理流程劃分為施工前期的準備階段、網絡圖完善階段、施工時間計算階段、編制可行網絡計劃階段以及對基于網絡圖的網絡施工技術優化和實施階段。

2.3 應用網絡圖實現通信工程監理工作的優勢

2.3.1優化工期

將網絡圖應用到通信工程的監理工作中可以使相關的監理人員對通信工程的工期具備整體的了解,從而合理地推遲對非關鍵性環節的施工時間并提前對關鍵性環節進行施工,從而提高整個通信施工的工作效率,另一方面當不同施工環節存在相同的施工時間時,監理人員可以根據網絡圖率先對資源消耗強度較低的工程環節開展施工工作,從整體上縮短施工工期[5]。

2.3.2 資源優化整合

根據網絡圖,監理工作人員可以直觀地對通行工程的各個施工環節中所應用到的人力和物力資源進行全面了解并從施工的整體工期出發,實現對相關人員、設備和材料的優化配置,從而大幅度提高資源的利用效率。

三、結論

本文通過對通信工程監理工作的內容進行闡述,并結合我國通信工程監理工作的特點及現狀,對網絡圖的技術特點以及將網絡圖應用于通信工程監理工作中的優勢進行了具體的分析。可見,未來加強網絡圖技術在通信工程監理工作中的應用對于促進我國的通信產業發展具有重要的歷史意義和現實作用。

參考文獻

[1]毛明志,邱志清.信息工程監理及其在通信行業中的應用[J].現代計算機,2006,03(12)47-50

[2]陳啟宗.信息技術在工程監理中的應用和發展[J].科技資訊,2006,21(02):150

[3]劉超.通信工程項目的網絡計劃技術[D].鄭州大學,2006

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【關鍵詞】 軍事通信網絡 測試與評估系統 仿真模型 測評指標體系

一、引言

隨著軍隊信息化進程的不斷深入,軍事通信網絡產生了重大的變革,軍事通信網絡逐步趨向一體化、綜合化、智能化,系統復雜度日益增加,在帶來高效的通信保障能力的同時,也給系統的可靠性和安全性帶來了巨大的挑戰,為積極謀求基于信息系統體系作戰能力的提升,亟需開展軍事通信網絡測試與評估工作,為軍事通信網絡的持續優化提供決策支持; 基于軍事通信網絡測試與評估,實現對通信業務服務質量的測評,為通信業務服務質量的優化提供基礎數據,同時實現對網絡運行指標的測評,為通信網絡運維管理提供基礎數據,基于常態化、自動化的測試與評估,達到確保可靠運維、預知網絡故障、感知安全威脅的目的。

二、關鍵技術

2.1 通信網絡計算機仿真技術

應用網絡仿真軟件對所研究的對象和所依附的網絡系統進行分析,選擇一個己有的網絡仿真工具,設計一個實際的或理論的網絡系統仿真模型,并在計算機上運行這個模型,并分析運行的輸出結果。仿真法很靈活,可以依據需要設計的網絡模型,以用相對很少的實際花費了解網絡在不同條件下的各種特性,獲取網絡研究的有效數據,從而選出最佳方案,而不必去構造實際的系統。由于軍事通信網絡是一個異構地、復雜大型網絡,為評價軍事通信網絡的性能,僅通過實驗是無法實現的(節點數多導致難以管理與實現);從國內外的經驗來看,對于大型網絡的建設,利用通信網絡計算機仿真技術進行可行性驗證,并利用網絡仿真結果作為網絡性能的參考標準是直觀可行的,有利于有目的、有針對性的進行網絡優化,減少網絡建設的投入,提高網絡建設的成功率。

2.2 通信網絡測量技術

通過一定的測量設備或一定的測量程序可以直接從通信網絡中測得與各項性能指標密切相關的參數,通過對它們進行一些運算處理求出相應的性能指標。這是最直接也是最基本的方法,其他方法在一定程度上也要依賴于它。在這種方法中測量手段是關鍵,其優點是準確性高,因為網絡的實際性能指標都是從現場得到或根據現場參數計算得到的,其缺點是只能適用于正在運行的系統,無法對將來性能預測分析提供依據,需要人工經驗來判斷。測量方法主要分為主動測量與被動測量。

主動測量是針對特定的測試目標主動實施的一種測試行為。它在選定的測量點上利用測量工具通過主動產生測量流量注入網絡,并根據測量數據流的傳送情況來測量網絡的性能參數。主動測量的優點在于可以主動發送測量數據,對測量過程的可控制性比較高,比較靈活機動,并易于對端到端的性能進行直觀的統計;其缺點是注入測量流量本身就改變了網絡的運行情況,即改變了被測對象本身,使得測量的結果與實際情況存在一定的偏差,而且注入網絡的測量流量還可能會增加網絡的負擔。

被動測量是指在鏈路或設備上對網絡進行監測,而不需要產生流量的測量方法。被動測量一般僅僅駐留在某個節點被動采集或監聽網絡信息,因此不對網絡產生任何影響。被動測量的優點在于理論上它不產生流量,不會增加網絡的負擔;其缺點在于被動測量基本上是基于對單個設備的監測,很難對網絡端到端的性能進行分析,并且可能實時采集的數據量過大,且存在用戶數據泄漏等安全性問題。

軍事通信網絡測試與評估系統將采用主、被動相結合的測量技術,從服務需求的角度提出適用于軍事通信網絡的測量技術,深入研究相應的測試方法、測試手段,以建立標準、完備的軍事通信網絡測評機制,為軍事通信網絡的建設和優化提供理論依據。

三、實現方案

3.1 系統組成

如圖1所示,軍事通信網絡測試與評估系統由軍事通信網絡仿真模型、軍事通信網絡測評指標體系、軍事通信網絡測評系統等三部分組成。

其中,軍事通信網絡仿真模型根據軍事通信網絡的系統架構進行構建,用于根據軍事通信網絡測評指標體系提供網絡的理論性能指標,并為軍事通信網絡測評機制的形成提供支撐和依據;軍事通信網絡測評指標體系利用系統工程的系統性能評估方法進行構建,并基于軍事通信網絡仿真模型進行完善,同時為軍事通信網絡測評機制的形成提供支撐;軍事通信網絡測評系統以軍事通信網絡仿真模型和軍事通信網絡測評指標體系為基礎,利用網絡測量技術進行構建,形成一整套完整的軍事通信網絡評價機制與測試方法,實現軍事通信網絡的綜合測試評估能力。

3.2 分層架構

如圖2所示,系統按照體系分層的原則,自底向上分為數據采集、數據分析、質量評估和服務提供四層;數據采集層由網絡管理數據采集、安全管理數據采集和主動測量數據采集三個模塊構成,實現數據信息的采集功能;數據分析層由網絡實時性能分析、網絡歷史性能分析、網絡故障分析和主動性能分析四個模塊組成,按照軍事通信網絡測評方法對網絡性能數據進行初步分析;質量評估層由網絡分層評估、業務服務評估、資源評估、管理能力評估、網絡綜合質量評估、網絡平均質量評估、網絡平衡性評估、網絡穩定性評估和網絡安全性評估等模塊組成,按照軍事通信網絡測評指標體系對網絡質量進行進一步評估;服務提供層由網絡性能綜合呈現、網絡告警綜合呈現和網絡運維輔助決策三個模塊組成,采用圖、表等形式向系統維護者提供網絡性能和告警信息,并針對網絡告警提出相應的網絡運維輔助決策。

3.3 系統功能

按照系統功能劃分,軍事通信網絡測試與評估系統的功能結構如圖3所示。軍事通信網絡測試與評估系統由通信網絡仿真、通信網絡性能測評方法和通信網絡在線測評三個基本功能構成:

①通信網絡仿真功能通過軍事通信網絡仿真模型實現,提供網絡理論指標獲取、關鍵技術驗證、網絡優化分析和網絡故障分析的能力。②通信網絡性能測評方法通過所建立的軍事通信網絡測評指標體系和測評機制實現,提供網絡性能評估方法、業務質量評估方法和網絡性能測試用例。③通信網絡在線測評功能通過所構建的軍事通信網絡測評硬件系統實現,提供軍事通信網絡網絡性能、業務性能、資源、管理能力的在線評估功能,并具備相應的評估控制功能。

四、總結

軍事通信網絡測試與評估系統通過構建軍事通信網絡仿真平臺和測評平臺,依托綜合網管的網絡狀態采集能力,形成對軍事通信網絡性能的掌控能力,為運維系統提供網絡總體性能的綜合分析信息,為軍事通信網絡的建設提供參考建議。通過軍事通信網測試與評估系統,可以在軍事通信網相關項目的建設之初為項目設計人員提供舊系統的性能數據作為建設依據,為項目論證人員提供驗證平臺;在網絡建成后,為系統驗收人員提供參考指標和測評手段;在網絡運行過程中,為網絡維護人員提供網絡總體性能的分析能力,了解系統的瓶頸,為網絡故障排除和網絡優化提供參考。

參 考 文 獻

[1] 劉明.一種網絡測試方法[J].現代電子技術,2012,35(5):83-85.

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關鍵詞:新經濟社會學 社會網絡 社會資本

引言

經濟社會學創立于19世紀末,先后經歷了三大發展階段,分別是20世紀初的形成階段、20世紀60年代的傳統階段以及20世紀80年代后的復興階段(劉少杰,2009)。新經濟社會學(New Economic Sociology)即經濟社會學的當代演進,是一門運用社會學的理論和方法來研究經濟行為及經濟體系的科學(曹德駿、左世翔,2012)。新經濟社會學的重要價值在于對古典、新古典經濟學思想所提出的反駁。新古典經濟學中對于完全理性經濟人和完全自由競爭市場的假設在Granovetter等學者看來是某種錯誤的觀點。他們認為,由于新古典經濟學忽視了人的能力,沒有看到社會網絡及其規范對于經濟活動的影響,其研究必然與現實情況不符。因此,新經濟社會學理論是對傳統經濟、管理理論的補充和糾正,值得我們借鑒并加以豐富。

二十世紀八十年代以來,隨著Granovetter(1985)所作的《經濟行動與社會結構:有關嵌入性問題》一文的發表,他開創了經濟社會學的全新時代,由此也奠定了運用社會網絡視角來研究經濟行為的恰當理論基礎(汪和建,2006)。隨后,社會網絡及社會資本引起了眾多學者(Ports,1998;Powell,1990;Baker,2006)的關注,漸漸成為了研究經濟管理類各種問題的關鍵方法和重要視角(耿新,2010)。

新經濟社會學的研究內容主要包括五個方面:社會網絡研究、市場研究、企業研究、性別研究和文化研究。本文將通過理論梳理的方式比較研究其中的社會網絡理論和社會資本理論。

理論綜述

新經濟社會學是一門運用社會學的理論方法來研究經濟現象的學科。這一理論建立在三大基礎性假設之上(Granovetter,1992)。第一,經濟行動鑲嵌于社會關系網絡之中;第二,經濟行動將追尋經濟與非經濟的目標;第三,經濟體制是社會學的構建。由此,該理論的核心觀點在于社會結構表現為網絡的形態,而經濟現象嵌入在社會結構這一網絡之中,一切經濟行動都是對社會結構的投資活動。

(一)社會網絡理論(Social Network Theory)

1940年,英國人類學家拉德克利夫?布朗首次提出了“社會網絡”的概念,后來Bott(1971)進一步研究了“社會網絡”在家庭中的作用。但在二十世紀八十年代以前,對于社會網絡的研究并沒有多大進展。直到1988年,Wellman才將社會網絡明確定義為由某些個體間的社會關系構成的相對穩定的系統,第一次將社會人(actor)、社會聯系(social ties)、社會關系(social relations)及社會結構(social structure)的概念組合在了一起。目前,在社會網絡理論體系中,弱關系理論、強關系理論及結構洞理論具有較強的代表性。

弱關系理論(The Theory of Weak Ties)。Granovetter的主要貢獻在于:發展和深化了嵌入的概念;提出了弱關系及其“橋”作用的理論。聯結是社會網絡的節點,按照聯結的強度可以將社會網絡中的關系劃分為強關系和弱關系。

從概念上講,弱關系是一種社會關系而非經濟關系(劉少杰,2009)。Granovetter(1973)定義了四個判定維度來衡量關系強度,即互動頻率(Combination of the Amount of Time)、感情深度(Emotional Intensity)、親密程度(Intimacy)和互惠程度(Reciprocal Services)。互動頻率越高、感情深度越深、關系越密切及互惠程度越高的社會關系屬于強關系,反之則屬于弱關系。他進一步指出,強關系中的個體往往在性別、年齡、教育、身份等方面具有一定的相似性,而弱關系中的個體間存在較大的異質性(朱曉霞,2011)。由于社會群體當中具有相似性的個體成員通常擁有類似的信息和資源,因而強關系網絡具有大量的冗余信息;與此截然相反的是,在弱關系網絡中,個體成員的差異帶來了異質性的信息和資源,具有更大的潛在效用。

事實上,社會網絡中的不同團體,往往就是通過一兩個團體成員之間的個人聯系而形成聯結。既然是兩個不同團體,那么這種關系必然是弱關系。對于這一發現,Granovetter提出了“橋”(Bridge)的概念,認為弱關系在不同社會團體之間充當了傳遞信息的橋的作用。后來,一些學者繼續對弱關系的信息橋作用展開研究,研究結果與理論的出入迫使Granovetter進一步修正了他對弱關系理論的表述,即并非所有弱關系都能發揮信息橋的作用,但信息橋一般都是弱關系(Granovetter,1985)。另外,Granovetter還認為弱關系是聯結社會微觀與宏觀結構的中介(劉少杰,2009)。在他看來,由于小規模網絡正是通過弱關系而彼此聯系,而宏觀網絡則是大量小規模網絡的集合。因此,通過分析小規模互動網絡中的個體關系,有助于理解宏觀社會結構的運行規律。

簡言之,弱關系理論的提出是新經濟社會學興起的前兆。Granovetter等學者論證了社會網絡對于獲取信息和資源的實際價值,也提出了創造價值的網絡結構原則(李校生,吳波,2009)。更為重要的是,信息橋的概念為后來Burt提出結構洞理論奠定了基礎。

強關系理論(The Theory of Strong Ties)。按照Granovetter的界定,強關系是維系社會團體內部關系的紐帶。強關系帶來了信息和資源在社會團體內部的重復傳遞,導致了團體成員間信息和資源的重復冗余(羅家德,2010)。因而在他看來,強關系的價值是低于弱關系的。然而,后來的學者(Bian,1997;Burt,1992)通過不斷研究,提出了不同的看法。Bian(1997)在承認弱關系具有信息傳遞作用的同時,提出建立在信任與義務基礎之上的強關系在經濟活動中更具優勢。Burt(1992)的研究也發現,具有冗余信息和資源的不相聯結的網絡成員間的結構洞才是建立信息橋的前提,在這一點上弱關系和強關系并無本質區別。與此同時,在對于中國經濟現象的研究中,強關系的重要性尤為突出(Bian,1997)。強關系以信任為基礎,以“人情”為媒介,讓不同成員在社會網絡之中結成了穩定的小圈子,從而使行動者更好地獲取了信息和資源(朱曉霞,2011)。

結構洞理論(Structural Hole Theory)。Burt于1992年發表了著名的《結構洞》一文,提出了結構洞的概念。所謂結構洞,即是兩個行動者之間關系缺失所形成的一種網絡狀態(劉少杰,2009)。在社會網絡結構中存在著這樣一種縫隙,即某個行動者和有些行動者之間彼此聯系,但又與其他行動者不發生直接聯系,這就在網絡中形成了不直接聯系的“洞”的形狀。這種縫隙的消除必須依賴于第三方行動者的中介作用,因而在結構洞中,第三方行動者占據著核心位置。弱關系理論和強關系理論都只是討論了關系雙方的好處,而沒有探討第三方的優勢,而結構洞理論則看到了第三方從網絡結構位置中獲取的“洞效應”(Hole Effects)。當然,一旦不直接聯結的雙方在經濟社會活動過程中逐漸取得了聯系,那么結構洞也就會隨之消失(Burt,1992)。Burt(1992)認為,社會關系的缺失形成了結構洞,而結構洞正好“橋接”了兩個原本沒有關系的社會團體,這正是處于結構洞位置的行動者所具備的競爭優勢。具體來講,首先,行動者擁有結構洞可以獲得信息上的優勢。結構洞將不同社會團體中的冗余信息進行交換傳遞,帶來了信息量的增加和擴散。第二,行動者通過結構洞取得了控制優勢。面對不同種類的信息需求與供給,掌握結構洞的行動者完全可以根據自己的利益控制信息的傳遞過程,甚至成為專門經營關系網絡的網絡企業家。第三,結構洞上的行動者更具創新優勢。這類行動者掌握了更多的信息和資源,從而也獲得了更高的創新能力(劉少杰,2009)。總之,掌握結構洞越多的網絡成員,更能為自己和相應團體帶來好處,這種特殊的位置優勢蘊含著有價值的社會資本,完全可以轉化為企業持續的競爭優勢。

綜上,結構洞理論是對Granovetter的弱關系理論的發展。與Coleman的封閉網絡理論不同,Burt的結構洞理論是一種開放網絡理論。他看到了重復信息對于封閉網絡之外成員的價值,并將這一價值上升為了企業競爭優勢的來源。這一理論更加確切地描述了社會關系對于獲取有價值的信息和資源的作用,這也為豐富傳統競爭優勢理論提供了一條思路。

(二)社會資本理論(Social Capital Theory)

社會資本的理論涵蓋面很廣,自20世紀70年代以來,經濟學、社會學、組織理論以及政治學等多個學科都提出了社會資本的概念。在新經濟社會學中,社會資本是指社會網絡中的個人因占據特殊位置而能夠獲取利益的能力,即社會關系的價值創造力。縱觀社會資本理論的發展脈絡,Coleman從社會規范角度闡述了社會資本;Bourdieu從社會資源的角度探討了社會資本;Portes等從能力角度分析了社會資本。第一,社會資本概念的形成經歷了復雜的探索歷程。從社會資本理論的發展脈絡看,最早提出社會資本這一概念的學者是Bourdieu。他首先提出了社會關系的“場域”和“資本”的概念。場域是有社會關系組成的社會場合或領域,即一張社會網絡;資本一般包含了經濟資本、文化資本及社會資本三類。Bourdieu認為三種資本在場域中實現相互轉換,并認為社會資本是通過關系網絡而獲取的實際資源或潛在資源的總量(Bourdieu,1986)。Bourdieu的資本三分法和場域轉換觀點,實質上是將社會資本定義為了工具性的社會網絡,即社會網絡就是社會資本。隨后,Coleman(1994)對社會資本在社會結構中的功能性展開了研究,認為社會網絡中不同行動者的基于自身利益的各種交換形成了持續的社會關系,這種關系即是社會資源、社會資本。Portes(1998)也提出社會資本是依附于社會關系之中的特殊聯系,是一種能力的表現。Burt(2000)認為結構洞就是社會資本,是企業等經濟活動主體的最終競爭優勢。最終Lin Nan(2001)對于社會資本的論述代表了社會資本理論研究的一般共識。在他看來,社會資本就是嵌入社會網關系中的可以帶來回報的資源投資。由此,這一定義也解釋了社會資本的三項基本特征(劉少杰,2009)。一為,社會資本與社會關系網絡相聯系,互為表里不可分割;二為,社會資本具有一般經濟資本的增值功能,能夠為擁有者帶來更大的回報;三為,社會資本本身是一項投資活動。第二,社會資本理論的分析框架闡釋了社會資本的三項重要價值。其一,社會資本包含了一條因果鏈條(李校生、吳波,2009),即因為特殊的社會結構優勢,便利了行動者對稀缺資源的獲取。這一觀點包含了社會資本研究的兩個重要概念:網絡嵌入和網絡資源。其二,社會資本具有一定的情景性(Alder & Kwon,2000)。不同的行動者對于不同商業目標的追尋,使得社會資本的作用因人、因事而大相徑庭。簡言之,在不同的場景中,社會資本具有極強的權變性。其三,社會資本是一個動態變化的概念。由于Granovetter的弱關系和Burt的結構洞都是一種不穩定的網絡結構,所以網絡中的行動者始終處于活躍的競爭與合作之中。同時,變化著的內外部環境更加劇了網絡的變化。因此,社會資本會隨著網絡結構的調整而變化。

第三,社會資本理論已被廣泛應用于企業研究。在企業研究領域,企業社會資本被認為是企業內部和外部各種具有規范、價值和偏好等特性的社會網絡的集合(Westlund,2003)。對于企業社會資本的作用,范鈞(2011)將其概括為四個“有利于”,即有利于降低企業的交易成本、有利于提高企業的核心能力、有利于企業獲取內外部知識、資源以及有利于提升企業的創新能力。可以說,企業社會資本增加了企業間的信息流動,提高了來自企業合作伙伴的利益回報,開拓了企業創新的來源,是現代企業獲得成長的重要資源。

嵌入性觀點與資本概念的和諧統一

嵌入性是社會網絡理論的核心觀點,資本是社會資本理論的核心概念,深挖二者的思想根源,可以發現許多相似的內容。

(一)社會網絡的嵌入性觀點

嵌入觀點的提出。“嵌入性”(Embeddedness)這一概念最早由Karl Polanyi(1944)提出。在Polanyi(1968)看來,經濟活動通常具有三種形式,即互惠交換、市場交換和再分配。經濟活動的開展受到社會制度、規范、習慣等因素的制約,是以社會關系為基礎而發生的。因而經濟活動是“嵌入或糾纏”于經濟和非經濟制度中的。后來,Granovetter等借用Bolanyi的嵌入思想,進一步探討了嵌入性。

Granovetter(1985)進一步明確了社會關系對于經濟行動的影響,認為“弱嵌入性”的現象更為普遍。事實上,一方面,在傳統經濟社會學領域,帕森斯等人的觀點過度夸大了社會系統對于經濟現象、經濟活動的作用,把行動者視為文化價值規范的偶人(劉少杰,2009),因而是一種“過度社會化”的觀點;另一方面,在古典、新古典經濟學領域,經濟學家將經濟活動中的行動者視為完全理性個人,忽視了人的絕大部分社會化屬性,因而是一種“零嵌入性”的“原子化”觀點。面對這兩種極端的觀點,Granovetter既反對傳統經濟社會學的過度嵌入性觀點,更反對新古典經濟學的零嵌入性觀點,而折中地認為經濟行動的嵌入性是間接受制于關系網絡的一種“弱嵌入性”。

Granovetter認為經濟行動是嵌入在社會關系網絡中的,這種嵌入關系不僅包含了社會網絡規范、文化、政治及宗教等因素,還考慮到了經濟行動的經濟和非經濟動機(劉少杰,2009)。這一表述第一次明確了經濟行動在內容、目標及過程方面對于非經濟行動或制度的依賴程度,由此也奠定了嵌入性理論在新經濟社會學中的核心地位。

嵌入觀點的意義。弱嵌入性觀點的發展為經濟學研究提供了重要啟示,并漸漸成為了從社會學視角分析經濟現象的重要理論工具(邊燕杰、邱海雄,2002)。

嵌入性觀點創新了學術界對于一些重要經濟現象的解釋,使得后來的研究者在市場定價、經濟績效及制度創新等方面做出了新的研究。具體來說,第一,社會關系網絡的嵌入性解釋了市場中的產品定價過程。經濟學理論原本認為市場競爭決定了產品的價格,但買賣雙方對于社會網絡的嵌入常常使得產品的真實價格背離競爭性均衡價格。第二,社會關系網絡的嵌入性能夠促進生產力和經濟績效的提升。人與人的關系決定了生產過程中的分工、合作、激勵、監督,這些都與生產效率有著密切關聯。第三,社會關系網絡的嵌入性影響了經濟組織和制度的形成。產業中關鍵人物的社會網絡構建過程,是對既存經濟組織或制度的重建,新的組織或制度進一步提升了產業的技術經濟效益(劉少杰,2009)。

隨后,嵌入的觀點便活躍于網絡與組織(Nohria & Eccles,1992)、經濟社會學(Lie,1997)、聯盟網絡理論(Gulati,1998)、社會資本(Ports,1998)及組織與戰略等眾多研究領域,并得到了進一步的補充和完善。

嵌入性的類型。對于嵌入的分類,不同的學者從不同角度給出了答案,主要包括關系性嵌入與結構性嵌入、垂直嵌入與水平嵌入、認知嵌入與文化嵌入等類型(張榮祥,2009)。

首先,Granovetter(1985)將嵌入性分為兩類,一類稱為關系性嵌入(Relational Embeddedness),即指行動者是嵌入人與人互動形成的關系之中的;另一類稱為結構性嵌入(Structural Embeddedness),即指行動者所在的社會網絡又是與其他社會網絡相聯系的。關系性嵌入強調行動者在所嵌入的社會網絡中受到的來自社會關系的影響,如各種規則性期望、相互贊同的渴望及互惠性原則等(陳欽約,2010),關注以信任為基礎的對偶交換行為;而結構性嵌入強調行動者在所嵌入的社會網絡中受到的來自社會結構的影響,如來自社會結構的文化、價值等因素(朱曉霞,2011),重視網絡整體中群體關系的影響作用。Andersson、Forsgren和Holm(2001)也把嵌入劃分為關系性和結構性,但他們認為關系性嵌入說明了社會網絡的親密程度和動態變化,而結構性嵌入反映了行動者在網絡內對不確定性的處理,具有相對靜態性。

其次,Schweizer(1997)等學者將嵌入劃分為垂直嵌入和水平嵌入兩類。垂直嵌入指行動者所在的當地階層與他所處在的社會、經濟和政治環境的階層性連結;水平嵌入是指行動者所處網絡在社會性和文化性范圍的滲透(張榮祥,2009)。Halinen和Tornroos(1998)則認為垂直嵌入是指社會網絡中不同層次間的聯系;而水平嵌入是指特定網絡層次中人與人之間的聯系。具體的劃分標準可按照地理范圍、網絡結構以及公司內部層級的不同作出劃分。

最后,Zukin和DiMaggio(1990)等學者認為,嵌入性應劃分為認知性嵌入和文化性嵌入。認知性嵌入是指行動者決策對原有思維意識的嵌入,即行動者對于周圍環境的不同認知決定了他們的具體行為。這類原有認知包括了倫理、道德、情感及審美等因素,它們共同構成制約行動者決策的理性規范。與之相對應的是文化性嵌入,即行動者的行為還要受到來自外部社會網絡的集體理解力的影響。這類影響主要包括組織共同價值、正式規范等文化因素。

總之,不論嵌入概念應當如何分類,經濟行動鑲嵌于社會網絡之中的共識早已形成。

(二)社會資本的共識與分歧

社會資本理論的發展經歷了從分歧到共識,再從共識到分歧的否定之否定過程。在二十世紀,盡管對于社會資本的概念尚存一定分歧,但還是達成了基本共識,即社會資本是鑲嵌于社會關系網絡中的具有回報性的資源投資(Nan Lin,2001)。然而,在這一共識的背后,圍繞社會資本理論發展歷程中的一些基本矛盾,更為深刻的爭論愈發激烈。究竟社會資本是關系還是資源、是集體還是個體、是結構還是行動?對于這三對矛盾的解答是當代經濟社會學領域的討論熱點(劉少杰,2009)。

社會資本:資源還是關系。社會資本究竟是社會關系還是社會資源呢,學術界對此爭論已久。科爾曼(1999)曾指出,社會資本的形成依賴于人與人之間關系的改變。社會資本不同于有形的物質資本,是一種表現為人與人關系的無形資本。并且,社會資本具有很強的功能性,即具有生產性。獲取社會資本有助于人或組織對于特定目標的實現,因而社會資本是一種關系。然而,這樣的觀點受到了大量學者(Burt,1992;Ports,1998)的批評。他們認為社會資本就是一種社會結構中的資源,這種特殊的資源源自人與人之間關系的變化。Burt(1992)更將社會資本強調為一種從他人身上獲取好處的機會和資源。當然,還有一些學者運用折中的思路來看待社會資本,比如Foley & Edward(1999)認為社會資本即是“網絡加資源”。

值得注意的是,單獨的資源和單獨的社會網絡都不是社會資本。由于沒有加入行動者的動態因素,靜態的資源與網絡并不能為行動者帶來實際的效用。而在耿新(2010)等學者看來,作為社會資本載體的人、作為社會資本運轉渠道的社會網絡以及作為社會資本內容的潛在資源,這三者的動態組合共同詮釋了社會資本的內涵。因此,只有依托于人的行動而活躍起來的社會網絡及其潛在資源才是真正意義上的社會資本。

社會資本:集體還是個人。目前,社會資本的集體論被廣泛接受,而個體論只適用于對企業家社會資本等特定問題的研究。社會資本的集體觀點始于Bourdieu的研究,在他看來,社會資本是某個團體為了維持團體的團結和控制而進行的投資。集體社會資本往往具有明確的界限,體現了強烈的排外特征。然而,社會資本集體論的缺陷在于過分強調了社會資本的密集性和緊密性(林南,2001;劉少杰,2009)。集體的邊界和內部的團結僅僅解釋了社會資本的部分特征,社會資本還可以通過開放網絡間的聯結實現流動和增值。即網絡完全有能力將不同團體的內部社會資本進行連接。針對網絡間的溝通,Granovetter、Burt等學者都做了大量論證。

從辯證的觀點來看,個人與集體,其實是嵌入社會情境的兩個層次。個人是嵌入集體之中的,集體又是嵌入更大的社會網絡之中的。一方面,如果片面強調社會資本的集體觀點,就很容易忽略社會資本的行動主體―人。尤其在對企業社會資本的研究中,企業家個人的社會資本往往具有決定性的作用。另一方面,如果過分看重個人社會資本,從而忽視了社會資本集合的整體效應,也是對社會資本理解的一種偏誤(王鳳彬、李奇會,2007)。

社會資本:結構還是行動。既然社會資本是嵌入社會網絡的投資,那么對于這一概念的分析究竟應該強調網絡結構的作用還是行動者個體行為的影響呢,傳統社會學理論并未達成共識。林南(2001)的研究只是盡可能折中了這一分歧。

林南的社會資本理論被稱為社會結構與行動的理論(劉少杰,2009)。他認為存在兩個核心問題,即個體如何在社會關系中投資與個體如何從社會關系中獲利。傳統社會資本研究強調了社會結構視角,而林南卻創新地加入了個體的選擇行為這一因素,從而統一了結構與行動的觀點,也更為真實地反映了社會資本的作用。正如他在《社會資本》一書中提到的,人的選擇行為存在于社會關系之中,而社會關系就是社會結構。因此,對于社會資本的研究,必須堅持在結構與行動的互動關系中層層展開。

結論

經過以上梳理,可以看出,一方面,Granovetter的社會網絡理論及其嵌入思想強調了行動者通過社會互動所構建的社會關系網絡,以及這一網絡對行動者行為的影響。動態的行動者行動與靜態的網絡結構,二者共同揭示經濟社會現象的實質。另一方面,林南等人的社會資本理論,以資源、結構和行動為核心。在他們的理論體系中,資源是一切投資活動的目標,社會結構是投資活動的場所,而行動者及其行動是投資活動的參與者。因此,社會資本是一個包含了社會關系網絡結構與功能的動態變化的投資過程。正如劉少杰(2009)所說,社會資本不僅僅是一種客觀對象,更是一種實踐活動。換言之,社會網絡理論解釋了行動者如何通過社會關系中的聯結實現信息、資源的獲取以及能力的提升,這本就是一種結構與行動的結合。而社會資本的三個要點表明:第一,社會資本嵌入于社會網絡;第二,社會資本可以獲取增值資源;第三,社會資本也是一項投資活動(劉少杰,2009)。即社會資本是資本視角的社會關系和社會結構,反映了社會資源對于經濟體系的重要意義(陸德梅、朱國宏,2003)。

綜上所述,在本文看來,社會網絡理論與社會資本理論既有區別,又有聯系,二者對立統一,相輔相成。但中心點都是圍繞人與人的關系及其互動而展開的。因此,本文的觀點認為,社會資本就是基于信任的、依附于社會關系網絡的、可以為行為人帶來經濟資源的合作關系集合。換言之,社會資本最終將表現為能夠獲取的社會網絡及其資源,因而社會資本就是動態的社會網絡。

參考文獻:

1.Bian Y, Ang S. 1997. Guanxi network and job mobility in China and Singapore. Social Forces 75

2.Burt, R.S. 1992. Structural Holes. Cambridge MA: Harvard University Press

3.Coleman, J. 1994. A Rational Choice Perspective on Economic Sociology, in Smelser,N.and Swedberg,R.(eds). The Handbook of Economic Sociology, Princeton University Press

4.Granovetter, M. 1973. The Strength of Weak Tie [J]. American Journal of Sociology, 78(6)

5.Granovetter, Mark .1985. Economic Action and Social Structure: The Problem of Embededdness [J]. American Journal of Sociology, 91

6.Granovetter, Mark. 1992. Economic Institutions as Social Constructions: A Framework for Analysis. Acta Sociologica 35

7.Lie, John. 1997. Sociology of Markets [J]. Annual Review of Sociology, 23

8.Lin, N. 2001. Building a Network Theory of Social Capital in Social Capital Theory and Research [M]. New York: Aldinede Gruyter Press

9.Ports, A. 1998. Social Capital: Its Origins and Applications in Modern Sociology [J]. Annual Review of Sociology, 24

10.Ronald S. Burt. 2000. The Network Structure of Social Capital. Research in Organization Behavior, edited by Robert 1. Sutton and Barry M. Staw Greenwich, CT: JAL press

11.Schweitzer, T. 1997. Embeddedness of ethnographic cases: A social networks perspective [J]. Current Anthropology 38

12.Uzzi, B. 1997. Social Structure and Competition in Interfirm Networks: The Paradox of Embeddedness [J]. Administrative Science Quarterly, 42

13.邊燕杰,丘海雄.企業的社會資本及其功效[J].中國社會科學,2000(2)

14.曹德駿,左世翔.新經濟社會學市場網絡觀綜述[J].經濟學家,2012(1)

篇9

目前國內高校車輛工程專業網絡通信類課程教學普遍存在以下問題:

(1)課時比重偏低,缺乏對新概念、新技術的介紹;

(2)設備陳舊,缺乏實用性實驗的開設;

(3)科研活動參與率低,未形成完善的創新培養體系;因此,在培養體系、課程平臺、教學模式等方面對車輛工程專業網絡通信類課程進行全新的探討,既可以作為對“機電結合,特色分流”交叉教學的補充和深化,也可以通過車輛工程專業“以點帶面,見賢思齊”,帶動其他專業學生對網絡通信類課程的興趣和創新能力的培養。

2培養體系的改革

現有網絡通信類的課程教學以車載CAN和LIN網絡理論的認識為主,實驗教學則以演示性和驗證性內容為主。但是,傳統的車載網絡已失去原有的主導地位。針對“以車為本兼顧網絡”的原則,需要逐步擴大網絡通信類的廣度和深度,鼓勵學生立足本專業課程,學科交叉,勇于探索。通過車輛工程專業導論和認知實習,重點在于拓寬學生視野,初步建立學生對車載網絡知識體系的感性認識。展示本專業前期積累的各項成果,如飛思卡爾智能小車等,為后續知識體系交叉學習打下基礎。在驗證、鞏固和加深理論教學的基礎上,選擇車輛外圍相對獨立、功能簡單,但系統結構較為完整的網絡通信類實驗項目,力求學生能在課程實驗中能加深對車載網絡通信理論知識的理解,掌握車載網絡算法優化等方面的基本技能。以課程設計、競賽的形式,選擇適當的課題展開具有實際工程應用的綜合訓練。圍繞汽車行業生產、研發過程中具有實際工程意義的問題進行選擇,力求實現能正常運行的實驗室樣機,提高學生在車載網絡通信及優化方面的綜合能力。

3課程平臺的改革

圍繞培養體系的三個層次,對車輛工程專業的課程體系進行了創新性規劃,在專業基礎課中增設網絡通信類基礎課程,整合優化成“大機械類基礎課程平臺”,并配合車輛工程專業主干課,適當增設專業特色選修課,引導學生進行機械設計方向和車載網絡通信方向的分流。在先修機械類、通信類公共課程的基礎上,以學生的專業興趣為主要依據,搭建“車載網絡特色課程平臺”。對原有的課程體系進行調整,既要增設網絡通信類課程,還要兼顧原有機電類課程的設置。相互支撐,構建車載網絡特色課程群,通過車輛機械與電子信息學科體系的交叉,實現創新型、綜合型人才培養的目標。

3.1基礎平臺

通過增設通信原理、計算機網絡等基礎課程,結合相應的課程實習,將通信網絡類課程融入到基礎課程平臺中。以主題會議、專家報告等方式向低年級學生介紹行業前沿技術以及網絡在汽車中具體應用,形成直觀的認知,增強學生的興趣。由于總課時的限制,通信網絡類基礎課程以小課時、重實踐、多交叉的形式進行調整。由于機械類課程在車輛工程總課時中占有較大的比重,因此網絡通信類的課程根據“不同方向不同要求”的原則進行壓縮。在總課時不變的前提下,壓縮課時量,以增設相關網絡通信課程。需要注意的是,在總學時不變的前提條件下,如果不進行專業分流,勢必會造成機械類課程與電子信息類課程在學時分配上發生沖突。面向高年級學生進行專業分流,形成車輛與通信互為支撐、優勢互補的格局。創新性的將部分學生引導到車載網絡通信方向,有效緩解機械與通信類課時沖突的問題。

3.2特色平臺

圍繞新能源汽車、車載網絡等汽車行業重點研究方向,設置課題研究小組,由教授或副教授擔任負責人,配備2-3位中級職稱的教師和實驗室教師,團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確形成結構合理的學術團隊。鼓勵不同專業方向的學生進行自由組合,選擇部分動手能力強的學生參加科研課題研究,為學生的科技創新提供支持。創新平臺的課程覆蓋了車輛、機械、通信等領域,涉及汽車電子、新能源和通信網絡等多個方向,滿足車輛工程本科專業學生的興趣要求。團隊結構合理,知識體系交叉,階梯分工明確;對部分優秀本科生,仿照研究生的培養方式實行導師指導的培養制度,進入實驗室協助配合研究生完成相應的課題研究,實現導師負責、研究生協助的雙導師培養制度。

4教學模式的構建

教師在課程中的教學質量直接影響到學生的學習興趣和創新能力的培養。網絡通信類課程的改革,要求教師同時具備車輛工程和網絡通信的知識,既能將教學內容從機械知識結構拓展到網絡通信領域,也能夠將網絡通信領域的最新技術應用到車輛工程中。但我國高校中在機械工程和電子信息領域中的“雙師型”教師數量明顯不足,缺乏具有實踐經驗的中高級技術人員。為了充實教學隊伍,可以聘請汽車行業有經驗的技術人員作為兼職教師。同時,支持和鼓勵教師深入企業學習新技術。鼓勵學生將新想法、新創意,以發明專利、科技創新競賽的形式實現。對構思新穎的選題給予必要的科研經費和指導,同時設定創新學分,進一步推動創新研究。

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關鍵詞:物聯網專業;課程體系;培養方案;實驗實踐設計

1 背景

無錫是國務院批準建立的物聯網“感知中國”中心,同時也是國家物聯網創新示范區。物聯網行業是當前最熱門、最具競爭力的產業,社會對該專業技術人才的需求十分旺盛。物聯網專業培養的學生知識面廣、基礎扎實、適應性強,具有廣闊的就業前景和良好的發展潛力。

在與物聯網相關的行業企業中,從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器以及信息安全等產品及系統的科學研究、工程設計、產品開發、技術管理與設備維護等發展強勁。

物聯網產業的發展已經寫進了政府工作報告中,物聯網人才高校培養工作也得到國家大力支持,但是作為一個發展初見端倪的新興產業,物聯網各個環節的發展尚不成熟,人才領域劃分和培養方向尚不明朗。在這樣的背景下建設高校物聯網及相關專業,給全國的高校帶來了巨大的挑戰。

江南大學作為首批獲建物聯網工程專業的學校,于2010年6月成立了全國第一個實體建制的物聯網工程學院,成為全國建設物聯網工程學院和專業的領頭羊。江南大學在已有自動化和計算機國家特色與江蘇省品牌專業建設成果的基礎上,獲得國家特色專業建設點、教育部物聯網綜合建設示范基地、物聯網應用技術教育部工程中心等平臺,將依托學校生物工程、食品工程、紡織工程等優勢學科,彰顯輕工特色,采用國際創新型工程教育模式,按照教育部卓越工程師教育培養計劃理念,以學生能力培養為目標,培養物聯網工程專業的創新、創業人才,力爭把江南大學物聯網工程專業建設成在全國同類行業院校中處于領先地位、特色鮮明、示范作用強的本科專業,成為輕工行業的高素質應用型人才的培養基地。

2 國內外高校相關專業情況

物聯網專業作為一個全新學科,受到教育部和各高校的高度重視。截至2010年3月,全國已有700多所高等院系向教育部提交了增設物聯網等相關專業的申請,2010年底包括江南大學在內的34所高校首次獲批建設物聯網工程專業,2011年更有包括高職大專在內的多所學校開始建立物聯網工程專業。

江南大學物聯網工程學院是國內建立的第一個實體學院,其物聯網工程專業現為國家特色專業建設點,無錫市重點扶持專業。經過兩年多的發展,該專業建設思路逐漸清晰,課程體系和實驗規劃已具雛形,并為眾多兄弟院校提供示范。

以物聯網為代表的新一代信息產業發展迅猛,無錫領全國之先,最早開始發展物聯網信息產業。隨著物聯網學院的不斷壯大,學院改變了原有多學科多專業的劃分模式,新成立了自動化系、計算機科學與技術系、信息技術系和傳感技術系4個系(見圖1),在鞏固物聯網特色的基礎上創新優勢,完善了學院內部構架,實現了行政與學術的交融。

目前,物聯網相關項目從國家到地方的投入都很大,并配有工信部、發改委等物聯網專項,極大推動了政產學研緊密結合,產業化得到大力發展。同時,物聯網技術發展很快,涉及多種網絡技術,不同網絡各有特點,適用于不同的應用環境。所以,教學大綱要求學生掌握多種基礎網絡技術(3G、GPRS/藍牙、WIFI、ZIGBEE、專用網絡等)和網絡問路由與數據處理、無線有線網關設計等新技術,在人才培養上也加大了傳感器應用、多網絡融合以及云計算方面的培養力度。

3 人才培養模式與課程體系設置

按照國際創新型工程教育模式,學院改革現有專業培養方案,并注重工程實踐能力的培養,加強學生創新、創業能力的培養。學生培養具有如下特色:有較扎實的通信、控制和計算機(Communication+Control+Computer,3C)專業基礎知識和基本技能;具有獨立分析、設計物聯網系統的工程能力;獨立開展物聯網相關項目的設計和研發能力;應用性強,直接面向工程,為國家和地方輸送專業人才。

本專業培養從事物聯網領域的系統設計、系統分析與科技開發及研究方面的高級工程技術人才,培養的學生德智體全面發展,知識結構合理,具備扎實的電子技術、傳感技術、通信網絡理論、信息處理技術、計算機技術、系統工程等基礎理論,掌握物聯網系統的分析與設計等專門知識和技能,具有一定的人文社科、經濟管理等方面的綜合素質,具備在本專業領域跟蹤新理論、新知識和新技術的能力以及較強的創新實踐能力。

學生在四年的學習中,一二年級打好扎實的基礎,三年級結合所學專業課接觸專業應用背景,進入創新基地開展小型課題研發,四年級跟隨專業導師構思綜合課題,并結合畢業設計開展創新性應用課題研發。物聯網專業教學大綱分為6個模塊:

1)通識教育課程。

根據學校的統一部署,思想政治理論課根據、教育部文件精神進行安排;大學英語實行分級教學,共分四級;數學物理類課程按照機電類專業要求開設高等數學Ⅰ、線性代數Ⅰ、概率論與數理統計Ⅰ、復變函數與積分變換、大學物理Ⅰ和大學物理實驗。

2)學科平臺課程。

開設了機電類基礎課程工程制圖1、程序設計基礎C;根據建立物聯網學院相近專業公用大平臺原則,由電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、電子技術實驗、微機原理及接口技術、信號與系統、軟件技術基礎和物聯網技術導論幾門課程組成全院大平臺課程。同時,結合相近的傳感網、通信工程和電子信息工程等專業的共性要求,開設了數字信號處理和傳感器技術。

3)專業核心課程。

突出體現了物聯網專業重點要求的感知層、網絡層和應用層3個層次的核心課程,包括傳感層的嵌入式系統、無線射頻識別技術與應用、檢測技術與智能系統、網絡層的傳感器網絡原理及應用、通信原理、控制技術及應用、應用層相關的算法設計以及計算機組成原理等課程。

4)專業選修課程。

在專業核心課程的基礎上,確定了幾個模塊的選修課,要求選修合計不少于28學分,即448學時,整個物聯網課程架構以及組織體系見圖2。

對于本專業應該了解的計算機技術、通信原理、信號與系統、控制技術和學科前沿進展專題,作為必選課供學生選修,為學生打下較扎實的理論基礎,共12學分。

第六學期的計算機網絡、面向對象程序設計、移動通信技術和現代物流技術課程組成第一個任選模塊,突出物聯網專業在網絡層的知識的加強,進一步開展網絡協議、定位技術和機器學習等知識的教學;第七學期上半學期的物聯網體系與標準、物聯網中間件技術、M2M技術概論和物品信息制作與識別技術等課程組成第二個任選模塊,突出物聯網專業在感知層知識的加強,要求任選不少于6學分;第七學期下半學期的工程數據庫設計與應用、信息系統集成技術與應用、多網融合系統設計與應用、物聯網系統分析與設計等課程為校企共建課程,重點在物聯網專業的工程應用方面展開,培養了學生的工程實踐能力,要求任選不少于4學分。

5)集中性實踐環節。

主要由4部分組成,對于所有IT類學生必備的金工實習、電子工藝實習、電子設計CAD和電子技術課程設計構成第1部分;培養物聯網專業學生專業實踐能力的算法分析課程設計、軟件編程課程設計、嵌入式系統課程設計和物聯網應用課程設計構成第2部分;培養學生工程實踐能力的企業認知實習、物聯網項目工程設計和多網融合系統設計與應用構成第3部分,這一部分與企業共建;培養本科學生綜合實踐能力的畢業實習和畢業設計構成第4部分,這一部分為校企共建。

6)素質教育課程。

按照江南大學本科生素質學分管理辦法等有關規定,開設軍事理論、軍訓、形勢與政策、社會實踐等素質教育課程,共計13學分。本專業的培養方案本著“卓越工程師”目標設置,重點突出工程應用背景。在方案設置中,我們引入CDIO理念,以工程教育背景設置教學計劃。在第6學期的13-21周,學生將被安排在企業培養,進行物聯網項目工程設計,工程設計的進行方式將參考CDIO模式進行。在第7學期,繼續加強學生理論與實踐的結合能力的培養,課程的設置專門引入了校企共建課程共4個學分的選修課程,且開設了多網融合系統設計與應用實踐環節,用于提升學生的工程實踐能力。第8學期所有的教學培養將在企業進行,即教學計劃學期為2.5(基礎學習)+0.5(企業實習)+0.5(專業學習)+0.5(校企項目研發),累計有1學年的培養由校企共同完成,最終實現教育部重點推出的“卓越工程師”計劃。

4 物聯網工程專業本科人才培養新方案的特色

物聯網工程專業培養方案以模塊化的方式組織,突出了工科本科學生在通識教育和素質教育方面應掌握的知識;學科平臺和專業核心課程構成了物聯網專業學生最核心基礎知識的培養;專業選修和集中性實踐環節則突出了物聯網專業的應用性能力要求。

結合國際先進教學理念和卓越工程師教學培養精神,引入CDIO理念,在培養方案中突出了工程培養理念。第6學期16-21周的培養在企業進行,由校企聯合培養,以企業的實際工程背景進行針對性的物聯網項目工程設計;同時,在第7學期所開設的第3個任選模塊是校企聯合培養方式,根據工程實際安排教學課程內容,由企業副高以上職稱的企業老師和高校教師聯合授課,形成“理論學習+專業學習+CDIO實踐+企業實踐”培養模式,打通理論與實踐教學培養通道。

4.1 專業特色課程設置

1)無線傳感器網絡技術。

該課程圍繞傳感器技術原理、數據調制和通信原理、IEEE802.15.4通信協議標準、網絡結構和拓撲控制、微功耗節點和網關、時鐘同步技術、無線定位技術和算法、網絡協議分析、中間件和數據庫技術、路由算法和加密安全等技術展開。

2)短距離通信與嵌入式網絡。

該課程是物聯網的基礎,應該包括電磁波理論、無線通信加密理論、短距離無線通信標準、通信質量分析、MAC算法設計、數字調制和解調、嵌入式操作系統、簡單網絡協議棧結構、網絡中繼和轉發等。

3)無線射頻識別技術。

該課程包括高頻電路、數據通信基礎、頻譜資源和管理、協議標準體系、防碰撞技術、標簽和讀卡器設計、數據庫和WebService等技術。

4)物聯網系統集成技術。

該課程結合應用背景,從物聯網工程角度出發,按照感知、傳輸和應用3大層次展開物聯網系統集成技術的講述。課程內容包括:硬件系統集成、軟件系統集成、軟件工程設計方法、接口技術、總線技術、系統優化等技術。

4.2 專業特色實踐

針對物聯網專業面向應用的特點,其實驗和實踐一般可以按照認知實驗、驗證實驗和綜合實踐逐級深化規模、不斷復雜,最終設計和實現一個有創意的智能系統。

1)應用認知實驗。

該實驗結合各種物聯網典型應用,按照物聯網體系架構組織可視化強的特點進行實驗。學生從中體驗物聯網概念和技術,激發學習興趣。

2)專業實驗。

該實驗體系分為無線傳感網(WSN)實驗、無線射頻識別(RFID)實驗、嵌人式和短距離通信網絡實驗等。

3)綜合應用創新實驗。

學生可以根據自己的創意,進行系統設計,提出技術路線和實現手段,利用實驗室多種模塊組合搭建系統,實現預期功能。