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摘要:
主要介绍了互联网汽车与智能汽车的定义及区别,并对国内外互联网汽车的发展现状进行了简要介绍,然后对互联网汽车发展过程中牵涉的问题及关键技术进行了分析,最后结合国内现状,对未来互联网汽车的发展提出展望。
关键词:
互联网汽车;智能汽车;自动驾驶;信息安全;V2V;先进驾驶辅助系统
1引言
随着2015年3月5日总理首次提出“互联网+”行动计划以来,“互联网+”已经成为制造业发展与产业升级的契机。汽车产业作为中国五大支柱产业之一,截至2014年底,我国汽车保有量新增1707万辆,目前全国机动车保有量达2.64亿辆,其中汽车1.54亿辆,同时汽车工业的快速发展也给汽车后市场带来了巨大商机,2014年汽车后市场规模已超7000亿元,5年内将超过1万亿元。“互联网+”汽车对于智慧交通的建设也有着重要意义,在有效利用现有交通设施的基础上,充分发挥物联网和云计算技术优势,能够在降低交通负荷、减少环境污染、保证交通安全、提高运输效率等方面发挥效用。因此,互联网与汽车的结合对于汽车产业的升级、智能交通的开展以及汽车相关产业的发展都有重要意义。
2互联网汽车与智能汽车的定义及关系
智能汽车即在普通车辆的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换,使车辆具备智能环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态,并使车辆按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人工操作的目的。而互联网汽车则是以传统汽车机械制造为核心,充分集成互联网企业的操作系统、大数据、通信、导航、云计算、娱乐等资源的汽车。在汽车硬件背后,有一个开放融合的互联网和大数据,围绕用户的用车生活整合线上、线下资源,为用户提供智慧出行服务的互联网汽车生态圈。通过部件电子化、服务互联化、驾驶自动化、汽车生活互联网化等,实现传统汽车与互联网的结合。智能汽车主要是基于汽车本身的技术升级,而互联网汽车则不单局限于汽车技术本身,而是将互联网融合到整个汽车售前/售中/售后等产业链中,重塑汽车产业。因此,互联网汽车与智能汽车相比,拥有更大的内涵,而智能汽车则是互联网汽车实现的基础。
3国内外互联网汽车发展现状
作为互联网汽车实现的基础,智能汽车的实现对于互联网汽车的发展有着基础性作用。对于智能汽车,美国高速公路安全管理局将智能汽车定义为以下5个层次:无智能化(层次0)、具有特殊功能的智能化(层次1)、具有多项功能的智能化(层次2)、具有限制条件的无人驾驶(层次3,如谷歌无人驾驶汽车)、全工况无人驾驶(层次4,可称为完全自动驾驶阶段或无人驾驶阶段)。美国、欧洲、日本都制定了智能汽车发展计划,并开展了多个项目。美国将智能汽车项目分为3个阶段:车内网络建设及智能车辆开发阶段;车内网与V2V/V2I技术集成阶段;车内网、V2V/V2I、Telematics技术集成阶段。美国已通过Safetypilot项目在2014年完成了9000辆车的示范运行测试,而且2014年2月,NHTSA宣布将逐步在轻型车辆上推广DSRC(dedicatedshortrangecommunication,专用短距通信)系统。欧洲则通过simTD项目建立基于局域自组织网络的车路协同式安全系统,并且于2014年,开始在“荷兰—德国—奥地利”高速公路上进行示范运行。日本则通过Smartway项目,利用多种通信方式,集成ETC、VICS(vehicleinformationandcommunicationsystem)、车载导航、Internet连接、驾驶辅助系统等,在OBU(onboardunit)上实现信息服务、网络服务、收费服务等功能。无人驾驶是智能汽车的最高阶段,谷歌从2012年起开始展示其无人驾驶汽车,迄今为止已完成超过70万英里的路测。继谷歌之后,其他国际汽车企业也开始进行无人驾驶汽车的研发,奥迪继谷歌之后第二个在美国内华达州获得无人驾驶测试牌照,沃尔沃在2014年推出无人驾驶量产车型,奔驰则计划在2020年销售无人驾驶汽车。国内互联网龙头(百度、阿里巴巴集团、腾讯公司)分别表示将进军无人驾驶、互联网汽车、智能电动车领域,并分别在硬件开发、平台建设方面开展投资与研发。国内的科技企业乐视、华为分别联手主机厂商打造软硬件合一的智能信息化平台。智能汽车与互联网企业的结合,将发挥互联网企业的优势,把互联网元素融入汽车售前/售中/售后中,实现汽车产业的互联网化,从而实现真正意义上的互联网汽车。2015年4月,阿里巴巴汽车事业部宣布了2015年战略,将联手整车、二手车、本地服务等汽车相关企业,打造“互联网+”汽车产业,利用阿里大数据,将传统的4S服务升级为16S服务,重新定义未来车生活。
4互联网汽车关键技术
4.1ADAS技术
ADAS(先进驾驶辅助系统)是利用安装于车上的各式各样的传感器,在第一时间收集车内外的环境数据,进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术处理,从而能够让驾驶者在最快的时间内察觉可能发生的危险,以引起注意和提高安全性的主动安全技术。ADAS技术包括LDW(车道偏离警告)、VD(车辆检测)、FCW(前向碰撞警告)、PED(行人检测)、TSR(交通标志检测)、IHC(远光自动控制)、HMW(车距检测及警告)、ACC(自适应巡航控制)、PA(泊车辅助)、SVM(全景影像系统)、ARNAVI(增强现实导航)等。这些技术的应用可以有效地辅助汽车驾驶人员进行安全驾驶,降低事故发生几率,但ADAS仍然处于智能汽车的层次2阶段,若要实现层次3、4的无人驾驶阶段,仍然需要进一步实现车与车之间的通信。
4.2V2V通信技术
V2V通信技术的使用使得未来无人驾驶的普及成为可能,这将彻底改变用车方式。通过利用V2V通信技术实现车与车之间以及车与路边设备间的互联,车载设备可以获得城市道路的交通情况和附近车辆的行驶情况,并根据所获得的信息,系统推荐合理的行车路线,减少拥堵时间。另外,车车通信也可以让驾驶员了解周围车辆的驾驶情况,并避免追尾、撞车等交通事故的发生。在实现车与车之间以及车与路边设备间的互联时有两种技术方案:DSRC(IEEE802.11p)技术与LTE-V技术。DSRC技术是现在主流的V2X技术,但其也有投资成本高、性能受密度影响大等缺点。从2014年开始,大唐电信、华为等厂商在3GPP提出了LTE-V,通过LTED2D(devicetodevice)方式实现V2V通信,同时通过传统LTE蜂窝网络实现车载信息服务。DSRC技术与LTE-V技术优缺点比较如下。(1)DSRC•受各国政府支持,技术经过较长时间演进与试验,相对成熟;•需要大量部署支持IEEE802.11p技术的RSU,部署时间较长,成本较高;•支撑安全应用的系统容量受限(美国提供10MHz带宽,欧洲提供30MHz带宽);•IEEE802.11p采用CSMA/CA资源竞争方案,存在拥塞问题和隐藏终端问题;•安全和维护技术复杂;•对未来ITS业务需求的支持,缺少清晰的技术演进路线。(2)LTE-V•标准尚在制定过程中,技术相对而言成熟度较低;•部署相对容易,可以利用现有蜂窝网络,不需要部署新的网络设备;•频谱带宽分配灵活,可根据实际情况增减;•传输更可靠,集中式资源分配协调技术,降低竞争冲突分组丢失;•3GPP持续演进,可支持未来ITS业务需求。以上两种方案各有优缺点,因此未来采用哪种方案还需要通过进一步应用实践进行验证。
4.3手机与车机互动技术
随着智能手机的不断普及,手机的很多应用,如导航地图应用、在线音乐应用等,已越来越多地被用户使用。智能手机在服务提供上相对嵌入式车机具有应用数量巨大、更新迅速的优势,但也存在着影响驾驶安全的问题。因此为了融合手机与车机的优势,手机与车机的互动方式应运而生。业界主要存在两种手机与车机互动模式:API交互模式和屏幕投射模式。API交互模式的原理是通过标准的API协议将车内信息网关和汽车的部分能力进行开放,从而实现手机与车机的互动。屏幕投射技术能够实现用户直接操作手机所导致的屏幕变化同步映射到车机屏幕上,用户可以在车机屏幕上对手机应用进行触屏操作,这些操作信号能被手机接收为当前手机应用的输入。目前实现模式主要包括镜像链接(mirrorlink)、Wi-Fidisplay及基于MHL/HDMI+蓝牙的互联模式。镜像链接通过蓝牙/USB/Wi-Fi承载方式以及Wi-Fidisplay通过Wi-Fi直联方式,都可以将手机屏幕投射到车载终端的屏幕,然后通过车载终端对手机应用进行控制。基于MHL/HDMI+蓝牙的互联模式则通过MHL/HDMI进行数据流传输以及通过蓝牙技术进行控制信令传输。镜像链接、Wi-Fidisplay技术的基本模式一致,只是实现的协议栈不同。Wi-Fidisplay原本定位于手机与电视屏幕等高画质显示屏之间的互动,因而更注重视频压缩、传输时延,这方面优于镜像链接,但Wi-Fidisplay的手机耗电较大。而基于MHL/HDMI+蓝牙的互联模式,其音视频传输性能在各种传输方案中更优,可支持未经压缩的高达1080P的高清视频和数字音频且有很大余量,MHL同时具有超低的工作电流和待机功耗。车机与手机通过屏幕投影模式建立互动连接后,车机可以随意使用手机上的任何应用。而且两者的UI界面完全一致。API交互模式下,车机只能使用手机来使用这些API开发的应用,两者的显示并不完全一致。相对而言,屏幕投射技术能够带来更开放的用户体验。
4.4事故紧急救援呼叫
车辆事故紧急救援呼叫基于汽车传感、移动通信、卫星定位技术,在事故发生后的第一时间与公共救援中心取得联系,并自动将车辆位置及车辆信息发送至救援中心,救援中心确认事故后对事故人员进行救援。汽车发生事故时,车辆需要发起车辆事故紧急救援呼叫至紧急公共服务点请求救援。汽车需要支持通过安装在车辆上的多个传感器感知碰撞事故的发生,并以此自动触发车辆事故紧急救援呼叫。汽车应获取车辆事故数据并向紧急公共服务点进行发送。为了帮助救援人员更快地进行救援,需要获取并上传的数据包括车辆经纬度位置数据、车辆类型、驾驶方向、事故发生时间、车辆识别码(VIN)等信息。在救援请求数据的发送上,应选择可靠的通信技术方案,现有网络下,可供选择的通信传输技术包括:短消息技术、移动分组数据业务技术、DTMF(dual-tonemultifrequency,双音多频)技术、带内调制解调技术。根据车辆事故紧急救援呼叫的特点,在通信传输技术分析中着重考虑包括数据传输时延、可靠性、技术实现难度、网络覆盖度以及是否可以与事故救援语音呼叫一同路由5个维度。表1总结了短消息技术、移动分组数据域业务技术、DTMF技术和带内调制解调技术这4种通信方式优缺点。从现在国际上的车辆事故公共紧急救援呼叫技术选择来看,欧盟eCall与俄罗斯选择了带内调制解调技术,通过3GPP与IETF进行了技术规范,并组织产业链厂商进行技术验证与产品开发。而日本HEM-NET则采用3G移动分组数据技术。分析其原因主要是欧盟与俄罗斯地域广大,语音相对移动数据来说覆盖率较高,并且公共服务点分散,采用基于语音通道的带内调制解调技术较佳。而日本地域狭小,3G分组数据业务覆盖较高,并且HEM-NET采用集中调度方式,平台统一,从而采用3G分组数据技术较佳。由于我国的情况与欧盟及俄罗斯类似,因此采用基于语音通道的带内调制解调技术较为合适。随着LTE技术发展及网络建设,VoLTE已成为未来的发展趋势,基于VoLTE的车辆事故紧急救援呼叫技术也需要进行进一步的关注与研究。
4.5语音识别技术
在车辆驾驶环境下,人机交互的有效性和简洁性对于驾驶的安全性有着非常重要的意义。在车内环境下,语音交互相对于按键交互等传统的车内交互手段有着非常明显的优势,可以解放驾驶人员的双手,减少驾驶分神的情况,从而提高驾驶安全性,降低事故的发生。但现有车内语音识别的准确率不高,主要存在以下挑战。•车内环境复杂,有各种噪音、回声的干扰,会对语音识别的准确率造成不良的影响。因此,为了提高车内复杂环境下语音识别的准确率,需要在采样时,大量收集实际场景下的语料,完善语音识别模型,不断优化体验效果。•各种方言及口音,同样也会极大地降低语音识别准确率。因此,车内语音识别开始从本地识别向在线识别转变,通过云端的语音识别引擎收集大量具有方言特质的语音语料,从而进行实测模型训练与识别匹配,可以大大提高不同方言口音的识别率。•语音识别是一门交叉学科,涉及从语言学到通信理论等方方面面的内容,涉及声纹、TTS、ASR等技术,同时也需要针对车内环境做特殊处理。此外,也需要软件、硬件的共同配合协同,技术门槛较高。因此,车载语音识别技术还需要进一步的优化完善,提高识别的准确性,才能满足未来互联网汽车的业务需求。
4.6互联网汽车信息安全
随着汽车智能化水平的不断提高以及互联网汽车数量的增多,互联网汽车的信息安全问题越来越明显。CharlieMiller在2015年黑帽子大会上公布了攻击Jeep的方法,通过移动通信网络成功远程控制了一辆Jeep自由光。此外,随着V2V及V2X技术在未来的普及,随之而来的网络安全问题也不断得到显现。互联网汽车安全威胁主要牵涉以下方面。
(1)外部通信安全威胁
随着车辆与外部通信的增多,外部通信(包括蜂窝通信网络、Wi-Fi、蓝牙、V2V/V2X、DSRC等)面临多种安全威胁,这些威胁分别会破坏汽车与外部所传输数据和控制信号的保密性、完整性和可用性。
(2)车内信息系统的安全威胁
车载信息系统已逐渐普及,针对车载信息系统的安全威胁也不断增多,包括针对操作系统及应用的威胁。这些威胁包括证书校验、安全更新、用户隐私数据、访问权限等方面。
(3)车内电子电气系统的安全威胁
由于车辆内部电子电气系统在设计初期是相对封闭的网络,设计初期对于安全性的考虑较少,所以攻击者一旦通过外部网络占领车载智能终端,则很可能对内部电子电气系统全面控制。
(4)针对云端的安全威胁
对车载云端服务来说,由于提供的服务将与车辆行驶安全相关,黑客的攻击手段也会有一定差异。主要包括通过云端的非法汽车控制、黑客挂马威胁、汽车固件更新管理的非法使用以及未经授权的终端对云端的攻击等。因此,为了保证互联网汽车的安全性,应通过多种安全措施,在云端、通信网络、车内信息系统及车内电子电气系统等方面提供全面的安全保证。安全措施包括:车载智能系统防篡改与完整性校验、外部设备接入的认证和权限审核、远程更新的认证及加密、用户隐私数据的权限控制与加密、通信数据的加密与证书管理等。
5结束语
互联网汽车已成为未来智能交通的重要组成部分与发展趋势,通过互联网汽车不仅可以提高出行效率、降低拥堵、减少事故,而且可以打造开放融合的汽车上下游产业环境,实现汽车与互联网的结合,从而彻底改变未来交通的模式与生态环境。
参考文献:
[4]李洁.基于车联网的事故公共紧急救援呼叫现状及关键技术分析[J].电信科学,2014,30(11):56-60.
【关键词】移动;互联网;终端;技术;发展
1.引言
移动互联网在2013年呈现出快速发展的趋势,包括移动网络技术、移动业务、移动产品以及移动终端等,毫无疑问移动互联网终端也已发展成为互联网技术的重中之重。随着移动互联网在硬件技术和软件技术上的不断革新和推进,以及云计算等全新互联网理念的应用,移动互联网终端技术将成为未来互联网技术中最为重要的支柱。本文对有关移动互联网终端技术进行分析和探讨,不足之处,敬请指正。
2.移动互联网终端的类型
移动互联网终端,实际上是可以和互联网进行连接的,并且搭载了一些应用服务的终端设备,按照不同的市场需求,移动互联网终端分为功能型终端和智能型终端。其中,功能型终端主要是以一项功能为主,包括无线pos机、普通手机等;智能型终端是一种开放性的应用编程接口,包括笔记本、平板以及智能手机等。
2.1 功能型终端
功能型终端的功能比较固定,对运行的要求也不高,其软硬件系统也比较简单,使用的是嵌入式操作系统,所以成本、功耗以及体积都能有所控制,也可以在许多场景下广泛使用,现阶段广泛应用于远程信息录入、交通管理以及工业控制等。
2.2 智能型终端
智能手机、平板电脑以及笔记本电脑等这些移动设备,其硬件和软件都可以满足日常娱乐、工作、社交等不同需要。智能手机和平板电脑主要是利用精简指令集,既确保性能又减少功耗,电池的使用时间也比较长,笔记本使用的是复杂指令集X86架构,性能好然而能耗高,使用时间较短。
(1)智能手机
近些年,智能手机从仅仅有通信功能发展成支持第三方应用,从其CPU仅仅100HZ演变成目前的2.6GHz四核甚至八核,摄像头从几十万像素演变成几千万像素,以上数据都表明智能手机在近些年的蜕变,和掌机融合增加的游戏体验、语音及视频服务、大屏幕、高配置、触摸屏以及诸多第三方应用程序等。
(2)平板电脑
平板电脑以往仅仅是书籍的替代品,慢慢转变成具有高主频CPU、流畅性能、方便携带,能够进行阅读、娱乐、工作以及展示的作用,比如苹果ipad、三星Galaxy系列等。
(3)笔记本电脑
笔记本是一种具有高性能、方便携带、大屏幕以及可以满足工作娱乐需求的一种电脑,在移动互联网终端中具有重要地位,未来笔记本性能和UI交互界面方面还会有巨大的进步,同时续航行和可携带性方面也将有所提升。
(4)可穿戴设备
可穿戴设备就是直接穿在身上,整合到用户衣服或者配件的一种便携式设备,一方面是一种硬件设备;另一方面利用软件实现数据交互和云端交互的功能。作为移动设备的一种,包括智能眼镜、智能手表、智能手环等,目前来看还无法独立使用,但是未来会在移动互联网终端发挥出重要作用。
3.移动互联网终端技术分析
移动互联网终端技术中可以简单的分为硬件技术和软件技术,二者相互依托,共同组成移动互联网终端技术。
3.1 硬件
移动互联网终端技术中涉及到的硬件部分如图1所示。
图1 移动互联网终端硬件技术
移动互联网终端的核心是芯片,芯片的处理器将向高速率发展,可以支持多种通信协议,满足4G多制式需要。处理器方面依然是以ARM架构为主,处理频率越高、集成图形处理芯片和诸多接口的方向发展。因此,移动芯片技术一方面是向多芯片组发展,一方面在制作工艺、功耗以及集成度方面将有更加优秀的表现。
移动互联网终端的屏幕技术主要有两个部分,一是显示屏技术,一是触摸屏技术。其评价标准包括颜色、材质以及尺寸,显示屏的技术从冷阴极荧光灯管CCFL向LED灯管转变,具有低能耗、高寿命以及反应灵敏的优点;驱动也从无源驱动到TFT方式转变,可以完成独立精准控制;显示材质上从IPS向S-IPS转变,视角大的同时,亮度和厚度也更加符合现代人的要求。
触摸屏技术逐渐兴起,尤其是投射式电容屏占据主流地位。触控屏的成本较高,为了对其进行有效控制,技术方面有ON-Cell方案和In-Cell方案,是比较成熟的技术方案。同时为了促进用户体验的提升,移动互联网终端显示屏方面还会有软性屏幕技术、触感压力技术、电磁笔技术等的应用,总的来说还是向着尺寸大、屏幕清晰、功耗低以及人性化输入等方面发展。
传感器方面是实现移动互联网终端丰富功能的重要基础,比如加速度感应器使得设备精度更高,陀螺仪传感器支持旋转,以及光影感应器、气压感应器以及重力感应器等,让移动终端设备实现全面感知。除此之外,还有摄像头技术、红外摄像技术、电池技术等。
3.2 软件
移动互联网终端的软件方面以智能终端操作系统为支撑,结合其他中间件,实现本地应用和Web应用。其中本地应用以IOS+APP为主,Web应用以HTML5+APP为主,操作系统也基本上是三种模式,包括系统闭源+封闭文件管理系统、系统闭源+开放文件管理系统、系统开源+开放文件管理系统,三者各有优缺点,可以满足不同用户的不同需求,但是也要注意兼容性的问题。
图2 移动互联网终端软件架构
应用软件技术方面,一是越来越具有本地特色以及深度集成的特点,包括电话薄、短彩信等;另一方面一些运营商业务出现替代产品,比如腾讯的微信、移动的飞信等。除此之外,移动互联网终端软件技术还要解决软件和硬件的适配性问题,这是以后完美解决终端技术方案的有效因素。
3.3 其他
除了移动互联网终端硬件和软件技术之外,还有一些较为新颖的技术,比如人机交互技术(HCIT)、语音处理技术、体感动作识别技术、社交网络服务技术、移动支付技术、云计算技术等。
4.移动技术的发展及预期
为了满足移动互联网发展要求,移动互联网不断向围绕客户需求、终端多样化以及4G竞合时代融合等趋势发展。移动终端终无论是搜索方面,用户体验,还是应用软件,都将全面超越传统终端设备。而在不远的将来,我们已可以预见如谷歌眼镜、iwatch等一类穿戴型移动设备将引领移动终端的发展,成为谷歌、苹果等巨头下一部竞争的主战场。在无线充电技术、新型电池技术、动作捕捉识别技术及新型显示器技术的发展带动下,新型穿戴型移动设备将彻底打破目前以智能手机为主流的移动终端发展格局,改变人们改变日常生活和生产办公习惯,结合云计算和大数据的发展趋势,引领我们进入新时期的智能生活。
参考文献
[1]颜健.移动互联网和GPS功能助推智能手机再次腾飞[J].通信世界,2008(34)
[2]丁海,杨彦格,吴静.手机智能化和移动互联网对电信运营商的影响分析[J].信息通信技术,2011(04).
[3]卢曦,汪茂.网页应用在移动终端中性能优化的研究[J].电脑知识与技术,2011(01).
Key words: Internet +;microcontrollers;teaching reform
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)21-0165-02
0 引言
“互联网+”是创新2.0下的互联网发展的新业态,是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进及其催生的经济社会发展新形态。“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果,推动经济形态不断地发生演变,从而带动社会经济实体的生命力,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。互联网+”是两化融合的升级版,将互联网作为当前信息化发展的核心特征提取出来,并与工业、商业、金融业等服务业的全面融合,其具体的应用包括工业、金融、商贸、智慧城市、通信、交通、民生、旅游、医疗、教育等方面。这个充满创新的“互联网+”时代,给相关的技术人员带来了机遇和挑战。
本文重点探讨了在“互联网+”时代技术背景下,如何有效把握单片机相关的教学内容和实践方法的改革,才能突出培养学生运用所学知识和技能解决实际问题的综合应用能力。
1 单片机教学与“互联网+”时代技术的特点
《单片机原理与应用》是工科院校相关专业的重要的专业必修课,是一门集电子、计算机、语言编程等技术的应用性很强的课程[1-2]。了解单片机的工作原理,掌握单片机技术,将理论知识指导实践生产,成为相关专业大学生的重要任务[3]。传统的单片机教学方式,学生可掌握单片机的基础编程方法和接口基本使用,而结合实际需求针对具体功能的单片机系统的综合设计能力还有一定的欠缺。目前的单片机教学中,存在着理论课和实验课结合力度不强,实验内容陈旧、缺乏时效性,综合实验难以开展,教学方法陈旧,实践教学重视度不够,并且实验手段单一且脱离实际,对实践操作考核针对性不强等不足之处。“互联网+”时代对单片机或嵌入式教学改革提供了机遇与挑战,并对单片机教学在教学内容、教学方法和课程体系设置上都提出新的迫切要求。 “互联网+”时代的技术载体是物联网技术,其是物联网思维的进一步实践成果。物联网架构的三个层次包括感知层、网络层和应用层,其关键技术都涉及到单片机嵌入式系统的具体应用,这也为单片机教学改革提供了很好的教学题材、研究内容、方法探讨。将“互联网+”的相关技术应用到“单片机原理与应用”这门以实践为主的教学中,锻炼学生解决实际问题的综合设计能力,为学生将来在“互联网+”时代相关产业的就业提供技术储备。
2 教学内容和方法改革
传统的微机原理、单片机和嵌入式系统等相关课程传统的教学内容是8086、51内核、ARM7内核单片机硬件结构、指令系统、汇编程序设计、中断技术、定时器/计数器、串行通信、存储器扩展技术、接口系统软硬件设计等。结合“互联网+”时代的产业技术要求,计划将单片机整个教学过程更改为基础理论研究和实践动手创造两个阶段。基础理论研究阶段即采取课堂集中授课的方式完成,其课程包括微机原理接口与技术、单片机原理和嵌入式系统原理及应用三门课程,此三门课具备实践为主的特点,需要增加实验课程的课时比例,各课程若总课时设定为48学时,实验课时最低要保证16学时。同时结合“互联网+”时代的相关技术和应用在基础理论研究教学任务完成后,增加实践动手创造必要阶段,即在大三大四增加单片机课程设计阶段及开展嵌入式短学期学习,特别是针对物联网专业的学生,开展卓越工程师计划,让学生进公司进研发团队,可参与具体的物联网相关嵌入式产品设计。具体教学内容和方法改革如下。
2.1 课堂教学内容和课时安排
“互联网+”时代的单片机课程的教学重点在于如何将单片机与无线通信的“互联网+”技术紧密联系在一起。单片机的课程基础包括C语言、模拟电路、数字电路等课程,在进行单片机正式授课内容前,教学安排中要学生对重点基础课程内容进行对应的复习。传统的单片机课程内容一般离不开89C51相关的内容,这里建议单片机课程的对象可以采用新型市场上比较热门的芯片进行对应的介绍学习,笔者课堂教学采用意法半导体主控制芯片STM8,总课时一般设定在至少48学时,实验课时至少设置在16学时。32学时的课堂教学计划见表1。此教学计划中只针对性的讲述STM8单片机常用的汇编指令以及循环和跳转等汇编语言程序设计方法,重点讲解单片机C语言程序设计和物联网基础知识的教学内容,重点让学生掌握单片机最小系统以及应用设计方法的教学内容。
其中,用10学时进行嵌入式产品设计基础知识学习,包括GPRS接口、蓝牙接口、WIFI接口、GPS接口、温湿度传感器接口等,并提供给学生相关的学习资料和调试源代码及过程,此过程以学生自主消化吸收为主。这一部分知识的掌握好坏程度在后续的单片机课程设计阶段将得到进一步的提高。
2.2 基础实验内容和课时安排
课程的基本实验安排是至少16个学时,与32个学时的课堂教学穿行,有效提高学生动手能力及学生学习掌握STM8片内资源使用及相关类似单片机的开发环境安装、开发工具使用单片机软件的编程方法。在实验过程中,采用STM8单片机实验箱,实验2人一组,编程语言采用C语言为主,汇编语言为辅的方式,完成4个题目的实验内容。实验题目以及内容要求见表2。
这6个实验涵盖了学习任何一种单片机的基本思路和STM8单片机的程序设计的具体课堂教学内容。在整个实验过程中,建议学生上机之前对实验内容进行了解,上机过程中集中时间进行调试,在实验教师的帮助下,学生了解单片机的使用方法及掌握单片机编程知识的基础上,进一步加强其发现问题以及解决问题的能力,为后续的短学期课程设计以及毕业设计的进一步实践打下坚实的理论基础。
2.3 课程设计内容和课时安排
在学生完成单片机的课堂教学以及基础实验内容后,在大二下学期即可安排短学期进行单片机课程设计,时间安排在两周较好,课程设计内容为设计实现一个完整功能的单片机应用系统(这里强调不局限某种单片机),学生2-3人一组,每个组成员项目分工,最终课程设计考核采用现场实物与PPT答辩的方式,在这个过程中,每个小组成员通过查阅论文资料选择自己小组的设计题目,然后题目需有教师确认后方能进行。学生整个过程中,主动完成设计总体方案、设计原理图与PCB、最后焊接PCB板、硬件调试、软件调试等一系列实践相结合的工作,其中教师需要安排4个学时的答疑时间给同学,帮忙解决一些同学解决不了的问题。在课程设计考核过程中,学生以组为单位汇报PPT(PPT内容必须包括项目进行过程中遇到的问题,如何解决的),教师集中评点,指出各小组设计方案中的优缺点,给班级同学一个共同交流学习经验的机会,同时也培养了学生的学习兴趣和创作热情。
该课程设计目的是锻炼学生动手、编程能力,通过该课程设计,学生可理论联系实际,充分了解项目从选题、立项、分析到完成的整体过程。对于大学生创新、自学、动手等能力及专业热情都有较好的培养,为学生在后续专业学习和实践打下坚实的技术基础,同时也为学生参与大学生国家或省级电子设计大赛、飞思卡尔大学生智能车比赛、全国大学生物联网创新创业等竞赛提供有力的技术保证。基于本课程整体教学改革实践的成果,本校仅在2015年期间,国家级省级电子设计大赛、飞思卡尔、物理网创新创业大赛中取得一等奖共计5项,其他奖项若干,也为后续相关竞赛积累了丰富的经验。
【关键词】工商银行 电子银行 问题研究
一、工商银行电子银行发展现状
电子银行业务依托互联网、电话、手机等的快速发展而产生。电子银行以客户为中心,是一种先进的金融服务手段。工商银行的电子银行业务主要包括网上银行、电话银行、手机银行和自助银行。其中工商银行的网上银行是依托互联网建立的一个虚拟银行柜台,包括企业网银服务和个人网银服务;电话银行是采用电话自动语音和人工坐席等方式来服务的;手机银行伴随着手机功能的完善而趋向更加的智能化,集查询、交费、转账等功能与一体;自助银行业务主要是通过POS机终端、ATM自动柜员机和查询缴费机等自助终端来实现的。
截止到2012年底,中国工商银行实现净利润2386.91亿人民币,同比增长14.5%,继续保持全球最盈利的银行。其中,网上银行交易量突破300万亿元,同比增长17.2%;手机银行客户总数突破7400万户,交易额增长了近17倍。由此可见,工商银行的电子银行业务快速发展,并且得到了越来越多的客户的认可,市场占有率大幅提高。但是在各大银行都普遍重视电子银行业务的今天,这一优势并不明显,并且在技术革新上还存在很多问题。
二、工商银行电子银行的优缺点
电子银行不同于传统的银行柜台式服务,使银行的服务更加便利和人性化,得到了越来越多的客户的认可,但是电子银行的出现也存在很多缺点和不足。
(一)工商银行电子银行的优点
1.实现了银行的客户分流,大大减少了柜面的压力。电子银行的出现使得很多业务都可以在非柜面操作,或者客户自助完成,这样就为柜台服务更多的优质客户提供了便利。
2.大大减少了银行的营业成本。电子银行中除ATM机之外,其他服务成本都比较低,这样银行就大大减少了房租、设备、人力资源等方面的成本,有利于提高银行的盈利水平。
3.电子银行的出现延长了银行服务的时间,为客户提供了便利。电子银行可提供全天24小时、全年365天的服务,不受银行营业时间的限制。
4.电子银行便于银行职工业务素质的提高,为客户提供差异化服务提供了可能。表1充分说明了电子银行较传统的柜台服务的优势所在。
(二)工商银行电子银行的缺点和不足
1.电子银行的群体覆盖面低。由于电子银行的实施是以一定的计算机、网络等通讯设备的运行来实施的,这样很多群体接受起来比较困难,老年人和受教育程度低者最为突出,而且很多人对虚拟的电子银行存在很多的不信任感。
2.电子银行存在一定的安全隐患。安全隐患一部分来自工商银行内部,这也是电子银行发展的主要瓶颈。电子银行容易遭受到黑客攻击,同时银行的技术水平也或多或少的滞后于科技的发展。另一部分隐患来自客户,客户由于风险意识不足,在操作电子银行的过程中无意识地产生很多安全隐患。
3.电子银行的创新不足,使用受限制。电子银行是基于数字、网络和知识经济的快速发展而兴起的,但是现阶段工商银行的创新力不足,而且电子银行的操作也不是万能的,受很多因素的影响,其操作不像柜台操作那样全面。很多业务还是要到柜台上去做,这就严重制约了电子银行的进一步发展。
三、工商银行电子银行的发展建议
工商银行电子银行虽然有很多的优势,但是其缺点和不足也是不容忽视的。为保障工商银行电子银行的快速发展,需要从以下几个方面对电子银行进行改进:
1.以客户为中心发展电子银行。电子银行接受群体的覆盖面低,极大地阻碍了电子银行的进一步发展。因而,工商银行要从客户需求出发,设计出符合大多数客户需求的产品,同时注重产品的维护。除此之外,还要加强客户对电子银行风险的认知,提高客户的风险防范意识,最大限度的降低客户损失。
2.加强对工商银行员工的培训。员工的个人行为与电子银行的发展息息相关。因而,需要在电子银行相关产品的了解,产品的营销策略,员工个人的服务态度和服务理念,维护客户的忠诚度等方面加强对员工的培训。
3.加强各网点对电子银行的推广。现阶段,工行的电子银行还有很大的提升空间,而且银行间的竞争更加激烈,因而必须注重提高各网点对网银的销售能力,扩大网银的市场覆盖面。还要注重网点客户关系的维护,抓住机会来满足客户的需求。
4.针对工商银行电子银行存在的安全风险做好严密而有效的防范措施。采取事前监控、事中授权和事后监督等措施做好防范。除此之外,还要加强电子银行的技术更新,力争与科技发展同步。
5.扩宽服务领域,加强新产品的开发。工商银行应该积极开发新产品,立足高起点,制定中长期发展计划,重点开发网上银行的理财、金融顾问等当前新颖的业务方式。同时还要注重观察和分析客户的交易行为,力争为客户提供个性化服务,使工商银行的电子银行业务在同行业中处于领先地位。
综上所述,作为当代银行业发展方向的电子银行具有传统银行业不可比拟的优势,工商银行在大力发展电子银行的同时还要注重电子银行业务的与时俱进。
参考文献
关键词:伪静态; Struts; Action Servlet; Action
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)06-0118-02
早期的网站都采用静态网页技术,网页的内容更新都是由人工编辑修改的,浪费很多人力资源。静态页面的URL大多以.htm和.html结尾。随着互联网信息量的不断壮大,网站开发人员为了减轻网站服务器的负荷和提高网站安全性,各网站都不约而同地采用了动态网页技术。动态页面一般指服务器端脚本程序与HTML文件相混合的页面,它可以访问数据库中的内容,动态页面的内容随着数据库内容的变化而自动改变,不需要人工编辑修改。当用户访问动态网页时,Web服务器会根据用户所访问页面的URL,执行相应页面的程序代码,把程序执行结果转换成静态页面反馈给用户。比较常用的动态网页技术有:ASP、、JSP、PHP等。
动态网页技术有提高网站开发速度、占用空间少等优点,但是它的资源占用比静态网页高,而且对搜索引擎不友好。静态网页虽然占用空间大,但是它的访问速度更快,资源占用更少,特别是对搜索引擎友好,更容易被搜索引擎收录。鉴于静态和动态网页技术的优点和缺点,又出现了伪静态技术,它是在保留动态网页优点的基础上,使页面URL静态化,即使用静态URL来访问动态网页,使URL不带动态参数(没有问号),骗过收录的爬虫程序。本文研究基于Struts框架实现伪静态技术的方法。
一、Struts框架
JSP是Java Web应用开发的核心技术,与Struts框架结合在一起,可以快速高效地开发出Java Web应用程序。Struts通过ActionServlet实现Model2架构,是Struts框架的核心,是中央控制器,所有的用户请求都先由ActionServlet来处理,然后由ActionServlet把请求转发给Struts的一个Action。Struts框架只允许在一个Web应用中配置一个ActionServlet类,在应用的生命周期内,仅创建ActionServlet类的一个实例,该实例负责用户的所有请求。
ActionServlet在web.xml(Web应用配置文件)中的配置如下:
action
org.apache.struts.action.ActionServlet
config
/WEB-INF/struts-config.xml
action
*.do
一般情况下,ActionServlet只负责处理所有以.do结尾的URL,所以配置为*.do。
二、基于Struts框架实现伪静态技术
(一)Struts实现伪静态的两种配置方法
静态网页一般以.html结尾,而ActionServlet却只会处理以.do结尾的请求,所以想要通过Struts框架实现伪静态技术,就必须配置ActionServlet也可以处理.html结尾的请求。其实在Web应用中配置Struts时,可以让Struts同时处理多种形式的URL,通过在web.xml添加多个元素来
实现。
伪静态技术可以通过两种形式的配置方法来实现:一个是以扩展名形式,另一个是以路径形式。
1.扩展名形式。
能够同时处理.html和.do结尾请求的ActionServlet的配置如下:
action
*.html
action
*.do
在元素中配置了要处理的伪静态页面的扩展名“.html”,配置成功后ActionServlet就可以处理.html结尾的URL,此时用户实际访问的并不是静态网页,而是Struts的ActionServlet和Action运行的结果。
2.路径形式。
可以在元素中设置一个以/开始的URL,如/public/*,表示以public开始的所有URL都由Struts来处理,此时的URL可以由任何扩展名来结尾,包括.htm、.html等静态URL。配置如下所示:
action
/public/*
action
*.do
元素中配置了要处理的伪静态页面的路径“/public/*”。
(二)在Struts中配置伪静态URL的Action映射
当Struts处理用户请求时,会把请求转发给一个Action类,在Struts的配置文件struts-config.xml中需要设置用户请求路径和Action的映射关系,需要为伪静态URL映射一个Action类。不同形式的伪静态配置方法,将会有不同的结果。
如果以扩展名*.html形式配置了伪静态,在struts-config.xml中映射如下的Action:
此时HTMLAction类可处理用户请求路径为abc.html和abc.do的请求。
如果以路径/public/*形式配置了伪静态,在struts-config.xml中映射如下的Action:
此时HTMLAction类可处理用户请求路径如/public/任意字符串.html的请求,但是在路径“/public/”后不能再出现/字符,即只能处理public直接路径中的用户请求,不能处理public的子路径中的用户请求。
如果想要处理public的所有路径中的请求,包括子路径,就必须配置如下的Action映射:
此时HTMLAction类可处理用户请求路径如/public/任意字符串.html的请求,但是与上面不同的是,可以处理public的子路径中的用户请求,即可以处理以public开始的任意请求路径。推荐使用本方法实现伪静态技术。
三、结语
本文分析了通过Struts框架实现伪静态技术的方法,介绍了两种形式的配置方法。可以发现,以路径形式配置伪静态,且设置Action的path为“/**.html”,可以简化伪静态的配置,具有很好的应
用性。
参考文献
[1] 周志坚.动态网页静态化的实现[J].无锡商业职业技术学院学报,2007,7(3).