时间:2023-07-17 09:48:54
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关键词:计算机;电子工程;技术;运用;发展
一、计算机电子工程这项技术的应 息时代,在市场的激烈竞争中信息的作用
一、计算机电子工程这项技术的应 用特点
1 具有网络化特点
计算机和信息的有效融合,也就形成 了网络。计算机的运转和互联网关系密切, 世界也在网络的作用下变成了更加紧密的 有机整体,实现了网络资源的共享和互换。 在计算机网络的逐步发展中,这就为计算 机电子工程等技术的形成带来了可能性和 发展契机 [1]。
2 具有高效化特点
计算机电子工程的开发和应用,需要 将收集到的信息流整理和储存,才能进行 下一阶段的创新研究。信息流的整理和储 存就要运用到计算机技术,提高了信息管 理的精准性和高效性。
3 具有智能化特点
科学技术的不断发展为人们提供了更 加便捷的生活,人们越来越追求智能化的 生活,这就为计算机电子工程这项技术的 发展提出了更高的要求。为此,计算机电 子工程这项技术在发展中可以通过对人类 思维模式和语言进行模拟,分析具有逻辑 性的问题,以最高效的分析方式迅速满足 人们的智能化需求。
二、计算机电子工程这项技术的具体应用
1 在管理规划、系统信息维护等工作中的应用
就功能用途而言,计算机电子工程这 项技术不仅可用于管理规划工作中,也可 用于系统信息维护的工作中。我国企业发 展中随着规模不断扩大,其发展的业务也 越来越多,时时刻刻都有大量数据产生。 在大数据时展中,企业要想保持更 快更稳定的速度发展,必然要借助于计算 机信息管理系统来处理繁琐杂多的业务。 计算机电子工程这项技术的作用就逐步凸 显,它可以代替传统的人工处理模式,不 仅仅可提高工作的效率,也能降低工作的 错误率。当然,计算机电子工程这项技术 的深入应用,可根据企业发展方向提高数 据分析的精准度、实时性及安全性,分析 处理数据的速度越来越快,也可实现过程 的监督,以便于发现潜在风险问题时可及 时采取应对方案,减少损失。如今已是信 息时代,在市场的激烈竞争中信息的作用 越来越突出,越来越多的企业认识到掌握 信息源就等于提高了企业竞争力。为此, 越来越多的企业都尤为重视信息的获取和 信息的管理,并在信息的处理分析中运用 计算机电子工程这项技术解决面临着的各 种问题,这就提高了信息管理的水平,信 息共享得以实现。不可否定的是,计算机 电子工程这项技术在维护信息的完整性和 安全性上也占有一定的优势。
2 不受行业限制,在各行各业中的应用
现阶段,计算机电子工程这项技术在 电力行业、日常生活、医疗行业及建筑行 业等都均有着一定的应用优势。当前社会 离不开电力行业,其电力系统结构又是比 较庞大的,对电力系统运行方面也有颇高 的要求,运行管理一旦出现问题就对系统 运行带来极其不利的影响。电力行业的改 革和发展,增加了对电子工程、网络通信 及计算机等技术的关注,在电子信息技术 和计算机基础上运用电子工程技术,用于 电力信息管理系统中的管理和运行。计算 机电子工程这项技术的应用,通过在线监 督各个环节,只要任一环节出现异常就可 将信号传递给值班人员,以便于相关技术 人员及时解决。远程控制技术以远程监督 和远程调度的方式便于集中管理,只要有 故障发生,就可以在线和专业人士沟通, 及时得知最佳最科学的解决方案。这就说 明,计算机电子工程这项技术在我国现代 电力行业的发展中有着不可替代的地位。 日常应用中计算机电子工程这项技术也有 着广泛的应用,如在电子商务和互联网上 的应用。当然,在现代人的生活中,网络 已成为人们生活的一部分,手机付款、医 疗卫生工作、学校教务管理等都离不开网 络。各类电子产品的更新迭代也借助于计 算机电子工程这项技术更新结构设计和提 高产品性能质量 [2]。
3 在提高通信设备软件性能中的应用 单片机作为集成电路芯片,结合超大 规模集成电路技术把 RAM、CPU、ROM 及定时器等集成于一块硅片上,其形成的 微型计算机系统也称作单片微控制器。单 片机质量轻、体积小,多用于工业控制领 域。当然,单片机硬件也有多个电器元件, 在设计单片机时需要连接到计算机上,然 后储存数据信息。单片机的通信设备和通 信方式的选择,都需要运用到计算机电子 工程这项技术完成相应的功能。
三、计算机电子工程这项技术的发展趋势及发展策略
1 发展趋势
计算机电子工程技术的发展应紧追时 展潮流,在对智能化产品功能优化时, 也应突出产品性能的优越性。如计算机电 子工程这项技术在可视化计算领域中的应 用,就要结合数据的收集、整理和分析, 对系统进行可视化加工,借助于三维图形 方式和虚拟环境技术创设虚拟化情境,以 便于用户可以直接观察。当然,计算机电 子工程这项技术的未来发展中也要注重用 户体验,优化用户界面,满足人们的个性 化需求。
2 发展策略
计算机电子工程技术的发展,离不开 国家政策的大力支持,也离不开我国法律 法规的约束。在计算机电子工程技术的未 来发展中,应切实保障计算机电子工程这 项技术的安全性,重视其知识产权。为此, 企业也应始终秉承可持续发展理念及时改 变发展模式,重视计算机电子工程这项技 术专业人才的创新能力 [3]。
四、结语
综上所述,计算机电子工程技术的应 用广泛,不仅和人们日常生活有着密切联 系,也对我国经济发展有着积极促进作用。 因此,我国政府和企业应高度重视计算机 电子工程这项技术,政府给予其国家政策 的支持,企业重视技术创新和相应人才的 培养,才能确保我国电子工程技术不断进 步和发展。
参考文献
[1]童晓冬.计算机电子工程技术的有效运用与发展[J].电子测试,2015(13):55-56.
【关键词】数学;中学;有理数;教学
一、先定符号 再求值
在进行有理数加减运算时,第一步确定和的符号,第二步再求加数的绝对值。
例1:计算(+32)+(-8)+(+68)+(-8).
分析:有理数的加法与小学的加法有较大的差异。进行有理数加减运算时要遵循“先定符号,再求值”。
解:原式=32-8+68+8
=100
二、结合相加
把互为相反数的数、整数与整数、小数与小数、分别结合相加)。
例2:(-0.5)-(-7)+(+2.75)-()-17+0.5
分析:题目中既有小数与小数、同分母的分数与分数相加,如果逐项相加,较为复杂,
如果结合相加,可以使运算较为简便.
解:原式=(-0.5)+7+2.75+-17+0.5
=[(-0.5)+0.5]+(7-17)+(2.75+)
=-10+3.5
=-6.5
三、同分母分数、同符号的两个数结合相加
例3 计算++-0.75++
分析:在有理数加减运算中,同分母分数、同符号的两个数、先结合进行计算,可以使运算简便.
解:原式=+
+=-20+10+4=-6.
四、便于通分的分数分别相加
例4计算.
分析:整体通分运算,复杂烦琐,运算量大,可将同分母或便于通分的分数分别相加,可以使问题化繁为简。
解:原式=+
==
五、合理拆分、重新组合
例5 计算-2010.3+(-2009.6)+4020+(-1.1)
分析:题目若直接计算,显然计算量较大。由-2010.3= -2010-0.3,-2009.6=-2009-0.6,-1.1=-1-0.6,这样化后发现,计算起来就简便了。
解:原式=-2010-0.3-2009-0.6+4020-1-0.1
=(-2010-2009+4020-1)+(-0.3-0.6-0.1)
=-1
六、巧用运算律,调整运算顺序
例6计算(-20)×.
分析:仔细观察题目可知:-20与-6的积恰好是括号中的分母的公倍数,则利用乘法分配律可以简化运算.
解:原式=(-20)×(-6)×+)=120×+)=110-100+90=100.
七、从外到内去括号
例7计算×[2.1×(3.2-6.8)+2.4]-0.48.
分析:按照有理数混合运算的顺序,有括号的应先计算括号内的算式,即去括号由里向外,但这样计算有时比较麻烦.经过观察本题可以发现:括号外的的分母3是括号内的2.1和2.4的约数,利用乘法分配律先进行计算可以使整个计算简捷明快.
解:原式=0.7×(3.2-6.8)+0.8-0.48 =0.7×(-3.6)+0.8-0.48=(-2.52-0.48)=-2.2.
八、巧用“1”在运算中的特点
例8计算+
分析:在有理数的运算中,常常会遇到互为倒数的两数之积为1,特别是在幂的运算中,为了进一步使运算简化,不但要结合幂的运算法则,而且要关注题目的特点,往往“1”起到较大的作用.
解:原式=
=(-1)+(-1)+1=1.
九、加减乘除混合运算 ,先算乘除后算加减
一个分数和一个小数相加减或一个分数和一个小数相乘除 ,可以将它们统一化为小数或统一化为分数,带分数相乘除时,应该首先把带分数化为假分数。
例9计算-7.8÷3.4÷3.4.
分析:观察题目可以发现:3.4与互为倒数,可将题目中除以3.4转化为乘以,然后再利用乘法分配律的逆运算,简化运算的过程..
解:原式=-7.8××=(-7.8+==-2.
有理数的混合运算顺序是:先算乘方,再算乘除,最后算加减,如果有括号就先算括号里面的。有理数的混合运算的方法是:加、减混合运算统一为加法运算;乘除混合运算统一为乘法运算。能简便运算的尽量进行简便运算。
综上所述,在进行有理数的运算时,最重要的是练好基本功,这是一种数学功底,运算基本功可不是靠几条运算律就能做得到,必须经过长期的、刻苦的训练,并且在训练中还要注意动脑筋,寻找运算规律和技巧,不断总结经验。
参考文献
【关键词】有效数字;加减法运算;乘除法运算;算术平均值;累积测量
大学物理实验课是一门基础课程,是学生进入大学的第一门基础实验课,是后续实验课的基础。这门课程首先介绍测量误差及数据处理的基础知识,其中涉及到有效数字的运算,在许多实验教材中,对有效数字运算仅仅给出运算规则、结论性的规则,没有告诉初学者规则之所以然;而且,有的文献谈及有效数字运算过程中对参与运算的各分量修约到第几位数尽不相同、甚至不修约[1],运算结果保留几位有效位数说法不统一[2],使得初学者难以理解,容易混淆,不便记忆。本文通过列举实例讨论有效数字运算几个规则。
1 几个基本概念和结论
(1)对于一组测量数据,其结果可疑数字所在位数越高不确定度越大。
(2)对于一组测量数据,其结果有效数字位数越多相对不确定度越小。
(3)测量结果的有效数字位数由不确定度来确定,测量值的最后一位一般要与不确定度的最后一位取齐。
(4)当不确定度的首位数字≤3,不确定度的有效数字可取两位;当首位数字大于3时,可只取一位有效数字[3]。
(5)间接测量量合成不确定度的两个计算公式:
间接测量量N=f(x■,x■,…,x■),其中x■,x■,…,x■为若干直接测量量。则:
U■(N)=■,i=1,2,…,n(1)
E■(N)=■=■,i=1,2,…,n(2)
2 有效数字运算规则
间接测量结果的得出必须经过有效数字的运算,运算结果中保留的有效数字位数,应当以不确定度传递公式来决定。如果在实验中没有进行不确定度的估算,最后结果的有效位数由算式中不确定度最大的分项来确定。按照有效数字的定义,有效数字最后一位是不确定度所在的位置,为了方便讨论,我们假定所有的数据最后一位都有1的不确定性。
2.1 加减法运算规则
加减运算,以参与运算的各分量中末位数量级最高的量为准,其余各分量在运算过程中均比它的末位多留一位,运算结果与它取齐。
例1 N=x■-x■+x■+x■,其中x■=71.3cm,x■=0.753cm,x■=6.262cm,x■=271cm,求N。
在x■、x■、x■、x■中,x■的末位数量级最高(在个位上)、不确定度最大,可知N的合成不确定度U■(N)≥1cm,于是,在运算过程中其它各数保留到十分位,运算结果与D取齐。即
N=71.3-0.8+6.3+271=347.8=348cm
如果先把其余各分量与末位数量级最高的量取齐,运算结果是:
N=71-1+6+271=347cm
显然,舍去的比进入的大,运算结果变小了,因此,在加减运算过程中其余各分量均比末位数量级最高的量多留一位,运算结果与它取齐。
2.2 乘除法规则
乘除运算,以参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量为准,在运算过程中其余各分量(包括常数和无理数)比该量多留一位,运算结果也比该分量多留一位。
文献[2]中说到“若结果的第一位数的数值大于有效数字最少的分量的第一位数的数值,就只需取与这个有效数字最少的分量的位数相同;如果结果的第一位数的数值小于有效数字最少的分量的第一位数的数值,就需比这个有效数字最少的分量多留一位”。在计算机和计算器普及的今天,特别是对初学者来说,做任何区分没有必要。笔者认为:“乘除运算结果的有效数字位数比参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量多留一位”是比较保险的,不必再做任何区分了。
例2 N=■,其中,x■=39.5,x■=4.08437,x■=0.0013,x■=867.8,求N。
x■、x■、x■、x■中x■的有效数字位数最少,有两位,相对不确定度最大,则在运算过程中其余各分量及结果取三位,有:
N=■=2.41×10■
因为N合成不确定度
E■=■=0.079,U■(N)=NE■=2.41×10■×0.078=0.19×10■
结果写成:N=(2.41±0.19)×10■。
例3 v=■=2.146
因为v的合成不确定度E■=■=0.0025,U■(v)=vE■=2.146×0.0025=0.005
结果写成:v=2.146±0.005
从例2和例3可以看出,乘除运算结果的有效数字位数比参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量多留一位比较保险。
2.3 对一个物理量进行多次直接测量,其算术平均值的精确度与各测得值的精确度相同,有效数字位数不变
例4.用千分尺测量钢球的直径10次,数据如下:
di/mm: 11.998, 12.005, 11.998, 12.003, 11.997, 11.995, 12.005, 12.003, 12.000, 12.002。d算术平均值d=12.001mm。如果写成d=12.006mm,无意中提高了仪器的精确度,显然是不可能的,因为千分尺的不确定度就在千分位。
2.4 对于累积法测量一个物理量的值,其精确度与累积量的精确度相同,有效位数可能会减少
例5.用秒表测量三线摆的周期,首先测得三线摆扭摆30个周期的总时间t=54.48s,则三线摆的扭摆周期T=1.82s,同样,不能写成T=1.816s,因为秒表的不确定度就在百分位。
3 结论
加减运算,以参与运算的各分量中末位数量级最高的量为准,其余各分量在运算过程中均比它的末位多留一位,运算结果与它取齐。
乘除运算,以参与运算的各分量中有效数字位数最少的分量为准,在运算过程中其余各分量(包括常数和无理数)比该量多留一位,运算结果也比该分量多留一位。
对一个物理量进行多次直接测量,其算术平均值的精确度与各测得值的精确度相同,有效数字位数不变。
对于累积法测量一个物理量的值,其精确度与累积量的精确度相同,有效位数可能会减少。(下转第266页)
【参考文献】
[1]孙红贵,朴影.张建华.有效数字及其运算[N].嘉兴学院学报,2005,17(6).
关键词:云计算 分布存储 关键技术
中图分类号:TP333 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)11-0094-01
进入信息社会以后,各行各业所涉及到的数据信息量都出现了爆炸性的增长,信息资源的地位越来越高,发挥的作用越来越大。一些高尖端行业,比如高能物理、生物学、气候地质监测,涉及到的信息量更大,对信息存储的要求也更高。云计算技术就是在这种背景下产生的。如果数据信息的分布存储出现了问题,比如安全受到威胁,就会对云计算的使用和推广造成阻碍。
1 云计算环境下分布存储结构类型
1.1 交换机
交换机的内部结构分为聚合层、边缘层和核心层三个部分[1]。在云计算技术普及应用之前,用户专用网络与互联网之间的数据传输主要是通过交换机来进行的,交换机是用户进行数据信息存储的主要场所。在云计算技术普及应用之后,交换机仍然在数据存储中占据了重要地位,形成了以交换机为核心的分布存储结构。这种分布存储结构呈一种树形结构,具有操作简便、连接便利、拓展空间大的优点,缺点是存储容量有限,存储技术水平比较低。
1.2 服务器
以服务器为核心的结构,就是通过网线把所有服务器当中的网卡连接起来而形成的分布存储结构。在这种分布存储结构当中,服务器扮演了核心角色,不仅要负责数据的存储和处理,还要承担数据包的转发职责。在以服务器为核心的分布存储结构当中,没有交换机设备,总体结构构成比较简单,具有服务器与网络交互性强、路由算法高效而且实用的优点。但是,这种分布存储结构同样存在这缺点,比如说线路连接经常出现冗余,服务器占用的计算资源数量大,给服务器运行带来了沉重负担等等。
1.3 混合结构
无论是单一的以交换机为核心的分布存储结构,还是单一的以服务器为核心的分布存储结构,都存在着各自的优点和弊端。所以,“交换机――服务器”混合的分布存储结构应运而生。这种分布存储结构能够综合以交换机为核心的分布存储结构和以服务器为核心的分布存储结构的全部优点,消除两者的弊端[2]。在网络结构方面,交换机和服务器可以同时进行数据的路由转发,大大增强了网络结构的灵活性;在可扩展性方面,混合结构的可扩展性受到每个服务器的网卡数量的限制,也受到数据中心节点规模大小的限制;在成本方面,由于混合使用交换机和服务器,能够有效降低花费的成本。
2 云计算环境下分布存储技术的种类
2.1 数据容错技术
数据容错技术技术能够有效提高信息系统的可靠性和数据信息的访问效率。数据容错技术的基本原理是增加数据冗余,利用数据冗余来寻找到已经丢失的数据,或者将已经失效的数据重新恢复效力。但是数据冗余增加的同时,会导致储存资源的消耗增加。所以,为了同时达到降低容错率和降低成本的目的,纠删码容错技术和复制容错技术就成为了常用的技术手段。
纠删码容错技术能够把数据信息分为几段,分别进行扩展和编码,然后储存在不同的位置当中。将数据信息分为不同的片段,在其中一个或者几个部分丢失或者失效以后,仍然不会影响数据信息整体的准确性。但是,这种技术需要进行大量的计算工作,数据修复的成本也比较高,经常用于大量数据的储存。
复制容错技术就是对同一个数据对象进行复制,创造大量相同的数据模块,然后分别存储到不同的节点当中。这样,即使某个数据对象发生了遗失或者失效,仍然能通过其他数据模块来获取数据信息。复制容错技术的实行要点有两个:数据的复制策略和数据的组织结构[3]。总体上说来,复制容错技术具有方法简便、读取效率高的优点,但是由于要复制多个相同的数据模块,对存储空间的占有率比较大。
2.2 节能技术
节能技术分为硬件节能技术和软件节能技术两方面。
硬件节能技术,就是从网络信息存储所用到的硬件设备入手,对硬件设备的安装、运行、维护情况进行改善,达到节约能源的目的。硬件节能技术在数据中心和计算机整体两方面实行节能措施,在数据中心方面,主要是在保持性能不下降的前提下,将高能源消耗的设备替换为地能源消耗的设备;在计算机整体方面;就是要改善硬件结构,降低设备体系的总体能源消耗量。
软件节能技术,就是要降低数据信息存储设备的能源消耗量,同时还要维持数据信息服务系统的正常运行。软件节能技术的实现要点在于改善对节点的管理和对数据的管理,利用各种控制操作行为来降低能源消耗。
3 结语
云计算技术是由于信息时代的发展而产生的。云计算能够按照客户的需求提供客户所需要的服务,包括网络、服务器、存储设备、应用软件、各类数据信息服务,是现代社会普遍采用的一种技术形式。为了确保云计算模式当中海量数据信息的安全,云计算的分布存储技术就成为了新时期的重点科研项目之一。云计算的分布存储技术是否能够保证信息数据的安全,很大程度上取决于数据信息的分布存储结构和相关技术的运用。云计算必须采取合理的数据分布存储结构,尽可能地增加数据分布存储的扩展性,降低消耗的成本,同时利用各种数据容错技术来降低数据出现差错的可能性,从硬件和软件两方面入手降低对能源和计算资源的消耗。
参考文献
[1]赵杨,宋倩,叶少霞,等.云计算环境下的电子商务服务平台构建与运行机制研究[J].情报科学,2014,02:7-10+20.
【关键词】云计算技术;医院信息化建设;运用
随着科学技术的发展,我国医院在信息化建设方面也取得了一定的成就,完成了各种医疗信息系统的建设,并逐渐实现了电子病历等信息产品的普及应用。但就目前来看,受数据信息难以对接这一因素的限制,医疗行业仍然存在“信息孤岛”问题。而云计算技术的出现,则为医院信息化水平的提升带来了机遇。
1云计算技术
所谓的云计算技术,其实就是利用互联网实现的新型计算技术,可通过共享软硬件信息和资源为用户提供更好的服务。采取该技术,用户可以在互联网上运行各种应用程序,所以能够获得便捷、快速的数据服务。从优点上来看,云计算具有较大的规模,能够轻松实现信息调度。而该技术能够对分布式计算方式和虚拟化技术等多种技术进行综合运用,从而完成廉价、高效运算连接点的搭建,进而为信息资源查阅和调度提供便利。
2云计算技术在医院信息化建设中的运用
2.1在医院信息管理平台建设中的运用
在医院信息化建设中,可以运用云计算技术完成HIS、LIS、RIS、PACS等信息管理平台应用的管理。目前,国内大多数医院使用的医院管理系统由资源共享、自身管理和上级部门构成,其中上级部门和资源共享这两个模块都能进行云计算机的应用。在实践应用中,利用云计算提供的在线软件服务,平台上各种医疗软件都能相互连通,所以用户只需要一台电脑就能完成医疗信息的获取。在医院信息管理方面,在管理平台上进行云计算的应用,可以在“云”端中完成患者医疗记录等信息的存储,从而为上级部门查看各部门工作情况提供便利[1]。此外,利用该技术也能实现医院医疗信息资源共享情况的管理,从而使医院信息孤岛现象得到改善,继而为医院医疗资源的合理配置奠定良好基础。
2.2在医院远程医疗服务提供中的运用
在医院医疗服务提供方面,运用云计算技术可以进行远程医疗服务的提供。利用云计算提供的桌面虚拟化技术,能够在桌面环境中完成Web应用和服务等内容的整合,从而使资源利用率得到提高。医院在信息化建设中,可以通过将云计算与桌面虚拟化技术融合到一起解决远程医疗实现的资金短缺问题。因为通过技术融合,可以在分布式计算机上完成数据中心的构建,然后利用虚拟桌面满足远程医疗应用需求。对于医生来讲,常常会因为无法获得患者的病例而无法准确诊断患者的病情。目前患者往返各大医院之间,也常常会出现诊断数据资料不连续等问题。近年来,随着移动互联网的发展,远程医疗应用也取得了更好的发展。仅凭移动设备,就可以从“云”端完成医学图像的下载,从而为医生诊治病患提供数据依据。通过“云”端,得到授权的用户可以进行电子病历的加载。此外,通过传输三维图像,也能帮助医生掌握病患身体各部位情况,进而使诊断结果的准确性得到提高。
2.3在医院医疗信息数据存储中的运用
在医院信息化建设工作中,面临着大量数据信息的存储问题。而运用云计算技术,则能使呈爆炸式增长的医疗数据得到有效管理。比如,针对拥有较多规范、标准的高质量医疗图像资料,可以通过引入云存储理念在虚拟服务器上进行数据保存。借助云存储高吞吐率和传输率的优势,则可以采取冗余方式进行数据存储,从而使数据的可靠性得到保证[2]。就目前来看,例如:医院需要存储的PASC高质量图像数据高达上千GB,并且一份数据拥有多个副本,所以还要采用云计算提供的分布式存储模式实现上百台计算机存储数据的整合管理,从而为医院医疗数据信息的管理提供便利。因此在医院信息化建设的过程中,运用云计算技术能够实现大量数据的集中存储,进而为医疗事业的发展提供更多支持。
3结论
通过分析可以发现,在医院信息化建设中运用云计算技术,能够实现医院医疗数据信息的共享,从而使医院医疗资源得到合理分配,进而使医疗工作效率得到提高。因此,还应加强云计算技术的运用,从而推动医院的信息化发展。
作者:张明 单位:兰州大学第二医院信息中心
参考文献
1 云计算的概念及其特点
由于研究角度不同,因此对于云计算的概念有不同的观点,根据维基百科上对于云计算技术的定义,云计算是一种能够将动态伸缩的虚拟化资源,并且通过互联网以服务的方式提供给用户的计算模式,用云计算技术的用户不需要了解如何管理那些支持云计算的基础设施。[ ]因此,云计算技术从根本来说是一个全面解决方案,是在接受命令后,运用所有计算资源,将这些命令和指示给予相关用户,并管理所提供的资源或服务,保证工作效率。具体来说,云计算技术有着以下三个方面的优点:首先,云计算技术通过仅在需要资源时获取资源并仅为所需的资源付费,能够有效减少IT服务相关成本;其次,通过减轻整个企业中与管理各种资源相关的某些负担,企业相关员工能够将更多的精力投入到价值创造和技术更新上,第三,云计算技术能够提供更为灵活的业务,尤其是通过扩展或收缩整个IT基础结构来满足要求,通过这种方式能够帮助客户处于领先地位。
目前,亚马逊、谷歌、微软等许多公司提出的具有商业化性质的云计算基础设施和云计算平台,这对于云计算研究来说具有一定的实际意义,根据实际运用,总体来说,云计算技术具有以下特征:
(1)云计算技术以互联网传播的方式将服务传递给相关用户;(2)资源以分布式共享的形式存在,以单一整体的形式呈现;(3)资源可以根据需要进行动态的扩展和配置。(4)用户根据自身需求使用相关资源,无须对资源进行管理。
2 云计算在图书馆中的应用
云计算技术在推出后,便受到各方面的广泛关注,在很大程度上我们可以说,云计算技术也必将在作为数据中心之一的图书馆中得到广泛的应用,而图书馆也必将在即将到来的云时代中获益。图书馆之于云计算技术来说,首先,图书馆是云计算技术的重要用户,并从云计算技术当中受益良多,其次,图书馆事业的发展更是为云计算技术的提升提供了巨大的空间,根据上述对云计算技术的相关概述,并且结合笔者在图书馆的相关工作经验,笔者认为,在建设现代数字图书馆的过程当中,云计算可以充分发挥其作用,推动现代化图书馆的建设。
2.1 确保图书馆服务器的正常运行
信息化时代的图书馆运作在很大成都市依赖于本馆服务器,若服务器在运行过程中出现问题,图书馆不仅不能为读者提供相应服务,甚至会导致数据的丢失,而云计算技术的推广,便有效的避免了这类问题,在“云”中有上百万台服务器,因此即使“云”中的某台服务器出现问题,其他的服务器也能够很快将某台服务器中的数据复制到有故障的服务器当中,并启动新的服务器来提供服务,保证了服务器的安全有效。
2.2 成本较低,有效克服服务器访问限制
普通的服务器的相关硬件资源都有一定的限制,若服务器同时响应用户的数量超过了自身的限制将导致服务器的瘫痪。因此,为确保服务器内数据资源的安全性及服务器的可靠运行。图书馆对服务器的最大服务响应数量及接入终端数量等都进行了一定的限制,如果有数万用户同时使用图书馆中的电子资源,有的用户的访问将由于安全方面的原因未能得到回复。在传统模式下,如果想满足这部分用户的需求,图书馆只有通过增加投入的方式来改善硬件设施,而云计算技术的运用却有效减少了这部分成本,图书馆就可获得云模式中百万台服务器提供的服务,用户的请求便可快速得到回应,保证图书馆的运营效率。
2.3 信息资源共享活动更加有效
在云计算模式的指引下,加大了图书馆之间的合作,图书馆可以建立共同的信息共享平台,并通过这种方式,分享由大量系统连接在一起而形成的基础设施,而不必更新相关的硬件,图书馆的运行成本在大大降低的同时效率却大幅度的提高。在“图书馆云”中,通过云计算技术,可以随时地获得其他图书馆的资料,最大程度上满足读者和用户的需求,近年来流行的“馆际互借”,便是通过云计算模式,实现信息资源的共享。
2.4 降低有关设备的维护成本
云计算对用户端的设备要求最低,使用起来也最方便。为了确保图书馆工作的正常运行,其硬件设备需要经常进行维护和升级。而云计算技术在图书馆的运用当中,对于用户终端的配置没有限制。因此,图书馆不需要担心需要升级图书馆的相关硬件,因为云计算技术有专业化的管理团队进行支持,这在很大程度上减少了用户的成本。
2.5 信息资源更新速度快、更新效率高
在传统的图书馆服务模式下,用户一般必须使用计算机才能利用图书馆的电子资源。而运用云计算模式,用户使用智能手机、平板电脑等设备也可以使用图书馆提供的电子资源服务。图书馆数据库经常重新配置,存在合作关系的图书馆每天都会增加新的信息进入到数据库当中,用户通过数据库可以检索到最新的信息。只需图书馆按照周期进行付费便可实现使用。
【关键词】云计算技术;监控系统;楼宇;云存储
智能楼宇正成为未来建筑的发展方向,和人们生活工作息息相关的很多行为都发生在只能楼宇中,所以如何保证楼宇的安全一直都是被广泛关注的热点课题,有的楼宇雇佣保安等人员进行安全维护,但是安保人员也不可能随时关注楼宇内的安全动态。一旦楼宇出现了安全事故,诸如财物丢失等,在进行调查取证的时候,安保人员的话语很显然不能当做铁证。鉴于此,伴随着科学信息技术的发展,监控系统在楼宇安全管理中的应用越来越广泛,但是数字时代的到来,促使楼宇监控系统发生改变。一抬摄像头一小时可以获得4G的容量,那么一座现代化的高层智能楼宇中所有的摄像头,将需要很大的空间来存储监控摄像。这对于存储的设备的选择是一个巨大的挑战,而现实是基本没有足量的存储设备来满足其需要。面对这些设计难题,科学基础提出了自己的答案,那就是云计算技术。
云计算技术一词首次出现是在2006年,它的显著特点就是强大的计算能力和服务器集成,不需要实体的存储设备,而用虚拟的存储空间实现数据的存储和管理,大大节省了存储资源和成本,这就为解决传统监控系统面临的瓶颈难题提供了解决思路。
一、监控系统和云计算概述
1.监控系统
监控系统主要是视频监控,三十余年来经历了从开发出来到被广泛应用的发展历程,监控系统也从最开始的模拟监控,到初始的数字监控,再到现在的网络视频监控。与最初的独立产品不同的是,现在很多监控系统也与其他一些消防、电梯求救的产品相联系。这使得监控系统的作用更加广泛,对客观事实的复述性更强。可以预见,未来监控系统的发展方向将是数字化、经济化和快捷化。
监控系统主要由摄像前端、传输线、记录仪、显示端等四部分组成。摄像部分是监控系统的视频收集端,传输线则是数据传输的通道,记录仪可以实现监控视频的全景呈现,并且以独特的方法记录下来,显示端的作用通过显示器将监控的视频播放出来。这样一个完整的监控系统最重要的监控形式当然还是视频,当然进一步发展,监控系统也可以是能够预警火灾的消防系统,预警电梯故障的监控系统以及监控楼宇中央空调运行情况的系统。由此可见监控系统虽然以视频监控为主,但是依旧可以发展成为更全面更智能的楼宇设备自动化控制系统,丰富监控系统的种类和功能。
2.云计算技术
云服务首次出现于1983年,在2006年谷歌公司埃里克史密斯提出了云计算概念,从最初的美国校园,到全世界各地,越来越多的云计算中心开发而成,云计算技术以极快的速度迅速成为各大科技公司的研究对象。
虚拟网络中潜藏着海量可以利用的虚拟资源,这种资源我们可以称之为云空间,用户通过付费或者其他方式,来获得虚拟的资源。而计算能力就是其中的一种资源,云计算则是网络计算能力的显著代表。云计算有其显著的特点:强大的计算能力,除此之外外,虚拟性、可靠性、灵活扩展性、节能低成本等都是云计算的其他优点。
3.监控系统存储特点与云计算关系
监控系统的摄像部分需要存储空间来及时记录保存监控录像,前端收集的数据通过传输线传到中心存储单元,这里是一个大型的数据中心,可以方便的完成数据的筛选、排列、检索等行为,但是随着监控系统的普及,所需要的存储空间越来越大,必须开发新的存储技术来满足系统的需求。云计算技术之前主要有光前通道技术、IP网络技术以及基于以太网的数据存储,这三种存储技术存在一个共同的缺点,那就是对于监控服务器的要求较高,而且只能完成存储,不能和其他系统关联应用。鉴于监控存储必须具有足够大的空间、强大的数据传输和计算能力、高度灵活性和扩展性、足够缓存空间、高度可靠性等技术需求,云计算技术无疑是当下最适合作为监控存储的选择。
二、云计算架构及其关键技术
1.监控技术体系结构
当下监控技术的体系结构主要有集中式和阶梯式两种。
(1)集中式体系结构
集中式体系结构主要应用C/S结构,由监控服务器和监控两部分组成(图1)。
集中式体系结构的显著特点就是监控和监控服务器可以相互进行数据信息传递。监控需要时刻监听对应节点的数据信息,然后将其传递给监控服务器,同时它也要接受监控服务器的命令,并执行。监控服务器对于监控传输的信息进行筛选和逻辑分析,并将最终的信息结构存储特定节点中的数据库中。随即数据从节点出发,传输给监控,监控执行指令。可以看出节点是比较关键的环节,考虑监控系统的稳定性分析,集中式体系结构一般用在节点较少的监控系统中。
该体系结构的主要优点有:首先是数据传输及时。集中式的体系结构使得数据信息的采集和传输只需要很短的时间,极少的延时保证了数据的准确处理和楼宇故障的及时处理。其次是易管理。该体系结构简单,体系两端就为明确,数据传输路程简单,容易管理。最后体系架构简单。只需将监控服务器和监控设置好,一个集中式体系结构就架构完成,应用简单,实用性较强,单项配合系统工作时,可以简单快速地发挥作用。
但是该体系同样存在缺点,第一是体系对于监控服务器的依赖性过大,一旦其出现问题,那么整个系统的使用都会受到影响,可以通过为监控配置控制权来保证系统的流畅运行。第二是系统对节点的数量有严格的要求。如果节点较多的话,集中式体系结构将无法应付,对于很多数据信息将不能及时处理,这就会导致大量的数据堆积在缓存空间内,信息的无延时性受到严重影响。为了解决这个问题,我们可以采用阶梯式体系结构。
(2)阶梯式体系结构
阶梯式体系结构本质上可以看做是多个集中式体系结构的有序集成,通过在集中式体系结构之上加一层针对监控的局部管理,也就是说总的监控节点之下设有分部的监控节点,采用分层布控原则,只要每一层的节点能够正常工作,并将数据信息传递给全局监控节点,然后总节点逻辑处理信息,反馈给各分部节点,局部节点管理将数据信息传递给各监控,就完成了一个完整的数据监控过程(图2)。如此一来每一个局部监控节点都可以处理好的数据信息,避免了数据的缓存和堵塞,提高了监控效率。
阶梯式体系结构的优点:第一大大减轻了系统负载。通过将监控节点分散设置,这样就提高了处理效率,而避免了所有数据都需要总节点处理的拥挤局面,提高了网络流畅度,减少拥塞;第二是可以实现故障隔离。阶梯式体系结构的正常运行不依赖于单一的集中式体系结构,如果其中一个出现了问题,其他的子系统仍然能正常运行,不需要让监控监控整个系统,减少了系统运行风险。
该体系同样存在缺点:第一如果监控系统结构比较复杂,那么阶梯式体系结构的架设比集中式体系结构的架设难度要高很多个等级;第二因为数据信息的传输比集中式体系结构多了一层结构,所以针对同样的信息,阶梯式体系结构处理的时间要多余集中式体系结构。
2.云计算技术架构
针对购买者具有的权限,云计算监控数据管理系统可以为用户提供数据中心及基础设施服务、平台服务、软件服务等三层服务。数据中心是云计算平台的基础硬件设施,基础设施服务只提供虚拟硬件,可以在多个虚拟服务器上提供数据存储服务,购买者根据需要的资源量付费,可以灵活控制成本和管理闲置资源,增加了云平台的利用率。平台服务层则提供远程服务形势的服务器计算资源存储,同时支持多个小组的平台连接。提供的软件可以为多个用户共享,并且可以和其他系统集成开发并流畅使用,这大大减少了传统平台的布设需求,提高效率。云计算的关键技术包括虚拟技术、分散资源管理技术、海量数据存储技术、数据并行编程技术、云平台服务等。
三、云计算在楼宇智能监控中的应用
1.云计算技术和楼宇视频监控
面对现代楼宇越来越大的监控数据信息处理,云计算是必不可少的关键性技术。它可以改变传统平台在多人访问时的缓慢运行状态,这对于具有海量信息的政府机关、国际公司等具有非常显著的效果。它可以使得每一个摄像前端采集的信息不会丢失,真正解决现代楼宇监控系统的数据存储问题。
2.楼宇智能监控系统中云计算技术的应用
对于楼宇智能监控系统的设计,首先要考虑的就是如何选择一个具有强大、稳定存储能力的空间,来进行监控数据的逻辑运算和智能分析。云计算不仅具有海量的空间,而且还具有存储动态数据的能力。基于云计算技术的楼宇监控系统,其内嵌的系统构架中,通常有四个层面。
首先是采集层。简单来说就是监控数据的最初采集以及处理过程,主要的获取方式为摄像前端存储。实现方式为将视频监控即服务置于监控系统中,这样一来楼宇中的监控数据就可以全部接入到一个集中的中央平台,并且可以利用网络技术灵活扩展数据采集模式。其次是传输层。其功能是将云台摄像的基础空间数据通过复杂的传输网络进行数据汇集、传输,是整个监控系统运行的基础。第三是支撑层。提供云计算监控数据管理系统的核心功能,也即是云计算技术提供的平台即服务功能以及基础设施功能,包括了保持云平台正常运行的各项硬件、软件、管理设施和数据存储系统,它可以完成对数据的汇总、分析、运算和挖掘,随即进行下一步工作。最后是应用层。将不同的监控服务布设于云平台上,通过超强的计算能力优化组合多种模式供用户选择,这种强大的组合排列功能将不同需求的服务订阅变为可能,并且灵活简单,容易执行。
一个成熟的基于云计算的楼宇智能能够监控系统主要包括监控服务器、HadoopMaster服务器,节点,监理终端等(图3)。
在该系统中,监控服务器的主要功能是采集、汇总、计算和分析数据信息,是系统的处理中枢;HadoopMaster服务器基于分布式基础架构,实现用户需求和文件系统的有序管理,它是一种针对Hadoop数据采集和控制的监控;Ganglia服务器主要针对物理层设置,任务是收集云台计算物理层面上的数据信息;节点的设备布设监控系统,而对于楼宇智能监控系统来说,云平台内部有若干的虚拟服务器,使用者通过相应的指令就可以让服务器启动相应的服务,比如查看虚拟机器的运行状态等等。监控终端也就是最终的数据呈现端口,一般是个人电脑,通过WEB网页来展示整个监控系统的运行情况。
鉴于物理层的数据信息较多,我们选择树形的体系结构来进行监控数据的采集、管控和分析。通过Ganglia服务器,可以实现云平台中的软件集成,利用节点与节点之间的数据连接,精简数据运算模式,减少数据采集次数。所有的数据经过压缩和传输,集中到gmetad节点上,通过运行其中的监控,便可以筛选相应的数据信息,也即完成了物理层的数据信息采集工作。
四、结论
智能楼宇的安全问题一直都是受到社会大众的普遍关注,如何保证安全的透明度,保证楼宇安全透明运行,是需要不断研究和改进的课题。监控系统以期独有的还原性和真实性,成为楼宇安全防护的重要组成部分,但是现代社会的楼宇智能监控需要强大的计算能力和海量的存储空间才能实现,显然传统的监控系统难以满足楼宇智能监控的需要。利用云计算技术可以为智能监控系统的开发设计提供突破点。采用超强的云计算,和海量存储的云空间,优化数据采集空间架构,就可以实现对监控数据的合理采集。通过云计算技术在楼宇智能监控系统中的应用,合理部署物理层资源,分层构建集中式采集构架,可以看出云计算的应用汇使得监控系统更加性能优良,可靠稳定,而且云计算技术的运行环境并不苛刻,所以成本也很合理,很好的解决了目前楼宇智能监控系统设计中存在的问题,并且节约社会资源和成本,具有较好的实用性和推广性。
参考文献
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关键词:云技术;档案;分析
随着科学技术的不断发展,计算机技术和网络技术在人们的生活和工作中得到了非常好的应用,同时,先进的科学技术在各行各业中都得到了应用,在档案管理工作中应用也是非常常见的。在档案工作中应用云计算技术能够更好的对档案进行管理,同时也能更好的对信息进行利用。
1 云计算简介
1.1 云计算的涵义
云计算是一种非常先进的技术,在使用这种技术的时候能够更好的对所有的数据进行处理,同时也能更好对处理任务进行明确,整个处理过程是完全由网络技术来进行实现的,能够更好的对分布式并行处理计算方式进行发展。云计算技术在进行运行的主要工作原理就是对大量的数据进行处理,同时也能更好的对相关的资源进行处理,在这个过程中能够更好的对大量的分布式计算机进行使用,而且,在计算过程中是不需要本地计算机进行工作,主要本地计算机在使用过程中能够更好的和互联网进行交互即可。云计算是一个非常强大的系统,同时在使用过程中也是能够提供很多的服务,因此,用户在使用云计算技术的时候能够更好对资源进行应用,同时也能更好的对计算机和储存系统进行访问。
1.2 云计算的优点
网络技术在发展过程中给人们的生活和工作带来了很大的便利,同时,在人们的生活和工作中计算机和网络技术的重要性也在不断提高,网络技术在快速发展的同时,档案界相关人员就非常重视,这样就使得网络技术中云计算得到了很好的发展。在不断发展过程中,云计算也受到了很大的青睐,其中一个非常重要的原因就是云计算技术在使用的时候有一些非常好的特征,其优点主要表现在,在使用云计算的时候非常经济和实惠,这样能够更好的降低用户的使用成本,同时在电脑维护方面非常也是非常少的。只要是用户在使用云计算的时候不需要使用自己的电脑进行很高能力的处理。同时也不需要很大的储存空间,这样就使得用户的电脑在使用过程中不会出现损耗。计算机硬件在使用过程中都是由云计算提供管理,这样用户就需要对硬件设施进行维护,因此在维护成本费用方面是非常低的。用户在使用云计算技术的时候,不仅不会对用户的电脑运行速度进行降低,因为用户的很大部分软件都是在云上来进行实现,这样能够更好的节省用户的电脑资源,能够更好的保证电脑的运行效果,同时在速度方面也是非常快的。用户在使用云计算的时候投入非常的少,还能更好的对便捷的服务进行使用,这样能够更好的获得自己需要的信息。云计算模式在计算能力方面非常强,可以将超大规模的普通计算机进行联合,这样能更好的提高计算能力。同时,用户在提交任务请求以后,云计算可以利用不同的方法对数据库中的数据进行计算,这样能够更好的保证为用户提供完整的搜索结果。云计算在数据安全性方面也是非常好的,在计算过程中一旦出现电脑崩溃的情况对数据的储存也是不会产生一定的影响。云计算用户在对文档处理的时候是非常的方便,只要有一台计算机就可以实现,这样能够更好的在网络中获取更多的信息和服务。
2 云计算技术在档案的应用优势
2.1 云计算技术的应用降低了档案的维护费用
在档案管理中应用云计算技术能更好的对相关的档案硬件进行发展,同时也能更好的建设用户终端,由于服务器在使用过程中是由供应商提供,因此,档案管理技术人员在工作强度方面是非常的小,同时在工作时间上也能进行降低。
2.2 云计算技术的应用提高了档案服务器的可靠性
云计算技术在应用过程中能够更好的降低服务器出现差错的概率,同时也能更好的保证服务器的正常运行。在档案管理中,一旦服务器出现故障就会导致档案出现无法正常使用的情况,同时也会导致服务器中很多的数据信息出现无法进行保护的情况。因此一旦出现问题导致的后果是非常的严重,但是,在应用云计算技术以后能够对这些问题进行必要,保证档案信息能够得到更好的利用。
2.3 云计算技术的应用使受众的信息资源共享范围更广
云计算模式在使用的时候能够更好的构筑信息共享空间,同时也能更好的建立合作关系,这样每个成员都能够更好的利用空间分享对大量的系统连接形成的基础设施进行利用,这样能够保证档案的利用效率。在合作档案中每个参加的用户都是可以利用云计算技术对档案资料进行利用,同时也能更好的满足用户在信息方面的需求。
3 云计算技术在档案应用中遇到的问题
3.1 档案资源放到云上的限制条件问题
哪些档案资源可以放到“云”中?档案与图书馆不同,后者的目的是最大限度的共享,但是档案中许多档案都是有保密期限的,而目对公开的人群也是有选择性。显然。档案绝对不能把所有的数据资源都放到“云”中。一些重要的数据以及需要保密的档案信息需要档案在本地保存。由此可见,云计算模式应该是在保留原有模式的基础上,使现有的部署模式与云计算模式进行融合,而并不能彻底档案现有的数据部署模式。
3.2 不同的协议和特定的接口问题
因为不同的档案各自的情况会有所不同,因此服务器的配置以及所使用的服务器操作系统等方面也有差异,这样就为档案应用云计算技术造成了一些技术上的麻烦。同时,云服务提供商针对不同平台开发的特定软件接口,如果某一档案中的协议和接口不适用于云计算的接入,那么将导致云计算利用时间的延缓。
3 档案数据安全保密问题
数据安全对档案至关重要。一旦丢失,后果将会非常严重。可以说,档案人对于数据信息资源脱离控制有种本能的恐惧。大型计算中心的硬件以及其管理能力比普通档案要强。就技术方面而言,档案将数据搁置于云上会更安全,可是,档案类的数据安全与保密问题更多的是政策层面上。云计算企业的管理策略、企业信誉,甚至国家政策,都很可能对云计算数据的安全造成极大的影响。
4 对于云计算技术在档案中应用的建议
4.1 制定相关的政策规范云计算标准。
云计算为档案使用和选择信息服务的内容、工具和平台提供了很多方便,但是,这仍需要有较为严格的规章,统一、开放的标准,以及相应的政策作为支持。没有统一的行业应用规范和技术标准,档案选择服务商时就会受到限制;没有相应的政策作为支持,提供档案信息服务的工作也受到影响。云计算领域的开发商已经在关注标准和协议问题,但是档案界并没有制定形成关于云计算的相应行业标准。
4.2 研究适用于云计算的档案调整方案
档案应用云计算是一项战略选择,档案一旦选择了云计算,必然会导致管理体制的变化,需要对原有信息系统进行较大的调整,甚至会使整个档案馆的业务流程发生变化。因此,需要档案人研究云计算这一基础设施变化所导致的一系列变化,档案机构与流程的变化、部门人员数量与结构的变化。
5 结束语
云计算给档案管理工作带来了很大的变化,而且变化是非常明显的,因此,为了更好的发展档案工作对云计算技术进行必要的了解是非常重要的,这样能够将两者更好的融合在一起,更好的发挥档案的服务作用,同时也能更好的满足人们在生活和工作中出现的实际问题。
参考文献
[1]胡小菁,范并思.云计算给图书馆带来的挑战[J].大学图书馆学报,2009(4).