协同通信论文范文

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[关键词]局域网；通信协议；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

KeyWords:LAN;CommunicationProtocols;TCP/IP

不同的网络协议都有其存在的必要，每一种协议都有它所主要依赖的操作系统和工作环境。在一个网络上运行得很好的通信协议，在另一个看起来很相似的网络上可能完全不适合。因此，组建网络时通信协议的选择尤为重要。

无论是几台机器组成的Windows95/98对等网，还是规模较大的WindowsNT、Novell或Unix/Xenix局域网，凡是亲自组建或管理过网络的人，都遇到过如何选择和配置网络通信协议的问题。由于许多用户对网络中的协议及其功能特点不是很清楚，所以在组网中经常选用了不符合自身网络特点的通信协议。其结果就造成了网络无法接通，或者是速度太慢，工作不稳定等现象而影响了网络的可靠性。下面我就分析一下各个协议的特点和性能借以说明我配置协议的理论和立场。

一、通信协议

组建网络时，必须选择一种网络通信协议，使得用户之间能够相互进行“交流”。协议（Protocol）是网络设备用来通信的一套规则，这套规则可以理解为一种彼此都能听得懂的公用语言。关于网络中的协议可以概括为两类：“内部协议”和“外部协议”下面分别予以介绍。

1.内部协议

1978年，国际标准化组织（ISO）为网络通信制定了一个标准模式，称为OSI/RM（OpenSystemInterconnect/ReferenceModel，开放系统互联参考模型）体系结构。该结构共分七层，从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其中，任何一个网络设备的上下层之间都有其特定的协议形式，同时两个设备（如工作站与服务器）的同层之间也有其使用的协议约定。在这里，我们将这种上下层之间和同层之间的协议全部定义为“内部协议”。内部协议在组网中一般很少涉及到，它主要提供给网络开发人员使用。如果你只是为了组建一个网络，可不去理会内部协议。

2.外部协议

外部协议即我们组网时所必须选择的协议。由于它直接负责计算机之间的相互通信，所以通常称为网络通信协议。自从网络问世以来，有许多公司投入到了通信协议的开发中，如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司开发的协议，最初一般是为了满足自己的网络通信，但随着网络应用的普及，不同网络之间进行互联的要求越来越迫切，因此通信协议就成为解决网络之间互联的关键技术。就像使用不同母语的人与人之间需要一种通用语言才能交谈一样，网络之间的通信也需要一种通用语言，这种通用语言就是通信协议。目前，局域网中常用的通信协议（外部协议）主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容协议和TCP/IP三类。

3.选择网络通信协议的原则

我们在选择通信协议时一般应遵循以下的原则：

第一、所选协议要与网络结构和功能相一致。如你的网络存在多个网段或要通过路由器相连时，就不能使用不具备路由和跨网段操作功能的NetBEUI协议，而必须选择IPX/SPX或TCP/IP等协议。另外，如果你的网络规模较小，同时只是为了简单的文件和设备的共享，这时你最关心的就是网络速度，所以在选择协议时应选择占用内存小和带宽利用率高的协议，如NetBEUI。当你的网络规模较大，且网络结构复杂时，应选择可管理性和可扩充性较好的协议，如TCP/IP。

第二、除特殊情况外，一个网络尽量只选择一种通信协议。现实中许多人的做法是一次选择多个协议，或选择系统所提供的所有协议，其实这样做是很不可取的。因为每个协议都要占用计算机的内存，选择的协议越多，占用计算机的内存资源就越多。一方面影响了计算机的运行速度，另一方面不利于网络的管理。事实上一个网络中一般一种通信协议就可以满足需要。

第三、注意协议的版本。每个协议都有它的发展和完善过程，因而出现了不同的版本，每个版本的协议都有它最为合适的网络环境。从整体来看，高版本协议的功能和性能要比低版本好。所以在选择时，在满足网络功能要求的前提下，应尽量选择高版本的通信协议。

第四、协议的一致性。如果要让两台实现互联的计算机间进行对话，它们两者使用的通信协议必须相同。否则中间还需要一个“翻译”进行不同协议的转换，这样不仅影响通信速度，同时也不利于网络的安全和稳定运行。

二、局域网中常用的三种通信协议

BEUI协议

■NetBEUI通信协议的特点。NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface，用户扩展接口)由IBM于1985年开发完成，它是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。NetBEUI也是微软最钟爱的一种通信协议，所以它被称为微软所有产品中通信协议的“母语”。微软在其早期产品，如DOS、LANManager、Windows3.x和WindowsforWorkgroup中主要选择NetBEUI作为自己的通信协议。在微软如今的主流产品，如Windows95/98和WindowsNT中，NetBEUI已成为其固有的缺省协议。有人将WinNT定位为低端网络服务器操作系统，这与微软的产品过于依赖NetBEUI有直接的关系。NetBEUI是专门为几台到百余台PC所组成的单网段部门级小型局域网而设计的，它不具有跨网段工作的功能，即NetBEUI不具备路由功能。如果你在一个服务器上安装了多块网卡，或要采用路由器等设备进行两个局域网的互联时，将不能使用NetBEUI通信协议。否则，与不同网卡（每一块网卡连接一个网段）相连的设备之间，以及不同的局域网之间将无法进行通信。

虽然NetBEUI存在许多不尽人意的地方，但它也具有其他协议所不具备的优点。在三种通信协议中，NetBEUI占用内存最少，在网络中基本不需要任何配置。尤其在微软产品几乎独占PC操作系统的今天，它很适合于广大的网络初学者使用。

■NetBEUI与NetBIOS之间的关系。细心的读者可能已经发现，NetBEUI中包含一个网络接口标准NetBIOS。NetBIOS（NetworkBasicInput/OutputSystem，网络基本输入/输出系统）是IBM在1983年开发的一套用于实现PC间相互通信的标准，其目的是开发一种仅仅在小型局域网上使用的通信规范。该网络由PC组成，最大用户数不超过30个，其特点是突出一个“小”字。后来，IBM发现NetBIOS存在的许多缺陷，所以于1985年对其进行了改进，推出了NetBEUI通信协议。随即，微软将NetBEUI作为其客户机/服务器网络系统的基本通信协议，并进一步进行了扩充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（ServerMessageBlocks，服务器消息块）的组成部分，以降低网络的通信堵塞。为此，有时将NetBEUI协议也称为“SMB协议”。

人们常将NetBIOS和NetBEUI混淆起来，其实NetBIOS只能算是一个网络应用程序的接口规范，是NetBEUI的基础，它不具有严格的通信协议功能。而NetBEUI是建立在NetBIOS基础之上的一个网络传输协议。

2.IPX/SPX及其兼容协议

■IPX/SPX通信协议的特点。IPX/SPX(InternetworkPacketeXchange/SequencesPacketeXchange，网际包交换/顺序包交换)是Novell公司的通信协议集。与N

etBEUI的明显区别是，IPX/SPX显得比较庞大，在复杂环境下具有很强的适应性。因为，IPX/SPX在设计一开始就考虑了多网段的问题，具有强大的路由功能，适合于大型网络使用。当用户端接入NetWare服务器时，IPX/SPX及其兼容协议是最好的选择。但在非Novell网络环境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在WindowsNT网络和由Windows95/98组成的对等网中，无法直接使用IPX/SPX通信协议。

■IPX/SPX协议的工作方式。IPX/SPX及其兼容协议不需要任何配置，它可通过“网络地址”来识别自己的身份。Novell网络中的网络地址由两部分组成：标明物理网段的“网络ID”和标明特殊设备的“节点ID”。其中网络ID集中在NetWare服务器或路由器中，节点ID即为每个网卡的ID号（网卡卡号）。所有的网络ID和节点ID都是一个独一无二的“内部IPX地址”。正是由于网络地址的唯一性，才使IPX/SPX具有较强的路由功能。

在IPX/SPX协议中，IPX是NetWare最底层的协议，它只负责数据在网络中的移动，并不保证数据是否传输成功，也不提供纠错服务。IPX在负责数据传送时，如果接收节点在同一网段内，就直接按该节点的ID将数据传给它；如果接收节点是远程的（不在同一网段内，或位于不同的局域网中），数据将交给NetWare服务器或路由器中的网络ID，继续数据的下一步传输。SPX在整个协议中负责对所传输的数据进行无差错处理，所以我们将IPX/SPX也叫做“Novell的协议集”。

■NWLink通信协议。WindowsNT中提供了两个IPX/SPX的兼容协议：“NWLinkSPX/SPX兼容协议”和“NWLinkNetBIOS”，两者统称为“NWLink通信协议”。NWLink协议是Novell公司IPX/SPX协议在微软网络中的实现，它在继承IPX/SPX协议优点的同时，更适应了微软的操作系统和网络环境。WindowsNT网络和Windows95/98的用户，可以利用NWLink协议获得NetWare服务器的服务。如果你的网络从Novell环境转向微软平台，或两种平台共存时，NWLink通信协议是最好的选择。不过在使用NWLink协议时，其中“NWLinkIPX/SPX兼容协议”类似于Windows95/98中的“IPX/SPX兼容协议”，它只能作为客户端的协议实现对NetWare服务器的访问，离开了NetWare服务器，此兼容协议将失去作用；而“NWLinkNetBIOS”协议不但可在NetWare服务器与WindowsNT之间传递信息，而且能够用于WindowsNT、Windows95/98相互之间任意通信。

3.TCP/IP协议

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/网际协议）是目前最常用到的一种通信协议，它是计算机世界里的一个通用协议。在局域网中，TCP/IP最早出现在Unix系统中，现在几乎所有的厂商和操作系统都开始支持它。同时，TCP/IP也是Internet的基础协议。

■TCP/IP通信协议的特点。TCP/IP具有很高的灵活性，支持任意规模的网络，几乎可连接所有的服务器和工作站。但其灵活性也为它的使用带来了许多不便，在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容协议时都不需要进行配置，而TCP/IP协议在使用时首先要进行复杂的设置。每个节点至少需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”和一个“主机名”。如此复杂的设置，对于一些初识网络的用户来说的确带来了不便。不过，在WindowsNT中提供了一个称为动态主机配置协议（DHCP）的工具，它可自动为客户机分配连入网络时所需的信息，减轻了联网工作上的负担，并避免了出错。当然，DHCP所拥有的功能必须要有DHCP服务器才能实现。

同IPX/SPX及其兼容协议一样，TCP/IP也是一种可路由的协议。但是，两者存在着一些差别。TCP/IP的地址是分级的，这使得它很容易确定并找到网上的用户，同时也提高了网络带宽的利用率。当需要时，运行TCP/IP协议的服务器（如WindowsNT服务器）还可以被配置成TCP/IP路由器。与TCP/IP不同的是，IPX/SPX协议中的IPX使用的是一种广播协议，它经常出现广播包堵塞，所以无法获得最佳的网络带宽。

■Windows95/98中的TCP/IP协议。Windows95/98的用户不但可以使用TCP/IP组建对等网，而且可以方便地接入其它的服务器。值得注意的是，如果Windows95/98工作站只安装了TCP/IP协议，它是不能直接加入WindowsNT域的。虽然该工作站可通过运行在WindowsNT服务器上的服务器（如ProxyServer）来访问Internet，但却不能通过它登录WindowsNT服务器的域。如果要让只安装TCP/IP协议的Windows95/98用户加入到WindowsNT域，还必须在Windows95/98上安装NetBEUI协议。

■TCP/IP协议在局域网中的配置。在提到TCP/IP协议时，有许多用户便被其复杂的描述和配置所困扰，而不敢放心地去使用。其实就局域网用户来说，只要你掌握了一些有关TCP/IP方面的知识，使用起来也非常方便。

IP地址基础知识。前面在谈到IPX/SPX协议时就已知道，IPX的地址由“网络ID”（NetWorkID）和“节点ID”（NodeID）两部分组成，IPX/SPX协议是靠IPX地址来进行网上用户的识别的。同样，TCP/IP协议也是靠自己的IP地址来识别在网上的位置和身份的，IP地址同样由“网络ID”和“节点ID”（或称HOSTID，主机地址）两部分组成。一个完整的IP地址用32位（bit）二进制数组成，每8位（1个字节）为一个段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段与段之间用“.”号隔开。为了便于应用，IP地址在实际使用时并不直接用二进制，而是用大家熟悉的十进制数表示，如192.168.0.1等。IP地址的完整组成：“网络ID”和“节点ID”都包含在32位二进制数中。目前，IP地址主要分为A、B、C三类（除此之外，还存在D和E两类地址，现在局域网中这两类地址基本不用，故本文暂且不涉及），A类用于大型网络，B类用于中型网络，C类一般用于局域网等小型网络中。其中，A类地址中的最前面一段Segment1用来表示“网络ID”，且Segment1的8位二进制数中的第一位必须是“0”。其余3段表示“节点ID”；B类地址中，前两段用来表示“网络ID”，且Segment1的8位二进制数中的前二位必须是“10”。后两段用来表示“节点ID”；在C类地址中，前三段表示“网络ID”，且Segment1的8位二进制数中的前三位必须是“110”。最后一段Segment4用来表示“节点ID”。

值得一提的是，IP地址中的所有“网络ID”都要向一个名为InterNIC（InternetNetworkInformationCenter，互联网络信息中心）申请，而“节点ID”可以自由分配。目前可供使用的IP地址只有C类，A类和B类的资源均已用尽。不过在选用IP地址时，总的原则是：网络中每个设备的IP地址必须唯一，在不同的设备上不允许出现相同的IP地址。表1列出了IP地址中的“网络ID”的有关属性，“节点ID”在互不重复的情况下由用户自由分配。其实，将IP地址进行分类，主要是为了满足网络的互联。如果你的网络是一个封闭式的网络，只要在保证每个设备的IP地址唯一的前提下，三类地址中的任意一个都可以直接使用（为以防万一，你还是老老实实地使用C类IP地址为好）。

子网掩码。对IP地址的解释称之为子网掩码。从名称可以看出，子网掩码是用于对子网的管理，主要是在多网段环境中对IP地址中的“网络ID”进行扩展。举个例子来说明：例如某个节点的IP地址为192.168.0.1，它是一个C类网。其中前面三段共24位用来表示“网络ID”，是非常珍贵的资源；而最后一段共8位可以作为“节点ID”自由分配。但是，如果公司的局域网是分段管理的，或者该网络是由多个局域网互联而成，是否要给每个网段或每个局域网都申请分配一个“网络ID”呢？这显然是不合理的。此时，我们可以使用子网掩码的功能，将其中一个或几个节点的IP地址全部充当成“网络ID”来使用，用来扩展“网络ID”不足的困难。

当我们将某一节点的IP地址如192.168.0.1已设置成一个“网络ID”时，网络上的其它设备又怎样知道它是一个“网络ID”，而不是一个节点IP地址呢？这就要靠子网掩码来告知。子网掩码是这样做的：如果某一位的二进制数是“1”，它就知道是“网络ID”的一部分；如果是“0”便认作是“节点ID”的一部分。如将192.168.0.1当做“网络ID”时，其子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000001，对应的十进制数表示为255.255.255.1。否则它的子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，对应的十进制数表示应为255.255.255.0。有了子网掩码，便可方便地实现用户跨网段或跨网络操作。不过，为了让子网掩码能够正常工作，同一子网中的所有设备都必须支持子网掩码，且子网掩码相同。表2列出了A、B、C三类网络的缺省子网掩码。

网关。网关（Gateway）是用来连接异种网络的设置。它充当了一个翻译的身份，负责对不同的通信协议进行翻译，使运行不同协议的两种网络之间可以实现相互通信。如运行TCP/IP协议的WindowsNT用户要访问运行IPX/SPX协议的Novell网络资源时，则必须由网关作为中介。如果两个运行TCP/IP协议的网络之间进行互联，则可以使用WindowsNT所提供的“默认网关”（DefaultGateway）来完成。网关的地址该如何分配呢？可举一个例子来回答：假如A网络的用户要访问B网络上的资源，必须在A网络中设置一个网关，该网关的地址应为B网络的“网络ID”（一般可理解为B网络服务器的IP地址）。当A网络的用户同时还要访问C网络的资源时又该怎么呢？你只需将C网络的“网络ID”添加到A网络的网关中即可。依次类推……网关连多少个网络，就拥有多少个IP地址。

主机名。网络中唯一能够代表用户或设备身份的只有IP地址。但一般情况下，众多的IP地址不容易记忆，操作起来也不方便。为了改善这种状况，我们可给予每个用户或设备一个有意义的名称，如“WANGQUN”。至于在网络中用到“WANGQUN”时，怎样知道其对应的IP地址呢？这完全由操作系统自己完成，我们大可不必考虑。

三、通信协议的安装、设置和测试

局域网中的一些协议，在安装操作系统时会自动安装。如在安装WindowsNT或Windows95/98时，系统会自动安装NetBEUI通信协议。在安装NetWare时，系统会自动安装IPX/SPX通信协议。其中三种协议中，NetBEUI和IPX/SPX在安装后不需要进行设置就可以直接使用，但TCP/IP要经过必要的设置。所以下文主要以WindowsNT环境下的TCP/IP协议为主，介绍其安装、设置和测试方法，其他操作系统中协议的有关操作与WindowsNT基本相同，甚至更为简单。

■TCP/IP通信协议的安装。在WindowsNT中，如果未安装有TCP/IP通信协议，可选择“开始/设置/控制面板/网络”，将出现“网络”对话框，选择对话框中的“协议/添加”，选取其中的TCP/IP协议，然后单击“确定”按钮。系统会询问你是否要进行“DHCP服务器”的设置？如果你的IP地址是固定的（一般是这样），可选择“否”。随后，系统开始从安装盘中复制所需的文件。

■TCP/IP通信协议的设置。在“网络”对话框中选择已安装的TCP/IP协议，打开其“属性”，在指定的位置输入已分配好的“IP地址”和“子网掩码”。如果该用户还要访问其它WidnowsNT网络的资源，还可以在“默认网关”处输入网关的地址。

■TCP/IP通信协议的测试。当TCP/IP协议安装并设置结束后，为了保证其能够正常工作，在使用前一定要进行测试。笔者建议大家使用系统自带的工具程序：PING.EXE，该工具可以检查任何一个用户是否与同一网段的其他用户连通，是否与其他网段的用户连接正常，同时还能检查出自己的IP地址是否与其他用户的IP地址发生冲突。假如服务器的IP地址为192.168.0.1，如要测试你的机器是否与服务器接通时，只需切换到DOS提示符下，并键入命令“PING192.168.0.1”即可。如果出现类似于“Replyfrom192.168.0.1……”的回应，说明TCP/IP协议工作正常；如果显示类似于“Requesttimedout”的信息，说明双方的TCP/IP协议的设置可能有错，或网络的其它连接（如网卡、HUB或连线等）有问题，还需进一步检查。

四、小结

在组建局域网时，具体选择哪一种网络通信协议主要取决于网络规模、网络间的兼容性和网络管理几个方面。如果正在组建一个小型的单网段的网络，并且对外没有连接的需要，这时最好选择NetBEUI通信协议。如果你正从NetWare迁移到WindowsNT，或两种平台共存时，IPX/SPX及其兼容协议可提供一个很好的传输环境。如果你正在规划一个高效率、可互联性和可扩展性的网络，TCP/IP则将是理想的选择。

参考文献

[1]阮家栋俞丽和《微型计算机网络原理及应用》北京中国纺织大学出版社1995

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关键词：BACnet智能建筑楼宇自动化面向对象

随着计算机、通信、控制和图形显示技术即4C技术的快速发展和全球对信息高速公路的大力建设，智能建筑，这个数字化、网络化和信息化的结合产物开始进入人们的视野。然而，如今智能建筑内各种控制功能变得愈发强大而复杂，致使不同厂商生产的设备使用于同一建筑物内，但各个厂商基本上都是开发自己专有的通信协议，于是各式各样的通信协议和设备给智能建筑的系统集成及管理使用带来诸多不便，用户处于受制于厂商而使造价提高、使用和维护费用增加的境地。所以制定一个开放的、统一的通信协议标准，并形成即插即用（plugandplay）的环境，就成为十分迫切需要解决的问题。

目前，在智能建筑领域，现场总线和通信协议主要有：（1）最初应用于工业控制领域的总线协议，如具有代表性的Profibus总线、Lonworks总线、CAN总线等；（2）专门针对智能建筑的总线和通信协议，如美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。本文就其中的BACnet作详细介绍。

图1BACnet的体系结构层次图

1BACnet协议概述

楼宇自动控制网络数据通信协议BACnet（AData

CommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNetwork）由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会135P于1995年6月正式通过制定。标准编号为ANSI／ASHRAEStandardl35－1995，同年12月正式成为美国国家标准，并得到欧盟标准委员会的承认，成为欧盟标准草案。2000年1月ISO组织TC205委员会的15个国家（中国、法国、日本、英国、美国等）的代表一致通过决议，将BACnet作为“委员会草案”进行广泛评议，适当修改后列为“国际标准化草案”，最后成为国际标准。

一般楼宇自控设备从功能上讲分为两部分：一部分专门处理设备的控制功能；另一部分专门处理设备的数据通信功能。而BACnet就是要建立一种统一的数据通信标准，使得设备可以互操作。BACnet协议只是规定了设备之间通信的规则，并不涉及实现细节。

BACnet协议模型为：（1）所有的网络设备，除基于MS／TP协议的以外，都是完全对等的（peertopeer）；（2）每个设备都是一个“对象”的实体，每个对象用其“属性”描述，并提供了在网络中识别和访问设备的方法；设备相互通信是通过读／写某些设备对象的属性，以及利用协议提供的“服务”完成；（3）设备的完善性（Sophistication），即其实现服务请求或理解对象类型种类的能力，由设备的“一致性类别”（ConformanceClass）所反映。

1．1BACnet的体系结构

BACnet是一种针对智能建筑的开放性的网络协议，遵循OSI模型体系结构，BACnet体系结构层次图如图1所示。BACnet协议从硬／软件实现、数据传输速率、系统兼容和网络应用等几方面考虑，目前支持五种组合类型的数据链路／物理层规范。其中主从／令牌传递（MS／TP）协议是专门针对楼宇自控设备设计的数据链路规范。BACnet在物理介质上，支持双绞线、同轴电缆和光缆。在拓扑结构上，支持星型和总线拓扑。

BACnet没有严格规定网络拓扑结构，如图2所示。其中：网段（Segment）是多个物理网段通过中继器（R）连接形成的段落区间；网络是多个网段通过网桥（B）连接而成的，每个网络都形成一个MAC地址域；BACnet／Internet网络是将使用不同局域网技术的多个网络用路由器（RT）互联起来形成的网际网。

在BACnet拓扑中设备之间只存在一条逻辑通路，无需广域网的最优路由算法；其次，BACnet具有单一的局部地址空间，所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议，向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。

网络层通过“路由器”实现两个或多个异类BACnet局域网（不同的数链层）的连接，并通过协议报文进行“路由器”的自动配置、路由表维护和拥塞控制。BACnet路由器与每个网络的连接处称为一个“端口”。路由表中包含端口的下列项目：（1）端口所连接网络的MAC地址和网络号；（2）端口可到达网络的网络号列表及与这些网络的连接状态。图2中，“1／2RT”是半路由器，由PTP连接形成一个完整的BACnet路由器，即BACnet网际网将广域网技术向应用层屏蔽。

BACnet应用层即BACnet应用实体，通过API（应用编程接口）为上层应用程序服务，并与对等应用层实体通信。应用实体由两部分组成：用户单元和应用服务单元（ASE）。ASE是一组特定内容的应用服务。而用户单元支持本地API、保存事务处理上下文信息、产生请求ID、记录ID对应的应用服务响应、维护超时重传机制所需的计数器以及将设备行为要求映射为对象。

BACnet应用层提供证实和非证实两种类型的服务。BACnet定义了四种服务原语：请求、指示、响应和证实，它们通过应用层协议数据单元（APDU）传递。由于BACnet建立在无连接的通信模式上，所以OSI模型提供端到端服务的传输层部分简化功能也由应用层实现，分别为：可靠的端到端传输和差错校验；报文分段和流量控制；报文重组和序列控制。

1．2BACnet的对象、服务和功能组

BACnet采用面向对象技术，借此提供一种表示楼宇自控设备的标准。在BACnet中，对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构，网络设备通过读取、修改封装在应用层APDU中的对象数据结构，实现互操作。BACnet目前定义了18个对象，如表1所示，每个对象都必须有三个属性：对象标志符（Object＿Identifier）、对象名称（Object＿Name）和对象类型（Object＿Type）。其中，对象标志符用来唯一标识对象；BACnet设备可以通过广播自身包含的某个对象的对象名称，与包含相关对象的设备建立联系。BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”，通过对其属性的读取可以让网络获得设备的全部信息。

表1BACnet对象

对象名称应用举例

01模拟输入AnalogInput模拟传感器输入如机械开关On/Off输入

02模拟输出AnalogOutput模拟控制量输出

03模拟值AnalogValue模拟控制设备参数如设备阀值

04数字输入BinaryInput数字传感器输入如电子开关On/Off输入

05数字输出BinaryOutput继电器输出

06数字值BinaryValue数字控制系统参数

07命令Command向多设备多对象写多值如日期设置

08日历表Calender程序定义的事件执行日期列表

09时间表Schedule周期操作时间表

10事件登记EventEnrollment描述错误状态事件如输入值超界或报警事件。通知一个设备对象，也可通过“通知类”对象通知多设备对象

11文件File允许访问（读/写）设备支持的数据文件

12组Group提供单一操作下访问多对象多属性

13环Loop提供访问一个“控制环”的标准化操作

14多态输入Multi-stateOutput表述多状态处理程序的状况，如制冷设备开、关和除霜循环

15多态输出Multi-stateOutput表述多状态处理程序的期望状态，如制冷设备开始冷却、除霜的时间

16通知类NotificationClass包含一个设备列表，配合“事件登记”对象将报警报文发送给多设备

17程序Program允许设备应用程序开始和停止、装载和卸载，并报告程序当前状态

18设备Device其属性表示设备支持的对象和服务以及设备商和固件版本等信息

在BACnet中，把对象的方法称为服务，对象及其属性提供了对一个楼宇自控设备“网络可见信息”的抽象描述，而服务提供了如何访问和操作这些信息的命令和方法。BACnet设备通过在网络中传递服务请求和服务应答报文实现服务。BACnet定义了35种服务，并将其划分为6个类别：（1）报警与事件服务（AlarmandEventServices）包含8种服务处理环境状态的变化，提供了BACnet设备预设的请求值改变通告、请求报警或事件状态摘要、发送报警或事件通知、收到报警通知确认等方法；（2）文件访问服务（FileAccessServices）包含2种服务，提供读写文件的方法，包括上／下载控制程序和数据库的能力；（3）对象访问服务（ObjectAccessServices）包含9种服务，提供了读、修改和写属性值以及增删对象的方法；（4）远程设备管理服务（RemoteDeviceManagementServices）包含11种服务，提供对BACnet设备进行维护和故障检测的工具、方法；（5）虚拟终端服务（VirtualTerminalServices）包含3种服务，提供了一种面向字符的数据双向交换机制，使其他具有专有特性的楼宇自控设备成为一个BACnet虚拟终端并使BACnet网络能对其进行重构；（6）网络安全服务（NetworkSecurityServices）包含2种服务，提供对等实体验证、数据源验证、操作者验证和数据加密等功能。

BACnet功能组规定了实现特定控制功能所需的对象和服务的组合。BACnet已定义了13个功能组，包括时钟功能组、事件响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。

1．3BACnet设备级别和设备等级说明

在实际的楼宇自动化系统中，没有必要也不可能所有的设备都支持、包含上述所有的对象和服务。因此，BACnet定义了6个一致性类别（设备级别）。一致性类别的分级编号为1～6，最低级别是类别l。每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集，且包含低级别的所有服务。

为了帮助用户和工程人员确定不同BACnet设备之间的互操作性，需要厂商为每个设备提供标准格式文件以标识设备中己实现的BACnet标准的内容，即文件需包括设备符合BACnet等级的说明。这个文件就是PICS（ProtocolImplementationConformanceStatement），它包括：（1）标识厂商和描述设备的基本信息；（2）设备符合BACnet的级别；（3）设备所支持的功能组；（4）设备所支持的基于标准或专有的服务，设备启动或响应服务请求的能力；（5）设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述；（6）设备支持的数据链路技术；（7）设备支持的分段请求和响应。

2BACnet的互联网扩展

目前，BACnet标准使用两种技术实现与Internet的互联。第一种技术附件H中称之为“隧道”技术，并将其设备称之为分组封装／拆装设备，简称PAD。其作用就像一个网关／路由器，这在图2中两个半路由器连接广域网形成一个完全的BACnet路由器有所体现。第二种技术附件J中称之为BACnet／IP，设备直接封装IP帧／包在BACnet网络和Internet上传输。

PAD将BACnet报文数据封装在IP协议数据包内传输，在目的BACnet网络解封。因此每个连接Internet的BACnet网络都要配置PAD网关／路由器。它可以是一个单独的设备，也可以是某种楼宇控制设备功能的一部分。

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随着我国经济发展进入新常态，与实体经济结合紧密的银行业也正在发生深刻的结构性变化，大型商业银行将进一步利用规模经济和范围经济效应保持和提高竞争优势，而中小银行则将围绕商业模式的创新与重塑加快企业转型，以获得新形势下的生存和发展空间。商业模式是指导中小银行进行价值创造从而能够在竞争激烈的金融市场中生存与发展的法宝。作为追求价值创造为目标的经济主体，中小银行商业模式创新的核心还是围绕客户及自身的价值主张而展开，并以实现客户与自身价值主张为最终目的。所以，中小银行商业模式创新是根据发展规划，从满足客户当前和潜在的需求开始，整合各种产品，提供有效的渠道和服务，再进行公司治理、组织结构、流程、人力等资源的重新配置和整合，并以信息科技为支撑和引领，实现持续盈利。由此，产生八种商业模式，分别为：客户模式、产品模式、渠道模式、服务模式、盈利模式、发展模式、管理模式、科技模式。中小银行的商业模式创新，认清形势、找准定位是关键。相较于大银行，尽管中小银行存在资产规模较小，抗风险能力较弱等劣势，但某些方面则具有比较优势：一是具有小法人扁平、高效优势。跟大银行相比，中小银行具有管理半径短、决策效率高、应对市场变化灵活的优势，较为简单的组织结构能够有效降低内部各层级之间信息不对称及由此带来的管理成本。二是拥有先天的地缘、人缘优势。相较大银行，中小银行从高级管理人员到基层员工的本土化程度较高，地理位置上更接近其目标客户，且网点分布较为广泛，能够以较低的成本获得广大客户较为全面、真实的“软”信息。而大银行管理半径较长，不易掌握客户“软”信息。对于中小银行的先天优势，不应被忽略，而应善加利用，以先天优势为突破口开展商业模式创新，放大和发挥优势效应。

二、中小银行商业模式协同创新

1客户模式创新。其创新点为：客户构成了商业模式的核心，中小银行商业模式创新的第一步就是要重新思考谁是“我的客户”，客户需求是什么以及应该如何满足客户需求。“眉毛胡子一把抓”，中小银行往往无法将有限的资源集中用于核心客户群体，容易造成业务的不精、不细。中小银行要将宽泛化客户管理方式调整为差异化管理，将资源聚焦于核心客户，深挖核心客户需求。同时，要将作为消费者的客户转变为价值共创者的客户，实现客户与银行共同完成价值创造。第一，坚持以客户为中心，强化客户信息管理，提高客户信息的识别、反馈及利用能力，加强客户分层分类和差异化管理。第二，找准核心客户，从战略层面上加强资源倾斜力度，大力发展小微、零售客户，有效控制大额、集团客户。在客户选择中，做到有取有舍，错位发展，在三农、小微等领域形成自身比较优势，提高自身核心竞争力。第三，深挖客户需求，精确营销，成片开发。加强客户理财投资、授信融资、交易结算、家庭财富管理等金融服务，关注客户医疗卫生、子女教育、食品安全、养生娱乐等潜在的金融需求，为客户提供有针对性的金融解决方案。第四，主动融入客户和社区，积极履行社会责任，参与社会活动，管理社区事务，加强客户互动，提供各式各样的便民、快捷、定制服务，从单向销售模式转换为与客户互动的定制模式，形成不同于大银行的独特的客户关系。

2产品模式创新。加强产品研发与销售，形成产品优势，使产品获得更高的价值定位和议价能力，保持和提高自身竞争力和盈利水平。中小银行应致力于为客户提供定制化产品服务，将“客户适应产品”调整为“产品适应客户”，提供序列化、个性化的产品。针对客户金融需求特点开发相应产品，逐渐培育核心产品技术，衍生覆盖更广泛的市场和客户，从而提升竞争优势。在业务产品上，中小银行应突出特点和重点。在做好传统资产负债类业务的基础上，根据地方经济特色与产业结构，加强投行、资产证券化、财富管理、市民卡、消费、理财、资金等业务产品的有序研发，运用互联网技术进行线上线下产品的开发、组合，从而形成自身产品特色。通过不断开发新的产品和技术，培育出自身核心技术来获得核心竞争力。紧紧围绕客户需求，为客户提供定制化产品。完善产品管理机制，实现对产品的快速响应、快速研发、快速推广和及时评价，必要时可设置产品经理岗位，定期进行产品盈利分析、市场表现分析，加强产品的全流程管理。

3渠道模式创新。渠道模式作为银行向客户交付价值的关键手段，面对日新月异的移动互联时代，应不断加强中小银行的物理渠道和非物理渠道建设与调整。结合服务区域的客户数量和服务半径，按照商业化、市场化原则，采取多种形式，优化完善网点布局。加快推进与互联网金融的跟进融合，开发线上线下渠道，增强批量获客能力。物理渠道建设方面，加强网点合理布局，推进网点功能建设，优化网点运营流程，推动网点由全能型服务向专业化营销转变，改变网点同质化的现状。在农村地区，推进金融便民服务点建设，加强定时定点、简易便民服务，打通农村金融服务的“最后一公里”。在较大的居民集中居住区、专业市场，积极推行离行式自助银行、夜市银行、金融便利店建设，探索建立小型化、智能化、数字化的银行网点，延伸服务半径。非物理渠道建设方面，大力发展网上银行、手机银行、EPOS等电子支付领域，运用移动互联网、大数据、云计算、物联网等新技术，拓宽非物理渠道，融合线上线下。

4服务模式创新。服务从根本上是增值服务，服务的提供要能为客户的价值链和价值创造过程产生新的价值。中小银行应以更为广阔的视野和开放的思维，从自身产品延伸到客户的价值创造过程，并且要看到客户价值网络中存在的各种机会，通过自身产品技术升级和与其他技术的融合，提升产品和服务的价值创造能力。根据客户细分，为不同类型客户提供差异化服务模式，形成广覆盖、多层次、差异化的服务体系。加强客户分层分类管理，开发三农、小微企业的阳光信贷、微贷技术、产业链金融、信贷工厂等服务模式，探索推广贷款网上调查、审批和发放，推进电子化、标准化建设，改变散单经营模式。探索社区金融服务模式，打破传统的“等客上门”形式，通过走进社区、贴近客户，实行错峰错时服务，提供衣食住行、休闲娱乐等延伸服务，让社区居民享受到“金融服务送上门”的体验，将银行功能融入社区生活。通过与社区居民的近距离互动，实现银行与客户双赢的效果。

5盈利模式创新。盈利模式是商业模式中价值创造部分的核心，反映商业银行利润来源及成本特征。中小银行应加快从单纯的资金提供商向综合金融服务商转变，实现盈利模式多元化。盈利模式包括收入结构和支出结构两部分，在收入结构上，转变以传统存贷利差为主的盈利模式，逐步调整为利润来源多元化的盈利模式，提高存贷利差收入的质量，增加中间业务收入。在支出结构上，引入经济资本理念，加强成本管理。一方面，大力发展信贷业务，着力优化存贷款的业务结构和期限结构，确保合理适当的存贷比，通过协议存款和关联储蓄等方式吸收更多的低成本资金，控制资金成本，提高贷款定价意识、定价能力和定价水平，提高经营效益。关注高附加值的中间业务，争取各类业务、理财产品和POS机业务，有序发展资金、银行卡、理财、投行、咨询、资产托管等新型银行业务，提升中间业务收入占比。另一方面，分析业务构成和成本结构，从战略层面上加强资源成本配置。引入经济资本理念，提高资本对风险的敏感度，确保全面成本计量科学、准确，运用管理会计工具，建立资金转移定价机制，强化资产负债管理，通过业务分项管理和产品、服务分类核算，更好应对利率市场化加速进程下的竞争与挑战。

6发展模式创新。强化资本约束，树立效益型发展理念，向内涵式、效益型转变。面对复杂的内外部环境，通过内外调研评估，制定发展战略，将注重规模发展调整为规模、速度、收益、风险相平衡的内涵式、精细化发展模式。遵循市场经济的客观规律，坚持发展与控险并重的策略，统筹规模、质量、资本三者之间的平衡关系，根据战略澄清结论，由董事会及其战略委员会制定长期发展战略和经营目标，合理规划和设定阶段性、年度经营管理的各项目标，以资本约束为前提，以差异化、专业化发展为路径，以结构调整、流程再造和科技支撑为手段，以合规与风险可控为落脚点，建立内涵式、精细化的发展模式。中小银行要推行以利润创造为导向的绩效考核，引导业务发展由规模扩张向价值创造转型，加快从资本消耗型业务向资本节约型业务转变，从重资产经营模式向轻资产经营模式转变。

7管理模式创新。以新资本协议为抓手，统筹推进流程银行建设，再造组织结构，重塑业务管理及支持保障流程，健全公司治理、决策、激励、约束等管理机制。管理模式的优化和再造，核心是基于价值的流程，这些流程是面向市场的，这也决定了中小银行的管理模式要“以市场为导向”。中小银行要更好地整合优势资源，获取竞争力。一是公司治理创新。建立适合中小银行的公司治理架构和机制，着力提升公司治理水平，培育良好的公司治理文化，形成运行流畅且相互制衡的公司治理机制。二是组织结构创新。中小银行拥有小法人扁平、高效的先天优势，应充分发挥管理半径短、决策效率高、应对市场变化灵活的优势，将组织结构的调整作为商业模式创新的突破口，带动银行经营管理流程、岗位、人员的转型与优化。三是流程体系创新。建立高效的流程体系，使商业模式的创新真正释放效果。四是人员激励创新。为支撑商业模式创新，中小银行应建立自身的人员激励模式，以提高商业模式的执行效率。应从人才团队建设和绩效管理提升等方面入手，建立和完善人力资源管理制度、工作流程，打造实现价值创造的人力资源管理体系。

8科技模式创新。推进科技模式由粗放无序式发展向集约化、规范化、自动化、精细化方向转变。坚持“小银行、大平台”的指导思想，运用先进的信息技术搭建统一的技术平台，再造并固化业务、管理、支持流程和组织架构。运用移动互联网、大数据、云计算、物联网等新技术，实现线上线下融合。搭建业务架构、数据架构和系统架构，促进科技引领业务创新。提炼业务需求，整合系统功能，加强系统功能运用，真正为业务经营提供强有力的支撑，不断完善业务架构。积极融合互联网金融建设，面对互联网金融时代不断产生的新模式、新业态，中小银行应加强与互联网模式的渗透融合，加强线上线下模式的改革创新。运用大数据发展思维，建设统一标准下的数据仓库，推进业务数据、客户数据和风险数据的全面整合，提高数据的集中度、准确度以及自动获取能力，逐步完善数据架构。进一步推进系统架构建设，建立满足本单位发展需要的信息管理体系、电子化支撑体系及安全防护体系，为商业模式创新提供科技支撑。以上八种模式之间存在着循环往复的内在逻辑，且相互影响、相互牵制。仅针对其中一种要素进行商业模式创新，可能会取得成效，但如果缺乏其他要素的有效支持，则难以形成长期优势，甚至会由于部分要素存在短板而对整个商业模式造成严重影响。将八种模式进行协同与组合创新，整合资源、整体推进，这样形成的商业模式将使银行拥有的不是一个简单易仿效的单点优势，而是持续的整体竞争优势。

三、中小银行商业模式评价体系

借助庞大的市场、客户需求和经济新常态下对传统行业格局的冲击，中小银行完全有机会通过商业模式的创新，引领并推动自身获得持续竞争优势。建立商业模式评价体系，是商业模式创新过程中的重要内容。按评价主体划分，可以分为内部评价和外部评价。这种分类方法以评价者是否参与实施商业模式创新为依据。内部评价是指由银行本身开展的自评自测；外部评价分为监管评价、上级管理机构评价和第三方评价三种类型，监管评价是指银监局、人民银行等监管部门组织对商业银行商业模式创新成效的评价检测，上级管理机构评价是指商业银行的上级管理机构对商业银行的验收评价，第三方评价则是商业银行邀请有资质的第三方评估公司对自身商业模式建设进行测评。无论是内部评价者还是外部评价者，在评价的过程中都会遵循一定的评价标准，但不同评价者的评价标准可能会有所侧重。商业银行本身可能更多从商业模式创新与经营业绩进步的关联度来进行评价；监管部门可能更偏重于创新过程中对风险的识别、监测和评估；上级管理机构和第三方评估公司可能更强化商业模式实施过程中的持续性和评估纠偏机制的建立。尽管侧重点可能不尽相同，但根据商业模式理论的内涵，对商业模式创新的评价仍存在一定的共性标准，即以银行是否具备持续竞争优势为评价核心，以是否具有合规性、可操作性、持续成长性和风险可控性为基本评价依据。

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关键词：文化产业；协同创新；融合；高附加值

当前，在科技创新的推动下，文化的协同创新作用愈发明显，文化的跨界融合已经成为当下产业发展的热点。文化产业的综合性、渗透性、关联性和开放性更加突出。2014年1月国务院10号文件中明确指出：文化创意和设计服务具有高知识性、高增值性和低消耗、低污染等特征。依靠创新，推进文化创意和设计服务等新型、高端服务业发展，促进与相关产业深度融合，是调整经济结构的重要内容，有利于改善产品和服务品质、满足群众多样化需求，也可以催生新业态、带动就业、推动产业转型升级。

一、文化产业协同创新与融合总述

在文化产业领域有两个提法，一个是“文化产业化”另一个是“产业文化化”，“文化产业化”主要针对文化的经济性及其产业化的能力，也就是我们目前所大力提倡的文化产业，在社会发展和经济结构转型的历史机遇下，文化的产业化顺应了时展的潮流。而“产业文化化”的侧重点则在于不同产业间通过文化和创意的因素来提升自身产业的价值水平，强调文化和创意要素在其他产业之间的协同创新与融合，它所针对的范围更广，许多相关产业都可以通过文化因素来提升产业价值，目前已经可以看到很多文化与相关产业融合所产生的新思路和新业态，这是当下非常火热的产业发展特征之一。

所谓产业融合，是指由于技术进步、规制放松、管理创新及需求拉动等原因，带来不同产业之间相互渗透、彼此交叉，进而演化为产业之间产品、业务与市场的融合，从而导致产业边界的模糊化甚至重新划定的动态发展过程。产业融合能够形成强大的凝聚效应，优势互补，形成行业的全面竞争优势。作为一种产业创新，产业融合给世界产业发展与经济增长带来了新的动力，正日益成为提升产业竞争力乃至一国竞争优势的重要因素。文化产业与多个产业存在天然的耦合关系，具有融合的深厚基础和广阔空间。文化产业的产业融合就是要挖掘不同产业的文化价值，提升产业的文化附加值，不断扩展产业链。

文化产业的跨界融合已经成为了中国文化产业新的发展机遇，也是文化产业大发展大繁荣的必经之路，也只有打造一个旁及多行业的大产业链，才能产生良好的规模效应和互动效应。

二、文化产业与相关产业之间的融合实例分析

（一）创意设计

创意设计顾名思义就是创意与设计的结合。设计本身就具有粘合性，可以与许多产业相结合，设计与创意具有许多相似的地方，实际上，当人们在进行设计的时候都是在充分发挥想象力和创造力的过程，因而设计与创意是密不可分的。进行设计活动的基础是对美的理解和想象力，也就是人们的创意。设计可以说是一种工具，而创意则是方法论，二者的融合是必然的。

文化创意与设计服务的融合是一个历久弥新的问题，创意设计本身较难形成稳定的商业模式，但它的粘合性对其他行业的融合发展与转型升级有着不可替代的作用；同时，文化创意和设计服务与相关产业融合发展的政策措施也符合经济发展规律及产业融合化发展的未来方向。2014国务院10号文件提出的文化创意和设计服务与相关产业融合发展的政策措施，是结合当前文化创意产业发展新情况、富有针对性的新举措。

（二）休闲农业

休闲农业是传统农业中衍生出的一种新型产业形态，其特点是兼具农业和旅游业的双重属性。休闲农业与文化产业的融合发展，有助于推进农业现代化、提升农村整体发展水平，也有助于打造特色文化品牌。目前全国一些地方已经有了许多休闲农业概念，包括农家乐、以观光采摘为主题的旅游景区等，这些都是文化产业与农业交融过程中所产生的新业态，与传统农业相比，休闲农业能够获得更好的资源运用效率以及更高的经济回报。比如，烟台的张裕葡萄酒庄就是将葡萄种植，葡萄酒生产与旅游观光相结合的代表。人们可以在葡萄园休闲、采摘、品尝种类丰富的新鲜葡萄，也可以了解葡萄酒的制作过程，并且能亲自制作葡萄酒，购买葡萄酒礼品等。与传统农业“种葡萄卖葡萄”的思维方式相比，休闲观光农业加入了更多的文化价值，丰富和扩展了农业产业链。

（三）文化旅游

我国文化产业与旅游业的之间的边界比较模糊，两者有许多交叉的地方。文化旅游就是文化产业与旅游业的一种结合。文化旅游的关键在文化，旅游只是形式。与自然风光的旅游不同，文化旅游更加侧重人文和历史方面，注重人所创造的文化遗产和生活方式等。不同的文化景区与当地特有的自然环境是一体的，自然风貌与人文环境的结合形成了文化旅游的魅力。比如秦始皇兵马俑，曲阜孔庙等，这些文化旅游景区主要就是以当地的历史资源和文化传统为依托，充分挖掘本地文化资源，使旅游与人文精神结合起来。人们在体验文化旅游的过程中不仅能够感受到当地独特的自然风光，更能结合当地的文化风貌从而获得全方面的享受。

（四）文化地产

文化地产顾名思义就是文化产业与房地产业的融合，它是一种以文化软实力为核心竞争力的房地产开发模式，房地产传统开发模式是以“建筑”为核心，文化和概念仅作为营销手段。而文化地产则是以“文化”、“生活方式”、“居住理想”等理念为核心，用文化来提升固化建筑价值。比如我们能够看到全国有很多地方的开发商在打造楼盘时都会用“欧洲风情”来进行文化定位，在规划建设时来模仿欧式建筑建筑风格来打造西式的独栋小别墅，小区内的相关配套设施也全面“西化”，为小区引入欧式的文化观念和生活设施，人们在获得此欧式享受的同时，也需要支付较高的房价和物业费。这就是文化定位以及创意理念对普通房地产业进行提档升级的具体表现。

提到文化地产也就不得不提到文化产业园区，当下文化产业园区在中国的火热也印证了文化与房地产之间的密切联系。文化产业园区是一个很好的文化地产模式，就是将文化企业在地理空间上聚集在一起。好的文化产业园区使得文化产业与房地产都获得了良好的效益和长足的发展，达到双赢的局面。但是，文化产业园区的核心目的是为了文化产业的发展而服务的。现在全国各地也存在许多打着文化产业园的旗号实则进行房地产开发的现象。这些乱象还需要进一步的管理和整治。

三、小结

文化产业能够与其他产业创新融合的关键在于，原来独立的不同行业，相互融合后各种要素相互深层次渗透，去劣取优，重新配置，一定程度上改造了原产业的运行方式，改变了原企业的管理模式，创造了新的市场规则，就像物理上聚合效应，产生的作用和价值远远超过两个或几个行业的简单相加，从而使得产业之间的协同创新和融合能够产生巨大的推动力。当前，促进我国文化产业与相关产业协同创新与融合发展，应从优化产业融合发展的内外部环境入手，制定和实施相关政策措施。文化产业与相关产业之间的协同创新与融合不仅是经济社会发展的必然要求，也是文化产业未来发展的必然趋势。（作者单位：中国传媒大学）

参考文献

[1]李忠鹏，推动文化产业与相关产业融合发展[N]，人民日报，2012-2-28

[2]范周，重视文化产业的协同创新[N]，经济日报，2013-10-7

[3]毛蕴诗、梁永宽，以产业融合为动力促进文化产业发展[J]，经济与管理研究，2006（07）

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2012年12月北斗二代卫星导航系统正式开通，其服务区域覆盖了我国全境、西太平洋及南海广大海域。北斗系统所独有的短报文通信功能可以实现用户与用户、用户与地面控制中心之间的双向报文通信，作用距离能够跨越北斗系统的整个服务区域。同时，北斗短报文通信作为一种可靠的远程数据传输手段，目前在通信领域已经得到了广泛的应用[5?8]。

为此，本文提出利用北斗短报文远程通信手段增加基线长度，提高协同定位精度的舰载被动传感器测向交叉定位方案。本文在简单介绍测向交叉定位工作原理的基础上，依据北斗短报文通信的技术指标对方案进行可行性分析；然后从系统设计、工作流程、通信协议和差错控制四个方面对方案进行详细阐述。

1 测向交叉定位工作原理

测向交叉定位工作原理如图1所示。

由图1可以看出，测向交叉定位主要分为以下三个阶段：

图1 测向交叉定位工作原理

（1） 建立通信

发起方发送建立通信申请报文，其主要内容为发起方通信地址、时间信息和发起方位置信息。协同方接收后结合自己位置解算发起方方位距离，并准备发回响应报文。协同方发送建立通信响应报文，其内容包括时间信息和协同方位置信息，发起方接收后结合自己位置解算协同方方位距离，并确认双方通信建立完毕。

（2） 确定定位目标

发起方发送协同定位申请报文，其中包含了时间信息、发起方位置信息、协同探测目标批号、目标辐射源载频、脉宽、重复频率信息，协同方接收后确认协同定位目标，准备开始协同定位。

（3） 解算目标位置

现有文献介绍比较多的测向交叉定位方法是先计算出定位误差的非线性最小二乘估计初始值，再利用迭代法得到目标位置的最优估计[9?10]。因此，协同方需发送协同定位报文，将时间信息、协同探测目标批号、目标方位、协同方位置信息提供给发起方。发起方接收后解算出定位误差最小二乘估计的初始值，并返回一个包含已完成迭代运算次数的响应报文，初始值设为0。协同方根据响应报文继续向发起方发送目标方位信息直到迭代运算次数满足要求后停止发送协同定位报文，协同定位结束。

2 北斗短报文应用于测向交叉定位的可行性

分析

将北斗短报文通信作为协同定位信息传输手段，应用于测向交叉定位的可行性分析如下：

（1） 数据量

北斗短报文通信采用ASCII编码，每次的内容长度不超过200 B。根据前面对各种协同报文内容的分析，北斗信道的通信数据量完全可以满足测向交叉定位协同信息交换的要求。

（2） 数据率

本文提出的基于北斗信道的测向交叉定位是以海上目标作为探测对象，运动速度较慢。北斗短报文通信的服务频度根据用户等级区分为1 s，10 s，30 s，60 s，通信服务响应时间在1 s左右[5]。选用较高等级的用户卡完全能够满足被动传感器对目标快速连续跟踪定位的要求。

（3） 通信距离

在北斗卫星导航系统的覆盖范围内都可以进行北斗短报文通信。目前已建成的北斗二代卫星导航系统的服务区域涵盖了我国及周边地区，且北斗短报文通信不存在盲区，因此其作用距离几乎不受限制。

（4） 可靠性与安全性

北斗短报文通信采用扩频通信传输方式，具有较强的抗干扰、抗噪音、抗多路径衰减能力。由于其频谱密度较低，因此还具有隐蔽性和低的截获概率。北斗终端根据SIM卡生成的惟一扩频码将短报文通信上行数据发送到卫星，北斗地面控制中心则将短报文通信下行数据送到用户终端后通过SIM卡进行解密，从而实现了保密通信[6]。

3 基于北斗短报文的测向交叉定位方案

3.1 系统设计

基于北斗短报文的测向交叉定位方案主要是采用北斗短报文通信替换原有的协同定位信息传输手段。在每个协同定位单元在增设一个北斗用户机的基础上，再加载一台PC机作为协同信息处理设备。北斗用户机负责提供舰艇位置信息和建立北斗短报文通信；被动传感器负责目标辐射源探测和识别；PC机负责对北斗用户机进行通信控制，获取协同定位舰艇相对态势和解算协同定位目标位置。总体设计方案原理如图2所示。

3.2 工作流程

北斗用户机、PC机和被动传感器开机后，PC机自动接收被动传感器探测到的目标辐射特征信息和识别信息，同时控制北斗用户机依次向各协同舰艇发送含有本舰位置信息的短报文，并自动接收其他舰艇发送的位置信息，形成态势图。操作员在PC机的目标辐射源列表中选定目标后，再选择与本舰和目标构成较佳的相对位置关系（等腰三角形）的舰艇进行协同定位。PC机控制北斗用户机与协同舰艇建立通信后，按照图1所示的测向交叉定位工作流程生成协同报文与协同定位舰艇进行信息交换，最终完成目标位置的解算。得到的目标位置可以通过Socket通信传回被动传感器，由被动传感器发送到作战信息网络，为指挥决策和武器使用提供目标指示。

图2 基于北斗短报文的测向交叉定位方案原理图

3.3 通信协议

本文用串口通信将北斗用户机与PC机连接起来， 其通信协议的各种功能是通过指令方式实现的。北斗用户机的指令可以分为定位类、通信类、查询类、授时类和状态类等。通过这些指令，PC机可以自动接收北斗用户机上报的本舰舰位、时间校准信息，及其从协同舰收到的协同报文；也可以实现控制北斗用户机与指定协同舰建立通信，改变北斗用户机工作参数等功能。

PC机向北斗用户机发送的指令信息格式如图3所示。

图3 PC机向北斗用户机发送的指令信息格式

指令信息各个区段意义见表1。

命令码用来标示指令信息类型，具体类型见表2。

3.4 差错控制

北斗短报文通信有时会出现信息丢失或出错的现象[9]，而北斗用户机本身不具有差错控制的能力，因此只能在PC机的串口通信软件设计中引入相应的差错检测和纠正机制。报文丢失可以通过发送响应报文进行检测；报文内容出错可以通过校验码检测。丢失或出错的报文可以通过相应的报文重发控制机制由发送方进行补发。报文重传控制流程如图4所示。

图4 报文重传控制流程

协同定位方在接收到一个协同报文后应立即向报文发送方发送一个响应报文，如果对方在发送报文后的规定时间内未收到响应报文，应当重发报文。这里通过设定重发次数上限有关。

假设协同双方北斗终端的通信服务时间间隔相同，则报文最大往返时间[Tb]可以按下式得到：

[Tb=Tr+Tf×2]

4 结 语

本文针对目前舰载被动传感器进行测向交叉定位时基线长度较短，定位精度不高的问题，在深入分析测向交叉定位工作原理和北斗短报文通信特点的基础上，提出基于北斗短报文通信的测向交叉定位方案，并对方案的可行性和实现方法进行了分析。

目前，北斗卫星导航系统已正式向我国及周边地区提供区域服务，未来其服务区域将覆盖全球。采用北斗短报文通信作为协同信息传输手段，将使被动探测装备的测向交叉定位摆脱通信作用距离和通信服务区域的限制。另外，普通北斗终端只能实现点对点的报文通信，而北斗指挥机具有短报文通播功能，利用北斗指挥机实现两台以上被动传感器同时进行测向交叉定位将是下一步的研究方向。因此，北斗短报文通信在多被动传感器测向交叉定位领域具有广阔的发展前景和巨大的应用价值。

参考文献

[1] 孙仲康，周一宇，何黎星.单多基地有源无源定位技术[M].北京：国防工业出版社，1996.

[2] 胡来招.无源定位[M].北京：国防工业出版社，2004.

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【关键词】协同通信 增量中继 机会中继 IODF

1 引言

协同通信是在无线通信中用户相互协作转发彼此的信息,构成一个虚拟的MIMO系统,能够在不增加终端天线数量的前提下,获得空间分集增益,提高系统性能和信道衰落的稳健性。因此,近年来协同通信得到了很多学者的关注。目前在协同通信领域的诸多研究方向中非常有实际意义的一个方向是中继节点的选择问题,即在所有可能的中继节点中,选择多少个,选择哪个或哪些,选择方法的优劣按照什么样的标准评判等。选择中继节点是进行协同通信的前提,目前还没有形成一个公认的成熟的方案。

关于中继节点的个数,主要分为两种方案――多中继(MR,Multiple Relay)方案和单中继(SR,Single Relay)方案。MR顾名思义,是指有多于一个的中继节点协助源节点向目的节点传输信息,SR则是在这些节点中选出惟一的一个作为中继节点。MR在获得较高的空间分集增益的同时也占用了更多的信道资源,而且在实际中为避免相互干扰,通常要为不同节点分配相互正交的信道,使得信道的分配更加困难。SR的优点是易于实现,但是通常只能获得2阶的空间分集阶数。

关于中继节点的选择,目前提出的方案可分为中心式和分布式。中心式是指中继节点的选择是由一个居于支配地位的中心节点作出的,类似于蜂窝系统中的基站。在这种方案中,中心节点应知道整个网络的全局信道状态信息,这需要大量的信息反馈;而且在复杂多变的无线信道中,这样的反馈还要频繁进行,显然大大增加了系统的开销。分布式是指是否参与协作由各节点自行决定,适合于分布式的网络,且避免了大量的反馈,但算法的复杂度较高。

在近年来提出的协同通信方案中,我们认为Bletsas等人提出的机会中继(OR,Opportunistic Relaying)[1,2]是比较合理和可行的一种方案。它是一种分布式的单中继方案,其独特之处在于各中间节点根据其与源节点和目的节点之间的信道状况自行设置倒计时,通过竞争找出最佳的节点作为中继节点。它在保持了单中继方案的简单、易于实现的优点的同时达到了多中继方案的分集阶数,且在中继节点的选择上付出的代价最小。在文献[2]中,Bletsas分析了采用解码中继(DF,Decode and Forward)策略的OR方案Opportunistic DF(ODF)的中断概率(outage probability),证明ODF具有比采用MR方案的空时编码协作分集(STCCD,Space-Time-Coded Cooperative Diversity)[3]更低的中断概率。不过OR仍然沿用了固定中继(FR,Fixed Relaying)[4]的方式,即为中继节点固定分配信道,无论目的节点能否正确接收,都要由中继节点向其转发信息,这显然降低了频谱效率。

Laneman[4]和Zimmermann[5]等人指出,在协同通信中,频繁的重复传输是降低系统性能的重要因素,特别是在数据速率较高时对系统性能的影响更大。为减少重传次数,Laneman提出在协同通信中采用类似于ARQ的方式,利用目的节点的反馈,仅在直接传输(DT,Direct Transmission)不成功时才由中继节点进行重传。这样,重传的次数大大减少,频谱效率得到有效提高。Laneman把这种方案称为增量中继(IR,Incremental Relaying),并且分析了基于放大中继(AF,Amplify and Forward)的IR方案――Incremental AF(IAF)的中断概率。不过这种分析只限于三个节点的简单情况,对于更接近实际的多节点情况没有进行分析。对于采用DF的IR方案也只是说情况比较复杂,而没有作进一步的分析[4]。Zimmermann也提出过类似的想法,他称之为Distributed Hybrid ARQ(DHARQ)。

本文提出一种将OR与IR相结合的方案――Incremental Opportunistic Decode and Forward(IODF),中继节点对于源节点的信息采用DF策略,中继节点的选择类似于OR,由各中间节点根据其与目的节点之间的信道状况设置倒计时,通过竞争分布式地完成。本方案与OR的不同点是:

(1)采用了IR策略,只在直接传输不成功时才启动节点竞争程序,并由获胜的节点重传源节点的信息。

(2)源节点也参加竞争,以防所有中间节点与目的节点之间的信道都比源节点差的情况发生。

2 系统模型

假设随机分布在某区域的(N+2)个节点构成集合S,每个节点都不是完全利他的(non-altruistic),都有自己的信息要发送,也要接收来自其它节点的信息,在空闲的时候还可以作为中继节点为其它节点传输信息。任意两节点A和B之间的信道是平坦瑞利慢衰落信道,在一个数据块的传输过程中,信道保持不变。信道系数hAB是0均值、相互独立的循环对称复高斯随机变量,接收端噪声nB是0均值、独立同分布的循环对称复高斯随机变量。为避免相互干扰,系统为各节点分配相互正交的信道来发送数据。为符合目前无线通信设备的实际情况,对系统作如下限制:

(1)各节点只能工作于半双工状态,即不能同时发送和接收;

(2)只有接收端能够获得瞬时信道状态信息(CSI,Channel State Information),而发送端不能。

为表达简明起见,下文省略载波调制过程,只考虑基带信号。

3 方案描述

中继节点对于源节点信息的转发主要可以分为AF和DF两种方式,本文只讨论DF方式。不失一般性,考虑任意节点S在某时刻发送数据块xk给它的目的节点D,由于无线信道的广播特性,所以其它处于空闲状态的节点也能接收到此信息。其中能够对xk正确解码的节点构成集合DS。D和任意节点Ri∈D接收到的信息分别为

ySD=hSDxk+nD,

ySi=hSixk+ni

如果xk被D正确接收(可采用一些检错措施,如循环冗余校验),则D向所有其它节点广播发送ACK信息;S接收到此ACK信息后,准备发送数据xk+1,其它节点接收到ACK后,不采取任何动作,没有重传发生。否则D向所有节点发送NACK信息,当S和D中的节点Ri接收到NACK后,就可以获得它们与D之间的瞬时信道系数的幅值|hSD|和|hiD|(根据信道的可逆性原理,|hxD|=|hDx|,x∈{S}∪D)。然后各节点根据|hxD|自行设置倒计时,τ是个常数,具有时间的量纲。显然|hxD|最大的节点的Tx最先减为0,表明此节点与D之间信道状况最好。记此节点为节点b,它随即发送Flag信息给所有其它节点,其它节点接收到此Flag信息后,就放弃竞争。随后b将根据ySb得到的xk的估计值发送给D。D接收到的信息为

方案的流程如图1所示。

4 仿真结果及分析

本节对IODF、ODF以及DT的各种性能进行仿真,对结果进行分析和比较。为了再现和验证文献[2]的结果,采用与

文献[2]中的对称信道相同的仿真环境和参数设置,对6个中间节点和12个中间节点两种情况进行仿真,并设置各段信道系数的方差,,i=1,2…。如不加说明,数据速率都设为R=1b/s/Hz。对于ODF,设源节点与中继节点平分发射功率,即ζ=0.5[2]。

4.1 中断概率

图2 中断概率

图2对IODF、ODF和DT的中断概率作了比较。容易看出IODF与ODF都可以达到完全的空间分集阶数,而DT没有获得空间分集。而且IODF相对于ODF还能获得将近8dB的性能增益。此外,还可以看出,在低信噪比区,ODF的中断概率甚至要高于DT,这正是ODF的FR策略以及中继节点重复传输所带来的性能损失。而采用IR策略的IODF,则始终优于DT。

4.2 数据速率

图3显示了当中断概率Pout=0.005时,IODF、ODF和DT的数据速率与SNR的关系。可以看出,IODF在相同的发射功率下,当中断概率相同时,可以获得比ODF和DT高得多的数据速率。这表明采用IR策略可以使协同通信方案获得更高的频谱效率。

图3数据速率

4.3 平均频谱效率

IODF比之OR的优势在于,在降低中断概率的前提下大大减少了重传次数,因此显然可以提高频谱效率。图4对IODF、ODF和DT的平均频谱效率进行了比较。

图4显示了IODF、ODF和DT的平均频谱效率与SNR的关系。将各方案中节点的数据速率都设置为相同大小R=1b/s/Hz,其余设置同上文。从图中可以看出随着SNR的增加,IODF和DT的平均频谱效率都趋近于1b/s/Hz,而ODF的平均频谱效率最大只能达到0.5b/s/Hz。这还是由于ODF采用的FR策略并且中继节点重复传输源节点信息造成的。对于IODF,由于采用IR策略,重传的概率很低,更有效地利用了通信资源;而且由于采用了协作传输,可以获得更低的中断概率,所以可以获得比DT更高的平均频谱效率。

图4 平均频谱效率

5 关于碰撞的讨论

类似于文献[1]中的分析,本方案也存在碰撞的可能,即当最优节点发送的Flag信息还未到达时,某个(些)节点的倒计时已经减为0,这个(些)节点就发送Flag信息给其它节点,并将源节点信息转发给D,这时就发生了碰撞。对于发生碰撞的数据,比较可行的处理方法是将所有发生碰撞的数据都丢弃,但这明显浪费了信道资源。因此希望碰撞概率越小越好,如果碰撞概率很大,这种方案就是不可行的。文献[1]定量地分析了碰撞概率的大小和影响碰撞概率的因素,指出影响碰撞概率的因素主要是接收状态到发射状态的转换时间c与倒计时中的时间常数τ的比值,当c/τ≤1/200时,碰撞概率就可以降低到0.6%以下。通常c的范围是1μs～5μs,因此只要τ的取值在200μs到1ms之间,就可以保证碰撞概率足够小。本方案与OR在中继节点的选择策略上是一致的,因此文献[1]关于碰撞概率的分析也适用于本方案,通过合理选择c和τ的数值,就能够保证碰撞概率小到可以接受的范围。

参考文献

[1]Bletsas A, Khisti A, Reed D, et al. A simple cooperative diversity method based on network path selection[J]. IEEE J. Select. Areas Commun., 2006,24(3): 659-672.

[2]Bletsas A, Shin H, Win M Z. Cooperative Communications with Outage-Optimal Opportunistic Relaying[J]. IEEE Trans.Wireless Commun., 2007,6(9): 3450-3460.

[3]Laneman J N, Wornell G W. Distributed space-time coded protocols for exploiting cooperative diversity in wireless networks[J]. IEEE Trans. Inform. Theory, 2003,49(10): 2415-2425.

[4]Laneman J N, Tse D N C, Wornell G W. Cooperative diversity in wireless networks: Efficient protocols and outage behavior[J]. IEEE Trans. Inform. Theory, 2004,50(12): 3062-3080.

[5]Zimmermann E, Herhold P, Fettweis G. On the performance of cooperative relaying protocols in wireless networks[J]. Eur. Trans. Telecomm., 2005,16(1): 1-9.

【作者简介】

篇7

学校办学理念和特色北京师范大学第二附属中学始建于1953年，是一所校园优美、设备先进、师资优秀、校风好学风正、教学质量高，在社会上享有很高声誉，在国际上有一定影响力的市重点中学。在上级部门的领导与关怀下，学校已形成一校四址的发展格局（即高中部、初中部、国际部、未来科技城），其中高中部实现了全部班级的特色化建设，并建构了支持各种特色类型班级学生个性发展的课程体系。在全体二附中人的共同努力下，学校经过60多年的办学实践，已形成了独具风格的教育理念与特色，形成了二附中以“人文、自主”为核心的校园文化。

教育特色：人文教育、自主发展

教育理念：构建学生的健全人格　打好学生的发展基础

教育主张：尊重学生自主、倡导人文教育；重视环境熏陶、强调道德实践

发展特色：发展以人文教育为基础；育人以学生发展为根本；管理以人文精神为主导

在校园文化精神的传承与指引下，学校历来重视教育教学的改革与实践，重视现代化教育理念在学校各方面工作中的渗透。基于此，学校积极实践信息技术支撑下的业务应用，认真推进数字校园建设，以建构和谐的“数字文化”，促进信息化环境下学校教育教学及管理模式的创新。

数字校园核心需求

在学校办学理念与发展特色的指导下，面向校本实际与未来发展，我校数字校园核心需求集中体现在以下三个方面。

1. 支持学生全面而有个性地发展

为给学生提供丰富的个性化学习空间，促进学生全面而有个性地发展，学校始终如一地坚持课程改革，不断探索新的教与学的模式，先后实践研究性学习课程、高中新课程改革、班级特色化课程体系建设、数字化教学模式探索等。为此，学校提出了以下建设需求：（1）建设支持研究性学习课程有效实施的管理系统；（2）建设支持学校新课程体系实施的管理系统；（3）建设支持数字互动课堂教学实验及数字化学习的网络与资源环境。

2. 支撑人文精神主导下的学校管理与服务

在管理方面，学校倡导以服务促管理，通过即时的消息互动、精确的数据驱动与展示，促进学校的管理与服务工作。在此方面，学校先后提出了建设校园即时通讯系统，用于解决学校教职员工间的信息互动；建设办公用品领用平台与后勤报修系统，既实现低值易耗品的公开透明化管理，又促进学校服务工作的改进；建设学生学习行为评价平台，以数据展示促使学生日常行为的改善。

3. 支撑数字校园的应用集成、便捷使用与可持续

伴随数字校园业务应用的渐进发展，软件平台众多，数据、信息分散，软件设计缺乏统一的技术标准，功能聚合度低、重复建设的功能组件多，从而导致用户操作体验差、运维管理复杂、效率低下等问题。据此，学校形成了建设数字校园基础运行支撑系统的基本需求。

数字校园优秀成果在学校办学理念与发展特色的指导下，我们以求真务实、锐意进取的精神状态，理论探索与实践探究相结合的工作方式，深入推进数字校园建设。现已形成了具有典型示范效应的系列成果。

1. 结合校情并有普遍性的数字校园建设的理论探索在充分领悟数字校园内涵后，结合建设实践，形成了以下支撑数字校园建设的系列理论。

（1）形成了服务师生发展的、具有中小学特征的数字校园业务规划方案；在此方案中，我们提出了构建数字校园五大业务中心（即课程中心、指导中心、发展中心、服务中心、数据资源中心）的概念内涵，为学校建设具有校园文化特色的数字校园提供了思想导航。

（2）结合实践体验，总结出了“中小学数字校园建设模式与发展路径”。

（3）形成了中小学数字校园建设的五层技术模式（即网络层、数据层、支撑层、业务层、表现层），以及面向微应用开发的、支持未来发展的中小学数字校园基础架构方案。

基于以上内容，我们先后撰写并发表了与实践应用有关的论文8篇，供校内使用的文件手册2本。先后多次在全国性数字校园建设会上、市区组织的信息化建设会上做专题发言；曾在国家教育行政学院组织的全国基础教育管理干部培训班上，面向来自全国各省会城市的基础教育管理干部，做了系列专题讲座。相关建设理念与做法得到了专家、同行乃至有关社会团体的普遍赞誉。

2. 分层次、有重点的数字校园软件建设

结合学校原发性需求，我们先后建成了具有学校文化特色的数字校园应用软件系统和数字校园基础运行支撑系统。

数字校园应用软件系统主要包括：

（1）支持学校课程管理与实施的软件子系统，主要包括研究性学习课程管理软件和高中课程管理平台。其中，研究性学习课程管理软件是结合课程实施流程，将课题研究所涉及的课题申报、指导、交流、评价、过程监控、消息管理等集成一体，由学校自主研发的互动型课程管理软件。该软件是学校第一个与业务深度融合的覆盖全体师生使用的软件系统，对提升教职员工信息技术素养、促进学校信息化建设起到极大作用。到目前为止，该软件已支撑了学校近2000个学生课题的研究与实施，在其支撑下，我校《研究性学习课程的组织实施》荣获第三届北京市基础教育教学成果二等奖。

高中课程管理平台是依据学校特色课程体系，兼顾普适性与特色性，自主开发的课程管理软件。其功能包括基础数据管理、课程管理、辅助排课管理、选课管理、成绩管理、社团管理、系统管理等内容，涉及支撑高中新课程从开课、排课、选课到学生最终学业评价等整个实施过程的管理。该软件也与业务进行了深度融合，全校师生共同参与，有效助力了学校新课程的管理、实施与改革。目前该软件已运行多年，是学校数字校园软件系统中的支柱性软件。

（2）支持学校办公协同与服务管理方面的软件系统。此类软件系统主要包括办公协同通信系统、学生日常行为评价系统、办公用品领用平台等。其中，办公协同通信系统有效解决了教职员工间信息的及时互通、电子文件传递的问题，极大提升了办公协同的效率；办公用品领用平台则集中对学校低值易耗办公用品的信息及使用情况进行了网络化管理，开启了线上订单、线下配送的服务模式，有效促使学校资源的公开透明化管理，促进后勤服务的改善；学生日常行为评价管理系统则将学生日常行为表现进行了网络化管理，学生能随时在线看到自己的行为表现记录，有效促使其自我行为的改善。

（3）支撑数字校园应用整合、集成与发展的基础运行支撑系统。该系统主要是基于现有软件系统的技术标准不统一，数据、消息分散，共享困难，功能聚合度低，通用组件存在不同应用中时组件无法重用，软件体系缺少开放式接口，数字校园运维管理复杂等系列问题，而构建的数字校园基础运行架构与体系，是学校基于岗位的个性化信息、个性化资源与个性化应用的聚合平台，也是学校公共数字服务、师生工作、学习与生活的网络空间。系统主要包括：支持用户可配置的个性化门户系统；支持多种形态的单点登录与统一认证机制；嵌入了良好的系统消息自动触发与服务机制；提供良好的ESB系统总线机制与权限管理机制；构建了统一的数据中心，能实现包括统一用户管理、数据交换等于一体的相关功能；提供了组件机制、相关规范及若干基础数据接口等；提供了统一运维管理中心，能实现数字校园统一运维管理。

3. 数字校园应用成果及案例

学校建成了支撑学生自主与泛在学习的数字化环境，主要表现在：

（1）网络方面，建设了信号覆盖全校的高性能、可控可管的校园无线网络。

（2）资源方面，引进了高校包括CNKI、龙源期刊等在内的几乎全部电子资源，为学生开展项目式学习、探究式学习、主题研究等提供了泛在资源环境；同时建设完成了鲁迅专题的精品资源网站，能有效支持教师备课及学生专题探究。

（3）课堂教学方面，学校引进了支持课堂教学互动的iTeach平台，可支持师生高效率课堂互动；搭建了基于建构主义理论所开发的Moodle平台，能有效支持教师开展翻转课堂教学实验；引进了上百种iPad学科应用软件，可支持学生学习与自主探究。

在当前良好的数字化学习环境下，学校于2012年9月创办了数字化学习特色班，并在语文、数学、英语等主要学科开展了常态化的数字课堂互动教学实验。目前，班级规模已扩展到了高中三个年级共9个班，形成了在线式主题研修等特色应用案例；地理等文科综合学科的部分教师已在课堂上自发地常态化使用课堂互动教学软件；全校9大主要学科已开始全面推进了Moodle系统的使用；部分有独特教育思想的老师已经开始探索技术环境下学生个性化学习与指导的问题，学校信息化工作也迈向了“智慧校园支撑学生个性发展的策略研究与实践探索”之路。

数字校园在建设和应用过程中的后续思考

建设数字校园的宗旨应是服务教育，服务于人的发展；其自身的发展路径应伴随学校现代化改革与发展而逐渐演进。因此，数字校园建设应是一个长期的、持续演进的过程。在建设中，学校需立足自身办学思想，突破传统管理体制的限制及对技术认识的局限，既要把握好数字校园发展方向或战略，又要掌控好数字校园的建设方式、节奏与发展路径等问题。只有这样，我们建设的数字校园才是一个高效的、能促进学校和谐发展的数字校园。我们认为，以下几个观点值得与大家分享。

1. 在项目运作与管理上，推行项目管理机制

因数字校园项目覆盖范围涉及全校、操作过程需跨部门协作、流程优化会涉及部门业务创新、高效运行可能涉及人事改革、项目建设与持续发展需资金与制度保障等，要推行数字校园建设高效运作，则需突破传统层级式管理体系的限制，实行以项目团队为主导的扁平式管理机制（简称“项目管理机制”）。

2. 在恰当阶段选择合适的数字校园建设形式

考虑信息化人才培养、数字校园投入成本及应用效益等多方面因素，按数字校园发展的阶段性变化，我们提出了如下建设形式。

（1）数字校园建设初期，适合自主开发模式

采用自主开发模式，可以起到以下作用：分阶段建设小应用，逐渐迭代学校需求；培养学校的技术支持队伍，培育师生IT应用意识；控制好数字校园建设风险与投资成本。建设起点：从资源聚合与后勤服务开始。

（2）数字校园建设发展期，适合与公司合作、共同开发模式

这样做的好处在于：降低数字校园应用集成与数据梳理的成本；便于学校核心业务系统的建设与发展；为数字校园未来发展奠定技术基础。建设起点：适合于从技术支撑架构与基础数据开始。

3. 把握好数字校园建设思路与恰当的演进策略

（1）主要建设思路

基于校情，以理论探索与实践推进相结合的方式，推进学校数字校园的发展；一定避免追求建设大而全的数字校园，要立足校情，建设实用的数字校园；在目标引领下，分阶段建设，主导快速原型开发方式，促进项目螺旋式发展。

（2）项目演进策略

结合实践提出了如下数字校园建设演进的策略：“体验、服务、支持与共享”的建设策略；开发典型应用，实现“骨干人员的参与带动全体师生应用”的项目建设策略；以数字校园应用整合与校园文化融合为导向，提供个的项目建设策略。

专家点评：

作为北京市中小学数字校园实验校的第一批实验学校，北京师范大学第二附属中学的数字校园建设取得了积极成效。

首先，学校将数字校园建设过程作为一个行动研究和发展的过程，避免大而全的数字校园，立足校情，分阶段推进，以“骨干人员参与带动全体师生应用”的典型应用生成策略，建设实用的数字校园。在建设初期采用自主开发模式，积极组织学校力量开展了面向应用的建设，采用内部项目管理机制，以较少的投入，自主探索数字校园建设，明晰了数字校园建设的需求，锻炼了数字校园建设的队伍；并在此基础上，推进数字校园建设的发展，与专业性力量结合，使数字校园建设深化发展。