登陆注册
3144000000015

第15章 现代物流信息系统技术基础(10)

根据Insteon的空中接口规范,用电力线上的零交叉点可实现电力线设备和无线设备全网同步。Insteon网络中有标准报文和扩展报文两种,其中电力线上传输的报文长度与无线传输的报文长度不一样,传输时报文需要分割成多个分组,每个分组中需要加入额外的同步比特,且只能在1.823ms的零交叉期间(电压零点前0.8ms至后1.023ms)传输,每个零交叉期间传输的24bit,标准报文和扩展报文长度分别为120bit、264bit,因此传输一个标准报文需6个零交叉,最后一个为静默期,传输一个扩展报文需13个零交叉,最后两个为静默期。无线信道上的标准报文和扩展报文分别为112bit和224bit,需要时间为2.708ms和5.625ms。

Insteon技术利用联播转发机制,因而不需要路由机制,也不需要网络中心控制器。

联播转发为接收报文的设备,在报文转发跳数为非零、目的地址与自己不相符的情况下,在下一个发送周期转发该报文。联播转发机制有两个优点:省略路由,简化设备;提高报文传输的可靠性。

“简单”是Insteon的主要特点和优势:Insteon的安装简单,无需网络设备的登记;Insteon的分组传输也简单,不需要网络控制器,也无需路由,而且相对来说网络中的设备越多越好。Insteon虽简单,但功能不单一,基于Insteon的设备可以通过网络桥接实现与基于Wi‐Fi、蓝牙等设备组成的网络进行互联通信。除此之外,Insteon和X10相兼容,它们的信号可以在电力线上共存。这样使得制造商们可以设计基于Insteon/X10混合模式的产品,而且它们可以平等地在各自的环境下运行,同时基于X10的产品可以很容易地升级到Insteon,这使得市场上遗留下来的基于X10的产品不会被淘汰,深受制造商和用户喜爱。基于Insteon技术的特点,Insteon将来定会在家庭智能化中得到广泛应用,带给人们既便利又丰富的家居生活。

(4)HomePlug

HomePlug的全称是Home Plug Power Line Alliance,称为家庭插电联盟。家庭插电联盟由松下、英特尔、惠普、夏普等13家公司于2000年3月成立,现已发展成为由90家公司组成的企业联盟,其宗旨是联合包括应用电子、消费电子、软件、硬件、零售等行业的着名公司,致力于为各种信息家电产品建立开放的电力线互联网络接入规范。Home‐Plug的目标是只通过在安装好的插座上插入电源插头即可构筑起局域网。通过新技术,利用普通的电力线可以传输互联网上的资料,电话、电冰箱、摄像机、电脑及电视等家用电器将来都可以直接用电线插座就能互联在一起。

HomePlug能在电力线上实现可靠的通信主要是在物理层和媒质访问控制子层用了适当的技术。HomePlug在物理层采用正交频分复用技术(OFDM),而且是以突发模式而不是以连续模式来使用OFDM的。OFDM是一种多载波调制技术,它可以提高电力线网络的传输质量。此外,HomePlug还利用交错连接的Viterbi和Reed Solomon FEC处理有效负荷数据,用Turbo Product编码(TPC)处理敏感控制数据字段。

HomePlug的媒质访问控制协议采用的是载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的变体,其增添了支持优先级,提供公平性并允许对等待时间控制的新特性。采用CSMA/CA,物理层也就可以支持突发传输和接收,也就是说,每个客户只在有数据要发送的时候才启用发射机,数据发送结束,就立即关闭发射机,同时发射机回复到接收模式。

目前,HomePlug联盟推出的HomePlug1.0标准支持达到通过在10BaseT上的文件传输速率,理论上的最大数据传输率为13Mbps,不过由于该标准将一部分带宽用于网络协议任务,因此实际最大吞吐率约为8.2Mbps。在参与HomePlug1.0标准测试的家庭中,标准能够适合98%的家庭电气插座,80%以上的家庭平均吞吐率约为5Mbps,这个测试结果打消了人们对电力线联网可行性的顾虑。可想而知,将来会有许多厂商会生产支持HomePlug标准的产品,用户可以用同一条电线既联网又供电,这使得该技术得到推广。

2.4 物流动态跟踪与控制技术

2.4.1 GPS技术

1.GPS系统概述

GPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显着特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

全球定位系统是美国第二代卫星导航系统,是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样,全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。

按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗高度约2.02万km的卫星组成卫星星座。21+3颗卫星均为近圆形轨道,运行周期约为11小时58分,分布在6个轨道面上(每轨道面4颗),轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球的任何地方,任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图形(DOP)。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。

地面监控部分包括四个监控站、一个上行注入站和一个主控站。监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地。它对地面监控部实行全面控制。主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据,利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和卫星钟改正值。上行注入站也设在范登堡空军基地。它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入卫星。这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。

每颗卫星以1575.42MHz和1227.6MHz两种频率为军事用户播发加密的高精度导航数据(称P码),定位精度可达到15m,测速精度为0.1m/s,授时精度为100ns。同时以1575.42MHz的频率为民用用户播发精度较低的导航数据,定位精度为100m。

全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点,是迄今最好的导航定位系统。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。

2.GPS的组成

GPS系统包括三大部分:空间部分——GPS卫星星座、地面控制部分——地面监控系统和用户设备部分——GPS信号接收机。

(1)GPS卫星星座

由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座,记作(21+3)GPS四星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55°,各个轨道平面之间相距60°,即轨道的升交点赤经各相差60°。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90°,一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30°。

在2万公里高空的GPS卫星,当地球对恒星来说自转一周时,它们绕地球运行两周,即绕地球一周的时间为12恒星时。这样,对于地面观测者来说,每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同,最少可见到4颗,最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时,为了计算测站的三维坐标,必须观测4颗GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时,甚至不能测得精确的点位坐标,这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的,并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。

(2)地面监控系统

对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历——描述卫星运动及其轨道的参数计算得到的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准——GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。

然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。

(3)GPS信号接收机

GPS信号接收机的任务是:能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,甚至三维速度和时间。

GPS卫星发送的导航定位信号,是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户,只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备,即GPS信号接收机,就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同,用户要求的GPS信号接收机也各有差异。目前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机,产品也有几百种。这些产品可以按照原理、用途、功能等来分类。

静态定位中,GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变,接收机高精度地测量GPS信号的传播时间,利用GPS卫星在轨的已知位置,解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体(如航行中的船舰、空中的飞机、行驶的车辆等)。

载体上的GPS接收机天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动,接收机用GPS信号实时地测得运动载体的状态参数(瞬间三维位置和三维速度)。

接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包,构成完整的GPS用户设备。

GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。对于测地型接收机来说,两个单元一般分成两个独立的部件,观测时将天线单元安置在测站上,接收单元置于测站附近的适当地方,用电缆线将两者连接成一个整机。也有的将天线单元和接收单元制作成一个整体,观测时将其安置在测站点上。

GPS接收机一般用蓄电池做电源。同时采用机内机外两种直流电源。设置机内电池的目的在于更换外电池时不中断连续观测。在用机外电池的过程中,机内电池自动充电。关机后,机内电池为RAM存储器供电,以防止丢失数据。

近几年,国内引进了许多种类型的GPS测地型接收机。各种类型的GPS测地型接收机用于精密相对定位时,其双频接收机精度可达5MM+1PPM.D,单频接收机在一定距离内精度可达10MM+2PPM.D。用于差分定位其精度可达亚米级至厘米级。

目前,各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测。GPS和GLOVASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。

2.4.2 GIS技术

1.地理信息系统概述

地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是以地理空间数据为基础,采用地理模型分析方法,把图形管理和地理空间数据管理有机地结合起来,对各种地理空间信息进行收集、存储、分析和可视化表达,为地理研究和地理决策提供信息服务的技术系统。

GIS概念的提出要追溯到20世纪50年代。由于电子计算机科学的兴起和它在航空摄影测量与地图制图学中的应用,使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据,并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务,这样就导致了地理信息系统的问世。进入20世纪90年代,随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIS逐步成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。

同类推荐
  • 没有如果 只有结果

    没有如果 只有结果

    提高员工责任感和执行力,增强企业凝聚力和战斗力的培训读本,三星、苹果、华为、海尔、联想、美的、阿里巴巴、三一重工等众多国内外企业推崇的工作理念。“没有如果”是不找借口、敢于担当的职业表现,“只有结果”是大胆创造、落实到位的工资内核。工作中,只有交出了成果,做出了效果,才能享用结果。请宣誓:2013年我一定做一名不找借口,为结果而战的员工。没有如果,只有结果”,体现的是一种诚实、敬业的工作精神,一种“只为成功找方法,不为失败找借口”的工作态度,一种负责的执行能力,一种把工作做到位的落实精神。
  • 直面创业问题:创业者快速学习的行动指南

    直面创业问题:创业者快速学习的行动指南

    一本关于创业的实战手册;开门见山谈创业,直击100条创业成功法则;五大模块——从创业基本要领,到选择投资者、集资、管理董事会,再到变现,告诉我们那些永不过时的制胜法则。当今世界,似乎每个人都有冲动想要成为一名创业者。杰出的商业创意遍布全球,伟大企业的诞生看起来也只是时间问题。但是每当将想法付诸实践时,大多数企业家都为失败付出了昂贵的代价。更现实的情况是:在当下激烈的竞争环境中,创业者根本无法奢求借助反复试验,于摸索中学习;他们需要借助的是经验和智慧,并且希望这样的帮助尽早到来。而本书的作者——兰迪·科米萨和詹通·赖格尔斯曼正是每个迷惘创业者都需要的阅历丰富的导师。
  • 零售心理战

    零售心理战

    全球最大便利店连锁公司7-Eleven的创始人——铃木敏文,结合40多年的零售经验,为您讲述洞察顾客心理的成功秘诀:不要为顾客着想,而是要站在顾客的立场上思考;比起优点,顾客往往更容易记住卖家的缺点;消费市场处于饱和状态时,只有当消费者亲眼看到具象的产品,才能察觉自身的潜在需求;顾客并非不愿购买,他们只是期待产品能够带来“合理化购买的理由”。通过引述日本各行业一线成功人士——包括AKB48制作人秋元康、优衣库品牌设计师佐藤可士和、JR东日本Ecute创始人镰田由美子等人的经营理念及案例,铃木敏文将为您献上一系列最经典、最全面、最实用、最通俗易懂的零售实践课。
  • 制度制约下的上市公司高管变更的研究:基于中国上市公司的经验数据

    制度制约下的上市公司高管变更的研究:基于中国上市公司的经验数据

    自从21世纪中国加入WTO以来,中国的经济形势和制度环境发生翻天覆地的变化。作为一系列契约集合体的上市公司在我国的经济当中所具有的影响力日趋变大。上市公司高管作为公司治理的主要参与者,在此当中发挥着重要的作用,这会直接影响公司治理的效果,进而影响公司所处的行业的发展。
  • 强势领导,强势管理

    强势领导,强势管理

    在激烈的市场丛林中,强者战胜弱者,快者淘汰慢者,这永远是不变的竞争法则。商场竞争不相信眼泪,不相信空泛的口号,相信的是实力,相信的是效益。在行业分工越来越细、技术变革越来越新的今天,每天都有公司破产,每天都有公司倒闭,这些企业倒下去的原因千千万,但是企业不断做大做强的秘诀只有一个,那就是强势管理。
热门推荐
  • 天下夫君一般黑

    天下夫君一般黑

    2010年9月22日,新闻报道,国内最神秘的考古墓葬——“殷墓”出土文物被盗,该墓葬文物皆陈列在XX博物馆,防盗系统国内国外一流,然其中最神秘的三样珍贵文物失踪,目前警方正在全力寻找文物下落,希望广大市民朋友予以配合。天上的月亮高高地挂着,有些朦胧的诡异。一座豪华的公寓内,正在看新闻的三名少女笑作一团,沙发上偎着的身穿青色睡衣的小小少女扬声道:“七姐,你看看警方正在全力寻找文物下落……
  • 在厉先生心上撒个野

    在厉先生心上撒个野

    “不要,我怕……唔……”“张嘴,乖,生病了一定要吃药。”18岁,司小暖窝在厉封霆的怀里,看着他端的药,勾着他下巴霸道的说:“阿霆,我乖乖喝药,你怎么补偿我?”“女人,你在玩火?”近日爆出北辰杀伐果断的厉总和一线女明星往日恋情,惊倒一众粉丝。24岁,司小暖站在无数聚光灯下接受媒体的采访。记者问:“你好,最近传出你是北辰厉总的初恋,是真的吗?”“无中生有。”司小暖冷漠的撇清。一线明星惨遭全家灭门后重生。她一心复仇,却再遇年少爱人。
  • 再遇依旧欢喜

    再遇依旧欢喜

    曾经我遇到过一个很喜欢的人,喜欢到一想着与他没有交集的事情都会烦恼一整天,可是后来,真的没有交集的时候,我也释然了,只不过,偶尔在梦中他会出现。
  • 最强地球守护者

    最强地球守护者

    (新书美漫世界的任务达人,支持支持。)“喂?110吗?”“你好,这里是110报警中心。有什么可以帮助你的吗?”“太好了!竟然真的能打通!警察叔叔,说出来你可能不信,我穿越了!”“额…抱歉,这事不归我们管。要不你给时空管理局打个电话?”肖恩是一个普通的警察,直到他接到了一个电话。(万界流,主世界暂定漫威。)
  • 撼天龙帝

    撼天龙帝

    一代天骄叶清寒,无意中获得龙图,从此拥有了预知能力,别人做什么都可以呈现在他的龙图中,可看出敌人功法的破绽,预知敌人阴谋,随时观察别人的动态(当然也可以偷看……)。一路碾压各路天骄,覆灭各方神教,从此开启了一段逆天的传奇。
  • 慕少,我们说好不谈爱

    慕少,我们说好不谈爱

    她步步深陷,沉沦于他的温柔,交出一颗真心,却不想自己只是他的一颗棋子。偌大世界,从此她又何去何从?
  • 道界天下

    道界天下

    神秘村落中走出的神秘少年,道心没有,道灵不具,道体不通,却一心求道,拜入问道宗,踏入一条与众不同的修道之路!
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 吞天道主

    吞天道主

    【经典玄幻】玄黄大界,神通万法,大道三千。开神力者可碎金裂石,只掌断江。习得神通、道法,更是可移山倒海,横断虚空。少宗主叶无尘,父母离奇失踪,产业被骗,遭情敌重伤,却不想因祸得福,开启逆世吞天体……吾有一法,可吞天,化万道,终成道主,教化众生万物。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。