北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术和物联网领域的发展。具体来说,以下几个产业的发展为北斗智能放牧系统的应用奠定了基础:
卫星导航技术:北斗导航卫星系统是我国自主研发的全球卫星导航系统,具有高精度定位、导航和授时功能。北斗智能放牧系统依托北斗卫星导航技术,可以实时监测和追踪牲畜的位置和运动轨迹。
通信技术:我国在通信技术领域的发展使得数据传输更加迅速和稳定,这对于北斗智能放牧系统的应用至关重要。通过无线通信技术,北斗智能放牧系统可以实时传输牲畜的位置信息、生理参数等数据,为牧场管理者提供实时信息支持。
物联网技术:物联网是指通过互联网将物体相互连接,实现信息传输和共享的技术。在北斗智能放牧系统中,物联网技术的应用使得牧场管理者可以通过智能终端远程监控和控制牲畜的状态,提高管理效率。
传感器技术:在北斗智能放牧系统中,各种传感器的应用使得系统能够收集牲畜的生理参数、环境信息等数据。例如,通过GPS传感器可以实时追踪牲畜的位置,生物传感器可以监测牲畜的心率、体温等生理指标。
大数据分析:随着大数据技术的发展,北斗智能放牧系统可以对收集到的海量数据进行分析和处理,为牧场管理者提供决策支持。通过对数据的挖掘和分析,管理者可以更好地了解牲畜的生长情况、疾病预警等,提高养殖效率。
总之,北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术、物联网、传感器技术和大数据分析等领域的发展,这些技术的融合为现代牧业带来了诸多便利和优势。
摘 要:MANET因具有自组性、机动性及抗毁性而受到人们的高度关注。在阐述MANET的起源与发展及其工作原理的基础上,较全面详细地分析了MANET的关键技术;介绍了MANET在法军、美军通信中的应用。关键词:MANET 关键技术 军事通信
中图分类号:TN911文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)007-089-03
1 引言
MANET(Mobile Ad-hoc Network,MANET)起源于1971年美国夏威夷大学设计实现的第一个分组无线网络——ALOHA系统,在军事通信中具有广阔的应用前景。美国DARPA(Defense Advanced Research Project Agency)在1972年、1993年和1994年分别启动于分组无线网(PRNET,Packet Radio NETwork)、高残存性自适应网络SURAN和全球移动信息系统GloMo三个项目,取得丰硕的理论和应用成果,并一直持续深入研究PRNET技术。1991年成立的IEEE80211标准委员会使用术语“Ad Hoc网络”来描述这种特殊的自组织对等式多跳无线移动通信网络。1997年成立IETF MANET工作组,致力于MANET协议的标准化,加速推动了商用MANET的研发。
以局域网技术、数据分组交换技术为基础,MANET由一组带有无线收发装置的移动分组无线单元(Packet Radio Unit,PRU)组成,是一种多跳临时性移动通信网络。PRU由无线电台、天线和数字控制器组成。在MANET网络中传送的信息以分组为基本单元,每个分组包括包头和正文两部分。包头通常包括该分组在分组无线网中的源地址、目的地址和相关路由信息;正文部分则是需要传送的消息,正文部分可包含IP数据或其他数据。MANET不设中心站、采用分布式网络结构,每个节点均可作为源节点、目的节点或中继节点,且利用分组包头中的控制信息分包为每个分组选择传输合适的路由。
和依赖于固定基础设施的通信网络相比,MANET具有自身的特点和优点,近年来受到人们的广泛关注。
2 MANET的关键技术
不依赖于固定的基础设施、节点可能随时进入/离开网络、整个网络采用分布式结构运行,MANET有很多技术难点,其关键技术主要有:MAC协议、QoS保障、路由协议、功率控制、安全问题、网络互联和网络资源管理等。
21 MANET的MAC协议
链路层解决的主要问题包括介质接入控制以及数据的传送、同步、纠错和流量控制等,分为媒介访问控制层(MAC)和逻辑链路控制层(LLC)。MAC协议决定节点什么时候允许发送其分组,且通常控制对物理层的所有访问。
在MANET中存在隐藏终端和暴露终端问题,要在MAC层解决这两个固有问题,因而不能直接应用载波侦听多址访问(CSMA)协议(WLAN中使用最多的异步随机访问协议)。MANET的MAC协议有竞争协议、分配协议和混合协议三类。竞争协议使用直接竞争来决定信道访问权并通过随机重传来解决碰撞问题,在传输载荷轻的时候碰撞次数少、信道利用率高、分组传输时延小;但在传输载荷增大时,协议性能下降很快甚至致使网络崩溃。改进的竞争协议代表有:多址访问与碰撞回避(MACA)协议、信道获取多址访问(FAMA)协议、IEEE80211 MAC等。分配协议使用同步通信模式,时隙与节点的映射决定一个节点在其特定时隙内允许访问的信道。分配协议往往在中等到繁重传输载荷条件下运行良好,但信道时隙化导致在轻传输载荷条件下的时延相对于竞争协议是非常大的。分配协议有:五步预留协议(FPRP)、跳频预留多址访问协议(HRMA)等。混合协议能够保持所组合的各个协议的优点又能避免其缺陷,在传输载荷轻的时候表现为竞争协议的性能,而在传输载荷重的时候近似表现为分配协议的性能。典型的混合协议有:TDMA/CSMA混合协议、Meta-协议等。
22 路由协议
MANET设计中的一个关键问题是开发能够在两个节点之间提供高质量高效率通信的路由协议。Internet路由协议不能适应MANET网络节点的移动性和网络拓扑结构不断变化,专门的适用于MANET的路由协议应能够满足功能:能感知网络拓扑的变化、维护网络拓扑的连接、高度自适应的路由。IETF MANET已经完成的标准化路由协议主要有:主动式路由协议有最优化链路状态路由协议(OLSR)和基于反向路径转发的拓扑分发协议(TBRPF);按需路由协议有按需距离矢量路由协议(AODV)和基于节点间相互关系的路由协议(ABR);综合主动式路由思想和按需路由思想的路由协议称为混合型路由协议,有域路由协议(ZRP)和抢先式路由协议等。
分组无线网应用环境复杂多样,不同的应用环境追求不同的性能,这导致很难寻找MANET的最优路由协议。如:在军事应用中更关注系统的抗毁性、隐蔽性和保密性;而在无线会议系统中则更注重端到端的时延和吞吐量。不同类型的路由协议具有自身的优缺点,适应于不同的网络环境。不可能用一种路由算法作为标准的路由协议去比较好地解决所有MANET路由问题,路由算法的最优化石针对具体网络环境的工程化问题。混合型路由协议因其固有的灵活性,而具有很好的应用前景。
MANET的用户通常是具有协同工作关系的群体,而群组通信必须由多播路由协议提供通信支持。但有线网络环境中使用的多播路由协议(如:多播开放最短路径优先协议MOSPF等)在移动分组无线网中不再适用,因为动态的网络拓扑结构会导致分发树的破坏,而不得不因连接变化而调整。原达等提出了适用于移动分组无线网的多播路由协议。在移动分组无线网环境中,多播路由协议起着非常重要的作用。在协议中采用按需路由发现策略,动态建立路由信息及维持多播组成员关系。控制开销小、实现简单,能够适应较低带宽的大规模动态网络环境,具有稳定的分组转发成功率和良好的伸缩性,获得了较好的多播数据传输质量。
据报道,5 月 20 日,共享单车平台 ofo 发布了一个「X 计划」,说要跟中国卫星创业公司九天微星一起合作,发射民用娱乐卫星。
这个民用娱乐卫星,据说将搭载 VR 高清全景相机、LED 灯阵、自拍相机、凝视相机等设备,具备星空闪烁、太空自拍、太空 VR 等功能,让消费者可以通过手机直接参与和体验消费级的航天产品和服务。官方介绍说,用户可以通过卫星携带的全景 3D 相机观看宇宙景象,还可以以地球或者太空为背景拍摄「太空自拍照」。
除此之外,卫星还会搭载高分辨率的 CCD 相机和姿态控制系统,还能够实现对某一区域的连续拍摄并生成动态视频。
值得注意的是,这颗卫星不仅具备娱乐功能,还将搭载物联网载荷,在卫星定位、物联网等领域展开更多探索。ofo 方面宣称:未来,ofo 有望通过以该卫星为起点的物联网卫星星座,进行共享单车卫星定位监控和信息回传,助推中国商业航天产业化。
这颗卫星计划于 2017 年底至 2018 年初择机发射。在未来的几年内,部署的卫星数量将达到 60 颗。到那个时候,卫星物联网将可能实现全球共享单车的实时监控,整个星座的短数据通信容量日吞吐量将超过 5 亿条。
环球网枢密院十号:俄罗斯版的“星链”来了
环球网 (来源:枢密院十号) 10-24 05:47
10月22日,俄罗斯“联盟-21b”运载火箭从东方航天发射场升空,将“球体”项目首颗卫星“斯基泰人-D”和3颗“信使-M”卫星顺利送入预定轨道。
之所以俄罗斯发射卫星这件事要专门提出来,是因为“斯基泰人-D”卫星非常不一般——它被称为是俄罗斯版“星链”的首颗实验卫星。
老司机之前已经多次介绍过美国SpaceX公司的“星链”卫星星座,特别是它在俄乌冲突中的突出表现,简直成为了俄军的“眼中钉”。但问题在于,“星链”卫星数量多、价格便宜,根本不怕俄军的硬打击——SpaceX公司CEO马斯克甚至扬言,“星链”卫星的发射速度比对手的摧毁速度更快;而它采用互联网思维的快速软件升级策略,又多次挫败了俄罗斯的黑客攻击手段。
吃够了“星链”的亏之后,作为航天强国的俄罗斯推出类似产品,就是非常自然的事了。根据俄罗斯方面的介绍,俄罗斯提出了对应的“球体”卫星星座。后者由超过600颗卫星组成,虽然这个数字无法与“星链”高达12万颗卫星的庞大规模相比,但也可以算是相当的大手笔了,而且它们的功能更为复杂。
“球体”卫星星座
按照俄罗斯前国家航天集团公司总经理德米特里·罗戈津的说法,“球体”卫星星座项目包括运行在不同高度的多种卫星,具备卫星通信服务、对地观测等不同功能,从而让俄罗斯拥有“最现代化的太空通信和监控系统”。
22日发射的“斯基泰人-D”卫星质量不到200公斤,功耗约为250瓦,有效寿命为3年。它属于“斯基泰人” 宽带互联网卫星系统,与“星链”功能接近。据说,由于俄罗斯互联网卫星星座运行在870公里的轨道高度,高于美国“星链”的运行高度,且主要服务对象集中于俄罗斯附近,因此只需要288颗卫星就可以为俄罗斯周边,尤其是地面通信设施稀少的北极航道沿线提供宽带互联网接入和通信服务。
但“球体”卫星星座并不只于此。它还包括在距离地面36万公里地球静止轨道的“快车”和“亚马尔”两大系列高端通信卫星。此外还有运行在高椭圆轨道的“快车-RV”通信卫星,主要用于提供北极互联网服务,预计将于2025年底发射首颗卫星。
此外,“球体”卫星星座中还包括用于物联网的“马拉松”系列卫星。物联网设备对网络连接有着高带宽和低延迟的苛刻要求,因此“马拉松”系列卫星的运行轨道高度最低。
据称,俄罗斯下一步还将尝试在这些运行在不同轨道的卫星之间测试激光通信等最新技术,以提高数据传输能力。
与“星链”不同的是,“球体”卫星星座还包括“检阅”地球遥感卫星和“金雕”对地观测卫星。罗戈津表示,这些卫星利用相同的卫星平台,但会配备不同的雷达和光学传感器,“将使我们能在夜间和透过云雾看到地面情况”。
由此可见,“球体”卫星星座并不能简单地说成是俄罗斯版“星链”,它的组成和功能要复杂得多。事实上,相关规划早在2018年就已经提交俄罗斯政府,它将俄航天系统四散的各种卫星进行全面的整合,凝聚了俄罗斯重整航天的雄心。
但必须强调的是,虽然首颗实验卫星已经上天,但俄罗斯的“球体”卫星星座恐怕还面临着巨大的挑战。
首先就是钱——航天工程本来就是“高风险”“高投入”的行业。俄国家航天集团公司曾估算该项目将花费15万亿卢布(约243亿美元),远超俄罗斯的承受能力。几经周折后,2021年底俄政府确认给“球体”卫星星座的总拨款额为1800亿卢布(约合29亿美元)。按照计划,2022年为该项目提供140亿卢布的政府拨款,2023年和2024年都为180亿卢布,2025年下降为85亿卢布。为弥补资金不足,该项目后续还需要通过引进私人企业和风投进行募资。
而按照“星链”卫星的经验,建造和发射卫星还只是“花钱如流水”的开始,真正的大头集中在运营阶段。马斯克近日宣称,光是为了保证乌克兰的两万套“星链”地面终端正常使用,每个月就要花费数千万美元……对于经费窘迫的俄罗斯航天部门而言,这么“烧钱”恐怕实在玩不起。
此外,俄罗斯航天专家2021年曾披露,俄民用通信卫星超过70%的部件来自国外。在当前俄罗斯遭到西方空前制裁的背景下,如何提升俄卫星的国产化率,同样是短时间内难以克服的问题。
12月12日,一枚搭载着四颗人造卫星的“长征八号”运载火箭在海南首飞成功。
之所以“长征八号”如此特殊,原因在于其标志着中国的多项空运、空探技术实现了“从0到1”的突破:如首个太阳同步轨道运载火箭,首个应用整机可回收技术火箭,首个国际竞争力的商飞火箭等。此外,“长征八号”搭载的由国电高科协同平安共同研发的天启 星座 08星——“平安1号”, 将是首个应用于金融物联网的商用卫星。而这一突破将真正实现金融物联网由终端监控向广域监控“从0到1”的突破。
今年11月,我国首部覆盖 科技 创新全生态链的地方性法规——《深圳经济特区 科技 创新条例》启动实施。值得注意的是,该条例通过“完善以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系”的措辞,确立了技术创新由企业为发起点,通过面向市场的技术革新实现 社会 技术进步,企业效益提高的总纲领。
而中国平安过去10年的发展,印证了企业技术储备与革新在保持企业长期竞争力,规避技术钳制或形成商业壁垒,有着至关重要的作用。
十年聚焦“硬 科技 ”
“三句离不开技术 科技 ”——在提及中国平安董事长马明哲的时候,很多人都对他有过这样的印象。
曾几何时,中国平安是打出第一个电销电话,卖出第一个互联网保险,是第一个为分公司架设互联网,第一个建起呼叫中心的保险公司。在马明哲的治理下,中国平安从诞生之日起就怀着 科技 基因,在潜移默化中形成了用 科技 解决商业模式问题的条件反射。
过去十年中,平安集团屡屡以一个金融控股集团的身份在 科技 圈“出圈”。2013年,中国平安,阿里,腾讯联合启动的纯线上保险公司众安保险, 科技 圈的“三马同槽”让大众真切感受到了中国平安对 科技 技术的渴求。大多数人所不知道的则是,早在2011年,平安内部就曾孵化成立“平安金科”。而以此为起点,平安集团在十年中派生出的 科技 型企业已经超过11家,总市值截止2020年上半年已合计超过700亿美元。
那么在这十年中,平安集团究竟孕育了什么样的 科技 能力?很多人说中国平安是“金融圈最懂 科技 的企业之一”。而如若知道中国平安在这方面的努力,你一定会觉得这一描述仍然是有些过谦了。
以时下最热门的人工智能为例。今年,在由CVPR2020举办的扫描文档竞赛中,中国平安旗下的金融壹账通 Gamma Lab 团队分别以 ANLS 8484%和 MAP 8090%的成绩,力压阿里达摩院,科大讯飞,中科院等人工智能强手,荣获两项任务榜单第一。
同样是在今年,中国平安旗下的金融壹账通 Gamma Lab 借“意图获取方法、电子装置及计算机可读存介质”专利荣获中国专利优秀奖。而平安 科技 联邦学习技术团队的论文《GraphTTS:Graph-To-Sequence Modelling in Neural Text-to-Speech》被国际ICASSP 2020 接收,其标志着平安推进的图神经网络在语音合成领域的应用首次获得全球相关领域专家的认可。
2019年世界知识产权局发布的2019PCT排名中,平安 科技 以1691件专利排名全球第8位。然而由点及面,平安的知识产权体系,如今已经完成了从品牌商标向发明专利、以及从全局覆盖到精选聚焦的转变。而围绕加以提炼的核心技术专利,中国平安已经逐渐学会了通过场景锤炼形成商业竞争力与护城河,并与技术落地形成反哺效益的良性技术发展格局。
场景锤炼技术护城河
科技 能力不止能在实验室的培养皿中萌芽,更能在广袤复杂的商业环境中与应用场景下百炼成金。“实践是检验真理的唯一标准”——平安集团瞄准 科技 能力的立足点在于 科技 在不同场景下的转化,检验与落地,而“平安1号”物联网卫星的发射就是一个典型案例。
据悉,近年来,聚焦金融服务实体的供应链金融业务成为B端互联网玩家争先恐后进入的领域。此前供应金融业务在确保货品流通真实性上存在难题,导致金融机构对供应链金融”敢想不敢做“。随着产业物联网的发展,通过物联网技术实现货品仓库和运输实时追踪,由此保障交易真实性,成为了破题供应链金融的关键。
确立了破题“方法论”,问题仍接踵而至——根据多年来中国平安对物联网技术的实践,传统的物联网技术需通过物联网感知终端监控标的物状态,通常包括短程视频监控,定位,重量等方式获取标的信息。但受限于监控距离与终端设备稳定性,抗干扰力,安全性与普适性的问题,加上物联网设备接入需要企业间的互信与配合,纯物理的物联网终端存在比较大的应用局限性。
而借助引入卫星监控技术,平安集团的新一代物联网架设能力,则能够突破传统物联网技术对物理空间的高要求,通过平安图像图形分析智能和技术积淀,实现对货品,运输流程的高空追踪监控。
使用 科技 能力解决现实问题,其实早已经变成了平安集团的习惯性思维。
不如思考这样一个问题:平安集团拥有数以万计的保险代理人团队,面对数以万计的客户,如何利用统一的评价体系对代理人的综合素养进行有效的大规模评判以及统一培训?
平安集团的破题方式,是通过综合多项专利的人工智能技术,识别代理人是否擅长交谈,举止亲切或容易取信于人,包括运用自然语言处理、智能对话、智能问答等技术,实现工作助理,知识助理、销售助理等赋能型功能,从而实现保险代理质量的整体提高。
以“企业为主体、市场为导向”,中国平安致力利用 科技 解决经营问题,更要让 科技 符合平安本身的商业逻辑,而平安集团横跨金融至医疗的丰富的场景,成为中国平安取之不竭的 科技 成果转化利器。
从 科技 壁垒到 科技 赋能型
随着 科技 商业的多元化与 科技 场景的泛化,塑造技术壁垒固然能创造一定阶段的优势。但技术转化的最终阶段在于生态赋能,与广泛的商业模式进行不同维度的链接,则将真正成为技术转化的最大价值所在。
此前,中国平安的图神经网络专利在语音合成技术上的应用,已经被应用于金融壹账通Gamma Voice智能语音中台。根据中国平安披露的数据,这一项技术通过人工智能客服等形式,将有效替代几乎70%的人工客服场景。而在默Call上的应用,则已经为使用该服务的金融机构多激活了超过70%的用户,几乎降低了本由电销运维而产生的75%的人均运营成本。
而在中国平安所瞄准的另一个领域,即医疗领域中,平安好医生已然成为了一个”国民级“平台:截止上半年,用户数量突破346亿人,平均月活6730万,咨询量831万次
值得注意的是,由于真实采用 科技 手段解决诊疗问题,中国平安所提供的服务将不仅限于传统互联网模式下的平台撮合。除了纯线上的在线诊疗业务,中国平安“AskBob”系列智医还试图通过人工智能手段在线下帮助患者和医生,如帮助患者实现快速诊断与科室指引,或借助临床信息快速帮助医生锁定病征,通过人工智能判断实现对应疾病诊疗,降低误诊概率等。而在单体应用之外,中国平安利用“AskBob卫健”与“AskBob慢病”,通过智慧城市业务启动公共卫生层面的赋能,如帮助城市预判手足口病趋势,以及帮助糖尿病,心血管,呼吸等慢性病患者提供病势预判与干预预防建议。
或往大了说,中国平安做的事情,已经开始向弥合国内医疗资源地区不平衡的状态迈进。
正如平安 科技 合规合法部总经理所说,中国平安目前经过了一阶段专利确权与申请,二阶段知识产权应用挖掘与价值开发。如今,中国平安正瞄准第三阶段——即广泛的生态赋能与经济互联开始。
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