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分布式系统基础理论范文1
关键词：网络工程；计算机科学与技术；科学规范
中图分类号：G642 文献标识码：B
2003年初，教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会启动了三项工作：研究计算机科学与技术本科专业发展战略，制订计算机科学与技术本科专业规范，制订计算机科学与技术本科专业教育办学评估方案。将人才培养的规格归纳为下述的三种类型、四个不同的专业方向：科学型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向)，形成了计算机科学与技术本科专业四个方向的规范。这四个方向并不包含网络工程方向，因此对于众多高等学校的网络工程本科专业应该如何发展，如何规范是本文探讨的问题。
1我国高等学校网络工程本科专业的现状分析
1.1全国分布情况
我国开设网络工程本科专业的学校很多，以工科类院校为主，还有理科类院校和师范类院校。具体统计如图1所示。我国目前有143所高等学校开设了网络工程本科专业，其中大学类高校89所，211大学21所，学院类高校54所。从地理分布来看，网络工程专业覆盖全国26个省和直辖市的高校，其中广东省最多有16所高校开设了网络工程本科专业，这也从一个侧面反映了广东省对网络人才的需求极大。
1.2培养目标
随着网络的普及和应用，社会对网络专业学生的需求日益增加，开设网络工程专业的学校也不断增多，但是由于教育部对网络工程专业没有规定统一的科学规范，因此各高校开设的网络工程专业从培养目标，培养要求，教育内容和知识体系等方面参差不齐，差异较大。我们以21所开设网络工程本科专业的211高校为研究对象，对其培养目标进行了分析，归纳为两类。
(1) 电子通信邮电类高校
以北京邮电大学、西安电子科大、电子科技大学为代表的电子通信类211高校，他们开设的网络工程专业培养目标大多是将通信、网络、计算机相结合，在原有计算机学科基础上，形成软件与硬件结合、网络与通信兼顾的宽口径专业，培养学生具有现代通信基础理论、网络工程和网络系统管理等方面的知识、素质和能力，具有较宽的通信系统和网络工程的专业知识，毕业生在计算机和通信领域均可获得就业机会。
(2) 综合类高校
以国防科技大学、中山大学、大连理工大学、四川大学、华北电力大学及南京理工大学为代表的各综合211高校，开设的网络工程专业培养目标大多是掌握计算机软、硬件的基本理论、基本知识和工程应用能力，在原有计算机学科基础上，形成软件与硬件结合、网络与信息兼顾的宽口径专业，培养学生具有网络基础理论、网络管理和网络工程等方面的知识、素质和能力，具有较强的扩展知识的能力，具有较强的实践动手能力，毕业生能从事计算机软硬件系统开发与维护、计算机网络规划设计实施及开发维护、工程管理、系统分析及信息处理等领域的工作。
从这两类培养目标上，我们可以看出，网络工程专业的本科生培养一般是和计算机，通信两个专业分不开的，学生在重点学习网络理论的基础上，通信类院校加强了通信理论及应用的培养，而综合院校加强了网络系统设计开发维护及信息处理的培养。不同的培养目标决定了不同的教学内容和知识体系，也在很大程度上决定了毕业生的就业领域。
1.3教学内容和知识体系
通过分析211各高校的网络工程专业开设的主干课程，我们将教学内容和知识体系按照其主干课程的归属方向分为四类。
(1) 计算机课程：高级语言程序设计，离散数学、数据结构、计算机组成原理、操作系统原理、算法设计与分析、软件工程、数据库原理、计算机体系结构、面向对象技术、计算机网络。
(2) 网络课程：
1) 基础课程：TCP/IP协议原理、网络体系协议、信息与网络安全、Web程序设计、网络互联技术、网络设备原理、分布式系统、计算机网络体系结构、网络操作系统。
2) 方向课程：
网络软件开发方向：UNIX与网络程序设计、电子商务平台及核心技术、嵌入式系统设计与开发、网络多媒体技术、并行与分布计算、网络数据库技术。
网络规划构建方向(或网络工程方向)：网络系统集成、网络管理、网络工程与组网技术、网络规划与设计、综智能合布线、光纤通信技术。
网络安全方向：计算机密码学、PKI技术及应用、网络攻防技术、网络安全应急响应、信息对抗技术、安全策略部署与实施。
无线通信方向：移动通信、无线网络、移动计算、企业计算环境、网格计算、移动程序设计。
(3) 通信课程：通信概论、现代通信原理、通信软件设计、实时通信系统设计、程控交换原理、信息论与编码、多媒体通信技术。
(4) 电子课程：数字信号处理、脉冲与数字电路、信号与系统、可编程ASIC设计技术、电路与电子技术、数字逻辑电路、DSP技术及应用、嵌入式系统原理及应用。
2网络工程专业科学规范的探讨
2.1培养目标
培养德、智、体、美全面发展，掌握自然科学基础知识，系统地掌握通信理论、计算机软硬件和网络通信系统及应用知识，基本具备本领域分析问题解决问题的能力，具备实践技能，并具备良好外语运用能力的网络专业高级专门人才。
2.2教育内容和知识体系
各专业的教育内容和知识体系都是和其培养目标想对应的，根据前面的综合分析可以得出，不同高校对网络工程的教育培养侧重面不同，但是所有对网络工程专业的培养都可以归属在四个方向上，即网络软件开发，网络规划构建，网络安全和无线通信。这四个方向涵盖了网络工程的各个方面，因此教育内容和知识体系的规范应该涵盖这四个方向，课程体系由核心课程和选修课程组成，核心课程应该覆盖知识体系中的全部核心单元及部分选修知识单元。同时，各高校可选择一些选修知识单元、反映学科前沿和反映学校特色的知识单元放入选修课程中。
(1) 知识结构的总体框架
借鉴计算机科学与技术的总体框架，网络工程本科专业的知识结构的总体框架由普通教育(通识教育)、专业教育和综合教育三大部分构成：
普通教育：①人文社会科学，②自然科学，③经济管理，④外语，⑤体育，⑥实践训练等。
专业教育：①本学科基础，②本学科专业，③专业实践训练等。
综合教育：①思想教育，②学术与科技活动，③文艺活动，④体育活动，⑤自选活动等知识体系。
对于以上三部分内容，我们侧重讨论专业教育的内容：它由专业知识体系与对应的课程设置两部分组成，下面分别介绍。
(2) 知识体系
网络工程本科专业方向知识体系划分为知识领域、知识单元和知识点三个层次，我们仅探讨知识领域部分。知识领域代表一个特定的学科子领域。每个领域由英文的缩写词表示，为了与计算机专业方向的知识领域相区别，加上前缀NE-。
NE-RS计算机网络体系结构
NE-NT网络原理
NE-SD网络系统集成
NE-NS网络操作系统
NE-PF程序设计基础
NE-SP社会与职业问题
NE-PA协议分析
NE-NS网络安全
NE-MC移动通信
NE-NI网络互联
NE-PD并行与分布计算
NE-DS分布式系统
NE-NM网络管理
NE-MC移动计算
(3) 课程设置
课程分为基础课程、主干课程、高级课程三个层次。
基础课程：程序设计基础、计算机导论、计算机网络原理，数据结构、计算机组成等。
主干课程：TCP/IP协议原理、网络体系协议、信息与网络安全、网络互联技术、网络设备原理、分布式系统、计算机网络体系结构、网络操作系统、操作系统、数据库、社会与职业问题等。
高级课程：按照不同方向，可以对应选择相应课程，也可以是旨在培养学生动手能力和团队合作能力的实践性课程。
3结束语
本文对我国开设网络工程专业本科教育的各高校进行了归类分析，以211高等学校开设网络工程专业的情况为对象，对网络工程专业的科学规范化进行了探讨，为高校新开专业提供一定的帮助，并为未来网络工程专业的规范化制订提供一些基础。
参考文献：
分布式系统基础理论范文2
[关键词]计算机工程 集成电路 无线网络
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0298-01
随着现代科学技术的日益发展，越来越多的项目都需依靠计算机工程来开发、运用和完成。在飞速发展的21世纪，计算机工程所研究的内容包罗万象，其专业学科更是相当广泛。因此，计算机工程专业没有一个完全限定的范围。就目前而言，计算机工程专业主要包括：软件工程、编程原理、数据结构与算法、网络编程、微处理器和接口、软件技术与工具开发、算法设计与分析、软件系统架构。另外，计算机工程和电子工程密不可分，所以部分的电子工程专业也纳入计算机工程学的研究范围。
电子计算机工程是一个主要以电机工程学和计算机科学的部分交叉领域为内容的工程学，它的主要任务是设计及实现计算机系统的处理。计算机工程师通常受过专业的电子工程（或其他与计算机工程有关的电机工程学分支）、软件设计和软硬件集成综合技能的培训。工程师的主要课程有电学、系统分析、统计、模拟和数字电路、电子计算机辅助作图（CAD）、微处理机和微控制器、微波技术、光学技术、机械加工、数据通讯、计算机网络和技术报告写作等。基础知识包括数学、物理、计算机，逻辑思维、创造性思维、人际交流能力等。
计算机工程师的工作涉及很多计算机的硬件和软件方面的内容，其关注范围包括微处理器、个人电脑、超级计算机和电路设计（特别是集成电路的设计）等。计算机工程并不仅仅关注计算机系统本身的工作，还致力于多个计算机组成更大规模的分布式系统。涉及计算机工程的常见工作包括为嵌入式系统、微控制器、超大规模集成电路的编写设计软件代码和固件，此外还常常结合模拟的传感器、混合信号集成电路的设计，以及参与操作系统的设计。计算机工程和机器人的研究和设计也有一定的关联，特别是那些大量依靠数字系统来进行电动机、电脑辅助沟通、传感器相关系统监视、控制的机器人系统。
根据不同的研究、应用侧重，计算机工程可以分为下面这些专业领域。
一、软件代码、密码学和信息安全
主条目：信息安全
从事这一分支领域的工程师的工作包括信息的编码、解码，设计开发密码技术、网络安全、知识产权保护等。随着信息化的到来，计算机系统和互联网的安全成为一个关系到国家安全的问题，许多国家设立了专门的机构进行这一分支学科的研究。在民用领域，移动电话通信的保密也是这领域计算机工程师的工作重心之一。
二、通信和无线网络
主条目：无线网络
这一分支是电子学、通信技术和计算机科学的交叉领域，主要关注无线网络的通信质量和效率。高质量的无线网络对于军事上的远程控制至关重要，同时对于扩展民用便携设备的功能也至关重要。这一领域的工作人员需要研究信号的调制、解调，高清信号的压缩，可容错系统，以及降低信号在传输过程中出错的几率的方法。他们的研究涵盖了从基础的信号理论到实际的通信产品的广大范围。
三、计算机编译器和操作系统
主条目：编译器和操作系统
这一领域主要包括计算机编译器和操作系统的设计和开发。研究人员会设计更新的操作系统体系结构、更有的程序分析技术和提高程序可靠性。
计算科学与工程
计算科学与工程是一个较新的分支领域，和数学学科交叉较多。这一领域的工程技术人员主要考虑更优的计算方法、建模方法。他们的理论在超大规模集成电路的设计验证、半导体器件制造参数的确定、雷达系统的分析方面有着重要的应用。
四、计算机网络、移动计算和分布式系统
主条目：计算机网络和分布式计算
这个分支学科重点研究由多个计算机构成一个整体，并通过合理的方式来提高其共同工作时的效率。现代的科学技术研究、日常生活常常涉及大量数据的处理，这时，基于计算机网络的计算机集成系统（计算机集群）就能发挥其高超的计算能力，这在气象监测预报、生物科学探索等情况应用广泛。
五、计算机系统：体系结构、并行计算和可靠性
主条目：计算机体系结构和并行计算
这一领域的工程技术人员主要致力于研究提高计算机系统可靠程度、安全性和运算性能的方法。他们的工作可能包括设计用于多线程任务的微处理器等。他们也从事新的基础理论、算法和计算机工具的设计开发工作。
六、计算机视觉和机器人学
主条目：计算机视觉
通过机器“观察”外部信号的改变，并做出合适的处理，可以进一步提高计算机的能力。这一技术的前提是开发出高效的视觉传感软硬件，即能够快速捕捉周围环境的信息，并在短时间内用合适的信号来指代这些信息，然后还需要在计算机系统内部进行处理，最后让类似机器人的设备做出反应。这是人们一直希望能够实现的。当然，要研制出高性能的机器人，还需要强大的人类行为建模、图像处理以及人机界面等等。
七、嵌入式系统
主条目：嵌入式系统
这一专业领域内的工程师主要从事嵌入式系统的设计，致力于提高其速度、可靠性和工作特能。嵌入式系统存在于许多日常产品，从小型的收音机到大型的航天器中都可看到它的身影。现代的移动设备功能日渐强大，离不开高性能的网络技术和嵌入式系统。
八、集成电路设计、测试和计算机辅助设计
主条目：集成电路、超大规模集成电路和集成电路设计
计算机工程的集成电路分支主要包括电子学和电子系统的相关知识。这一领域主要致力于提高下一代超大规模集成电路及相关电子系统的速度、可靠性以及能源效率。 工程师利用有关的软件算法、硬件架构技术可以实现集成电路的低功耗设计。
九、信号、图像和语音处理
主条目：信号处理和图像处理
计算机工程的信号分支主要研究、开发与人机交互相关的内容，包括语音识别和生成、医学科技图像、通信系统等。这一领域的其他工作还包括计算机视觉开发，例如人类的脸部特征识别。
现如今的电子信息社会，计算机技术已经普及到了各行各业，人们的日常生活和办公已经离不开它了。我们要充分利用电子计算机技术，让计算机技术更好地服务于我们的生活。
参考文献
[1] 百度维基.
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关键词：云计算；云资源；负载均衡；调度策略
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）29-0079-02
在云计算当中对于资源及任务的调度将会使得云平台的整体性能，以及云服务的运营均会遭受严重的干扰。若对于云资源的管理以及负载均衡不恰当，便会使得在云平台当中并行任务的时候会造成负载不均衡情况的出现，进而使得云平台的整体性能、效率降低，产生极大的资源浪费情况。就这一问题展开相关的研究工作便具有极其重要的作用与价值，应当引起人们的重视与思考，据此下文将基于对云计算与云资源管理的基础理论之上，重点就负载均衡算法进行了深入的研究，进而提出了一类基于负载均衡的云资源调度机制。
1 云计算定义
在云计算技术的基础原理中，是利用网络等级进行划分的，促使海量的应用处理程序可被分解为数个不等的子程序系统，而后在服务器集群当红总开展应用搜索查询，并进而找出合适的应用请求进而针对用户予以处理，最终将所得到的结论反馈至用户。目前对于云计算概念的主流定义包括有：
用户可依据分钟（min）或是秒（s）来进行基础设施的应用时间的规划，而并非传统的天（d）或是周（W），从而便可实现对于资源的高效利用，以避免对资源的浪费。
云型结构是一类并行分布式系统，其通常是采用一系列的联网、虚拟化等计算机来实现不同服务层之间的协同，将计算机资源做到统一运用。
云计算是一项将多方面考量概念予以统一，例如，负载均衡，事物及架构模型等，云计算是软件系统的下一逻辑阶段。关于云计算的定义有一个最为简洁的概念，即为“因特网集成软件”。
2 云资源关键技术分析
云计算的发展是基于在长期的发展演变过程当中，对于多种技术手段予以融合之后所产生的一种新技术，其中主要就包括了虚拟化技术、网络计算以及Web2.0等相关技术，从而促使云计算平台的规模愈发庞大，结构也更为复杂，分布更加广泛且种类形式趋于多样化，针对不同的业务需求及商业目标，需设计出具有针对性、高效性的云计算平台资源调度策略算法，当前的分配调度策略主要涵括有先到先服务、负载均衡以及最高效的应用等。提升系统性能以及服务质量是云平台计算的关键性技术指标，而后伴随着云计算技术的持续发展与规模的扩张，使得能源损耗问题日渐严重且广受人们的重视，因而能源损耗对于成本及环境均会产生较大的影响。
在云计算平台资源调度关键技术中重点涵括以下几个方面的内容：
①调度策略：为资源调度管理当中最高等级的策略，需由相关的云平台经营者与管理者予以界限划定。其核心思想是为了明确调度资源的目标及明确在资源相对有限为了满足一切需求时所应采取的处置策略。
②优化目标：对于调度中心而言可应用不同的目标函数来进行资源调度优劣性的判定。当前所普遍应用的优化目标函数具备有满足用户请求最大化、资源利用最大化、利润最大化以及成本最低化等。
③调度算法：最为有效的调度算法是依据当前目标函数所形成的优化结果，不会损耗过多的资源且调度时间相对较短，因目前的调度算法基本都为NP-Hard问题，因此针对调度算法的设计大多选用近似优化的方式。
④调度系统架构：此架构通过云平台的急促结构其联系更为密切，目前云平台的建设大多选用分布式的结构形式，因而调度系统的架构往往也更加偏向于考虑多级分布式结构。
⑤云资源界定与互相制约关系：云平台大多采用虚拟资源并实施集中式管理，因而在实际管理的过程中必须要明确掌握各类资源及其互相之间的制约型关系，从而方可有助于调度算法对各类因素予以均衡。
3 基于负载均衡的云资源调度策略设计
3.1 整体设计框架
在位于云计算平台这一复杂且规模庞大的系统中，对于资源的管理往往会选用相对统一的管理软件，对于云资源采取资源规划，将相关的资源进行整合，而后依据资源所能够提供的服务性能将之划分为普通、高吞吐量、高密度以及相关的特殊资源，如果分类存在明显的差异性，在之后的实践应用当中，亦可在新增资源类型之中针对资源实施分组动态监控实时统计，如此一来也可解决针对预先配置云资源性能较低难以满足用户实际需求的问题。
在云资源及其平台间设置一个策略池，将相应的策略在此之中采取集中式的管理方式，在其内部可具体划分出性能有限、成本优先等策略集合。鉴于云资源相对较多，针对云资源的调度算法通常是为了满足于用户的实际需求所设置出的一类基础算法，同时再加之其他算法的应用，在策略池当中，应当首先依据服务类型将请求转到所对应的策略集之中予以资源选取，而后再利用负载均衡算法对系统负载予以均衡。之后，鉴于云计算面向服务的特征，首先可将其具体的服务依据所提供的应用类型予以划分，其中主要就包括有大数据量应用、大访问量应用以及大存储量应用。对于这三类服务类型，应选用不同的策略予以选取。其整体的框架结构，如图1所示。
3.2 详细设计过程
具体的负载均衡云资源调度策略可通过调度过程进行具体步骤的设计，其中主要就包括有以下几个过程：
①在云服务层，用户请求服务以及系统自动化的服务类型划分；
②将已完成类型划分的服务发送至相应的策略集当中，而后选取出所对应的具体算法内容；
③在经由策略集之中的资源选取之后，再统一实施负载平衡计算，对于系统资源采取负载调整；
④在经由上一环节策略池之中的资源调度后，再到资源池之中寻找相应的匹配资源，为用户实施资源分配；
⑤在用户将所申请的资源释放抑或是暂停应用之后，资源将会即刻回归为空闲资源状态，经由资源的动态化管理实施动态监测以有助于下一次的资源分配。
基于负载均衡的云资源调度过程，如图2所示。
4 结 语
总而言之，伴随着移动网络技术的快速发展云计算技术也已经表现出了强劲的发展势头，相应的云计算平台应用也愈发广泛且深入，然而伴随着云计算技术的快速发展，云平台的稳定性以及用户应用需求越来越高，对于云平台性能要求也随之升高，因而，云平台的设计工作也日渐趋向于完善，对于云平台的负载均衡以及资源调度设计工作其重要性自然也就更加关键。本次研究重点就目前云计算的发展及相关的关键技术予以了深入的分析，而后对于云计算所引出的基于负荷均衡的云资源调度策略及算法进行了细致分析，并基于此设计出了一种基于负载均衡的云资源调度策略。
参考文献：
[1] 张海洲.基于利用率和负载均衡的云资源调度算法研究[D].哈尔滨：哈 尔滨工业大学，2013.
[2] 柳红日.面向SLA和负载均衡及能耗的多目标云资源调度研究[D].哈 尔滨：哈尔滨工业大学，2014.
分布式系统基础理论范文4
该设备供电电压为三相380VAC，频率为50HZ，总功率为11KW。
该机的电气控制系统应用了先进的电子技术和微机控制技术，其电气技术水平和自动化控制程度已达到了国内同类产品的先进水平。
自动模切机由五台电动机拖动，主电机采用的是电磁调速电机，可实现恒转矩无级调速。可实现在1500张/小时到7000张/小时的 范围内连续可调，调速平稳。通过PLC控制整个过程，在送纸、输纸、归纸、压切、收纸、计数中，做到全自动化控制，较好的实现了模切机的各项功能。
根据模切机的工艺过程以及对模切机的自动化程度、精度、速度的要求，模切机的电气控制采用PLC控制.利用PLC外部结构简单、内部功能齐全的特点，实现模切机的自动控制。模板位置显示、压切速度及出纸计数均由数字显示。检测部分采用光－电、机－电为一体的检测手段。对错误操作、机械故障及纸张的送、运故障均发出声、光报警。
以上各项技术的应用，确保了整机性能的先进性、可靠性和安全性。
关键字 自动模切机 可编程控制器 梯形图
The molding machine is controlled by PLC
Abstract
This paper introduced the molding machine， including of the development of the birth background and the further， also the process of the working. In this paper， it had realized many functions， for example， the main circuit design， power source circuit design， controlling circuit design， monitoring circuit design and the PLC software design and so on.
According to the working process of the molding machine and the need to the automatic， precision and speed， the molding machine makes use of the PLC control. The PLC has some advantages， which needs connecting less wires， the functions is more， complete the automatic control of the molding machine.
The automatic molding machine has five electrical machines. The main electrical machine makes use of electromagnetism to adjust the speed. because of the PLC control， realize the all parts are automatic， including of sending papers， inputting papers， molding slice， accepting papers and counting.
Key words automatic molding machine programmable logic controller ladder-shape figure
目录
第一章 绪 论………………………………………………………………………………1
1.1 概述 …………………………………………………………………………………1
1.2 课题研究的意义 ……………………………………………………………………1
1.3 模切机的发展现状 …………………………………………………………………2
1.4 主要技术参数 ………………………………………………………………………3
第二章 MW640模切机方案论……………………………………………………………4
2.1 系统整体设计 ………………………………………………………………………4
2.2 系统的控制方案 ……………………………………………………………………4
2.3 可编程控制器PLC的选择 …………………………………………………………9
2.4 方案的确定…………………………………………………………………………10
2.5 PLC的原理与结构 …………………………………………………………………11
第三章 系统硬件设计……………………………………………………………………17
3.1 主电路设计 ………………………………………………………………………17
3.2 接口控制电路设计……………………………………………………………… 20
3.3 模切控制电路设计 ………………………………………………………………30
3.4 温度控制电路设计 ………………………………………………………………31
3.5收纸台控制电路设计 ……………………………………………………………32
3.6送纸台控制电路设计………………………………………………………………33
3.7电气原理……………………………………………………………………………35
第四章 系统软件设计……………………………………………………………………37
4.1 梯形图设计 ……………………………………………………………………37
4.2 梯形图参照表 …………………………………………………………………46
第五章 结束语……………………………………………………………………………49
致 谢 …………………………………………………………………………………50
参考文献 …………………………………………………………………………………51
附 录 A …………………………………………………………………………………52
附 录 B …………………………………………………………………………………54
第一章 绪论
1．1 概述
自动模切机的发展经过了一段相当长的过程。在模切加工发展过程中，由原始祖先一手握住铁制冲模，一手握住锤子，用锤子敲击冲模顶端，而得到的印刷制品，到现在的专用模切机，已经逐步发展成熟。但是现在模切机仍然利用原始加工的原理，形成了整体模式。
现代模切机用合金钢制成，其锋刃与被切的形状相同。随着技术水平的不断提高，模切机自动化水平提高很快。随着需求量的日益增加，对模切机的自动化的要求也越来越高，液压、程控、PLC控制的模切机已占领越来越多的市场。先进的微机及屏幕直接显示的自动控制系统，可以存储及其复杂的模切程度，并且具有简单的编程方法、多层次的人机对话系统，配备完善的附加设备，为包装业立下了汗马功劳。经过加工的包装印刷品可以大幅度地提高档次，对宣传产品、吸引顾客、增加产品附加值起着重要作用。
我国加入世贸组织之后，包装业有了很大的发展空间，包装品表面整饰成型、加工需求随之有了更大的增长，模切烫金设备与技术市场服务也加倍引起人们的关注，我国的包装印刷工业开始进入发展繁荣的新时期。
1.2 课题研究的意义
随着社会文明的发展和生活水平的提高，新产品的不断问世，销售量逐渐扩大。与国内外客户的进一步交流，促使我国包装工业迅速发展，市场急需大量高性能的自动化包装机械以满足人们日益增长的社会需求。近些年来，由于人们环保意识的不断的加强，折叠纸盒由于它具有易回收、无污染等特点，因而受到各国环保部门的重视，具有很大的应用价值。在各种包装材料中，纸包装容器的应用最为广泛，占总消耗品的45～50%。但是，在要求环保的同时，对产品的包装要求更是越来越高，不仅要求产品外包装上具有较艳丽的印刷图案，而且还要求产品外包装的盒型精美、别致、造型漂亮。
模切机作为一种模压折叠纸盒工艺的专用包装机械，出现在人们的面前，它利用模切刀，根据产品设计要求的图样组合成模切板，在压力作用下，将印刷品或其它板料、坯料轧切成所需形状和切痕的成型工艺，用以进行印品模切压痕加工，制作出来的包装品结实耐用，而且立体美观，满足了人们对美的要求，它的完善发展显现出其巨大的市场价值。
随着科技水平的提高，模切机的自动化水平提高很快，液压、程控、PLC控制的模切机以占领越来越多的市场。很多公司经过很多年的发展已经成为品种齐全、覆盖面很广的专业生产企业，产品大大缩短了与国外先进机器的差距。有些模切机性能已接近欧洲先进水平，但与国外领先的模切机相比，在稳定性、可靠性、新技术的应用、设备制造水平等方面还存在不少的差距。
因此，我们应在如何提高自动模切机的自动化程度以及人机对话等方面努力工作，完善自动模切机的控制系统，改进自动模切机的模切工艺，从而与世界先进的模切机技术接轨。
1.3 模切机的发展现状
1.3.1 国内现状
改革开放的不断深入，入世的实现，我国对外贸易的迅速扩大，包装印刷更加引起人们的重视。不断扩大的市场需求，使得模切压痕、凹凸压印技术及设备越来越广泛应用于包装盒、纸箱、商标的制作。模切机尤其是自动模切机获得了空前的发展机遇，国产自动模切机已成为印后加工设备中发展最快、技术含量及自动化程度最高，与国外先进机器差距最小的印后加工设备之一。
十年前，国产模切机以立式平压平机型为主，该机型自动化程度低，模切质量不高，但由于价格低廉、易调整、适于小批量生产，所以至今应用仍相当广泛。近些年来，由于包装印刷的发展，需求的急剧增加，通过引进、消化、吸收外国先进模切技术及设备，国产自动模切机，尤其是卧式自动平压平模切机、模切烫金两用机发展成为主流机型。国内各个公司生产的模切机以能满足绝大多数的市场需求，有多种模切机通过了欧洲CE认证，产品已销到欧美的许多国家。MY1050—P自动排废模切机具有全清废功能，由PLC可编程控制器控制，实现全过程的自动化，人机界面可自动显示机器的速度、加工数量、运行时间和运行状态，使得操作及故障排除既快捷又方便。电器上采用变频调速，实现了无级变速，最高模切速度达7000次/时，而带排废功能速度为5500次/时，套准精度±0.15mm，适合于复杂纸盒、烟包的自动排废模切。
有些国内产品已接近国际先进水平，令人欣慰。其中MW1050AⅡ自动模切机具有模切速度快、模切精度高自动化程度高等优点。由PLC和电子凸轮分度器对全机运行和故障进行监控，采用LCD触摸屏显示人机对话，使操作直观而方便。该机堪称国产自动模切机先进机型的典型代表。
但就产品的模切精度、速度及精度保持性等方面看，仍存在一定的缺陷，加强此类产品的基础理论研究，采用先进的设计手段，完善和建立各类元器件的试验和分析设备，进一步提高工艺手段，从而保证加工、装配的准确性、统一性，使整机水平有一个质的飞跃。
1.3.2 国外现状
国外模切机已有60多年的发展历史，模切技术已经达到了相当高的水平.而且正进一步向智能化、高速化、高精度、多功能、大幅度、高稳定性及联机化方向发展。当前，国外自动平压模切机的工作速度普遍在7500~9000 张/小时。在DRUPA2000展览会上，瑞士BOBST公司生产的SPRINT EPA106PER自动模切压痕机创造了12000 张/小时的单机模切压痕速度。从模切精度上讲，国外自动平压模切机的模切精度通常可以控制在0.1mm左右。并带有清废装置。触摸监视器上的图象符号、控制信号便可通过独立的微机系统立即传递到工作装置。各印刷和模切装置上的微机能相互交换信息，精确而简单地通过触摸高清晰度彩色显示屏，达到最佳标准。
1.4 主要技术参数
1.供电电源:3相，50HZ，380V；
2.模切速度:1500张/小时到7000张/小时；
3.有连续运行功能和手动运行功能；
4.可实现自动送纸、自动模切、自动收纸功能及自动计数功能；
5．可实现运行纸速、模板位置、纸张计数显示；
6．有故障检测能力及安全保护装置；
7．对错误操作、机械故障及纸张的送、运故障均发出声光报警；
第二章 MW640模切机方案论证
2.1 系统整体设计
本系统采用PLC可编程控制器等先进技术，集光、机、电于一体，可实现自动给纸、输纸、模切、收纸、计数等功能，并有故障检测能力及安全保护装置。完成主电路设计、电源电路设计、控制电路设计、检测电路设计，PLC软件设计，器件选择等。
2.2 系统的控制方案
2.2.1 单片机控制方案
单片机是在一块半导体硅片上集成了微处理器（CPU），存储器和各种输入、输出接口（定时器/计数器，并行I/O口，串行口，A/D转换器以及脉宽调制器PWM等），这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。它主要应用于测控领域，用以实现各种测试和控制功能。
单片机以其卓越的性能，得到了广泛的应用，以深入到各个领域。它有很多特点：
（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。它能方便地组装成各种智能测控设备及各种智能仪器仪表。
（2）可靠性好，适应温度范围宽。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，分为民品、工业品、军品、其中工业品、军品具有较强的适应恶劣环境的能力。
（3）易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。单片机的逻辑控制功能很强，指令系统有各种控制功能的指令。
（4）可以很方便地实现多机和分布式控制系统。
（5）减少硬件系统设计开发的周期，因为单片机、SRAM和FLASH等已经集成在一个核心模块中。
（6）具有强大的存储能力，可以写几万行C语言代码和存储大量的数据
（7）具有竞争力的价格因素。
分布式系统基础理论范文5
[关键词]电子支付安全技术分析
一、电子支付的概念
随着互联网的迅猛发展,网络商务作为一种新的贸易形式正在逐渐被引入成为商务的一种大发展趋势,网上金融服务也已经开始在世界范围内如火如荼地开展起来。网络金融服务包括人们的各种需求，如网上消费、家庭银行、个人理财、网上投资交易、网上保险等。这些金融服务的特点是通过电子货币进行网上电子支付与结算。“电子支付”，顾名思义是通过网络进行货币支付。“电子支付”就是电子商务发展的一个关键环节。电子货币是利用银行的电子存款系统和各种电子清算系统记录和转移资金的。电子货币的优点是明显的，彻底地改变了银行传统的手工记帐、手工算帐、邮寄凭证等操作方式，使用和流通更方便，而且成本低，尤其是大笔的资金流动。同时，电子货币的广泛使用也给普通消息费在购物、饮食、旅游和娱乐方面的付款带来了更多的便利。
目前，电子支付工具主要包括:电子现金、电子零钱、安全零钱、电子信用卡、智能卡(IC卡）、在线货币、数字货币和网络货币等。其支付信息是通过安全的网络传送到网络银行或相应的处理机构来实现电子支付。电子货币最大问题是安全问题，电子货币没有具体的实物形态，完全凭借计算机里的记录。那么，一旦银行计算机系统出现故障，或遭受恶意攻击就可能造成数据丢失、篡改，产生严重的后果。
由于网络环境的开放性、信息传递的快捷性,电子支付手段的应用,大大丰富和提高了商品交易的营销宣传,扩大了贸易范围、增加了贸易伙伴参与、沟通和交易机会,使企业的经营范围扩大,商务效率和效益提高。但电子商务带来效益的同时,也伴随着全新的商业风险,即存在交易,总会有风险存在。
二、电子支付不安全因素分析
从我国当前的电子支付实践来看，由于开展网络银行业务的支付业务时间短，结合具体国情在中国实施电子商务支付存在的问题主要有如下几点:
1.社会信用度欠缺，制约电子支付系统的发展
互联网具有充分开放的特点，网上交易双方互不见面，交易的真实性不易考察和验证，对社会信用有较高要求。我国目前的信用体系发展程度低，经济活动缺乏可靠的信誉基础，社会诚信观念有待加强。另外，企业和个人客户资信资料零散不全，海关、税务等部门与银行信息不能共享，银行对客户的资信情况不能完全了解，也制约了电子商务支付系统的发展。
2.经济法律体系不健全，执法环境权威性欠佳
目前国内有关法律法规对网上交易的权利和义务规定不清晰，缺乏网络消费和服务权益保护管理规则，没有专门的法律来规范网络银行的经营和使用。特别是在客户信息披露和隐私权保护方面，还缺乏比较成熟的经验，在出现争端时，责任的认定、划分、仲裁结果的执行等法律问题在现有法律框架下难以解决。另外，我国网络银行的信息跟踪、检测、信息报告交流制度的相关法律规则都未建立，在利用网络签订经济合同、提供金融服务和保护银行与客户双方权利的过程中存在诸多尚待改进之处。如网络提供商的侵权行为:(1)互联网服务提供商(ISPInternetServiceProvider)的侵权行为:①ISP具有主观故意(直接故意或间接故意)，直接侵害用户的隐私权。例:ISP把其客户的邮件转移或关闭,造成客户邮件丢失、个人隐私、商业秘密泄露。②ISP对他人在网站上发表侵权信息应承担责任。(2)互联网内容提供商(ICPInternetContentProvider)的侵权行为。ICP是通过建立网站向广大用户提供信息,如果ICP发现明显的公开宣扬他人隐私的言论,采取放纵的态度任其扩散,ICP构成侵害用户隐私权,应当承担过错责任。(3)由于电子现金可以实现跨国交易，税收和洗钱将成为潜在的问题。现在，通过互联网进行跨国交易时的国际税收问题已经发生，将来会更加突出，为了解决这个问题，流通时不会留下任何记录，税务部门很难追查，所以即使将来调整了国际税收问题，由于不可跟踪性，电子现金很可能被不法分子所逃税。电子现金使洗钱变得很容易。因为利用电子现金可以将钱送到世界上的任何地方而不留痕迹，如果调查机关想要获取证据，需要检查网上所有的数据并破译所有的密码，这几乎是不可能的。目前惟一的办法是对立一定的密钥托管机制，使政府在一定条件下能够获得私人的密钥，而这又会损害客户的隐私权，但作为预防洗钱等违法行为的措施，许多国家已经了这种做法。
3.银行内部决策机制不畅通，国际化程度低
国内网络银行决策大体分为两种，一种是由传统银行业务人员负责制定发展规划，另一种是由技术人员决定网络银行的发展方向。两种决策模式都需要业务、管理和技术的有机结合，问题的关键在于两种模式中，不论是业务人员还是技术人员，基本都从事实务工作，成对当前自己着手的工作情况很了解，但对业务发展缺乏高瞻远瞩。
4.技术上存在许多问题，存在潜在的高风险
由于国内银行的关键部件依赖于国外公司，网络客户端到服务端的电脑又都储存着重要的信息，因此信息资料被修改和破坏的概率不可低估。国内银行重视硬件的采购和网络的构建，对技术人员的业务培训还不够，基层银行普遍存在技术人员知识更新缓慢的现象。国外网络银行对一些敏感的数据通常采取严格的保护措施，而国内银行界目前缺乏机密信息的加密存储意识，部分银行没有建立交易业务数据的管理制度，无法对交易业务数据实施严格的安全保密管理。致使出现商业组织的侵权行为和个人的侵权行为以及部分软硬件设备供应商的蓄意侵权行为。如专门从事网上调查业务的商业组织进行窥探业务,非法获取他人信息,利用他人隐私。大量网站为广告商滥发垃圾邮件。利用收集用户个人信息资料,建立用户信息资料库,并将用户的个人信息资料转让、出卖给其他公司以谋利,或是用于其他商业目的。如个人未经授权在网络上宣扬、公开、传播或转让他人、自己和他人之间的隐私;个人未经授权而进入他人计算机系统收集、获得信息或骚扰他人;未经授权截取、复制他人正在传递的电子信息;未经授权打开他人的电子邮箱或进入私人网上信息领域收集、窃取他人信息资料。如某些软件和硬件生产商在自己销售的产品中做下手脚,专门从事收集消费者的个人信息的行为。例如,某公司就曾经在其生产的某代处理器内设置“安全序号”,每个使用该处理器的计算机能在网络中被识别,生产厂商可以轻易地收到用户接、发的信息,并跟踪计算机用户活动,大量复制、存储用户信息。网络所有者或管理者的监视及窃听。对于局域网内的电脑使用者,某些网络的所有者或管理者会通过网络中心监视使用者的活动,窃听个人信息,尤其是监控使用人的电子邮件,这种行为严重地侵犯了用户的隐私权。
三、针对电子支付不安全的对策研究
电子支付的信息安全在很大程度上依赖于网络信息安全技术的完善，这些技术包括很多，其中有密码技术、鉴别技术、访问控制技术、信息流控制技术、数据保护技术、软件保护技术、病毒检测及清除技术、内容分类识别和过滤技术、系统安全监测报警技术等等，针对这些技术上的问题，应该用技术和法制人制方面来解决，为此我提出如下解决方法：
1.对电子支付安全性的全面认识
通过因特网上进行电子支付，最核心的问题是安全问题，我们要解决安全问题，主要通过数据传输真实性主要用数字证书来解决，机密性主要用数据加密来解决，完整性主要用消息摘要来解决，不可否认性主要用数字签名和事件日志来解决。利用密码技术，并通过上边所述的解决方法，人们也制定了很多电子商务协议，用其来达到完成电子商务交易（包括电子支付)的目的。本人认为可以从以下几方面来解决安全性问题:（1）可以通过架设防火墙，它是近来发展的最重要的安全技术,它的主要功能是加强网络之间的访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络。（2）还可以通过数据加密技术来。数据加密被认为是最可靠的安全保障形式,它可以从根本上满足信息完整性的要求,是一种主动安全防范策略。数据加密原理是利用一定的加密算法,将明文转换成为无意义的密文,阻止非法用户理解原始数据,从而确保数据的保密性。（3）数字签名技术。数字签名技术是将摘要用发送者的私钥加密,与原文一起传送给接收者。接收者只有用发送者的公钥才能解密被加密的摘要。在电子商务安全保密系统中,数字签名技术有着特别重要的地位,在电子商务安全服务中的源鉴别、完整、不可否认服务中都要用到数字签名技术。（4）数字时间戳技术。在电子商务交易的文件中,时间是十分重要的信息,是证明文件有效性的主要内容。在签名时加上一个时间标记,即有数字时间戳数字签名方案:验证签名的人或以确认签名是来自该小组,却不知道是小组中的哪一个人签署的。指定批准人签名的真实性,其他任何人除了得到该指定人或签名者本人的帮助,否则不能验证签名。（5）还可以通过设置电子商务信息安全协议来进行。现有的电子商务交易协议有多种，但是目前常用的只有SSL和SET两种。①安全套接层协议(SecureSocketsLayer,SSL)，SSL是由NetscapeCommunication公司1994年设计开发的,主要用于提高应用程序之间的数据的安全系数。SSL的整个概念可以被总结为:一个保证任何安装了安全套接层的客户和服务器之间事务安全的协议，该协议向基于TCP/IP的客户、服务器应用程序提供了客户端与服务的鉴别、数据完整性及信息机密性等安全措施。②安全电子交易公告(SecureElectronicTransactions,SET)。SET是为在线交易设立的一个开放的、以电子货币为基础的电子付款系统规范。SET在保留对客户信用卡认证的前提下,又增加了对商家身份的认证。SET已成为全球网络的工业标准。③安全超文本传输协议(S-HTTP)。依靠密钥的加密,保证Web站点间的交换信息传输的安全性。SHTTP对HTTP的安全性进行了扩充,增加了报文的安全性,是基于SSL技术上发展的。该协议向互联网的应用提供完整性、可鉴别性、不可抵赖性及机密性等安全措施。④安全交易技术协议(STT)。STT将认证与解密在浏览器中分离开,以提高安全控制能力。⑤UN/EDIFACT标准。UN/EDIFACT报文是唯一的国际通用的电子商务标准。（6）P2P技术与网络信息安全。P2P(Peer-to-Peer,即对等网络)是近年来广受IT业界关注的一个概念。P2P是一种分布式网络,最根本的思想,同时它与C/S最显著的区别在于网络中的节点(peer)既可以获取其它节点的资源或服务,同时,又是资源或服务的提供者,即兼具Client和Server的双重身份。一般P2P网络中每一个节点所拥有的权利和义务都是对等的,包括通讯、服务和资源消费。隐私安全性:①目前的Internet通用协议不支持隐藏通信端地址的功能。攻击者可以监控用户的流量特征,获得IP地址。甚至可以使用一些跟踪软件直接从IP地址追踪到个人用户。SSL之类的加密机制能够防止其他人获得通信的内容,但是这些机制并不能隐藏是谁发送了这些信息。而在P2P中,系统要求每个匿名用户同时也是服务器,为其他用户提供匿名服务。由于信息的传输分散在各节点之间进行而无需经过某个集中环节,用户的隐私信息被窃听和泄漏的可能性大大缩小。P2P系统的另一个特点是攻击者不易找到明确的攻击目标,在一个大规模的环境中,任何一次通信都可能包含许多潜在的用户。②目前解决Internet隐私问题主要采用中继转发的技术方法,从而将通信的参与者隐藏在众多的网络实体之中。而在P2P中,所有参与者都可以提供中继转发的功能,因而大大提高了匿名通讯的灵活性和可靠性,能够为用户提供更好的隐私保护。
2.建立可靠的电子支付信用体系
电子商务作为一种商业活动，信用同样是其存在和发展的基础。电子商务和信用服务都是发展很快的新兴领域，市场前景广阔。从二者的关系看，一方面，电子商务需要信用体系，而信用体系也很可能最先在电子商务领域取得广泛的应用并体现其价值。因为电子商务对信用体系的需求最强，没有信用体系支持的电子商务风险极高;而在电子商务的基础上又很容易建立信用体系，电子商务的信息流、资金流、物流再加上电子签章，四者相互呼应交叉形成一个整体，在这个整体之上，只要稍加整合分析，进行技术处理就可以建立信用体系，并且该信用体系对电子商务是可控的。于是，整合电子商务与信用体系，或者建立电子商务的信用体系，就成为一种需求、一种目标、一项任务。为了使诚信体系能在电子支付系统中使用，本人研究了P2P技术，为了使P2P技术能在更多的电子商务中发挥作用，必须考虑到网络节点之间的信任问题。实际上，对等诚信由于具有灵活性、针对性并且不需要复杂的集中管理,可能是未来各种网络加强信任管理的必然选择。对等诚信的一个关键是量化节点的信誉度。或者说需要建立一个基于P2P的信誉度模型。信誉度模型通过预测网络的状态来提高分布式系统的可靠性。一个比较成功的信誉度应用例子是在线拍卖系统eBay。在eBay的信誉度模型中,买卖双方在每次交易以后可以相互提升信誉度,一名用户的总的信誉度为过去6个月中这些信誉度的总和。eBay依靠一个中心来管理和存储信誉度。同样，在一个分布式系统中，对等点也可以在每次交易以后相互提升信誉度,就象在eBay中一样。例如，对等点i每次从j下载文件时，它的信誉度就提升(+1)或降低(-1)。如果被下载的文件是不可信的,或是被篡改过的,或者下载被中断等,则对等点i会把本次交易的信誉度记为负值(-1)。就象在eBay中一样,我们可以把局部信誉度定义为对等点i从对等点j下载文件的所有交易的信誉度之和。每个对等点i可以存贮它自身与对等点j的满意的交易数,以及不满意的交易数,则可定义为:Sij=sat(i,j)-unsat(i,j)
信用体系可以说是一种最为灵活且最有可能与电子商务本身实现良性互动的规范模式，它可以无处不在，同时，却能做到大相无形。正如我们前面分析的，由于电子商务与信用体系在本质上的一致性，它们可以很容易地做到无缝连接，这种无缝连接所带来的效率和便捷正是电子商务所必需的。而在行政管理及法律制裁中，我们发现，要实现它们与电子商务的无缝连接还是十分困难的。
3.加强法制人制上的管理力度
(1)我国电子支付安全管理除现有的部门分工外，还需要建立建立合理的电子现金识别制度，发行统一的电子现金是不可能的，所以必须建立合理的电子现金识别制度。
(2)限制电子现金的发行人。目前情况下，可以只允许银行发生电子现金。这样，许多现行的一些货币政策和法规可以应用于电子现金，而无须太大的改动。当电子商务环境成熟时，再扩展到有实力和有信誉的大公司和网络服务提供商。
(3)消费者的个人信息存储在银行，如果银行的网络遭到攻击，私人信息可能会泄露，若补救不及时时，很可能给消费者造成巨大损失。所以，应从法律上和技术上共同防止黑客攻击。
(4)在人才培养中，要注重加强与国外的经验技术交流，及时掌握国际上最先进的安全防范手段和技术措施，确保在较高层次上处于主动。加快立法进程,健全法律体系。
(5)结合我国实际，吸取和借鉴国外网络信息安全立法的先进经验,对现行法律体系进行修改与补充,使法律体系更加科学和完善。国民经济要害部门的基础设施要通过建设一系列的信息安全基础设施来实现。为此,需要建立中国的公开密钥基础设施、信息安全产品检测评估基础设施、应急响应处理基础设施等。在网络建设与经营中,因为安全技术滞后、道德规范苍白、法律疲软等原因,往往会使电子商务陷于困境,这就必须建立网络风险防范机制。建议网络经营者可以在保险标的范围内允许标保的财产进行标保,并在出险后进行理赔。
(6)进行网络技术创新，重点研究关键芯片与内核编程技术和安全基础理论，以创新的思想，建立具有中国特色的信息安全体系。建立统一的技术规范，把局部性的网络就进行互连、互通、互动。目前,国际上出现许多关于网络支付安全的技术规范、技术标准，目的就是要在统一的网络环境中保证在电子支付中的个人隐私信息的绝对安全。我们应从这种趋势中得到启示,在同国际接轨的同时，拿出既符合国情又顺应国际潮流的技术规范。
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