通信工程的定义十篇

时间:2023-06-13 17:15:30

通信工程的定义

通信工程的定义篇1

关键词:建筑结构设计;技术人员;研究

中图分类号: TU2 文献标识码: A

建筑结构的设计需要采用多个软件来辅助进行计算分析、工程建模、图书档案管理和施工图绘制工作,因此,不同软件间的模型转化十分重要。然而,我国当前的建筑应用软件间的模型转化仍存在较大的滞后性,模型重建造成了大量的资源浪费和重复工作,也严重影响了设计质量,因此对不同应用软件间模型转化的研究有着重要的应用价值。本文面向建筑结构设计的整个过程探讨了建筑结构设计模型的自动转化方法,希望能对广大同行有所帮助。

一、建筑结构信息模型的构建

当前,在建筑结构设计领域,软件间模型数据的交换大多是以数据接口的方式。然而,大部分软件厂商都不会公布自己的数据格式,这就导致各种设计软件协调性较差,存在“信息孤岛”。以上问题的解决,有赖于建立一个统一、规范的工程信息模型,实现不同设计软件间的信息交换和共享。建筑信息模型,即基于这一概念而提出的模型技术。

基于建筑结构设计的信息模型主要包括物理模型信息、模型属性信息、模型管理信息和模型关联信息等。其中,模型物理信息主要包括节点信息、构件信息、轴网信息、截面信息等;模型属性信息主要包括材料信息、荷载信息、内力信息等;模型管理信息主要包括模型版本信息、模型所有者信息等;模型关联信息主要包括模型关联关系和构件关联关系。

建筑结构信息模型应保证信息的完整性、一致性和关联性,并可建立面向建筑结构的单一工程数据源,解决分布式和异构工程数据间的共享和一致性问题,为建筑结构模型的自动转化提供有利条件。

二、基于建筑结构信息模型的模型自动转化

建筑结构设计是建筑工程设计的关键环节,其设计内容主要包括结构设计、结构分析、施工图设计等,建筑结构设计模型的转化应以结构性设计模型为中心,其具体步骤为:(1)通过IFC标准提取建筑设计模型的结构设计信息,建立结构设计模型,结构设计模型不包含非结构设计信息,无法反向映射建筑设计模型,其转化过程是单向的;(2)从结构分析模型导出接口,从结构设计模型中提取结构分析模型,并进行结构设计与分析;(3)通过结构分析模型导入接口将结果集成至结构设计构件模型,进行施工图设计;(4)通过XML模型接口将结构设计模型转化成工程算量模型,分析并统计工程算量。

1.建筑设计模型转化为结构设计模型

当前,我国的建筑工程设计大多还是在图纸上进行的,仅能靠图元识别的方式获取建筑轴网和部分结构构件的定位,存在大量重复工作。IFC标准是国际通用的建筑数据描述标准,国际主流的建筑设计软件都可将建筑设计模型导出为IFC文件。

结构设计模型以几何模型为主,在从建筑设计模型到结构设计模型的转化过程中,对建筑设计模型结构构件的识别是关键工作。以IFC标准定义的模型,构件识别性高,构件间的关联关系也能保证其识别与转化。

2.结构设计模型转化为结构分析模型

结构分析是结构转化的重要环节。国际通用的结构有限元分析软件多采取公开的数据模型,该过程的实现难度并不算大。但当前该模型的转化只能在不同有限元分析软件间进行转化。本次研究选择了ETABS软件,实现结构设计模型向ETABS模型的转化,并通过Access数据库将设计结果集成到原结构设计模型。其流程如下:

(1)通过ETABS到处结构将结构构件信息写入模型文件;(2)导入模型文件,并补充定义、施加荷载,分析并设计结构;(3)通过ETABS数据库接口将设计结果导入Access数据库;(4)通过ETABS结果导入接口关联构件配筋信息和对应结构构件,建立完整的施工图设计模型,用于施工图设计与工程算量分析。

3.结构施工图设计模型转化为工程算量模型

施工图设计模型应包括工程算量模型的所有信息。我国当前的三维图形算量软件大多不支持IFC国际数据交换标准,只能通过专用接口转换模型数据。本次研究选择当前应用较为广泛的GGJ2009广联达钢筋抽样软件,通过XML映射模型将结构施工图设计模型转化为工程算量模型。

XML语言可通过文档类型定义和模式定义来定义XML模型模板。其中,模式定义具有文档语法一致性好、数据声明方式灵活、可扩展性强的优点,因此,本次研究选择模式定义来定义XML模型模板。以钢筋混凝土梁的XML模式定义来讲,该梁模型的属性有:构件ID、构件几何信息、构件配筋信息、关联楼层信息等。构件几何信息主要包括起终点位置、截面信息等;构件配件信息主要包括箍筋信息、纵筋信息等。

通过XML模式定义模板的定义,可将结构设计模型输出为基于XML的工程算量模型,并导入GGJ2009等软件进行分析和统计。

三、系统测试

以3层钢筋混凝土框架为测试对象。测试流程如下:

(1)在Revit Architecture 2009建筑设计软件中建立测试对象模型,定义结构表面装饰面层及门窗、台阶、玻璃幕墙等,通过该软件的IFC导出接口将模型导出为IFC文件;(2)通过BIM-SDDS的IFC建筑模型转化接口实现建筑模型结构构件的提取,生成结构模型,转化后,模型以几何模型为主,也包括构件关联信息、结构材料信息等,通过ETABS模型文件导出接口生成ETABS模型文件;(3)定义荷载布置和结构约束,进行结构分析和设计,将设计结果导出至Access数据库,并通过BIM-SDDS的Access接口读取配筋信息,将其与结构构件相关联,形成结构设计信息模型,在BIM-SDDS系统中设计结构配筋,形成工程算量模型;(4)通过BIM-SDDS系统的XML模型导出接口,将工程算量模型导出至GGJ2009算量软件,分析钢筋算量,生成统计和报表。

为验证本模型转化方法的有效性和实用性,笔者另选择了4个设计模型进行相同测试,发现本模型使用的自动转化方法构件识别率和转化率均较高,构件规模增大时,对构件的识别仍十分有效。

总结:

本文针对建筑结构设计中不同软件件建筑设计信息模型的转化问题进行了分析,提出了基于建筑结构设计模型的模型转换方法,并建立了建筑结构设计模型、建筑设计模型和工程算量模型间的转化流程,最后进行了模型应用验证。受条件所限,本次研究不能选择所有的建筑应用软件一一实验,后续研究将致力于研究支持更多软件的模型自动转化方式。

参考文献:

[1]邓雪原,张之勇,刘西拉.基于IFC标准的建筑结构模型的自动生成[J].土木工程学报.2007(02).

[2]高鹏,乔可义.重视概念设计,提高建筑结构设计的质量[J].黑龙江科技信息.2011(03).

通信工程的定义篇2

关键词:生产管理;工作流技术

中图分类号: C35 文献标识码: A

生产管理中对于工作流技术的应用,是顺应了时代的发展潮流,使得生产业也开始向着更好的方向发展。

一、工作流技术管理的定义以及现状

来自于计算机支持协同工作CSCW(ComputerSupported Cooperating Work)领域的工作流技术是实现业务流程协调管理和监控的一种途径。通过采用工作流技术可以将不同的活动通过一个流程组织在一起,使它们在受控状态下运行。工作管理系统,作为一个完整的定义,它包括了管理、执行工作流的一个人机系统的整体。工作流管理联盟(WfMS)将计算机系统执行的那部分定义为工作流。工作流管理系统一般分为三个阶段:即模型建立阶段、模型实例化阶段和模型执行阶段。在模型建立阶段,通过利用工作流建模工具,完成企业经营过程模型的建立,将企业的实际经营过程转化为计算机可处理的工作流型。模型实例化阶段,给每个过程设定运行所需的参数,并为每个活动分配所需要的资源。模型执行阶段,完成经营过程的执行主要是完成人机交互和应用的执行。

一个工作流包括一组活动以及它们之间的顺序关系,过程及活动的启动和终止条件,以及对每个活动的描述。工作流管理系统指运行在一个或多个工作流引擎上,用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统。在工作的过程中,它要与工作流的执行人者进行交互,这个执行者可能是人,也可能是一个应用程序。在执行的过程中,执行者还会监护工作流的运行情况。工作流管理的最大优点是将应用逻辑与过程逻辑分离,在不修改具体功能的情况下,通过修改过程模型改变系统功能,完成对生产经营部分过程或全过程的集成管理,可有效地把人、信息和应用工具合理地组织在一起,发挥系统的最大效能。工作流技术可使企业实现对经营管理和生产组织的过程控制以及决策支持,实现现代企业对“在适当的时间把适当的信息传给适当的人”的要求。根据所实现的业务过程,工作流管理系统可分为四类:管理型工作流;设定型工作流;协作型工作流;生产型工作流。因为生产活动是一个大型的活动,所以生产型工作流的规模也是非常庞大的。由于工作流主要应用于生产办公系统,对于生产型工作流的研究较少,本文重点探讨生产型工作流的应用。

二、工作流的模式

WfMS提出的工作流模型只考虑了活动、活动之间、活动与数据、活动与事件的关系,没有考虑实际应用中,工作流系统对资源、人员等的管理。因此,集成化的工作流模型应该包括与活动相关的资源信息。活动不是孤立的,执行一个生产活动往往需要一定的人员和资源,需要花费一定的时间,而且往往有组织负责。因此提出建立基于过程的集成化工作流模型,而综合考虑了产品结构,组织管理和资源利用的集成化特性又使它较一般的工作流模型更能满足企业信息建模的需要。每个过程都伴随事件的产生,事件是过程中各活动的连接者和触发者。活动由特定的事件激发,在活动结束时可能产生新的事件,从而激发下一个活动。作者认为过程与活动的界限是模糊的,仅仅是粒度不同而已。复杂过程的活动本来就是一个简单的子过程,因此,将过程分解产生的子过程统称为活动。不论过程还是活动,都需要进行客观的描述,在对模型进行实验阶段,需要对相关的资源、角色、时间进行分配。参照有关文献,作者认为任务就是一个具体分配了资源和执行时间的活动,实际上就是就是一个过程(活动)实例。资源可以是设备、文档和图纸等,根据每个活动要求的不同而变化。

三、实施方案

采用集成化工作流模型,对工作流过程的定义包括对角色、资源的定义。

工作流定义包括对过程、活动、资源以及角色的定义。工作流定义支持对过程或活动的动态添加和修改。在活动发生的过程中,需要用到大量的资源对其进行支持,可能还需要定义组织模型(Organisational Model)。

工作流过程定义描述了过程自身,包括过程属性、过程编号、执行的周期和文字性描述,并提供了其他和过程定义管理相关的(非必要的)信息(创建日期、创建者等),以及在过程执行期间使用的信息(初始化参数、执行优先级、检测时间限制、通知的对象、模拟属性等)。

一个过程定义由一个或多个活动(Activity)组成,每个活动包括过程定义中的一部分逻辑的、自制的单元工作。一个活动表示一组通过组织的或系统的资源(通过成员分派属性来指定)和/或计算机应用程序(通过应用程序分派属性来指定)的组合来处理的工作。在这之外,还会存在一些其他的信息;活动所使用的特定工作流相关数据WRD(Workflow Relevant Data)等。一个活动可能是原子的。在此情况下,活动是过程中所指定的自制单元工作的最小单位(虽然每个活动都可能生成几个单独的工作项目供用户调用)。空活动是一种什么也不做的活动(没有任何相关的资源或应用),而仅在活动转移中起路由作用。

工作流引擎解释流程定义,根据其定义(包括顺序或并行操作)和时间期限安排生成相应的任务,对各资源Agent进行任务拍卖,由生产单元的资源Agent根据自身实际设备使用状况参加竞拍,最终工作流引擎决定任务交由哪一个资源Agent加工,并将任务通知任务表管理器。接受此任务的Agent必须在中心控制Agent上注册,才可以相互通信。Agent的通信和交互模型负责发送消息到其他Agent和从其他Agent接收消息,例如用KQML格式。如果过程的开始活动要执行,可能还需要其他输入信息,这时候就需要用户为Agent提供输入信息,每个任务对应的Agent启动后,系统自动为其分配一个唯一标识。在进行系统中的持久对象存储过程中,要根据信息的不同进行不同的人物表建立,每个任务启动后,系统为其生成一个实例,并分配一个唯一标识。工作流引擎用来依据预定条件自动判断或人工启动某一工作流,创建该工作流实例。每个资源Agent在真正执行活动前,还必须判断条件是否满足,如果不满足,则活动不能执行,那么Agent就可能处于挂起状态。这些条件可能包括对资源和人的要求,以及对时间等的要求。Agent不仅要判断条件,还要负责将活动对应的任务分配具体的时间、具体的执行者。仅仅将角色和执行者联系起来,是不够的,还必须通过复杂的管理路由角色信息到执行者,不仅考虑执行者的专业水平,也考虑任务的紧急程度,如果必要,还要考虑更多的情况。

结束语:

将工作流技术应用于生产管理工作中,不仅可以提高管理工作的工作效率,而且可以避免在管理过程中出现一些不必要的麻烦,从而影响整个企业的正常运行。

参考文献

[1]魏华,王玮,徐丽杰等.基于工作流技术的电力企业生产管理自动化系统的设计与实现[J].北京交通大学学报(自然科学版),2010,31(3).

[2]孟宪伟,王东升,刘海燕等.工作流技术在电力生产管理中的应用[J].现代电力,2010,22(1).

[3]李郑刚.工作流技术在电力生产管理中的应用[J].中国新技术新产品,2012(24).

通信工程的定义篇3

钟义信,1940年2月14日出生于江西省龙南县程龙乡豆头村。他1岁时,父亲被抓去当壮丁,后来病逝;8岁时,母亲因劳累过度身亡。他靠享受国家助学金读完初中、高中,1957年考入北京邮电学院无线电通信与广播专业:1962年考取该院信息论研究生,师从周炯教授:1965年研究生毕业留校任教,从事信息论研究和教学。1979年至1981年,他作为我国改革开放后的第一批出国留学人员,在英国伦敦大学帝国理工学院做访问学者。回国后,1992年5月至2001年4月,钟义信任北京邮电大学副校长;1998年9月至今,任北京邮电大学学术委员会主任。作为信息学家、信息科学基础理论的开拓者、人工智能统一理论的开创者,钟义信教授曾担任国家863计划通信主题首席专家、信息领域战略研究负责人,国务院信息化工作领导小组办公室专家委员会常务委员。至今,他还担任中国人工智能学会理事长、中国科协联合国信息技术咨商委员会主席、中国科协WFEO-CHINA主席、世界工程组织联合会副主席兼信息与通信委员会主席。他出版专著16部,450多篇,为我国和世界信息科学与智能科学作出了重要贡献。

惊动中南海的“北邮三剑客”

1972年2月21日,美国总统尼克松访华,打破了中美关系“坚冰”,同时也把当时世界先进的卫星通信技术信息带进了中国。

尼克松总统的专机一降落在北京首都机场,紧跟在尼克松身后的美国国防安全军官黑格手上提的一只小巧精致的黑皮箱,引起了前来迎接的中国总理的注意。当晚。陪同尼克松观看当天活动的录像。刚刚看了几个镜头,尼克松便指着录像对说:“现在美国人民也坐在电视机前看我们今天活动的情况。”接着,尼克松便笑着介绍了黑格手上所提的“黑皮箱”。原来这个小箱子不仅装着美利坚合众国三军总司令开启战争机器的钥匙,还可以在短短几秒钟之内,通过通信卫星把尼克松访华的实况原原本本地传回到美国的千家万户。尼克松的访华活动一结束,立马找来有关专家,仔细询问“黑皮箱”的情况,并坚决地表示:“天上也要有我们中国的通信卫星。”

尼克松访华后不久,在一次中央工作会议上,主席作了关于军工产品定型的重要指示。总理作了应该发展我国自己的卫星通信事业的重要指示。1973年3月,邮电部召集有关人员传达中央工作会议精神,当时在邮电部计划科负责规划工作的黄仲玉听了传达后十分激动,便找到当时的邮电部部长钟夫翔汇报搞通信卫星的具体想法。钟夫翔部长表示赞同,并要他组织一个通信卫星联合调查组。于是在黄仲玉的积极倡导下,邮电部、第七机械工业部和广播电视总局便联合组织了一个卫星调查小组,黄仲玉任组长,北京邮电学院青年教师钟义信任技术顾问,负责考察我国研究和建设卫星通信的可能性。

经过详细调查研究,调查组认识到:总体上我国已经掌握通信卫星的技术,但是分散在不同的部门,单靠哪家都做不了。于是调查组由钟义信草拟了一份调查报告,提出只要各单位通力协作,我国的通信卫星就一定能够搞出来!在讨论这个调查报告如何才能送到的手中、引起中央领导重视时,他们决定先给写一封信,仍然由钟义信起草。然后,黄仲玉又找来钟夫翔部长的秘书林克平处理这个问题。林克平对通篇文字进行了修改,还找来毛笔字写得好的同志誊写工整,最后3个人签了名。

这封沉甸甸的信随同机要文件送进了中南海,看后非常兴奋,在信上用红蓝铅笔画上一道道红蓝交错的杠杠。最后,总理的目光久久地停留在写信人的三个名字上:黄仲玉、林克平、钟义信,何许人也?总理便在三个人的名字下面重重地画上一道红杠杠,然后再打上一个问号,写下这样的批示:“请国防科委和国家计委联合研究,先把卫星通信的方针定下来,然后分头实施。1974.5.19。”这就是著名的“5.19指示”。

1975年3月31日,中央军委通过了《关于发展我国通信卫星的报告》,尽管眼患白内障,仍在放大镜下坚持逐字逐句看完,沉思片刻之后,便在这份报告上重重地画了一个圈。之后,根据中央军委的报告批准日期,通信卫星工程被称为“331工程”。自此,我国卫星通信建设事业开始走上独立自主、快速发展的轨道。

后来,著名军旅小说家李呜生先后在《天路迢迢》和《远征赤道上空》两部书中描述了钟义信等3人的义举,因他们3人均是北京邮电学院毕业生,便称他们为“上书,推动我国卫星通信发展的北京邮电学院三剑客”。“北邮三剑客”的故事也因此被载入史册。

促成信息科学立项的一对“忘年交”

在1977年中共中央召开的“中华人民共和国中长期科学与技术规划大会”上,我国著名物理学家冯秉铨教授与钟义信这一老一少两位学者曾上演了一幕精妙绝伦的“双簧戏”。

中央在粉碎“”后召开的这次会议,为后来召开的全国科学大会作了充分准备,对我国科学事业的发展具有深远影响。会议要求每个部都要派出专家,对所辖行业的科学技术发展作出中长期规划。时年37岁的钟义信作为邮电部派出的唯一常驻代表,出席了这次为期半年的规划会议。他把积在胸中多年的想法写出来,向大会提出了“发展信息科学”的议案。

无独有偶。正当钟义信提出方案之际,教育部代表团将一份《发展信息论研究》征求意见表传到了他下榻的宾馆。钟义信兴奋地看完征求意见表后,立即在灯光下挥笔写下长达4页信笺的支持意见反馈给教育部代表团,并且提出应当发展“信息科学”而不是经典信息论的科学发展观。

教育部代表团团长是我国教育战线和科研领域德高望重的冯秉铨教授,他在长期的教学和研究过程中,深刻体会到“信息论”对发展教育事业和科研工作的重要性。趁这次召开全国科学大会之际,他写就“发展信息论研究”的倡议书,并派发到各个代表团成员手中。冯教授仔细阅读了钟义信的回信,一个年轻学者的博大精深的见解,着实让他大喜过望。

于是,这一老一少两个学者坐在一起,就共同感兴趣的信息科学进行了深入的交谈。冯教授听了钟义信对信息科学的论述喜出望外,拍着手非常爽朗地说:“太好了!我们国家就是要大力发展信息科学!我们要开一个报告会推动信息科学在规划中立项!”两人商议确定报告会由冯教授演讲,钟义信写演讲稿。

回到自己住处,钟义信连夜写出了演讲稿。冯教授在大会上绘声绘色的演讲,博得全场阵阵掌声。老少两位学者合唱一台戏,获得巨大成功。与会专家纷纷表态,要大力发展信息科学。后来,在全国科学大会上确立的100多项国家重点科学发展规划草案中,信息科学列在第83项。信息科学终于受到了应有的重视,这是我 国科技发展史上具有划时代意义的一个重大突破。

致力于信息科学研究和教学的著名学者

1979年至1981年,钟义信以高分的答卷圆满地完成了出国深造的学习任务。就在他快要结束留学生涯之际,国家邮电部与北京邮电学院党委研究决定,让钟义信到日内瓦国际电信联盟接替茅以悦年薪5万美元的D1级高官职位。消息一传出,却把钟义信急坏了:信息科学是信息化的理论基础,自己刚刚摸清“信息科学”的头绪,正是发挥所学、为国家的信息化干一番事业的时候,却让自己去“当官”,这不合适。于是,他一而再、再而三请求领导帮忙解脱,好不容易才使自己返回祖国效力,回到北邮工作。

1984年,钟义信在《北京邮电学院(自然科学版)学报》上发表《全信息理论》,把信息论从通信领域推广到整个信息领域。同年,中共中央组织部等6部门为中央司局长以上领导人员组织了建国以来首次高级干部科技讲座《迎接新技术革命》,钱学森、宋健、马洪等20位学者应邀作报告。钟义信的报告题目是《信息科学与信息革命》,报告讲解了信息科学技术的基本概念,着重阐述了信息科学技术的发展将导致信息化时代的到来,受到中央领导同志的重视。1988年,光明日报出版社收集了他发表的25篇论文结集出版,定名为《信息的科学》,该书的出版对普及信息科学起了积极作用。

同年,他出版了第二部学术专著《信息科学原理》,在全信息理论基础上建立了信息科学的学科体系,阐明了信息科学的基本原理和信息科学特有的方法论,被学术界评价为“信息科学的开创性著作”、“国际学术界的首创”、“信息论发展到信息科学的标志”。1996年,《信息科学原理》由北京邮电大学出版社再版,2002年出版第三版。2005年,这部专著改编成研究生教材《信息科学教程》,被北京市教委评为研究生精品教材。

1988年之后,他转入信息科学的核心领域从事智能理论的研究。1992年,他与合作者在人民邮电出版社出版了第三部学术专著《智能理论与技术:人工智能与神经网络》,论述了人工智能与神经网络的互补性,批评了国际上“AI is dead,Long live Neural Network”(“人工智能死了,神经网络万岁”)的观点。2000年,他又在中国工程院创办的《中国工程科学》杂志发表了论文《知识理论框架》,为智能研究奠定了知识理论的基础。

在从事高等教育工作的数十年间,他和同事们一起把所获得的科学研究成果转化为教育资源,在我国创办了第一个“信息工程”本科专业(1986年)和第一个“智能科学与技术”本科专业(2005年),为革新我国高等教育专业作出了有益的贡献。

由于以上成果,钟义信获得了1987年全国优秀科普作品最高荣誉奖、1989年邮电部科技进步一等奖、1991年国家教委科技进步三等奖、1998年邮电部科技进步二等奖。1989年,他获得人事部颁发的“有突出贡献的中青年科技专家”称号和国家教委颁发的“全国优秀教师”称号,1991年获得人事部和国家教委联合颁发的“有突出贡献的归国留学人员”称号,同年获得国务院特殊津贴。

国家863计划通信主题首席专家

1992年5月,通信高科技正式列入了国家863计划。鉴于钟义信在信息科学领域的成就和威望,国家科委聘任他为第一屑“国家863通信高科技主题专家组”组长。作为首席专家,钟义信带领主题专家组的同事们,以对国家负责、对人民和对未来负责的态度。高瞻远瞩、倾心尽力,科学制定我国通信高科技的发展战略、发展目标以及实施方案。

在制定战略目标的过程中,钟义信敏锐地发现,就当时的通信技术总体发展情况来看,国际上比较明确的主流方向是宽带综合业务数字网(B-ISDN)。但是,通信高科技的发展日新月异。宽带综合业务数字网概念已经不能充分反映它最新的发展和未来的变化。因此,必须通过对当今世界通信高科技的发展方向进行更深入细致的研究,进而提出更科学准确的战略目标。才能更有效地体现这个战略目标在实施过程中的意义和价值所在。他注意到,虽然当今世界通信技术的发展变化眼花缭乱,新技术层出不穷,但是从宏观上分析,通信技术进一步的发展变化主要将围绕着三个基本方向:宽带化、智能化、个人化。其中,宽带化主要满足社会日益增长的信息传递的数量要求;智能化主要满足社会日益提高的信息传递的质量要求;而个人化则主要满足社会日益高涨的信息传递的时空自由度的要求。可见,数量、质量、自由度,是通信发展的三个基本维度。因此,实现宽带化、智能化、个人化的综合业务数字网,将可以为社会提供理想的通信服务,做到无论任何人在任何时间、任何地方,都可以同任何他人、用任何方式进行方便满意的通信。这就是后来广泛流传的“五个W”通信技术。经过进一步的论证。钟义信提出把国家863通信高科技发展战略目标定位为“宽带化、智能化、个人化的综合业务数字网(BIP-ISDN)”。

1992年7月,在国家863计划通信主题战略研讨会上,“BIP-ISDN”这一战略目标得到了与会通信专家们的普遍赞同。专家们赞誉:“这是中国通信高科技的一面鲜艳的旗帜,具有前瞻性、凝聚力和号召力。”同年10月,“BIP-ISDN”通过了国务院863协调领导小组的专家评审,获得批准。在这一战略目标指引下。国家863计划通信主题作出了正确的部署。研究进展后来居上。取得了令人瞩目的成就。

昂然奋进的伏枥“老骥”

钟义信教授于2001年5月从副校长岗位上退下来之后,投入了更多的精力致力于学术研究。他组建“北京邮电大学智能科学技术研究中心”。并担任中心的责任教授;同时继续担任北京邮电大学学术委员会主任。2002年,由他主持的《互联网电子邮件内容安全监控技术》经国家教育部鉴定为“国际先进水平”;2003年,他在国内外首次发现知识的生态系统,由此导致2004年在国内外首次提出“信息一知识一智能转换”的机制主义方法,把“三分天下”50年之久的人工智能理论统一起来了,从而建立了“人工智能统一理论”,具有重大学术意义。他于2007年在科学出版社出版的学术专著《机器知行学原理》,对国际上半个多世纪以来“兵分三路”的人工智能理论进行了系统的总结和统一,这对人类而言,将是一项具有里程碑意义的划时代的重大贡献。

通信工程的定义篇4

关键词:工作流;档案管理系统;流程;活动;变迁

中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)25-6261-03

Application of Workflow Technology in Records Management System

WEI Wei1, LEI Ying-jing2

(1. Automation Institute of Lanzhou Petrochemical Company, Lanzhou 730060, China; 2. Information Technology Services of Lanzhou Petrochemical Company, Lanzhou 730060, China)

Abstract: This article based on workflow technology and its development, the paper analyzes the current situation of the current records management system of the technical framework, workflow and applications of the related key components. And this paper analyzes the workflow involved database table structure are analyzed so as to realize the workflow technology in records management system of application.

Key words: workflow;records management system;process;activity;change

工作流技术最初起源于生产组织和办公自动化领域,以后逐渐发展成为计算机科学技术的一个重要分支。通过工作流的机制,来协调业务过程中的各个环节,将工作分解为定义好的任务、角色,按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控,从而实现业务过程的自动化。在档案管理系统中加入对工作流技术的应用,对于提高档案管理的信息化程度、降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争力都有着非常重要的作用。档案管理工作中,从预归档开始、归档整理、档案整理到最终归档,需要一个完整的工作流程,在档案的借阅和鉴定操作中也需要具备工作流机制,以体现这种工作流程。

1 工作流的基本概念

1993年,国际工作流管理联盟(Workflow Management Coalition,WfMC)的成立标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不同工作流产品之间的互操作,WfMC在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用编程接口(WAPI)等方面制定了一系列标准。

工作流管理联盟给出的工作流定义是:工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程,它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递和执行。

不同的研究者和工作流产品供应商从不同的角度给出了工作流的定义,如Georgakopoulos给出的工作流定义是:工作流时将一组任务组织起来完成某个经营过程。在工作流中定义了任务的触发顺序和触发条件。每个任务可以由一个或多个软件系统完成,也可以由一个或一组人完成,还可以是由一个或多个人与软件系统协作完成。任务的触发顺序和触发条件用来定义并实现任务的触发、任务的同步和信息流(数据流)的传递。IBM Almaden研究中心则给出的工作流定义是:工作流是经营过程中的一种计算机化的标识模式,定义了完成整个过程所需要用的所有参数。这些参数包括过程中每一个步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一个步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序。

在理解工作流时要明确工作流和业务流程管理的关系。术语“工作流”通常描述人与计算机系统的一系列相关交互。在开发人员中,工作流经常被提及。有时,工作流的意思是指一些不同的用户界面。业务流程管理的范围比较广,相比之下工作流多半局限于技术领域。业务流程管理还从管理人员的角度涉及了非技术问题,比如分析、组织的效率。

2 工作流技术研究发展情况

目前工作流技术的研究正日益受到人们的重视,许多大学和研究机构都开展了很多研究项目,取得了众多的成果,对工作流技术的发展做出了贡献。这些研究成果涉及上面提到的工作流管理的各个方面。在所取得的研究成果中,比较著名的有IBM公司Almaden研究中心研究开发的基于持久消息队列的分布式工作流管理系统――Exotica/FMQM(FlowMarkon Message queue manager)、

在工作流技术应用日益得到重视的今天,对工作流技术的研究也正在更深层次进行。工作流技术研究的主要方向有两个:一是为工作流技术的发展解决理论上存在的问题,探讨工作流模型和语义的形式化表示方法等;二是从工作流技术实现的角度探讨利用先进的技术提高工作流管理系统的性能和可靠性。

3 档案管理系统中工作流的技术架构

档案管理系统中的工作流是基于.net开发的,整体的设计思想是画好流程图将流程图存到数据库中作为流程的模板,操作具体流程实例时先获取流程的模板创建流程的活动,将活动的任务分配给用户,该活动的任务完成之后通过流程的变迁获取下一个活动。

3.1 技术架构和逻辑过程

工作流涉及到三个部分:流程、活动、变迁。

1) 流程是承载活动,变迁的载体。

启动流程:通过WorkflowDataAccess类的WorkFlowStart方法启动流程。在该方法中创建流程实例,初始化流程。

创建流程实例:先创建一个自定义流程类(ProcessDefinition),通过自定义流程信息获取流程实例信息;接着创建一个ProcessInstance流程实例,将自定义流程的信息赋值给流程实例,更新流程实例的信息;接着创建一个ActivityInstance活动实例,将自定义流程信息中自定义活动的信息赋值给活动实例的信息,在ProcessInstance流程实例中添加流程所有的活动,在ActivityInstance活动实例中将流程的活动信息赋值给活动实例。更新活动实例的信息;接着创建一个TransitionInstance变迁实例,在ProcessInstance流程实例中添加一个变迁,将自定义流程中自定义变迁的信息赋值给变迁实例,更新变迁实例的信息。

提交活动:设置下一个活动的操作者,将活动的信息更新到数据库中,判断该活动状态是否是Completed如果是就不允许该活动将状态设为Running,如果不是那么将活动状态改为Running。判断该活动状态是否是Running,如果是就可以提交活动。将活动的状态设为Completed,通过流程的变迁获取下一个活动,将下一个活动的状态设为waiting。给下一个活动的操作者分配任务。

2) 活动是操作流程具体步骤的单元。

分配任务:在父活动提交时给下一个活动的操作者分配任务,由用户去操作任务。用户通过代办任务列表获取代办的任务。

修改流程的状态:用户操作完成任务时修改任务的状态,将任务状态更改为已完成(Completed)。流程获取到任务已完成去修改活动的状态。将活动的状态修改为已完成。继续创建下一个活动实例。

创建下一个活动实例:流程获取变迁的信息,通过变迁的条件判断流程活动的下一个活动的具体操作。

3) 变迁是判断流程活动的具体走向。

获取变迁:流程获取变迁的信息,通过变迁的条件判断流程活动的下一个活动的具体操作。决定流程的活动走哪支分支。该操作是通过变迁的属性值来判断的。

3.2 流程数据流向

创建一个WorkflowDataAccess对象,调用该对象的WorkFlowStart方法,该方法是创建流程实例。将流程实例存储到数据库tblWorkFlowProcessInstance表中,调用Commit方法,通过该方法把流程的数据存储到数据库中。创建活动实例,将活动数据存储到数据库tblWorkFlowActivityInstance表中,创建任务实例和给用户分配任务,将任务实例的数据存储到数据库tblTaskInstance表中,将分配任务数据存储到tblTaskDispatch表中。如果该流程只有一步审批那么调用一个Commit流程就完成了。如果有多级审批,那么需要用GetProcessInstance方法再次获取流程实例,去查找流程活动的状态是否为等待状态,如果是等待状态把该活动commit了。活动的参数可以通过Variable字典给参数赋值,如dic1["A"] = "1"; 继续操作下一个活动。

4 档案管理系统中工作流关键组件

主要的流程、活动、变迁组件的功能、实现方式、关系如图1。

5 档案管理系统中工作流相关表设计

5.1 实体表

1) 工作流定义表:tblWorkFlowProcessDefinition

表1为工作流定义表。

2) 工作流变迁定义表:tblWorkFlowTransitionDefinition

表2为工作流变迁定义表。

外键:

ProcessId: FK_tblWorkFlowTransitionDefinition_ProcessId_tblWorkFlowProcessDefinition_ProcessId

此表中的ProcessId是与tblWorkFlowProcessDefinition中的ProcessId相关的,Insert、update操作时不执行任何操作。

3) 工作流活动定义表: tblWorkFlowActivityDefinition

表3为工作流活动定义表。

外键:

ProcessId: FK_tblWorkFlowActivityDefinition_ProcessId_tblWorkFlowProcessDefinition_ProcessId

此表中的ProcessId是与tblWorkFlowProcessDefinition中的ProcessId相关的,Insert、update操作时不执行任何操作。

4) 工作流实体表:tblWorkFlowProcessInstance

表4为工作流实体表。

5) 工作流变迁实体表:tblWorkFlowTransitionInstance

表5为工作流变迁实体表。

外键:

ProcessId: FK_tblWorkFlowTransitionInstance_ProcessId_tblWorkFlowProcessInstance_ProcessId

此表中的ProcessId是与tblWorkFlowProcessInstance中的ProcessId相关的,Insert、update操作时不执行任何操作。

6) 工作流活动实体表:tblWorkFlowActivityInstance

表6为工作流活动实体表。

外键:

ProcessId: FK_tblWorkFlowActivityInstance_ProcessId_tblWorkFlowProcessInstance_ProcessId

此表中的ProcessId是与tblWorkFlowProcessInstance中的ProcessId相关的,Insert、update操作时不执行任何操作。

5.2 E-R图

图2为工作流E-R图。

6 小结

将工作流机制应用于档案管理系统中,改变了传统档案业务管理的模式,提高了档案相关流程的服务水平、运行效率,整体提升了档案管理能力,加快了档案信息化的速度,满足了业务流程的多变性和不可预测性,收到了预期的效果。对提高档案业务管理水平具有很大的意义。

参考文献:

[1] 欧阳昱. 工作流与访问控制[M]. 北京:航空工业出版社,2010.

通信工程的定义篇5

关键词:工作流程控制;多Agent

中图分类号:TP391 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)17-31218-03

The Learning and Design Of Agent_Based Workflow Managerment System Architeture

YE Rong-guang

(Fuzhou Univercity,Fuzhou 350002,China)

Abstract:Multi-agent System has become the standard paradigm in software development. Developers are able to construct more effective and flexible applications with agent characters, such as autonomy, initiative, reactivity, social ability and so on. The paper applies the Generic Workflow Production Structure provided by WfMC and combines multi-agent technology to present an agent-based workflow management system. This system is implemented by using JADE toolkit.

Key words:WorkFlow Managerment;MultiAgent

1 引言

对于当前企业组织,必须更加的专注与各项工作流程的改善,以此来提高工作效率和降低成本,从而提升企业的核心竞争力。工作流程自动化对于改善企业的业务流程以及提高企业的竞争力的作用是显而易见的。Agent具有自主性,社会性,协作型等特质,多个Agent之间能够相互合作完成特定的工作。本研究将Agent技术应用于工作流程自动化,协助使用者处理繁琐的例行性工作,让人为的介入或管理降低到最低的程度。

目前对于工作流程和Agent之间进行整合的研究都是大多局限在特定的一个领域进行探讨,因此本文提出两者的整合性架构,并以本架构为基础实现一般工作流程控制系统的可行性测试。

2 相关技术概述

2.1 多Agent技术

Agent技术做为当前智能领域的热门技术,已经被应用在各种不同的领域,例如:网上购物,信息检索,分布式运算等等,由于Agent技术的运用,能够有效的减少系统的工作量以及信息量,使用者通过指派相关的Agent来完成特定的任务,或者由多个Agent来相互合作以完成共同的目标。

多Agent系统(Multi-Agent System,简称MAS)由多个自主或半自主的智能体组成, 每个Agent或者履行自己的职责, 或者与其它Agent通信获取信息互相协作完成整个问题的求解。MAS有如下特点:

(1)社会性。Agent处于由多个Agent构成的社会环境中, 通过某种Agent语言与其它Agent实施灵活多样的交互和通讯,实现与其它Agent的合作、协同、协商、竞争等;

(2)自制性。在多Agent系统中一个Agent发出请求后, 其它Agent只有同时具备提供此服务的能力与兴趣时才能接受动作委托, 即一个Agent不能强制另一个Agent

提供某种服务。这一特点最适用于学习者特征的获取;

(3)协作性。在多Agent系统中,具有不同目标的各个Agent必须相互协作、协同、协商对未完成问题的求解。这一特点特别适合于远程教学中不同学习者Agent之间的协作学习。

2.2 工作流程技术

工作流程是在一个组织中针对企业流程以及信息流程进行再造与自动化的概念,根据程序规则,在参与者之间传输的文件、信息以及任务,使能够顺利完成特定任务。

工作流管理技术作为一种新兴的信息化技术,已在现代企业业务流程管理领域获得了广泛的应用。工作流定义作为重要一环,包含了所有使业务过程能被工作流引擎执行的必要信息。工作流建模工具作为工作流管理系统的一部分,负责流程定义,维护工作流模型。

为了提供一个公共的方法来访问和描述工作流定义,WFMC(Workflow Management Coalition,工作流管理联盟)制定了一个工作流过程定义元数据模型。在元数据模型中给出了过程定义经常用到的一些实体,并为这些实体制定了各种不同的属性。以元数据模型为基础,利用公共转换格式,开发者的特定工具可以对模型进行转换。为此,WFMC提出了一套基于XML的工作流定义语言――XPDL标准(XML Process Definition Language)。为了实现系统通用性以及可扩展性,本系统遵循XPDL这一标准设计实现。该软件让用户以图形化的方式进行工作流定制。采用有向图的方法对现实的课题活动进行形式化描述,并严格定义组成有向图的各类元素的行为特征,从而明确建立工作流程到工作流模型的映射机制。

3 系统分析

3.1 系统模型框架结构

一个工作流程通常是由许多的活动所组成,每个活动也可能是由一个或多个子活动所组成。将工作流程种所有关键性(通常具有重复性、可预测性)的活动找出来形成主流程,再将个别的关键性活动所要完成的任务进行分割,产生一个或多个子活动,最后运用多Agent的概念将各个子活动指派个别的Agent执行或者是透过Agent与参与者合作来完成。

可以将工作流程种需要经常变动的部分交由某一个特定的Agent执行,日后流程有所变动时只需要针对此Agent进行修改,而不会影响主流程的整体架构,使得整个流程架构更加的具有弹性,可以适用于特殊型的工作流程。

因此根据上述分析,当前定义的基于Agent的工作流程管理必需具备以下特点:

(1)必须提供服务注册功能,让服务提供者可以录入相关资料。

(2)必须可以让使用者查询目前所提供的各项服务活动的相关信息。

(3)使用者可以通过可视化的界面自行定义符合需求的工作流程。

(4)利用Agent控制流程的进行并且提供各项服务活动。

(5)工作流程的管理与监控。

基于以上的分析,本论文提出了系统的模型框架结构:

图1 系统结构模型框架结构

系统的运作流程:首先,Agent Pool中的服务提供Agent向服务中介者(Service Broker)注册能提供的服务,再以可视化界面的方式定义工作流程(Process Define)并且定义相关的参数,相关的流程定义资料(Process Define Data)是由工作流程管理功能(Process Scheduling)解析后产生的工作清单,工作流程管理Agent依照工作清单来进行工作流程的管理与监控所有工作执行状况。

流程定义Agent

流程定义角色的工作是让使用者以可视化界面的方式建立相关的流程描述,包括定义主流程种所包含的子流程、各子流程路由、各流程启动及结束的原则、与工作流程中各活动服务需要参考的资料。

流程安排Agent

流程安排角色是以工作流解析器(workflow process parser)解析使用者设定的流程定义资料(Process Define Data),产生工作项目列表,交由流程安排管理角色控制及协调工作列表中各种工作项目及流程的运作。工作流程相关资料(workflow relevant data)记录相关的流程执行状态,其中的资料可以作为流程安排管理角色参考。

服务中介Agent

服务中介角色具备提供黄页服务(yellow page)以及提供信息的功能。

(1)提供黄页服务:包含三项功能

注册(Register):Agent将自己的目录进入点(agent-directory-entry)置入其中以提供查询,主要的资料包括Agent名称、Agent位置、Agent提供的服务,以及其它选择性参数。

撤销注册:Agent可以从黄页种撤销已经注册的资料。

服务查询:根据特定的参数,例如Agent名称或服务名称查询相应的Agent。

(2)提供流程定义Agent(Process Define Agent)在Agent Pool中现有的Agent所能提供的服务及其服务名称,以使使用者了解目前系统提供服务的状况。

数据库操作Agent

相关资料都必须以一定的方式存储在数据库中,包括表示工作流程信息、小组成员信息、任务分配方案等。系统必须通过读取这些信息,才能够使得特定的Agent完成相应的工作,同时Agent执行过程中产生的信息也必须存储在数据库当中。

人池(Agent Pool)

Agent Pool提供并支持各个阶段流程活动执行工作的Agent,当系统启动时,在Agent Pool中的Agent向中介Agent注册,并且描述所能提供的服务名称、服务种类以及相关的参数。

在本文中,将Agent池中的Agent区分为两种类型,common agent 和 wrap agent.

(1)common agent(一般型人)

common agent是为流程定活动所设计的Agent,直接负责此活动的执行、管理、控制。

(2)wrap agent(包装型人)

wrap agent 是用来将现有的程式包装为Agent形态,一般程式经过包装成为Agent形态后,就可以直接使用JADE平台下提供的Agent的沟通语言(ACL)。

管理和监控Agent

以可视化图形的方式管理与监控系统运作中的Agent状态和相关的流程信息。

3.2 信息数据内容结构

为了让平台上的Agent能够有效的通信,依据FIPA制定的标准定义Agent之间的通信信息内容。

本文以FIPA-SL作为Agent沟通的语言,:content 的内容视:language:protocol和:ontology而定。其中:ontology属性表示某个特定领域的Ontology。

为了实现Agent之间的有效良好的沟通交流,双方必须使用相同的ontology来作为彼此沟通的公共信息,并且通过这些信息来做出适当的回应和处理。如图4所示,Agent A和Agent B因为使用了相同的ontology,才能进行有效的沟通。

图2 以预定于ontology 为主的Agent间的交流

Ontology作为信息的主体部分,可以分为三部分内容:

Object

用来指示可以识别的任务或者事物,可以是具体的事物或者是抽象的概念。例如:

(Person : name Jack :age 33),就表示为“一个人的姓名是Jack,Jack的年龄是33岁”。

在此,本系统定义如下的信息来描述object的相关属性。

Proposition

用来指示可以判断真或者假的事件。例如:(Works-for (Person : name Jack) (Company :name TILAB)),就表示为“一个人的姓名为Jack,在名为TILAB的公司上班”

Function.

用来表示Agent可以执行的动作(action)。例如:(Sell(Book :title “The Lord of the rings”) (Person : name Jack)),就表示“将一本名为“The Lord of rings ”的书卖给一个名叫Jack的人”。

我们也对Proposition 和 Function 提供了相关的信息来描述它们的相关属性。

3.3 工作流程行为Agent的设计

在本文中Agent程序设计部分,遵循JADE的Behaviour类,在这里将系统中的行为模式区分为两大类,分别为SimpleBehaviour 和 CompositeBehaviour, 其中这两个大类又分别细分为CyclicBehaviour、OneTimeBehaviour和ParallelBehaviour、SequentialBehaviour、FSMBehaviour。如图所示,所有的Agent的所有行为都可以被模板化并且通过Behaviour类来进行操作。

这里我们举其中的一个行为Agent设计例子做为说明:

public class AWMS_OneTimeBehaviour_Agent extends Agent {

public class AWMS _OneTimeBehaviour extends SimpleBehaviour {

public AWMS _OneTimeBehaviour(Agent a) {

super(a);

}

action() { //实际定义的Agent行为

……….

}

done { // 永远执行ture ,代表执行完毕

return ture;

}}

protected void setup() { //启动Agent

// 向DF注册该Agent提供的服务

DFAgentDescription dfd = new DFAgentDescription();

ServiceDescription sd = new ServiceDescription();

sd.setType("service_type"); //设置服务的类型

sd.setName("service_name");// 设置服务的名称

sd.addOntologies("ontology_name"); // 增加指定的Ontology

dfd.addServices(sd); }

try {

DFService.register(this,dfd);

} catch (FIPAException e) {

… }

addBehaviour(ABWMSA_OneShotBehaviour); }

图3 行为Agent的类层次结构

4 系统实现

4.1 系统体系结构

由于JADE的设计并没有过多的考虑到网络环境的健壮性,可扩展性,因此随着网络应用程序向着大型化、组件化、可扩展化的方向发展,仅仅在简单的网络环境下应用JADE已经不能满足需要。因此为了克服上述不足,最大程度的实现应用JADE开发Agent的优势,在J2EE开发环境下应用JADE开发框架来实现健壮的、可扩展的、组件化的多Agent系统将成为发展方向。

采用专用的JADE应用服务器,虽然效率高、能够实现设计开发和执行的一体化,但其成本高,维护人员需要接受额外的培训,而把JADE同通用应用服务器结合起来,其成本就要远远小于前者。本系统将采用这种方案来实现,其集成的体系结构如图4所示。

4.2 系统效果图(图5)

5 结论和展望

本文依据Agent的相关理论方法进行分析和设计,提出在支持MAS的JADE(Java Agent Development Framework)开发平台上集成J2EE环境,并基于WfMC标准,设计以多Agent为基础的工作流程控制的管理系统架构。并且通过实际的系统实现,验证该模型的可行性。做为使用者,能够通过web浏览器来设计研发流程,并且实现对流程的有效控制和监控,协助研发人员处理繁琐的例行性工作,让人为介入或管理降到最低程度。

图4 集成JADE和J2EE的体系结构

图5

当然本系统模型,还存在一些问题,可以做为后续研究的方向:

(1)扩充底层的运作机制

在本文中专注于Agent系统架构的设计,故仅是对基本的功能需求进行设计,而在各项的功能操作上还无法满足所有的情况。因此可以继续针对该运作机制做进一步的深入研究。

(2)图形化工作流程定制和管理界面

对于当前的各种工作流管理系统,通过B/S模式,通过可视化界面对相关的流程进行控制管理。因此,可以继续加强界面的功能,提高界面的人性化,以利于人机的交互。

(3)采用分布式的Agent服务机制

对于系统中提供的各种Agent服务,可以采用分布式系统环境进行设计,这样可以通过不同的主机取得所需要的服务,来提高系统的扩展性。

参考文献:

[1]M.Wooldridge,An Introduction to MultiAgent Systems. London:John Wiley&Sons Ltd,2002.

[2]JADE官方网站jade.cselt.it/.

[3]史美林,向勇,杨光信.计算机支持的协同工作理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2000.

[4]李红臣,史美林.Agent在工作流管理系统中的应用研究[J].通信学报,1999,20(9):16-22.

[5]Henrik Stormer."Task Scheduling in Agent-Based Workflow"dec.11-13 2000,Wollongong Australia.

通信工程的定义篇6

关键字:办公自动化系统, 工作流, lotus domino/notes

the research of information management system based on work flow technology

abstract

workflow technology is a new subject in computer support cooperative work (cscw) field, it is the key technology that realizes enterprise’s business process modeling, manages, integrates, and finally realizes automation of the business process. the research of work flow technology based on customize process has very important meaning to the recompose of enterprise's business process and the development of the cscw technology.

keywords:office automation system (oas), workflow, lotus domino/notes

一、工作流技术及信息管理系统概述

随着各种技术的产生和发展,办公自动化的内容不断更新,逐渐丰富。当计算机技术、通信技术、管理科学和行为科学融入办公自动化领域后,逐渐形成了办公自动化系统的概念。办公自动化系统是一种人机系统,指在办公事务中引入现代化的管理方法,科技手段和各种辅助工具,是部分办公活动物化于人以外的设备中,人和计算机组成的办公信息系统。

工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域,它是针对日常工作中具有独立程序的活动而提出的一个概念。提出的目的是通过将工作分解为定义良好的任务、角色,按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控,达到提高办事效率、降低工作成本、提高企业竞争力的目的。实际上,自从进入工业化时代以来有关过程的组织管理与流程的优化工作就一直在进行,它是企业管理的主要研究内容之一。只不过在没有引入计算机信息系统的支持以前,这些工作都是由人工来完成的。工作流技术一出现马上就得到广泛的重视和研究。

根据wfmc的定义,所谓工作流就是一类能够完全或者部分由计算机自动执行的业务过程,在此过程中,文档、信息或任务按照预定的规则传递,企业人员、应用软件互相之间协调工作,以实现企业业务流程所要达到的整体目标。在工作流定义的基础上,wfmc给出了关于工作流管理系统的定义,工作流管理系统是一个软件系统,它完成工作流的定义和管理,并按照预先定义好的工作逻辑完成工作流实例的执行。

ibm-almaden研究中心给出的定义为:工作流是经营过程的一种计算机化的表示模型,定义了完成整个过程所需用的各种参数。这些参数包括对过程中每一步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一步骤的执行者及每个活动所需的应用程序。

另外,georgakopoulo和peoplesoft等公司也给出了工作流的定义。

虽然不同的公司和研究机构给出了不同的工作流定义,但总体来说,只是表述方式略有不同。基本上可以认为,工作流是经营过程的计算机实现,而工作流管理系统则是这一实现的软件环境。

二、基于工作流技术的信息管理系统与传统信息管理系统的比较

工作流管理系统与企业传统信息系统相比有很多的优势,主要表现在:

2.1降低劳动强度,提高企业经营效率,以便集中精力处理核心业务企业在没有应用工作流管理系统之前,通常只是运行简单的基于数据库的管理信息系统"在那个时候员工必须在不同的窗口中查询,寻找自己所需的信息以及要完成的任务,复杂且耗时,而运行了工作流管理系统之后只需要查看自己电脑桌面上的任务表就能够对自己收到待完成的任务一目了然,简单!清晰!省时"对于高层的管理人员来说无疑更有效率,因为其需审查的工作文件类型复杂且多样,这样节省的时间就可以集中精力处理对企业的发展更为重要的核心事务"

2.2缩短运营周期,减少人为差错,从而提高劳动生产率传统的信息系统其实并没有全面实现机上作业,某种程度上只是加强了数据处理的能力,对于业务流程没有实现简化的功效"而工作流系统大多是通过邮件传递消息,用数据库存储信息(如novel和filenet合作开发的ensemble系统),因此不需要人工传递文件与通知事务"待完成的工作信息会自动地进入下一个执行者"这样就很好地避免了由于公文或文件太多而被丢弃或延期处理的情况,从而减轻了工作强度,缩短了运营周期,显著提高了工作效率"

2.3新员工可以迅速适应系统,易学易会易用

传统的企业信息系统通常是基于数据库开发的一个独立系统,所以对于计算机操作不是很熟悉的新员工来说培训工作是在所难免的"而工作流管理系统大多通过类似邮件系统来对消息和文件等进行传递,所以只要会上网查收电子邮件,都可以很快适应系统投入工作,从而大大减少了培训人员的工作量和时间,这对企业用户和开发商都是很有利的"

2.4可以实现对文件!消息及任务的轻易追踪,从而易于发现流程瓶颈,为实现企业的bp(businessprocessreengineering)提供可能传统企业信息系统并没有完全实现业务流程自动化,并且各个子系统之间通常只是通过数据库相联系"而工作流管理系统实现了企业经营过程的流程化,使用它可以轻易追踪到公文传送到哪个环节以及在每个阶段的响应时间等,以便于领导决策层对业务流程进行分析"分析流程就可以发现,如为什么订单被延迟处理?哪个部门对业务的响应平均比其他的部门慢?为什么货物被发送到错误的地方等,从而可有的放矢地对流程进行优化"而传统的方式因为个人通常会太过于接近流程,或者有私己的利益和安排,以至于限制了流程的高效完成142"

2.5随时随地办公,实现事务处理/零响应0

工作流管理系统较传统的信息系统来说,由于其支持基于邮件的离线处理能力,可以通过 论文网在线

传统的企业信息系统如果某一个环节不能适应新的发展要求,就必须由开发商派专人来修改应用程序代码,有可能要改变整个系统的结构"而基于工作流管理系统的解决方法其优势就是工作流程描述清晰,并分离于应用程序代码"这就意味着一个工作流管理系统可以被快速地应用于支持一个新型的企业业务或过程"并且当整个进程发生改变时工作流程也相对容易被修改162"

三、系统框架结构设计

在框架中,把一个oa系统分成系统结构和组成单元组织两部分进行设计,本章将详细介绍这两部分的设计过程。

3.1概述

图3-1是该框架的简要组成图。框架的基础结构设计遵循了传统多层结构设计方式。其中,用户接口层(user interface)完成用户视图的定义与控制,应用逻辑层(business logic)构建了主要的框架功能,并根据不同的功能采用了不同的技术实现,数据层(data access)完成了数据存储定义和操作规则定义,客户端与服务器端的交互模式采用了经典的mvc模式。

3.2用户接口层

用户接口层(user interface)的核心任务是提供用户一个可操作的用户视图。该层的核心模块为图3-1中的组件view controller (1),该组件的主要功能是捕获用户的操作(action ),并负责与图3-1所示业务逻辑层(business logic)的transaction service进行交互,完成客户端与服务器端通信。其基本交互过程如图3-2所示。该组件在不同实现中应该采用灵活的设计方式,本文中称为 view controller组件。

controller组件监控用户在视图上的所有有效操作,并为每个操作产生一个描述该操作对应执行功能的定义(action),框架设计中处理为一个xml节点数据。当view controller捕获到一类特殊事件( request submit事件)时整理所有有效的action,形成一个transaction定义,框架设计中处理为一个xml数据,同时把该定义提交给服务方的transaction service。完成递交后view controller监视服务器的响应(框架设计中处理为一个xml数据,一般包含了视图数据、格式和操作信息),view controller分析该响应数据,执行相应功能,并刷新用户视图。

在设计该层时,应用了典型的mvc设计模式。一个用户视图有三个基本元素:(1)视图数据,框架设计中设计为一个或几个xml数据,分别描述了视图的可见内容和控制内容。其中,可见内容是一个视图的“真实”数据,控制内容为当前视图具有的操作定义,如菜单和工具栏等;(2)视图格式,典型的是一个xslt文档,定义了该视图的布局与格式;(3)视图控制器,即view controller组件,主要负责以下任务,一是根据定义的视图数据和视图格式生成可见用户视图;二是监控用户操作,形成描述用户操作序列的xml形式操作数据;三是监控客户端的submit事件,完成与服务器的通讯,处理服务器的响应数据,并刷新用户视图。

3.3业务逻辑层

业务逻辑层(business logic)完成了框架的核心功能,主要有两部分组成。第一部分是处理客户端请求的控制和响应。对应为图3-1中的transaction service和view controller ( 2 ),即框架mvc结构中的c ( controller)部分。transaction service通过分析由客户端产生的请求描述数据,依序调用对应的agent或service,完成具体的业务操作,并生成相应的响应。基本交互过程如图3-3所示。

transaction service组件接收到由view controller组件提交的transaction描述数据后,对该数据进行分析,完成每个action节点的处理。在处理每个action节点时,根据该节点的描述调用相应的服务,完成具体的业务处理;同时根据配置可以对有关操作或全部操作进行监控和记录;通过配置还可以调用全局服务。然后整理每个服务的输出,形成一个response消息定义,并发送给view controller c 2,由该组件整理response消息,形成服务器端响应信息,并返回客户端。最终view controller组件捕获该消息,完成一次request/response交互过程。transaction service组件在服务器端设计为自动执行,初次运行时初始化服务器端必须的运行时资源,当服务器端资源作改变后,该组件设计为能自动感知,并重新初始化有关资源,方便了在线维护和升级。

第二部分是具体的业务逻辑处理功能。在设计该框架时,通过设计服务器端的service(通过配置由transaction service组件主动调用的功能)和agent(通过配置由transaction service组件通过消息触发或通过监控某类事件自动执行的功能)两种机制实现。具体设计时又区分为全局功能和独立功能进行不同技术处理。基本原则是通过提供定义描述,transaction service能自动调用服务,这样在具体实现时,两部分的代码实现相互分离,便于快速开发和简便维护。 论文网在线

在服务端,设计了两类服务器端功能的部署和发现机制。独立功能作为服务器端的资源存在,即由transaction service自动维护;全局功能的维护由retrieval agent承担,其它组件需要全局功能时,把执行请求委托给retrieval agent处理,retrieval agent设计为自动运行,并能动态维护全局功能列表。通过这种机制,在开发、升级、维护过程中能灵活的配置、管理和扩展全局功能。

3.4数据处理层

该层的主要功能是完成数据的有效存储和读写。在设计时通过定义、分配角色信息,允许全部用户的action或部分用户的action直接进行数据存储。默认为凡是涉及数据读写的用户action,均需通过verify agent的校验,以提供较高的数据安全性。

在框架中,数据以一个“整体”—有机体出现。在设计数据存储时,应该根据使用的数据库服务器进行灵活设计。如使用传统的关系型数据库系统进行数据存储,则应该对“文”的数据进行分割存储。应另行设计进行拆和整的两类不同服务,这两类服务通过配置由verify agent调用。为了进一步提高数据的访问效率,同时应该设计相应的数据缓存机制,如“文”对象缓冲池和流程对象缓冲池,减少磁盘的i/o操作。通过这种处理手段,提供了一致的数据访问接口,便于后期开发和扩展。

四、结语

办公自动化系统在当前信息科学领域中飞速发展,它作为一个多学科综合应用的技术,办公自动化系统的研究愈来愈受到广泛重视。随着理论研究的不断深入和信息技术的不断发展,办公自动化系统将在社会的各个领域中获得更加广泛的应用。本文在阅读、参考、学量国内外相关理论和应用的基础上,提出了基于工作流和时序逻辑的信息系统框架设计方法。

通信工程的定义篇7

关键词:钢铁企业;工作流;OA系统

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 15-0000-01

OA Design and Implementationof Iron and Steel Enterprises Customizable Workflow System

Yang Yifan

(Chongqing Iron&Steel Group Electronics Co.,Ltd.,Chongqing400081,China)

Abstract:In this paper,iron and steel enterprises to enhance management of angles,the steel companies can be customized workflow OA system design and implementation are discussed.

Keywords:Iron and steel enterprises;Workflow;OA system

一、概述

工作流的概念源于生产组织和办公自动化领域,根据工作流管理联盟给出的定义,工作流就是指整个或部分经营过程在计算机系统支持下的全自动或半自动化,它根据一系列过程使规则、信息、文档、任务能够在不同的执行者和部门之间进行传递和执行。

早期的基于工作流技术的企业OA系统大部分采用的是固定流程开发方式,所谓固定流程就是系统在开发之前,对企业的实际业务流程进行建模分解,以抽象出来的工作流为模板,严格按照流程规定进行OA系统开发,这种方式开发的系统也称为定制式OA系统。随着全球化经济的发展,市场环境变化迅速,定制式OA系统的弊端就逐渐显现出来了,为了适应企业的需求,可不同程度实现固定工作流到可定制工作流的OA系统逐渐进入企业。可定制工作流的OA系统的设计一般采取的都是先定义一套工作流程描述,描述中重点关注工作流程的过程逻辑,然后用一个软件系统管理这些工作流流程描述,将描述的过程按照定义的过程逻辑进行流转,在这个过程中,采用的是不同方法完成实际业务流程的业务逻辑处理。简而言之,可定制工作流技术,就是通过工作流管理系统实现的。

二、可定制工作流OA系统的设计目标

钢铁企业一般来说都是具有一定规模的,厂区大,分布广,人员众多,生产工序复杂,生产规模庞大,对于像钢铁企业这样的生产型企业来说,不断提升企业的管理水平,整合资源是提高企业竞争力的一大利器。

对钢铁企业可定制工作流的OA系统的设计也主要是着眼于OA系统与管理思想的结合,向集成化、智能化和多媒体化发展。目前大部分钢铁企业OA系统是以办公事物的计算机自动化管理为基础,主要是进行文件处理、档案管理、日程处理、收文发文等日常工作的管理。但要设计一个先进的OA系统就必须融入管理思想,引进符合钢铁企业管理特点的管理技术,以计划为核心,以控制为手段,利用工作流技术将实际工作流程中复杂的分工明确化和条理化,确保OA系统的有效性和实用性。OA系统的设计还要将钢铁企业的各部门的不同情况,将其应用软件整合起来,各部门工作人员可根据个人权限进入相应的系统操作,而信息的控制和反馈完全由系统软件自动控制,加快反应速度,达到智能化的效果。

三、可定制工作流OA系统的设计

可定制工作流OA系统的设计核心是工作流管理系统,而工作流管理系统是以工作流引擎为中心,配合多个对外交互的接口进行运作。工作流引擎是一个为工作流实际操作提供运行服务环境的软件,是工作流管理系统的核心,它处理大量的流程信息,进行各项工作的调度,负责进行工作流的作业生成和控制,将各项任务灵活的分派到个人,支持多任务同步运行,工作流引擎的重要功能就是控制过程实例和活动实例的状态转化。

在工作流引擎功能模块的设计上主要是分为组织结构管理模块:实现工作流模型中员工、角色、企业组织单元的管理;工作流模型管理模块:对工作流过程定义信息的管理,更新、删除、储存工作流过程定义信息;工作流实例管理模块:对工作流实例信息的管理,包括启动新的工作流实例、查询相关信息、为用户分派工作项等;系统监控模块:为工作流实例、活动实例等的状态转换信息加入日志,挂起、激活,查看工作流实例进度等;过程定义解析模块:接收过程定义文件,进行解析,并使用工作流定义接口和工作流引擎交互,将过程定义输入工作流管理系统。

OA系统设计可以实例调度中心为核心,控制工作流实例的运作,再通过工作流解析器对该工作流模型进行解析,然后通过任务管理器管理各个任务项的信息,而启动器控制工作流的启动权利和启动信息,状态转换器控制工作流实例、活动实例和工作项之间的转换。组织结构定义器定义钢铁企业的组织结构,工作流定义器定义工作流模型信息,并通过组织结构管理器得到企业组织定义信息,为工作流模型提供组织支持。

四、可定制工作流OA系统的实现

钢铁企业可定制工作流OA系统的实现要素包括系统软件环境要素、企业部门结构的定义表示、工作流程分析以及过程定义表示、工作流程业务逻辑的实现,最后还要进行系统运行测试。

当前应用广泛的系统软件平台主要是微软的NET平台和SUN的J2EE平台,企业可根据自身特点选择一个平台。然后将企业的实际部门构成抽象演化成组织结构模型,如将“某某钢铁公司”抽象成一个“组织机构”,“总部”、“分公司”、“人力资源部”、“采购部”等抽象成一个个“角色”,赋予每个角色不同的权限。接下来就是对企业实际业务流程进行分析,将各个活动之间进行连线,形成一个活动流转过程。再来就是按照抽象出来的过程定义使用过程语言进行描述,过程定义完毕后,使用系统交互接口上传至服务器,并调用工作流管理系统接口将过程定义输入工作流管理系统。其后,就根据过程定义开发相应的业务逻辑。应用了工作流管理技术之后,对于钢铁企业的实际业务处理中未含有流程处理的部分,业务处理中需要关注的只是如何与工作流管理系统交互过程定义相关数据,至于流程如何进行由工作流程管理系统负责。

参考文献:

[1]刑文烈.基于工作流技术的办公自动化研究综述[J].办公自动化,2006,5:17-20

通信工程的定义篇8

关键词:触摸屏;单片机控制系统;MODBUS协议

中图分类号:TP393 文献标识码:A

自动控制系统经常需要观察运行状态或输入输出相关的参数,触摸屏能直观生动地显示运行参数和状态,具有良好的人机交互性。单片机广泛应用于工业控制中,与触摸屏配合使用可以构成良好的人机交互界面。但现有工控触摸屏都只支持与PLC的接口通信,没有支持与单片机的接口通信的工控触摸屏,故给单片机和工控触摸屏组成控制系统带来了很大的障碍。本文以自动温控鼓风机项目为例,以MODBUS协议为载体,搭建单片机与工控触摸屏通信的通用平台。

一、MODBUS通信协议介绍

1. MODBUS协议简述

Modbus协议是广泛应用于电子控制器上开放性通用语言。MODBUS协议在一根通信线上使用主从应答式连接,在一根单独的通信线上信号沿着相反的两个方向传输。首先,主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备,然后,终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。MODBUS协议只允许在主机和终端设备之间通信,而不允许独立的终端设备之间的数据交换,这样终端设备不会在它们初始化时占据通信线路,而仅限于响应到达本机的查询信号。

2.查询

查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量及错误检测。

3.回应

如果从设备产生正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据:如寄存器值或状态。如有错误,功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。

4.传输方式

传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则,下面定义了与MODBUS协议CRTU方式相兼容的传输方式。

每个字节的位:

・1个起始位 ・8个数据位,最小的有效位先发送

・无奇偶校验位 ・1个停止位

错误检测(Error checking):CRC(循环冗余校验)

Modbus消息帧的组成

错误校验(CRC)域占用两个字节,包含了一个16位的二进制值。正常的通信过程中由于涉及了CRC校验问题,而这个校验过程是需要占用软件时间的,它将影响终端的应答速度。本设计采用了查表法计算CRC,速度非常快,能够满足高速通信的需要。

5.触摸屏系统的设定

本系统触摸屏采用Easy Builder Pro组态软件实现人机界面的设计,单片机作为从机,触摸屏作为主机。触摸屏设置为:PLC类型为MODBUS_RTU Server,通信口型设置为RS-232,站号为0,将波特率9600bit/s,数据位个数8,校验位0,停止1位。

二、系统构成

系统以自动温控鼓风机项目为例,用触摸屏与单片机控制系统组成人机交换界面。通过MODBUS RTU协议实现触摸屏与单片机系统的通信,使用触摸屏作为单片机系统的输入输出设备,实现在触摸屏上控制单片机系统并可以随意修改系统运行参数,在实践中取得非常令人满意的效果。

三、实例分析

1.系统介绍

以自动温控鼓风机项目为例,以单片机为控制核心,以工控触摸屏作为输入输出设备,以八路开关及鼓风机电机作为控制对象组成自动温控鼓风机。功能主要为:(1)通过触摸屏控制八路独立开关。(2)系统温度由单总线数字温度传感器DS18B20读取,并经触摸屏显示。(3)可以在触摸屏上设定鼓风机工作的温度,当系统温度高于设定温度时鼓风机自动开始工作,当温度低于设定温度10C时,鼓风机自动停止工作,以实现温度自动控制。实践证明,本系统运行稳定,取得非常好的应用效果。

2.工控触摸屏的介绍

采用威纶通MT8000系列工控触摸屏设计,威纶通MT8000工控触摸屏支持通用、台达、西门子、欧姆龙、三菱、富士等多种PLC及MODBUS协议,具有较强的通用性和扩展性。

3.单片机系统的介绍

系统采用IAP15W1K29S系列51单片机,是性能强大的51单片机,设计中单片机作为下位机完成数据采集和基本数据处理及控制功能,触摸屏作为主机完成数据显示与参数设定以及报警功能。采用RS-232通信方式,此接口电路可以实现RS-232在各种波特率下的稳定通信功能。

4.通用平台介绍

为了提高程序的通用性、扩展性、和可移植性,通过指针与数组在单片机内部寄存器与触摸屏软元件之间建立对应的映射关系。以方便日后对系统进行改造与升级,同时也大大加强本系统的可移植性。

4.1 有关数据宏定义

本系统通信程序所使用数据量较大,而且数据之问关系较为复杂,为了能够方便读懂数据之间的联系,采用较多的宏定义,主要包括以下内容:功能码宏定义。由于MODBUS协议功能码有几十种,在本系统只定义最常用的几功能码如:01、05、03、06其他则不列出。

(1)通信数据排列意义宏定义。

(2)各种功能指令对应数据长度宏定义。

(3)CRC校验查表数据定义。

4.2 系统初始化

本系统程序由多个子程序构成,每个子程序完成不同的功能,主要由两大类组成,通信子程序及功能子程序,不同的子程序完成不同的功能。

(1)串口通信中断子程序如下:

本系统由于功能子程序较多,故在通信中断程序中只实现数据的收发,其他功能都在功能程序中实现,以提高效率。

(2)功能子程序

MODBUS协议支持的功能码有以下几种,本系统所取用威纶通MT8000系列触摸屏支持功能码及对应元件读写列表如下:

地址类型:0X、4X、4X-BIT、5X、6X(读/写);1X、3X、3X-BIT(只读)。

功能码:01/05输入位寄存器、02输出位寄存器、04输入寄存器(字)、03/16输出寄存器(字)。

对MODBUS RTU设备进行读写,触摸屏上的元件中使用什么样的地址类型,取决于RTU设备所支持的功能码、目标对象是位地址还是字地址控制、以及是否要进行写入。如:功能码05:强制(写)单线圈(输出)状态强制(写)一个逻辑线圈通断状态(ON/OFF)。

结语

系统用单片机通过Modbus协议实现与触摸屏通信实现自动温控鼓风机控制,当波特率达到115200bit/s时本系统通信仍然稳定可靠。本系统连接电路简单、组态灵活、通信可靠性高等特点。降低了系统设计成本,并提高了设备的通用性。触摸屏可实时显示系统动行中所需要的信息,通过触摸屏界面可以方便地进行各种工作状态设置,目前该系统已通过用户的验收并投入使用。由于Modbus协议的开放性,国内外的串行通信控制器绝大部份都支持该协议,因此通过Modbus协议实现通信控制有非常广泛的应用价值。

参考文献

[1]潘永雄.单片机原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.

通信工程的定义篇9

关键词:信息技术教育,信息素质,定义,目标,定位。

一、信息技术的定义、分类与特征

1、信息技术的定义

人们对信息技术的定义,因其使用的目的、范围、层次不同而有不同的表述:

1)、信息技术就是“获取、存贮、传递、处理分析以及使信息标准化的技术”。[1]

2)、信息技术“包含通信、计算机与计算机语言、计算机游戏、电子技术、光纤技术等”。[2]

3)、现代信息技术“以计算机技术、微电子技术和通信技术为特征”。[3]

4)、信息技术是指在计算机和通信技术支持下用以获取、加工、存储、变换、显示和传输文字、数值、图像以及声音信息,包括提供设备和提供信息服务两大方面的方法与设备的总称。[4]

5)、信息技术是人类在生产斗争和科学实验中认识自然和改造自然过程中所积累起来的获取信息,传递信息,存储信息,处理信息以及使信息标准化的经验、知识、技能和体现这些经验、知识、技能的劳动资料有目的的结合过程。[5]

6)、信息技术是管理、开发和利用信息资源的有关方法、手段与操作程序的总称。[6]

7)、信息技术是指能够扩展人类信息器官功能的一类技术的总称。[7]

8)、信息技术指“应用在信息加工和处理中的科学,技术与工程的训练方法和管理技巧;上述方法和技巧的应用;计算机及其与人、机的相互作用,与人相应的社会、经济和文化等诸种事物。” [8] 

9)、信息技术包括信息传递过程中的各个方面,即信息的产生、收集、交换、存储、传输、显示、识别、提取、控制、加工和利用等技术。[9]

笔者认为,“信息技术教育”中的“信息技术”,可以从广义、中义、狭义三个层面来定义。

广义而言,信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。该定义强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系。

中义而言,信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。该定义强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解。

狭义而言,信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法,对文图声像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量。

2、信息技术的分类

1)、按表现形态的不同,信息技术可分为硬技术(物化技术)与软技术(非物化技术)。前者指各种信息设备及其功能,如显微镜、电话机、通信卫星、多媒体电脑。后者指有关信息获取与处理的各种知识、方法与技能,如语言文字技术、数据统计分析技术、规划决策技术、计算机软件技术等。

2)、按工作流程中基本环节的不同,信息技术可分为信息获取技术、信息传递技术、信息存储技术、信息加工技术及信息标准化技术。信息获取技术包括信息的搜索、感知、接收、过滤等。如显微镜、望远镜、气象卫星、温度计、钟表、Internet搜索器中的技术等。信息传递技术指跨越空间共享信息的技术,又可分为不同类型。如单向传递与双向传递技术,单通道传递、多通道传递与广播传递技术。信息存储技术指跨越时间保存信息的技术,如印刷术、照相术、录音术、录像术、缩微术、磁盘术、光盘术等。信息加工技术是对信息进行描述、分类、排序、转换、浓缩、扩充、创新等的技术。信息加工技术的发展已有两次突破:从人脑信息加工到使用机械设备(如算盘,标尺等)进行信息加工,再发展为使用电子计算机与网络进行信息加工。信息标准化技术是指使信息的获取、传递、存储,加工各环节有机衔接,与提高信息交换共享能力的技术。如信息管理标准、字符编码标准、语言文字的规范化等。

3)、日常用法中,有人按使用的信息设备不同,把信息技术分为电话技术、电报技术、广播技术、电视技术、复印技术、缩微技术、卫星技术、计算机技术、网络技术等。也有人从信息的传播模式分,将信息技术分为传者信息处理技术、信息通道技术、受者信息处理技术、信息抗干扰技术等。

4)、按技术的功能层次不同,可将信息技术体系分为基础层次的信息技术(如新材料技术、新能源技术),支撑层次的信息技术(如机械技术、电子技术、激光技术、生物技术、空间技术等),主体层次的信息技术(如感测技术、通信技术、计算机技术、控制技术),应用层次的信息技术(如文化教育、商业贸易、工农业生产、社会管理中用以提高效率和效益的各种自动化、智能化、信息化应用软件与设备)。

3、信息技术的特征

有人将计算机与网络技术的特征——数字化、网络化、多媒体化、智能化、虚拟化,当作信息技术的特征。我们认为,信息技术的特征应从如下两方面来理解:

1)、信息技术具有技术的一般特征——技术性。具体表现为:方法的科学性,工具设备的先进性,技能的熟练性,经验的丰富性,作用过程的快捷性,功能的高效性等。

2)、信息技术具有区别于其它技术的特征——信息性。具体表现为:信息技术的服务主体是信息,核心功能是提高信息处理与利用的效率、效益。由信息的秉性决定信息技术还具有普遍性、客观性、相对性、动态性、共享性、可变换性等特性。

二、信息技术教育的定义与目标体系

1、信息技术教育的定义

笔者认为,信息技术教育有两个方面的涵义:一是指学习与掌握信息技术的教育。二是指采用信息技术进行教育活动。前者从教育目标与教育内容方面来理解信息技术教育,后者则从教育的手段和方法来理解信息技术教育。由此,可对“信息技术教育”作如下定义:

信息技术教育是指学习、运用信息技术,培养信息素质,实现学与教优化的理论与实践。

该定义的理解中值得注意的几个问题:

1)、信息技术教育包括理论与实践两个领域。理论领域指信息技术教育是一门科学,是现代教育学研究的一个新分支,又具有课程教学论的一些特征,具体包括概念体系、理论框架、原理、命题、模式、方法论等研究内容。实践领域指信息技术教育是一种教学活动,一种工作实践,一项教育现代化事业,具体包括信息技术的软硬件资源建设、课程教材的设计开发、师资培训、教学中各种信息技术的综合运用、学习指导、评价与管理等。

2)、信息技术教育的本质是利用信息技术培养信息素质。这里,“利用信息技术”只是一种手段和工具,最终目的是培养学生的信息素质,以适应信息社会对人才培养标准的要求。

信息素质是指人所具有的对信息进行识别、加工、利用、创新、管理的知识、能力与情操(意)等各方面基本品质的总和,是人的一种基本生存素质。为此,我们应明确信息技术教育的指导思想:不只是为了让学生掌握信息技术知识而开展信息技术教育,而是通过信息技术教育,全面提高学生的信息素质。换句话说,信息技术教育不等于软硬件知识学习。而是要使学生通过掌握包括计算机、网络在内的各种信息工具的综合运用方法,来培养信息意识、情感、伦理道德,提高信息获取、处理、创新的能力,为适应信息社会的工作、学习与生活打下良好基础。

3)、信息技术教育的范畴包括学习信息技术和利用信息技术促进学习两个方面。这里明确指出了开展信息技术教育的两种教学形式(专门课程式与学科渗透式)。我们不但要开设专门的《信息技术》课程,重点培养学生运用计算机与网络等现代信息工具的知识和能力;而且要在所有课程的教学中,运用各种传统的与现代的信息工具促进了学生的学习,要渗透信息技术教育思想,培养学生对各种学科信息的综合处理与创新能力。

4)、信息技术教育的途径与模式有多种。除采用学校课堂教学模式外,还可采用课外活动模式、家庭教育模式、远程协作学习模式。其中,基于项目活动的教学模式能较好解决理论知识与实践技能、学习竞争与协作的结合问题,能有效地培养学生的信息素质,是一种非常实用的学校信息技术教育模式,值得推广。

2、信息技术教育的目标体系

信息技术教育目标的涵义有二:一是作为总揽信息技术教育教学活动全局的一种指导思想而存在的、概括性的总体要求,又称为总目标或目的。二是指对达到信息技术教育目的的各个方面进行精确、详细的说明,是学生在完成一个教学单元的学习后应达到什么要求(具有哪些效果)的具体明确的表述。信息技术教育的目标体系是指将信息技术的总目标与分目标,课程目标与知识点目标,认知目标、动作技能目标与情感目标,知识目标、能力目标与情意目标等不同层次、不同角度、不同领域的教育目标整合与系统化。

通信工程的定义篇10

网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。

通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。

在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。

SNMP的管理结构如图1所示。它的核心思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。

SNMP的主要优点是:

·易于实施;

·成熟的标准;

·C/S模式对资源要求较低;

·广泛适用,代价低廉。

简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如:

·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低;

·没有提供足够的安全机制,安全性很差;

·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议;

·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理;

·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。

针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为:

·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高;

·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高;

·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。

·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。

·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。

·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。

CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。

CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素:

·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件:

·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据;

·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换;

·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。

CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。

CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。

CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT&T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。

二、电信管理网TMN

电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。

国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。

电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。

ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。

功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。

信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。

物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。

仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示:

TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。

三、TMN开发平台和开发工具

1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性

TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。

2.DSET的TMN开发工具的基本组成

DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。

分布式系统生成器DSG

DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。

DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。

Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。

管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。

其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。

工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。

一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块:

·、MIT、MIB的实施

·被管理资源的接口代码

·后端被管理资源代码

第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。

第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。

第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。

四、TMN开发的关键技术

电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。

工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。

Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。

为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。

例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。

五、TMN管理者和的开发

下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。

1.管理者的开发

基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。

大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。

上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。

在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。

管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。

但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。

在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。

管理者网关的数据结构是通过编译信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)获得的。它基于DSG环境的。管理者网关必须完成下列转换:

数据类型转换:GUI中的数据类型与ASN.1描述的数据类型之间的相互转换;

消息格式转换:GUI和管理者网关之间的消息格式与CMIP格式之间的相互转换;

协议转换:TCP/IP协议与OSI协议之间的相互转换。

这意味着管理者网关接收来自管理应用的消息。将其转换为ASN.1的数据格式,并构造出CMIS的参数,调用CMISAPI发送CMIP请求。反过来,管理者收到来自的消息,解读CMIS参数,构造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者网关之间的消息格式是由我们自己定义的。由于管理应用的复杂性,消息格式的制定参考了CMIS的参数定义和ASN.1的数据类型。

管理者网关是采用多线程(multi-thread)编程来实现的。

2.的开发

的结构如图9所示。

为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。

的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是:

第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。

第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。

第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。

第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。

第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。

第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。

第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。

第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。

MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。

MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。

MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类;

第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。

第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。

除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。

如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。

者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。

由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端:

·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。

·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。

·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。

六、总结与展望

Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。