移动通信在高速公路信息化中的应用（通用9篇）
本身的技术特点和灵活的组网方式,使得EPON应用前景越来越广阔.本文在介绍EPoN组成与原理的`基础上,探讨了将EPON应用于高速公路通信系统接入网的网络结构、终端设备接入及光分配网络的设计,并总结了其优势与不足.
作 者：赵丽花 樊俊青 作者单位：赵丽花(南京铁道职业技术学院,南京,210015)
樊俊青(中国地质大学,武汉,430074)
各行各业的快速发展中科学技术占据着非常重要的作用。高速公路在现代经济的发展中发挥中服务的作用,其在很大程度上需要通过通信技术来辅助发展,使技术转化往劳动力方面得到加快。现今, 高速公路中应用现代通信技术获得较为明显的效果,但由于存在多方面的因素, 实际应用现代通信技术中存在的局限性日益明显,如何在高速公路实际应用现代通信技术中将局限性全面消除,是目前相关研究人员面临的主要难题。本文进一步分析高速公路中应用现代通信技术的相关要点。
2 现代通信技术的基本特点
(1)同步性基本特征。目前,通信技术在实际的发展中要确保媒体相互间可以实现有机配合以及协调,确保传输的事件、传输的数据能够在同步联系的状态下保持,给予各类型媒体处于通信终端进行同步播放给予保障。
(2)集成性基本特征。伴随我国科技手段的快速发展,现代化的通信技术慢慢的将视频、声音、文字、图形等相互结合, 多媒体类型的通信技术主要是基于数字化的前提下给予全面应用。通信技术集成性的基本特征不但是集成所有的信息,且还在一定程度对信息处理的设备设施给予集成处理。目前,集成类型的通信技术中有着较为新型的硬件技术以及软件技术,对处理数据的显示、传输、采集等工作能够在同时间给予处理。
(3)交互性基本特征。随着我国科技技术的快速发展,现代通信技术在实际的发展中以交互性的特殊位置,交互性的普及以及发展能够将通信全过程控制的相关能力提供给各类型的客户。
3. 现代通信技术在高速公路中的应 用要点
3.1 数字地图技术的应用
高速公路处于数字时代的背景下发展,大部分处理数据的方式均在很大程度上受到数字技术的影响。现代化实际发展中数字技术已经变成主要的标志。我国数字地图技术与国外的数字地图字数有着 较大的区别,国外的数字地图技术有着较为完善的发展,在全国分布时以网络式为主,能够在一定程度上指导高速公路的运行工作。而我国没有完善的数字地图技术,其数字地图在全国高速公路发展中缺乏统一性,大部分是通过高速公路系统的工作人员进行自主研发,在很大程度上减弱数字地图自身具备的指向性功能。
3.2 卫星定位技术的应用
目前,我国大多数领域在实际的发展中均以全面应用卫星定位技术,其在高速公路建设发展中占据非常重要的作用,有着相对广泛的应用区域。例如,高速公路在刚刚开始建设过程中,其野外勘探工作能够通过卫生定位技术来完成,同时能够有效的监控高速公路上行驶的汽车以及做好桥梁定点的工作,高速公路在实际建设中应用卫星定位技术能够获得较大的帮助。
3.3 公路数据技术以及数据库的应用
高速公路中运用的数据库中无法满足公路发展的具体需求,以往,高速公路记录地理空间数据的相关系统中常常应用GIS通信技术,高速公路在实际的建设当中,其地理特征常以线性发展,能够促进高速公路实际的发展中普遍应用GIS通信技术。
3.4ITS 技术的应用
高速公路建设工作中已经广泛的应用ITS技术,通常是在收费站联网收费的工作中应用,在高速公路实际的发展中占据非常重要的作用。同时,采用ITS技术能够促进汽车导航指向性系统能够完善的给予构建,对运输单位的工作人员顺利展开工作有着较大的帮助。高速公路导航系统处于良好的状态下,能够使认路问题得到有效的解决,同时导航系统对运输效率的提高有着较大的帮助,获得良好的经济效益。
3.5 枢纽站服务技术以及休息
我国高速公路发展过程中枢纽站的服务、休息技术属于刚刚起步的情况,虽然大部分高速公路系统的枢纽站已经逐步监测建成,但是没有构件针对性的服务体系。目前,现代化发展过程中对以人为本有着较大的注重,促进人提升自我意识得到体现,因此,枢纽站的建设,能够促进居民基本需求得到全面满足,给人们出行提供便利,促进建设高速公路系统的工作得到有效加快。
3.6 物流技术的应用
目前,随着居民出行有着较为便捷的交通条件,高速公路实际的发展中物流行业逐渐占据一定的位置。物流技术主要是结合货物配送、货物分拣、货物发送、货物仓储等工作,能够集中管理货物,确保高效率运送货物的工作得到有效实现。另外,高速公路的快速建设以及物流技术的快速发展有着非常重要的作用,建设高速公路进度一旦加快,则有着相对成熟的物流技术。
3.7 视频监控技术的应用
现今,我国高速公路系统均是集成调度系统以及视频监控监督,同时根据调度机的实际情况分别绑定视频监控以及分机号码,从根本上促进显示器对路段实际的情况进行实时观察得以实现。一旦指挥系统要调度高速公路某路段显示的摄像头时,对针对性的分机号码进行点击,即使在指挥室中还是能够对高速公路某路段的目标现场进行全面了解。采取现代化的通信技术能够促进视频联动得到实现, 使高速公路工作人员同时控制现场以及语音通话得到有效实现,从根本上促进处理事故现场的效率得到明显提高,能够在较快的时间内将交通存在的问题以及困难迅速的解决。高速公路运用视频监控现代化的通信方式,能够让处于不同工作地点的技术人员通过3C终端在高速公路管理部门所展开的视频会议中全面参与。高速公路的工作人员还能够将管理现场的视频资料、图像资料等采用视频监控技术 在道路控制中心传输,加大控制以及管理高速公路的力度。另外,高速公路实际的管理工作中,应该构建能够及时应对困难的调度系统,采用网络、视频等设备对事故现场的语音以及图像给予全面采集。能够使调度人员在高速公路出现紧急情况时即使不在现场则能够进行远程控制处 理。通过调度系统的应用,能够对视频会议、组名进行点击后,将群组内的工作人员全面着急,紧急开展会议。
高速公路应用通信技术的困难以及发展前景
4.1高速公路应用通信技术存在的困难
最近几年,我国高速公路建设获得较快的发展,处于信息技术快速发展的前提下,高速公路实际的发展将现代化通信技术全面应用,能够在很大程度上帮助高速公路具体经营管理工作。通过现代化的通信技术维护以及促进高速公路的发展, 使高速公路运行效率明显提高,降低发生事故的概率,促进经济上所需要支出的成本得到明显减少,使我国在高速公路建设中需要投出的成本得到减少,从根本上使压力得到缓解。虽然现代通信技术在一定程度上促进高速公路的快速发展,但因为我国在应用现代化通信技术方面有着较晚的起步,少数重要的技术没有健全的发展,无法适应高速公路的迅猛发展,导致高速公路在实际的经营管理工作中有一定的隐患,在很大程度上威胁人们财产、生命的安全。因为应用现代化通信技术需要相关部门投入的资金较大,其风险性相对来说较高,在一定程度上促进我国财政方面面临的压力有所增加,对进一步发展高速公路有一定的阻碍。
4.2高速公路应用通信技术的发展前景
(1)相关部门应该对相互结合融资措施、各类措施的方法给予全面支持,对于各方面的社会主体参与到研发现代通信技术的工作中给予全面鼓励,确保通过多元化、国家控制的投资融资方式减少国家财政工作中存在的压力。
(2)加大对重要通信技术研发的力度,相关部门应该参照国外先进的现代化通信技术,利用我国技术的优势,确保自力更生、自我突破得到实现,确保现代通信技术得到全面完善,对我国高速公路与现代通信技术维护、管理、运营、建设的相互结合启到促进的作用 [6]。
(3)国家相关部门应该根据高速公路应用现代通信技术的实际情况,将多元化的鼓励政策、优惠政策出台,给顺利开展研究现代通信核心技术的工作提供保障, 确保早日健全高速公路中应用的现代通信技术,使高速公路相互融合通信技术能够有所带动,对科技动力往生产动力方向转换启到促进的作用。
5 结束语
最近几年,我国高速公路获得较为迅猛的发展,以初步形成高速公路路网,高速公路的通信系统应逐渐以网通信环境代替单条路通信,处于信息时代的背景下发展,高速公路传统的通信技术已经无法达到现实发展的需求。因此,现代通信技术应该作为网络规划的实际载体,确保设计的通信系统与智能化、信息化的要求互相符合,促进高速公路的发展获得良好的社会、经济效益。
摘要：随着我国经济建设的迅猛发展,高速公路建设获得前所未有的进步,各城市之间纵横着各种类型的高速公路,使城市与城市之间经济的相互发展得到紧密联系。随着信息技术的快速发展,各个领域之间较为普遍的应用信息技术,现代通信技术在高速公路的发展中占据非常重要的作用。本文简要分析现代通信技术的基本特诊,并对高速公路中全面应用现代通信技术进行全面研究,同时对高速公路应用现代通信技术的局限性以及发展前景给予展望,旨在促进我国高速公路网智能化、现代化发展的趋势得到有效实现。
关键词：信息隐藏 通信 信息安全
中图分类号： TP309.7 文献标识码： Ａ 文章编号： 1003-69３８（２０11）０4－0062-04
Research on the Application of the Information Hiding Technology in Communication
Qiao Mingliang Song Li （People's Liberation Army No.68026, Lanzhou, Gansu， 730020）
Abstract：The emergence and development of the information hiding technology, have exploited a new field for the research and application of the information security. Compared with the information encryption technology, the principle and characteristics of the information hiding technology are discussed in detail. In addition, the application of the information hiding technology in communication in the future is discussed also.
Key words： information hiding； communication； information security
ＣＬＣ number： TP309.7 Document code： A Article ID： 1003-6938（20１1）04-0062-04
1 引言
随着通信技术的飞速发展，信息安全正逐渐成为一个重要的研究课题。传统的信息安全机制普遍采用信息加密方式。但随着计算机软硬件技术的发展对加密信息破译能力的大幅提升，迫使人们对加密算法的强度提出越来越高的要求。此外，加密技术在一些领域日益呈现出一定的局限性，它在防止信息泄密的同时，也暴露了机密信息的存在，因此，容易引起攻击方的注意是加密技术一个不可避免的显著弱点。信息隐藏（Information Hiding）是信息安全领域一个新兴的研究热点，涉及感知科学、信息论、密码学等多个学科，并涵盖信号处理、扩频通信等多个专业技术的研究方向，它的出现和发展，为信息安全的研究和应用拓展了一个新的领域。［1 ］ ［2 ］ ［3 ］
信息隐藏的实现利用了数据文件（主要是多媒体文件）的冗余性和人类感觉器官分辨信息的能力有限性等特点，通过各种嵌入算法，将秘密信息嵌入到作为载体的多媒体文件中。［4 ］ ［5 ］ 由于隐密载体与原载体在特征上没有区别，不易引人注意，从而容易逃过攻击者的破解，实现秘密信息的安全传输。因此，信息隐藏技术所具备的特殊优势决定了其可广泛应用于电子商务、保密通信、版权保护、拷贝控制及操作跟踪、认证和签名等各个信息安全领域。本文通过对信息隐藏与信息加密技术的比较，对信息隐藏技术的原理、分类、实施方法、具体特征等进行详细分析，并研究了其在通信中的应用前景。
2 信息隐藏技术的原理和特征
2.1 信息隐藏与信息加密
信息加密是利用密码学技术将机密文件进行加密编码，把明文变换成密文后，通过公开信道送到接收者手中（见图1）。由于经过加密处理的密文是一组乱码，当监视通信信道的攻击者发现并截获到乱码后，就可以利用已有的各种攻击方法对密文进行破译。这种方式虽然不易被解密，但通信易被第三方察觉，一定程度上向攻击者明确提示了重要信息的存在，所以容易引起攻击者的注意，进而遭受到干扰和攻击，导致密文通信失败。同时，即使攻击者无法对密文进行破译，也可在破译失败后将该信息进行破坏，使得合法的接收者也无法获取密文。
信息隐藏也称“信息隐匿”，是信息安全研究领域中的一门新兴的交叉学科，也是当前信息安全领域国内外各机构研究的热点方向。信息隐藏与信息加密的目的相同，都是为了保护秘密信息的存储和传输，使之免遭第三方的破坏和攻击，但两者之间具有显著的区别。信息隐藏技术是将机密信息秘密隐藏于另一公开信息（载体、宿主、掩体对象）中，即将秘密信息（嵌入对象）嵌入到另一表面看起来普通的信息载体中，然后通过该公开信息（隐藏对象）的传输来传递秘密信息（见图2）。第三方很难从公开信息中判断机密信息是否存在，即无法直观地判断所监视的信息中是否含有秘密信息。这种方式使含有隐匿信息的宿主信息不会引起第三方的注意和怀疑，降低了机密信息的截获率，从根本上保证了机密信息的安全。其关键技术主要是在确保宿主文件格式、质量和大小不变的前提下，将密文保存在该宿主文件中，且能对密文实现无损还原。
2.2 信息隐藏技术的原理
信息隐藏系统（典型模型见图3）包括一个嵌入过程和一个提取过程。在嵌入和提取过程中通常都会使用一个秘密信息来对其进行控制，使得只有合法授权用户才能对其进行操作，这个秘密信息被称为隐藏密钥，隐藏密钥在嵌入过程中称为嵌入密钥，在提取过程中称为提取密钥。
在嵌入过程中，信息隐藏者利用嵌入密钥，将密文添加到载体中，生成隐蔽载体。隐蔽载体在传输过程中有可能被隐藏分析者截获并进行处理。在提取过程中，提取者利用提取密钥从接收到的、可能经过修改的隐蔽载体中恢复出密文。在密文提取时，根据隐藏算法的不同，有可能需要载体，也可能不需要。
信息隐藏的研究分为隐藏技术和隐藏分析技术两部分。隐藏技术研究的主要内容是寻求向载体中秘密嵌入密文的方法；隐藏分析技术研究的主要内容则是考虑如何从隐蔽载体中发现密文的存在，从而正确获取所嵌入密文，或通过对隐蔽载体的处理达到破坏嵌入密文和阻止攻击方提取嵌入密文的目的，这一过程中使用的算法通称为分析算法，其中用于隐藏信息检测的算法又称为检测算法。
信息隐藏可在不改变原有通信设备的基础上实现，只需要在原通信系统的收发设备外围，增加信息隐藏/隐藏信息提取模块，便能够在完成信息隐蔽传送的同时，保持系统原有的通信功能不受其影响（见图4）。［5 ］首先获取密文信息，为进一步提高安全性，可结合信息加密技术对密文信息进行预处理，得到加密信息，之后可采取交织、纠错等编码措施。接下来，获取载体信息，如音频、图像、文本等原始宿主信息；如果采用的是变换域信息隐藏算法，则需要对载体信息进行相应的域变换；同时，为使接收端能对隐藏信息进行准确的盲检测，可在载体信息中加入同步信号。之后，便可将秘密信息嵌入到载体信息中、完成变换域的反变换，得到隐蔽载体。最后，由发送端将隐含密文信息的隐蔽载体通过公共信道进行传送。
接收端获得隐蔽载体后，对其进行相应的域变换、信道解码和解密后，就获取了所嵌入的密文信息。
2.3 信息隐藏技术的分类及特征
信息隐藏技术一般具有如下分类方法：
（1）按载体类型分类。根据信息隐藏所采用载体的不同，信息隐藏技术可分为文本信息隐藏、音频信息隐藏、图像信息隐藏、视频信息隐藏等。音频信息和图像信息隐藏是信息隐藏的重要分支。
（2）按密钥分类。若嵌入和提取采用相同密钥，则称其为对称隐藏算法，否则称为公钥隐藏算法。
（3）按嵌入域分类。主要可分为空域（或时域）方法及变换域方法。
（4）按提取的要求分类。若在提取隐藏信息时不需要利用原始载体，则称为盲隐藏；否则称为非盲隐藏。
（5）按保护对象分类。主要可分为隐写术和水印技术（见图5）。
隐写术的目的是在不引起任何怀疑的情况下秘密传送消息，信息隐藏技术在通信中的应用主要是指隐写术。数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以是图像、文字、符号、数字等一切可以作为标识和标记的信息，其目的是进行版权保护、所有权证明、指纹（追踪发布多份拷贝）和完整性保护等。匿名通信就是寻找各种途径来隐藏通信的主体，即信息的发送者和接收者。
2.3.1 基于音频信号的信息隐藏
基于语音信号的信息隐藏技术，以嵌入信息所采用的域为依据，可将语音信息隐藏划分为时域音频隐藏、频域音频隐藏、离散余弦变换（DCT）域音频隐藏，小波（Wavelet）域音频隐藏和压缩域音频隐藏等。［7 ］ ［8 ］ ［9 ］ ［10 ］这些方法各有其优缺点：时域和频域的嵌入方法相对容易实现，但健壮性较差；而DCT域和Wavelet域方法虽然透明性和健壮性均较好，尤其是在抵抗A/D、D/A攻击时具有非常优秀的表现，但其操作复杂，实现难度相对较高；压缩域隐藏算法具有较好的透明性，但健壮性相对较差。
（1） 时域隐藏。时域音频信息隐藏，主要是对音频信号的幅度或者音频文件结构进行处理，是较为简单的一类隐藏方法。它主要包括最低有效位（LSB， Least Significant Bit）算法及改进LSB隐藏、回声隐藏和音频文件结构隐藏等。其中，LSB隐藏的实现方法，是将待隐藏信息按一定的规律对音频数据的最不重要位进行替换，嵌入秘密信息，其容量较大，实现容易，但健壮性较差，甚至不能抵抗微弱噪声的攻击。基于回声的隐藏方法，是在音频信号上叠加一些微弱的回声，通过改变回声的初始幅度、衰退速度和时间延迟等来嵌入隐秘信息。
（2）频域隐藏。频域音频信息隐藏，是对音频信号进行离散傅立叶变换（DFT）变换，然后对音频的频域特征进行相关处理，以实现信息的嵌入，主要包括频域LSB隐藏、扩频隐藏、相位隐藏和频带分割隐藏等。其中，扩频隐藏借鉴了扩频通信理论，将待隐藏信息以伪噪声的形式扩散到整个音频通带上，因此透明性好，抗噪能力强，具有很高的实用价值。频带分割隐藏将音频载体的频带分割成无数个子带，充分利用听觉阈值和听觉掩蔽效应等人耳听觉特性，在听觉不太敏感的子带上进行隐藏，听觉透明性好，但频域透明性较差。
（3）离散余弦变换域隐藏。离散余弦变换域隐藏，是对音频载体进行DCT变换，然后对DCT系数进行相关操作，从而完成信息的嵌入，包括DCT域LSB隐藏、DCT域相位隐藏等方法。
（4）小波域隐藏。小波域隐藏，是对音频载体进行Wavelet变换，然后对其系数进行修改，以实现信息的嵌入，包括Wavelet域LSB隐藏、Wavelet域能量比隐藏等。
（5）压缩域隐藏。压缩域隐藏方法是近年来才出现的一类隐藏方法，主要目标是将信息嵌入到压缩算法的码流或相关码表中，如MP3哈夫曼码表，MIDI乐器码表等。
2.3.2 基于图像信号的信息隐藏
基于图像信号的信息隐藏技术主要有两大类［11］：基于空间域和基于变换域。
（1）基于空间域的信息隐藏。空间域隐藏技术多采用替换法，即利用秘密信息替换隐蔽载体中的不重要位，如载体图像上某些选定像素点的最低有效位的值，将其用隐藏信息进行替换。这类方法算法简单，信息隐藏容量大，但抗干扰能力较差，在进行数字图像处理和图像变换后，图像的低位往往容易被改变，使隐藏信息被破坏。
（2）基于变换域的信息隐藏。变换域隐藏是将载体信息转换到变换域，利用变换域的特性将秘密信息嵌入，再将隐蔽载体进行反变换。比较典型的有离散余弦变换隐藏、离散傅立叶变换隐藏、小波变换隐藏等。基于变换域的信息隐藏方法，健壮性较好，但计算复杂度较高，嵌入信息的容量较低。
2.3.3 信息隐藏技术的特征
信息隐藏应具备四个主要特性：［12 ］［ 13］ ［14］
（1）透明性。这是信息隐藏的基本要求，载体在嵌入隐藏信息后没有明显的降质，不影响载体的感觉效果和使用价值；第三方从感官或通过计算机监测都不易觉察隐藏信息的存在。
（2）健壮性。在不严重损害载体的前提下，当经受常见的信号处理（包括有损压缩、滤波、调制等）、有意或无意的攻击（如非法攻击、篡改、删除等）或者信道中随机噪声的影响后，还可以提取出原始的隐藏信息。
（3）嵌入量满足要求。由于信息隐藏的目的是隐藏信息，因而隐藏算法能嵌入的数据量要大，以满足隐藏机密信息的需要；隐藏算法所需的时空开销代价要小。
（4）自恢复性。不需要原始载体信号，便能从载体中提取隐藏的机密信息；信息在经过各种操作和变换后仍能很好地恢复。
3 信息隐藏技术在通信中的应用前景
当前，我国在信息安全的应用方法和研究领域方面，大多还是采用传统意义下的信息加密技术，例如用hash函数，伪随机序列等密码学技术等，这种信息安全模式存在两大弊端：一是信息安全无法保障，不能保证加密的信息不被破译；二是耗资巨大，现代先进信息安全技术往往对设备要求较高，这在很大程度上增加了对基础工业的投入。
因此，对信息隐藏新技术与新模式的研究和发展，在信息安全领域具有很大的潜在价值。具体而言，信息隐藏技术在通信中的应用前景有以下几个方面：
（1）将被动保密变主动隐藏。新型信息隐藏技术使需要保护的消息由“看不懂”变为“看不见”；将传统的“让攻击方解密不了”的信息加密理念提升为“让攻击方想象不到”的层面，从而使通信中传统的保密、预防的被动模式，转型到既安全又能够迷惑第三方的主动模式。
（2）现有传输条件下的低信息截获率。采用先进的信息与信号处理技术，以及多级包装式信息隐藏新模式，可在很大程度上降低现有传输条件下秘密信息的截获率。举例而言，假如需要传输秘密文本信息A，我们将该文本A隐藏于另一文本信息B中，之后，我们将该文本B隐藏于图片C中，再将图片C隐藏于图片D中，最后将图片D隐藏于普通话音中。即文本A（隐藏于）→文本B（隐藏于）→图片C（隐藏于）→图片D（隐藏于）→普通话音。通过上述方式，一是攻击方不会想到秘密信息正在以一种特殊多级包装形式进行传输，也就没有试图解密的意图；二是即使前几层包装信息（B、C、D）被破译，攻击方自以为解密成功，从而放弃继续解密的意图，却不知道真正的秘密信息（文本A）并没有被解密出来。
（3）多种信息安全方式的综合应用。根据不同的实际应用环境和需求，可将多种不同的信息安全技术结合应用［15 ］ ［16 ］ ［17 ］，进一步提高信息的安全度。例如，当需要传递秘密信息M时，首先将M利用密钥K通过传统加密技术，得到M。然后结合多变换域信息隐藏和加密技术，将载体信息C分成两部分（x，y），经不同的变换域（F（x），G（y）），一部分嵌入密文（?浊（F（x），M'）），一部分将密钥经公钥算法加密后嵌入（?滋（G（y），K'）），合并后得到隐蔽载体再进行传输。通过上述步骤，较大程度上增加了信息破解的难度，提高了信息的安全防护能力。
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摘要：在近几年，我国社会经济发展迅猛，城镇化建设和工业化建设进程不断加快，人们的生活水平也得到进一步提高，因此无论是人们生活工作，还是企业生产，都对电力输送提出了更好的要求。而且传统的电网建设已经难以满足现代电力系统的相关要求，因此已经全面加强建设智能电网，这样能够更好的满足人们的用电需求。本文主要是对电力信息通信和智能电网、在智能电网中对电力信息通信的应用两个方面做出了详细的分析和研究。
关键词：智能电网；电力信息通信；应用
通过建设智能电网，能够为电力系统运行提供更加可靠、安全的保障，并且通过分析智能电网的各个阶段，还能够进一步明确现代信息通信技术发展，因此相关部门及人员必须提高重视。在智能电网中，实时、双向、集成、高速的通信系统作为其建设基础，能够很好的实现智能电网数据保护、控制以及获取功能的实现，大大提高智能电网的自动化、信息化以及信息化。其中在具体应用的过程中，需要根据智能电网中各方面不同的需求，针对性的合理应用电力信息通信，保证其作用能够得到充分的发挥出来。
一、电力信息通信和智能电网
（一）电力信息通信
电力信息通信作为电力系统运行中的重要组成部分，是实现电力系统配电、输电、变电、发电等多项功能的基础保障。在生产和使用电力的过程中，由于整个环节具有一定的复杂性，为了实现统一调度、集中管理各个环节，提高电力传输的经济、安全，就需要加强协作配合通信系统，通信方法是否可靠、通信系统是否健全，是保证电网能够安全配电、供电的关键。由于电力信息通信和配电网的物理结构具有一定的关联性，并且服务对象也具有一致性，因此两者之间关系密切[1]。电力信息通信是电力市场实现商业化、信息化、自动化、现代化控制的重要手段，在现代化电力系统建设中具有重要作用。
（二）智能电网
电力系统中的用电、输电、变电、发电等各个环节都是智能电网的研究对象，为了有效开发电网管理中的信息管理技术，并全面整合，就能够满足电力系统自动化、智能化要求，进而进一步提高电力输送和生产的经济性与安全性。智能电网建设作为现代电力企业的主要追求，通过有效结合各种先进技术和手段，就能够获得更多的经济效益。在建设智能电网的过程中，最基础的要求就是安全，因此需要采取相应的手段来有效解决，确保电网能够安全运行。
二、在智能电网中对电力信息通信的应用
（一）在发电领域中对电力信息通信的应用
电力信息通信在库容调度、水情预报、电力市场交易等多个方面都得到了充分应用，发挥出一定的作用，并通过监控和信息接入电力系统，就能够有效传输各种技术和信息参数，同时还能够及时反馈，进而电力系统运行的可靠性和稳定性都得到了显著增强，实现信息通信转换智能化。另外电力信息通信在新能源接入之后，还客观有效开发和利用新能源，促进电力发电系统的进一步完善[2]。
（二）在变电领域中对电力信息通信的应用
在智能电网建设过程中，必须提高对智能变电站建设的重视程度，其目的是为智能电网提供控制对象和监控数据，是智能电网顺利建设的物理基础，在中整个智能电网建设中都会有所涉及。其中在建设智能变电站的时候，需要全面利用传感、控制、智能、信息等各项先进技术，完成信息平台规范化、一层设备智能化、二层设备网络化，实现变电站智能调节、运行自动控制、协同互动站外系统、全景实时监测等功能，大大提高变电稳定性和安全性[3]。
（三）在电领域中对电力信息通信的应用
电力企业如果要将电力资源顺利输送给用电用户，就需要依靠稳定、安全的输送通道，电力信息通信技术就能够保护供电继电，保证电力设备的稳定、安全，而且在电能控制、实时数据记录、电能调度方面也具有关键作用。同时在电力输送过程中，电力安全预警、电力可视化检测等多个方面都会应用电力信息通信，进而保证智能电网输电的`可靠、安全、稳定。两用户端之间传递信息，通信协议要求和传输时间方面存在的差异都较为显著，因此需要加强控制和调度。
（四）在配电领域中对电力信息通信的应用
配电网作为电力系统中的重要组成部分，网络架构具有可靠、灵活、高效的特点，安全性和可靠性都比较高，能够做到故障预警，并自动化处理相关故障，因此电源与储能元件之间的高渗透性接入要求能够得到有效满足，供电质量进一步提高。而将现代计算机信息通信测控技术融入到智能配电网当中，在未来配电系统的优化、自愈、集成、互动、兼容方面都能够起到积极的促进作用，进而实现其长效发展[4]。
（五）在用电领域中对电力信息通信的应用
在电力系统中，用电用户是运行的终端。其中就用电用户来说，由于层次存在一定差异，因而具有多元化特点，为了保证用户用电的可靠、安全，就必须能够高效、及时的处理和监控各种数据信息[5]。电力信息通信在用电领域中的主要是在电力营销管理、电能计量管理、用电信息采集等方面应用，以此为基础就需要科学选择电力信息通信方面，保证电力信息通信网络能够稳定、高效运行，确保用电信息采集的有效性和准确性，维护用电用户和电力系统之间沟通良好，为用户用电的可靠、安全提供保障。
三、结语
总的来说，随着不断提高的科学技术水平以及快速发展的社会经济，我国电网建设规模不断扩大，用电量和输电量都逐渐增加，这对智能电网建设提出了新的要求。在建设智能电网的过程中，需要加强对电力信息通信的应用，这对提高智能电网环保性、安全性、可靠性、互动性、高速性等方面的需求，以及更好的满足建设要求都具有重要作用，能够大大提高用户用电质量。
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(1)受网络宽带影响严重。企业通信技术的应用离不开宽带网络的支持，但目前由于企业信息化的普及使得用网人数大大增加，大部分时间段宽带网络都比较繁忙，出现网卡或者断网的现象，导致企业视频会议等项目不能按期执行，给企业带来一定的损失。
(2)受网络覆盖率的影响严重。虽然目前我国的网络系统被大力的普及，但还是有少数地方没有能够得到网络的使用权。我国总体的网络覆盖率还比较低，有些地方的网络通信铺设十分困难，即使铺设好了也会受种种因素的影响出现网络不够通畅、网速过慢等现象，给部分地区的企业信息化发展造成严重的阻碍。(3)受网络维护的影响严重。随着我国网络系统的普及不断增长，企业网络维护的难度也越来越大。在企业运用通信网络的过程中，常会出现信息丢失、侵入病毒等现象，网络的安全环境令人堪忧，使企业面临信息安全的威胁。因此，网络的维护工作越发重要起来[2]。
(1)移动终端应用于物联网。在移动通信网络中，移动终端拥有与网络信息节点实现同步移动和随时通信的特点，物联网拥有众多的信息节点同样也要与移动终端实现实时实地的交流与跟踪，所以这一部分可以运用到物联网中。移动终端现阶段只能做到数据和语音通信功能缺乏信息感知和物品的全面控制功能，因此，需要在设计过程中移动终端设置传感器或在现有的传感器技术上增加移动通信的功能，才能在物联网中将相关的移动节点相连起来，实现移动通信技术和物联网的连接。
(2)移动通信传输网络应用于物联网。移动通信传输网络可以将远距离的不同节点的数据信息实现相互连接和传递，也就是可以实现远程传输，物联网是一个跨越不同领域和地域的系统，要实现信息的远程传输在这一方面完全可以将在全球范围内可进行信息传递的第三代移动通信网络应用起来。只有移动终端能够快速地接入高速稳定的宽带才能让无线的物联网做到信息传递畅通无阻，这也是要求无线移动通信向更高的技术层面发展，而我国近年来一直在推动着宽带提速，相信会让物联网的发展更为顺畅。
过去两年, 互联网企业和部分传统行业已经加紧移动互联网的布局, 手机应用成为各行业互联网化的实现载体, 移动支付方式发展迅速。根据中国互联网络信息中心 (CNNIC) 发布的报告数据, 截止2015年6月, 我国手机网民规模达5.94亿, 网民中使用手机上网的人群占比由2014年12月的85.8%提升至88.9%。
移动互联网支付技术已经成熟, 产业链, 正在加速渗透到消费生活工作的各个方面。移动互联网支付引入高速公路管理收费已经具备条件。
移动上网设备普及、网络环境的日趋完善、移动互联网应用场景的日益丰富, 移动商务类的应用发展迅速, 成为拉动网络经济的新增长点, 互联网拉动消费作用更加显著
1 高速公路非现金收费现状
目前, ETC (Electronic Toll Collection) 不停车电子收费系统是解决收费站拥堵、提高公路通行效率、促进节能减排的有效方式, 在国内外普遍使用。ETC不停车收费系统在节约人工成本, 节省通行时间等方面科技优势明显, 是当前高速公路非现金收费方式的最佳选择。截止2015年3月, 我国ETC系统用户数量已经突破1400万, 即将实现全国29个省份的联网, 主线收费站ETC覆盖率达到100%,
目前有大量车辆由于不常走高速公路等原因, 没有安装使用ETC设备, 在驶离高速公路时只能走人工收费车道, 在部分车流量较大时段出口收费站会产生拥堵的情况。如何提高这部分车辆通过效率, 缩短其在收费窗口的停留时间, 就成为一个非常有意义的课题。“互联网+”时代的技术革新为我们提供一个新的解决方式, 移动互联网支付的飞速发展为不使用ETC设备的道路使用者提供了更多的支付选择。
2 移动互联网支付方案
“互联网+”高速公路收费, 充分发挥移动互联网的积极作用, 为公众提供多元化的服务, 同时也极大地促进公路交通服务转型。
移动支付也称为手机支付, 就是允许用户使用其移动终端 (通常是手机) 对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式。
当前移动支付主要分为近场支付和远程支付两种。近场支付是一种短距离高频无线通信技术, 允许电子设备之间进行非接触式的点对点数据传输。目前, 实现非接触式移动支付技术方案主要有三种, 分别是RF-SIM、SIMpass和NFC技术标准。国内有部分高速公路企业正在研究推进相关应用, 但是由于其对终端设备硬件要求较高, 多年来近场支付在国内始终没有发展起来, 目前还无法大规模进行实际推广使用。
远程支付是指基于移动网络, 通过WWW、SMS、GPRS、STK等方式远距离完成支付行为。目前使用最广泛最典型的应用场景通过移动互联网使用移动终端发送支付指令进行的支付方式。
通过对多种移动支付实现方式的分析比较, “互联网+”时代移动互联网支付方式成熟度最高, 已经深入到消费领域的各个行业, 是目前最适宜引入高速公路收费的方式。
移动互联网支付高速通行费方式主要有以下两种。
1) 出口收费站扫码支付。
随着二维码技术的不断发展, 扫码支付方式已经在零售商业系统后广泛推广使用。扫码支付高速通行费, 车辆在驶离高速公路进行缴费时, 不再使用现金支付, 而是用手机上的扫码工具软件扫描二维码进行在线支付, 支付成功后抬杆放行。这种方式需要在收费窗口外加装二维码显示设备, 供驾驶员扫码支付。
扫码支付对于非现金支付带来很大便捷, 但是车辆在收费窗口停靠位置对能否方便扫码有很大影响, 另外扫码支付操作流程需要收费窗口处完成需要一定时间, 因此这种交费方式在缩短通行时间方面并没有太大改善。
2) 在线预交费。
在线预交通行费方式充分利用“互联网+”和大数据技术, 是对ETC不停车收费的有益补充。车辆驶入高速公路时, 在入口收费站领取通行卡, 使用者通过手机APP缴费软件, 依据通行卡卡号、车牌号、入口站信息、入口时间等信息确认持卡, 选择出口收费站后手机软件自动计算需交的通行费, 然后通过各种在线支付方式交费。车辆驶离高速公路时, 在出口收费站上交通行卡, 收费员刷卡后台收费系统确认卡已交费, 抬杆放行车辆。
预支付方式使用移动互联网支付技术, 使用上十分方便快捷。入口领取通行卡后, 在行驶全程中任意时间都可以进行支付, 例如在服务区休息时完成在线预支付, 在驶离高速公路时刷卡确认即可离开, 测试处理一辆出口车辆时间比人工收费节约一半的时间, 可以有效缩短车辆停留时间, 缓解收费站拥堵的作用更加明显。
移动互联网支付技术在过去几年发展中已经体现出巨大的便捷优势, 公众的认可程度逐步提高, 安全性等方面也比较可靠。在高速公路通行费支付场景中, 可以通过开发专用手机APP程序来实现, 也可以通过支付宝、银联支付等三方支付平台进行。
3 移动互联网支付面临的问题
“互联网+”的基础是互联网, 移动互联网支付功能的实现离不开移动互联网, 没有网络作为支撑, 移动支付应用就是空中楼阁, 无法实现。要确保网络的畅通, 既包括高速收费系统网络的畅通, 也包括用户手机上网畅通。高速公路收费系统的网络除了保证专用网络不中断, 同时应充分利用电信运营商提供的VPN网络、3G4G无线网络做备份线路, 确保交易数据可以实时传递到收费站和结算中心。目前电信运营商的信号基本都实现了收费站地区的全覆盖, 对手机信号不佳的收费站, 可以与当地电信运营商合作, 在收费站建设基站, 来保证移动互联网支付功能。目前我国电信运营商的网络服务质量不断提高。以山东为例, 根据山东省通信管理局发布的2015年上半年电信服务质量通告, 三大运营商的互联网接通率均大于99.9%, 基本可以保证手机支付顺利应用。
移动互联网支付给高速公路收费带来新的便捷体验的同时, 不能忽视安全的重要性。在实际应用中需要与时俱进, 技术条件确保支付安全的要求, 使公众放心接受和使用移动支付工具, 移动互联网支付才能在高速公路领域有更广阔的发展前景。
摘要：在全球新一轮科技革命和产业变革中, 互联网与各领域的融合发展具有广阔前景和无限潜力, 正对我国经济社会发展产生着战略性和全局性的影响。本文介绍了“互联网+”时代背景下, 移动互联网支付在高速公路收费场景下的应用, 并提出了相应的技术实施意见。
关键词：互联网+,移动互联,支付,高速公路
参考文献
[1]中国互联网信息中心 (CNNC) .第36次中国互联网络发展状况统计报告[R].
[2]阿里研究院.互联网+:从IT到DT.机械工业出版社.
关键词：信息通信工程；传输技术；应用
随着人们之间的联系越来越密切，传输技术的出现成为必然。其体积小、信号稳定、便捷的特点成为被客户接受的主要原因。而建立高效化的信息传递方式正是现代社会所需要的。
一、信息通信工程中传输技术的特点
信息通信工程中传输技术的特点主要体现为三个方面：（1）传输技术的产品体积小，如新型的光纤收发器仅有手掌大小，同时其设备的单板化也是其外形上的明显变化之一。其优点在于减少了设计成本，同时提高了通信效率。（2）新型通信技术具有更多的功能，将独立设备的功能综合在一起。使传输线路的容量利用率得以提高，降低了光缆纤芯占用量。（3）一体化是传输技术产品的主要特点之一，这种产品主要的特点体现为：单体设备的功能和运行速率的结合。并且将不同速率的接口板卡与传输设备通过SDH传输技术连接在一起，可在传输效率一定范围内的规定的随意取值。
二、传输技术在通信工程中的应用
宽带局域网、本地传输网和长途传输网是传输技术的主要表现形式，其中WDM和SDH的共同使用解决了波长信号不稳定的问题。而ASON同WDM的结合则加速了EDFA的商业化进程，从而构建强大的信息网络。本地传输一般以市、县作为起点，但这样使SDH产品在光纤利用率上存在一定问题。本地传输网络中应用信息传输技术主要体现为WDM，ASON与SDH的结合体等，其加速了信息传递速度，并促进了通信经济效益的提高。宽带局域网则以SDH技术为核心。接入方式为有限电视或个体网络的ASDL、Modem以及HFC。企业用户则为LAN连接，从而完成对不同宽带用户的连接。基于现代技术，TDM机制之提供恒定速率的语音信号，而关于SDH传输技术应用处于试用阶段，功能需进一步拓展，如何解决其高成本也是行业关注的问题。目前，MSTP技术是对该问题的主要解决办法，利用该技术建立的信息传递平台可涉及ATM、MPLS以及以太网技术。
三、传输技术在信息通信工程中的应用实例及发展前景
随着通信技术的提高，传输技术的应用更加广泛。无论是SDH、ATM或是MPLS都在信息通讯中占据重要地位。并且相关技术和质量监督体系的建立促进了通讯传输技术的规范化。并要求企业出台更加完善的管理措施以适应快速发展的信息传输技术，通常情况下，企业质量管理部门应与子公司总QM共同完成对信息传输产品的质量监督，确保产品的高质量生产和应用。并且确立正确的质量控制和改善方针，并严格按照质量管理体系执行。我们通过几传输技术的应用进行具体分析：
（一）SDH系统的应用
SDH技术实际上是指同步数字技术，它以SONET为核心，以光纤传输的数字传输体制为对象。利用帧结构的信号安放进行信息传输。信号通过电路层以一定的速率向光纤传输，并将进ADM的光信号转化为电信号，通过DDF接口将其连接到用户，为用户提供电信号。
（二）WDM系统的应用
WDM系统技术用于不同波长的光信号转换。即系统在利用发射机发射波长长度不等的信号后，信号将通过光纤节点并实现自动解除，该技术在无OE的前提下可与ADM、OXC或者OADM联合实现光信号转变。
（三）ASON的应用
ASON是智能化通讯技术发展的结果，在信息传输上具有优越性。ASON的主要工程是与IP融合对网络资源进行保护，其兼具了SDH与WDM共同优点，是对网络资源的共享的扩展，ASON可优化智能化光网路由，具有高度的可扩展性。
（四）传输技术的未来发展前景
传输技术为信息通信的发展提供了较多的方便，并且具有长远的发展前景。上文我们对具有代表性的ASON的技术进行了分析。随着信息通信技术的发展，ASON技术系统的功能将进一步增强，容量和保护功能进一步增加，并在实现信息传递的基础上逐步实现智能化。同时，对网络资源的自动搜索是ASON功能拓展的主要方向之一。通信设备的一体化和小型化符合未来发展的趋势。众所周知，信息通信技术是城市化进程的重要表现形式，而现代城市集成化发展已成为主要趋势，基于此的城市信息技术已经朝着体积更加小、产品一体化的方向发展，以改善逐渐拥挤的城市空间。另外，高新技术的成本控制十分重要，传输技术在对传统技术进行改革的基础上也将逐渐实现低成本化，而这依赖于信息技术的快速发展。
四、总结
经济的发展促进了人们之间的信息交流，这使得其对信息技术的高效性的需求提高。当然，现代城市逐渐变得拥挤，因此信息技术的发展将朝着小型化和高效化的方向发展，在通信技术中，传输技术满足了这一特点，在数字通信上、网络传输上为人们提供了较大的方便。但传输技術的发展还处于探索阶段，应不断探究以设计和应用符合人们需求的产品，致力于提高我国通信质量。（作者单位：海南师范大学）
参考文献：
[1] 王建旭.传输技术在信息通信工程中的有效应用分析[J].硅谷，2013，2（5）：123-125.
[2] 宋传扬.通信工程传输技术的应用分析[J].中国新通信，2013，2（9）：87-89.
【拓展1】WIFI-Doc 与MirrorOp Receiver 想过您可以用手机或是平板来操控电脑吗？下面给大家介绍两款软件，让您可以通过手机轻松分享电脑上的内容，教师通过此种方法控制屏幕能够与学生在课堂上更好的互动。
1.Wifi-Doc 与MirrorOp Receiver WiFi-Doc可以将自己的屏幕透过网络投射到装有收屏端的装置上，如电脑，投影机，手机或是平板，让使用者能够轻松地与朋友分享自己手机上的内容，或是教师可以自由在课堂上与同学互动，而不必被套在讲台上，彻底实现“无线传屏”。
MirrorOp Receiver是一个收屏端，它的作用是给发送端提供一个接收器名字和IP地址，方便发送端连接。
提醒：WiFi-Doc支持微软的PowerPoint、Word、Excel和PDF文件。
我们以手机控制电脑为例，提前在手机端装WiFi-Doc，在电脑端装MirrorOp Receiver,并使他们处于同一网段下。【这里手机用的是Android系统，IOS系统的也可以】 操作步骤如下：
（1）下面这张图片是电脑端MirrorOp Receiver 打开时的画面，有接收器的名字以及IP地址；
（2）接着我们来看手机端的画面：
（3）点击手机端的Wifi-Doc，会出现如图所示的画面：
（4）点击上图的粉红色图标，连接到所选择的设备上，（如果未搜寻到上述设备，可以手动添加IP地址）会出现如下图所示的画面：
（5）我们先以PPT为例讲解，点击上图的文件，出现如下图所示的画面：
（6）点击Download（这里我们将要演示的文件放在Download中），出现如下图所示的画面：
（7）点击1-副本.ppt，出现如下图所示画面：
（8）此时，我们看到电脑端也出现了和手机端一样的画面，如下图所示：
随着在手机端PPT触屏换页，电脑端的PPT也在跟着换页，这样就可以轻松实现老师将手机上的PPT共享给全班学生。下面我们再以图片为例给大家介绍这两个软件：（1）返回到此页面，如下图所示：
（2）点击图片图标，点击下图的Camera图标：
（3）在Camera中 选中一张图片，如下图所示：
（4）此时我们看到电脑端的屏幕上显示如下图所示的画面：
当我们在手机端放大缩小图片时，电脑端的图片也会同时放大缩小，同样能实现老师将手机端的图片共享给学生，与学生交流。
有了Wifi-Doc与 MirrorOp Receiver，给学生与老师课堂互动提供了很大帮助。
【拓展2】百变遥控 百变遥控是一款通过手机遥控电脑鼠标、键盘的软件。能让您的手机变成无线鼠标、无线键盘以及无线重力感应手柄！百变遥控可以用在教学中，通过它老师可以在教室任一角落遥控电脑端，与学生进行交流。
百变遥控几个主要的功能面板：（1）触控鼠标面板
鼠标功能面板，我们可以调节鼠标的灵敏度，左右键的按钮和滑动控制区等都是基本的必备环节。手机的音量键可以用来控制滚轮。另外，这里还加入了重力感应功能。
（2）全键盘面板
在鼠标无法完成操作的时候，我们就需要用到键盘功能了，这里想要强调的是，应用提供的全键盘不同于手机上的全键盘输入法，这里的全键盘不仅能进行一般的输入操作，电脑的快捷操作也都可以实现，比如复制粘贴的Ctrl+C和Ctrl+V，还有Ctrl+Alt+A截屏，Alt+F4关闭程序等等。
（3）PPT演示功能面板
当进行PPT演讲时，你的手机就可以控制PPT全屏和上下翻页功能了。此外，它还能将鼠标变成显眼的光标来协助演示。做这一切时，演讲者不用趴在电脑前操作，而可以站在投影前更自由地演讲。
（4）系统管理功能面板
系统管理功能基本上就是一键关闭。具体内容有：结束任务、锁定、注销、待机、休眠、重启、关机。
（5）文件互传面板
文件互传面板包含本地文件夹和远程文件夹，本地文件夹是你手机里的文件，远程文件夹是被控电脑里的文件，这里手机端不仅能打开远程文件夹，还可以将文件在本地与远程实现互传。
（6）媒体播放功能面板 媒体播放功能可以方便的控制媒体播放器，而不用再用鼠标来点来点去了。我们可以点击播放、暂停、全屏等按键，还可以调节音量、快进快退、上下篇切换，从这一点上看，手机更近似于DVD遥控器的角色了。
下面介绍百变遥控如何用手机控制电脑：（提前在电脑端和手机端安装百变遥控）
这是电脑端百变遥控未和手机端连接时的画面，如下图所示：
这是手机端百变遥控未连接时的画面，如下图所示：
启动百变遥控，将电脑端与手机端通过IP配对连接即本地连接（也可以点击远程连接，此时系统会给你一个测试帐号，通过帐号与密码实现连接）下图是电脑端连接好的画面：
下面是手机端连接好的画面：
下面我们以演示PPT为例给大家介绍：
手机端操作步骤：百变遥控界面——文件互传——远程文件夹——点击F盘（找到存放文件的硬盘）——点击现代教育技术学习理论的PPT /幸福公开课视频——点击远程打开。电脑端的画面如下图所示：
返回主页面，在手机端点击PPT演示功能面板，点击面板上的放映按钮，电脑端显示画面如下（呈现全屏的放映状态）：
当在手机端点击PPT演示功能面板上的上一页和下一页按钮时，电脑端的画面也会随着翻页，包括鼠标的左右键功能、黑屏功能等都能实现。
如果打开的是视频，那么我们要用到百变遥控的媒体播放按钮，可以点击播放、暂停、全屏等按键，还可以调节音量、快进快退、上下篇切换等，很方便，有了百变遥控，教师在教室的任一角落都可以控制，相当于手里有了一款遥控器了。
平板简介及其在教学中的应用
活动1平板电脑简介
1.1平板电脑简介
平板电脑简称Tablet，是一种小型、方便携带的个人电脑，以触摸屏作为基本的输入设备。它拥有的触摸屏允许用户通过触控笔或数字笔来进行作业而不是传统的键盘或鼠标。用户可以通过内建的手写识别、屏幕上的软键盘、语音识别或者一个真正的键盘（如果该机型配备的话）进行输入。目前平板电脑主要有三大系统，分别为谷歌安卓系统、苹果IOS系统、微软Win8系统。平板是集成了多种设备特性的多媒体移动设备，它集合了笔记本电脑、电子书、有线设备、手机以及电子相框等诸多功能。1.三星平板
三星平板电脑的型号有好多，包括三星 GALAXY Tab系列，三星p系列，三星（SAMSUNG）XE500T1C-A01CN，三星 N8010，三星N8000等等，三星平板用的是安卓系统。
2.苹果平板电脑
苹果平板电脑是由美国苹果公司推出的一款名为“iPad”的触摸屏平板电脑。iPad的功能，包括浏览互联网、收发电子邮件、操作表单文件、玩视频游戏、收听音乐或者观看视频。
从外观上看，iPad就是一个大号的iPhone，运行的是iPhone OS的操作系统，支持多点触控，内置了地图、日历、youtube、itunes store等应用，同时还可以运行所有App Store的程序。
3.Microsoft surface
Surface是美国微软公司推出的全新硬件品牌。这款平板电脑采用镁合金机身10.6英寸显示屏，配备USB 2.0或3.0接口，使用Windows 8操作系统。微软官网将其称为“全高清显示屏”，屏幕比例为16:9。
iPad虽然比笔记本小，但是它同样拥有强大的处理器，同时它的屏幕也够大足以与纸质书本以及其他课程材料相媲美，而且更具交互性。除此之外，iPad还提供一些其他辅助工具，例如录音功能可以帮助有视力障碍的人，可以调整字体大小以满足那些有听力缺陷的人，在未来，一些iPad app甚至可以让我们创造自己的媒体。
1.2平板如何运用于课堂上及怎样实现一对一的数字化教学
1.平板如何运用于课堂上
数字化学习是信息时代学习的重要方式。现如今，我们的教学手段越来越先进，从笨重的台式电脑到轻便的可携带的笔记本电脑，到现在我们可以用平板真正的实现随时随地学习，平板已逐步走入我国中小学课堂。那么平板如何运用于课堂上呢？
教师在教学中使用最多的方式就是使用讲台前的电脑投影到大屏幕上，教师因为要控制电脑课件，所以离不开讲台，这就导致了教师缺少走下讲台与学生的互动和沟通。为了让教师彻底解放双脚，真正的走到学生中去，我们可以使用一些控制软件让教师通过ipad控制电脑，就像在电脑前面操作一样，而且教师可以使用直观的操作方式如触摸以及缩小或放大的手势来操作电脑中的应用程序以及幻灯片。试想一下，教师在讲课同时既要兼顾学生的感受又要操作电脑，往往会顾此失彼。如果教师使用ipad控制电脑，在播放幻灯时轻轻点击一下ipad屏幕就会显示下一页，浏览网页时手指滑动屏幕就可以让页面滚动，如果学生看不清屏幕上的文字，教师可以双指滑动屏幕缩放显示内容，学生演示课件，教师可将ipad交于学生，利用虚拟键盘可以进行填空作答等。
在教学中可以用的遥控软件有百变遥控器，向日葵，将其受控端装在要控制的电脑上，主控端装在平板上，根据要求设置，便可以进行控制。2.平板怎样实现一对一的数字化教学？
一对一数字化学习是指课堂中的每个学习者都拥有一台可交互的数字化学习设备，如笔记本电脑，平板电脑，掌上电脑和智能手机等。那么平板怎样运用于课堂上呢？PAD不仅仅可以安装与课本教材配套的多媒体电子书籍，供学生阅读学习，还可以主动给学生出题目、改作业、提出学习建议等。（1）课堂上
现代化的教学设备中，电子白板取代了传统的粉笔、黑板，学生的课桌上摆放着一台台平板电脑。课件可在授课教师的电子白板和孩子手中的平板电脑上实现同步；孩子们用平板电脑完成与老师的互动，与同学探讨解题方法、完成习题；习题讨论结束，随堂测验开始，通过教师点击电子白板上的功能按键，考试题下发到孩子们的平板电脑上；十分钟后测试完成，孩子们通过互联网将“考卷”上传;教师可选择性地将“考卷”展示出来。传统印象中严肃、紧张的课堂气氛，完全没有出现在这堂短短40分钟的数学课上，同学之间、师生之间，参与者无不兴致盎然。
老师们上课所使用的书和传统的纸质书已经发生了很大的改变，那么教师的教学设计，或者说他的教学方案，他所拥有的教学资源、他的课件，全部以一种电子书的学习输入到学习终端中，在一对一的交互式学习过程中，教师用电子书讲授，学生用电子书学习，这既改变了教材的呈现方式，又改变了学生的赏析方式、课件的演示方式，最终成为学生个性化学习的资源。学生人手一机，动态的教学过程用iPad来承载，它同时就记录了按照学生个性化学习过程的学习轨迹，它包括了预习的轨迹、赏析的轨迹、作业的轨迹，以及评价的轨迹等等。当然学生也可以用平板进行自主学习和合作学习，在学习的过程中遇到难题，可以找专家帮忙解决，也可以找同学共同探讨等等。
这种一对一的数字化学习倡导以学生为中心的教学模式。使学生能够在教师的指导下，充分利用网络上丰富的教育教学资源进行主动的、个性化学习，在保留了课堂教学形式的同时，充分注意到学生个性化学习的特点。（2）教育App 教育App简单来说就是指在移动终端上运行的一些教育类软件。IPad针对学生开设的教育软件种类繁多，有色彩亮丽的画面和图片，实现人机交互，让学生在尝试中发现学习的乐趣。比如思维导图软件，不仅能够帮助学生记忆知识，还能发散学生的思维。
学生在使用iPad进行辅助学习时，会面临各种信息要进行选择。如何从众多的软件产品中挑选出适合自己的一款，则要我们通过不断的试验和验证。例如，苹果的iTunes U汇集了世界各地教育机构发布的350 000多个教学资源，想要从中选择出适合自己的产品，就要求学习者有足够的辨别和选择能力，需要教师或家长对其进行指导学习，在最短的时间找出最适合自己的产品。3.学校的wife环境 网络的便利让老师可以更加轻松和快捷地引入信息，和学生做网络的互动等等，对于提高教学的质量是有好处的。因此，在将平板用在课堂上之前得考虑到，为了保持整堂课顺利进行，整个教室的wife环境是否具备一个班的所有平板都能连网。能连网后，网速怎样？会影响学习吗？这一系列问题都是需要考虑的，因此希望学校可以加强无线网络建设，让大家都能用上稳定的网络。
1.3平板给教学带来的好处是什么？有什么意义？
1.平板电脑可以激发学生的学习兴趣
在网络迅猛发展的今天，学生们对QQ和网络游戏的兴趣要远远高于单调枯燥的课堂，甚至越来越多的学生因为迷恋网络而对学习提不起半点兴趣，因此，平板电脑走进课堂势必会极大地激发学生们的好奇心和参与度，如果教师可以借助学生们玩游戏的心理，将教学内容设置为一种游戏，让学生们在主动探究与合作学习中过关升级，那么学生们就会逐渐地回归课堂，学生们的学习兴趣也会得到有效的激发。iPad走进课堂，给学习增添了无限乐趣。人手一个学习终端，每名学生都参与其中，配合专门开发的软件，教师能及时地掌握学生真实的学习情况，从而进行有针对性的指导。
在合作学习方面，相比传统个人电脑，iPad大小合适的屏幕、多点触控技术、及时的信息反馈、海量的资源应用等优点能够比较好的支持合作学习。借助iPad丰富的功能，教师也能准确方便地记录学生完成作业的情况，并与学生一起对其进行评价，这让学生的主体地位出现了一些变化，成为课堂作业的评价者。在学生投入学习方面，iPad良好的交互界面让学生更投入，学生对iPad最初的新鲜感会随着时间而消退，但当正确认识学习工具的作用后，不会影响他们的使用兴趣。
2.平板电脑的移动便捷性
平板电脑的出现，以其简易的触摸屏使用，图像和声音兼备等特点，成为最佳的电子书包。学生只要用手轻轻触摸点击屏幕，即可找到需要的电子教材资源。家长也不必再担心学生每天要背沉重的书包上学，也不用担心忘记带课本的学生丢三落四，而且，这样也节省了一大笔的教材费用开支，不存在出现教材破旧和过时的问题。
3.平板电脑进入课堂可以完成分层教学与分层辅导
不同的学生有着不同的学习能力和学习基础，他们对知识的掌握也自然有快有慢，面对不同层次的学生，我们主张采用分层教学和分层辅导，随着平板电脑进入课堂，分层教学会得到很大的完善。比如我们可以将练习题按难易程度分为基础题、重难点题、拓展题，为不同的学生布置不同的习题，学生直接在触摸屏上答题，任课教师在后台系统上能够看到每位学生的答题情况，掌握全班答题情况的分析数据，并根据实时反馈进行辅导和讲解。因此，采用平板电脑教学可以得到学生们对学习情况的直接反馈，更好地做到因材施教，更好地完善分层教学和分层辅导。在教学应用方面，高年级最常用浏览器、ibooks功能，在数学科目中使用game应用；低年级以游戏应用为主。
综上所述，iPad在课堂上的应用，对改变传统课堂结构，促进学生自主学习方面有着很好的作用，每名学生都能在课堂上成为积极的参与者而不仅仅是看客；教师也能及时了解学生真实的学习情况，随时准备解决他们面临的问题。iPad作为一个专门的教学移动平台，将进一步推进教学信息化，使教与学不再受地域、时间的限制，而且在提高课堂教学效率、尊重学生的主体地位和个性化教学方面起到了良好的促进作用。
活动2 IPAD在教学中的应用
2.1 IPAD如何连接投影仪
如何用ipad连接投影仪来演示PPT？
Ipad连接投影仪，需要使用专用的VGA连线方可连接显示输出设备。如下图所示：
第一步先说在投影机上显示照片或视频的方法。
直接连接投影机是不出图像的，要想在投影机上看到iPad上的照片或视频，必须播放它们才会显示。
第二步来说把教学常用的PPT通过iPad显示在投影机上的方法。
首先还要在软件上再下功夫。必须做到以下两点才可把iPad的PPT文件在投影机上显示。
1.你要先下载一个苹果的类似PPT的制作工具Keynote，安装在iPad上。有了这个软件，可以把电脑上的PPT等转到iPad上。当然也可以用Keynote来制作幻灯片，功能也很强大，只是开始不大熟悉。2.连接投影机后，打开Keynote上的演示文稿，包括从电脑转来的PPT，此时投影机依然无图像，只有点播放才会看到投影机的图像，只是这时iPad上没有图像，代之的是个简单的操作界面，可以滑动或点击换片。
【扩展】平板中的PPT哪里来？——云盘。如果有事先已经做好的PPT，可以放在云盘里，在连网的状态下直接下载就可以，既方便又安全。云盘是互联网存储工具，是互联网云技术的产物，它通过互联网为企业和个人提供信息的储存，读取，下载等服务。具有安全稳定、海量存储的特点。比较知名而且好用的云盘服务商有360云盘、百度云盘、金山快盘、够快网盘等。是当前比较热的云端存储服务。你只需要百度这些网盘名称，打开登录界面，注册一个帐号就可以用了。
2.2手写记录软件showme Showme软件可以将平板变成交互式白板，可以记录屏幕的内容转换为视频，并可以将视频发布到网站上供人学习，是交互式视频教学的好工具。Showme是一个由用户产生内容、用户消费内容的开放学习社区，在Showme中，用户通过iPad上的客户端App，采用录屏方式创作教学内容，再经由社区分享到需要这项学习资料。Showme的愿景是将世界上各个领域优秀的专家和教师链接起来，为学习者提供优秀学习资源。Showme的特点是产生知识、浏览知识的成本都比较低。Showme主要有以下功能：（1）在白板上画图并录制
Showme的iPad客户端白板功能极其简单，只有7个颜色画笔、橡皮擦、图片三项功能。点击开始录制按钮后，在屏幕上的所有记录和语音都会被录下来。用户可以随时停止时间线，并用充足的时间来完善白板上的内容。
（2）发布
录制好之后，iPad可登陆社区，并将保存的录屏片段上传至社区，分享方式可分为私密（他人可通过URL直接访问）、朋友（推送至订阅时间线）和公开三种方式。当然，发布任何内容都是不需要审核的。
（3）基于话题和用户订阅
Showme提供基于话题和用户的订阅功能，学习者来到社区之后，可以选择自己感兴趣的话题订阅，之后如果他人制作的学习资源被标记为这个话题，那么这个资源便会出现在订阅时间线上。除了话题，还提供关注某个用户发布的学习资源。
2.3 IPAD教育软件应用
1.bContext软件简介 bContext是苹果里的一款应用软件，它主要是通过将静态的文本（PPT、PDF、静态的图像）与音频、写作和绘画等相结合来呈现的一个应用程序，这个程序可以让任何人将视觉与语言元素添加到复杂的想法中而为人们更好地理解。要使用bContext，只需从App打开一个标准文件（PDF格式，PPT，JPG，或gif）。然后，音频记录的同时在屏幕上绘制一个会话。任何人都可以查看记录的“语音幻灯片”，友情链接可以通过电子邮件共享，可以在带有HTML5兼容浏览器的任何电脑或移动端观看。用户可以方便地通过Twitter，Facebook，LinkedIn，YouTube或电子邮件分享他们的语音幻灯片。语音幻灯片也可以嵌入到博客或免费的网站上。
它有以下特点：（1）语音记录（2）添加音乐曲目
（3）绘制时五颜六色的笔和荧光笔的选择（4）添加文本/网页截图
（5）编辑您的语音幻灯片单独更改符号或语音（6）搜索照片
（7）公共嵌入HTML代码（8）导入PPT、PDF和Dropbox的或GDrive的图像（9）创建和管理私有组
（10）文件转换为MP4或上传到YouTube（11）提词器（12）上下文评论
在教育方面，此款软件可以用于翻转课堂实录课，解释难懂的概念，通过创建引人入胜的内容并分享在网站或博客上与大家共享，是一款很实用的应用。2.Explain everything简介
随着移动学习终端的普及，微课程也越发受欢迎。微课程以其短小精悍的在线视频为主要呈现方式，围绕某个课题或学科知识点进行知识讲解、例题习题、疑难问题、实验操作等，这种教学过程或相关资源为学生的学习提供了很大的便捷性。那么怎样制作微课程？
Explain Everything是一款简单易用的能够让您在演示文档上做注释和旁白的设计工具。运用Explain Everything灵活多样的设计工具，您可以创造出动态交互式的课程，活动内容，评价和教程。用Explain Everything把iPad变成交互式的电子演示白板。
Explain Everything的优势是很明显的，首先它的功能明显强出很多：能导入各种文件甚至视频、能缩放、可以插入一些简单的图形、有激光笔/鼠标、以及页面内对象的分层叠放等等。而且它允许用户将成果发布到各种场合。它的界面如下图所示：
平时教师在教室里讲课，其实有相当大比例的学生记不住老师所讲的东西，而回答学生问题的时候老师总是需要把讲过的东西重讲一遍。经常这样做，作为老师会觉得比较失落，因为会觉得作为老师没有启发学生提出什么有价值的问题，而仅仅是在唤起他们的记忆而已。有了Explain Everything，就不用反复讲相同的内容。它录制的内容跟课堂录像绝对是不一样的，课堂录像的观众感觉是在旁观一个课程，而Explain Everything则是把老师的板书呈现给学生。3.思维导图imindmap简介
思维导图是应用于记忆、学习、思考等的思维“地图”，利于人脑扩散思维的展开。将思维导图应用于学习中，能够很好的帮助学生记课堂笔记以及课后复习，在平板上运用思维导图会更加便捷，可以自由缩放整个图。思维导图这款软件不仅适用于学生，也适用于老师，教师运用思维导图，教案的篇幅减少了相当大一部分，并且教案变得更容易修改，方便老师回顾。下面我们来介绍imindmap思维导图工具。Imindmap界面如下图所示，（小编在下图简单做了一个学习理论的概要，红色椭圆部分是根据需要增加的导图框）可以根据需要自行编辑：
思维导图的优势：
（1）关键词、线条、色彩、图像并用，促使学生使用个人的联想能力，增加知识回忆的可能性；
（2）思维导图结构清晰，层次分明，老师、学生都方便对信息进行组织和管理；（3）学生通过思维导图能够形成学习和思维的习惯，能更快的学习新知识和整合旧知识。
2.4Ipad中演示文稿软件keynote和slideidea.现如今PC上单调的 PPT 演讲模式已无法满足越来越凸显的移动办公、移动演讲的需求，下面给大家介绍两款演示文稿软件，让幻灯片与众不同！1.keynote
Keynote 是一个演示幻灯片应用软件，不仅支持几乎所有的图片字体，还可以使界面和设计也更图形化.Keynote还有真三维转换，幻灯片在切换的时候用户便可选择旋转立方体等多种方式。借助预演幻灯片显示功能，能让演示的节奏更自然流畅。观众在主屏幕上欣赏你的演示的同时，你可以在次屏幕上看到当前和下一张幻灯片、讲演者注释、以及时钟和计时器。Keynote的功能：
（1）主题，提供统一风格的配色格式，包括文字，图，表格等；OpenGL-通过3D技术幻灯片切换动画，立方体旋转效果，卡片切换效果，溶解效果等等。（2）支持双显示器: 使用者可以在大屏幕上进行演示，同时在自己的笔记本上看提示等。
（3）导出文件格式有PDF, QuickTime, Flash, JPEG, TIFF, PNG, html(和 jpeg图片)和微软PowerPoint。
（4）幻灯片支持所有QuickTime视频格式(包括 MPEG和 DV)。Keynote的演示方式：
将Keynote Remote添加到你的iPod touch上，你便可以自在地在房间的任何角落进行演示，Keynote Remote通过Wi-Fi将iPod touch变成无线遥控器。在使用肖像模式显示时，你可以看到幻灯片和演讲者注释。无论你在房间的任何角落，手指轻点iPod touch即可开始播放，轻扫则可向前浏览幻灯片。即使你无法亲自上台，也不会影响演示的正常进行。你可以利用Keynote内置的旁白工具录制画外音，并设定好时间以配合幻灯片中的动画、以及幻灯片之间的过渡效果。Keynote的界面如下图所示：
2.让枯燥的PPT起死回生：移动幻灯片slideidea SlideIdea 是一款云端演示平台，可以通过简单的触控操作完成幻灯片制作，演讲者可用平板进行演讲操作，并且可实时和听众发起投票等互动环节，还能在演讲结束后把 PPT 直接分享到听众的移动设备。
Slideidea支持三种平台：ipad,Android和win8.iPad 版的亮点功能要数“幻灯片广播”，该功能使听众能够将演讲者的 PPT 同步在自己的移动设备上播放（画笔也可同步），方法是在浏览器上输入 时，即可进行投票或提问，投票结果或问题会实时显示在演讲的 Slide 中，便于现场的互动。
分享：演讲 Slide 可以通过手机预览、展示参考资源等。SlideIdea 是为移动设备而生的，所以演讲者和观众都可以通过移动端直接预览 Slide，演讲者也可以在平板上进行操作，比如高亮、画笔等功能.移动：可以通过手机遥控，通过移动设备投影。SlideIdea 可以在移动端实现遥控功能，甚至如果移动设备支持投影或和投影连接的话，就可以直接投影演示。播放：触摸手势，投影仪本身在变革。SlideIdea 正在改变传统的投影播放方式，它把平板的操作方式搬到了投影上，同时支持联网数据实时显示，在线播放等功能。
组件：Slide 未来将开放组件市场，让用户可以创建各种组件来实现更多的功能。Slideidea的界面如下图所示：
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