IM通信技术的实现与应用

激光技术在光通信中的应用和发展前景

光通信是一种利用光子传递信息的通信方式，它以光信号代替传统的电信号，在高速、大容量、低损耗等方面具备明显优势。在光通信系统中，激光技术作为光源是不可或缺的关键部分。本文将重点探讨激光技术在光通信中的应用及其发展前景。

激光技术是近年来发展迅猛的一种技术，其在光通信中的应用涵盖了光源、光放大器和光调制器等关键部件。首先，激光器作为光通信中的光源，具备高亮度、方向性好和窄线宽等特点，能够提供高质量的光信号。激光器的高亮度使得光信号能够在光纤中传播更长的距离，提高了光通信系统的传输性能；激光器的方向性好能够减少信号的传播损耗，提高光通信系统的传输效率；激光器的窄线宽有助于提高通信系统的频谱利用率，实现更高的信号传输速率。因此，激光器被广泛运用于光通信中。

其次，激光放大器是光通信系统中的关键器件之一，能够通过将光信号放大来弥补信号的衰减损耗。光信号在传输过程中会因为光纤的衰减而逐渐衰弱，使用激光放大器可以将信号放大到足够的强度，以保证信号能够稳定传输。激光放大器的发展使得光通信系统的传输距离大幅度延长，达到了几百甚至上千公里。同时，激光放大器具备高增益、低噪声和宽带宽等优点，适用于不同频段和需求的光通信系统。

最后，激光调制器是光通信系统中的另一个重要组成部分，用于调制激光信号的强度或相位，实现二进制数字信号的传输。激光调制器的主要种类包括电吸收调制器（EAM）和外差调制器（IM）。电吸收调制器通过输入电压来控制激光信号的强度，适用于较低速率的光通信系统；外差调制器利用信号光与局域光的光强交叉调制，适用于高速率的光通信系统。激光调制器的发展使得光通信系统能够实现更高速率、更稳定可靠的数据传输，为光通信技术的发展提供了坚实的基础。

除了以上关键部件的应用，激光技术在光通信领域还有更广泛的应用。例如，激光技术可用于光纤传感，通过对激光光源进行调制，来实现对物理量（如温度、压力等）的测量。这种传感方式具有高精度、抗干扰能力强等优点，在工业控制、医疗健康等领域有着较大的应用前景。此外，激光技术还可用于自由空间光通信，通过激光光源进行数据传输，可以实现长距离、高速率的通信，适用于航天、军事通信等领域。

ＶＡ　■鬟　【技术应用】　关键通信技术在智能电网中的应用　王若黎　（Ｌ　东核电有限公司　山东烟台２６５１１６）　摘要：　分析关键通信技术在智能电网中的应用。论述ＩＰｖ６应用在智能电网中的必要性，简要介绍Ｚｉｇｂｅｅ及其在智能电网中的应用，并对通信技术在智能电网　中的发展前景进行展望。　关键词：　ＩＰｖ６￣智能电网；通信技术；Ｚｉｇｂｅｅ；　中图分类号：ＴＰ９１文献标识码：Ａ文章编号：１　６７１－－７５９７（２０１０）１们０１５８—０１　Ｏ引言　智能电网是世界电网未来的发展趋势，国内外均寄予极大关注。自　２００６年美国ＩＢＭ公司提出“Ｓｍａｒｔ　Ｇｒｉｄ”即智能电网解决方案后，国家电网　公司提出以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基　础，利用先进的通信信息和控制技术，构建信息化、自动化、数字化、互　动化为特征的中国特色的坚强智能化电网［１］。智能电网就是电网的智能　化，也被称为“电网２．０”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础　上．通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及　先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、　环境友好和使用安全的目标。随着奥巴马上任后提出的能源计划的实施，　美国每年将投入数十亿美元用于智能电网的建设，包括智能电表、自动化　公用事业子站和新的传感器网络等方面，所有这些都将利用ＩＰｖ６提供的充　裕的地址空间和内置的安全功能。ＩＰｖ６是人们期待已久的互联网主要通讯　协议的升级。同时，作为一种新兴的低复杂度、低功耗、低数据速率、低　成本的短距离无线通信技术，Ｚｉｇｂｅｅ有望借助ＩＰｖ６广泛应用的契机与其联　手打造智能电网用户端的最佳解决方案。　１　ＩＰｖ６在智能电网中的应用　１　１什么是ＩＰｖ６　现有的互联网是在ＩＰｖ４协议的基础上运行。ＩＰｖ６是下～版本的互联网　协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，ＩＰｖ４定义的有限地址　空间将被耗尽，地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。为了扩大　地址空间，拟通过ＩＰｖ６重新定义地址空间［２］。ＩＰｖ４采用３２位地址长度，只　有大约４３亿个地址，估计在２００５￣２０１０年间将被分配完毕，而ＩＰｖ６采用　１２８位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算ＩＰｖ６实际　可分配的地址，整个地球每平方米面积上可分配１０００多个地址。具体来　说，ＩＰｖ６的特点有：　１）ＩＰＶ６地址长度为１２８比特，地址空间增大了２的９６次方倍：　２）灵活的ＩＰ报文头部格式。使用～系列固定格式的扩展头部取代了　［ＰＶ４中可变长度的选项字段。ＩＰＶ６中选项部分的出现方式也有所变化，使　路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度；　３）ＩＰＶ６简化了报文头部格式，字段只有７个，加快报文转发，提高了　吞吐量：　４）提高安全性。身份认证和隐私权是ＩＰＶ６的关键特性；　５）支持更多的服务类型；　６）允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展。　１．２　ＩＰｖ６的重要地位　ＩＰｖ６是智能电网等重要应用的基石，其商用将决定性的推动物联网，　智能电网，云计算等新兴应用的发展。将来的智能电网，就是可以做到每　一个相关设备，有一个自己的ＩＰ地址，用户可以通过网络访问设备。目前　的ＩＰＶ４受制于资源空间耗竭，已经无法提供更多的ＩＰ地址，而ＩＰｖ６可以让　人们拥有几乎无限大的地址空间，这使得从发电、输电、变电、配电、用　电和调度的整个过程中所有参与的设备，如智能变压器，智能电表等，包　括用户所使用的家用电器都可以有自己的ＩＰ地址并且共同纳入到智能电网　中，实现电网的双向通信。　２　Ｚｉｇｂｅｅ在智能电网中的应用　２　１什么是Ｚｉｇｂｅｅ　Ｚｉｇｂｅｅ是ＩＥＥＥ８０２．１５．４协议的代名词。这个协议规定的是一种短距　离、低功耗的无线组网通信技术。作为一种面向自动化和无线控制的低速　率、低功耗、低价格的无线网络方案，Ｚｉｇｂｅｅ的通信速率低于蓝牙，且由　电池供电设备提供无线通信功能。Ｚｉｇｂｅｅ支持ｍｅｓｈ网络拓扑结构，其无线　设备工作在公共频段上（全球２．４ＧＨｚ，美国９１５ＭＨｚ，欧洲８６８ＭＨｚ均为免执　照频段）。采用Ｚｉｇｂｅｅ技术的产品可以在２．４ＧＨｚ上提供２５０Ｋｂ／ｓ（１６个信　道）、在９１５ＭＨｚ提供４０Ｋｂ／ｓ（１０个信道）和在８６８Ｍｌｔｚ上提供２０Ｋｂ／ｓ（１个信　道）的传输速率。传输范围依赖于输出功率和信道环境，介于１Ｏ～１００ｍ之　间。由于ＺｉｇＢｅｅ使用的是开放频段，已有多种无线通信技术使用。因此为　避免被干扰，各个频段均采用直接序列扩频技术。同时，ＰｆｆＹ的直接序列扩　频技术允许设备无需闭环同步。具体来说，Ｚｉｇｂｅｅ的技术特点有：　１）成本低：目前符合ＺｉｇＢｅｅ的ＳｏＣ／ＳＩＰ单价已经降Ｎ３美元以下，未　来更有机会达Ｎ２美元，这有效地降低了无线感测网络的建置成本；　２）功耗低：ＺｉｇＢｅｅ在休眠状态下耗电量仅仅只有ｌ　ｕ　ｗ，在距离短通　信的工作状态下耗电为３０ｍＷ，在低耗电待机模式下，两节普通５号干电池可　使用６个月以上；　３），体积小：ＺｉｇＢｅｅ的ＳＩＰ／ＳｏＣ芯片尺寸已经可以缩小ＮＴｍｍＸ　７ｍｍ以　下，和传感器组成的模块已经可以控制在２ｃｍＸ２ｅｍ以下；　４）网络容量大：一个ＺｉｇＢｅｅ网络最多可由一个主节点管理２５４个从节　点，同时主节点还可由上一层网络节点管理，即每个ＺｉｇＢｅｅ网络最多可支　持６．５７ｇ个节点；　５）时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。设备搜索　时延典型值为３０ｍｓ，休眠激活时延典型值是１５ｍｓ，活动设备信道接入时延　为１５ｍｓ；　６）安全：ＺｉｇＢｅｅ提供了数据完整性检查和鉴别功能，采用＆ＥＳ－－　１２８加密算法并支持ＣＲＣ［３］；　７）自动配置简单：终端设备可自动搜索网络，并自动加入网络，实　现“即插即用”。　２　２　Ｚｉｇｂｅｅ的重要性　由于ＺｉｇＢｅｅ技术发展日趋成熟，国内外对无线传感器技术的研究也越　来越深。Ｚｉｇｂｅｅ最初是不支持ＩＰ协议的，目前正式发布的应用规范也都没　有对ＩＰ协议的支持。但是随着ＩＥＴＦ，ＩＰＳ０相关工作的推进，以及Ｚｉｇｂｅｅ内　部成员单位的推动，Ｚｉｇｂｅｅ的智能电力Ｓｍａｒｔ　Ｅｎｅｒｇｙ２．ｏ６用已经开始全　面支持ＩＰ协议。同时，Ｚｉｇｂｅｅ内部成立了ＩＰ—ｓｔａｅｋＴ作组，专门制定　ＩＰｖ６协议在Ｚｉｇｂｅｅ规范中的应用方法。Ｚｉｇｂｅｅ　Ｓｍａｒｔ　Ｅｎｅｒｇｙ２．ｏ６用也将　

软件设计开发本栏目责任编辑：谢媛媛ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第16卷第36期(2020年12月)

自建IM服务器的猿学习App的设计与实现

梁振伟

（广东外语外贸大学南国商学院信息科学技术学院，广东广州510545）

摘要：IM服务器就是一台独立运行的程序，接收用户发送给服务器的信息，并将其转发至其他用户，而目前国内的IM服务

器一般都是由其他大厂进行派发，程序需要进行二次开发，用户相关信息放置在一个配置文件里，安全性相对较低。该文

通过对编程教育类App进行分析，分别从学生、老师的角度出发，寻找合理有效的解决方案。并通过自建IM服务器的方

法，以此实现即时通信。

关键词：即时通信；移动学习；编程教育

中图分类号：TP311文献标识码：A

文章编号：1009-3044(2020)36-0075-02开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

TheDesignandImplementationofSimianLearningAppofSelf-builtIMServer

LIANGZhen-wei

(InstituteofInformationScienceandTechnology,SouthChinaBusinessCollegeGuangdongUniversityofForeignStudies,Guang⁃

zhou510545,China)

Abstract:IMserverisanindependentrunningprogramthatreceivesinformationsentbyuserstotheserverandforwardsittoother

users.Atpresent,domesticIMserversaregenerallydistributedbyotherlargefactories.Theprogramneedssecondarydevelop⁃

２０１３年３月　

第５期总第２７９期　内蒙古科技与经济　

Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｍａｒｃｈ　２０１３　

Ｎｏ．５　Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．２７９　

论ＩＭ应用于高校图书馆服务的可行性与现实性　

安　锦　

（天津体育学院，天津３００３８１）　

摘要：对ＩＭ应用于图书馆服务具有受众人群的认可、需求度，完善的技术支持，应用范围广泛等　

特点进行了可行性分析；探讨了ＩＭ应用于图书馆服务存在的安全性、即时性、依附性等现实问题，指出　

只有消除、改善图书馆ＩＭ服务的现实性困难，利用可行性优势，才能使ＩＭ更广泛、高效地为图书馆建　

设月艮务。　

关键词：ＩＭ；即时通讯；图书馆服务　中图分类号：Ｇ２５８．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—６９２１（２０１３）０５—００６８—０２　

１　ＩＭ（Ｉｎｓｔａｎｔ　Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ）　

即时通讯（Ｉｎｓｔａｎｔ　Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ），简称ＩＭ，是依托　

互联网技术，允许两人或多人使用网络即时进行文　

字、文件、图片、语音与视频交流的终端服务，是即时　

交流消息的通信形式。ＩＭ是３个以色列青年在　

１９９６年开发出来的，取名ＩＣＱ。如今即时通讯已经　

广泛应用于企业通讯及人们日常的通讯联络。根据　

装载对象分为手机即时通讯和计算机即时通讯。近　

些年，即时通讯受更多的人追捧，ｌ大Ｊ为它费用低廉、　

使用方便、不受字数限制。　

在网际网络上颇受用户欢迎的即时通讯服务包　

含：ＦａｓｔＭｓｇ、人人桌面、ＭＳＮ　Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ、Ｙａｈｏｏ！Ｍｅｓ—　

ｓｅｎｇｅｒ、Ｊａｂｂｅｒ、ＹＹ语音、ＩｃＱ与ＱＱ、Ｇｍａｉｌ　Ｔａｌｋ、飞　

信、企业飞信、叮当旺业通等等。　

２　ＩＭ应用于图书馆服务的可行性　

２．１　受众人群的认可度与需求度　

２０１２年，中国互联网络信息中心（ＣＮＮＩＣ）发布　

的《第３０次中国互联网络发展状况统计报告》显　

示：即时通信在中国网民中的使用率在２０１１年年底