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即时通信技术原理精选(九篇)

即时通信技术原理

第1篇:即时通信技术原理范文

关键词 量子物理;现代信息技术;关系;原理应用

中图分类号:O41 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0001-02

量子物理是人们认识微观世界结构和运动规律的科学,它的建立带来了一系列重大的技术应用,使社会生产和生活发生了巨大的变革。量子世界的奇妙特性在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量等方面发挥重要的作用,基于量子物理基本原理的量子信息技术已成为当前各国研究与发展的重要科学技术领域。

随着世界电子信息技术的迅猛发展,以微电子技术为基础的信息技术即将达到物理极限,同时信息安全、隐私问题等越来越突出。2013年5月美国“棱镜门”事件的爆发,引发了对保护信息安全的高度重视,将成为推动量子物理科学与现代信息技术的交融和相互促进发展的契机。因此,充分认识量子物理学的基本原理在现代信息技术中发展的基础地位与作用,是促进现代信息技术发展的前提,也是丰富和发展量子物理学的需要。

1 量子物理基本原理

1)海森堡测不准原理。在量子力学中,任何两组不可同时测量的物理量是共扼的,满足互补性。在进行测量时,对其中一组量的精确测量必然导致另一组量的完全不确定,只能精确测定两者之一。

2)量子不可克隆定理。在量子力学中,不能实现对各未知量子态的精确复制,因为要复制单个量子就只能先作测量,而测量必然改变量子的状态,无法获得与初始量子态完全相同的复制态。

3)态叠加原理。若量子力学系统可能处于和描述的态中,那么态中的线性叠加态也是系统的一个可能态。如果一个量子事件能够用两个或更多可分离的方式来实现,那么系统的态就是每一可能方式的同时迭加。

4)量子纠缠原理。是指微观世界里,有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系,不管它们距离多远,只要一个粒子状态发生变化,另一个粒子状态随即发生相应变化。换言之,存在纠缠关系的粒子无论何时何地,都能“感应”对方状态的变化。

2 量子物理与现代信息技术的关系

2.1 量子物理是现代信息技术的基础与先导

物理学一直是整个科学技术领域中的带头学科并成为整个自然科学的基础,成为推动整个科学技术发展的最主要的动力和源泉。量子力学是20世纪初期为了解决物理上的一些疑难问题而建立起来的一种理论,它不仅解释了微观世界里的许多现象、经验事实,而且还开拓了一系列新的技术领域,直接导致了原子能、半导体、超导、激光、计算机、光通讯等一系列高新技术产业的产生和发展。可以说,从电话的发明到互联网络的实时通信,从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟,量子物理开辟了一种全新的信息技术,使人类进人信息化的新时代,因此,量子物理学是现代信息技术发展的主要源泉,而且随着现代科学技术的飞速发展,量子物理学的先导和基础作用将更加显著和重要。

2.2 量子物理为现代信息技术的持续发展提供新的原理和方法

现代信息技术本质上是应用了量子力学基本原理的经典调控技术,随着世界科学技术的迅猛发展,以经典物理学为基础的信息技术即将达到物理极限。因此,现代信息技术的突破,实现可持续发展必须借助于新的原理和新的方法。量子力学作为原子层次的动力学理论,经过飞速发展,已向其他自然科学的各学科领域以及高新技术全面地延伸,量子信息技术就是量子物理学与信息科学相结合产生的新兴学科,它为信息科学技术的持续发展提供了新的原理和方法,使信息技术获得了活力与新特性,量子信息技术也成为当今世界各国研究发展的热点领域。因此,未来的信息技术将是应用到诸如量子态、相位、强关联等深层次量子特性的量子调控技术,充分利用量子物理的新性质开发新的信息功能,突破现代信息技术的物理极限。

2.3 现代信息技术对量子物理学发展的影响

量子信息技术应用量子力学原理和方法来研究信息科学,从而开发出现经典信息无法做到的新信息功能,反过来,现代信息技术的发展大大地丰富了量子物理学的研究内容,也将不断地影响量子物理学的研究方法,有力地将量子理论推向更深层次的发展阶段,使人类对自然界的认识更深刻、更本质。近年来,随着量子信息技术领域研究的不断深入,量子信息技术的发展也使量子物理学研究取得了不少成果,如量子关联、基于熵的不确定关系、量子开放系统环境的控制等问题研究取得了巨大进展。

3 基于量子物理学原理的量子信息技术

基于量子物理原理和方法的量子信息技术成为21世纪信息技术发展的方向,也是引领未来科技发展的重要领域。当前量子物理学的基本原理已经在量子密码术、量子通信、量子计算机等方面得到充分的理论论证和一定的实践应用。

3.1 量子计算机——量子叠加原理

经典计算机建立在经典物理学基础上,遵循普通物理学电学原理的逻辑计算方式,即用电位高低表示0和1以进行运算,因此,经典计算机只能靠以缩小芯片布线间距,加大其单位面积上的数据处理量来提高运算速度。而量子计算遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息。计算方式是建立在微观量子物理学关于量子具有波粒两重性和双位双旋特性的基础上,量子算法的中心思想是利用量子态的叠加态与纠缠态。在量子效应的作用下,量子比特可以同时处于0和1两种相反的状态(量子叠加),这使量子计算机可以同时进行大量运算,因此,量子计算的并行处理,使量子计算机实现了最快的计算速度。未来,基于量子物理原理的量子计算机,不仅运算速度快,存储量大、功耗低,而且体积会大大缩小。

3.2 量子通信——量子纠缠原理

量子通信是一种利用量子纠缠效应进行信息传递的新型通信方式。量子通信主要涉及:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。从信息学上理解,量子通信是利用量子力学的量子态隐形传输或者其他基本原理,以量子系统特有属性及量子测量方法,完成两地之间的信息传递;从物理学上讲,量子通信是采用量子通道来传送量子信息,利用量子效应实现的高性能通信方式,突破现代通信物理极限。量子力学中的纠缠性与非定域性可以保障量子通信中的绝对安全的量子通信,保证量子信息的隐形传态,实现远距离信息转输。所以,与现代通信技术相比,量子通信具有巨大的优越性,具有保密性强、大容量、远距离传输等特点,量子通信创建了新的通信原理和方法。

3.3 量子密码——不可克隆定理

经典密码是以数学为基础,通过经典信号实现,在密钥传送过程中有可能被窃听且不被觉察,故经典密码的密钥不安全。量子密码是一种以现代密码学和量子力学为基础,利用量子物理学方法实现密码思想和操作的新型密码体制,通过量子信号实现。量子密码主要基于量子物理中的测不准原理、量子不可克隆定理等,通信双方在进行保密通信之前,首先使用量子光源,依照量子密钥分配协议在通信双方之间建立对称密钥,再使用建立起来的密钥对明文进行加密,通过公开的量子信道,完成安全密钥分发。因此量子密码技术能够保证:

1)绝对的安全性。对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系,通讯会被中断,且合法的通信双方可觉察潜在的窃听者并采取相应的措施。

2)不可检测性。无论破译者有多么强大的计算能力,都会在对量子的测量过程中改变量子的状态而使得破译者只能得到一些毫无意义的数据。因此,量子不可克隆定理既是量子密码安全性的依靠,也给量子信息的提取设置了不可逾越的界限,即无条件安全性和对窃听者的可检测性成为量子密码的两个基本特征。

4 结论

量子物理是现代信息技术诞生的基础,是现代信息技术突破物理极限,实现持续发展的动力与源泉。基于量子物理学的原理、特性,如量子叠加原理、量子纠缠原理、海森堡测不准原理和不可克隆定理等,使得量子计算机具有巨大的并行计算能力,提供功能更强的新型运算模式;量子通信可以突破现代信息技术的物理极限,开拓出新的信息功能;量子密码绝对的安全性和不可检测性,实现了绝对的保密通信。随着量子物理学理论在信息技术中的深入应用,量子信息技术将开拓出后莫尔时代的新一代的信息技术。

参考文献

[1]陈枫.量子通信:划时代的崭新技术[N].报,2011.

[2]曾谨言.量子物理学百年回顾[J].北京大学物理学科90年专题特约专稿,2003(10).

[3]李应真,吴斌.物理学是当代高新技术的主要源泉[J].学术论坛,2012.

[4]董新平,杨纲.量子信息原理及其进展[J].许昌学院学报,2007.

[5]周正威,陈巍,孙方稳,项国勇,李传锋.量子信息技术纵览[J].中国科学,2012(17).

[6]郭光灿.量子信息技术[J].中国科学院院刊,2002(5).

[7]朱焕东、黄春晖.量子密码技术及其应用[J].国外电子测量技术,2006(12).

第2篇:即时通信技术原理范文

 

引言:

 

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。这一新型通信技术是伴随着通信技术的不断发展和物理学领域的不断研究而发展起来的,是近二十年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。近年来这门学科已逐步从理论走向实验,以其特有的高效性和安全性等特点而被军事等领域广泛研究应用,并向实用化发展。同时,随着社会科技和经济的不断发展,普通民众对信息传输的要求也日益提高,对信息传输的稳定性、安全性要求也不断提高,因此也急需这一技术来作为对现有通信手段的补充和优化,以不断提高信息传输的质量。这种无论是来自军事等特殊领域还是来自普通民众等普通领域对信息传输的高要求都促使着量子通信技术不断研究与发展,以满足人们不断严苛的通信需求。

 

一、量子通信的发展概述

 

量子通信技术是在量子力学的基础上发展起来的。量子力学诞生于1926年,是人类对微观世界加以认识的理论基础之一。量子力学和相对论之间的不相容性在1935年被爱因斯坦、波多尔基斯和罗森论证后,约翰?贝尔于1964年提出贝尔理论,阿斯派克等人于1982年证明了超光速响应的存在。在这一基础上,美国科学家贝内特于1993年首次提出了量子通信的概念。这一概念的提出,使爱因斯坦的量子纠缠效益开始真正发挥其威力。

 

自量子通信概念提出以后,6位来自不同国家的科学家,基于量子纠缠理论,提出了利用经典与量子相结合的方法实现量子隐形传送的方案,这是量子通信最初的基本方案。量子隐形传态不仅在物理学领域对人们认识与揭示自然界的神秘规律具有重要意义,而且可以用量子态作为信息载体,通过量子态的传送完成大容量信息的传输,实现原则上不可破译的量子保密通信。

 

1997年在奥地利留学的中国青年学者潘建伟与荷兰学者波密斯特等人合作,首次实现了未知量子态的远程传输。这是国际上首次在实验上成功地将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光子上。实验中传输的只是表达量子信息的“状态”,作为信息载体的光子本身并不被传输。此后经过二十多年的发展,量子通信这门学科已逐步从理论走向实验,并向实用化发展,主要涉及的领域包括:量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。

 

二、量子通信技术简介

 

量子通信即指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子是不可分的最小能量单位,“光量子”即为光的最小能量单位。量子通信的理论基础是量子纠缠。在量子世界中,存在着一种“纠缠”效应,所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。这种“纠缠”效应能够在两个完全相同的某量子态粒子之间建立某种联系,当其中一个的状态发生变化时,另一个也会发生相同的变化,而且这种变化与时间和空间无关。另外由于对粒子的任何测量都会导致其量子态的变化,所以同时这种变化时不可能被第三者所知获的。利用量子的纠缠效应,我们可以进行绝密和瞬时的通信。因此具有极大的研究价值。

 

量子密码通信原理是基于“海森堡测不准”原理的发展的。在量子物理学中“海森堡测不准”原理表明,如果人们开始准确了解到基本粒子动量的变化,那么也就开始丧失对该粒子位置变化的认识。所以如果使用光去观察基本粒子,照亮粒子的光的行为都会使之改变路线,从而无法发现该粒子的实际位置。因此对传输光子线路的窃听会破坏原通讯路线之间的相互联系,通讯会被终端。另外还有“单量子不可复制”定理,这是上述原理的推论,是指在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的,因为要复制单个量子必须先做测量,而测量必然会改变量子状态。根据这两个原理,即使量子密码不幸被获取,也会因测量过程中对量子状态的改变而得到一些几乎无意义的信息。

 

量子远程传态是经由经典通道和量子通道传送未知量子态。通俗来讲就是将甲地的某一粒子的未知量子态在乙地的另一粒子上还原出来。因量子力学的不确定原理和量子态不可克隆原理,限制人们将原量子态的所有信息精确地全部提取出来,因此必须将原量子态的所有信息分为经典信息和量子信息两部分,它们分别由经典通道和量子通道送到乙地,根据这些信息,在乙地构造出原量子态的全貌。但这一过程并不传输任何的能量或物质,只是传输一种量子态。

 

量子密集编码是用量子通道传送经典比特,即使用量子纠缠现象可以实现只传送一个量子比特,而传送两个比特的经典信息。具体方法是信息的传送者(Alice)和接受者(Bob)各拥有处于最大纠缠态中的一个粒子,Alice可以对她手中的粒子施加四种可能的幺正变换以编码两个比特的经典信息,由于两个粒子处于纠缠态,对一个粒子的任何操作都会对另一个粒子产生影响,引起另一个粒子的态发生相应的变化。Alice对它的纠缠粒子施加幺正变换后,两系统处于四个Bell基态之一,为了使Bob能读出Alice编码的信息,Alice必须再把她的粒子传送给Bob,Bob再对两个粒子实施联合Bell 基测量,测量结果可使Bob提出2比特的经典信息,在这过程中,Alice仅传送给Bob一个粒子,但却能成功的传送2比特的经典信息,这就是所谓的“密集编码”。

 

三、量子通信技术的发展前景

 

量子通信技术依托于发达的现代信息技术和先进的量子技术而发展起来的,以其独特的优势而被广泛关注。与传统通信技术相比较,量子通信具有抗干扰力强、保密性高、传输速度快等优点。因此,它的发展应用前景很广阔。一方面,在国家政府和军事领域,由于其保密性极高,几乎不可能被敌方破译,且这种量子通信技术能够抵御未来量子计算机技术带来的威胁,因此会被不断研究和应用。另一方面,在民用通信技术领域,早在2009年9月,中国科技大学组建了世界上首个5节点的全通型量子通信网络,首次实现了实时语音量子保密通信。“城域量子通信网络”使得城市范围的安全量子通信网络成为现实。因此,量子通信在未来的民用领域也将被广泛研究应用。

 

结语

 

量子通信是通信技术的又一次划时代革命,与目前采用的传统通信技术相比,量子通信在保密性、通信容量、通信时效等方面都具有十分明显的优势,是未来通信发展的主要方向。虽然量子通信有着广阔的应用前景,但在单元技术和理论方面还有许多需要解决的问题。在信息产业作为国民经济重要组成部分的今天,需要在量子通信这一领域继续加大投入和研究力度,为进入量子通信时代打下坚实的基础,不断服务于现代人类的发展需求。

第3篇:即时通信技术原理范文

关键词:现代企业;IP电话技术;关键技术;应用

中图分类号:TP916.2 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)14-0154-02

随着通信技术的发展,IP电话也开始应用于现代企业。IP电话技术具有普通电话到普通电话、普通电话到计算机、计算机到普通电话、计算机到计算机4种实现形式,是建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术,通过IP技术进行的语音交互和实时传送,其低通话成本、低建设成本、易扩充性及日渐优良化的通话质量等主要特点,对于节约企业经营成本、提高工作效率等方面发挥着重要作用。

1 IP电话的定义和相关原理

1.1 IP电话的定义

IP电话是指建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术,简单地说就是通过语音或/和图像压缩算法对语音或/和图像数据按相关标准协议进行压缩编码处理,然后把这些数据按IP等相关通信协议进行打包,经过IP网络把数据包传输到接收地,再把这些语音或/和图像数据包进行解码解压处理后,恢复成原来的语音或/和图像信号,从而达到由IP网络传送语音或/和图像的目的。

1.2 IP电话的基本原理

IP电话就是通过IP技术进行的语音交互和实时传送。但由于每个用户的网络带宽不同,为了保证语音传输质量,合理利用IP带宽资源,通常语音在传送之前先要对语音数据进行压缩处理。IP电话的通讯基本原理就是通过语音的压缩算法对原始的语音数据进行压缩、编码,并且把这些压缩过的语音数据按实时传输的要求打包。然后把需要实时传送的数据包通过网络传输到目的地。最后将传送到目的地的语音数据包按原来时间次序进行串行化处理,并将数据包中的语音数据进行解压缩处理,恢复出原始的语音信号,实现在IP上实时双向传送语音的目的。

1.3 IP电话系统的基本结构

实际应用中IP电话系统一般由3部分组成:电话(Phone)、网关(Gateway)和呼叫管理服务器。网关即IP网络与电话网之间的接口设备,它应当完成语音压缩,将64 Kbit/s的语音信号压缩成低码率的语音信号;具有IP网络接口与电话(PSTN)等传统PBX系统的互连接口。呼叫管理服务器即IPPBX是一种PBX的革新技术,利用VoIP的技术模拟PBX的功能,实现语音技术与数据网络的融合。IPPBX通常采用IP协议接口实现IP电话间信令和媒体流的互通。IPPBX按照接入的终端类型也可以分成两类,一类产品是直接通过局域网利用IP电话接到桌面;另一类产品除了可以连接IP电话外,也可以直接连接传统的模拟电话或数字电话。

1.4 IP电话的关键技术

IP电话的关键技术包括:编码技术、信令技术、实时传输技术、服务质量(QoS)保证技术以及网络传输技术、集成电路发展技术等。

(1)编解码技术。编解码技术是IP电话技术的一个重要组成部分。目前语音编解码所使用的主要技术有ITU-TG729、G723(G723.1)、GSM等,图像编解码技术有ITU-TH.263/H.261、H264等。

(2)信令技术。信令技术保证电话呼叫的顺利实现和语音或/和图像质量,也是呼叫控制技术,目前广泛使用的信令体系包括ITU-T的H.323系列和IETF的会话初始化协议STP以及媒体网关控制协议MGCP/H.248。

(3)实时传输技术。实时传输技术主要是采用实时传输协议RTP。RTP是提供端到端的包括音视频在内的实时数据传送的协议。

(4)服务质量(QoS)保证技术。IP电话中主要采用资源预留协议(RSVP)以及进行服务质量监控的实时传输控制协议RTCP来避免网络拥塞,保障网络的传输质量。

(5)网络传输技术。IP电话中网络传输技术主要是IP、TCP和UDP,此外还包括网关互联技术、路由选择技术、网络管理技术以及安全认证和计费技术等。

(6)集成电路发展技术。集成电路技术的发展直接影响宽带IP电话的发展。由于需要进行语音或/和图像的数据压缩,因此必须有高速度、大容量的DSP或专用集成电路支持;由于需要更多功能的控制、任务的协调,因此必须有更快、更复杂、功能更强的CPU支持。

2 IP电话技术在现代企业中的应用

随着IP电话技术的不断发展,廉价的IP长途,便捷的视频通讯已成为当今企业用户最普通的IP技术运用。而“多点接入、广域覆盖;业务融合,协同工作”的多媒体统一通信管理平台正逐渐成为IP电话技术在企业信息管理运用的新领域。

第4篇:即时通信技术原理范文

[关键词] 网络支付 信息安全 量子计算 量子密码

目前电子商务日益普及,电子货币、电子支票、信用卡等综合网络支付手段已经得到普遍使用。在网络支付中,隐私信息需要防止被窃取或盗用。同时,订货和付款等信息被竞争对手获悉或篡改还可能丧失商机等。因此在网络支付中信息均有加密要求。

一、量子计算

随着计算机的飞速发展,破译数学密码的难度也在降低。若能对任意极大整数快速做质数分解,就可破解目前普遍采用的rsa密码系统。但是以传统已知最快的方法对整数做质数分解,其复杂度是此整数位数的指数函数。正是如此巨额的计算复杂度保障了密码系统的安全。

不过随着量子计算机的出现,计算达到超高速水平。其潜在计算速度远远高于传统的电子计算机,如一台具有5000个左右量子位(qubit)的量子计算机可以在30秒内解决传统超级计算机需要100亿年才能解决的问题。量子位可代表了一个0或1,也可代表二者的结合,或是0和1之间的一种状态。根据量子力学的基本原理,一个量子可同时有两种状态,即一个量子可同时表示0和1。因此采用l个量子可一次同时对2l个数据进行处理,从而一步完成海量计算。

这种对计算问题的描述方法大大降低了计算复杂性,因此建立在这种能力上的量子计算机的运算能力是传统计算机所无法相比的。例如一台只有几千量子比特的相对较小量子计算机就能破译现存用来保证网上银行和信用卡交易信息安全的所有公用密钥密码系统。因此,量子计算机会对现在的密码系统造成极大威胁。不过,量子力学同时也提供了一个检测信息交换是否安全的办法,即量子密码技术。

二、量子密码技术的原理

从数学上讲只要掌握了恰当的方法任何密码都可破译。此外,由于密码在被窃听、破解时不会留下任何痕迹,用户无法察觉,就会继续使用同地址、密码来存储传输重要信息,从而造成更大损失。然而量子理论将会完全改变这一切。

自上世纪90年代以来科学家开始了量子密码的研究。因为采用量子密码技术加密的数据不可破译,一旦有人非法获取这些信息,使用者就会立即知道并采取措施。无论多么聪明的窃听者在破译密码时都会留下痕迹。更惊叹的是量子密码甚至能在被窃听的同时自动改变。毫无疑问这是一种真正安全、不可窃听破译的密码。

以往密码学的理论基础是数学,而量子密码学的理论基础是量子力学,利用物理学原理来保护信息。其原理是“海森堡测不准原理”中所包含的一个特性,即当有人对量子系统进行偷窥时,同时也会破坏这个系统。在量子物理学中有一个“海森堡测不准原理”,如果人们开始准确了解到基本粒子动量的变化,那么也就开始丧失对该粒子位置变化的认识。所以如果使用光去观察基本粒子,照亮粒子的光(即便仅一个光子)的行为都会使之改变路线,从而无法发现该粒子的实际位置。从这个原理也可知,对光子来讲只有对光子实施干扰才能“看见”光子。因此对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系,通讯会被中断,这实际上就是一种不同于传统需要加密解密的加密技术。在传统加密交换中两个通讯对象必须事先拥有共同信息——密钥,包含需要加密、解密的算法数据信息。而先于信息传输的密钥交换正是传统加密协议的弱点。另外,还有“单量子不可复制定理”。它是上述原理的推论,指在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的,因为要复制单个量子就必须先做测量,而测量必然会改变量子状态。根据这两个原理,即使量子密码不幸被电脑黑客获取,也会因测量过程中对量子状态的改变使得黑客只能得到一些毫无意义的数据。

量子密码就是利用量子状态作为信息加密、解密的密钥,其原理就是被爱因斯坦称为“神秘远距离活动”的量子纠缠。它是一种量子力学现象,指不论两个粒子间距离有多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子。因此当使用一个特殊晶体将一个光子割裂成一对纠缠的光子后,即使相距遥远它们也是相互联结的。只要测量出其中一个被纠缠光子的属性,就容易推断出其他光子的属性。而且由这些光子产生的密码只有通过特定发送器、吸收器才能阅读。同时由于这些光子间的“神秘远距离活动”独一无二,只要有人要非法破译这些密码,就会不可避免地扰乱光子的性质。而且异动的光子会像警铃一样显示出入侵者的踪迹,再高明的黑客对这种加密技术也将一筹莫展。

三、量子密码技术在网络支付中的发展与应用

由于量子密码技术具有极好的市场前景和科学价值,故成为近年来国际学术界的一个前沿研究热点,欧洲、北美和日本都进行了大量的研究。在一些前沿领域量子密码技术非常被看好,许多针对性的应用实验正在进行。例如美国的bbn多种技术公司正在试验将量子密码引进因特网,并抓紧研究名为“开关”的设施,使用户可在因特网的大量加密量子流中接收属于自己的密码信息。应用在电子商务中,这种设施就可以确保在进行网络支付时用户密码等各重要信息的安全。

2007年3月国际上首个量子密码通信网络由我国科学家郭光灿在北京测试运行成功。这是迄今为止国际公开报道的惟一无中转、可同时任意互通的量子密码通信网络,标志着量子保密通信技术从点对点方式向网络化迈出了关键一步。2007年4月日本的研究小组利用商业光纤线路成功完成了量子密码传输的验证实验,据悉此研究小组还计划在2010年将这种量子密码传输技术投入使用,为金融机构和政府机关提供服务。

随着量子密码技术的发展,在不久的将来它将在网络支付的信息保护方面得到广泛应用,例如获取安全密钥、对数据加密、信息隐藏、信息身份认证等。相信未来量子密码技术将在确保电子支付安全中发挥至关重要的作用。

参考文献:

[1]王阿川宋辞等:一种更加安全的密码技术——量子密码[j].中国安全科学学报,2007,17(1):107~110

第5篇:即时通信技术原理范文

[关键词] 网络支付 信息安全 量子计算 量子密码

目前电子商务日益普及,电子货币、电子支票、信用卡等综合网络支付手段已经得到普遍使用。在网络支付中,隐私信息需要防止被窃取或盗用。同时,订货和付款等信息被竞争对手获悉或篡改还可能丧失商机等。因此在网络支付中信息均有加密要求。

一、量子计算

随着计算机的飞速发展,破译数学密码的难度也在降低。若能对任意极大整数快速做质数分解,就可破解目前普遍采用的RSA密码系统。但是以传统已知最快的方法对整数做质数分解,其复杂度是此整数位数的指数函数。正是如此巨额的计算复杂度保障了密码系统的安全。

不过随着量子计算机的出现,计算达到超高速水平。其潜在计算速度远远高于传统的电子计算机,如一台具有5000个左右量子位(qubit)的量子计算机可以在30秒内解决传统超级计算机需要100亿年才能解决的问题。量子位可代表了一个0或1,也可代表二者的结合,或是0和1之间的一种状态。根据量子力学的基本原理,一个量子可同时有两种状态,即一个量子可同时表示0和1。因此采用L个量子可一次同时对2L个数据进行处理,从而一步完成海量计算。

这种对计算问题的描述方法大大降低了计算复杂性,因此建立在这种能力上的量子计算机的运算能力是传统计算机所无法相比的。例如一台只有几千量子比特的相对较小量子计算机就能破译现存用来保证网上银行和信用卡交易信息安全的所有公用密钥密码系统。因此,量子计算机会对现在的密码系统造成极大威胁。不过,量子力学同时也提供了一个检测信息交换是否安全的办法,即量子密码技术。

二、量子密码技术的原理

从数学上讲只要掌握了恰当的方法任何密码都可破译。此外,由于密码在被窃听、破解时不会留下任何痕迹,用户无法察觉,就会继续使用同地址、密码来存储传输重要信息,从而造成更大损失。然而量子理论将会完全改变这一切。

自上世纪90年代以来科学家开始了量子密码的研究。因为采用量子密码技术加密的数据不可破译,一旦有人非法获取这些信息,使用者就会立即知道并采取措施。无论多么聪明的窃听者在破译密码时都会留下痕迹。更惊叹的是量子密码甚至能在被窃听的同时自动改变。毫无疑问这是一种真正安全、不可窃听破译的密码。

以往密码学的理论基础是数学,而量子密码学的理论基础是量子力学,利用物理学原理来保护信息。其原理是“海森堡测不准原理”中所包含的一个特性,即当有人对量子系统进行偷窥时,同时也会破坏这个系统。在量子物理学中有一个“海森堡测不准原理”,如果人们开始准确了解到基本粒子动量的变化,那么也就开始丧失对该粒子位置变化的认识。所以如果使用光去观察基本粒子,照亮粒子的光(即便仅一个光子)的行为都会使之改变路线,从而无法发现该粒子的实际位置。从这个原理也可知,对光子来讲只有对光子实施干扰才能“看见”光子。因此对输运光子线路的窃听会破坏原通讯线路之间的相互关系,通讯会被中断,这实际上就是一种不同于传统需要加密解密的加密技术。在传统加密交换中两个通讯对象必须事先拥有共同信息——密钥,包含需要加密、解密的算法数据信息。而先于信息传输的密钥交换正是传统加密协议的弱点。另外,还有“单量子不可复制定理”。它是上述原理的推论,指在不知道量子状态的情况下复制单个量子是不可能的,因为要复制单个量子就必须先做测量,而测量必然会改变量子状态。根据这两个原理,即使量子密码不幸被电脑黑客获取,也会因测量过程中对量子状态的改变使得黑客只能得到一些毫无意义的数据。

量子密码就是利用量子状态作为信息加密、解密的密钥,其原理就是被爱因斯坦称为“神秘远距离活动”的量子纠缠。它是一种量子力学现象,指不论两个粒子间距离有多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子。因此当使用一个特殊晶体将一个光子割裂成一对纠缠的光子后,即使相距遥远它们也是相互联结的。只要测量出其中一个被纠缠光子的属性,就容易推断出其他光子的属性。而且由这些光子产生的密码只有通过特定发送器、吸收器才能阅读。同时由于这些光子间的“神秘远距离活动”独一无二,只要有人要非法破译这些密码,就会不可避免地扰乱光子的性质。而且异动的光子会像警铃一样显示出入侵者的踪迹,再高明的黑客对这种加密技术也将一筹莫展。

三、量子密码技术在网络支付中的发展与应用

由于量子密码技术具有极好的市场前景和科学价值,故成为近年来国际学术界的一个前沿研究热点,欧洲、北美和日本都进行了大量的研究。在一些前沿领域量子密码技术非常被看好,许多针对性的应用实验正在进行。例如美国的BBN多种技术公司正在试验将量子密码引进因特网,并抓紧研究名为“开关”的设施,使用户可在因特网的大量加密量子流中接收属于自己的密码信息。应用在电子商务中,这种设施就可以确保在进行网络支付时用户密码等各重要信息的安全。

第6篇:即时通信技术原理范文

【关键词】三维激光扫描仪;测量方法;发展前景

【 abstract 】 this paper mainly through the chart analyses and discusses the 3 d laser scanner distance is measured, Angle and other methods, and in the light of the 3 d laser scanner measurement technology deficiency discuss the future development trend, for related work open up ideas.

【 key words 】 3 d laser scanner; Measuring methods; Development prospect

中图分类号: P221+.3文献标识码:A 文章编号:

在科学技术高速发展的今天,人们认知事物的角度已经逐渐由二维空间向三维空间过度,与此同时,三维激光扫描仪测量技术被各个领域广泛应用,三维激光扫描仪测量又叫作实景复制,其具有扫描快、实时性、信息量大、自动化、精确度高等优势,在文物保护、医药研究、军事训练、工程勘测等领域都具有深渊的意义。

一、三维激光扫描仪的工作原理

三维激光扫描仪运用了激光的方向性、单色性、高亮性、相干性等特点,实现了测量速度快,操作简单,测量精确度高等目的,本文主要通过测量距离原理、测量角度原理、扫描原理、定向原理四个方面探讨三维激光扫描仪的工作原理,具体内容如下。

(一) 测量距离原理

距离测量是激光扫描的关键环节,其测量方法主要有三种:三角测量法、脉冲测量法、相位测量法。

1.三角测量法

三角测量法主要是通过几何关系来实现距离的测量,首先得出扫描中心与扫描对象之间的距离,之后再通过激光的发射点、接收点以及目标反射点组成空间三角形,如图1所示。

图1:三角测量法

图中,激光入射线、发射线与基线的夹角分别为角λ和角у,假设激光扫描仪的旋转角度为α,以发射点为原点,基线为X轴,基线方向为正向,使Y轴垂直于基线并且指向扫描对象,由此就可以建立几何坐标,即有:

在三角测量法中,由于基线较短,所以该方法更适合于测量较短的距离。

2.脉冲测量法

脉冲测量法是通过激光信号发射到回收的时间差来实现对距离的测量,如图2所示。

图2:脉冲测量法

图中,激光发射器向测量对象发射激光信号,激光信号又会发射到接受装置,假设S代表距离,C代表光速,激光信号由发出到回收的时间差为t,即有:

S=0.5Ct

由此可见,脉冲测量法的精确度会受到光速等因素的影响,其测量距离的精准度相对较低,但脉冲测量法测量的距离很大,更适合于测量较远的距离。

3.相位测量法

相位测量法是通过电波频率来调节激光束,并通过激光信号在所测距离之间往返的相位差计算往返时间,进而得出往返距离,假设激光信号在所测距离之间往返的相位差为ф,脉冲信号的频率为f,所测距离为S,即有:

相位测量法是间接得测量距离,其测量精度非常准确,被广泛应用于精度测量工作中

(二)测量角度原理

对于三维激光扫描仪测量角度的原理,笔者在此主要从角位移测量原理、线位移测量原理两方面来研究。

1. 角位移测量原理

角位移测量主要是通过步进电机以及扫描棱镜来实现角度的测量,步进电机能够将激光信号转变为角位移,进而实现对扫描仪自身的准确定位,之后通过步进电机的细分原理即可得出步距角,假设步距角为θb,即有:

其中,Nr代表转子齿数,m代表相数,b则代表运行拍数。由此,即可通过扫描棱镜和编码器计算出所测量角度。

2.线位移测量原理

线位移测量主要运用了直角棱镜以及CCD部件,当信号射到直角棱镜上面时,会发射向测量对象,此时转动扫描仪即可得到线性区域,最终通过CCD部件的记录结果即可得到所测角度值。

(三)扫描原理

三维激光扫描仪能够控制棱镜的转动,进而可以控制激光发射的方向,扫描镜主要有摆动扫描镜和旋转正多面体扫描镜两种,如图3所示。

图3:扫描镜种类

摆动扫描镜旋转正多面体扫描镜

摆动扫描镜是一种平面反射镜,其扫描速度较慢,但精确度较高,适用于要求较高的精准测量,而旋转正多面体扫描镜的扫描速度快,但精准度相对较差,适用于多数要求较低的测量工作。

(四)定向原理

三维激光扫描仪的定向原理即是将扫描结果转化为实际数据的过程,具体如图4所示。

图4:三维激光扫描仪的定向原理

二、三维激光扫描技术的发展现状及前景 (发展前景要有一定的文字说明,在下面的文章中没有描述)

目前,三维激光扫描仪的种类十分繁多,按照测量距离的方法可以将其分为三角式激光扫描仪、脉冲式激光扫描仪、相位式激光扫描仪以及脉冲--相位式激光扫描仪,按照测量平台又可将其分为地面固定式激光扫描仪、车载式激光扫描仪、手持式激光扫描仪、机载式激光扫描仪,按照扫描距则可将其分为短距离激光扫描仪、中距离激光扫描仪以及远距离激光扫描仪,各种扫描仪都具有各自的特点和优势,在当今各领域的测量工作中被广泛应用,在此,笔者对各国生产的不同型号的激光扫描仪的有关参数进行汇总,具体如表1所示。

表1:各国生产的不同型号的激光扫描仪的有关参数

仪器型号 测距方法 测距范围

(m) 像场范围

(度) 测距精度 测角精度 最高速率

(点/秒)

VX 空间测站仪 脉冲 150 360×310 ±3mm+2ppm ±1″ 15

MENSI S10 三角 0.8~10 320×46 ±0.1mm ±4″ 100

HDS3000 脉冲 2~100 360×270 ±6mm/50m ±60mrad 4000

LPM-321 脉冲 10~6000 360×150 ±15mm 0.009° 1000

GLS-1000 脉冲 1~330 360×70 ±4mm/150m ±6″ 3000

ILRIS-36D 脉冲 3~1500 360×110 ±7mm/100m ±4″ 2500

GS 100 脉冲 1~100 360×60 ±6mm/50m ±6″ 5000

ILRIS-3DHD 脉冲 3~1200 360×310 ±4mm/100m 0.00075° 10000

GX 3D 脉冲 1~350 360×60 ±12mm/100m ±12″ 5000

LMS-Z620 脉冲 2~2000 360×80 ±10mm/100m 0.002° 11000

LS880 相位 0.6~76 360×320 ±3mm/25m 0.009° 120000

ScanStation2 脉冲 2~300 360×270 ±6mm/50m ±12″ 50000

VZ-400 脉冲 1~500 360×100 ±2mm/100m 0.0005° 300000

HDS6000 相位 1~79 360×310 ±6mm/50m ±25″ 500000

Photon 80 相位 0.6×80 360×320 ±5mm/100m 0.009° 120000

由此可见,现阶段,三维激光扫描仪已经被人们广泛的开发研制,不同类型的扫描仪也具有其不同的应用领域,对于其中存在的一些弊端,还有待于我们去探索和创新。

在未来的发展中,三维激光扫描技术势必要突破以下几方面壁垒:1.成本昂贵。2.仪器精度难以校验。3.各厂家生产的扫描仪的应用软件不统一。4.扫秒速率对精确度的影响较大。综上所述,我国的三维激光扫描技术在未来将会实现以下几点:1.设备国产化,自主研发高精度扫描设备。2.应用软件多功能化。3.改进现有测量方法。4.增大扫描范围。5.与其他测量设备结合使用,共同提高测量结果的精确性等等。

【总 结】

现今,人类社会已经进入了高度文明的时代,各行各业都在寻求更好的发展途径,三维激光测量技术的应用越来越广泛,在今后的发展中,我国必定会不断完善测量技术,为相关领域的稳定收益保驾护航。

【参考文献】

[1] 徐源强,高井祥,王坚.三维激光扫描技术[J].测绘信息与工程.2010(04):5-6.

[2] 李巧丽.三维激光扫描技术研究综述[J].中国科技博览.2011(33):620-621.

[3] 梁陈佳.大空间三维激光扫描系统[J].汽车制造业.2005(16):53-54.

[4] 董良泽,王文,陆军华,韦东波.三维激光扫描机的研究与开发[J].机床与液压.2006(11):155-157.

第7篇:即时通信技术原理范文

关键词:原材料管理战略;电子VMI与JIT结合管理技术;趋零库存;看板管理

1 案例介绍

DELL作为目前全球在个人电脑和服务器市场领先的电脑公司,其竞争优势之一在于其在全行业中最低的成本结构,而此成本结构部分得益于DELL的原材料管理战略。

DELL建立了完整的信息系统贯穿于整个原材料管理始终,最终目标是除了正在供应商和DELL公司之间运送的原配件外,把所有的原料存货剔除供应链,使原配件不经过库存直接分配到生产各个环节,有效地以信息代替库存。同时其互联网上订货和采购供应系统也使公司做到了需求和供给同步,通过平衡供需将额外过时的存货最小化,为DELL带来了巨大的成本优势。而对于原材料供应商,DELL通过与其共享关键数据,使他们能把握原配件需求趋势的最新信息,并自主预测和提供恰好满足DELL需求数量和质量的原配件。

2 案例分析

在DELL直销模式的背后是其出色的供应链管理,而其成功的供应链管理又起源于其独特的原材料管理战略:

2.1 原材料采购战略

2.1.1 电子VMI与JIT相结合的管理技术

DELL公司前期原材料采购战略选择的是ERP管理技术,本是希望以此来整合外部资源,但实践证明ERP无法帮助公司来实现这个目标,于是公司转向了VMI与JIT相结合的原材料采购管理技术。

VMI与JIT相结合的原材料采购技术的具体流程是:首先通过建立供应链的信息平台,利用信息系统来接受客户订单;然后通过供应链的管理平台将各个订单的消息传递给各个原配件供应商;同时,DELL进行及时的需求预测,每天三次将最新的预测结果通过网络提供给核心供应商,通知他们所需配件的相关信息,而供应商即可根据预测的结果及时组织相应的生产并迅速组织运货到装配厂,从而保证DELL的生产。在此过程中,DELL为了保证原材料的供应速度,其整个流程都是通过互联网或其他电子设备来进行的,因此说其采取的管理技术是电子VMI与JIT相结合的技术。

DELL在原材料采购上采用此种技术,不仅可以灵敏的响应市场需求变化,有利于实现零配件的趋零库存;同时能使DELL将库存负担,原配件的进货与配送负担转移给供应商,从而减少了库存风险以及原配件的存储成本;同时采用电子化的采购管理技术,有利于扩大采购市场的范围,缩短了供需距离,简化了采购手续,缩短了采购时间,减少了采购成本,进而提高了工作效率。

然而在实际操作的过程中,该管理技术仍存在一些风险和不足:首先这样的管理技术对企业的信息系统以及供应商的业务运作要求特别高;其次由于这样的原材料采购技术是小批量,多频次的采购,因此难以享受数量折扣,且采购次数过多,势必加大采购成本;再就是由于采取趋零库存,公司没有可供缓冲的原材料的存货,那么一旦遭遇管理、网络或其他的差错,就可能导致生产的中断和损失。

针对以上这些弊端,DELL在采购批量、供应商的选择以及防范由于没有缓冲库存造成的中断问题上作出了相应的调整,选择了合理的应对战略,通过以下三个战略的配合,更好的控制了因采用电子VMI和JIT相结合的管理技术所带来的风险,弥补了其弊端,保证了生产的及时准确执行。

2.1.2 总量定购批量折扣战略

由于DELL实行原材料的趋零库存,因此就无法通过实行大规模采购原材料来享受批量折扣,取而代之的是小规模多频次的采购。DELL为了应对此种小规模多频次采购带来的采购成本上升问题,制定出了总量定购到达策略,即向供应商承诺一个年度原材料采购总额,以此总额来获得一个总批量折扣。此样的话不仅可以避免采购成本的上升,同时还有利于与供应商保持“长期合作”的关系。

2.1.3 原配件供应商选择战略-双赢战略

对于供应商,DELL不仅要求他们具有很强的研发、制造、财务及品质、成本控制能力,能响应DELL快速的节奏;同时还要求他们具有宽广的眼界,广泛的客户,从而能跟市场保持很密切地联系。不仅如此,DELL还对供应商设立了专门的评估小组测评每个供应商在成本、技术、服务等方面的表现,并每天将评比的分数公布在网上,使供应商能及时改进不足,得到进步和发展。

2.1.4 信息替代库存战略 以及平衡供需战略

DELL的小批量原材料采购,实现了原材料的趋零库存,但同时也易造成由于没有缓冲库存导致的生产中断以及供需失衡的风险。为了解决这个问题,DELL选取了信息替代库存的战略,即通过设置专门的组织,利用高效的信息系统来收集全球电脑零部件供应方面的可能突发事件,并对其可能发生的时间、程度以及导致的具体情况进行准确的预测,以预测来防范风险。同时DELL还配合了平衡供需战略,当原材料采购供应系统不能满足网上订货时,其会暂时以低价提供过时的或额外的其他相似材料来操纵需求,以此调整供给和需求之间的平衡。

2.2 原材料库存管理战略

DELL原材料采取趋零库存战略,在其生产工厂里顶多保存供8小时生产使用的零部件存货,所有订单的整个生产流程也绝对不超过3天。趋零库存战略有利于节约原材料的存储空间及成本,但是此种库存战略对于DELL本身以及其供应商的人员都提出了很高的要求;且由于此种战略原材料停留时间很短,就要求供应商能对生产需求做出快速的响应,同时要保障高供应产品质量的可靠度 ;再就是此种战略,要求DELL必须保证最低的生产机器故障率和设备更换时间,对每道工序都要进行质量检查,只有这样才能保证生产的流畅。

2.3 原材料分配管理战略

由于DELL采用接单后生产(build-to-order)及准时化(just-in-time)的生产方式,其装配车间不设置任何仓储空间,因此原配件是直接送到装配线上的,并通过 “看板管理”技术在供应链的各环节上进行分配。即根据客户需求的产品分析每种原材料在各个工序的分配,然后由原材料各个工序到生产线工作台附近的随需库存点领取,并向供应商下达各原材料的供应指令。这种看板分配原材料的方式,可以保证DELL只采购和分配各产品所需数量的原材料、不多给,同时上游环节会严格控制质量,不将不良的原材料提供给各工序,严格控制数量和质量,防止了原材料的浪费,有利于实现均衡生产,保持原材料的周转速度,实现趋零库存。

第8篇:即时通信技术原理范文

关键词:GPS-RTK;土地调查;地籍测量

1 引言

RTK( Real Time Kinematic, 实时动态)技术是在GPS基础上发展起来的, 能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维坐标,并在一定的范围内达到厘米精度的一种新的GPS定位测量方式。GPS测量技术中的载波相位实时动态测量RTK技术因为它对工作环境要求低、定位精度高、数据安全可靠、减少误差积累、数据处理简捷、操作简便以及作业效率高等优势,在测绘领域得到越来越广泛的应用, GPS技术在土地利用更新调查中更是有着广阔的应用前景。本文论述了RTK技术的系统组成、基本原理,简要介绍了RTK技术的应用。

2 GPS-RTK的系统组成

GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户接收部分(即GPS接收机)的三部分组成。RTK系统是建立在GPS系统的基础上,其组成包括基站、流动站、数据通信链、RTK软件和通讯系统,通俗地说,就是用多台GPS接收机和天线组成的一个小区域网形测量系统。其中,基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射设备、供GPS接收机和无线电通讯设备使用的电源及基站控制器等;流动站由GPS 天线、GPS 接收机、电源、无线电通讯接收设备及流动站显示控制等部件组成。

3 GPS-RTK的工作原理

GPS (Global Positioning System)即为全球定位系统,其工作原理就是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可以得到接收机的具置。RTK技术是建立在GPS系统的基础上,是以载波相位测量为基础的实时差分GPS测量技术,是在GPS测量技术中应用比较广泛的一种,是GPS测量技术的一个突破性发展,其工作原理也是基于GPS卫星的定位原理。GPS卫星定位原理是采用无线电交会测距原理,通过卫星这个媒介,把地面设备发射的无线电信号传递给三颗以上的卫星,再由卫星反馈给地面接收设备,通过数据解算等方法交会出地面测站点的三维位置坐标;因为只要有GPS接收设备就能接收GPS卫星信号,所以我们也可以由接收机获得卫星的空间位置,当接收到三颗以上卫星的信号时,可以得到测站点到各个卫星的距离,并通过卫星星历解算出卫星的空间坐标,交会解算出测站点的三维坐标。现在通过一个方程公式解释一下交会法解算三维坐标的过程。现假设在t时刻,在测站点同时得到测站点到三颗卫星的距离分别是S1、S2、S3,由导航电文、星历等解算出该时刻的各个卫星的坐标分别是(Xi,Yi,Zi),i=1,2,3。其公式如下:

RTK(Real Time Kinematic)技术是利用载波相位差分观测值的动态相对定位技术,是GPS载波实时差分技术的简称。因为不受天气等外在因素的影响,该技术能够实时动态地提供测站点三维坐标数据,并且能保证数据的精度达到厘米级。RTK又可分为修正法和差分法:修正法是将基准站的载波相位修正值发送给移动站,移动站接收载波相位,经改正后再求解出坐标,这称为准RTK;差分法是把由基准站采集到的载波相位,并把误差改正数及时发送给移动站,然后再求解出坐标,这种方法称为真正的RTK,其定位精度也大大提高。

GPS-RTK测量技术是建立在在WGS-84坐标系中的,而地籍测量是在本地坐标系上进行的,这就需要对流动站点进行坐标转换。坐标转换的一种方法是用至少3个以上同时拥有WGS-84地心坐标和本地坐标的已知点,求解出7个转换参数。其数学公式模型为:

式中:为两个坐标系统的三个平移参数;

为两个坐标系统的旋转参数;

两个坐标系统的尺度参数。

简化求解方法是:在忽略7个参数的尺度比和旋转参数时,可求出3个平移参数,即令为1,均为0即可。其简化公式为:

仅求出3个平移参数,仍可以满足一定精度要求的转换参数。

4 GPS-RTK的优缺点

从工程测量的应用中,我们可以看到GPS-RTK测量技术的优越性,这充分显示了此种卫星定位技术高精度和高效益的特点。

(1)因为其定位精度高、作业效率高等优势,所以在土地测量中应用GPS-RTK测量技术,节约人力成本和投入,同时也拓宽了GPS测量技术的应用范围。

(2)此技术操作简单,不受环境约束,能全天候全天时使用。

(3)用RTK技术测出界址点的坐标,即可确定界址线、画出宗地图、计算出宗地权属面积。

(4)GPS -RTK 测量技术操作简便,能实时测设,动态监测,将土地权属信息入库存档,数字化信息的管理与共享,这样做到能保证土地权属信息的及时更新,极大提高了土地信息的监管水平的应用。

(5)因为其图形强度系数较高,采用GPS方法布设大地控制网,能够有效地提高点位测设的速度,而且便于网形优化。

5 土地调查工作中的GPS-RTK技术

随着GPS-RTK 技术在我国土地调查中的飞速发展,已成为土地测量中不可缺少的仪器运用。GPS-RTK 定位技术的发展与应用科研人员应着重研究更为优良的土地调查测量技术。以便在土地调查工作中充分利用。从GPS-RTK 定位技术中获得精准高效的土地资源数据,为土地管理部门建立数据库和技术服务站。由于GPS-RTK 技术,使土地调查工作更快,更准确,这种新技术尤其是RTK 技术的出现,它为导航系统奠定了基础,只需要在一定的基准控制点的数量,就可以很快的找到单测点和地物点,地形点的坐标。利用测图系统把数据汇成电子地图,用计算机打印出来。应用RTK 技术把3个差分数据传输给GPS 流动接收站绘制动态地图,这一技术一经应用,就受到工作人员的青睐和重视。

GPS-RTK 的好多优点为他们的发展前景铺上了有力的阶梯,GPS-RTK 系统建立在于解决全球范围内的导航问题。主要用于军事方面,经过科技人员的不断开阔改进和完善,我国GPS-RTK 技术可以在海、陆、空进行远程控制,在调查、工程建设的土地资源、海洋开发、交通管制和其他高科技产业中非常熟练地处理应用。对导弹、土地工程测量起到精密定位时间和速度的控制等。GPS-RTK 定位系统,在土地勘测中发挥了巨大的作用。将GPS-RTK 定位技术的功能更新运用,在今后的土地调查中发挥它的高效、灵活、快捷的测绘能力,对土地调查勘测信息进行有效地分析利用。GPS-RTK 技术已成为现代土地的发展方向,具有广阔的应用意义和现实意义。但在网络建设中GPS-RTK 技术还是有些漏洞,除对特殊要求的设计外,一般GPS 的基线长度过大,也会使GPS 测量值不真实。GPS-RTK 选用的开放式网络结构常有波动,可以换为封闭环式的网络。减少误差。天气对GPS 没有影响,但对 RTK 的精度有影响,强的电磁波干扰会使GPS-RTK 出现技术误差。所以,要设置网站应选择远离雷达、无线电、微波中继站。

6 结语

在土地调查未来的发展中,GPS-RTK 导航技术以领先的技术开发,为土地调查测量定位技术提供诸多优点。因此,地籍测量以GPS-RTK 为主,传统的方法为辅。在现代化的土地调查方式下,发挥更大的作用。

参考文献:

[1] Jan Knorn Andreas Rabe ,Volker C.Radeloff,et al.land cover mapping of large areas using chain classification of nehboring Landdsat satellite images [J].Remote Sensing of Environment.2009,(113):957-964.

第9篇:即时通信技术原理范文

关键词:数字信封;CAPICOM;C#语言

引言

随着互联网以及移动通信技术的的发展,人们之间的信息交流已经越来越依赖计算机通信工具。然而普通的计算机通信工具,如邮件,QQ,微信等都不支持信息加密传输。这样人们在互联网通信的时候信息的安全不能得到保障,导致信息泄密事件层出不穷。而实际上信息加密的技术目前已经非常成熟,比如数字信封技术是一种公认有效并且安全的技术。文章将介绍一种数字信封技术的具体实现方法。

1 数字信封与CAPICOM简介

数字信封是公钥密码体制在实际中的一个应用,是用加密技术来保证只有规定的特定收信人才能阅读通信的内容。

数字信封技术通过接收方的公钥加密对称密码算法密钥,并用对称密钥加密信息,那么只有接收方(即持有私钥的人)才能解开该对称密钥,然后再利用该密钥解开密文。也就是说只有一个人,即持有私钥的接收方才能解密信息,而其他人只能看到加密后的信息即图示的密文(打开是一堆乱码),这样就保证了信息的机密性。

CAPICOM 的全名是 Cryptographic API Component Object Model,是微软的Windows操作系统里的一个安全组件。通过CAPICOM可以实现以数字方式签署数据、代码、验证数字签章、将数据报文装起来做为私人之用、杂凑数据、将数据加密解密等功能。

2 基于CAPICOM组件的数字信封C#算法实现

我们通过CAPICOM组件以及C#语言来实现数字信封算法,即实现通过数字信封技术来封装加密信息,并通过数字信封技术来解密被加密的信息的功能。

我们的算法主要包括两个函数:

String EvelopeInformation(string plainString,string publicCertificationPath )

该函数提供通过数字信封技术来封装数据的功能:其中参数plainString是需要加密的数据, publicCertificationPath是数据接收方的公钥证书路径。函数处理完毕返回封装后的数据即密文。密文采用3DES,128位加密算法加密,密钥使用RSA加密算法。

public static string DeEvelopeInformation (string envelopedString)

该函数提供解密数字信封的功能:其中参数envelopedString是需要解密的数字信封密文。注意,这里我们不提供接收方私钥证书的路径参数,所以要求接收方的私钥证书安装在本人使用的计算机的用户证书存储区内。函数处理完毕返回数字信封封装前的数据即明文

我们的数字信封技术C#语言实现的全部代码与相关注释如下:

using System;

using Interop.CAPICOM;

namespace NET.Envelope

{

public class CapicomEnvelope

{

///

///数字信封加密封装数据(信息通过3DES,128位加密,密钥使用RSA加密算法)

///

public static string EvelopeInformation(string plainString,string publicCertificationPath )

{

try

{

EnvelopedData envelopedData;

ICertificate2 iCertificate;

envelopedData = new EnvelopedData();

iCertificate = new Certificate();

iCertificate.Load(

publicCertificationPath,

null,

CAPICOM_KEY_STORAGE_FLAG.CAPICOM_KEY_STORAGE_DEFAULT,

CAPICOM_KEY_LOCATION.CAPICOM_CURRENT_USER_KEY

);

envelopedData.Content = plainString;

envelopedData.Algorithm.Name = CAPICOM_ENCRYPTION_ALGORITHM.CAPICOM_ENCRYPTION_ALGORITHM_3DES;

envelopedData.Algorithm.KeyLength =

CAPICOM_ENCRYPTION_KEY_LENGTH.CAPICOM_ENCRYPTION_KEY_LENGTH_128_BITS;

envelopedData.Recipients.Add(iCertificate);

string envelopedString = envelopedData.Encrypt(CAPICOM_ENC ODING_TYPE.CAPICOM_ENCODE_ANY);

return envelopedString;

}

catch(Exception e)

{

throw new Exception(e.ToString());

}

}

///

/// 解密底中欧猓根据用户证书存储区内证书

///

public static string DeEvelopeInformation (string envelopedString)

{

try

{

EnvelopedData envelopedData ;

envelopedData = new EnvelopedData();

envelopedData.Decrypt(envelopedString);

string plainString = envelopedData.Content;

return plainString;

}

catch(Exception e)

{

throw new Exception(e.ToString());

}

}

}}

3 结束语

文章从实际的应用需求出发提出了数字信封技术的重要性,同时介绍了数字信封技术的实现原理,最后提出了利用CAPICOM组件以及C#语言来实现数字信封技术的具体方法。

参考文献