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第七章 通信互联网和无线技术 刘跃文 博士 西安交通大学 管理学院 [email protected]

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第七章通信、互联网和无线技术

刘跃文 博士

西安交通大学管理学院

[email protected]

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开篇案例

• RFID和无线技术使大陆集团的轮胎生产加速

• 大陆集团利用马牌(Continental)这个品牌在全球销售汽车、摩托车、自行车用轮胎。并在一些地区使用其他品牌例如Viking,Barum ,General ,Euzkadi 。

• 大陆集团的客户包括所有主要的汽车,卡车,及公共汽车生产商,如大众,戴姆勒公司,福特,沃尔沃,依维柯,施密茨,Koegel,福莱纳卡车,宝马,通用,丰田,本田,雷诺和保时捷。

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管理

组织

技术

信息系统 商业解决方案

商业挑战

•低效的人工流程•大的生产环境•不断增长的需求

•提高效率•降低成本

•实时跟踪组件•优化运输•通畅的沟通

•选择无线技术•修改生产计划

•修改工作职能和生产流程•员工培训

•部署Wi-Fi无线网络•部署RFID标签和软件•部署材料库存跟踪软件

•部署霍尼韦尔、摩托罗拉和DLOG移动计算机

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7.1 当今商业世界的通信和互联网

• 7.1.1 网络和通信的趋势:更快、更便携、更便宜

• 7.1.2 什么是计算机网络

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一个简单的网络

大公司的网络

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7.1.3 关键数字网络技术

• 客户机/服务器

• 分组交换• 分组交换 (packet switching)是一种切割数字化讯息成为封包的方法,当成为封包时即可沿着不同的通讯网路传送,到达目的地后再重新组合封包。

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• TCP (Transmission Control Protocol) / IP (Internet Protocol)和互联

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TCP头

以太网数据包

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7.2 通信网络

• 7.2.1 信号:数字信号 vs 模拟信号

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7.2.2 网络类型

• 一般根据网络的地理范围分类。

• 局域网• 可达500米,办公室或楼层

• 校园区域网• 可达1000米,大学校园或企业设施

• 城域网• 城市或大都市区

• 广域网• 跨洲或全球性地区

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7.2.3 传输媒介和传输速度

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双绞线(twisted wire):10Mbps到1Gbps

同轴电缆(coaxial cable):可达1Gbps

光纤缆线(fiber-optic cable):500Kbps到6+Tbps

无线传输媒介与装置:可达600+ Mbps

bps

带宽

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• 可见光无线通信又称“光保真技术”,英文名LightFidelity(简称LiFi)是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术,由英国爱丁堡大学电子通信学院移动通信系主席、德国物理学家HaraldHass(哈拉尔德·哈斯)教授发明。

• LiFi是运用已铺设好的设备(无处不在的LED灯),通过在灯泡上植入一个微小的芯片形成类似于AP(WiFi热点)的设备,使终端随时能接入网络。该技术通过改变房间照明光线的闪烁频率进行数据传输,只要在室内开启电灯,无需WiFi也便可接入互联网。

• LiFi是用可见光来实现无线通信,即利用电信号控制发光二极管(LED)发出的肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息。

• 速度可达1Gbps,不能穿墙

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• 据大河报报道,2016年1月4日,由信息工程大学牵头承担的国家863计划项目以及郑州市重大专项“可见光通信系统关键技术研究与应用”取得重大突破。一举将可见光实时通信速率提高至50Gbps,是当前公开报道的国际最高水平的5倍,相当于0.2秒即可下载完成一部高清电影。目前,相关成果已经通过国家工业与信息化部电信传输研究所测试认证。

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7.3 全球互联网

• 7.3.1 什么是互联网• 互联网(Internet):世界上最大规模的公众通讯系统。起源于 1970 年代初期,美国国防部连结全球的科学家与大学教授的网络。

• 互联网服务提供商(Internet Service Provider, ISP)

• IP地址(Internet Protocol Address)

• 7.3.2 网络寻址和构架• 域名系统(Domain Name System, DNS)

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• 网络架构和治理• 互联网架构委员会(Internet Architecture

Board, IAB),互联网名称与数字地址分配机构(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN),分配IP地址和万维网联盟(Word Wide Web Consortium, W3C)

• 互联网骨干连接地区网络,用来提供互联网服务供应商、大公司和政府机构接上骨干。网络存取点 (network access Points, NAPs) 和都会区域交换中心(metropolitan area exchanges, MAEs) 是区域中心,它是网络骨干和地区与区域网络交接的地方,网络骨干的拥有者再和其他的网络骨干相连。MAE也是互联网交换点 (Internet Exchange Points)。

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• 未来互联网:IPv6, Internet2• IP version 4: 32位地址,2^32=43亿• IP version 6: 128位地址,2^128=3.4e38;

• 340000,000000000,00000000,00000000,00000000 34万亿亿亿亿• ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789

• Internet2• Internet2是一个成立于1996年,由美国教育和科研团体组成的先进网络技术联盟,这个组织的主要目的是开发先进的网络应用,并且研究和开发未来的网络创新技术。

• Internet2有330多个正式会员,会员按照不同的性质,分成四类,包括:高等教育机构、地区教育和科研网、从事教育和科研的非盈利组织(附属会员)和企业。

• Internet2的会员中包括的200多所大学,按照“卡内基高等教育基金会”的分类标准,基本都属于“研究能力非常强”和“研究能力强”的大学。此外会员中还包括34个州教育科研网,为各州的大学、研究机构等提供连接到Internet2主干网的服务。这其中20个州教育科研网作为主干网的连接点(CONNECTOR)为其他会员提供连接到主干网的服务。

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7.3.3 互联网服务和通信工具

• 互联网服务• 电子邮件、聊天、即时通信、

BBS、Telnet、FTP、Web

• IP语音(Voice over IP, VoIP)

• 统一通信(Unified Communications)

• 虚拟专用网络(Virtual Private Network, VPN)• PPTP

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7.3.4 万维网

• 超文本• 超文本标记语言(Hypertext Markup Language, HTML)

• 超本文传输协议(Hypertext Transfer Protocol, HTTP)

• Web服务器:Apache,IIS

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• 搜索引擎 Search Engine

• 搜索引擎营销 Search Engine Marketing, SEM

• 搜索引擎优化 Search Engine Optimization, SEO

• 社会搜索 Social Search

• 语义搜索 Semantic Search

• 购物智能代理机器 Intelligent Shopping Bots

• Web 2.0

• 交互性、实时用户控制、社会参与(分享)、用户生成内容

• 博客、微博、RSS、Wikis、社交网络(Social Network)

• Web 3.0: Semantic, Intelligent

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7.4 无线网络革命

• 7.4.1 蜂窝系统• GSM, GPRS, CDMA, 3G, 4G

• 7.4.2 无线计算机网络和互联网接入• 蓝牙 Blutetooth, Wifi, WiMax

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7.4.3 RFID和无线传感器网络

• 无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)

• 无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)

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Thanks! Q&ADr. LIU, Yuewen [email protected]

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