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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于龍芯平臺(tái)的翔龍?zhí)?yáng)能無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 基于西部地區(qū)中小學(xué)，網(wǎng)絡(luò)普及率低，以及組建網(wǎng)絡(luò)成本高維護(hù)難得特點(diǎn)基于GNU/Linux開發(fā)的翔龍?zhí)?yáng)能無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，使用中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低功耗龍芯CPU以太陽(yáng)能作為能源供給。服務(wù)器使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為局域網(wǎng)用戶提供多種無線緩存服務(wù)以及無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如DNS，DHCP，代理，apt-proxy，ADSL，防火墻，WiKi等等?；谄涫褂们鍧嵞茉?，成本低，易移植，易維護(hù)等多種特點(diǎn)。翔龍?zhí)?yáng)能無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將會(huì)有廣泛的社會(huì)性，適應(yīng)性以及豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。
- 詳細(xì)介紹：
- 基于龍芯平臺(tái)的翔龍?zhí)?yáng)能無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主要針對(duì)西部地區(qū)中小學(xué)由于地理環(huán)境，資金，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員少等一系列問題所導(dǎo)致的組建傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)難，投入大，維護(hù)成本高的難題，所提出的一種快速組建小型局域網(wǎng)的解決方案。 服務(wù)器使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在節(jié)省傳統(tǒng)組網(wǎng)布線的繁雜工作的同時(shí)擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)的使用范圍。在無線服務(wù)范圍內(nèi)，用戶通過安全驗(yàn)證，均可自由接入。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相比翔龍?jiān)跒榫钟蚓W(wǎng)用戶提供穩(wěn)定的路由功能基礎(chǔ)上，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)緩存服務(wù)以及本地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。如DNS，DHCP，代理，ADSL，防火墻，各種實(shí)時(shí)咨詢，資料等等。翔龍無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器更重要的一點(diǎn)改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)用戶被動(dòng)接受服務(wù)器服務(wù)的現(xiàn)狀，服務(wù)器可以根據(jù)不同環(huán)境，不同用戶群體定制相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。同時(shí)用戶可根據(jù)自己的喜好自主在服務(wù)器端定制自己所需要的信息，同局域網(wǎng)用戶分享自己計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)，從被動(dòng)接受到主動(dòng)定制，將使用戶體會(huì)到更多網(wǎng)絡(luò)帶來的樂趣。在網(wǎng)絡(luò)管理上，翔龍為了簡(jiǎn)化傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器管理難，技術(shù)水品要求高的需求，經(jīng)WEB圖形界面的網(wǎng)絡(luò)管理模式引入，所有的服務(wù)器狀態(tài)信息、局域網(wǎng)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置均可從遠(yuǎn)程通過瀏覽器在WEB界面下進(jìn)行查看和配置。翔龍使用GUN/Linux操作系統(tǒng)以及中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的龍芯CPU為核心處理器，在保證產(chǎn)品安全的同時(shí)，也降低了相應(yīng)的軟硬件、軟件成本。 由于西部地區(qū)得天獨(dú)厚的太陽(yáng)能資源，以其作為服務(wù)器的能源供給，由于太陽(yáng)能不受地理環(huán)境限制，解決了一些特殊環(huán)境下能源的來源問題。其次太陽(yáng)能資源的持續(xù)性，降低了能源的使用成本。同時(shí)太陽(yáng)能作為清潔能源，避免了傳統(tǒng)的化石能源使用時(shí)帶來的環(huán)境污染問題。 翔龍?zhí)?yáng)能無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器由太陽(yáng)能板，蓄電池，電源管理模塊，翔龍服務(wù)器四部分組成。太陽(yáng)能和蓄電池分別為能源采集和能源存儲(chǔ)單元，電源管理模塊負(fù)責(zé)24V—12V，4A的電壓轉(zhuǎn)換以及蓄電池、太陽(yáng)能板電壓的實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)為了保證翔龍服務(wù)器的穩(wěn)定，電源管理模塊通過串口與服務(wù)器進(jìn)行外部電壓的實(shí)時(shí)通信，當(dāng)電壓過低時(shí)通知服務(wù)器保存數(shù)據(jù)自動(dòng)關(guān)機(jī)。太陽(yáng)能板也一改傳統(tǒng)的靜止接收狀態(tài)，為了最大限度獲取太陽(yáng)能，為太陽(yáng)能板增加了可以追隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的云臺(tái)以及反光板。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 翔龍主要針對(duì)西部地區(qū)中小學(xué)特殊環(huán)境下，組建傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)困難，所提出的一種廉價(jià)的，快速的組建小型無線局域網(wǎng)的方案。 在硬件架構(gòu)上，服務(wù)器使用中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低功耗龍芯CPU，以及完全自主設(shè)計(jì)的電源管理模塊。同時(shí)在項(xiàng)目中我們?yōu)樘?yáng)能板設(shè)計(jì)了可以自動(dòng)追蹤太陽(yáng)的云臺(tái)，以及在太陽(yáng)能板周圍增加了反光板，將更多的光能轉(zhuǎn)化為電能。 軟件架構(gòu)上，首先服務(wù)器運(yùn)行在經(jīng)過裁剪和定制的GUN/Linux操作系統(tǒng)上，將多種網(wǎng)絡(luò)緩存服務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集成在一個(gè)服務(wù)器上，并且服務(wù)端提供多種資訊以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)，供用戶定制。其次，電源管理模塊能夠?qū)崟r(shí)采集蓄電池以及太陽(yáng)能板的電壓情況，并反饋給服務(wù)器。 網(wǎng)絡(luò)管理中，管理員可以通過圖形化WEB界面遠(yuǎn)程進(jìn)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理。此項(xiàng)技術(shù)在很大程度上簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理的難度，以及技術(shù)要求。 主要技術(shù)指標(biāo) 軟件部分1)在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)基本的路由器功能2)為本地局域網(wǎng)用戶提供DNS、DHCP、防火墻、代理等基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)3)為局域網(wǎng)內(nèi)用戶提供可根據(jù)喜好、需求自由定制的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或數(shù)據(jù)的界面4)為管理員提供WEB圖形界面的網(wǎng)絡(luò)管理接口 硬件部分1)24V到12V，最大電流4A的電源模塊2)蓄電池以及太陽(yáng)能板電壓實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊3)與服務(wù)器的實(shí)時(shí)通信模塊4)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊（驅(qū)動(dòng)電機(jī)，調(diào)整太陽(yáng)能板的角度） 機(jī)械部分1)能夠支持3塊～5塊7W太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)動(dòng)的云臺(tái)2)根據(jù)光線的反射定律，由布儒斯特角等相關(guān)理論計(jì)算出來的合適大小的太陽(yáng)能反光板。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 翔龍以中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低功耗龍芯CPU為核心，針對(duì)西部地區(qū)特殊的地理環(huán)境，將太陽(yáng)能與無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器相結(jié)合。與傳統(tǒng)的組建網(wǎng)絡(luò)方式相比，翔龍使用無線技術(shù)，在快速組建局域網(wǎng)的同時(shí)將多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能集中于一體，在穩(wěn)定、安全的前提下全面降低了組建以及維護(hù)局域網(wǎng)的難度。同時(shí)為了緩解網(wǎng)絡(luò)管理人才匱乏的現(xiàn)狀，服務(wù)器端對(duì)管理人員提供WEB圖形界面接口的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)。整個(gè)作品的科學(xué)性可以總結(jié)成以下幾點(diǎn)：1)將多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能融為一體，提供多樣化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。2)為局域網(wǎng)用戶提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和緩存服務(wù)，同時(shí)局域網(wǎng)用戶可根據(jù)自己的喜好在服務(wù)器端定制相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。3)將字符界面的網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)化成為WEB圖形界面下的網(wǎng)絡(luò)管理。4)中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的龍芯CPU，64位MIPS架構(gòu)，功耗低，安全可靠。5)我國(guó)西部地區(qū)擁有豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能無污染，不受地理環(huán)境的制約，方便使用。6)改進(jìn)傳統(tǒng)的太陽(yáng)能板被動(dòng)接受的現(xiàn)狀，增加跟隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和陽(yáng)光反射板，以此來獲得更多的太陽(yáng)能。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 甘肅省第七屆挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽一等獎(jiǎng) 本校創(chuàng)新項(xiàng)目資金支持
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 目前已經(jīng)和江蘇中科龍夢(mèng)科技有限公司以及甘肅金城恒豐科貿(mào)有限公司達(dá)成了技術(shù)支持合作協(xié)議
作品可展示的形式
- 實(shí)物和現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)為：1)提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)緩存服務(wù)2)用戶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)定制技術(shù)3)遠(yuǎn)程WEB圖形界面網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)4)使用清潔的太陽(yáng)能能源5)將傳統(tǒng)的太陽(yáng)能板進(jìn)行改良6)太陽(yáng)能板對(duì)太陽(yáng)的跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)7)具有穩(wěn)壓，數(shù)據(jù)傳輸，電壓及狀態(tài)顯示的電源管理模塊8)低功耗的福瓏計(jì)算機(jī)以及開源的GNU\Linux操作系統(tǒng) 翔龍由于其體型小，易攜帶且太陽(yáng)能不會(huì)受地理環(huán)境的限制，同時(shí)服務(wù)器的各種網(wǎng)絡(luò)功能可以隨著外部環(huán)境的需求進(jìn)行實(shí)時(shí)定制，使得翔龍擁有很好的擴(kuò)展性，可以應(yīng)用到多種不同的環(huán)境下（小型企業(yè)，家庭，野外考察，政府機(jī)關(guān)，地震等）。 翔龍?zhí)?yáng)能無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器目前已經(jīng)和甘肅金城恒豐科貿(mào)有限公司、中科龍夢(mèng)科技有限公司就項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)化以及市場(chǎng)推廣等方面有相關(guān)合作。本產(chǎn)品具有廣泛的市場(chǎng)前景以及豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。特點(diǎn)如下：1)硬件成本低2)能源消耗低且來源廣泛3)維護(hù)難度低4)基于COTS（商業(yè)現(xiàn)貨供應(yīng)）產(chǎn)品開發(fā)，整套產(chǎn)品具有多平臺(tái)通用性5)無線技術(shù)降低了傳統(tǒng)有線布線的花費(fèi)，也擴(kuò)展了服務(wù)器的使用空間
同類課題研究水平概述
- 新技術(shù)新材料的應(yīng)用、電子技術(shù)等高科技的高速發(fā)展,太陽(yáng)能光伏發(fā)電除了作為航天器的電源以外,在地面的應(yīng)用范圍也逐漸由偏遠(yuǎn)的農(nóng)村和特殊用電場(chǎng)合發(fā)展到城鎮(zhèn)地區(qū)。2008年全球光伏市場(chǎng)增至5.5GW,全球太陽(yáng)能安裝總量已累計(jì)達(dá)15GW。 中國(guó)太陽(yáng)能資源非常豐富，理論儲(chǔ)量達(dá)每年17000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2006年中國(guó)光伏發(fā)電設(shè)備的年銷售量為15MW ，光伏系統(tǒng)的總裝機(jī)容量達(dá)到85MW。光伏發(fā)電將在中國(guó)未來的電力供應(yīng)中扮演重要的角色，預(yù)計(jì)到2010 年中國(guó)的光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到600 MW，2020 年累計(jì)裝機(jī)容量將達(dá)到30GW，2050 年將達(dá)到100 GW。根據(jù)電力科學(xué)院的預(yù)測(cè)，到2050 年中國(guó)可再生能源發(fā)電將占到全國(guó)總電力裝機(jī)的25%，其中光伏發(fā)電將占5%。 無線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線局域網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字設(shè)備（PDA）、移動(dòng)電話等。目前它已經(jīng)開始進(jìn)入家庭以及教育機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域。此外，無線局域網(wǎng)的抗干擾性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)保密性好。而且相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)，無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護(hù)較為容易，一般計(jì)算機(jī)工作人員都可以勝任網(wǎng)絡(luò)的管理工作。現(xiàn)階段，IEEE已經(jīng)成立了802.11n工作小組，以指定一項(xiàng)新的高速無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11n。 IEEE802.11n計(jì)劃將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上，最高速率可達(dá)320Mbps。和以往的802.11標(biāo)準(zhǔn)不同，802.11n協(xié)議為雙頻工作模式（包含2.4GHzh和5GHz兩個(gè)工作頻段），以保證與以往的802.11a,b,g標(biāo)準(zhǔn)兼容。該標(biāo)準(zhǔn)全面改進(jìn)了802.11標(biāo)準(zhǔn)，不僅涉及物理層標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也采用新的高性能無線傳輸技術(shù)提升MAC層的性能，優(yōu)化數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能。 福瓏迷你PC，內(nèi)置龍芯CPU,是一款實(shí)現(xiàn)64位MIPSIII指令集的通用RISC處理器，實(shí)測(cè)功耗5-7瓦，整機(jī)功耗小于20W。綜合性能已經(jīng)達(dá)到高端Pentium3水平及低端Pentium4處理器的水平。福瓏迷你PC支持基于Linux平臺(tái)的桌面計(jì)算應(yīng)用，具有計(jì)算能力強(qiáng)、移動(dòng)便攜、廉價(jià)實(shí)用等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于保密機(jī)構(gòu)、產(chǎn)品開發(fā)原型、政府辦公等桌面計(jì)算領(lǐng)域和工業(yè)控制領(lǐng)域.
