你身边的那些“十三·五”

图文: | 2016-07-01

导语:“十三·五”这个词,这段日子可不陌生吧?电视媒体、茶余饭后,人们都在讨论着“十三·五”。不过,这词听了这么多遍,你是不是依然感觉这种国家大事儿,跟咱老百姓没啥关系。本期微专栏,小编就跟大家一起来唠唠咱们身边的“十三·五”!

光网城市——上网那些事儿

看完上面这组图片,大家有没有产生强烈的共鸣:这明明就是我的真实写照好嘛!如今,网络的快速发展和大范围普及几乎让我们每个人都对它产生了严重依赖,它如同空气一般与我们如影随形,为我们的学习、生活、工作带来了无法估量的便利。所以说,我们的“十三·五”怎么能少了它呢?


“2016年,建设一批光网城市,推进5万个行政村通光纤,让更多城乡居民享受数字化生活。”

——《十三·五规划纲要》


光网城市指的是光纤网络在该城市人口区覆盖率超过70%。所谓光网,指的是光纤网络通讯,是利用光在光纤管道中的全反射原理进行信号传输的一种通讯手段,将光缆接入公司或家或机房后,再利用交换机或其他终端转换为普通网线接到电脑上,这就是我们所说的光纤入户。

光纤中的全反射

如果你跟小编一样不是95后、00后的年轻一代,应该还记得一种名叫“拨号上网”的东西,那个年代家里上网都靠它。这种上网方式用的是电话线!对!你没看错!是“电话线”!想象一下:我们上网的时候打不了电话,打电话的时候就得把网线拔了,平均最快网速仅有56k,上网的费用还要从电话费里扣。这就是拨号上网那个时代的真实写照,而现在随着光纤入户的普及,已经很少有人再继续沿用这种方式上网了。


拨号上网

为了下电影更快,刷淘宝更流畅等追求快网速的原因,很多人在办理网络业务时往往选择带宽最大的网络服务,比如100M,可是用起来并没有“飞一般的感觉”,反而有时候有点卡,这是为什么呢,难道是被运营商忽悠了?知其然,也要知其所以然,小编在这里也要给运营商们平平反了:网速不等于带宽。通常用户所说的速度是指网络下载速度,而办业务时运营商所说的速度是固定宽带接入速率,二者的含义和计量单位都不相同。通常我们办理业务时会有20M,50M,100M等不同的选择,这些是指带宽不同。而带宽的计量单位是bps,如2M带宽指每秒2兆比特(即20Mbps)。而用户使用的一些实时测速软件通常显示的是用户的下载速度,单位是每秒千字节数,这两者是1:8的关系,所以2M带宽对应的是256KB/s的下载速度,4M对应512KB/s,10M对应1280KB/s,以此类推。但这些是理论速率,实际要略低些,2M带宽的下载速度若能达到200KB/s左右,就算正常。

那么为什么有的时候上网仍会感觉很卡呢?打个比方,宽带就像公路,会受路宽、高峰期等因素影响。在不同等级的公路开车,车速肯定不同;高峰时段,堵车也是难免的,这跟高峰上网时段网速会变慢是一个道理。此外,影响“车速”的因素还有很多,比如用户想要访问的目标网站地点的带宽不足或负载过大,网站服务器的并行处理能力不够强大,以及防火墙的过多使用都是影响网速的重要因素,而且公众使用的测速软件也受电脑、网站、上网时段等多方面影响,并不一定靠谱。


没有光纤,飞机上如何上网?

既然大家如此地依赖网络,分分钟离不开它,但是飞机上可没有光纤,这时大家又该如何上网呢?多年来,我们坐飞机都被要求关闭手机,以防止信号干扰。然而近几年,美国航班、阿联酋航空和卡塔尔航空这样的国际航班都提供了机上WiFi服务,国内的航空公司也做了诸多尝试,这项技术的关键就是如何把机内WiFi连接到地面。目前国内外普遍采用两种航空互联网接入方式,一是基于ATG(Air To Ground,空对地)地面基站系统上网,二是基于卫星通信系统上网。

卫星通信系统是将卫星接收天线安装在飞机的顶部(类似于家用接收信号的“大锅”),同时在机舱内加装通信卫星的转发器,并部署上多个无线接入点。ATG地面基站系统则是在飞行航线的地面路径上部署地面基站,利用这些地面基站将通信信号向高空覆盖,进而与飞机进行信息传输的一种通讯手段。不过目前国内航班明确表示:即使在高空飞行过程中也不得打开智能手机进行上网,只能使用平板电脑或笔记本电脑在飞行模式下连接WiFi。虽然现阶段,在飞机上快速流畅地上网还面临着许多技术挑战,不过随着信息技术的高速发展,我们有理由相信未来我们将会使用到更多可用、可靠的空中互联网,仍应充满期待。

空中上网方式的不同类型与特点


无需WiFi,点一盏灯就能上网?

如果说现阶段飞机上的WiFi速度让人不甚满意,那么日前,一种WiFi的超级替代品——LiFi已经通过实验检测,其数据传输速度可以达到每秒1GB,这样的速度相当于当前WiFi技术的100倍,意味着下载一部高清电影也不过是几秒钟的事情。LiFi(LiFi--Light Fidelity),是以LED照明灯发出的光当作网络信号的传输工具,利用快速的光脉冲无线传输信息,其原理是根据速率的变化在光中编码信息,例如LED开表示1,关表示0,通过快速开关就能传输信息。LiFi可以直接利用路灯、室内照明以及公共照明等已有的能耗输出来完成双重任务,它的特点是速度快、辐射低、耗能少,低碳环保,益处多多。但同时,我们也应该知道;在高速光纤网络中,光是沿着光纤传输的,没有任何损失。而在LIFI中,光要在空气中传播信息,而这种环境中显然没有“通道”去引导光的前进,所以难度要高得多。

LiFi之父哈斯教授

目前这种技术已经在小范围内得到应用,并且为了帮助建立更好的飞机内通信系统已经在航空公司当中试用。

铁轨上的精灵——高铁


“十三五期间,要加强重大基础设施建设,高铁营业里程达到3万公里、覆盖80%以上的大城市。”

——《十三·五规划纲要》


如今,高铁技术迅猛发展,它的方便、快捷、稳定等特性深得人心,成为了近些年来大众国内出行交通工具的首选。“3万公里”目标的提出,意味着未来5年,高铁的营业里程还要增长近一倍。

相信许多人在买火车票的时候都被K、T、Z、D、G这些代表着不同种类列车的字母弄得眼花缭乱,下面一张图搞定这些难懂的字母。


火车字母含义

由图可知,高铁也属于动车,只是速度比普通动车组速度更快。而它“快”的秘诀是应用了“动力分散装置”。所谓“动力分散装置”,就是将动力装置分散配置在动车组的不同部位,或动车组中全部为动力车,或动力车与无动力拖车分散配置,实现较大牵引力,从而提高速度。简单来讲就是,之前的火车只能靠车头(或车尾)这一节车厢来提供动力,拉动整列火车车厢向前走。而现在动车组技术,是把动力分散在各个车厢或相邻车厢,所有车轮团结一致一起转,动力自然就足啦! 

另一方面,精密的轨道,也是实现高铁高速运行的重要因素之一。传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟,是有砟轨道。而高铁轨道采用的是无砟(zhǎ)轨道,由5个部分组成,从上往下依次是无缝钢轨、轨道板、填充层、底座板、滑动层。这五部分不仅解决了有砟轨道中枕木和碎石头的作用,而且实现了轨道无缝,高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,宛如轨道上的精灵。 

传统轨道与动车轨道

高铁的速度之快让人惊异,以致于我们有时坐在车里向外望,都很难看清窗外的景象。当列车时速超过200公里时,肉眼已不能保证正确识别铁轨边的红绿灯等地面信号了,那么列车驾驶员是如何在如此高速的列车中识别信号灯保障列车安全运行呢?高铁使用了“导航仪”:G网。G网是GSM-R的简称,指铁路专用移动数字通信,用它来对列车进行实时自动控制。对于列车这个“躯体”来说,G网相当于“总控室”,负责传递执行来自列控中心的各项指令,并向列控中心反馈信息。在列车沿线,每隔一段距离就会有一座G网基站信号塔,通过信号塔时,列车就会发出包含列车位置、速度等信息的无线信号,传输到地面控制中心。地面控制中心再通过信号塔,不间断地向列车发出指令,从而实现对列车的实时控制。并且按发射半径,相邻基站间重叠覆盖信号,消除盲区。有了G网自动控制系统这个指挥官,高铁就能够自动安全地行进了。


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中国科学技术馆3D展厅的那些与火车相关的展品

新能源汽车,让智慧城市充满期待

在《十三·五规划纲要》中,提到了“打造智慧城市,改善人居环境,使人民群众生活得更安心、更省心、更舒心”,以及“加快建设新能源汽车充电设施”等精神。种种现象表明,新能源汽车已经渐渐走入了我们的生活,马路上见到新能源汽车的次数也越来越多,本年度CES大会上也有多家汽车生产商推出了自己的新能源汽车,使得概念走向现实。那么,新能源汽车到底有哪几种呢?他们之间又有着什么区别呢?此处应该有图解。

新能源汽车的分类与特点

上图展示的只是一些主流的新能源汽车类型,还有一些其他类型的新能源汽车技术正在研发中。实际上新能源汽车一定是为城市建设的升级作推力的。未来的发展方向是将新能源汽车与个人和整个社会管理建立起密切的联系,通过信息采集系统和物联网实现自动化操作:用户利用计算机网络和车载终端的卫星定位,在地图上找到相应的服务,在车载平台本身就可以实现支付的功能。回到家以后可以通过互联网的情况可以看到一天行驶的情况和电池的损耗情况,并且车载信息平台和充电设施实现整合,使充电信息一应俱全。

但同时我们也要知道,智慧城市单靠新能源汽车是远远不够的,信息技术的支撑也是非常关键的一面。从技术发展的视角,智慧城市建设要求通过以移动技术为代表的物联网、云计算等新一代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。不断利用新技术、新机制、新手段,让人们用更加智慧的方式生活,并且生活得更加舒适、便捷。

相关链接:http://wzl.cdstm.cn/index.php?a=info&issueId=121(2016CES中的新能源汽车)

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