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1、蓝牙简介早在1994年,Ericsson公司就在其内部提出了一项研究计划,旨在建立发展一种能简易使用并可在各种通讯设备上畅行无阻的新一代无线传输技术,建立一个实际的无线接口和相关软件标准。1998年,Ericsson公司公开了这项计划,并与Nokia、IBM、Toshiba和Intel四家公司组成了一个特别利益集团(SIG,Special Interest Group),以负责此项技术的开发。一年后的1999年7月,SIG正式提出了该技术协议的0版,并将此项技术命名为蓝牙(Bluetooth)。据SIG官方说明,蓝牙这个名字来自十世纪丹麦的维京族国王Harald Bluetooth。这位国王曾以武力统一了丹麦和挪威,在斯堪的那维亚半岛建立了一个庞大的帝国。蓝牙技术解决了小型移动设备间的无线互连问题。它的硬件市场非常广阔,涵盖了局域网络中的各类数据及语音设备。该技术的本质目的不是成为另一种无线局域网(WLAN)技术,而是成为一种替代传输电缆的新型无线解决方案。从1999年的0版,到后来的1版、2版、0版,蓝牙技术不断地在技术上完善自身,力图吸取通用电缆在成本、安全和承载能力等方面的优势。在Bluetooth国王叱咤北欧的千年之后,新兴的蓝牙技术正在以其的种种优势,在全球的无线连接市场中开拓比Bluetooth国王大上千倍万倍的疆土。2、蓝牙协议概述蓝牙体系结构中的协议模型可分为以下5层:(1) 物理层:蓝牙协议的无线接口层;(2) 核心协议:基带协议(Baseband)、链路管理协议(LMP)、逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、服务发现协议(SDP)等。基带协议可以提供同步面向连接(SCO)业务和非同步连接(ACL)业务。一般地,SCO用于分组数据业务,其特点是可靠,但有延时;而ACL用于话音传送,其特点是实时性好。但可靠性比SCO差。链路管理协议(LMP)负责建立和解除主、从设备单元之间的连接,另外还控制主、从设备单元的工作模式。L2CAP是第三层的控制和适配协议,L2CAP向RFCOMM和SDP等层提供面向连接和无连接业务。基带数据业务可以越过LMP而直接通过L2CAP向高层协议传送数据。从某种意义上说,L2CAP和LMP都相当于OSI第二层即链路层的协议; 
关于信息概念的哲学定义和信息功能的历史演变 作者:陈一壮 文章出处:论文网 发布时间:2006-5-28 广告载入中 关于信息概念的哲学定义和信息功能的历史演变 摘要:本文结合分析信息的本质提出了如下的信息概念的哲学定义:信息是客观世界中物质和能量运动的有序形式,以及自组织系统对于这个形式的能动的反映和改组。此外还探讨了信息功能的重心随着人类改造世界的实践活动的发展所发生的历史演变:从报道何种可能性变成了现实性到促使合理的可能性变成现实性。 关键词:信息;可能性空间;目的性行为;主体能动性;虚拟世界 人类进入了“信息时代”,我们的社会日益转型为一个“信息社会”。不过,虽然人们天天都在接触、利用信息,信息资源也变成了当今社会建设中最宝贵的资源,人们还是对何谓信息不甚了了,感到其难以捉摸。这说明我们还缺乏一个明确、恰切的信息概念的定义。本文试图结合分析信息概念的本质从哲学的层面上提出一个信息的定义,并在这个定义的范围内探讨一下在人类实践活动中信息的主要功能的历史演变。 我们拥有的最初的信息概念是由信息论的创立者申农提出的,他把信息定义为用来消除不确定性的东西,具体地说就是在信宿中用来消除对于在信源中发出的消息的不确定性的东西。这第一个信息概念的内容反映出它发生于通讯过程中的背景,运用这个概念来理解广泛存在于我们当今社会中的信息现象肯定是不够的。比如我们头脑中现有的知识这种约束性的信息与用来消除不确定性的消息显然是不同的,它是我们据以理解消息这种非约束性信息的基础。但是最初的信息概念包含的两个特质也揭示了成熟的信息概念的两个本质规定性:第一,信息发生于不确定性的背景上亦即具有多种可能性或偶然性的环境中,因此在严格决定论的世界上它的存在是没有意义的。第二,通讯活动往往与控制活动紧密相关并构成后者的组成部分(控制论中所说的“控制”行为广义地说包含了能动主体适应世界和改造世界的活动),因此信息的存在与能动主体的目的性行为是不可分的。 在探讨信息概念时,我们需要对人们在生活和科学研究中使用“信息”一词所指称的广泛的现象进行概括,这样最终我们会发现有两个基本对象,其中一个属于客观世界本身所具有的性质,另一个则产生于生活主体和客观世界相互作用的关系之中。控制论的创始人维纳就从这两个意义上阐述过信息。一方面他说:“信息就是组织程度的度量”,是“负熵”⑴,另一方面又说:“信息是我们适应外部世界,并且使这种适应为外部世界所感到的过程中,同外部世界进行交换的内容的名称。”⑵后一种信息是不能脱离接受者的解释结构而存在的,维纳举例讲道:音乐对于懂音乐的人来说会产生这种“在语义学上有意义的信息”,对于不懂音乐的人来说则不会。苏联《哲学词典》俄文1980年第4版在“信息”这个词条下也写道:“在信息概念中应该区别出两个方面。在第一个方面,信息乃是系统的组织性的程度。信息的数学表达式和熵的数学表达式,除符号相反外是一样的。正如系统的熵表示系统的紊乱性程度,而信息表示系统的组织性程度。这样理解的信息构成系统、过程本身的内部所有物,可以叫作结构信息。在第二个方面,应该把密切地与反映相联系的信息和结构信息区别开。如果一个事物中发生反映另一事物作用的变化,那末可以说这一事物就成为关于另一事物的信息的负荷者。对于控制论系统来说,B由A的作用所引起的变化,不只是B对A的某些鉴别,而是控制论系统B的功能活动的因素。”在这里我们看出苏联学者继承和阐发了维纳的思想,他们明确区分出表示事物本身的规定性的结构信息(又称绝对信息)和产生于控制系统对周围事物的反映之中的功能信息(又称相对信息)。用信息论的术语来说,就是前一种信息的存在只要考虑到信源就可以了,而后一种信息的存在还必须考虑到信宿。上述思想可供我们在对信息进行哲学的全面概括时加以借鉴,使信息概念不必具有单一层次的内涵。 我认为信息可作如下定义:信息是客观世界中物质和能量存在和变动的有序形式,和自组织系统对这个形式的能动的反映及改组。其中前一个表语表述了信息概念的第一层次内涵,或者说广义内涵,后一个表语表述了信息概念的第二层次内涵,或者说狭义内涵。 先说信息概念的第一层次内涵。维纳曾经说:“信息就是信息,不是物质也不是能量”⑷。那末信息究竟是什么呢?我认为它是物质和能量运动的有序形式。 古希腊哲学家亚里士多德最早与“质料”范畴相对提出“形式”范畴。质料是事物的物质基质,形式则是物质基质存在的样式。形式必须附着在质料上而存在,但是它又具有相对的独立性,这表现在比如大理石这块质料,既可以把它雕刻成人像而具有“人”的形式,又可以把它雕刻成马像而具有“马”的形式。仅限于这个范围内来说,这对范畴与“实体”和“属性”这对范畴是相通的。在上述定义中,我正是把物质和能量看作为实体性的东西,而把信息看作为它们表现出来的属性。我们可以把一定的物质和能量与它们表现出的属性作这种相对区分。我们知道,客观世界中的物质和能量是保持着一定的数量、既不能创造也不能消灭的,但是物质和能量具体存在的形式可以变化。物质和能量存在的各种具体形式是由它们特殊的组合和运动的方式所决定的,并且在不同的层次上展开。信息概念的第一层次内涵就是物质和能量存在和运动所表现出的这些具体形式。在这里我们要对“形式”的含义作广泛的理解,它是实体的一切可分辨的属性的总称,包括事物的结构形式、运动状态以及相互作用的方式等一切确定性。 对信息所作的这个本质规定是和科学家们提出的下述定义相通的——信息是物质和能量在时间和空间中的不均匀分布,是负熵,是事物系统的组织性程度。因为物质和能量存在和运动的各种可以把捉的特定形式,只能由物质和能量在时间和空间中的各种不均匀分布造成。热力学第二定律指出的一个孤立系统内部趋向达到的熵最大状态,是一个物质和能量在时空中均匀分布的状态,这是一种混沌的单调的状态,其中没有任何可分辨的形式,也就没有信息。我们由此看到信息是有序性的形式。与此相联系产生了信息的度量的问题,一个系统内的物质、能量在时空中分布的不均匀程度愈是大,其所含信息量愈是多,亦即其组织性、有序性愈是高,这说明它的物质、能量运动的形式愈是复杂、有机。一个系统所包含的信息量,相当于使该系统从某种初始的无序状态过渡到有组织的状态而应当输入系统中的信息量。人体从单个分子构成其有机整体所需要的信息量为3 x 1026比特这样一个巨大的数字。一块无机的矿石所包含的信息量是与此不能相比的。从这里我们可以看出,信息是以一种新的统一的观点来看待物质世界。过去我们曾经用“质量”对不同的物质进行统一的度量,又用“能量”对不同的运动进行统一的度量,现在我们可以用“信息量”来对不同事物具有的规定性、性质进行统一的度量,信息量表示出事物组织性、有序性程度高低的不同。 因为信息不是事物的物质和能量本身,而是它们运动的形式,所以它可以通过同构关系被传递。所谓同构,简单地说,就是一个系统的物质、能量过程与另一个系统的物质、能量过程在组织结构和运动秩序上的一定对应。比如气温表上水银柱的不同高度对应着不同的气温,水银柱高度的一定变化对应着气温的一定变化,因此我们说气温表传达了气温的信息。我们人在生活中摄取关于外界环境的信息,也并不是把环境中事物的物质基质和能量本身吸收到我们脑子中来,而是以脑内神经脉冲的次序和强度的不同组合形式来对应于环境中事物的不同状态特征。这样我们就可以解释为什么信息表示作为信源的事物的性质,却又可以脱离信源而相对独立地存在,而且我们还可以了解信息的量值为何不象物质和能量那样是守恒的而可以增加(通过在不同信宿中复制同一信息)。 再说信息概念的第二层次内涵:信息是自组织系统对客观世界中物质和能量运动的有序形式所作的能动的反映及改组。对信息的这个规定是和科学家们对信息所作的下述定义相通的——信息是生活主体和客观环境相互交换的内容,是控制系统用来控制受控对象的东西。我们在日常生活中所说的信息,总是指某种被我们所收到、理解,对我们有意义、用处的消息,此外还有被人们产生的操纵控制对象的指令信息,它们都属于信息概念的这个内涵。 这里需要说明一下什么是“自组织系统”。简单地说,自然界中的无机物质一般遵循热力学第二定律从有序走向无序,自组织系统是能够抵抗环境中的熵增趋势,自动地从无序向有序发展的系统。自组织系统是高度有组织性的物质,它在自然界中的代表就是生命。人类模仿生命的机制创造出自动控制系统,这是人工的自组织系统。自组织系统在自然界中不象无机物质那样,听凭环境因素的作用、自发地发生变化,而是按照内在机制规定的方向进行物质和能量运动的,这就是保存和发展自身。自组织系统既然具有保存和发展自身的趋向,而又生活在一个变动不居的既有有利因素、又有不利因素的环境里,因此它在生存、发展中需要关于环境的信息,借以调整自己的行动而适应环境的变化。自组织系统就是借助于信息的指导作用,使自身在和环境的相互作用中从无序走向有序、从低序走向高序的。 实际上只有在自组织系统对周围环境的反映中,才能真正使客观事物存在的形式和客观事物本身分离开,具有独立的意义和价值。这样,才实现了第一层次内涵的信息向第二层次内涵的信息的转化。因为第二层次内涵的信息不是产生于照镜子似的机械的反映,而是产生于能动的反映。这表现在维纳所说的“不是简单地取得外界的消息,而是要经过装置内部的改造加工才能获得。在那里将信息转化成适用于以后活动的新形式。无论是动物还是机器,这种操作都要对外界发生效用”⑸。对此,以下集中说明两点。 第一,这种信息只是在作为信宿的反映主体(人是最高级的自组织系统,也是最高级的主体,我们可以把其他的自组织系统看作以不同等级形式存在的主体)中实现的,它是依赖于主体的解释结构的,而这又与主体对于信息的整理加工分不开。同一个事件作为信号被传递到不同的主体中,它是否具有信息和信息量有多少,是依主体的解释结构的不同而不同的。那末,主体的解释结构是怎样形成的呢?这要归功于主体对过去生活中接受的大量信息进行储存、整理和加工的结果。动物能够简单地整理、加工信息,这就是在无条件反射的基础上依靠条件反射的能力,根据反复发生的生活经验在不同的外来信息间建立一定的联系。人类则不仅感性地归总经验现象以得出表面的联系,而且运用理性思维的能力来发现各类事实之间的深藏的稳定的本质联系。因此,人脑内部构成知识的信息采取对现实事物做不同程度的抽象概括的概念和判断的形式存在,理性主体可运用逻辑推理的规则对既有信息进行变换处理以产生更深层次的新信息。每个个人还吸取社会集体实践的成果来帮助完成自身整理信息的工作。这样,本来零散获得的信息在每个主体的内部形成一个有机的知识之网,这就是他的解释结构。新经验到的个别事件由于和这个知识之网的各个要素发生一定的关系而具有意义,而被理解。从此我们可以看出为什么第二层次内涵的信息离不开接受主体。同时我们也看到,那些过去获得的、经过加工整理、为主体掌握了其间联系的信息,成为认识新的信息的手段。这种信息叫做约束性信息。那种在新的生活遭遇中个别得到的、反映具体客观环境的情况的、作为认识对象的信息,叫作非约束性信息。从信息学的角度来看,认识能力的发展也是非约束性信息不断转化为约束性信息的过程。当然约束性信息建立的关于客观世界的规律性的认识是否正确,还须反馈到实践活动(合目的性的质能活动)中去加以验证。 第二,这个层次内涵的信息的最重要的内容,还在于把关于客观环境的信息和主体的目的(既有在种族发生中形成的长远目的,又有在具体生活情景中产生的短期目的)结合起来加工,得出规范主体本身在一定客观环境中所进行的物质和能量活动的形式的东西,亦即关于主体行为方式的信息。自组织系统在一个个具体的控制活动中是这样处理信息的:它首先获取一定的信号即得到语法信息,其次联系过去生活经验解释语法信息的含义而得到语义信息,然后根据本身正在进行的活动的目的评估语义信息的效用而得出语用信息,最后结合积淀于自身的约束性信息中的关于客观环境的规律性的认识得出关于自身当前行为方式的信息。这种关于主体行为方式的信息就是我们在自动控制机器中称为“指令信息”的东西,它由控制中枢付诸执行机构(或称效应器)加以执行。这样我们看到作为对现实世界的有序性的反映的信息,在独立存在于主体世界中时可被结合实现主体的目的的需要加以改组(将信息片段根据它们在现实世界中存在的多种可能方式重新加以联接)。总之,自组织系统因此以有利于自己的方式和环境发生相互作用。在这里我们发现一个有意思的对照,对于客体来讲,它的物质、能量运动的形式是完全依附在它的物质、能量运动上的,而对于主体来讲,却可以先设计好这个物质、能量运动的形式,再据以进行物质、能量的运动。这表现出无机自然界在进行着盲目的物质、能量运动,而自组织系统在进行着自觉的物质、能量运动。用信息来驾驭物质和能量的运动,其结果是使一定的物质和能量在实现主体目的的方向上得到尽可能经济、有效的利用。所以我们说,在信息时代,从某种意义上说,信息是比物质和能量更为重要的资源和财富。 信息概念具有两层次内涵,既是人类认识信息经历了一个历史过程所打下的印迹,也是人类根据实践和认识的需要从不同角度把握信息所导致的结果。广义信息又可称为客观信息,狭义信息又可称为主观信息。我想人们在生活实际中最先使用的是主观信息的概念,即认为信息是和人类主体不可分的一种现象。但当申农制订出信息量计算公式以后,人们发现这一计算公式与热力学第二定律中熵的计算公式仅有一个符号之差,于是就把信息与物质世界中从无序到有序的运动联系起来。对信息的本质的认识由此拓广,出现了客观信息。客观信息说明了主观信息的来源和客观基础,这就是客观世界中物质运动的形式、有序性,那些目前尚未被人类认识的客观物质的有序性最终都有可能为人类所认识而转化为主观信息。主观信息也具有特殊重要的意义,我们上面讲到信息是通过控制主体转变为有目的的自觉的物质和能量的运动的形式的,所以只是由于这种主观信息的作用,才在自然界中产生了一个“人化的自然界”。主观信息是信源和信宿、客观和主观结合和统一的产物,因此它是人类对客观世界的认识,是人类改造客观世界的凭借。马克思早已指出认识既取决于被认识的对象,也取决于主体认识对象的能力,他说:“只有音乐才能激起人的音乐感,对于没有音乐感的耳朵说来,最美的音乐也毫无意义,不是对象,因为我的对象只能是我的一种本质力量的确证”⑹;“对象如何对他说来成为他的对象,这取决于对象的性质以及与之相适应的本质力量的性质”⑺。 现在我们再来大略考察一下信息的主要功能随着自然界和人类社会的发展发生的历史演变。我们已知信息在根源上是与生物能动系统的控制活动有关的。原生动物从单细胞生物起就会在利用外部化学信息的基础上合理地组织自己的行为,比如把食物放进变形虫所在的溶液中,变形虫一得到关于食物的化学信息就开发始朝食物的方向移动。可以说这时在自然界出现了原始的物质—能量过程(在此表现为生物的新陈代谢过程)与信息—控制过程的区别。不过在初级动物那里信息活动是一个辅助环节,帮助完成自发的合目的性的质能活动,因为原始生物处理信息的能力完全是在历经自然选择的种族发生过程中作为一种本能被编码在遗传基因中的。随着物种进化,在较高级动物身上出现了脑这个处理信息的专门化的器官,在本能的无条件反射的基础上产生了与接受信号有关的条件反射,表明动物能够在后天生活环境中相对自主地(即脱离本能地)处理信息,并具有一定的学习能力。在信息活动中此时不仅有反馈,而且有根据对规律性经验的记忆超前模拟外部环境进展过程的操作,即预见未来事件的来临而对可能的应变方式做出选择。在哺乳动物那里还出现了梦境这种信息世界。由于在这个阶段信息活动具有了相对的独立性、自主性,我们可以说质能活动与信息活动处于相互借助、相辅相成的局面。迨至于人这个拥有高度发达的处理信息的器官——大脑皮层的高级动物出现,信息活动的地位在自然界又发生了飞跃。因为人的条件反射可以建立在像语词这样的抽象符号构成的第二信号系统的基础上,区别于一般动物的只建立在与各种实际事物相关的感性直观的第一信号系统的基础上,这使得人能够进行理性思维——一种高级的运用逻辑规则甚至数学法则处理世界信息的能力。人在语言中第一次实现了世界的信息化亦即符号化。随后高度发展的信息活动显得愈益远离直接的控制活动而具有独立、自主的形态,比如两个人进行交谈或某个人写书都是在进行信息活动(交流信息和编码信息),而这看来是自为目的的。但是信息活动的最终本质仍然是指导质能活动更加经济有效地实现主体的实践目的。由于控制实践的活动变得愈益宏大,发挥指导作用的主观信息也变得愈益复杂而超出了指导简单控制活动的“指令信息”的模式。在自动机中成套的指挥受控行为方式的信息形成“程序”、“软件”。在人类社会中人们根据设计图纸建造楼房,根据宪法治理国家等等,凡此种种体现了人们在自觉的实践活动中通过信息控制来调节物质、能量的管理。以上所述看来表明了信息的作用在自然界中的辩证发展的历程:由质能活动利用信息活动到质能活动与信息活动相互为用再到信息活动主导质能活动。信息活动的重要性随着控制主体的能动性的提高而增加。 信息的能动本质发展到今天已使它从作为对现实的反映到能把现实虚拟化,因此凭借电子计算机和网络技术等高科技条件的支持,“虚拟现实”、“虚拟实践”、“虚拟对象”在当今的世界上大发展。这个“虚拟化”潮流预示着人类意识在对世界实行了语言化之后将能推进的更深刻的信息化。这个“虚拟化”也是具有多种形式、含义和目的的。它可以是一种生活方式,如人们进行“虚拟旅游”或生活在“虚拟家庭”。这是在电子网络中利用先进的多媒体技术给人们营造一个仿真的理想生活环境,使人们感性地生活于其中达到娱悦精神的目的甚至实现在现实生活中不能满足的愿望。它也可以是一种实践方式,比如实现“虚拟管理”在理想模型中根据实际情况合理配置资源,由于许多本来需要经过大量实践活动才能取得的结论在虚拟实践中可以容易获得,又避免了生产活动中大量人力和物力的耗费,因而能实现管理运营的高效化。它也可是一种认识和研究的方式,在对许多具体对象的虚拟化研究中(如研究“人工生命”),人们只是通过在电脑上建构对象的数学模型进行数字计算来解决问题。这时研究者把构成世界的本质要素看作是信息(比特的世界)而不是物质,把不同的物理过程用表示不同的构成方式和过程的处理信息的算法来表示。这样可把对整个宇宙的认识都归结对信息单元进行数学运算的过程,就如人们在人脑中可能通过逻辑思考来理解宇宙的一切。从这一切虚拟化形式中,我们看到信息世界与可能世界密切相关。信息形式是构筑和表达可能性世界的手段,而虚拟世界往往是经过合理组织的可能性世界。而虚拟世界之为“虚拟”仅因它没有实物的形式,而有时从它们表现了符合客观事物的规律性因而是可实现的可能性来说,它们并不纯粹是虚拟的。这犹如在技术实践中人们把许多原本在自然界中并不存在而只是存在于可能世界中的人工创造物(像钢铁、塑料、汽车等)在现实中加以实现。现实世界和虚拟世界可以形成一个广义的世界,在其中发生着二者的交流,而代表合理的可能性的虚拟世界可以引领现实世界的发展。于是我们看到信息原本主要是用来使控制主体知道在现实对象的多种发展可能性中哪一种可能性变成了现实性的,而现在却主要用来帮助主体在可能性空间中发掘合理的可能性并促其转化为现实性。因此,现实对信息的决定作用为主愈益转变为信息对现实的反向决定作用为主。 美国技术哲学家阿伯特•博格曼(Albert Borgman)在他的《抓牢现实——世纪转换之际的信息的本性》一书⑻中,也类似地描述了信息的作用的变迁,他说信息在人类社会发展中经历了三个阶段:自然信息:关于现实的信息(information about reality),文化信息:为着现实的信息(information for reality),技术信息:作为现实的信息(information as reality)。我们也可把这三个阶段意译为:反映现实的信息,改组现实的信息和制造现实的信息。我们也由此想到卡尔•波普尔提出的“三个世界”的理论:物理世界(世界1)、精神世界(世界2)和作为人类精神的产物的思想内容的世界(世界3)。作为精神实体与物质实体的相互作用的产物的世界3本质上是一个信息世界。过去我们感到世界3的独立性和自主性很难理解,现在从虚拟世界的反作用于现实世界以及它与精神实体的相互作用中我们可以理解到这一点了。这一切都体现出人类作为“万物之灵”的本质原因就在于他是一个“信息动物”。
蓝牙技术是一种近距离、低功耗的无线通信标准,它为设备提供了一种低成本的无线联网方式。本文介绍了蓝牙技术中的底层模块、协议以及应用模型,并将它与其他常用的无线连接技术做了比较,以说明它的优势所在。关键词:蓝牙;底层模块;协议;应用1、蓝牙简介早在1994年,Ericsson公司就在其内部提出了一项研究计划,旨在建立发展一种能简易使用并可在各种通讯设备上畅行无阻的新一代无线传输技术,建立一个实际的无线接口和相关软件标准。1998年,Ericsson公司公开了这项计划,并与Nokia、IBM、Toshiba和Intel四家公司组成了一个特别利益集团(SIG,Special Interest Group),以负责此项技术的开发。一年后的1999年7月,SIG正式提出了该技术协议的0版,并将此项技术命名为蓝牙(Bluetooth)。据SIG官方说明,蓝牙这个名字来自十世纪丹麦的维京族国王Harald Bluetooth。这位国王曾以武力统一了丹麦和挪威,在斯堪的那维亚半岛建立了一个庞大的帝国。蓝牙技术解决了小型移动设备间的无线互连问题。它的硬件市场非常广阔,涵盖了局域网络中的各类数据及语音设备。该技术的本质目的不是成为另一种无线局域网(WLAN)技术,而是成为一种替代传输电缆的新型无线解决方案。从1999年的0版,到后来的1版、2版、0版,蓝牙技术不断地在技术上完善自身,力图吸取通用电缆在成本、安全和承载能力等方面的优势。在Bluetooth国王叱咤北欧的千年之后,新兴的蓝牙技术正在以其的种种优势,在全球的无线连接市场中开拓比Bluetooth国王大上千倍万倍的疆土。2、蓝牙协议概述蓝牙体系结构中的协议模型可分为以下5层:(1) 物理层:蓝牙协议的无线接口层;(2) 核心协议:基带协议(Baseband)、链路管理协议(LMP)、逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、服务发现协议(SDP)等。基带协议可以提供同步面向连接(SCO)业务和非同步连接(ACL)业务。一般地,SCO用于分组数据业务,其特点是可靠,但有延时;而ACL用于话音传送,其特点是实时性好。但可靠性比SCO差。链路管理协议(LMP)负责建立和解除主、从设备单元之间的连接,另外还控制主、从设备单元的工作模式。L2CAP是第三层的控制和适配协议,L2CAP向RFCOMM和SDP等层提供面向连接和无连接业务。基带数据业务可以越过LMP而直接通过L2CAP向高层协议传送数据。从某种意义上说,L2CAP和LMP都相当于OSI第二层即链路层的协议;(3) 射频通信协议:RFCOMM,它可以仿真串行电缆接口协议。通过RFCOMM,蓝牙可以在无线环境下实现对高层协议如PPP、TCP/IP、WAP等的支持。RFCOMM可以支持AT命令集,从而可以实现移动电话和传真机及调制解调器之间的无线连接;(4) 电话传送控制协议:TCS二进制协议、AT命令集等;(5) 应用协议(可选协议):PPP(点对点协议)、UDP/TCP/IP、OBEX、vCard/vCarl、FAX、PAN等。3、蓝牙底层模块蓝牙底层模块是蓝牙技术的核心,是任何蓝牙设备都必须包括的部分。1射频为了保证系统所需频带是全球各地均能容易地获得的,蓝牙系统工作在大多数国家的工业、科学、医疗(ISM)频率——即4GHz。由于ISM频带的开放性,使用其中任一频段都会遇到不可预测的工扰——比如说,家用的无线电话、微波炉都可能成为干扰源。为此,蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。蓝牙将其工作的402GHz~480GHz的频带分为79个1MHz带宽的子信道,在接收或发送一个分组数据后,即跳至另一频点,因而加强了数据传输的稳定性。跳频技术除了为蓝牙技术提供了稳定性保障以外,还在物理层为其安全性提供了保障。在跳频通信中,数据信号被窄带载波信号调制,而这些窄带载波信号则做为时间的函数不断从一个频率跳到另一频率。蓝牙标准采用的是每秒跳跃1600次的跳频序列。收发双方都知道的跳频码决定了射频载波的频率以及跳频的顺序。为正确地进行信号接收,接收器必须设置成与发送方一样的跳频码,并在恰当的时间和正确的频率点监听载波信号。只有正确同步时,才能维持一个逻辑信道。其他没有同步的接收器收到的信号仅是持续时间极短的脉冲噪声,这就使得窃听变得十分困难。
生命科学导论论文环境提供法理依据和制度保障。一、物种入侵的概念及过程。按照世界自然保护同盟(IUCN)的定义,所谓外来物种,是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。 外来入侵物种则是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,并给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。从新石器时代起农民就不断地移植植物物种、动物物种。17世纪以来,旅行的人们加强了这种混杂,有时结果是好的,但更经常是带来灾难性后果。 随着交通方式的进步、国际贸易和旅游业的发展,外来物种入侵的概率大大增加。一个地域的某物种比过去更经常地被有意或无意地携带或转移到另一个地域,并在缺乏天敌等制约因素的新环境下繁殖、扩散, 进而对当地生态环境、社会经济和人身健康产生难以估量的影响,如众所周知的水葫芦、松材线虫等。随着全球化进程中国际间经贸交流和人员往来的日益频繁,外来物种扩散的规模和速度均超过以往,给人类造成的危害日益加剧。外来物种入侵的方式主要包括以下两种:一是有意引进,包括用于养殖、种植、花卉等目的的引种,用于生物防治、绿化、水土保持、环境保护等目的的引进;二是无意引进,包括随航空、陆路、水路运输工具和压舱水的引入,随进出口货物和包装材料的引入,旅客无意引入等。那么,外来物种究竟是怎样成功“入侵”我国的呢?在国家环境保护总局南京环境科学研究所的组织协调下,中国自2001年12月开始在全国展开了历史上首次外来入侵物种调查。经过近两年的努力,最近终于摸清了外来入侵物种的底数,本次调查共查明外来入侵物种283种。调查结果显示,在283种外来入侵物种中,6%是属于有意引进造成的,3%是属无意引进造成的,自然入侵(指物种随风媒、虫媒和鸟媒等媒介自然传播)的仅占1%。而在外来入侵的植物中,有一半左右是作为有用植物引进的。 可见,人们对外来入侵物种认识滞后是造成外来物种入侵的最大因素,很多单位和个人对外来物种可能导致的生态和环境后果缺乏足够的认识,对外来物种的引进方面存在很大的盲目性和急功近利的倾向。有些地方和部门,盲目认为外来植物比本地植物好,因此在工作中不注意发掘本地的优良品种,而热衷于从国外引种,极大地增加了外来物种入侵的风险。可以说,“人祸”(人为原因)是外来有害生物入侵的“帮凶”,外来物种入侵问题首先是一个人为的问题。而外来物种通过各种途径到达某一生态系统,并不是一进入新的生态系统就能形成入侵,而是在一定条件下实现从“移民”到“侵略者”的转变。外来入侵种的入侵是一个复杂的生态过程,这个过程通常可分为四个阶段: 侵入:指是生物离开原生存的生态系统到达一个新境; 定居:是指生物到达入侵地后,经当地生态条件的驯化,能够生长、发育并进行了繁殖,至少完成了一个世代; 适应:是指入侵生物已繁殖了几代,由于入侵时间短,个体基数少,因而种群增长不快,但每一代对新环境的适应能力都有所增强; 扩散:是指入侵生物已基本适应生活于新的生态系统,种群已经发展到一定数量,具有合理的年龄结构和性比,并具有快速增长和扩散的能力,当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制,该物种就大肆转播蔓延,形成生态“暴发”,并导致生态和经济危害。 但并不是每个物种的入侵都必须完成这四个阶段,如豚草和三裂叶豚草的入侵某一地区并成为优势种群,大约经历三个阶段:第一是入侵阶段,通常呈单株散生或是成小丛;第二是定居阶段,通常呈小斑块或呈大斑块分布,许多干扰生境还没有被占据;第三是稳定阶段,通常呈大群分布,几乎占据了当地所有适于豚草类生长的干扰生境。 二、物种入侵的危害外来物种的危害极大,一般说来,有以下几点: 直接减少当地物种数量。 间接减少依赖于当地物种生存的物种数量。 改变当地生态系统和景观。 对火灾和虫害的抵抗能力降低。 土壤保持和营养改善能力下降。 水分保持和水质提高能力下降。 生物多样性保护能力下降。 据了解,世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人,美国每年损失1500亿美元,印度每年损失1300亿美元,南非损失800亿美元。 IUCN 2003年2月5日发表的研究报告估计,目前,外来入侵物种给各国造成的经济损失每年超过4000亿美元。IUCN还指出:当前,外来生物入侵是导致原生物种衰竭、生物多样性减少的重要原因。中国首次外来入侵物种调查的结果表明,外来入侵物种已对中国生物多样性和生态环境造成了严重破坏,一些物种在某些地方已经达到难以控制的程度。据中国农业部最新的统计显示,目前已经至少有380种植物、40种动物、23种微生物正“全面”入侵我国,外来入侵物种每年对中国国民经济有关行业造成直接经济损失共计59亿元。专家们根据间接经济损失评估模型计算的结果表明,外来入侵物种对我国生态系统、物种多样性及遗传资源造成的间接经济损失每年为17亿元,两项相加,外来入侵物种对中国造成的总经济损失为每年76亿元,为国内生产总值的36%。 入侵物种给我国带来的更大灾难是对生态环境的破坏。能够成功入侵的外来物种,往往具有先天的竞争优势,一旦在新的滋生地摆脱了人类的控制和天敌的制约,就会出现爆发性的疯长,排挤本土物种,形成单一优势种群,最终导致滋生地物种多样性、生物遗传资源多样性丧失。生物入侵经典案例:1859年,当澳大利亚的一个农夫为了打猎而从外国弄来十几只兔子后,一场可怕的生态灾难爆发了。兔子是出了名的快速繁殖者,一只雌兔一年可以产25只兔仔。而且这些野兔发现自己来到了天堂:澳大利亚没有鹰、狐狸这些天敌,与兔子处于同一种小生态 的小袋鼠对它们也没有竞争能力,因此兔子数量剧增。这些野生的兔子吃牧草,啃小麦,剥食树皮草根,所到之处麦苗牧草荡然无存。它们还到处打洞,破坏水源,使良田变荒漠,一些小岛甚至发生了水土流失。当地的农业和畜牧业遭受巨大损失,并使当地有袋类由于食物缺乏而受危。人们筑围墙、打猎、捕捉、放毒等等,办法用尽,而兔灾仍然无法消除。1950年,人们尝试一种控制野兔的新方法。一种能杀死的兔子的病,即粘液瘤病(兔的一种病毒性传染病枣译注),被引入澳大利亚。科学家先将该病传染给蚊子,然后经蚊子再传染给兔子。但是针对兔子的细菌战被证明只是使不断恶化的状况得到暂时缓解,一小部分兔子对这种病毒具有天然的免疫能力,它们在侥幸逃生后又快速繁殖起来。整个20世纪中期,澳大利亚的灭兔行动从未停止过。克氏原螯虾(procambius clarkii),也就是我们平时吃的小龙虾,我们在垂涎其美味的同时恐怕从没想过他是一种危害极大的入侵种。我国20世纪30~40年代从日本引进,日本于更早时期从美国引种,主要用作食物和宠物。如今在中国分布范围日渐扩大,在我国南方特别是长江流域的诸省市都能见到。螯虾能给堤坝造成危害是由其喜欢穴居的生活习性决定的,它的前端长有一对钳子般的螯足,打洞的速度很快,范围也较大。由于它们经常生活在江、河、水库、池塘和水田等的岸边,因此对于堤坝的危害可能比白蚁的危害更大。它们的洞通常深度1-5米,直径6-12厘米,有垂直洞,也有水平洞,有时洞洞相连,在大堤背水面数十米以内经常发现。这些虾洞往往与管涌形成有关,对堤防危害极大:在1998年长江特大洪灾中,防汛人员在长江荆江大堤章化段巡堤查险发现清水漏洞,开挖处理时在堤身挖出大量螯虾;鄂州长江干堤燕矶段也发现10多起螯虾危害大堤的情况,武汉市汉阳区汉江大堤上黄金口段的一处约100平方米的池塘边就曾发现了37个虾洞,经及时用砂石料填埋,才消除了隐患。它们能在临时性水体中生存,且食性广泛,建立种群的速度极快,易于扩散。对当地鱼类、甲壳类、水生植物极具威胁,破坏当地食物链;因其取食根系而直接对作物(尤其是水稻等水生、半水生作物)和天然植被有灾害性破坏;螯虾食性很杂,对鱼苗发花和1龄鱼种培育有一定程度的影响,并危害人工繁育的幼蚌。由于克氏原螯虾适应性强,抗逆能力强,食性广泛,种群增殖速度快,目前对克氏原螯虾尚无有效的防治方法。近年来,入侵中国的外来生物呈现传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、发生危害加剧,每年因此而造成的经济和生态损失高达数千亿元,潜在危害更是难以估量。 四、治理措施中国是世界上遭受生物入侵危害最严重的国家之一,入侵种多、危害严重。目前广泛采取引进新物种的“天敌替代法”有可能是“引狼驱虎”,我国应立足本土生物多样性优势,寻找对付入侵的“本土卫士”。 中科院植物研究所副研究员高贤明博士认为造成生物入侵危机的主要原因就是各地盲目引进各种外来物种,同时在生物入侵的治理中,为追求“立竿见影”的短期效果,各地未经过任何科学的论证和必要的试验,就普遍采取从国外引进天敌和替代物种的“以夷治夷”方式,殊不知这样的做法导致新的生物入侵危险性极高。 近来科学家在四川、云南、贵州等地已发现众多能排挤、抵御外来生物入侵的本土物种,这使中国的生物入侵治理有了新的“转机”。参与中科院“重要外来物种的入侵生态学效应及管理技术研究”项目的专家最近重点对四川省攀枝花市仁和区进行了初步调查,发现在与被称为植物界“食人鱼”的紫茎泽兰生存竞争中最终可以占优势的本土植物有100多种。目前他们正在对这些植物进一步筛选,并在良种选育、采种园建设、栽培技术、管护措施等方面进行深入研究。另外,我国应尽快制定《防止外来物种入侵法》和《入侵物种管理法》,而且由于外来入侵物种的影响面极大,我国应成立包括农业、林业、环保、海洋、贸易、检疫、卫生、国防、司法、教育、科研等国家主管部门在内的统一管理协调委员会,从国家利益的高度全面管理外来入侵物种。立法时的核心问题是加强和完善对外来物种引入的评估和审批制度,并应充分考虑到入侵种传入的各个环节,针对每一传入途径制定相应的法制管理对策。具体应当包括如下方面:第一、建立完善的外来物种入侵风险评估体系。作为国家与地方管理部门早期预警和决策的依据,外来物种入侵风险评估体系的建立势在必行。需要进行风险评估的方面主要有:健康风险、对经济生产的威胁、对当地野生生物和生物多样性的威胁,以及引起环境破坏或导致生态系统生态效益损失的风险等。 应当在立法中明确规定,凡从国外引入,或者从国内跨生态系统引入时,都需要办理申请和经过评估。在充分的科学研究和信息收集整理的基础上,制定我国外来入侵物种的管理名录及评估方法,将其作为法律附件,为司法实践提供科学参考。法律本身可以长期稳定不变,但这些附件应该是动态的,需要根据科学研究的结果更新。第二、建立外来入侵物种早期预警、监测和快速反应体系。首先,我国建立外来入侵物种早期预警体系应包括建立国家和省级水平的早期预警工作体系。早期预警单位应该进行野外调查,验证所收到的报告与物种鉴定的结果,以及做出是否需要加强监测的建议。而且在监测的管理方面,应大力加强有关信息系统的建设,并建立起相应的入侵物种数据库和物种鉴定专家数据库。立法应当明确规定建立定期(年度)普查制度。地方与中央则应分别建立相应的定期报告与公告制度,以便及时汇总信息以发布国家生态安全预警名录,制止外来物种的入侵和蔓延。另外,我国亟需建立专门的入侵物种快速反应体系。国家环保总局在构建该体系中应发挥积极作用,充分结合各部门已有的和拟建的快速反应机制,使之形成全过程的监督管理体系,实现协调统一和信息共享。第三,建立完备的预防措施、野外释放试验、清除、控制体系。预防措施首先要通过立法建立双许可证制度,即从国外引进物种时,均要求有出口国和引进国两个许可证明,从而控制潜在风险物种的进口、出口和转移。另外应当改革现有防范机制,并加强海关执法,强化海关对于物种的非法转移及物种转移的许可文件的检查。 由于外来入侵种常常有停滞期,所以在允许大面积扩大释放之前必须进行一个试验,即在被控制的和可恢复的条件下进行野外释放试验。如果外来物种产生不良影响,即应迅速制定清除计划。此类计划极易引起更严重的生态破坏,所以必须十分周密,针对不同的情况采用不同的方法,并确保清除方法有效、无污染,而且不能危害人类和本地动植物。清除计划必须确保有足够的立法和机构组织保障,还包括清除后必要的生态系统恢复措施。 但是实际生活中,彻底清除有害生物和物种常常很难,这时只能使用控制计划,将入侵物种控制在可以管理、引起灾害尽量小的状态。控制计划当然也应当通过立法给予保障。第四、关于责任和费用承担问题 按照“谁受益、谁补偿,谁破坏、谁恢复”的原则,建立完备的生态效益补偿制度[8]。法律应明确规定引入者所必须承担的相应的清除和经济赔偿责任,其中包括进行危险性评估、实验、监测和治理的义务。同时国家行政主管部门通过立法对引种不当的责任机构或人员,予以经济处罚。责任人应向受害者支付补偿费,或受害者可以依法申请国家赔偿。由于外来物种入侵所造成的经济损失往往极为严重,而预防、清除或控制此种危害,维护现有的生物安全所需要的费用,更是责任人难以承受的天文数字,所以应建立风险分担机制,规定进口单位需要购买责任保险,以将经济风险转移给商业保险公司或社会保险机构。当然,国家和地方政府也必须将控制外来物种入侵种作为生态保护的措施之一纳入财政预算,建立相应的基金。最后,立法中应明确规定鼓励使用当地物种,外来物种仅在安全和必要的前提下,才能考虑是否引入。 daobanda