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關鍵詞:近場通信設備;協同;中繼;通信方法
近場通信設備主要采用P2P的通訊方式,隨著人們對無線通信質量和可靠性的要求不斷提高,中繼通信技術和協同通信技術在無線通信中得到了廣泛應用。中繼站作為一個傳輸節點,可以起到橋接源節點的作用,從而克服信道衰落問題,擴大基站信號的覆蓋范圍。系統技術則能夠使系統開銷得到平衡,合理利用信道資源,提高通信系統的整體性能,在消除干擾、多點調度方面具有顯著作用。
1近場通信設備簡介
近場通信技術(NFC)是一種新型半雙工通信技術,與藍牙通信、紅外線通信技術相比,NFC的可靠性更高,而且通信方便快捷,具有低成本、低能耗等優點。目前近場通信技術主要被應用于移動支付、電子票務、門禁、身份認證等領域,并逐漸開始在智能手機中得到應用。近場通信設備具有三種工作模式,一是讀寫模式,在這種模式下,近場通訊設備相當于讀卡器,對NFC標簽進行讀寫操作。二是卡模式,即自身相當于NFC標簽,被執行讀寫操作。三是點對點(P2P)通信模式,支持兩臺設備進行相互通信。在NFC論壇中制定了NFC技術的標準規范,其中,NFC數據交換格式(NDEF)中明確規定了采用NFC技術進行通信時的數據封裝格式,在簡單NDEF交換協議中還規定了NFC設備在P2P通信模式下兩臺設備通信的規范。此外,還有讀卡器通信的專屬應用協議數據單元(APDU)命令,可以以此對讀卡器操作命令[1]。
2協同技術與中繼技術
(1)中繼技術。中繼通信技術的應用主要是為了解決信道多徑衰落問題,無線信道衰落具有隨機性,如果正在使用的通信信道處于衰落狀態,將對無線通信質量產生較大影響,這是就需要通過中級節點獲得信號增益。可以利用無線信道路徑的獨立性進行分集和服用增益,通過預編碼操作增加系統容量,降低誤碼率和用戶之間的相互干擾。中繼通信的示意圖如圖1所示[2]。圖1中繼通信示意圖(2)協同技術。協同通信技術的發展起源于中繼信道,通過中繼節點的使用提升通信系統性能,實現大容量高速率通信。可以在不增加頻率資源和發送功率的情況下提高通信效率,使無線通信更加可靠。協同技術的時分雙工技術主要是利用信道互易原理,不需要增加額外的信道開銷,通過隨發送端進行預編碼反饋,提升通信性能[3]。
3協同中繼通信方法在近場通信設備中的應用
3.1MIMO中繼協同傳輸
中繼通信技術主要可以分為放大轉發(AF)、解碼轉發(DF)和壓縮轉發(CF)三種類型,其除主要區別是信號處理方式的不同。AF中繼系統中的中繼節點只對通信信號進行放大和轉發。DF中繼系統的中繼節點首先對信號進行解碼,然后重新編碼再發送給目標節點。CF中繼系統是對信號進行壓縮處理,然后發給目標節點。目前在中繼技術中應用最廣泛的AF模式,其特點是復雜度低、信息傳輸時延低。MIMO技術的引入可以進一步提高協同中繼傳輸的頻譜效率,一般可分為單中繼系統和多中繼系統,單中繼多用戶MIMO系統如圖2所示[4]。目前MIMO中繼系統在近場通信設備中的應用主要的研究問題是收發機傳輸策略,即通過源節點、中繼節點預編碼矩陣和目標節點的接受矩陣提高系統傳輸效率和信號傳輸的可靠性,從而滿足用戶對近場通信設備的通信要求。MIMO中繼的預編碼優化準則主要由最小均方誤差、最大信干燥比、以及最大容量準則等。
3.2中繼資源的高能效管理
隨著移動網絡的快速發展,人們對移動通信的需求越來越高,無線網絡的資源能耗面臨著嚴峻挑戰,早在2007年通信行業的耗電量就超過了200億千瓦。無線通信的能源消耗還會導致二氧化碳排放量的快速提升,為了實現社會的可持續發展、符合生態環保要求,必須實現對中繼資源的高能效管理。無線通信的能源消耗主要來自基站的電能消耗,其中無線接入部分能耗占50%,功放能耗占50%~80%。因此,必須提高無線通信的能量使用效率,尤其是降低無線接入能耗。中繼協同由于可以極大縮短通信距離,提高傳輸信噪比,而且發射功率較小,所以成為綠色通信網絡建設的優先選擇。目前高能效中繼資源管理是綠色信道研究的主要研究方向。現有的研究成果主要是單相中繼系統的高效能中繼資源管理,相比于單相中繼網絡,雙向中繼能充分利用中繼節點協作在兩個時隙內完成信息交換,從而提高網絡頻譜效率[5]。
3.3信息與能量的協同傳輸
能耗已經成為制約無線通信發展的重要問題,無論是從節能環保角度還是降低通信成本角度,近場通信設備的無線銅線傳輸都要充分考慮無線通信的能耗問題。從用戶角度來看,目前智能手機的應用功能不斷豐富,同時也增加了設備能耗,從而減少了使用時間,對用戶體驗產生嚴重影響。基于高能效的無線側接入技術可以有效降低通信系統能耗,滿足用戶的持久通信需求。目前基于能量收集的通信技術也是綠色通信建設的研究熱點,其主要理念是利用可再生能源或無線電磁波轉化為電能,延長網絡運行時間。由此產生了一種信息與能量協同傳輸(SWIPT)的新技術,即將無線信號同時作為信息與能量的媒介,使二者在無線信道下共同傳輸。這些新的中繼協同技術在近場通信設備中的應用可以極大提高近場通信設備的信息傳輸質量和信息傳輸效率,使用戶獲得更好的使用體驗。
4結語
總而言之,近場通信技術是一種新型的無線通信技術,相對于傳統技術有其獨特的優勢,與新型中繼協同技術結合可以使近場通信設備的性能和通信質量大大提高。
參考文獻:
[1]李廣平.無線協同通信中繼策略和資源分配方法研究[D].鄭州大學,2015.
[2]曹耘瑕.無線協同通信中繼協議與中繼選擇策略研究[D].重慶大學,2014.
[3]李金.協同通信系統中能量優化的中繼選擇算法研究[D].蘭州理工大學,2013.
[4]李為.無線協同通信資源分配和物理層安全技術研究[D].國防科學技術大學,2012.
關鍵詞:虛擬終端;通信協議;機制;資源優化
中圖分類號:TN929.5
隨著無線技術的日臻成熟和市場需求的不斷增加,不同層次的無線技術的相互融合促進了無線泛在網絡的形成。在泛在網絡環境下,技術的發展和用戶需求的提高使終端設備的種類和數量都逐漸增多,虛擬終端技術在這種背景下應運而生,它以自身無可比擬的優勢得到了廣泛的關注。虛擬終端技術能夠在無線泛在網絡環境下,使處于不同網絡中的設備間通過協同通信和功能互補,形成一個能力增強的有機整體,從而實現功能整合、資源整合和業務的多樣化,提高用戶的體驗質量。
1 虛擬終端通信協議及機制
在虛擬終端網絡中,其系統構架的目的主要是通過連接不同網絡中的設備實現不同類型終端之間的相互融合,從而使用戶能夠統一管理虛擬終端。在虛擬終端的實際應用中,由于各個用戶和設備具有移動性,所以,各終端之間的聚合必須根據其自身位置和網絡情況,這就需要利用各種通信協議和機制來實現。
1.1 設備發現機制
在虛擬終端系統中,設備發現機制是最重要的組成部分。虛擬終端中設備信息的及時更新和最優設備的數據傳輸都需依靠高效的設備發現機制。目前,虛擬終端發現技術主要采用的是發展較為成熟的藍牙技術,這就需要對藍牙連接建立機制進行分析,從而提高設備的發現效率,另外,藍牙技術還可以與其他技術相結合,并且能更快的實現設備的發現過程。
在虛擬終端技術中,除了藍牙技術可以實現設備的發現過程,短距離無線技術也可以用于虛擬終端中設備發現,比如 UWB、Zigbee等。UWB近年來在虛擬終端中的應用越來越廣泛,它是采用非正弦波窄帶脈沖傳輸數據,持續時間非常短,同時具有頻譜范圍、發送功率低、傳輸速率高、通信范圍小等特點;Zigbee作為一種新興的無線接入技術,具有功率低、速率低的特點,設備通過組建網狀網以多跳方式通信,其拓撲網絡具有良好的自愈能力,但是傳輸速率比較低。
1.2 設備認證機制
設備認證機制能夠確保在不同網絡間數據傳輸的安全性,是保證網絡通信安全的必備條件。設備認證是指請求發起方向對方發送身份證明,驗證其真實有效性,并獲取接入許可的過程。當前,用于虛擬終端系統的認證技術有基于證書的認證方式、將認證信息分布在各節點中的認證方式等。當虛擬終端處于移動的環境中,利用周圍環境信息認證存在一定的難度和復雜性的時候,可用傳統的基于證書的認證方式;可根據設備自身具有的自組織功能采用將認證信息分布在各節點中的認證方式,實現完全分布認證策略,不過設備間通信協議需要輕度截荷。虛擬終端中,設備高度異構,且可能處于漫游的狀態,這個時候可以融合網絡構架和協議。必須注意的是,每個認證方法的特性是不同的,認證方式的選擇必須根據虛擬終端的特點來選擇最為合適的認證方式,從而更好的實現快速認證。
1.3 設備注冊機制
由于在虛擬終端中設備和網絡高度異構,且移動性比較強,所以對設備注冊的過程要求很高,設備注冊過程既要滿足網絡的安全性,又要支持網絡異構融合和設備的移動性。目前,虛擬終端中,設備的數量和種類很多,可以針對這種情況對虛擬終端中設備進行編號,采用基于ID的移動IP網絡中的注冊協議,最大限度的縮短設備的注冊過程,也可以采用安全的注冊協議滿足資源受限設備的需求。如果虛擬終端用戶處于漫游的狀態,可以通過將認證和注冊整合的方法,實現認證注冊一體化,從而節省時間,減少通信過程時延。當前,異構網絡融合和終端設備的移動性是虛擬終端系統面臨的兩大難題。
2 虛擬終端資源優化策略
虛擬終端的目的是實現不同網絡之間的融合,充分利用不同的網絡資源為用戶提供多樣化的業務服務,在實際應用過程中,終端移動性造成設備聚合和重構,因此,必須選擇合適的方法完成設備的聚合和重構,采用不同的策略,將網絡中現有的資源進行合理的分配和整合,提高網絡資源的利用率,實現虛擬終端資源優化。
2.1 聯合資源管理
聯合資源管理研究的主要方向是無線網絡接入的控制策略。在異構網絡環境下,要根據服務類型和用戶需求的不同,選擇合適的接入網做到業務和網絡的適配。這就需要發揮聯合無線資源管理的作用。聯合無線資源管理主要是在呼叫發起時候和呼叫進行時候采用多輸入決策算法進行網絡的接入分配的,在實際應用過程中,模糊邏輯法則不需要精確的數據就可以模擬人的思維方法進行決策;策略機制算法的引用主要是建立在一套完整的無線資源管理和分配法則的基礎上;多屬性決策算法是通過定義備選方案及屬性的效用函數來決定接入網絡的。這三種是常用的輸入決策算法。
2.2 博弈論算法
博弈論算法是應用數學方法來決定在給定情況下如何虛擬終端資源進行最優化的輸出。用戶在無線網絡中的行為策略能夠建模為博弈論,用戶是博弈決策者,可自己決定采用的測量方法、策略機制來競爭網絡資源。一般情況下,博弈論有三個主體,可根據決策主體的不同行為將博弈論分為合作博弈論和非合作博弈論。非合作博弈論是常用的方法,而合作博弈論的解需要滿足帕累托最優性,之后需要求出效用函數并將其轉化為最優化問題進行求解。
2.3 動態頻譜分配
動態頻譜分配主要目的是解決靜態頻譜分配中的資源浪費問題,可根據不同的接入網在不同時間對頻譜不同的利用情況,將空閑的頻譜按照實際需求進行動態分配。值得注意的是,雖然在現行的動態頻譜分配中能夠有效的解決靜態頻譜分配的資源浪費問題,但是,由于無線網絡具有移動性、動態性、復雜性、變化性等特點,動態頻譜接入策略不太適用于動態網絡,目前,策略大多只集中在對給定技術的有效頻譜分配方面。
3 結語
總之,虛擬終端技術能夠在無線泛在網絡環境下,使處于不同網絡中設備間通過協同通信和功能互補,形成一個能力增強的有機整體,從而實現功能整合、資源整合和業務的多樣化,滿足人們不斷增長的需求,提高網絡傳輸性能及吞吐量,實現單一網絡所不能完成的功能,大大提高了用戶的體驗質量。但是,我國對于虛擬終端的研究尚未成熟,虛擬終端的作用并沒有完全實現,為了更好的解決異構網絡融合和終端設備的移動性這兩大難題,必須加大研究力度,積極探討虛擬終端通信協議及機制和虛擬終端資源優化策略。相信,未來虛擬終端技術將成為我國網絡領域的重要發展趨勢。
參考文獻:
[1]趙遠林,張暉,朱洪波.無線泛在網絡下虛擬終端技術研究綜述[J].電視技術,2013,37(3):93-97.
[2]趙遠林.無線泛在網絡下虛擬終端系統若干關鍵技術研究[J].南京郵電大學,2013,38(3):7-22.
[3]周皓.泛在環境下虛擬終端系統的組織機制研究與實現[J].南京郵電大學,2012,27(3):11-27.
兜了一圈,新鮮的事物都見識過了,時間也不早了,于是,我們一隊9人便決定來到湖邊劃船。
租了船,同學們便依次上了船。說起來,我也還是第一次劃船呢,心里不免有些興奮和緊張。路邊的楊柳彎著腰,嫩嫩的柳枝悠悠地飄蕩著,似乎在祝愿我們有個好心情。
大家一個個握著船槳,使勁地搖擺起來。船開動了,我的心卻涼了半截--原來其他人都是初來乍到的新手!這下慘了。果然,船開時搖晃起來,始終在原地打轉,像無頭蒼蠅似的。有時船向前一點,也會被逆流的水沖回來。船還沒動多少,我們這些“船員”倒是濕了一身。我焦急起來:怎么辦呢?此時,天空也似乎灰暗起來,楊柳也不飄了,小鳥卻嘰嘰喳喳地叫了起來,似乎在嘲笑我們。
其中,最引入矚目的要數“中瑞對話2016”教育子論壇:不僅邀請中瑞教育界、企業界代表,以“攜手共進、協同創新”為主題展開對話討論,還實現了“中瑞對話”啟動以來,教育合作項目的首次落地。
協同發展 探尋創新人才培養成功模式
“瑞士是世界上最具創新優勢的國家之一,當前,中國正實施創新驅動發展戰略。創新的關鍵則是人才。”論壇一開場,主持人、貴州商學院院長武鳴開宗明義,談到了對本次對話交流的期望。他表示,本次論壇將主題確定為“攜手共進、協同創新”,就是為了推進黔瑞合作,引入成功模式。
“強調要把中國的創新戰略和瑞士的創新優勢相結合,這正是協同創新的核心要義。”貴州省人大常委會原副主任、省文史研究館館長顧久在致辭中表示。
論壇上,瑞士盧塞恩酒店管理學院董事會主席烏爾斯?馬斯哈特分享了培養創新型人才的秘訣:“教學、陪伴和成功,是我們成功模式的三個關鍵詞。我們承諾以‘未來為導向、學習者為中心’的教學方法和課程內容培養年輕人;我們陪伴學生,幫助他們成為有能力、熱情和成功的管理人才。”
作為世界一流的酒店管理教育院校,瑞士盧塞恩酒店管理學院已在新加坡、斯里蘭卡、泰國設有分支機構。貴州商學院則是其在中國的第一個合作伙伴。“這是雙方共贏的選擇。”烏爾斯?馬斯哈特說:“這次來參與中瑞教育對話,也是為了表達我們進一步走向全球市場的決心,希望在中國找到更多的合作機會。”
“簽訂合作項目協議,對貴州商學院來說只是轉型發展、協同創新的第一步。”教育部科學技術委員會管理學部委員牟延林認為,“協同創新”的關鍵,是讓瑞士培養創新型人才的模式適應中國的土壤、貴州的生態。“建議結合‘一帶一路’國家戰略,培養商科類的拔尖創新人才、商科專業的國別研究人才、商科大類的國際組織人才、商科專業背景非通用語種人才、商科領域的來華友好學者五類人才。”
重慶工商大學校長孫芳城則結合自身經驗,提出了培養創新型人才的建議。他認為,高校轉型發展,最重要的是做好人才培養的頂層設計,在新形勢下,培養創新型、應用型人才是當務之急。建議加大教學范式改革,制度先行倡導“工匠精神”,強化教學過程的監控,更要讓教師科研的成果進入課堂。
產學合作 共建平臺培養行業精英
“三分之二的瑞士年輕人初中畢業之后,進入職業教育學校。而這三分之二的人實行雙軌制培養,即他們一個星期里面有三到四天在企業里學習工匠的技術。”瑞士西北應用科技及藝術大學經濟管理學院院長魯迪?紐茵茨認為,產學研合作是培養行業精英的最好路徑。
“酒店行業更重視基層實訓,在實踐中培養專業技能,鍛煉與人溝通的能力。”貴陽凱賓斯基大酒店總經理溫立克說,“讓學生在實踐中了解這個行業,認識自己的職業興趣,而不是畢業工作幾年了,才發現這不是自己的職業理想。”
溫立克接受記者采訪時透露,貴陽凱賓斯基大酒店與貴州商學院等4所院校簽訂了產學合作協議,提供15%-20%的崗位供學生實習。他認為,這種實訓教學的模式,能夠培養出優秀的酒店管理人才。
瑞士伯爾尼應用科技大學則鼓勵學生參與全球市場的項目策劃,并分享觀點,碰撞出新的火花,再將創意轉化為成果。“我們項目實施的地方,人們的生活水平提升了,居住環境也得到了改善,生活更為便利,人與人之間的關系變得更為和諧。”成功參與中國鄉村景觀設計項目的運作,讓瑞士伯爾尼應用科技大學教授畢瑞華更加堅定產學合作的人才培養理念。
“以一種可持續的方式讓學生認識到可持續的重要性。”這是瑞士南方應用科技大學教授伯樂在對話中分享的觀點。“在分辨什么是垃圾、什么是浪費中,讓學生思考從產品設計到產品生產、消費等全過程需要怎樣的綠色發展方式。”
對貴州商學院而言,這樣的討論,對于提高教學水平、明確辦學定位具有重要意義。“在黔瑞攜手、綠色發展這一時代背景下,借鑒國內外先進的教育理念和教學經驗,引進國內外優質的教育資源,實現教育攜手和協同創新,標志著學校對外開放辦學邁出了關鍵的一步,也意味著學校將從瑞士引入先進的理念,實現辦學水平的提升。”貴州商學院黨委書記涂小亭說。
商旅同行 為旅游提質轉型培養專業人才
瑞士盧塞恩酒店管理學院、瑞士西北應用科技及藝術大學經濟管理學院、瑞士伯爾尼應用科技大學、瑞士南方應用科技大學等高校,在旅游管理、酒店管理、景區規劃等領域都具有深厚的積淀。論壇上,這些高校學者分享了成功項目,為貴州提供了有益借鑒。
例如,中國云南沙溪古鎮項目,正是由瑞士聯邦政府和瑞士理工大學的支持,瑞士伯爾尼應用科技大學的師生以“生態文明、可持續發展的理念”具體策劃和執行的項目之一。
“保留古韻的同時,充分挖掘當地文化特色。將古色古韻的文化和完美的自然風光開發為旅游產品,帶動當地的經濟發展。”畢瑞華說,這個項目的中堅力量正是旅游專業的學生。通過參與大型項目,這些學生獲得了大量經驗,成為行業的頂尖人才。
反觀中國,旅游業的快速發展,卻缺乏專業人才作為支撐。國家旅游局原局長邵琪偉用一組數據,直觀地展現了中國旅游人才培養的嚴峻性――
每年新增旅游就業崗位約60萬,但旅游職業院校每年畢業生僅30萬人;
全國近80%的旅游從業人員沒有系統接受過旅游相關專業和職業技能的教育培訓;
全國每年約1600家新建酒店投入使用,其中星級酒店人才缺口超過10萬,崗位滿足率不到40%。
……
邵琪偉說,中國旅游行業缺乏具有“工匠精神”的專業人才。而瑞士在旅游人才的培養上,有許多值得學習的經驗,例如專門培養應用型人才,課程設計突出應用型、實踐教學體系不斷完善,以及打造國際化、行業化的師資隊伍等。
在當前的市場需求和形勢下,大力發展旅游職業教育是緩解旅游人才需求瓶頸的有效途徑,如何結合新形勢、新趨勢、新業態,加大旅游專業人才培養的改革創新?這一話題引起邵琪偉、牟延林、武鳴等嘉賓的熱烈討論。
“結合教育規律,創新旅游人才培養模式;結合市場需求,創新優化專業結構;結合行業需求,創新實踐教學;結合企業需求,創新校企合作模式;結合對外開放,創新國際合作水平。”邵琪偉的回答獲得對話嘉賓的一致認同。
您和太太結婚時就知道會當總統嗎?您太太因為您說“會”才答應嫁給您的嗎?
我昨天在第二、第四和第七頻道看見您,我希望您在三個頻道間跑來跑去不至于太累。
我愛您。我今年八歲,希望有一天我能變成您的第一夫人。
要當總統一定得是全美國最聰明的人嗎?我在歷史課本上讀過許多總統的事跡,我并不這樣認為。
我覺得您很調皮。這樣說沒關系吧?
您能送一個女人去太空嗎?譬如我姐姐。
我喜歡您笑起來的樣子,那是真的牙嗎?
小孩可以罷工嗎?學校的午餐真惡心。
我希望里根太太能成為第一位女總統。您該幫她,雖然這樣您得另外找份工作。
您有秘密警察和中央情報局保護,我卻只有一只狗,而我的狗恨貓。
我們要停止浪費水,不然等到全美國的水用光后,我們就只能天天喝可樂和汽水了。
我的生日是7月21日,請把這天定為國家假日。
蘇俄人死了是不是上不了天堂?
我想帶我的小狗去白宮玩。您放心它只會在紙上拉大便。
您是因為得不到奧斯卡金像獎,才去當總統的嗎?
您有什么壞習慣嗎?
您頭上怎么可能沒有白頭發?
請告訴我,您一天都做了什么。然后,我會回信告訴您,我做了什么。
您今年幾歲?媽媽說您和我祖父一樣大。可是,我祖父禿頭,而且走路不像您那么快。
請寄給我十塊錢。
我想到白宮說笑話給您聽。您一定會笑。
總統有沒有老板?是上帝嗎?
打小孩是犯法的嗎?我和我弟弟很想知道。
當總統難不難?2012年,我準備當總統。
我很喜歡您,我給我的小貓咪取名為“里根”。
我是羅伯,今年九歲。我將來要當美國總統,當我準備好的時候會通知您。
總統不做總統的時候要干什么?他們會像普通人一樣工作嗎?
我祖母很窮,請幫助她。她的名字叫祖母。
創新研究專家會告訴你,它來自協同。他們理解協同如何起作用,也積極地培養協同。他們很多人一直都在培養第3選擇。相反,平庸的公司對新思想抱有深深的疑慮。他們厭惡顛覆,處在一個兩種選擇的“我們對他們”的世界里。他們將顛覆性技術視為威脅。與此同時,擁有第3選擇思維的公司歡迎這種顛覆。他們在維持現有事業成功的同時,樂于接受來自于外部多種多樣的新想法。他們發展出雙重人格,既能促進現在,又能開發未來。
真正的創新取決于協同,而協同需要多樣性。看待事物完全一致的兩個人不能協同。對他們來說,1加1等于2。但是看待問題不一樣的兩個人能夠協同,而且對他們來說,1加1能夠等于3或者10甚至1 000。因此,創新型的公司故意把員工分成有多樣化優勢的團隊。互補型團隊能夠揚長避短,團隊成員相互完善。只有這樣的團隊才能創造第3選擇。
微軟前首席技術官內森?梅爾沃德創建的高智公司團隊是一個了不起的互補型團隊。他把背景迥異的人聚在一起,讓他們“為了樂趣和利益”共同努力來解決重要問題。如何讓發展中國家的人民接種疫苗以挽救千百萬人的生命就是其中之一。
疫苗必須一直冷藏,否則就會變質失效。即使在溫熱的條件下暴露幾分鐘,也會毀掉一批疫苗,導致無法挽救生命,數百萬美元因此而浪費。在發達國家,因為有冰箱和穩定的電源供給,這種情況很容易避免;但在發展中國家,這卻是一個大問題。為了解決這個問題,梅爾沃德在華盛頓召集了一個特別小組,召集了自動售貨機、咖啡售賣機以及自動武器方面的專家。他們的發明看起來像一個巨型熱水瓶,里面是另外一個保管疫苗的瓶子,在兩個瓶子之間裝有液氮。為了冷藏疫苗,不能打開瓶子,因此要用一個閘柄來彈出一小瓶疫苗,就像自動售貨機彈出一罐蘇打水那樣。為了保持密閉性,不讓溫熱空氣進來,這個裝置采用了AK–47沖鋒槍的彈藥盒的工作原理。這個成本低廉的精妙裝置可以在沒有電源的情況下冷藏疫苗6個月——這挽救了數百萬患有衰竭性疾病的人。
樂高積木是另一個很好的例子,這家丹麥玩具制造商被譽為世界上最值得信任的公司。樂高重視它的數百萬客戶,將其視為互助型團隊的積極組成部分。
如果客戶秘密黑入你們公司的電腦,你會有什么樣的反應?報警?當樂高遇到這種情況,驚愕之后自問“客戶為什么要這樣做?”公司嘗試與侵入者進行溝通,結果是,這些“黑客”其實是樂高的粉絲,他們侵入公司的庫存系統,為的是訂購一些通常打包出售的散件。樂高社區開發部總監托瑪?阿斯卡爾德森回憶說:“我們意識到,在社區之外有很多人才和高端技能。是的,他們在擺弄我們的產品,但他們也在改善它們。所以我們基本上默許了用戶來黑。”于是,樂高開發出軟件,允許粉絲參與樂高的新設計,并且鼓勵他們將設計與其他用戶分享。這一回應催生了成千上萬個樂高公司從來沒開發過的新產品思路。
二維的循規蹈矩的思維將會在一念間扼殺這個巨大的商業機遇。但是第3選擇思維模式取得了成功,全新的商業模式由此誕生。像樂高一樣,偉大的公司從自己的用戶中尋找協同。
《第3選擇》
作者:【美】 史蒂芬·柯維
1稱呼:頂格,有的還可以加上一定的限定、修飾詞,如親愛的等。
2問候語:如寫“你好”、“近來身體是否安康”等。獨立成段,不可直接接下文。否則,就會違反構段意義單一的要求,變成多義段了。
3正文:這是信的主體,可以分為若干段來書寫。
Abstract: Collaborative innovation is the important way to achieve scientific and technological innovation, but also the effective strategy for innovative organizations to improve and maintain competitive advantages. Based on the analysis of the connotation and characteristics of collaborative innovation, this article applies game theory to further analyze participation behaviors and incomes of innovative organiaztions, and summarizes the key factors that affect the operation of collabotaitve innovation, so as to put forward revelation to promote the development of collabotative innobation steadily.
關鍵詞:協同創新;博弈;協同行為;影響因素
Key words: collaborative innovation;game theory;collaborative behaviors;influencing factors
中圖分類號:F124 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)35-0169-03
0 引言
隨著創新成為經濟社會發展的主要驅動力,高校、企業、科研機構等組織在政府及自身發展需求的推動下,逐漸形成協同創新組織,旨在通過不同創新主體之間的協同合作、資源整合、知識成果的轉移、應用,產生“1+1+1>3”的協同效應。[1]然而由于協同創新是由多個不同的創新主體組成的協作性利益整體,不同主體的出發點和利益訴求并不完全一致,在缺乏有效、統一的集權式管理機制下,創新主體在追求自身利益時往往會損害組織的整體利益,從而陷入了個體理性和集體理性相互矛盾的困境,導致協同創新的整體績效無法得到有效保證。此外,創新主體在協同創新過程中存在著信息不對稱,個體的投資成本和合作努力程度難以清楚了解,導致協同創新難以有效開展。因此,如何根據協同創新的特性及博弈理論,建立恰當的博弈模型以剖析協同創新系統中不同創新主體的協同行為選擇與收益效果大小,從而歸納總結影響協同創新主體協同行為選擇的關鍵因素,對制定促進創新主體積極參與協同創新的有效對策以及保障協同創新組織的有序、持續發展具有重要意義。
1 協同創新的內涵與特性
協同的概念最早是由德國物理學家哈肯(H.Haken)所提出的,其在《協同學理論》一書中提出協同就是一個系統在特定條件下通過子系統之間的相互作用,使系統的結構和功能由無序轉向有序的現象。此后,協同的概念被其他學者們廣泛引用。美國麻省理工學院的彼得?葛洛根據協同的定義并結合創新理論進一步提出了協同創新的概念,其認為協同創新是由自我激勵的人員所組成的網絡小組形成集體愿景,借助網絡交流思路、信息及工作狀況,合作實現共同目標。[2]VeronicaSerrano & Thomas Fischer(2007)認為協同創新意味著創新主體間知識、資源、行為、績效的全面整合。[3]國內對協同創新的研究盡管起步較晚,然而學者們對協同創新也進行了不斷的探索。陳勁(2012)[4];李祖超(2012)[5]在總結提煉前人研究的基礎上,認為協同創新的協同各方是一種相互合作關系,創新主體之間通過長期、穩定、互惠、共生的協作關系,實現協同主體間的雙贏互動。
綜合上述學者們對協同創新內涵的研究,可知一個健全的協同創新組織應該具備以下三個特性:
①目標協同。
協同創新作為一個動態的系統,要實現各創新主體長期、有效、穩定的合作,首先要求各個創新主體的目標及長期戰略不沖突,創新主體盡管在各自的戰略及目標上有所差異,卻是互惠互益的,協同主體能夠通過彼此之間的協同來制定、調整并最終實現目標。
②資源協同。
創新主體在協同過程中要實現“1+1+1>3”的協同效果,就必須打破組織間的壁壘,實現創新主體間人力、財力、物力以及信息等創新資源的有效融合與合理利用。
③運營協同。
創新主體要達成協同創新的效果,除了要有創新主體之間的協同目標和資源作為基礎外,還必須通過實際的運營過程來實現,運營過程是協同創新的具體行為表現,創新主體的協同行為直接影響著協同創新最終收益的大小以及協同創新發展的穩定性。
由此可見,協同創新并不是創新資源的簡單疊加,也并非一般性的合作創新,而是各個創新主體間深入、默契、高效的協作,其要求不同背景的主體在不同層面實現多個要素之間的協調,協同領域隨著合作的深入而不斷擴大。創新績效的實現是協同創新的終止點,也是創新主體參與協同的直接目的,各個創新主體都期望在協同創新過程中獲得更高的收益。然而在實際的協同過程中,由于各創新主體對自身表現的協同行為所導致的各種可能的最終收益并不完全了解,并且其他創新主體同時選擇何種行動或雖非同時但后行動者并不知道前行動者采取了什么具體行動,因此協同創新過程更是一個不完全信息靜態博弈的過程。那么,在這個不完全信息博弈的過程中,各個創新主體應該做出何種選擇?其他主體的選擇對最終獲得收益的大小有何影響?哪些因素將直接影響主體的行為選擇?如何保證協同創新的有序穩定發展?基于上述問題,本文嘗試通過建立博弈模型對創新主體參與協同的行為及收益效果做詳細的分析,從而為創新主體在協同過程中協同行為的選擇與協同組織的發展提供相應對策與建議。
2 創新主體協同行為博弈與影響因素分析
2.1 博弈模型的基本假設
為了簡化計算,假定在協同創新博弈過程中有兩個創新主體作為參與人。
其中,創新主體可以是高校、科研院所、企業、政府、中介機構等任意部門。
①參與人:協同創新的兩個主體i=1,2。
②行動:參與協同ai=1或不參與協同ai=0。
③戰略:ai(ci)是從[c,c]到{0,1}的一個函數,其中0表示不參與合作,1表示參與合作。
④信息:
1)假如博弈雙方均采取合作策略,假定協同創新總收益為R,其值與創新主體的參與情況有關。假如博弈雙方都采取不參與協同的策略,則假定協同創新沒有收益,即R=0。2)假設協同創新的總投資成本為T,其中主體1資源投入份額為e(0
⑤博弈模型的構建。
假設協同創新過程中,參與博弈的雙方均采取參與協同策略。此時協同創新過程中存在協同效應,假設存在協同效應系數x(x>1),并且創新收益與x正相關。若協同創新主體在外界環境及參與協同過程中受到一種正反饋的激勵,則存在激勵因子θ(0
根據上述假設,參與人1與參與人2在協同n次后的雙方支付矩陣見表1。
2.2 博弈模型分析
根據假設,參與人1的收益函數為:
①若參與人1、參與人2均采取參與協同策略,則:
R11=eTP1P2x(1+θ)n-1-eTP1P2=eTP1P2[x(1+θ)n-1-1](1)
②若參與人1采取合作策略,參與人2采取不參與協同策略,則:
R21=eTP1(1-P2)[(1+θ)n-1-1] (2)
③若參與人1采取不合作策略,參與人2采取參與協同策略,則:
R31=(1-P1) P2kT (3)
④若參與人1和參與人2均采取不參與協同策略,則:
R41=0 (4)
由于該協同創新過程是不完全信息靜態博弈,參與人的決策目標就是:在給定自己的選擇類型,以及給定其他參與人的類型與戰略選擇之間關系的條件下,使得自己的期望效益最大化[6]。因此,該模型中參與人1選擇參與協同的關鍵取決于選擇參與協同時(P1=1)的期望收益與選擇不參與協同時(P1=0)的期望收益之差ΔR。協同主體只有在選擇參與協同獲得的收益大于選擇不參與協同獲得的收益,協同才會進行。對于參與人1,選擇參與協同策略,進行協同創新的條件是
由(5)可以看出,參與人選擇協同的期望收益與選擇不協同的期望收益之差ΔR與參與人的投資成本eT、協同效應系數x、激勵因子θ、參與協同次數n成正相關關系。
對于參與人1:將上述各個式子聯立,可得參與人1參與協同的條件為:
對上述參與人選擇參與協同的條件進行分析,可得:
①當θ,n一定時,x越大,e就越小,若x越小,e則相對越大。協同效應系數x越大,表明創新主體之間的契合度越高,協同默契越好。此時,盡管創新主體所需投入資源不多,但通過協同創新所取得的收益卻相對可觀,因此,協同主體更愿意采取協同創新的方式。而當協同創新效應系數x較小時,說明創新主體間的契合度并不理想,未能有效發揮協同效應,此時若要實現協同創新則需要投入更大的成本與資源。
②當x,θ一定時,n越大,e則越小,反之e則越大。即隨著合作次數n的增加,參與協同創新的主體之間契合度與信任度越高,減少了不必要的猜疑和沖突所導致的資源浪費,此時盡管資源投入份額并不大,然而雙方之間表現出來的信任與默契能夠大大發揮協同效應并提高創新效益,因此,為了能夠獲得更高的收益,創新主體將會采取參與協同的方式。當合作次數較少時,主體間由于信任的缺失,難以形成有效的合作,此時若要形成協同,則創新主體的雙方都需要投入更多的成本,此時如果協同創新并未能帶來較大的收益,那么將難以吸引各個不同主體積極參與到協同創新的網絡當中。
③當x,n一定時,激勵因子θ越大,投資份額越小,反之,投資份額越大。激勵因子越大,表明創新主體參與協同的主動性與熱情越高,此時創新主體各方由于受自身實力的限制所投入的資源盡管不多,然而創新主體卻能充分發揮自身的主觀能動性,積極參與并投入協同創新的活動中,以實現資源的充分共享與利用,因此,各創新主體依然能夠從協同創新中得到可觀的收益,創新主體仍將選擇參與協同創新。反之,若激勵因子較小,表明外界環境對協同創新的激勵以及創新主體自身參與協同創新的動力不足,此時要實現協同創新則存在相當大的阻力。
2.3 影響因素
綜上所述,盡管協同創新的形成由一定程度上有外界客觀環境的作用,科學技術的不斷推陳出新,市場競爭的強大壓力以及政府政策制度的引導等等推動了協同創新組織的建立以及創新主體做出參與協同的選擇,然而,從上述協同主體行為的博弈模型中可知,協同創新成功與否的最主要因素并非在于外界客觀因素,而在于創新主體個體以及各個創新主體間的合作協同程度,這方面因素才是影響協同創新最終收益以及協同情況的關鍵。在協同創新中,創新主體個體的協同意識越強,創新實力越雄厚,同時各個創新主體之間在文化、制度、知識技術上有良好的兼容性,溝通渠道順暢、合作經歷愉快、利益分配機制健全,這樣的協同創新組織才能在未來即使動蕩變化的環境中始終保持著強大的生命力,各個創新主體間也仍能在未來激烈的市場競爭中占據優勢地位。
3 對策建議
基于上述關于創新主體協同行為以及影響因素的分析,本文嘗試從以下幾個方面提出相應的對策建議,以期為協同創新組織更好地運營與發展提供理論與實踐指導。
3.1 規范的協同機制并營造良好的協同創新氛圍
協同創新不應局限于局部合作,應建立全方位、立體式的協作機制。創新主體必須打破組織間的壁壘,通過目標、資源和運營等不同層面的協同,實現人才、資金、信息、設備等創新資源的充分共享與有效利用,最終實現“深度融合”。[6]此外,協同創新要求創新主體除了具備較強的科研能力、資源實力外,還應有一定的溝通、組織和協調能力,必須達到“有實力、有意愿、能協調”的要求。與此同時,協同創新組織應建立實時的溝通、協調機制與氛圍,以對各創新主體的目標、資源和運營活動進行整體規劃和協調,實現創新主體進行協同創新的目標。
3.2 改善協同方式以加強創新主體間合作程度
協同創新并非創新資源的簡單疊加,更不是一次性的合作,協同的過程更是一個磨合過程,創新主體要實現有效的協同需要長期的積淀和培育,不能急于求成,急功近利,搞形式主義。創新主體應通過多次的協調合作,尋求穩定盟友,累積合作基礎,逐步培養默契,逐步減少協同過程中的沖突與矛盾,以發揮協同效應,實現創新成果的有效轉化與創新能力的提升。隨著協同次數的增加,協同各方在協同過程中也將表現得更加理性,會更多地考慮組織的整體利益與長遠利益,有利于實現協同創新的穩定、持續發展。
3.3 完善信息機制、評估機制與利益分配機制
協同創新除了創新主體個體的投入以及創新主體之間的協調、磨合之外,還需政府等相關部門的大力支持與配合。因此,政府部門應加快創新資源市場建設,完善創新資源市場的信息共享機制、創新成果評估機制和收益分配機制,并逐步培育一批合格的創新資源中介力量。完善的資源市場機制不僅能大大激勵創新主體參與協同的積極性,更能為后續的收益分配提供的保障,從而大大提高了創新主體參與協同的動力與意愿[7]。
3.4 提高協同創新主體自身的綜合實力
約束理論指出限制系統實現企業目標的因素并不是系統的全部資源,而是其中某些被稱之為“瓶頸”的個別資源。協同創新作為一個系統或整體,其創新能力并不取決于最強的主體,相反,會受到能力最弱的主體的限制,即所謂的“瓶頸”資源,協同創新主體只有不斷提高自身的創新能力以及各方面的制度與文化建設,達到與協同組織其他各方優勢資源互補、知識創造、轉移和應用能力的匹配,才能真正發揮協同創新的協同效應,并能不斷吸引更多創新主體積極主動地參與到協同創新的過程中來。
3.5 完善知識產權保護制度以防范“搭便車”行為
在協同創新雙方博弈過程中,創新主體的一方在協同過程中選擇參與協同,另一方若選擇不作為的方式,必將造成了部分創新資源的流失。這時,選擇不作為的創新主體可能會產生“搭便車”行為或者乘機竊取參與協同的創新主體所創造的創新成果,導致協同創新組織損失部分創新收益,不利于協同創新的形成與長遠發展,甚至會導致協同創新活動的終止。[8,9]因此,協同創新組織應該在協同過程中建立完善的知識產權保護與創新收益分享機制,以有效防范并控制科研創新收益的流失,從而保證參與協同的創新主體的利益并促進協同創新的穩定運行與持續發展。
參考文獻:
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[5]李祖超,梁春曉.協同創新運行機制探析――基于高校創新主體的視角[J].中國高教研究,2012(7):81-84.
[6]徐靜,馮鋒,張雷勇,杜宇能.我國產學研合作動力機制研究[J].中國科技論壇,2012(7):74-79.
[7]李高揚,劉明廣.產學研協同創新的演化博弈模型及策略分析[J].科技管理研究,2014(3):197-203.
1協作通信技術的應用原理
S點為源節點,R為協作節點,D為目的節點。S在R的幫助下,將信息傳送至D。這一過程由兩階段完成:第一階段S發送信息,R、D接收信息;第二階段R將信息經過處理再次傳送至D。D點將信息進行集中與合并,最后進行檢測。目前研究,多基于三節點的協作通信模型,我認為這些研究雖然也取得了一些成果,但仍有較多問題還需進行研究與檢驗。
2衛星多節點協助傳輸
衛星多節點協助傳輸,通信中任何一個節點均參與協作進行傳輸。S點為源節點,R為協作節點,D為目的節點,S發出的信源可以經由多個R點(i=1,2,3,???,m)進行協作后轉發至D點。協作點R在地域上表現為分散,因此可以將經由不同R點轉發的信號當作獨立信號,D點最后對所有信號進行合并進行檢測。多節點協作傳輸能夠將目的點的接受性能有所提高。設有m個節點參與協作傳輸,時隙越來越大的情況下,R點將第一個時隙收到的S點信號越來越放大再最終傳送到D點,D點在合并信號是采用最大合并方式,接受信噪比γ可以這樣表示:γ=γsd+Mi=1Σγsriγridγsri+γrid+1式中:γsd為信號SD進行傳輸時的信噪比,γsri為SRi進行傳輸時的信噪比,γrid為RiD進行傳輸時的信噪比。根據對衛星多節點協作傳輸與直接傳輸的差錯性能對比,我認為在移動通信中,多節點協助傳輸比直接傳輸系統的傳輸性能更加優良,通信系統的鏈路余量越多,就越能夠抵御信道衰落。
3衛星協作節點的選擇
衛星多節點協作傳輸采用正交傳輸,因此,協作傳輸點越來越多會導致系統頻譜效率越來越低,根據我的研究觀點,選擇適量的協作點數,通過比較信道條件好的協助點進行參與傳輸,資源利用合理化,能夠有效提高頻譜效率。此外,在傳輸中協作點空間位置不同。在研究中,不同的傳輸距離與地形地勢、建筑物高低遮擋范圍、節點不同的移動位置等多種因素有關,所以各個協作點選擇之間的信道衰落有所區別。因此我得出結論,根據不同的信道衰落特征來優化功率分配能夠達到優化系統傳輸性能、減少協作點耗能、延長使用壽命的作用,我認為在協作通信技術應用中這點值得注意。
4衛星混合協作傳輸
在無線傳輸中,AF模式無需協作點解調信號、編輯譯碼,實現方式較為簡單,但傳輸過程中產生了噪聲放大效應。DF模式在正確編輯譯碼時能夠保持系統性能良好,但譯碼錯誤情況下會產生錯誤傳播效應,影響分集效果。因此我在兩種模式中進行優缺點調整,使用衛星混合協作傳輸將AF與DF模式進行結合,就能根據編輯譯碼的結果自動選擇模式,混合協作充分發揮兩種模式的優點,能夠提升系統性能。