數(shù)據(jù)通信基本概念精選(九篇)

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第1篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

【關(guān)鍵詞】電力遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù);RTU；數(shù)據(jù)通信；供電系統(tǒng)

一、認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU

（一）RTU的定義

RTU即遠(yuǎn)動(dòng)終端，它是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠、變電站的一種具有四遙遠(yuǎn)動(dòng)功能的自動(dòng)化設(shè)備。

（二）RTU的功能概述

1、遠(yuǎn)方功能

RTU與調(diào)度中心之間通過(guò)遠(yuǎn)距離信息傳輸所完成的監(jiān)控功能。

①遙測(cè)（YC，Tele-measurement）：遠(yuǎn)程量測(cè)值。RTU將采集到的廠站運(yùn)行參數(shù)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心（上傳）。包括：P、Q、U、I、檔位、溫度等，容量達(dá)幾十到上百個(gè)（路）。

②遙信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：遠(yuǎn)程狀態(tài)信號(hào)。RTU將采集到的廠站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心（上傳）。

③遙控（YK，Tele-command）：遠(yuǎn)程命令。調(diào)度中心發(fā)給RTU的改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的命令。

④遙調(diào)（YT，Tele-adjusting）：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)命令。調(diào)度中心發(fā)給RTU的調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的命令。

⑥統(tǒng)一時(shí)鐘：具有對(duì)時(shí)功能。接收調(diào)度中心的校時(shí)命令。統(tǒng)一時(shí)鐘為了不同廠站之間事故分析以及電度量?jī)鼋Y(jié)。

⑦轉(zhuǎn)發(fā)：接收其它RTU送來(lái)的遠(yuǎn)動(dòng)信息，按規(guī)約組裝轉(zhuǎn)發(fā)給指定的調(diào)度中心。

2、當(dāng)?shù)毓δ?/p>

就是RTU自身或連接的顯示記錄設(shè)備的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。

①CRT顯示：與RTU直接連接（或通過(guò)當(dāng)?shù)毓ぷ髡荆┑腃RT可顯示RTU采集的四遙、YXBW等信息。

②漢字報(bào)表打?。簩?shí)現(xiàn)三類(lèi)打?。憾〞r(shí)打印、事件記錄打印和召喚打印。

③本機(jī)鍵盤(pán)顯示器：RTU自帶的操作面板，實(shí)現(xiàn)循測(cè)、定測(cè)和顯時(shí)功能。

④RTU自檢、自調(diào)功能：反映RTU的自身的可維護(hù)能力。插件損壞診斷，程序“走飛”時(shí)的自恢復(fù)能力、主備通道監(jiān)視功能。

（三）RTU的基本結(jié)構(gòu)

1、硬件組成

①主控系統(tǒng)：管理各個(gè)子系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系、調(diào)度通信

②若干子系統(tǒng)：每個(gè)子系統(tǒng)單獨(dú)CPU，包括YC、YX、YC、YT、DI、DD 等子系統(tǒng)。

③I/O 總線(xiàn)連接主控系統(tǒng)和各個(gè)子系統(tǒng)

2、軟件組成

單獨(dú)子系統(tǒng)是由主控程序和若干功能子系統(tǒng)所組成。

①主控程序：與子系統(tǒng)的通信程序、調(diào)度通信程序、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)聯(lián)系程序。

②功能子系統(tǒng)：與主系統(tǒng)通信發(fā)送/接收、輸入/ 輸出程序等。

二、供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的數(shù)據(jù)通信

（一）供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的數(shù)據(jù)通信傳輸方式

供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的數(shù)據(jù)通信傳輸方式主要包括并行傳輸與串行傳輸，兩種不同的傳輸方式，其中目前電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中大量使用的是串行傳輸。

①并行傳輸，用8根線(xiàn)（另1根公共線(xiàn)）將數(shù)字通信雙方連接起來(lái)，每1次可以同時(shí)傳送8位碼元，這種方式稱(chēng)為并行傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是速度快（高達(dá)百兆字節(jié)）；缺點(diǎn)是信號(hào)線(xiàn)多，不適于遠(yuǎn)距離傳輸（

②串行傳輸，用1回線(xiàn)將數(shù)字通信雙方連接起來(lái)，每1次傳送1位碼元，這種方式稱(chēng)為串行傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)線(xiàn)少，適于遠(yuǎn)距離傳輸；缺點(diǎn)是速度慢，適于少量數(shù)據(jù)的傳送。

（二）供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的數(shù)據(jù)通信的原理

計(jì)算機(jī)并行方式處理數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)傳送用串行方式，故需要進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換。其中在發(fā)送端的并/串轉(zhuǎn)換器進(jìn)行如下操作：CPU控制發(fā)送緩沖器移位寄存器在發(fā)送脈沖控制下字節(jié)的低位先發(fā)。發(fā)空后用中斷提示。發(fā)送時(shí)鐘控制發(fā)送速度。接收端的串/并轉(zhuǎn)換器與送端的并/串轉(zhuǎn)換器工作原理類(lèi)似。

（三）供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的數(shù)據(jù)通信的差錯(cuò)控制

第一、誤碼率。數(shù)據(jù)傳輸后發(fā)生的錯(cuò)誤碼元數(shù)與總傳輸碼元數(shù)的之比，稱(chēng)為誤碼率。電網(wǎng)遠(yuǎn)動(dòng)要求誤碼率小于10E-5,計(jì)算機(jī)通信要求誤碼率小于10E-6。誤碼與線(xiàn)路質(zhì)量、干擾及其傳輸速度有關(guān)。

第二、差錯(cuò)控制。指能在接收端，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤的控制措施和方法，其中供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的數(shù)據(jù)通信的差錯(cuò)控制的主要方法就是奇偶效驗(yàn)。

三、供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)說(shuō)明

（一）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的重要性

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化以及配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要部分，現(xiàn)代電力系統(tǒng)離開(kāi)了通信系統(tǒng)是不可能正常運(yùn)行的。電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)供電系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本要求如下：

1)通信可靠性：遠(yuǎn)距離傳輸、誤碼低、糾錯(cuò)能力。2)建設(shè)費(fèi)用低：較高的性?xún)r(jià)比。3)滿(mǎn)足目前和將來(lái)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?)通信方式具有實(shí)用性和靈活性。5)信道不受電網(wǎng)故障的影響，電網(wǎng)故障時(shí)的強(qiáng)烈電磁干擾對(duì)通信設(shè)備和線(xiàn)路影響。6)易操作與維護(hù)。

（二）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成如下：

數(shù)據(jù)終端調(diào)制解調(diào)器通信處理機(jī)調(diào)制解調(diào)器主計(jì)算機(jī)。

①數(shù)據(jù)終端：廠站端RTU設(shè)備。

②調(diào)制解調(diào)器：二進(jìn)制數(shù)據(jù)與模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換設(shè)備，模擬信號(hào)適于遠(yuǎn)傳。近距離傳輸可直接采用數(shù)字通信。

③通信線(xiàn)路：傳送數(shù)據(jù)信號(hào)的線(xiàn)路，公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)，直接連接或經(jīng)通信處理機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。

④通信處理機(jī)：承擔(dān)通信控制任務(wù)（緩沖匹配、誤碼檢測(cè)、故障檢測(cè)、路由選擇、信道建立等）

⑤主計(jì)算機(jī)：類(lèi)似于數(shù)據(jù)終端，指調(diào)度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)

鑒于電力生產(chǎn)的特點(diǎn)，發(fā)電廠、調(diào)度站和變電站之間的信息交換只能借助通道技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，要使發(fā)送出去的數(shù)據(jù)到對(duì)方后，能夠被接收方識(shí)別、接收和處理，就要對(duì)傳送的數(shù)據(jù)信息格式作嚴(yán)格的規(guī)定，這就是遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的一個(gè)內(nèi)容。而基于這一規(guī)定的遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及其在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用，更是有效的促進(jìn)了電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陳峰.鐵路電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)探析[J].中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),2011（13）.

第2篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞: 計(jì)算機(jī)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)通信

1前言

目前使用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)，其原理是是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信交換技術(shù)。在該技術(shù)應(yīng)用下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境中,用戶(hù)可以對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)、軟硬件和信息資源實(shí)現(xiàn)共享。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和普及以及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的通信。本文主要分析和探討計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信及交換技術(shù),根據(jù)這幾種交換在實(shí)際應(yīng)用中存在的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),加以分析和介紹,同時(shí)對(duì)目前新型的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2常見(jiàn)的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)

不同的站點(diǎn)之間需要進(jìn)行通信數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)信息的傳遞,是在對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)之間在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換基本技術(shù)有三種,即電路交換、報(bào)文交換及分組交換,在此基礎(chǔ)上另外還有兩種較為常見(jiàn)數(shù)據(jù)交換模式:幀中繼技術(shù)和ATM異步傳輸模式。

2.1電路交換

電路交換過(guò)程一般包括連接建立、線(xiàn)路占用和連接拆除三個(gè)階段。在通信之前需要先將線(xiàn)路連接起來(lái):從起源站點(diǎn)向其中某個(gè)目標(biāo)站點(diǎn)發(fā)送響應(yīng)請(qǐng)求,目的是將通信雙方之間建立一條獨(dú)占的通道,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。在請(qǐng)求發(fā)出之后,會(huì)通過(guò)其間多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)一直傳遞到目標(biāo)站點(diǎn),在傳遞的過(guò)程中,優(yōu)先分配相較于空閑的物理線(xiàn)路,某一主叫節(jié)點(diǎn)呼叫另一被叫節(jié)點(diǎn)發(fā)出連接請(qǐng)求,接著再傳遞到下一個(gè)節(jié)點(diǎn),整個(gè)過(guò)程就是這樣以此類(lèi)推持續(xù)進(jìn)行。其次線(xiàn)路占用:即數(shù)據(jù)傳輸交換階段,基于已經(jīng)建立好的物理線(xiàn)路的基礎(chǔ)上,進(jìn)行站點(diǎn)與站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸交換任務(wù)。再次連接拆除:在起源站點(diǎn)和目標(biāo)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)成功連接,并完成兩點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)之后,需要將建立的這條線(xiàn)路進(jìn)行拆除,即將線(xiàn)路進(jìn)行釋放,讓線(xiàn)路資源回歸到新的響應(yīng)中。電路交換具有很多優(yōu)點(diǎn),比如線(xiàn)路專(zhuān)用、數(shù)據(jù)直達(dá),在兩個(gè)站點(diǎn)之間線(xiàn)路建立之后和線(xiàn)路釋放的這段時(shí)間內(nèi),整條線(xiàn)路不會(huì)再進(jìn)行任何數(shù)據(jù)的傳輸交換,也不會(huì)與其它站點(diǎn)進(jìn)行資源的共享,專(zhuān)線(xiàn)專(zhuān)用。實(shí)時(shí)性也很強(qiáng),線(xiàn)路一旦建立之后,通信雙方所有資源,包括線(xiàn)路資源在內(nèi),均用于本次數(shù)據(jù)傳輸通信,此時(shí)除了偶爾會(huì)出現(xiàn)傳輸時(shí)延情況之外,不會(huì)出現(xiàn)其他形式的時(shí)延故障,完成線(xiàn)路交換的交換設(shè)備及控制十分簡(jiǎn)單,既適用于傳輸模擬信號(hào),也適用于傳輸數(shù)字信號(hào)。但電路交換也存在一些缺點(diǎn),比如電路交換的平均連接建立時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)通信來(lái)說(shuō)費(fèi)時(shí)長(zhǎng)。電路交換連接建立后,物理通路被通信雙方獨(dú)占,即使通信線(xiàn)路空閑,也不能供其他用戶(hù)使用,因而信道利用低。電路交換時(shí),數(shù)據(jù)直達(dá),不同類(lèi)型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信,也難以在通信過(guò)程中進(jìn)行差錯(cuò)控制。

2.2報(bào)文交換

報(bào)文交換是將數(shù)據(jù)信息封裝成報(bào)文,每個(gè)報(bào)文中包含有控制信息和目的地址,網(wǎng)絡(luò)中的各交換節(jié)點(diǎn)以存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。報(bào)文交換交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文,報(bào)文就是站點(diǎn)一次性發(fā)送的數(shù)據(jù)塊,其長(zhǎng)度沒(méi)有限制并且可變。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)想要發(fā)送報(bào)文時(shí),應(yīng)附加一個(gè)目的地址到該報(bào)文上,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)會(huì)按照?qǐng)?bào)文上目的地址,利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址,把報(bào)文發(fā)送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此,端與端之間無(wú)需先通過(guò)呼叫建立連接。報(bào)文交換優(yōu)點(diǎn)是信道的利用率較高、承載量大;報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地;報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。其缺點(diǎn)主要是不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)或交互式的通信要求;報(bào)文傳輸延遲較長(zhǎng);節(jié)點(diǎn)收到過(guò)多的數(shù)據(jù)而無(wú)法存儲(chǔ)時(shí),造成報(bào)文丟失;設(shè)備費(fèi)用高。

2.3分組交換

分組交換原理:分組的封裝是分組終端把要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息分割成若干個(gè)用戶(hù)數(shù)據(jù)段,每個(gè)數(shù)據(jù)段在送往下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)時(shí),附加上源地址、目的地址、用戶(hù)數(shù)據(jù)段編號(hào)、差錯(cuò)控制信息。分組的傳輸是交換節(jié)點(diǎn)選擇一個(gè)最佳的路由,把分組經(jīng)一個(gè)或幾個(gè)交換節(jié)點(diǎn),送到收端。收端從分組中提取用戶(hù)數(shù)據(jù)段,再把它們按照順序恢復(fù)成原有的數(shù)據(jù)信息。

分組交換主要優(yōu)點(diǎn)是速度快、傳輸質(zhì)量和效率高、可靠性高、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延短、經(jīng)濟(jì)性好、能夠?qū)崿F(xiàn)不同類(lèi)型終端的之間的相互通信、分組交換網(wǎng)能和其他通信網(wǎng)互聯(lián)。主要不足是實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度大。

2.4幀中繼技術(shù)

幀中繼協(xié)議是一種簡(jiǎn)化的X.25廣域網(wǎng)協(xié)議,幀中繼協(xié)議是一種統(tǒng)計(jì)復(fù)用的協(xié)議,它在單一物理傳輸線(xiàn)路上能夠提供多條虛電路。每條虛電路用數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)來(lái)標(biāo)識(shí),DLCI只在本地接口和與之直接相連的對(duì)端接口有效,不具有全局有效性,即在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中,不同的物理接口上相同的DLCI并不表示是同一個(gè)虛電路。幀中繼技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)是以光纖作為傳輸媒體,傳輸質(zhì)量高,誤碼率低,網(wǎng)絡(luò)吞吐量大,網(wǎng)絡(luò)資源利用率高。主要缺點(diǎn)是幀中繼不適合傳輸實(shí)時(shí)信息,對(duì)傳輸線(xiàn)路質(zhì)量和終端智能化程度要求都高。

2.5 ATM異步傳輸模式

ATM異步傳輸模式是用作寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的復(fù)用、傳輸和交換模式。ATM綜合了分組交換的高效率和電路交換的高速度的優(yōu)點(diǎn),采用面向連接的快速分組交換技術(shù)。ATM信元的長(zhǎng)度是固定的,即53個(gè)字節(jié)。其中5個(gè)字節(jié)是信頭,48個(gè)字節(jié)是信息段。信頭包含各種控制信息,主要是信元的目的地址,維護(hù)信息,優(yōu)先級(jí),信頭的糾錯(cuò)碼。信息段包含用戶(hù)數(shù)據(jù)。ATM交換特點(diǎn):基于統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用;采用面向連接的工作方式;信元長(zhǎng)度固定;信頭簡(jiǎn)化,以減少處理開(kāi)銷(xiāo)。

3新數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的發(fā)展

隨著光通信技術(shù)的發(fā)展,光纖信道傳輸容量得到了大幅度提高,基于此交換技術(shù)迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)?？梢詫⑼ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)發(fā)展分為三個(gè)階段:即電傳輸和交換階段、光傳輸和電交換階段、光傳輸和交換階段。

3.1電傳輸和交換階段

傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)都是處在電傳輸和交換階段,其交換技術(shù)涵蓋了以上介紹的任何一種技術(shù)。

3.2光傳輸和電交換階段

以光纖為傳輸介質(zhì),數(shù)據(jù)是以光信號(hào)在物理信道上進(jìn)行傳輸,而中繼節(jié)點(diǎn)只能針對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理,這樣就要求在傳輸線(xiàn)路和中繼節(jié)點(diǎn)接口位置安裝光電和電光轉(zhuǎn)換裝置。

3.3光傳輸和交換階段

數(shù)據(jù)傳輸和交換都以光信號(hào)在信道上進(jìn)行,只有在終端處表現(xiàn)為電信號(hào),以便信息處理。由于技術(shù)限制導(dǎo)致出現(xiàn)了光信道空閑而交換節(jié)點(diǎn)飽和現(xiàn)象。原來(lái)傳輸信道網(wǎng)絡(luò)瓶頸轉(zhuǎn)移到了交換節(jié)點(diǎn)處,為了克服分組交換節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸,開(kāi)始陸續(xù)提出了一些新交換技術(shù),并逐步走向了商業(yè)上使用中,如光路交換和光包交換等。

第3篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)融合；功能模型

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.114

1 引言

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）作為一種新興的信息獲取和處理技術(shù)，已經(jīng)吸引了眾多研究者的關(guān)注[1，2]。由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有范圍大、低成本，、布設(shè)靈活的特點(diǎn)，它越來(lái)越多的被用于如森林、戰(zhàn)場(chǎng)和災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)等無(wú)人值守的應(yīng)用環(huán)境中。在WSN中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常自身攜帶的電池進(jìn)行供電，且采用嵌入式處理器和存儲(chǔ)器，所以往往造成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算資源和能量嚴(yán)重受限。隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展，WSN的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展，同時(shí)WSN呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化更頻繁、數(shù)據(jù)通信可靠性的要求更高等特點(diǎn)。但是WSN 仍然具有節(jié)點(diǎn)體積受限、使用有限電源、采用無(wú)線(xiàn)通信方式等本質(zhì)特性，因此網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的帶寬資源、能量、通信距離依然受限，這就使得研究人員更加關(guān)注WSN中節(jié)能和提高通信效率的問(wèn)題。數(shù)據(jù)融合技術(shù)就是解決無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)能量和資源受限問(wèn)題的有效方法之一。

在文章的余下章節(jié)中，第二節(jié)給出了數(shù)據(jù)融合的基本概念，第三節(jié)分析了功能模型，最后第四節(jié)對(duì)WSN中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)融合方法進(jìn)了分類(lèi)介紹。

2 數(shù)據(jù)融合的基本概念

生物系統(tǒng)（如人）對(duì)多源信息的融合處理體現(xiàn)了信息獲取的多樣性，同時(shí)使得信息交融而得到感知信息。傳感器感測(cè)外部信息，而數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)則是模仿人的信息處理能力。因此文獻(xiàn)[3]中給出了傳感器數(shù)據(jù)融合的概念，針對(duì)一個(gè)系統(tǒng)中使用多種傳感器（多個(gè)或多類(lèi)）對(duì)某一特定問(wèn)題進(jìn)行的信息處理方法，又稱(chēng)多傳感器信息融合。單一傳感器可能只獲得環(huán)境或被測(cè)對(duì)象的部分信息段，不能有效地利用多傳感器資源；而多傳感器系統(tǒng)可以很大程度地獲得被探測(cè)目標(biāo)和環(huán)境的信息量。數(shù)據(jù)融合所處理的多傳感器信息具有復(fù)雜的形式，可以在不同的信息層次上出現(xiàn)，這些信息抽象層次包括數(shù)據(jù)層、特征層和決策層。

數(shù)據(jù)融合技術(shù)在智能信息處理技術(shù)的研究中有不可代替的作用。數(shù)據(jù)融合充分利用不同時(shí)空的多傳感器信息資源，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)按時(shí)序獲得的多傳感器觀測(cè)信息按一定的準(zhǔn)則加以自動(dòng)分析、綜合、支配和使用，獲得對(duì)被測(cè)對(duì)象的一致性解釋與描述，已完成所需要的決策和估計(jì)任務(wù)，使得系統(tǒng)獲得比它的各組成部分更優(yōu)越的性能。數(shù)據(jù)融合研究主要涵蓋的內(nèi)容包括檢測(cè)、關(guān)聯(lián)、跟蹤、估計(jì)及綜合；在幾個(gè)層次上完成對(duì)多源信息處理，各個(gè)層次都表示不同級(jí)別的信息抽象；結(jié)果包括較低層次上的狀態(tài)和屬性估計(jì)，以及較高層次上的整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)估計(jì)和威脅評(píng)估。

3 數(shù)據(jù)融合的功能模型

數(shù)據(jù)融合的模型可以分為：功能模型、結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型。結(jié)構(gòu)模型描述數(shù)據(jù)融合的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系，以及數(shù)據(jù)流的定義。數(shù)學(xué)模型定義了數(shù)據(jù)融合算法的數(shù)學(xué)表示和綜合邏輯。數(shù)據(jù)融合的功能模型則是根據(jù)融合需求，定義數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的組成，數(shù)據(jù)融合時(shí)系統(tǒng)各主要功能部分之間的相互作用過(guò)程，以及數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的軟、硬件組成。White給出了一個(gè)在軍事應(yīng)用背景下建立的一般處理模型，其基本思想如圖1所示。檢測(cè)級(jí)數(shù)據(jù)融合屬于低級(jí)融合，是經(jīng)典信號(hào)處理的直接發(fā)展，適用于任何多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)。位置級(jí)融合和屬性級(jí)融合是多傳感器數(shù)據(jù)融合最重要的兩級(jí)。態(tài)勢(shì)評(píng)估和威脅估計(jì)為決策級(jí)融合，是C4ISR的核心，適用于軍事領(lǐng)域。

3.1 檢測(cè)級(jí)融合

檢測(cè)級(jí)融合是信號(hào)級(jí)的數(shù)據(jù)融合，屬于分布式檢測(cè)問(wèn)題，它根據(jù)所選擇的檢測(cè)準(zhǔn)則形成最有門(mén)限，以闡述最終檢測(cè)輸出。傳感器向融合中心傳送經(jīng)過(guò)某種處理的檢測(cè)和背景雜波統(tǒng)計(jì)量，然后在融合中心直接進(jìn)行分布式虛警檢測(cè)（CFAR）。如圖1所示，預(yù)濾波根據(jù)時(shí)間和空間以及傳感器類(lèi)型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分選和歸并，以控制進(jìn)行第二級(jí)處理的信息量。采集管理主要是控制融合的數(shù)據(jù)收集，包括傳感器的選擇、任務(wù)分配（通過(guò)預(yù)測(cè)目標(biāo)位置）、工作狀態(tài)優(yōu)選和監(jiān)視。從分布式檢測(cè)的角度看，檢測(cè)級(jí)融合的結(jié)構(gòu)模型主要有4種：即并行結(jié)構(gòu)、串行結(jié)構(gòu)、分散式結(jié)構(gòu)和樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。檢測(cè)級(jí)融合具有兩種處理形式：即集中式和分布式。

3.2 位置級(jí)融合

位置級(jí)融合包括數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)、跟蹤、預(yù)測(cè)、濾波和關(guān)聯(lián)，綜合傳感器的位置信息，以獲取目標(biāo)的位置和速度（動(dòng)態(tài)特性、屬性信息），建立對(duì)象軌跡（航跡）數(shù)據(jù)庫(kù)。從信息流通形式和綜合處理層次上看，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型主要有集中式、分布式、混合式和多級(jí)式結(jié)構(gòu)。下面主要對(duì)集中式和分布式的位置級(jí)融合進(jìn)行介紹。

集中式位置級(jí)融合是將各傳感器采集的檢測(cè)數(shù)據(jù)傳送到融合中心進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)、點(diǎn)跡相關(guān)、數(shù)據(jù)互聯(lián)、航跡濾波、預(yù)測(cè)和綜合跟蹤。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是信息損失最小，但是數(shù)據(jù)互聯(lián)較為困難，同時(shí)要求系統(tǒng)容量大，因此計(jì)算負(fù)擔(dān)重，系統(tǒng)生存能力差。

分布式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用很普遍，特別是在C4ISR系統(tǒng)中，它不僅具有局部獨(dú)立跟蹤能力，還具有全局監(jiān)視和評(píng)估特性，且造價(jià)可控。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：每個(gè)傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)在進(jìn)行融合之前，先由其自己的數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生局部多目標(biāo)跟蹤航跡，然后把處理過(guò)的信息送至融合中心，中心根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的航跡數(shù)據(jù)完成航跡的相關(guān)和合成。這種結(jié)構(gòu)還可稱(chēng)為分級(jí)式和自主式融合。

3.3 目標(biāo)識(shí)別級(jí)融合

目標(biāo)識(shí)別（屬性）級(jí)數(shù)據(jù)融合，也稱(chēng)屬性分類(lèi)或身份估計(jì)，主要是組合來(lái)自多個(gè)傳感器的屬性信息，獲取目標(biāo)（身份）的聯(lián)合估計(jì)。目標(biāo)識(shí)別的基本過(guò)程如圖2所示。用于目標(biāo)識(shí)別的技術(shù)主要有模板法，聚類(lèi)分類(lèi)，自適應(yīng)神網(wǎng)絡(luò)，或識(shí)別實(shí)體身份的基于知識(shí)的技術(shù)。目標(biāo)識(shí)別（屬性）級(jí)的數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)主要分為三類(lèi)：分別對(duì)應(yīng)決策級(jí)、特征級(jí)和數(shù)據(jù)級(jí)屬性融合。例如基于圖像的目標(biāo)識(shí)別融合，就可以這三級(jí)中的任一級(jí)進(jìn)行。

決策級(jí)屬性融合結(jié)構(gòu)中，每個(gè)傳感器為了獲得一個(gè)獨(dú)立的屬性判決要完成一個(gè)變換，然后順序融合來(lái)自每個(gè)傳感器的屬性判決。特征級(jí)屬性融合結(jié)構(gòu)中，每個(gè)傳感器觀測(cè)一個(gè)目標(biāo)，為了產(chǎn)生來(lái)自每個(gè)傳感器的特征向量要完成特征提取，然后組合這些特征向量，并基于聯(lián)合特征向量做出屬性判決。在數(shù)據(jù)級(jí)融合方法中，直接融合來(lái)自同類(lèi)傳感器的數(shù)據(jù)，然后是特征提取和對(duì)來(lái)自融合數(shù)據(jù)的屬性判決。為了實(shí)現(xiàn)這種融合，傳感器必須是相同的或同類(lèi)的。與位置級(jí)數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)類(lèi)似，通過(guò)融合靠近信源的信息可獲得較高的精度，即數(shù)據(jù)級(jí)屬性融合比特征級(jí)精度高，而決策級(jí)融合是最差的。

圖像融合作為目標(biāo)識(shí)別融合中的一個(gè)重要方面，可以在像素級(jí)、特征級(jí)或決策級(jí)任一級(jí)進(jìn)行融合，也可以利用Dastrathy提出的5級(jí)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造靈活的圖像融合識(shí)別結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步改善圖像融合的性能。

4 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合算法

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合主要集中于應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層。在網(wǎng)絡(luò)層中，將路由技術(shù)與數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可用于設(shè)計(jì)面對(duì)應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合接口。數(shù)據(jù)融合技術(shù)還可以獨(dú)立應(yīng)用于協(xié)議層之外，在網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層的中間建立信息融合層。

4.1 應(yīng)用層中的數(shù)據(jù)融合

在應(yīng)用層進(jìn)行數(shù)據(jù)融合時(shí)，需要考慮以下兩點(diǎn)。

（1）對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用層涉及到的參數(shù)量較多，需要屏蔽應(yīng)用層的工作，為用戶(hù)終端提供一個(gè)方便、靈活的需求界面。

（2）在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量分配中，數(shù)據(jù)通信所占的比率最大，可以利用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的冗余信息進(jìn)行融合，將中間點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)與本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行融合處理。目前，應(yīng)用層中基于查詢(xún)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究比較熱門(mén)，對(duì)此技術(shù)貢獻(xiàn)最大的是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校（UC Berkeley）的 TinyDB[4]和康奈爾（Cornell）大學(xué)的 Cougar 系統(tǒng)[5]?；趹?yīng)用層的數(shù)據(jù)融合技術(shù)適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小且單個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算與存儲(chǔ)能力較強(qiáng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)層中的數(shù)據(jù)融合

網(wǎng)絡(luò)層主要研究路由選擇，其目的是挑選出一條通信帶寬和路徑最為合適的路由，以提高通信效率。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)可以減少冗余數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)通信量，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵。將兩者協(xié)同使用可以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的壽命。根據(jù) WSN 中的路由技術(shù)是否有數(shù)據(jù)融合功能可以分為兩類(lèi)[6-7]。

（1）以地址為中心的路由（Address-Centre Routing，AC 路由）。每個(gè)節(jié)點(diǎn)只是尋找從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑，并且數(shù)據(jù)通過(guò)最優(yōu)路徑被轉(zhuǎn)發(fā)，不考慮數(shù)據(jù)融合。如圖 3（a）所示，從源節(jié)點(diǎn) 1 與源節(jié)點(diǎn) 2 到匯聚節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)分別經(jīng)過(guò)中間節(jié)點(diǎn) A 與 B、C 尋找最短路徑，沒(méi)有運(yùn)用數(shù)據(jù)融合技術(shù)。

（2）以數(shù)據(jù)為中心的路由（Data-Centre Routing，DC 路由）。選路過(guò)程中有數(shù)據(jù)融合。如圖3（b）所示，數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)傳送到 Sink 節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，沒(méi)有選擇最短路徑：源節(jié)點(diǎn) 1中間節(jié)點(diǎn) ASink 節(jié)點(diǎn)，而是將源節(jié)點(diǎn) 1 與源節(jié)點(diǎn) 2 采集的數(shù)據(jù)在中間節(jié)點(diǎn) B 處融合，并將融合結(jié)果傳送給 Sink 節(jié)點(diǎn)。

4.3 具有數(shù)據(jù)融合的路由協(xié)議

具有數(shù)據(jù)融合的路由協(xié)議主要概括為以下幾種：

（1）具有查詢(xún)能力的路由協(xié)議。具有查詢(xún)能力的路由協(xié)議的代表是定向擴(kuò)散路由。其路由建立和數(shù)據(jù)傳輸兩個(gè)階段都涉及到數(shù)據(jù)融合。

在路由建立階段，匯聚節(jié)點(diǎn)向鄰節(jié)點(diǎn)廣播興趣。對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的興趣，都有一個(gè)表項(xiàng)記錄發(fā)出該興趣的鄰節(jié)點(diǎn)，包括數(shù)據(jù)發(fā)送速率和時(shí)間戳等。當(dāng)在同一檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的鄰節(jié)點(diǎn)之間的興趣命名的方式相同時(shí)，可以將具有相同屬性的興趣融合為一個(gè)。

在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)與興趣匹配時(shí)，對(duì)此轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存處理，再有重復(fù)的數(shù)據(jù)則不予發(fā)送，有效地減少了網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸量。

（2）基于層次的路由協(xié)議?；趯哟蔚穆酚蓞f(xié)議的典型代表是 LEACH，此協(xié)議分為三個(gè)階段：簇首的選擇、簇的建立和數(shù)據(jù)的融合與傳輸階段。在數(shù)據(jù)的融合與傳輸階段，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)把采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給簇首，簇首接受所有簇內(nèi)成員傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，并融合處理收集到的數(shù)據(jù)，將融合結(jié)果傳送給 Sink節(jié)點(diǎn)。

基于鏈的路由。基于鏈的路由不采用分層結(jié)構(gòu)，典型代表是PEGASIS協(xié)議[8-9]。PEGASIS 協(xié)議中只有距離相近的節(jié)點(diǎn)間才互相通信，每一次通信都是在鏈中進(jìn)行。每一次只有一個(gè)鄰節(jié)點(diǎn)與Sink節(jié)點(diǎn)通信。

Sink節(jié)點(diǎn)選定后，采用令牌方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信息從兩端向中間靠攏，經(jīng)過(guò)多次的數(shù)據(jù)傳輸和融合，將結(jié)果送到 Sink 節(jié)點(diǎn)，當(dāng)鏈中有一個(gè)節(jié)點(diǎn)死亡時(shí)，鏈就需要重新構(gòu)建。在運(yùn)用 PEGASIS 協(xié)議時(shí)，“Sink 節(jié)點(diǎn)”可以被鏈中節(jié)點(diǎn)輪流充當(dāng)，從而使在每一輪通信中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗降低，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗均衡性更好。

5 結(jié)論

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，數(shù)據(jù)融合從單一的軍事領(lǐng)域逐漸發(fā)展到更廣闊的多元化應(yīng)用領(lǐng)域。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是為適應(yīng)WSN以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用而產(chǎn)生的，是WSN的關(guān)鍵技術(shù)之一。它能減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間通信量，明@提高網(wǎng)絡(luò)感知效率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期，節(jié)省通信帶寬和能量資源，這非常有利于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。本文從數(shù)據(jù)融合技術(shù)與WSN的協(xié)議層之間的緊密聯(lián)系和數(shù)據(jù)融合的功能模型兩個(gè)方面就進(jìn)行了論述，明確了數(shù)據(jù)融合的功能模型對(duì)融合細(xì)節(jié)和研究對(duì)象所起的框架作用，以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)在WSN中各協(xié)議層間的應(yīng)用機(jī)制。在WSN的不斷創(chuàng)新和發(fā)展中，對(duì)數(shù)據(jù)融合算法的設(shè)計(jì)和分析是極具研究?jī)r(jià)值的，同時(shí)也存在巨大的挑戰(zhàn)性。

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第4篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)故障診斷;路由器;分層診斷技術(shù);網(wǎng)絡(luò)接口

中圖分類(lèi)號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-2374 (2010)25-0070-02

0引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備,通過(guò)通信線(xiàn)路連接起來(lái),在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有四個(gè)基本要素:通信線(xiàn)路和通信設(shè)備;有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò)軟件軟件支持;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與資源共享。所以網(wǎng)絡(luò)故障無(wú)非就是這四個(gè)方面的故障。本文先介紹網(wǎng)絡(luò)和路由器的基本概念,而后通過(guò)介紹網(wǎng)絡(luò)分層診斷技術(shù)來(lái)詳細(xì)闡述排除網(wǎng)絡(luò)連通性故障的方法。

1網(wǎng)絡(luò)與路由器概述

網(wǎng)絡(luò)診斷是一門(mén)綜合性技術(shù),涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方方面面。為方便下面的討論,首先回顧一下網(wǎng)絡(luò)和路由器的基本概念。

(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按其覆蓋范圍通常被分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小,一般在數(shù)米到數(shù)十公里之間。廣域網(wǎng)覆蓋地理范圍較大。按拓?fù)浞诸?lèi)可分為總線(xiàn)型,星型,環(huán)形以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

(2)為了完成計(jì)算機(jī)間的通信,把每部計(jì)算機(jī)互連的功能劃分成定義明確的層次,規(guī)定了同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口和服務(wù),將這些層、同層進(jìn)程通信的協(xié)議及相鄰層之間的接口統(tǒng)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)是當(dāng)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系的核心。該模型將網(wǎng)絡(luò)劃分為7個(gè)層次:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層。

(3)Internet依靠TCP/IP協(xié)議,在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同硬件結(jié)構(gòu)、不同操作系統(tǒng)、不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互聯(lián)。在Internet上,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都依靠唯一的IP地址互相區(qū)分和相互聯(lián)系。IP地址是一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)的地址,由4個(gè)8位字段組成,每個(gè)字段之間用點(diǎn)號(hào)隔開(kāi),用于標(biāo)識(shí)TCP/IP宿主機(jī)。

(4)路由器(Router)是用于連接多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò),所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)子網(wǎng)時(shí),可通過(guò)路由器來(lái)完成。因此,路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能,它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方法連接各種子網(wǎng),路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。路由器技術(shù)始終處于核心地位。

2網(wǎng)絡(luò)故障診斷概述

網(wǎng)絡(luò)故障診斷有以下三方面的目的:確定網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn),恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行;找到網(wǎng)絡(luò)配置和規(guī)劃中的欠缺之處,改善和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能;觀察網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況,及時(shí)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。

網(wǎng)絡(luò)故障診斷以網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的知識(shí)為基礎(chǔ)。從故障現(xiàn)象出發(fā),以網(wǎng)絡(luò)診斷工具為手段獲取診斷信息,確定網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn),查找問(wèn)題的根源,排除故障,恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。

網(wǎng)絡(luò)診斷可以使用包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)分析儀在內(nèi)的多種工具:路由器診斷命令;網(wǎng)絡(luò)管理工具和其它故障診斷工具。CISCO提供的工具足以勝任排除絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)故障。查看路由表,是解決網(wǎng)絡(luò)故障開(kāi)始的好地方。ICMP的ping、trace命令和Cisco的show命令、debug命令是獲取故障診斷有用信息的網(wǎng)絡(luò)工具。

網(wǎng)絡(luò)故障的故障癥狀包括一般性和較特殊的。一般故障排除模式如下:第一步,當(dāng)分析網(wǎng)絡(luò)故障時(shí),首先要清楚故障現(xiàn)象;第二步,收集需要的可能的故障原因信息,充分了解故障現(xiàn)象;第三步,根據(jù)收集到的情況考慮可能的故障原因,然后根據(jù)具體故障現(xiàn)象排除不符合的故障原因;第四步,根據(jù)最后的可能的故障原因,建立一個(gè)診斷計(jì)劃;第五步,執(zhí)行診斷計(jì)劃,認(rèn)真做好每一步測(cè)試和觀察,直到故障癥狀消失;第六步,每改變一個(gè)參數(shù)都要確認(rèn)其結(jié)果。

3網(wǎng)絡(luò)故障分層診斷技術(shù)

3.1物理層及其診斷

物理層是第一層,它雖然處于最底層,卻是整個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)的基礎(chǔ)。物理層為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒體及互連設(shè)備,為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。

物理層的故障主要表現(xiàn)在設(shè)備的物理連接方式是否正確;MODEM、CSU/DSU等設(shè)備的配置及操作是否正確。可以使用show interface命令來(lái)檢查路由器各端口物理連接是否正常,檢查端口狀態(tài),EIA狀態(tài)和協(xié)議建立狀態(tài)。

3.2數(shù)據(jù)鏈路層及其診斷

數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層,該層解決兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)之間的通信問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)鏈路上無(wú)差錯(cuò)的協(xié)議數(shù)據(jù)單元傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層傳輸?shù)膮f(xié)議數(shù)據(jù)單元稱(chēng)為數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)鏈路層不關(guān)心數(shù)據(jù)包中包含什么信息,而僅是將其傳遞到網(wǎng)絡(luò)中的下一結(jié)點(diǎn)。

3.3網(wǎng)絡(luò)層及其診斷

網(wǎng)絡(luò)層提供建立、保持和釋放網(wǎng)絡(luò)層連接的手段,包括路由選擇、流量控制、傳輸確認(rèn)、中斷、差錯(cuò)及故障恢復(fù)等。

排除網(wǎng)絡(luò)層故障的基本方法是:沿著從源到目標(biāo)的路徑,查看路由器路由表,同時(shí)檢查路由器接口的IP地址。如果路由沒(méi)有在路由表中出現(xiàn),應(yīng)該通過(guò)檢查來(lái)確定是否已經(jīng)輸入適當(dāng)?shù)撵o態(tài)路由、默認(rèn)路由或者動(dòng)態(tài)路由。然后手工配置一些丟失的路由,或者排除一些動(dòng)態(tài)路由選擇過(guò)程的故障,包括RIP或者IGRP路由協(xié)議出現(xiàn)的故障。

4路由器接口故障排除

4.1串口故障排除

串口出現(xiàn)連通性問(wèn)題時(shí),為了排除串口故障,一般是從show interface serial命令開(kāi)始,分析它的屏幕輸出報(bào)告內(nèi)容,找出問(wèn)題之所在。串口報(bào)告的開(kāi)始提供了該接口狀態(tài)和線(xiàn)路協(xié)議狀態(tài)。接口和線(xiàn)路協(xié)議的可能組合有以下幾種:串口運(yùn)行、線(xiàn)路協(xié)議運(yùn)行,這是完全的工作條件。該串口和線(xiàn)路協(xié)議已經(jīng)初始化,并正在交換協(xié)議的存活信息;串口運(yùn)行、線(xiàn)路協(xié)議關(guān)閉,這個(gè)顯示說(shuō)明路由器與提供載波檢測(cè)信號(hào)的設(shè)備連接,表明載波信號(hào)出現(xiàn)在本地和遠(yuǎn)程的調(diào)制解調(diào)器之間,但沒(méi)有正確交換連接兩端的協(xié)議存活信息;串口和線(xiàn)路協(xié)議都關(guān)閉,可能是電信部門(mén)的線(xiàn)路故障、電纜故障或者是調(diào)制解調(diào)器故障;串口管理性關(guān)閉和線(xiàn)路協(xié)議關(guān)閉,這種情況是在接口配置中輸入了shutdown命令。通過(guò)輸入no shutdown命令,打開(kāi)管理性關(guān)閉。

正常通信時(shí)接口輸入或輸出信息包不應(yīng)該丟失,或者丟失的量非常小,而且不會(huì)增加。如果信息包丟失有規(guī)律性增加,表明通過(guò)該接口傳輸?shù)耐ㄐ帕砍^(guò)接口所能處理的通信量。解決的辦法是增加線(xiàn)路容量。

4.2以太接口故障排除

以太接口的典型故障問(wèn)題是:帶寬的過(guò)分利用;碰撞沖突次數(shù)頻繁;使用不兼容的類(lèi)型。使用show interface ethernet命令可以查看該接口的吞吐量、碰H沖突、信息包丟失、和類(lèi)型的有關(guān)內(nèi)容等。

(1)通過(guò)查看接口的吞吐量可以檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的利用。如果網(wǎng)絡(luò)廣播信息包的百分比很高,網(wǎng)絡(luò)性能開(kāi)始下降。光纖網(wǎng)轉(zhuǎn)換到以太網(wǎng)段的信息包可能會(huì)淹沒(méi)以太口?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)生這種情況可以采用優(yōu)化接口的措施,即在以太接口使用no ip route-cache命令,禁用快速轉(zhuǎn)換,并且調(diào)整緩沖區(qū)和保持隊(duì)列。

(2)兩個(gè)接口試圖同時(shí)傳輸信息包到以太電纜上時(shí),將發(fā)生碰H。以太網(wǎng)要求沖突次數(shù)很少,不同的網(wǎng)絡(luò)要求是不同的,一般情況發(fā)現(xiàn)沖突每秒有三五次就應(yīng)該查找沖突的原因了。

(3)如果節(jié)點(diǎn)的物理連接正常,接口和線(xiàn)路協(xié)議報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)也正常,可是還是不能通信。原因可能是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)使用了不兼容的幀類(lèi)型?？梢試L試重新配置使用相同幀類(lèi)型。

4.3異步通信口故障排除

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行中,異步通信口的任務(wù)是為用戶(hù)提供可靠服務(wù),但又是故障多發(fā)部位。

異步通信口故障一般的外部因素是:撥號(hào)鏈路性能低劣;電話(huà)網(wǎng)交換機(jī)的連接質(zhì)量問(wèn)題;調(diào)制解調(diào)器的設(shè)置。如果調(diào)制解調(diào)器丟失了它的設(shè)置,應(yīng)采用一種方法來(lái)初始化遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器。簡(jiǎn)單的辦法是使用可通過(guò)前面板配置的調(diào)制解調(diào)器,另一種方法是將調(diào)制解調(diào)器接到路由器的異步接口,建立反向telnet,發(fā)送設(shè)置命令配置調(diào)制解調(diào)器。

show interface async 命令、show line命令是診斷異步通信口故障使用最多的工具。show interface async 命令輸出報(bào)告中,接口狀態(tài)報(bào)告關(guān)閉的唯一的情況是接口沒(méi)有設(shè)置封裝類(lèi)型。線(xiàn)路協(xié)議狀態(tài)顯示與串口線(xiàn)路協(xié)議顯示相同。show line命令顯示接口接收和傳輸速度設(shè)置以及EIA狀態(tài)顯示。show line命令可以認(rèn)為是接口命令(show interface async)的擴(kuò)展。show line命令輸出的EIA信號(hào)及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài):

noCTS noDSR DTR RTS:調(diào)制解調(diào)器未與異步接口連接。

CTS noDSR DTR RTS:調(diào)制解調(diào)器與異步接口連接正常,但未連接遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器。

CTS DSR DTR RTS:遠(yuǎn)程調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)進(jìn)入并建立連接。

確定異步通信口故障一般可用下列步驟:檢查電纜線(xiàn)路質(zhì)量;檢查調(diào)制解調(diào)器的參數(shù)設(shè)置;檢查調(diào)制解調(diào)器的連接速度;檢查rxspeed 和txspeed是否與調(diào)制解調(diào)器的配置匹配;通過(guò)show interface async 命令和 show line命令查看端口的通信狀況;從show line命令的報(bào)告檢查EIA狀態(tài)顯示;檢查接口封裝;檢查信息包丟失及緩沖區(qū)丟失情況。

5結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障是不可避免的。網(wǎng)絡(luò)建成運(yùn)行后,網(wǎng)絡(luò)故障診斷是網(wǎng)絡(luò)管理的重要技術(shù)工作。搞好網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和故障診斷工作,提高故障診斷水平需要注意以下幾方面的問(wèn)題:認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論;清楚網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括網(wǎng)絡(luò)拓樸、設(shè)備連接、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置及軟件使用;了解網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行狀況、注意收集網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)和報(bào)告輸出參數(shù);熟悉常用的診斷工具,準(zhǔn)確的描述故障現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

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第5篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

出版社：電子工業(yè)出版社

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大話(huà)通信——通信基礎(chǔ)知識(shí)讀本

作者：楊波，周亞寧 編著出版社：人民郵電出版社

本書(shū)是一本關(guān)于通信基礎(chǔ)知識(shí)讀物，內(nèi)容涉及通信的各個(gè)領(lǐng)域，從通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)到包括語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)通信在內(nèi)的各類(lèi)通信技術(shù)，從通信的服務(wù)運(yùn)營(yíng)，到通信在個(gè)人和家庭以及行業(yè)和企業(yè)中的應(yīng)用，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)，通俗地詮釋了通信的相關(guān)知識(shí)，并附有行業(yè)內(nèi)的企事業(yè)單位和標(biāo)準(zhǔn)化組織等簡(jiǎn)要介紹。受到互聯(lián)網(wǎng)影響的行業(yè)及個(gè)人。本書(shū)向讀者講述通信的發(fā)展歷程。

不是三維——軟件項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與管理

作者：何小朝 著

出版社：電子工業(yè)出版社

本書(shū)從軟件與三維實(shí)物的本質(zhì)性不同出發(fā)研究軟件生產(chǎn)方法論。今天，軟件生產(chǎn)中許多傳統(tǒng)問(wèn)題并沒(méi)有得到質(zhì)的改善，以“爆炸”形容的技術(shù)發(fā)展的實(shí)質(zhì)究竟是什么？先進(jìn)管理模式下的管理現(xiàn)狀如何？本書(shū)首先深入分析以上問(wèn)題，指出軟件的本質(zhì)及其至今不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的內(nèi)在原因；接著，從軟件設(shè)計(jì)，測(cè)試與管理三個(gè)方面，系統(tǒng)地介紹了作者多年實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的有效實(shí)用方法觀點(diǎn)。

完美軟件——對(duì)軟件測(cè)試的各種幻想

作者：(美)溫伯格 著，宋銳 譯出版社：電子工業(yè)出版社

“程序設(shè)計(jì)心理學(xué)”一書(shū)作者Weinberg的另一力作！

揭穿軟件測(cè)試神話(huà)。

每個(gè)人都在軟件測(cè)試中扮演著某種角色，即使是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之外的人也一樣，同樣是不可或缺的。測(cè)試人員、開(kāi)發(fā)人員、客戶(hù)和用戶(hù)都會(huì)參與塑造測(cè)試的過(guò)程和結(jié)果，很多時(shí)候是在無(wú)意中進(jìn)行的。測(cè)試人員不需要繼續(xù)生成大堆文檔、造成敵視的態(tài)度，而是可以通過(guò)在任何過(guò)程中結(jié)合有效的測(cè)試意識(shí)來(lái)培育大量的機(jī)會(huì)和豐富獨(dú)家傳記。

三網(wǎng)融合的關(guān)鍵技術(shù)及建設(shè)方案

作者：楊煉 等編著

第6篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)安全；防范技術(shù)；研究分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 20-0000-01

現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)正在處于一個(gè)迅猛的發(fā)展階段之中，而在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，數(shù)據(jù)信息的安全已經(jīng)關(guān)系到了每一個(gè)用戶(hù)的個(gè)人利益，并且網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)的技術(shù)手段正在以難以想象的速度對(duì)人們的生活和工作產(chǎn)生影響。所以，深入的對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的技術(shù)和手段進(jìn)行分析，逐步的對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的基本內(nèi)容以及網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的特征進(jìn)行掌控，有助于在實(shí)踐的工作當(dāng)中進(jìn)一步提升系統(tǒng)的安全性，避免網(wǎng)絡(luò)攻擊為數(shù)據(jù)信息和相關(guān)資料的安全帶來(lái)?yè)p害，保障系統(tǒng)的安全性，創(chuàng)建一個(gè)和諧的、健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)概述分析

首先需要明確的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中軟件、硬件以及系統(tǒng)之中的數(shù)據(jù)受到了相應(yīng)技術(shù)手段的防護(hù)，保證數(shù)據(jù)資料等不會(huì)由于惡意的攻擊或者是其他原因?qū)е卤桓?、破壞或者是泄露，進(jìn)而確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以時(shí)刻處于最穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)之中，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信服務(wù)不會(huì)中斷。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全以及通信網(wǎng)絡(luò)組成了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而計(jì)算機(jī)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)之間的通信而相互連接的，通過(guò)數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)交換，為計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提供了基礎(chǔ)條件。另外，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全之中最基本的內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)的信息安全以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的安全，按照其相關(guān)的性質(zhì)可以分為物理安全防盜、防靜電、防雷擊以及防電磁泄漏等等，而按照邏輯安全來(lái)進(jìn)行分析，則需要通過(guò)文件許可、文字口令或者是查賬等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)，諸如在實(shí)踐的操作之中可以通過(guò)限制用戶(hù)登錄的次數(shù)，來(lái)避免出現(xiàn)相關(guān)的安全問(wèn)題。最后則是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安全性，需要很好的對(duì)用戶(hù)進(jìn)行區(qū)分，防止不同的用戶(hù)之間出現(xiàn)相互干擾的情況，影響了系統(tǒng)的正常工作。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的特征分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的攻擊特征有多個(gè)方面。首先，其可能會(huì)導(dǎo)致非常巨大的損失，由于被攻擊的對(duì)象是計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)文件，所以一旦攻擊取得了成功，則會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致計(jì)算機(jī)以及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)之中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)文件以及重要的數(shù)據(jù)資料形成巨大的威脅。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊有可能會(huì)運(yùn)用多種多樣的手段和方式，并且一般采用的是非常隱藏的方式，對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行帶來(lái)巨大的潛在威脅。一般的來(lái)講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的方式可謂是多種多樣，網(wǎng)絡(luò)的安全攻擊者可以通過(guò)獲取他人的密碼信息來(lái)登錄用戶(hù)的系統(tǒng)，或者是運(yùn)用一些精心設(shè)計(jì)的方式破壞網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。最后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的攻擊一般是以軟件攻擊為最主要的方式，通過(guò)軟件攻擊來(lái)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行形成巨大影響，并且具有較強(qiáng)的隱蔽性，難以被對(duì)方所察覺(jué)。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防范的措施和途徑分析

根據(jù)上文針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊的特征以及安全技術(shù)的主要手段進(jìn)行全面的概述，可以對(duì)實(shí)踐的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中安全防護(hù)的重要性有著全面的掌控。下文將針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的安全防護(hù)措施以及相關(guān)的途徑進(jìn)行研究，旨在更進(jìn)一步的促進(jìn)安全技術(shù)以及防護(hù)手段的提升與改進(jìn)。

首先，是物理安全的防護(hù)措施。針對(duì)打印機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站等重要的設(shè)備進(jìn)行用戶(hù)驗(yàn)證的設(shè)定，避免人為的對(duì)設(shè)備造成損害。另外，還需要保證計(jì)算機(jī)以及相關(guān)設(shè)備處于良好的電磁工作地點(diǎn)之中，避免外部環(huán)境對(duì)設(shè)備的工作形成影響。第二，需要采取訪(fǎng)問(wèn)限制等手段，對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的安全性進(jìn)行改進(jìn)，一般安裝在系統(tǒng)之中的許多程序需要通過(guò)用戶(hù)的管理權(quán)限設(shè)置才能夠進(jìn)入到系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)這樣的方式可以保證訪(fǎng)問(wèn)程序的管理權(quán)限得到控制，避免系統(tǒng)受到攻擊和入侵。最后，還需要通過(guò)防火墻以及信息加密等技術(shù)手段對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的安全性進(jìn)行增強(qiáng)。信息的加密目的在于保護(hù)內(nèi)部的數(shù)據(jù)文件以及登陸口令等不會(huì)受到影響，一般采取的是鏈路加密的方式，對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的防護(hù)和管理。而防火墻則是通過(guò)對(duì)進(jìn)出口等兩個(gè)基本的通信方向進(jìn)行控制和管理，在網(wǎng)絡(luò)的外部建立起一個(gè)防護(hù)的網(wǎng)絡(luò)，將不良信息進(jìn)行隔離，確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境之內(nèi)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行全面的分析，從實(shí)際的角度出發(fā)分析了網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)要點(diǎn)，旨在確保計(jì)算機(jī)運(yùn)行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇潘.淺議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全管理[J].管理科學(xué)，2012，8.

第7篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化 概念 功能 結(jié)構(gòu) 通信

引言

由于常規(guī)變電站保護(hù)、自動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)及通訊設(shè)備都是相互獨(dú)立的，造成接線(xiàn)復(fù)雜。且常規(guī)站的二次設(shè)備中這些裝置采用電磁型和晶體管式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，實(shí)時(shí)監(jiān)控計(jì)算功能差。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，常規(guī)站基于上述狀況，站內(nèi)的裝置變?yōu)椴捎梦C(jī)保護(hù)，監(jiān)控，遠(yuǎn)動(dòng)，錄波裝置。微機(jī)化后的設(shè)備體積縮小，可靠性提高。這些微機(jī)化的模塊功能不一樣，但硬件結(jié)構(gòu)基本一致，因站內(nèi)各裝置要采集的量和要控制的對(duì)象有許多是共同的，人們提出這樣一個(gè)問(wèn)題：在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，從技術(shù)管理的綜合自動(dòng)化來(lái)考慮全微機(jī)化的變電站二次部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理地共享軟件資源和硬件資源。于是就有了變電站綜合自動(dòng)化的基本概念。

1.變電站綜合自動(dòng)化的概念

變電站綜合自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備，包括測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)化裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線(xiàn)路的自動(dòng)化監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。

2.變電站綜合自動(dòng)化的功能

2.1數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括模擬量、開(kāi)關(guān)量、事件順序記錄及電能量的采集。對(duì)于這些數(shù)據(jù)的采集要求，一般情況下，采樣周期不大于1s，就能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求，采樣周期越小，對(duì)原采集量來(lái)說(shuō)就越不失真。為保證數(shù)據(jù)采集的可靠性，生產(chǎn)過(guò)程中采集數(shù)據(jù)往往會(huì)出現(xiàn)各種干擾信號(hào)，采集數(shù)據(jù)失真，要求對(duì)數(shù)據(jù)通道，接口設(shè)備和接地等硬件設(shè)備采取有效措施。除此之外還要求數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，包括數(shù)據(jù)狀態(tài)輸入變化穩(wěn)定可靠，或是一些轉(zhuǎn)模件的精度要求。簡(jiǎn)易性，包括模件類(lèi)型或容量增減方便，以及維護(hù)測(cè)試方便。靈活性，有時(shí)數(shù)據(jù)采集功能可能有不同的要求或修改，例如改變采樣周期，采樣方式等。

2.2安全監(jiān)控功能

2.2.1對(duì)采集的模擬量不斷進(jìn)行越限監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)越限，立刻發(fā)出告警信息，同時(shí)記錄和顯示越限時(shí)間和越限值，并將越限情況遠(yuǎn)傳給調(diào)度中心或控制中心。

2.2.2對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置和其他各種自動(dòng)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

2.2.3將監(jiān)視結(jié)果及時(shí)傳送給調(diào)度中心，并接收和執(zhí)行調(diào)度中心下達(dá)的各種命令。

2.3操作與控制功能

可對(duì)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的分、合進(jìn)行操作，對(duì)變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，對(duì)電容器組進(jìn)行切換。無(wú)論當(dāng)?shù)夭僮骰蜻h(yuǎn)方操作，都應(yīng)有防誤操作的閉鎖措施。

例如，斷路器的操作閉鎖應(yīng)包括以下內(nèi)容：斷路器操作時(shí)，應(yīng)閉鎖重合閘；當(dāng)?shù)剡M(jìn)行操作和遠(yuǎn)方控制操作，要互相閉鎖。根據(jù)實(shí)時(shí)信息，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)必要的閉鎖操作。

2.4人機(jī)聯(lián)系功能

通過(guò)人機(jī)聯(lián)系橋梁：顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)等，顯示采集和計(jì)算的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)、顯示實(shí)時(shí)主接線(xiàn)圖、事件順序記錄（SOE）、越限報(bào)警顯示、值班記錄顯示、歷史趨勢(shì)顯示、保護(hù)定值和自控裝置的設(shè)定值顯示。其他：故障記錄顯示、設(shè)備運(yùn)行狀況顯示等。

2.5運(yùn)行記錄功能

對(duì)于有人值班的變電站，監(jiān)控系統(tǒng)可以配備打印機(jī)，完成以下打印記錄功能：

①定時(shí)打印報(bào)表和運(yùn)行日志；

②開(kāi)關(guān)操作記錄打印；

③事件順序記錄打??；

④越限打印；

⑤召喚打印；

⑥抄屏打?。?/p>

⑦事故追憶打印。

對(duì)于無(wú)人值班變電站，可不設(shè)當(dāng)?shù)卮蛴」δ?，各變電站的運(yùn)行報(bào)表，集中在控制中心打印輸出。

2.6保護(hù)功能

采用微機(jī)保護(hù)滿(mǎn)足可靠性、選擇性、快速性、靈敏性的要求；軟、硬件結(jié)構(gòu)要相對(duì)獨(dú)立；它的工作不受監(jiān)控系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)的影響；具有故障記錄功能；查看和授權(quán)修改保護(hù)整定值方便；具有故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能；具有對(duì)時(shí)功能；具有通信功能和標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約。

2.7電壓無(wú)功綜合控制功能

在上級(jí)調(diào)度直接控制時(shí)，變壓器分接頭調(diào)整和電容器組的投切直接接受上級(jí)調(diào)度的控制；當(dāng)給定電壓曲線(xiàn)的情況下，則由變電站自動(dòng)化系統(tǒng)緊系控制，按系統(tǒng)電壓與功率因數(shù)變化自動(dòng)調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置或投切電容器，保證電壓質(zhì)量和優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償。

2.8備用電源自動(dòng)投入功能

備用電源自投控制是當(dāng)電力系統(tǒng)故障或其他原因?qū)е鹿ぷ麟娫聪r(shí)，將備用電源迅速投入，以恢復(fù)對(duì)系統(tǒng)的供電，因此備用電源自動(dòng)投入是保證配電系統(tǒng)連續(xù)可靠供電的重要措施。在變電站中，常用的備自投控制有進(jìn)線(xiàn)備自投、母聯(lián)備自投和備用變壓器自投等。

2.9系統(tǒng)自診斷功能

系統(tǒng)的各裝置如保護(hù)裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、控制裝置等都具有自診斷功能，所以數(shù)據(jù)采集、控制、保護(hù)等主要單元模塊故障，能自診斷出故障部位，具有失電保護(hù)、自檢、自復(fù)位的能力。

2.10與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信

利用遠(yuǎn)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)四遙功能，即遙測(cè)，遙控，遙信及遙調(diào)。將采集的參量實(shí)時(shí)送往調(diào)度中心，并接受上級(jí)調(diào)度中心的控制和調(diào)節(jié)操作命令。若有變位信息可以插入優(yōu)先發(fā)送，及時(shí)向調(diào)度中心報(bào)警。同時(shí)接受調(diào)度中心發(fā)來(lái)的各種控制命令。傳送通道可采用電力線(xiàn)載波、微波、光纖或?qū)Ｓ猛ǖ?。通信?guī)約可采用遠(yuǎn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。

2.11對(duì)時(shí)功能

配備GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘裝置、與調(diào)度統(tǒng)一時(shí)鐘。

2.12同期操作功能

變電站的自動(dòng)同期裝置，使待并的兩個(gè)系統(tǒng)在電壓、頻率、相位角都能滿(mǎn)足條件的情況下能夠進(jìn)行并列操作，分為手動(dòng)和自動(dòng)化兩種方式實(shí)現(xiàn)。

3變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)

變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)大體可分為三種結(jié)構(gòu)：集中式、分布式及分布分散式。

3.1集中式

一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算和處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。集中式結(jié)構(gòu)也并非指只由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能。多數(shù)集中式結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控和與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計(jì)算機(jī)完成的，只是每臺(tái)微型計(jì)算機(jī)承擔(dān)的任務(wù)多些。例如監(jiān)控機(jī)要擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、斷路器操作、人機(jī)聯(lián)系等多項(xiàng)任務(wù)；擔(dān)負(fù)微機(jī)保護(hù)的計(jì)算，可能一臺(tái)微機(jī)要負(fù)責(zé)多回低壓線(xiàn)路的保護(hù)等。

3.2分布式

該機(jī)構(gòu)的最大特點(diǎn)是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。分布式模式一般按功能設(shè)計(jì)，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運(yùn)算處理的瓶頸問(wèn)題。各功能模塊（通常是多個(gè)CPU）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊正常運(yùn)行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。

3.3分布分散式

該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從邏輯上將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)劃分為兩層，即變電站層（站級(jí)測(cè)控單元）和間隔層（間隔單元）。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是按照變電站的元件，斷路器間隔進(jìn)行設(shè)計(jì)。將變電站一個(gè)斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制等功能集中由一個(gè)或幾個(gè)智能化的測(cè)控單元完成。測(cè)控單元可直接放在斷路器柜上或安裝在斷路器間隔附近，相互之間用光纜或特殊通信電纜連接。這種系統(tǒng)代表了現(xiàn)代變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，大幅度地減少了連接電纜，減少了電纜傳送信息的電磁干擾，且具有很高的可靠性，較好地實(shí)現(xiàn)了部分故障不相互影響，方便維護(hù)和擴(kuò)展，大量現(xiàn)場(chǎng)工作可一次性地在設(shè)備制造廠家完成。

4.變電站綜合自動(dòng)化的通信

4.1綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一般都是分層分布的?，F(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備與間隔層間的信息傳輸，間隔層之間的信息交換，如在一個(gè)間隔層內(nèi)部相關(guān)的功能模塊間，即繼電保護(hù)，監(jiān)視控制，測(cè)量等間的數(shù)據(jù)交換。間隔層與變電站層的信息交換，即各子系統(tǒng)與上位機(jī)（監(jiān)控主機(jī)）間的數(shù)據(jù)通信和信息交換問(wèn)題。

4.2自動(dòng)化系統(tǒng)與上級(jí)調(diào)度通信

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)必須兼有RTU的全部功能，應(yīng)該能夠?qū)⑺杉哪M量和開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，以及事件順序記錄等遠(yuǎn)傳至調(diào)度端；同時(shí)應(yīng)該能接收調(diào)度端下達(dá)的各種操作、控制、修改定值等命令。即完成新型RTU等全部四遙功能。

通信規(guī)約必須符合部頒的規(guī)定。目前最常用的有IEC60870 101/103/104和CDT等規(guī)約。

結(jié)語(yǔ)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一門(mén)綜合多專(zhuān)業(yè)、多學(xué)科的綜合性技術(shù)，對(duì)變電站的運(yùn)行，監(jiān)視，控制和保護(hù)等各項(xiàng)功能提供了可靠的技術(shù)保證。伴隨著電網(wǎng)規(guī)模日新月異的發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化設(shè)備性能的完善和提高，變電站綜合自動(dòng)化必將是變電站今后發(fā)展應(yīng)用的主要模式。

參考文獻(xiàn)：

［1］崔明.變電站與水電站綜合自動(dòng)化［M］.中國(guó)水利水電出版社.

［2］黃益莊.變電站新型綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.中國(guó)機(jī)電工程學(xué)報(bào)，1996.16.

［3］張玉芬.對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的幾點(diǎn)理解［J］.水利采煤與管道運(yùn)輸，2010.3，（1）.

第8篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 移動(dòng)通信網(wǎng) 融合

一、前言

物聯(lián)網(wǎng)是最近幾年剛興起的一個(gè)概念，從狹義上來(lái)講，就是物與物之間的相互連接，通過(guò)各種技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)物體智能化的識(shí)別與管理。廣義上來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)不僅限于物與物之間的連接，還包括物品與人、人與人之間的連接，將各種事物聯(lián)系在一起，放在一個(gè)智能化的網(wǎng)絡(luò)之中，實(shí)現(xiàn)世界的大互聯(lián)。要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)美好的愿景，就必須借助于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)之中，將移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)相融合，實(shí)現(xiàn)未來(lái)世界的大聯(lián)通。

二、物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)主要由五大部分組成，分別是：信息的獲取部分、信息控制部分、信息傳輸部分、信息處理部分以及信息的應(yīng)用部分。

（一）信息的獲取部分。信息的獲取部分就是識(shí)別并且獲取物品的信息，類(lèi)似于讓物品會(huì)“說(shuō)話(huà)”。在這中間要用到大量的傳感器、識(shí)別技術(shù)、二維碼等，以保證能夠方便及時(shí)地獲取物品的信息。

（二）信息的控制部分。信息控制部分的主要作用是將信息獲取部分獲得的信息根據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的指令進(jìn)行控制處理，達(dá)到信息傳輸所需要的狀態(tài)。

（三）信息傳輸部分。信息傳輸部分是物聯(lián)網(wǎng)中非常關(guān)鍵的一部分。因?yàn)槲矬w是分布在各個(gè)地方，而且物體并不是固定的而是移動(dòng)的，所以就需要一個(gè)靈活的傳輸網(wǎng)絡(luò)把獲取的物體信息傳輸出去，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)該是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

（四）信息的處理部分。信息處理主要包括對(duì)信息進(jìn)行重新的組合、將數(shù)據(jù)進(jìn)行整理融合，讓數(shù)據(jù)變得更加可靠。信息處理部分是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)難點(diǎn)。因?yàn)槲矬w的數(shù)量是非常龐大的，與用戶(hù)數(shù)量不在一個(gè)數(shù)量級(jí)別。所以這一部分要分析處理海量的信息數(shù)據(jù)。在處理過(guò)程中需要用到很多的復(fù)雜技術(shù)，比如模糊識(shí)別、云計(jì)算等。

（五）信息的應(yīng)用部分。信息應(yīng)用是對(duì)接受到的信息進(jìn)行處理應(yīng)用。根據(jù)用戶(hù)的需要編制不同的控制管理程序或者是系統(tǒng)。然后呢用相關(guān)的程序系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的身份識(shí)別、物置的獲取、對(duì)物體進(jìn)行監(jiān)控和管理，完成了物聯(lián)網(wǎng)的作用。

三、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合

在上文已經(jīng)提到，由于物體的位置是隨意的，物體的位置也不是固定的。所以需要一種機(jī)動(dòng)性和靈活性都比較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)中海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是最佳的選擇。最近十幾年，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)獲得了巨大的發(fā)展，第三代移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)變得十分成熟，第四代移動(dòng)通信技術(shù)也已經(jīng)開(kāi)始商用，這為海量的數(shù)據(jù)傳輸提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)保障。所以移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最佳的網(wǎng)絡(luò)選擇。

（一）移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。廣義移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由三部分組成，分別是移動(dòng)的終端設(shè)備、移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理。物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的融合也主要集中在這三部分。

（二）移動(dòng)終端設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)的融合。移動(dòng)終端設(shè)備具有靈活、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其是手持的移動(dòng)終端設(shè)備。這一部分可以應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的信息獲取識(shí)別部分。移動(dòng)終端設(shè)備能夠隨時(shí)隨地的移動(dòng)，能夠跟蹤物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，這樣就能夠方便地采集相關(guān)物品的信息。比如用手機(jī)掃描二維碼獲取物品信息，這就是一個(gè)典型的應(yīng)用。

（三）移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要功能是連接移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)然后實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。物聯(lián)網(wǎng)的所需要的功能和移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的功能相似。要建立一個(gè)快速、方便、可以依賴(lài)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)就必須要讓物聯(lián)網(wǎng)的識(shí)別設(shè)備能夠方便地接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，并且無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行海量的數(shù)據(jù)傳輸。隨著第三代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展成熟，前述這兩點(diǎn)都已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。所以物聯(lián)網(wǎng)想要快速發(fā)展，必須要建立在無(wú)線(xiàn)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，將兩者相互融合。

（四）移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理與物聯(lián)網(wǎng)的融合。移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備及其性能的管理與維護(hù)，維護(hù)的主要目的是保證網(wǎng)絡(luò)的正常使用和運(yùn)行。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與管理包含的范圍更大一些，物聯(lián)網(wǎng)不是僅限于人與人之間的語(yǔ)音、通訊需求的傳輸網(wǎng)絡(luò)，而且包括物品與物品、人與物品、人與人之間的信息傳輸。但是所需要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)維護(hù)和管理是相同的，所以移動(dòng)通信的傳輸網(wǎng)絡(luò)可以與物聯(lián)網(wǎng)相融合，再進(jìn)行一些改進(jìn)就可以完全適用。

四、移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)融合現(xiàn)狀與展望

移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在傳輸帶寬和通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性方面與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相比還存在著一定的差距，但是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在靈活機(jī)動(dòng)性方面的優(yōu)勢(shì)是有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的。隨著第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與第四代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在傳輸帶寬與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性方面必將會(huì)滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求。

實(shí)際上現(xiàn)在的移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)之中，而且移動(dòng)通信廠商已經(jīng)發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)通訊。但是這些應(yīng)用還是十分地有限，只是應(yīng)用在少數(shù)的幾個(gè)行業(yè)。

在不久的將來(lái)，將會(huì)有統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)規(guī)范出臺(tái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行充分地融合，物聯(lián)網(wǎng)的通訊將會(huì)以移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立。在物聯(lián)網(wǎng)普及之后，會(huì)用于超市、倉(cāng)儲(chǔ)、環(huán)保、消防以及醫(yī)院等各個(gè)行業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)量也將很快超過(guò)現(xiàn)在手持移動(dòng)終端的數(shù)量。

五、結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)大型的綜合網(wǎng)絡(luò)，需要各種技術(shù)的綜合應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將帶動(dòng)非常多的行業(yè)發(fā)展，比如自動(dòng)控制行業(yè)、無(wú)線(xiàn)通訊行業(yè)以及射頻識(shí)別行業(yè)等。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的融合是大趨勢(shì)，必將促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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第9篇：數(shù)據(jù)通信基本概念范文

（長(zhǎng)江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023)

【摘　要】本文結(jié)合筆者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析了非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，并從教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法以及實(shí)踐教學(xué)三個(gè)方面對(duì)教學(xué)的改進(jìn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞 非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

0　引言

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是增長(zhǎng)最快的IT技術(shù)之一，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施，如電力和電話(huà)一樣，它使人類(lèi)獲取信息的能力產(chǎn)生了很大的進(jìn)展并產(chǎn)生了許多相關(guān)應(yīng)用，如電子商務(wù)，電子政務(wù)，遠(yuǎn)程教育等，對(duì)人類(lèi)生活生產(chǎn)有重大和深遠(yuǎn)的影響。所以在這種新形勢(shì)下對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生能力培養(yǎng)提出了新的要求，非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程就提到了桌面。

1　“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1　學(xué)生背景知識(shí)少，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正

由于大學(xué)現(xiàn)在授課計(jì)劃制定的總學(xué)時(shí)是有限的，因此對(duì)于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，其開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)相關(guān)的課程很少，大部分就是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而且，這些課程所占學(xué)時(shí)通常都比較少，造成學(xué)生的重視程度不夠，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

1.2　教學(xué)內(nèi)容理論性太強(qiáng)，與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)

在傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程往往以 OSI 參考模型為基礎(chǔ)講述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、協(xié)議和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理。這對(duì)于缺乏相關(guān)背景知識(shí)的非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言，更加會(huì)感到課程枯燥、抽象，很難將學(xué)到的理論與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確；而教師則深感要在有限的時(shí)間內(nèi)結(jié)合實(shí)際把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、原理講清楚絕非易事[1]。

1.3　實(shí)踐教學(xué)環(huán)境缺乏，難以進(jìn)一步鞏固知識(shí)

目前高等院校中，由于專(zhuān)業(yè)設(shè)置和經(jīng)費(fèi)的原因，非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)一般沒(méi)有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，大部分就是一個(gè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)非常簡(jiǎn)單，基本上是將利用簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備( 如交換機(jī)、路由器等) 等將計(jì)算機(jī)連接成小型網(wǎng)絡(luò)，不能隨意更改，學(xué)生無(wú)法通過(guò)自己動(dòng)手組建網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到更好地理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力的目的[2]。

2　教學(xué)探索與實(shí)踐

2.1　優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力

因?yàn)榻虒W(xué)的對(duì)象發(fā)生了變化，因此，不能像對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生一樣進(jìn)行授課。我們首先要明確教學(xué)目的：是使學(xué)生掌握一些計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)和基本技能，突出培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合本專(zhuān)業(yè)知識(shí)、熟練網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的能力，并更加注重理解和掌握基本概念和具體的實(shí)際應(yīng)用。其次，非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)時(shí)普遍偏少，在很短的時(shí)間內(nèi)向?qū)W生解釋所有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容是不現(xiàn)實(shí)的，必須根據(jù)不同的專(zhuān)業(yè)進(jìn)行有選擇的內(nèi)容上的選取[3]。再次，要刻畫(huà)整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃中其他專(zhuān)業(yè)課程與網(wǎng)絡(luò)課程之間的關(guān)系，讓學(xué)生知道為什么學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)有什么作用，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。

結(jié)合以上幾點(diǎn)，本課程內(nèi)容的選取必須注重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用教學(xué)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與實(shí)踐有效地結(jié)合到一起，要盡量避免傳統(tǒng)教學(xué)中理論脫離實(shí)際應(yīng)用的弊端。

可以將教學(xué)的內(nèi)容大體劃分為3個(gè)主要模塊，其主要內(nèi)容涵蓋了以下內(nèi)容：

（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)：主要包含網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)通信基本技術(shù)、Internet技術(shù)與應(yīng)用；涵蓋了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、數(shù)據(jù)通信的基本原理、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、OSI七層參考模型、TCP/IP四層參考模型、Internet的基礎(chǔ)知識(shí)、常用服務(wù)與應(yīng)用技術(shù)、IP地址、TCP/IP及主要參數(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)。

（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)：主要包含組建局域網(wǎng)與接入Internet、局域網(wǎng)的設(shè)備管理、管理網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)。涵蓋了網(wǎng)絡(luò)中從物理層到網(wǎng)絡(luò)層的主要部件與設(shè)備、以太網(wǎng)、最新高速交換式網(wǎng)絡(luò)、虛擬局域網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、不同規(guī)模用戶(hù)的Internet接入技術(shù)與方案、微軟的工作組網(wǎng)絡(luò)的組建、管理與安全使用網(wǎng)絡(luò)資源等方面的基本知識(shí)與實(shí)用組網(wǎng)技術(shù)。

（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：主要包含計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)模式、網(wǎng)頁(yè)制作與編程基礎(chǔ)、基于瀏覽器/服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。涵蓋了應(yīng)用系統(tǒng)的計(jì)算模式中的對(duì)等網(wǎng)、C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，Web體系結(jié)構(gòu)工作原理；網(wǎng)頁(yè)的基本構(gòu)成、HTML、高級(jí)網(wǎng)頁(yè)編輯工具Dreamweaver的安裝與使用以及制作網(wǎng)頁(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)；基于瀏覽器/服務(wù)器（B/S）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)[4]。

其中，在第2、3模塊的教學(xué)中，可以結(jié)合具體的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用來(lái)進(jìn)行內(nèi)容的組織，對(duì)上述內(nèi)容作適當(dāng)調(diào)整，讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程產(chǎn)生專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2.2　改進(jìn)教學(xué)方法，改善教學(xué)效果

2.2.1　“自頂向下”教學(xué)法

目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)的講解主要是采用“自底向上”的方式進(jìn)行，由于直接從底層講起，與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用難以一下子聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候就會(huì)覺(jué)得無(wú)用，從而失去興趣。因此，在實(shí)際授課中應(yīng)采用從“自頂向下”的方式進(jìn)行，即從當(dāng)前使用廣泛的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)始講起，讓學(xué)生知其然，知其所以然，保存求知的興趣，能針對(duì)性的理解網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象，從而提高教學(xué)效果。

2.2.2　案例教學(xué)法

在授課中針對(duì)一些比較重要的知識(shí)點(diǎn)，可以根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)選取學(xué)生將來(lái)可能從事的工作里面的典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例來(lái)進(jìn)行分析，一來(lái)進(jìn)一步讓學(xué)生對(duì)課程的專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感提高；再者由于是運(yùn)用實(shí)例，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)就會(huì)有成就感，能極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。

2.2.3　類(lèi)比教學(xué)法

網(wǎng)絡(luò)課程中涉及很多不好理解的知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生必須要掌握且掌握不好的地方，在實(shí)際的教學(xué)中，通常用生活中的例子來(lái)進(jìn)行類(lèi)比，讓學(xué)生輕松的理解，例如：介紹分組交換和電路交換的時(shí)候，可以將分組交換的過(guò)程類(lèi)比為寫(xiě)寄紙質(zhì)信件，不需要建立連接就可以通信類(lèi)比為不需要和別人溝通就直接可以寫(xiě)信給別人等；電路交換類(lèi)比成打電話(huà)，電路交換有建立連接、通信和釋放連接三個(gè)階段，打電話(huà)同樣有撥號(hào)，通信，掛機(jī)三個(gè)階段等；然后將相同點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，就能讓學(xué)生很容易的掌握這個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，提高了教學(xué)的效率和效果。

2.3　加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，鞏固所學(xué)知識(shí)

首先需要解決的問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建。一般對(duì)于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，新增網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不太現(xiàn)實(shí)，可以采用網(wǎng)絡(luò)模擬器來(lái)模擬各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如: Cisco公司的Packet Tracer可以為學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。用戶(hù)可以在軟件的圖形用戶(hù)界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⒖商峁?shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過(guò)程，觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況?？梢詫W(xué)習(xí)IOS的配置、鍛煉故障排查能力。

其次就是實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和組織方式，實(shí)踐教學(xué)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，由于課程學(xué)時(shí)少，實(shí)踐學(xué)時(shí)只能完成一部分重要的設(shè)計(jì)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，還有很多實(shí)驗(yàn)則需要學(xué)生課下自己完成，對(duì)于課下自己完成的實(shí)驗(yàn)，教師要給出相應(yīng)的指導(dǎo)手冊(cè)，要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并給以一定的成績(jī)?cè)u(píng)定，這樣才能督促學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，提高實(shí)際動(dòng)手能力。

3　結(jié)束語(yǔ)

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是信息時(shí)代很多專(zhuān)業(yè)需要開(kāi)設(shè)的課程之一。該課程特點(diǎn)是知識(shí)面廣，技術(shù)發(fā)展快，為了適應(yīng)應(yīng)用型高校的培養(yǎng)目標(biāo)，我們必須要不斷地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)際的能力，為社會(huì)培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用型人才。本文結(jié)合作者的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及實(shí)踐教學(xué)等方面對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)和探討，力爭(zhēng)在以后達(dá)到更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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