基础的通信协议精选(九篇)

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第1篇：基础的通信协议范文

关键词:新巴塞尔协议;IRB初级法;高级法

中图分类号:F540.57 文献标识码:A

新巴塞尔协议最主要创新之一,就是提出了计算信用风险的IRB法(内部评级法)。IRB法是建立在银行自身内部评级结果基础之上,根据银行自己掌握的信息对借款人可能出现违约的概率和银行的损失进行评估,并将这种评估与资本充足率挂钩的过程。其计量依据是对借款人和特定类型交易风险特征的评估,主要依靠四方面的数据:一是违约概率(PD),即特定时间段内借款人违约的可能性;二是违约损失率(LGD),即违约发生时风险暴露的损失程度;三是违约风险暴露(EAD),即对某项贷款承诺而言,发生违约时可能被提取的贷款额;四是期限(M),即某一风险暴露的剩余经济到期日。

根据银行之间对风险要素计量能力的不同,巴塞尔将IRB法分为初级法和高级法两种形式。在IRB法中,包括许多不同的资产组合,各类风险暴露所采用的资本计算方法也不尽相同。按照IRB法的要求,银行将其账户分为具有不同潜在风险特征的五大资产类别,包括(a)公司,(b),(c)银行,(d)零售,(e)股权。下面本文就各类资产组合采用的IRB初级法和IRB高级法之间的区别做个简述。

一、公司、银行和的风险暴露

IRB对、银行和公司风险暴露采用相同的风险加权资产计算方法。高级法和初级法主要的区别反映在数据要求上,前者要求的数据是银行自己的估计值,而后者要求的数据则是由监管当局确定。具体区别见下表:

数据 IRB初级法 IRB高级法

违约概率(PD) 银行提供的估计值 银行提供的估计值

违约损失率(LGD) 委员会规定的监管指标 银行提供的估计值

违约风险暴露

(EAD) 委员会规定的监管指标 银行提供的估计值

期限(M) 委员会规定的监管指标或各监管当局自已决定允许采用银行提供的估计值(某些风险暴露除外) 银行提供的估计值(某些风险暴露除外)

上表表明,对于公司、和银行同业的风险暴露,所有采用IRB法的银行都必须提供违约概率的内部估计值。此外,采用高级法的银行必须提供LGD 和 EAD的内部估计值, 而采用初级法的银行将采用监管当局考虑到风险暴露属性后而规定的指标。总体来看,采用高级法的银行应提供上述各类风险暴露剩余期限的估计值。而对于采用初级法的银行,监管当局可自己决定是否全国所有的银行都采用规定的固定期限假设,或银行自己提供剩余期限的估计值。

IRB法的另一项重要内容就是对信用风险缓释工具(即抵押、担保和信用衍生产品)的处理。IRB法本身,特别是LGD参数,为评估信用风险缓释工具技术的潜在价值提供充分的灵活性。因此,对于采用初级法的银行,监管当局规定的不同LGD值反映了存在不同类别的抵押品。在评估不同类别抵押品价值时,采用IRB高级法的银行,具有更大的灵活性。对于涉及金融抵押品的交易,IRB法力求确保银行使用认可的方法来评估风险,因为抵押品价值会发生变化。

二、零售风险暴露

对于零售风险暴露,只可采用高级法,不可采用初级法。IRB零售风险暴露公式的主要数据为PD、LGD和EAD,完全是银行提供的估计值。相对公司风险暴露的IRB法而言,在此不需计算单笔的风险暴露,但需要计算一揽子同类风险暴露的估计值。

考虑到零售风险暴露包括的各类产品表现了不同的历史损失情况,在此将零售风险暴露划为三大类。一是以住房抵押贷款为担保的风险暴露,二是合格的循环零售风险暴露,三是其它非住房抵押贷款,又称其它零售风险暴露。新巴塞尔对这三类业务规定了不同的风险权重公式。

三、专业贷款

新巴塞尔将不同于其它公司贷款的批发贷款做了细分,并将他们统称为专业贷款。专业贷款是指单个项目提供的融资,其还款与对应的资产池或抵押品的营运情况紧密相关。对于除一项专业贷款外,对于其它专业贷款,如果银行能够满足估计相关数据的最低要求,他们即可采用公司贷款IRB法计算这类风险暴露的风险权重。

对于特定的一类专业贷款,即“高波动性商业房地产”(HVCRE),有能力估计所需数据的IRB法银行将采用单独一项公式。由于这类贷款的风险大,所以该公式比一般的公司贷款风险权重公式要保守。不能估计所需数据的银行,可以将HVCRE风险暴露细分为五类。新巴塞尔对各档明确规定了风险权重。

四、股权风险暴露

IRB法中,银行需要单独处理股权风险暴露。巴塞尔规定了两种方法。第一种方法建立在公司贷款的PD和LGD基础上,要求银行提供相关股权风险暴露的估计值。但是这种方法规定的LGD是90%,另外还规定了其它方面的限制,其中包括在许多情况下风险权重最低为100%。第二种方法旨在鼓励银行针对一个季度内持有的股权市场价值下跌的可能性建立模型。此外巴塞尔还规定了一种简易方法,其中包括对上市和非上市公司股权的固定风险权重。

综上所述,初级法中,金融机构需根据内部数据对于不同级别的借款测算违约概率(PD),金融监管当局则必需提供其他所需参数如违约损失率(LGD)及违约风险暴露(EAD)等。而高级法中上述参数由银行自行测算决定,但必须由监管当局加以确认方可实行。

同时,初级法和高级法在不同资产组合的计算公式及授信期限等调整因子上也存在着一定差异,其最终结果是金融机构在计算风险资产及提取相应准备上存在巨大差异。

参考文献:

第2篇：基础的通信协议范文

【关键词】计算机网络 数据通信系统 构建探析

目前计算机网络技术呈现出一种高速发展的局面，同时在目前也有着较多的家庭和企业也开始逐渐的建立起了局域网，这些局域网的大小不同，但在功能上主要是进行有限信息的交流以及资源的共享。但随着目前信息总量不断的提升，这种较为简单的通信手段已经无法达到目前的相关要求。为了实现目前的信息传输以及资源共享的相关要求，通过一种同意规划的计算机网络通信系统，目前已经得到了较为广泛的使用，同时也在使用的过程中能够起到较好的效果。文章分析了基于计算机网络数据通信系统构建方法。

1 计算机网络数据通信系统的功能需求

计算机网络最为广泛的一种功能更就是实现通信的相关需求。在此过程中计算机网络数据通信系统也需要能够满足这样的需求你。首先对于一些经常联系的人，需要能够纳入到远端通信的目标列表中，同时在此过程中，自己在进行上线以及下线的过程中，均能够对于远程目标进行通知。并能够在远程目标进行上线以及下线的过程中，接收到对面的通，并对远程目标的实际在线状态进行相应的显示。在另一方面，计算机网络数据通信系统也需要能够提供远端通信目标的实际短消息的通信功能。同时也能够提供一种文件传输的相关服务。

2 计算机网络数据通信系统的实际构建方法

2.1 对于计算机网络数据通信系统的硬件系统构建

为了能够实现计算机网络数据通信系统的目标，硬件系统是最为基础的一种喜用。首先需要对于主机系统进行相应的构建。在此过程中，服务器是一种网络系统中最为基础的一种硬件。通过服务器的形式，能够为网上工作站提供一种共享的资源，同时也能够起到对数据的存储以及交换的相关效果。网络工作站在此过程中能够连接到通信网络当中的计算机，并在此过程中，按照已经被授予的相关权限取对于服务器进行相应的访问。在另一方面需要对于工作站进行构建。工作站分为有盘以及无盘的工作站，其中的差别为是否带有硬盘。通过使用工作站的形式，能够和网络中的服务器实施连接，并通过这种功能，能够较好的避免出现计算机病毒感染服务器的效果。同时也需要对于通信终端、数据传输介质、网络互联设备、通信网络的介入设备等硬件系统进行相应的准备。对于通信终端而言，其本身并无数据处理的相关功能，通过和网络上的主机进行连接，能够起到显示以及打印终端的功能，并通过使用到数据传输介质、网络互联设备、通信网络的介入设备等硬件系统，完全的实现计算机网络数据通信系统构建过程中的硬件系统。

2.2 计算机网络数据通信系统的软件系统构建

目前在实际的对于计算机网络数据通信系统的软件系统实施构建的过程中，主要是需要对于网络应用软件、网络通信协议以及网络操作系统进行相应的构建。对于服务器上的操作系统而言，是一种多任务并且多用户的操作系统，在实际的使用过程中，能够在通信范围之内的网络数据相关资源进行分配以及管理，同时也能够实现一种网络设备的存取以及访问的功能，对于用户之间的通信起到支持的作用。而目前市面上的常见操作系统均能够作为服务器操作系统。在工作站的操作系统方面，主要是对于计算机的信息处理能力做出有力的支持。在此过程中，常见的系统为winXP、win7以及dos等系统。在通信协议方面，在计算机网络数据通信系统中的设备和计算机、计算机和计算机、设备和设备之间进行数据的交换过程中，均需要遵循相应的通信协议。目前常见的通信协议主要包括了传输控制协议/网际协议（TCP/IP）以及包交换协议IPX以及以太网协议。在网络应用软件方面，是在计算机网络数据通信系统构建完成后实施对网络实际运行情况进行报告、统计、监测，并在用户的实际使用过程中，实现其网络功能的软件。目前常见的计算机网络数据通信系统应用软件为即时通信的软件，例如QQ、ICQ、NetMsg等应用软件。通过这些软件的使用，能够真正的实现计算机网络数据通信系统的相关功能。

参考文献

[1]张海，张焱.计算机网络与信息安全系统的建立与技术探究[J].煤炭技术，2013，32（4）：242-244.

[2]刘爱军.基于Packet Tracer的计算机网络综合实验构建[J].价值工程，2012，31（20）：209-210.

[3]权锋.传统出版社编审校流程的网络化再造――基于计算机网络编审校平台的构建[J].科技与出版，2012，（10）：53-56.

[4]张旭红.试析计算机网络与信息安全系统的构建与关键技术[J].网络安全技术与应用，2014，（5）：77-78.

[5]刘长才.试析计算机网络与信息安全系统的构建与关键技术[J].计算机光盘软件与应用，2015，（1）：200-201.

第3篇：基础的通信协议范文

关键字：现场总线 通信协议 GSD文件 RS-485

中图分类号：TD65 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0003-02

Profibus是Process Field Bus（过程现场总线）的简称，是上世纪80年代后期由西门子、ABB等著名公司和研究机构按照ISO/OSI参考模型开发并制定的一种现场总线标准，是国际标准IEC61158的组成部分。2001年成为中国机械行业推荐标准，2006年成为中国第一个工业通讯领域现场总线技术国家标准。

1 PROFIBUS现场总线基础

1.1 Profibus总线的分类

Profibus现场总线可分为Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA三个互相兼容版本的通信协议。

（1）Profibus-DP：主要用于自控系统中单元级和现场级通信。取代4mA～20mA或24VDC并行信号线，实现自控系统和分散I/O设备及智能现场仪表之间的数据通信，一般构成单主站系统，适合于加工自动化领域的应用。

（2）Profibus-FMS用于车间级监控网络，解决车间级通用性通信任务，多用于纺织工业、楼宇自动化、电气传动、传感器和执行器、PLC等自动化控制，一般构成实时多主站网络系统，是一种令牌结构、实时的多主网络。

（3）Profibus-PA （Process Automation，过程自动化）是应用于工业现场控制的过程自动化，用于安全性要求较高的场合及由总线供电的站点。

1.2 Profibus的通信协议

1.2.1 Profibus的协议结构

Profibus是以OSI参考模型为基础的。第1层为物理层，定义物理传输特性；第2层为数据链路层，解决两个相邻节点之间的通信问题；第3～6层Profibus未使用；第7层为应用层，定义应用功能，另外加了用户层，把很多基本功能和扩展功能放在用户层处理。

1.2.2 总线存取协议

Profibus协议有一些基本要求，如同一级的PLC或者网络主站之间的通信必须使每一个主站在一定的时间内获得足够的机会来处理它自己的通信任务；主站和从站之间应尽可能快速地完成数据的实时传输。为此，Profibus使用令牌传送方式和用于主站与从站之间通信的主从方式。当一个主站获得了令牌，它就可以拥有主从站通信的总线控制权，而且此地址在整个总线上必须是唯一的。

2 Profibus的传输技术

2.1 DP/FMS的RS-485传输技术

2.1.1 RS-485传输技术的特点

RS-485传输过程是建立在半双工、异步、无间隙同步化的基础上，数据的发送采用NRZ编码，这种传输技术通常称之为H2。网络连接如图1所示，所有设备都连接在总线上，每个总线段的两头均有一个终端电阻。两个总线终端电阻必须要有电源。传输介质采用双绞屏蔽电缆。每个总线段最多可以连接32个站，站数超过32个则需要使用中继器来连接各个总线段。使用中继器时最多可用到127个站，串联的中继器一般不超过3个。插头连接采用9针、D型插头，插座被安装在设备上。传输速率在9.6～12 Mbps之间选择。总线的最大传输距离取决于传输速率，范围为：100～1000 m。

2.1.2 RS485的数据传输格式

2.2 DP/FMS的光纤传输技术

在电磁干扰很大的环境，可使用光纤传输技术。光纤电缆对电磁干扰不敏感并能保证总线上站与站的电气隔离。现在的低损耗玻璃光纤相对于早期发展的传输介质，几乎不受带宽限制且传输距离远、衰减小。光学传输系统由三个基本部分构成：光发送机、光缆和接收光信号的光接收机。

2.3 PA的IEC1158-2传输技术

IEC1158-2传输技术的特点：

IEC1158-2传输技术是一种位同步协议，通常称为H1，采用曼彻斯特编码，每段只有一个电源作为供电装置，当站收发信息时，不向总线供电。数据传输采用数字式、位同步、曼彻斯特编码；传输速率为31.25 Kbps，数据可靠性采用起始和终止限定符避免误差；传输介质采用屏蔽双绞线电缆，也可以采用非屏蔽式双绞线电缆；远程电源供电为可选附件，可通过数据总线供电；站点数每段最多有32个站；使用中继器最多可到127个站；拓扑结构采用总线型、树型或混合型网络拓扑结构。

3 Profibus控制系统的配置

3.1 现场设备的分类

根据现场设备是否具有Profibus接口分为现场设备不具备Profibus接口；部分现场设备具有Profibus接口；现场设备都有Profibus接口。

根据现场设备在控制系统中所起的作用不同，可分为1类主站（DPM1）设备、2类主站（DPM2）和从站。1类主站是中央控制器，完成总线通信控制、管理及周期性数据访问。1类主站是系统必须的。2类主站（DPM2）完成非周期性数据访问，它可以与1类主站进行通信，也可以与从站进行输入/输出数据的通信。Profibus从站是对数据和控制信号进行输入/输出的设备。从站在主站的控制下，进行现场输入信号的采集与控制信号的输出。

3.2 Profibus控制系统的配置形式

Profibus控制系统的配置有以下几种结构类型：（1）PLC或其他控制器做1类主站，不设监控站；（2）以PLC或其他控制器做1类主站，监控器通过串口与PLC连接；（3）以PLC或其他控制器做1类主站，监控站连接在Profibus总线上；（4）使用PC+Profibus网卡做1类主站；（5）工业控制PC机+Profibus网卡+SoftPLC。

4 GSD文件

为了将不同公司生产的Profibus产品集成在一起，厂商必须为其产品提供电子设备数据库文件，即GSD文件。GSD对Profibus设备的特性诸如波特率、信息长度等进行了详细说明；GSD数据将通信扩大到操作员控制级；基于GSD的组态工具可将不同公司生产的设备进行集成，操作简单并界面漂亮。GSD是可读的ASCII文本文件，可以用任何一种ASCII编辑器编辑。GSD文件由若干行组成，每行包括关键字及参数。借助于关键字，组态工具从GSD读取组态的设备标识、可调整的参数等。

5 结语

现场总线在工业中得到了广泛的应用，特别是信息技术和网络技术的发展给工业总线注入了新的生命力，相信不久的将来现场总线会得到更好的发展和普遍应用。

参考文献

[1] 郭琼.现场总线技术及其应用[M].北京：机械工业出版社，2014.

第4篇：基础的通信协议范文

关键词： 军事通信网络； 民用通信网络； 网络融合； 集成模式； 叠加模式

中图分类号： TN915?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）06?0015?04

0 引 言

走中国特色军民融合式发展路子，是党在新世纪新阶段提出的重大发展战略，其本质就是要打破军民之间资源利用的界限，在“更广范围、更高层次、更深程度”上把国防和军队建设深深融入经济社会发展之中，实现富国与强军相统一。作为军民融合式发展的重要组成部分，军事通信军民融合式发展就是要“搭”地方通信发展的快车发展我军通信事业，“借”地方完善的信息基础设施为部队提供服务。

在推进我军通信建设的进程中，如何利用民用通信网络的技术和资源，实现军民通信网络融合，是需要研究解决的一个重要课题。本文从技术的角度就军、民通信网络融合的模式问题进行探讨，并针对不同的模式提出可能的网络融合方案。

1 融合的概念

“融合”是几种不同事物合成一体，使其比单一事物更有价值或更具效能。网络融合，是指各种网络的技术、业务、市场、终端乃至管理制度和政策方面的融合，对于通信网络而言就是在技术上趋向一致，在网络层上互联互通，在业务层上互相渗透和交叉，在应用层上使用统一的IP协议，在经营上互相竞争、互相合作，朝着提供多样化、多媒体化和个性化服务的同一目标发展。即打破传统的一种通信网络只提供一种业务的局面，构建统一的网络平台为语音、图像、数据、视频等提供承载，所有业务一律实现IP化等。随着信息技术的快速发展，网络融合已成为一种发展的必然趋势。比如民用通信网中的电信网、广播电视网、互联网呈现出技术趋同，业务趋同，结构趋同的现象，从而使得“三网融合”成为大势所趋。“三网融合”将开拓出一个以IP为基础的新一代网络，进而逐步实现网络资源共享、互联互通和技术创新[1?2]。在军事通信领域，以网络为中心的信息化战争要求各类通信系统之间互联互通，对已建的通信系统按横向一体化标准进行信息化改造，实际上就是实现军事通信网的网络融合。军事通信网与民用通信网都是国家通信网的组成部分，在技术体制、发展方向、网际关系等方面具有一致性。单就技术体制而言，两种网络的网络结构、网络技术等都趋于一致，如体系构成上均可分为接入层、承载层、控制层和业务层，网络在技术上都实现了信号数字化、协议IP化和业务分组化，逐渐向IP协议的汇聚已成为下一步发展的共同趋向[3?5]。基于IP技术的网络的最大特点是网络的可分离性，网络融合正是建立在网络可分离的前提下，因而军、民通信网络在网络融合方面也具有一致性。

2 融合基础

目前有以下几项技术在军、民通信网络融合方面起到重要作用：数字技术、光通信技术、TCP/IP通信协议、密码技术和软交换技术[2，6?7]。数字技术借助一定的设备将图像、文字、声音、视频等各种信息编码成由二进制数字“0”，“1”组成的数据流在网络中进行传输和交换，数据在网络中都成为统一的0/1比特流。这一技术使得各类网络有了共同的语言。光通信技术的发展，为传送各种业务信息提供了必需的带宽和传输质量，光通信的发展使传输成本大幅度下降，使通信成本最终成为与传输距离几乎无关的事，因而在传输平台上具备了融合的技术条件。TCP/IP通信协议的最初目的就是实现异构系统的互连互通，TCP/IP通信协议的普遍采用，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网络上实现互通，屏蔽了下层具体的基础网络。而基于IP技术的网络最大特点是网络的可分离性，即业务与控制分离，控制与承载分离，这种分离使业务的多样性和综合性得以实现，并提供了一个开放的信息平台，使得无论何种终端、何种接入方式都可以共享同一承载网络。TCP/IP通信协议是实现网络融合的技术基础和前提。

密码技术是信息安全交换的基础，通过数据加密、消息摘要、数字签名及密钥交换等技术实现了数据机密性、数据完整性、不可否认性和用户身份真实性等安全机制，从而保证了网络环境中信息传输和交换的安全。密码技术是解决网络安全的核心技术，是实现所有安全服务的重要基础。密码技术可分为三类：对称密码、非对称密码和单向散列函数。

软交换的基本含义是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现原来交换机的控制接续和业务处理等功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换是网络呼叫与控制的核心，其核心思想是硬件软件化。软交换技术可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络间提供无缝的互操作性，实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下，通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络的架构实现各类网络的互连，以提供与电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。

通信技术、密码技术具有很强的渗透性和军民两用性，其共用性、通用性、替代性的特点为军、民通信网络的融合提供了技术基础。

3 融合模式

通信网络的融合，根据网络的层次不同，可分为业务融合、控制融合、承载融合、终端融合四类，每种融合均有不同的融合方式。军事通信网与民用通信网的网络融合，也必须要解决是在哪个层次上的融合问题。综合考虑军事通信网与民用通信网的一致性与差异性，认为在承载层实现网络融合是现实可行的，即军、民通信网有一个统一的业务承载层。实现军事通信网和民用通信网在承载层的融合，从技术角度讲有以下两种融合模式。

3.1 集成模式

集成模式，也称技术集成模式，是指在原有民用通信网络的基础上，不添加任何硬件设备，通过综合运用密码技术、通信技术等多种技术手段实现安全服务，从而使不安全的民用通信网能够传输军事信息的一种融合模式。模式图如图1所示。

LAN1，LAN2为军网中的两个安全的局域网，在民用不安全网络中通过综合运用密码技术、通信技术等多种手段实现安全服务，就可以利用不安全网络来传输军事秘密信息。

该模式的主要特点有：

（1） 原有民用通信网络结构不变。集成模式中，对原有的民用通信网络不改变拓扑结构，不添加任何硬件设备，只对网络进行技术改造，或进行简单的软件配置。

（2） 综合运用多种技术手段。为了在不安全的民用通信网络中安全、可靠地传输军事信息，必须实现网络的安全服务，包括认证服务、数据机密、数据完整、访问控制服务、不可否认。网络安全中的绝大多数安全服务和安全机制都是建立在密码技术基础之上的，通过现代密码学方法对数据信息进行加密和解密可实现网络安全的目标要求，一个或多个安全机制的运用与实现便构成一种安全策略。

3.2 叠加模式

叠加模式，是指依托现有民用通信网络，通过军队自建配套专用通信设施、网络设备等，构建方便灵活、安全高效的传输环境，实现军、民通信网络融合的一种模式。模式图如图2所示。

图中LAN1、LAN2为军网中的两个安全的局域网，AAA为认证、授权、计费服务器，R为路由器，KDC为密钥分发中心。通过在民用不安全网络中军队自建配套专用通信设备，实现在不安全网络环境中传输军事秘密信息的目的。

该模式的主要特点有：

（1） 军队自建专用通信设备。由于军队和地方追求的效益目标不尽相同，完全由地方通信网保障军事通信存在一些技术和管理层面的问题：一是在网络控制上，民用网对用户提供平等服务，在突发事件引起网络拥塞时，难以保障军队指挥通信的顺畅；二是在保障范围上，民用网在边海防等偏远地区覆盖范围小，通信能力弱，对有些政治、军事敏感热点地区甚至存在覆盖盲区；三是军队利用民用网进行指挥通信，需要加装专用保密设备；四是在组织运用上，部队在遂行作战指挥、反恐维稳和抢险救灾等任务时，利用野战机动式通信系统，实现指挥调度功能，是军事通信的基本组织运用方式，现有的民用通信网难以提供相应的功能。叠加模式中，依托地方现有通信网，通过安装军队自建专用通信设备，可以解决上述问题。

（2） 军队用户实行独立管理。叠加模式中，依托民用通信网就是以民用通信网作为信息交换的传输层，而流程控制、认证授权、密钥分发等均通过军队自建专用通信设施提供，因而能够实现军队用户的独立管理。

技术集成模式中采取先进的密码技术、通信技术对原有民用通信网进行技术改造，配置简单高效，融合周期短，因此适用于在应急情况下采用该融合模式。叠加模式中军队自建配套专用通信设备，建设周期长，网络复杂，但融合后的网络可以为军队作战指挥、处突维稳、抢险救灾行动等提供保障并且可以与军队野战机动通信系统实现融合，因此可以成为网络融合的常态化模式。此模式的典型代表是军队CDMA移动通信系统[8?9]。

4 融合方案

按照以上两种融合模式，结合现有军、民通信网络实际情况，可以分别给出两种模式下可能的网络融合方案。

4.1 集成模式的网络融合方案

集成模式的网络融合方案如图3所示。

该融合方案的大致工作过程为：

首先在民用不安全网络上部署一台或多台服务器，这些服务器的IP地址要求是固定的，在这些服务器上部署安全策略管理服务器、IP地址解析服务器和认证服务器。安全管理员在认证服务器数据库中创建各个帐号信息以供用户登录身份认证，然后在安全策略服务器上制定安全策略，如建立多少个安全通信组，各个组的组密钥生成算法和分发协议，以及加密算法等，这些信息可以定义为组的安全联盟。节点用户可以在任何联入不安全网络的主机上登录认证服务器进行身份认证，如果认证成功，则在IP地址解析服务器中注册此用户的IP地址信息。然后认证服务器通过和安全策略服务器通信获取此用户的组联盟信息并发送给节点用户，以上与服务器的通信都要有机密性和完整性保护。当一个用户需要和组中的其他用户进行通信时，可以向IP地址解析服务器查询该用户的IP地址等信息，然后即可以和此用户进行通信，加密的算法和密钥都从组联盟中获取。

4.2 叠加模式的网络融合方案

叠加模式的网络融合方案如图4所示。

假设节点1中用户a要与节点3中的用户b进行秘密通信，首先由用户a在本地发起请求，民网本地AAA判断是军队用户，把鉴权请求报文发给军队自建的AAA，军队AAA对军队用户进行鉴权，把相应报文发回本地AAA，完成用户的接入。再由民网本地通信设备根据用户a的呼叫地址，建立到用户b的通信链路（b同样要由军队AAA进行鉴权）。然后由密钥分发中心KDC为本次通话分发密钥，加密采用一话一密方式。军队用户使用业务时，民网AAA将计费信息转发给军队AAA，在军队AAA中生成并保存计费话单用于结算。

5 结 语

本文在阐述网络融合技术的基础上，提出了军、民通信网络融合的集成模式和叠加模式两种模式，并针对两种模式分别给出了融合的方案。对于如何利用民用通信网络的技术和资源，实现军民通信网络融合有一定的参考价值

参考文献

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[2] 胡瑜熙，郑毅.三网融合发展现状探讨[J].电讯技术，2008，48（5）：12?16.

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[6] 冯登国，徐静.网络安全原理与技术[M].2版.北京：科学出版社，2010.

[7] 张冬辰，周吉.军事通信：信息化战争的神经系统[M].2版.北京：国防工业出版社，2008.

第5篇：基础的通信协议范文

【关键词】网络信息安全;安全技术;应用

如今的信息发展速度是飞快的，我们的通信与网络之间的联系也越来越紧密。此种情况下一定程度的促进了网络的迅速发展，不可否认的是网络通信在日益腾飞的今天，它的安全问题也逐渐受到消费者的重视，对于维护网络通信的安全压力也越来越大。网络通信的天然属性就是开放，与此同时开放性的存在也导致了许多安全方面的漏洞，随着内外安全环境的日益恶化，诸如信息窃取或者网络攻击的活动也逐渐变得猖獗。同时网络的恶意行为趋势也渐渐变得明显，在一定程度上充分的引起了我们的注重。许多有组织的集团或者骇客攻击的存在都严重影响着我国网络的通信安全。

1.网络通信的意义

网络，是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。通信是人与人之间同过某种媒体进行的信息交流与传递。网络通信一般指网络协议。当今网络协议有很多，局域网中最常用的有三个网络协议：MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和交叉平台TCP/IP，应根据需要来选择合适的网络协议。

2.网络协议的定义

通俗地说，网络协议就是网络之间沟通、交流的桥梁，只有相同网络协议的计算机才能进行信息的沟通与交流。这就好比人与人之间交流所使用的各种语言一样，只有使用相同语言才能正常、顺利地进行交流。从专业角度定义，网络协议是计算机在网络中实现通信时必须遵守的约定，也就是通信协议。主要是对信息传输的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等作出规定并制定出标准。

3.网络的通信安全

在对网络的通信安全进行定义时需要从多方面来考虑。其定义从国际化的角度看来可以是信息的可用性、可靠性、完整性以及保密性。一般情况下网络通信安全指的是依据网络的特性由相关的安全技术以及预防计算机的网络硬件系统遭迫害所采取的措施服务。

3.1影响网络通信安全的因素

首先就是软硬件的设施。许多的软硬件系统一开始是为了方便管理才事先设置了远程终端登录的控制通道，这样会极大程度的加大了病毒或者黑客攻击的漏洞。除此之外很多软件在一开始设计时虽然会将种种安全的因素考虑进去，但不可避免的时间一长就会出现缺陷。在出现问题后就需要立即补丁来进行漏洞弥补。与此同时一些商用的软件源程序会逐渐变得公开或者半公开化的形态，这就使得一些别有用心的人轻易找到其中漏洞进行攻击。在一定程度上使得网络的通信安全受到威胁。

其次就是人为的破坏。某些计算机的内部管理员工由于缺乏一定的安全意识以及安全技术，利用自身的合法身份进到网络中，从事一些破坏、恶意窃取的行为。最后就是TCP／IP的服务比较脆弱，由于因特网的基本协议就是TCP／IP 协议，这个协议的设计虽然比较有实效但是安全因素比较匮乏。这样就会增大代码的量，最终也会导致TCP／1P 的实际运行效率降低。因此TCP／IP其自身的设计就存在着许多隐患。许多以TCP／IP为基础的应用服务比如电子邮件、FTP等服务都会在不同的程度受到安全威胁。

3.2常用的几种通信安全技术

比较常用的有数据加密技术，所谓的加密就是将明文转化为密文的过程。还有数字签名的技术，这时一种对某些信息进行研究论证的较有效手段。除此之外访问控制也是一种有效地安全技术，这一种形式的机制就是利用实体的能力，类别确定权限。

4.通信网络的安全防护措施

正是由于通信网络的功能逐渐变得强大，我们的日常生活也越来越离不开它，因此我们必须采取一系列有效措施来将网络的风险降到最低。

4.1防火墙技术

通常情况下的网络对外接口所使用的防火墙技术可以使得数据、信息等在进行网络层访问时产生一定的控制。经过鉴别限制或者更改越过防火墙的各种数据流，可以实现网络安全的保护，这样可以极大限度的对网络中出现的黑客进行阻止，在一定层面上可以防止这些黑客的恶意更改、随意移动网络重要信息的行为。防火墙的存在可以防止某些Internet中不安全因素的蔓延，是一种较有效地安全机制，因此防火墙可以说是网络安全不可缺少的一部分。

4.2身份的认证技术

经过身份认证的技术可以一定范围内的保证信息的完整机密性。 访问控制根据用户的身份赋予其相应的权限，即按事先确定的规则决定主体对客体的访问是否合法，当一主体试图非法使用一个未经授权使用的客体时，该机制将拒绝这一企图，其主要通过注册口令、用户分组控制、文件权限控制三个层次完成。此外，审计、日志、入侵侦察及报警等对保护网络安全起一定的辅助作用，只有将上述各项技术很好地配合起来，才能为网络建立一道安全的屏障。

4.3入侵的检测技术

一般的防火墙知识保护内部的网络不被外部攻击，对于内部的网络存在的非法活动监控程度还不够，入侵系统就是为了弥补这一点而存在的。它可以对内部、外部攻击积极地进行实时保护，网络受到危害前就可以将信息拦截，可以提高信息的安全性。

4.4漏洞的扫描技术

在面对网络不断复杂且不断变化的局面时，知识依靠相关网络的管理员进行安全漏洞以及风险评估很显然是不行的，只有依靠网络的安全扫描工具才可以在优化的系统配置下将安全漏洞以及安全隐患消除掉。在某些安全程度较低的状况下可以使用黑客工具进行网络的模拟攻击，这样可以一定层面的将网络漏洞暴露出来。

4.5虚拟的专用网技术

由一个因特网建立一个安全且是临时的链接，这是一条经过混乱公用网络的稳定安全通道。

4.6安全通信协议和有关标准

在网络安全技术应用领域，安全通信协议提供了一种标准，基于这些标准，企业可以很方便地建立自己的安全应用系统。目前主要的安全通信协议有SSL（TLS）、IPsec和S/MIME SSL提供基于客户/服务器模式的安全标准，SSL（TLS）在传输层和应用层之间嵌入一个子层，主要用于实现两个应用程序之间安全通讯机制，提供面向连接的保护；IP安全协议（IPsec）提供网关到网关的安全通信标准，在网络层实现，IPsec能够保护整个网络；S/MIME在应用层提供对信息的安全保护，主要用于信息的安全存储、信息认证、传输和信息转发。三种安全通信协议虽然均提供了类似的安全服务，但是他们的具体应用范围是不同的，在实际应用中，应根据具体情况选择相应的安全通信协议。

5.总结

伴随着网络通信的全球发展，我们的生活工作与网络之间的关系也变得越来越亲密，在使用网络通信提供的高效方面服务的同时，我们也遭受着网络信息带来的一些危害。因此只有铜鼓相关部门制定完善的法律体系，拥有安全的技术才可以保证网络的安全，进一步促进网络通信的发展。

【参考文献】

［1］陈震.我国信息与通信网建设安全问题初探[J].科学之友,2010，（24）．

［2］姜滨,于湛.通信网络安全与防护[J].甘肃科技,2006，（85）．

第6篇：基础的通信协议范文

1 智能建筑系统的组成

智能建筑系统的组成由四大部分组成：楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)、办公自动化系统(OAS)和结构化综合布线系统(SCS)。

1.1 楼宇自动化系统(BAS)

楼宇自动化系统(BAS)采用传感器技术、图形图象技术、计算机和现代通信技术对建筑的电力、空调、电梯、冷水机组、热力站、给排水、消防系统、保安监控、出入门控制等设备实行全自动的综合监控管理。包括楼宇自动化管理、出入管理、磁卡识别系统、保安监控系统、防火系统以及各种设备控制与监视系统等。它们建立在综合布线系统之上，将完成如下基本功能：各类参数的实时控制和监视、各种动力设备的起停控制与监视、各种设备运行状态显示、设备非正常状态的报警、动力设备的节能控制。BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统:1)变配电控制子系统;2)照明控制子系统;3)通风空调控制子系统;4)交通运输控制子系统;5)给排水设备控制子系统;6)停车库自动化子系统;7)消防自动化子系统;8)安保自动化子系统;9)公共广播与背景音乐系统;10)多媒体音像系统。

1. 2 通信自动化系统(CAS)

通信自动化系统(CAS)提供建筑内外的一切语言和数据通信，CAS是在保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上，同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连，与世界各地互通信息的系统。主要包括：1)以程控交换机为核心的电话，传真等为主的通讯网络。2)建筑内的局域网，把建筑内的各种终端、微机、工作站、主计算机与数据库等联网，实现数据通信。3)与国内外建立远程数据通信网络。

CAS按功能划分为八个子系统: 1) 固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机;2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统) ;3)无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能;4)卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和 VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的;5)多媒体通信系统;6)视讯服务系统;7)有线电视系统;8)计算机通信网络系统。

1. 3 办公自动化系统(OAS)

办公自动化系统(OAS)由高性能的传真机、各种终端、微机、文字处理机、主计算机、声像设备等现代化办公设备与相应的软件组成。主要用于文字处理、办公服务、公文文档等综合管理，以及电子票务、电子邮件、电视会议以及电子数据交换等。

1. 4 结构化综合布线系统(SCS)

SCS又称综合布线系统 ( Premises Dist ribution System，简称PDS)，它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以连接以上设备的电缆和相关的布线器件。

2 智能建筑的现场总线技术

20 世纪 80 年代后期起 ,伴随着计算机可靠性提高 ,价格大幅下降 ,出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(Dist ributed Cont rol System ,简称 DCS) 。DCS是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。DCS在工业自动化控制领域获得了广泛的应用 ,也开始应用到楼宇自动化控制领域 ,但是 DCS存在一些缺点 ,如系统互换与互操作性差等。20 世纪 90 年代后期 ,出现了基于现场总线的控制系统( Field Cont rol System ,简称 FCS) ,FCS克服了 DCS的缺点 ,它是一种全数字化的、全分散的、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。目前 ,现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点 ,备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。FCS极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量 ,使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。与传统的DCS(分布式控制系统)相比 ,FCS具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。随着建筑业的智能化和信息化需求的迅速增长 ,出现了一些专门针对智能建筑的总线和通信协议 ,如美国的 BACnet和 EBus、 日本的HBS、 欧洲的 EIB 等。其中 ,以 LonWorks、EIB在国内应用最为广泛 ,它们在智能建筑中的应用各有侧重。

2.1LonWorks总线

LonWorks是一种具有强劲实力的现场总线技术 ,它是由美国 Ecelon公司推出并与摩托罗拉、东芝公司共同倡导 ,于 1990 年正式公布而形成的。它采用了 ISO/ OSI模型的全部七层通讯协议 ,采用了面向对象的设计方法 ,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置 ,其通讯速率从 300 bps～15 Mbps不等 ,直接通信距离可达到 2 700 m(78 kbps ,双绞线) ,支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电源线等多种通信介质 ,并开发相应的本安防爆产品 ,被誉为通用控制网络。

2.1.1LonTalk协议

LonTalk协议是LonWorks技术的通信协议，采用短帧报文 ,可靠性高、 实时性好。LonTalk协议使用网络变量与其他节点通信。网络变量可以是任何单个数据项 ,也可以是结构体 ,并都有一个由应用程序说明的数据类型。网络变量的概念大大简化了复杂的分布式应用的编程 ,降低了开发人员的工作量。该协议提供一套通信服务，使装置中的应用程序能在网络中对其他装置接受或发送数据而无需知道网络拓扑、名称、地址或其他装置的功能。该协议能有选择的提供端对端的报文确认、报文证实和优先级确认，是一个分层的以数据包为基础的对等的通信协议，使用类似于以太网所用的“CSMA”算法来处理网上报文冲突。

LonTalk协议支持总线型、 星型、 自由拓扑等多种拓扑结构 ,极大地方便了控制网络的构建。LonTalk协议支持包括双绞线、 电力线、 无线、 红外线、 同轴电缆和光纤在内的多种传输介质。Lon2Talk采用一种基于载波侦听多路访问 /介质访问控制 (CS MA /MAC)的算法 ,提供介质访问协议 ,使得可以根据预测网络业务量发送优先级报文和动态调整时间槽的数目 ,称为带预测的 P2 persis2tent CS MA算法。通过动态调整网络带宽,使网络能在极高网络业务量出现时继续运行 ,而在业务量较小时期不降低网络速度。最大通信速率为1 . 25Mb / s (有效距离为 130 m) ,支持非屏蔽双绞线 (UTP)的通信距离达 2 700 m (通信速率为728 . 125 kb / s)。

2.1.2 神经元芯片

LonWorks技术的神经元芯片内部装有3个微处理器:MAC处理器完成介质访问控制;网络处理器完成OSI的3～6层网络协议;应用处理器完成用户现场控制应用。它们之间通过公用存储器传递数据。

在控制单元中需要采集和控制功能,为此,神经元芯片特设置11个I/O口。这些I/O口可根据需求不同来灵活配置与设备的接口,如RS232、并口、定时/计数、间隔处理、位I / O等。

神经元芯片还有一个时间计数器,从而能完成Watchdog、多任务调度和定时功能。神经元芯片支持节电方式,在节电方式下系统时钟和计数器关闭,但状态信息(包括RAM中的信息) 不会改变。一旦I/O状态变化或网线上信息有变,系统便会激活。其内部还有一个最高1.25 Mbps、独立于介质的收发器。由此可见,一个小小的神经元芯片不仅具有强大的通信功能, 更集采集、控制于一体。在理想情况下,一个神经元芯片加上几个分离元件便可成为DCS系统中一个独立的控制单元。

2EI B总线

EIB（European Installation Bus），是电气布线领域使用范围最广的行业规范和产品标准。现已成为国际标准ISO/IEC 14543-3，并于2007年正式成为中国国标GB/Z 20965-2007。

EIB最大的特点是通过单一多芯电缆替代了传统分离的控制电缆和电力电缆，并确保各开关可以互传控制指令，因此总线电缆可以以线型、树型或星型铺设，方便扩容与改装。元件的智能化使其可以通过编程来改变功能，既可独立完成诸如开关、控制、监视等工作，也可根据要求进行不同的组合。与传统安装方式比较，EIB不增加元件数量而实现了功能倍增，从而具有了高度的灵活性。它的开放性更使得不同公司基于EIB协议开发的电气设备可以完全兼容，并为后续公司进入EIB市场提供可能。

EIB系统既是一个面向使用者、体现个性的系统又是一个面向管理者的系统，使用者可根据个人的喜好任意修改系统的功能，达到自己所需要的效果，并可通过操作探测器（如按钮开关等）来控制系统的动作；另一方面， EIB系统还提供基于Windows的软件平台，管理者（如小区物业中心、大楼管理中心、车库管理处等）将安装此套软件的计算机连接至EIB系统即可对EIB系统进行控制并进行管理，从而达到集中管理的功能。

3 结束语

智能建筑的特点是测控点分散 ,几乎遍及建筑物各个角落 ,而且被控设备种类多 ,包括暖通空调、 电梯、 给排水、 安防、 照明、 变配电等 ,这些设备往往本身配有控制系统 ,将这些控制子系统融合为一个综合的 BAS就需要用到通信协议或现场总线。

LonWorks最大的优点是开放性、 分散性和互换性。一个具有 LonMark标志的节点 (Node)可以互操作。由于 LonWorks是低速现场总线 (最大传输速率为 1 . 25Mb / s) ,对现场仪表和设备的计算能力以及信息处理能力相对较弱 ,主要用于数据采集和控制信号的输出 , 因此 LonWorks适合于子系统级的远距离现场数据的采集和实时控制。在智能建筑中 ,主要应用于建筑物自控系统中传感器与执行器之间的网络化、 互操作性 ,实现一种成本低、 对分散设备可以实现互操作的测控系统 ,如安全防范子系统、 智能消防子系统、 智能抄表子系统、 暖通空调子系统、 给排水子系统等。

第7篇：基础的通信协议范文

关键词:智能电器;无线通信;WiFi模块;单片机

物联网技术是当代信息技术的一个重要标志，改变了人们的生产生活方式，使传统电器变得更加便捷而智能。智能电器是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的新型产品［1］。通信接口是智能电器的重要组成部分，用来实现通信节点之间信息的发送和接收。稳定的通信接口为智能电器系统的正常运行提供了有力保障。电器的控制方式分为有线控制和无线控制。有线控制是将控制器放置于强电箱内，开关和中控主机分别通过弱电控制线路进行控制。有线控制的优点:安全、稳定、不受干扰;有线控制的缺点:方案设计要求高、线路架设要求高、后期拓展改动困难。随着物联网和智能电器的发展，有线通信逐渐被无线通信所替代。当前普遍使用的无线通信技术主要有RFID技术、蓝牙技术、ZigBee通信技术、Z－Wave技术和WiFi技术［2，3］。WiFi通信技术是智能手机终端接入Internet的主流模式，其他类型的通信设备要接入Internet需要网关进行转换［4］。局域网络中的无线路由多采用WiFi技术与各节点进行无线通信，不用另设网关和网络改造便可实现系统搭建。智能手机可以通过局域网和广域网控制设备的工作状态。

1智能电器系统构成

智能家电系统由无线路由、智能终端、智能电器三大主要部分构成，如图1所示。无线路由为系统提供WiFi无线网络，是局域网络通信的基础部件，若要实现远程控制，需要与Internet连接进行广域网3G通信［5］。智能手机和平板电脑等智能终端可以在无线网络下，对处于网络中的智能电器节点进行控制操作。智能家电内需要集成WiFi无线通信模块接收控制指令，实现电器的非接触型智能控制。系统的操作流程:首先，配置模块要连接的路由器的名称(SSID)、密钥和服务器的IP地址;然后，手机等控制终端连接服务器下达操作命令;最后，控制系统根据指令完成相应的动作或查询等操作。智能手机和智能电器通常以STA站点形式入网，即作为无线网络的终端使用，形成客户端－客户端方式通信。也可以设置电器为AP，即作为无线接入点形成自组网络。无线WiFi模块在使用之前需要通过串口写入智能电器的MAC地址、网络名称、密码和IP等配置信息。图2为智能电器的系统框图。

2通信接口设计

2.1通信接口构成在由路由器构建的WLAN无线网络中，智能手机可以和电器中的WiFi模块进行通信。通信串口WiFi模块内嵌TCP/IP协议，通信接口如图3所示。硬件构成主要是由内嵌的一个单片机和WiFi模块构成，单片机主要实现裸机驱动程序和TCP/IP协议;WiFi模块则必须完成数据的无线接收和发送。模块内部集成了TCP/IP协议栈和WiFi模块，用户可以实现串口设备的无线网络功能。嵌入式WiFi模块对外提供UART串口或者SPI接口，其通信标准为IEEE802．11b/g，支持WPA/WPA2PSK加密，支持AES和TKIP加密算法。智能终端和WiFi模块的通信格式常用的通信协议有HTTP、TCP/IP和Socket，HTTP是应用层协议;TPC/IP协议是传输层协议;Socket是应用层与TCP/IP协议的中间软件，是对TCP/IP协议的封装和应用抽象层［6］。面向嵌入式系统的通信协议多采用Socket协议。2.2Socket通信协议软件实现采用Socket通信协议客户端的通信过程:①建立通信;②查询连接;③发送数据;④接收数据;⑤关闭连接。Android手机建立连接指令为newSocket(HOST，PORT)，关闭连接指令为socket．close()，发送数据调用getOutputStream()方法，接收数据调用getInputStream()方法。服务器的通信过程可概述为:1)建立服务器端的Socket，侦听网络中的连接请求;2)当检测到连接请求时，向客户端发送收到连接请求的信息并建立连接;3)完成通信后关闭Socket连接。图4为客户端和服务器的通信流程，图中的bind()和listen()方法用来绑定并监听Socket和端口号，accept()用来接收来自客户端的连接请求。当点击智能手机界面上的功能按键，后台会将数据以Socket格式发送给WiFi模块，发送指令被电器控制系统接收后，便会执行检测、开启、关断、调节等响应动作，并可根据需要将执行结果返回给智能手机。2.3单片机通信接口设计1)硬件设计通信接口和执行机构的硬件设计以单片机为核心，包括单片机最小系统及其电路设计，把单片机、无线模块、继电器等模块有机的结合在一起。WiFi模块的TX和RX与其串口相连，负责信息指令的接收和发送;WiFi模块和单片机的通信采用串口模式(UART)，串口波特率可达115200bps，执行命令由普通I/O口输出，可控制执行部件响应动作指令;配以光照、温度等传感器装置送入单片机自带ADC模拟数字转换接口，可以检测环境状态并作出相应动作，使电器更加智能。图5是单片机控制继电器的硬件连接示意图，WiFi模块的UART_TX和UART_RX与单片机串口的RXD和TXD相连，完成UART口双向通讯功能;继电器K与普通I/O口相连，通过继电器电路可以实现对智能电器的开关控制。当模块收到合上指令时，输出高电平，继电器的线圈有电流流过，继电器的触点吸合，给负载供电;当模块收到断开指令时，端口输出低电平，执行断电操作。设计了传感器的AD转换接口，实现了可以根据环境状态的检测结果控制继电器的动作。2)软件设计单片机系统上电复位后，首先进行硬件初始化，WiFi模块的初始化在函数Config()中完成，在函数中完成波特率、初始化接收、发送数据的中断类型等设置。模块开启后，寻找并连接网络，建立数据连接，由单片机封装数据后通过WiFi模块发送给智能手机。接收数据时，单片机程序不断地对WiFi模块进行扫描查询，查询数据缓冲区BUF中是否有数据，当查询到模块接收到手机用户发送操作或者查询指令时，根据Socket协议格式提取相关信息，对指令进行处理并执行相关动作，并通过UART串口返回数据到手机端。接收手机端数据需要使用外部中断来完成，能够确保数据传输的同步性和实时性，接收8位为一帧有效数据。单片机主程序流程如图6所示。单片机设置了监测环境光照功能，由光敏传感器经过ADC芯片转化后送到单片机，数据与阈值电压比较，当超过阈值时关断电器设备。

3结论

该智能电器通信系统在无线网络的平台下，在传统电器上接入无线WiFi模块，实现了智能终端对智能家电的远程监测与控制功能，单片机能够实时的对接收到的指令进行处理和响应，满足了设计要求。该系统安全、可靠、性能稳定。为大规模智能电器远程的监管与控制提供了可能。

参考文献

［1］刘远聪．物联网智能家居远程控制技术的研究［D］．兰州:兰州交通大学，2015．

［2］曹方．物联网与短距离无线通信［J］．上海信息化，2013(5):32－35．

［3］郑先海，吕海华，杨弘平．基于AndroidPN技术的Zig-bee无线网络的物联网数据采集［J］．沈阳工程学院学报:自然科学版，2014，10(4):370－372，381．

［4］吴吉义，李文娟，黄剑平，等．移动互联网研究综述［J］．中国科学:信息科学，2015，45(1):45－69．

［5］罗军舟，吴文甲，杨明．移动互联网:终端、网络与服务［J］．计算机学报，2011，34(11):2029－2051．

第8篇：基础的通信协议范文

关键词：通信；单片机；信号采集

Abstract: Virtual instrument graphic programming language LabV IEW powerful, easy to learn, and with single chip computer as the core data acquisition system has the advantages of simple structure, low cost. This paper mainly discusses how to single-chip multi-channel voltage signal collection, and the collected data by microcontroller through RS485 network transmission to the monitoring computer, as well as how to prepare a CheckSum checksum to achieve error checking.

Key words: communication; single chip microcomputer; signal acquisition

中图分类号：S972.7+6

一、前言

在计算机技术的推动下,以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和网络化测控系统得到了迅猛发展, 使得测控系统的设计方法和实现技术产生了深刻变化。本文研究一种微控制器为基础的信号采集系统，以满足信号采集的低成本和灵活模式。虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程方法,代表了现代测量仪器和自动测试系统未来的发展方向,在测试与测量、过程控制与工业自动化和实验室研究等领域得到了越来越广泛的应用。单片机具有体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点, 广泛应用于现代工业的各个行业。随着单片机和微机技术的不断发展,由微机和多台单片机构成的多机网络监控系统已成为单片机技术发展的一个方向。它结合了单片机在实时数据采集和微机对图形处理、显示的优点。二者结合,使得单片机的应用已不仅仅局限于传统意义上的自动监测或控制,而形成了向以网络为核心的分布式多点系统发展的趋势。串口通信虽然传输速度较慢,但是由于简单易行,并且现有的微机都具备串行通信口,因而得到了广泛的应用。在本文研究的单片机数据采集系统中,利用串口实现了对单片机的通信控制,以及对单片机产生的波形占空比的控制。

二、数据采集系统的设计

1系统硬件配置本系统采用 80C51作为下位机, PC机作为上位机,二者通过 RS - 232 串口接收或发送数据和指令。传输介质为二芯屏蔽电缆。RS - 232信号和单片机串口信号的电平转换采用 MAX232,它是具有双驱动器、双接收器的通信器接口电路,不需外接电容而进行倍压及电压极性转换,只需 + 5 V供电,电源电流为 5 mA,传输率 200 kb / s。

2通信协议系统中 PC机承担主控任务,负责该测控系统的通信参数设定、数据的采集处理及对单片机运行的控制,程序采用 LabV IEW编写。单片机接收 PC 机的指令,根据指令信息实现波形的发生和结束,并对波形的占空比进行实时调节。其通信协议为: 采用 RS - 232异步通信方式, 51单片机串行口共有 4 种工作方式,本文中采用单片机串口通信的方式 1, 该方式为 8位异步串行通信方式,其波特率是可变的, 1位起始位, 8位数据位, 1位停止位,无奇偶校验,若晶振频率为 11. 592 MHz,取波特率为 48 000 b / s。下位机按接收到的指令工作,若主控机发出无效或错误指令,将不作任何控制。

三、串行通信协议

监控计算机与单片机的数据交换包括如下3个步骤。

3.1 单片机要发送数据时，计算机会发送一组字符串过去。该字符串的第一个字符是前导码，单片机根据前导码辨认是否应该读取该字符串，该字符串属于哪一个命令集。

在前导码之后是站号，通常以两个字符代表，以RS-485进行网络连接，需要用站号来辨别命令是属于哪一个设备。站号之后是要解读的命令或数据。

3.2 当单片机收到要求字符串，并经过辨读确定后，便会送出计算机所要求的数据。同样，数据被送出时会在数据之前加上前导码与站号，计算机也有由此辨别数据来自何处。

3.3 计算机端收到单片机发送回来的字符串，即进行解读检查的操作。当检查完成后，再送一个确定的字符串给单片机，用以说明计算机端已成功收到字符串；而若发送失败，计算机也在该回送的字符串中要求单片机重新发送数据。

另外数据发送时，一般会加上错误检查机制，最常用的方法是将字符进行运算，而在字符串的最后加上CheckSum字符，收发双方利用Check-Sum字符的检查判断字符串的正确性。

本系统设计的数据格式为：

其中，前导码为一个字节；站号为一个字节；命令/数据为一个字节；数据长度为一个字节；数据内容为几个字节；CheckSum校验为两个字节；结束标志位为一个字节。

四、通信软件的实现

4.1 监控计算机通信软件的实现。利用VB提供的具有强大功能的通信控件MsComm，可设置串行通信的数据发送和接收，串口状态及串口通信的数据发送和接收，以及串口状态和串口通信的信息，格式和协议。监控计算机的通信流程如图3所示。

4.2 单片机通信部分的软件实现。ATMEGA8单片机带有一个全双工通用同步/异步串行收发模块USART，该接1：3是一个高度灵活的串行通信设备。单片机的通信流程如图4所示。

4.3 CheckSum的使用。使用了outCheckSum和inCheckSum子函数以实现CheckSum计算。第1个函数（outCheckSum）用于处理所要发送的字符串，只要将所要发送的字符串传人，返回的结果的结果字符串即是作完CheckSum处理。第2个函数（inCheckSum）用于处理接收到的返回字符串，只要将所收到的字符串传人，返回的结果字符串即是做完CheckSum检查，并去除校验和与结尾字符。

五、结束语

本文讨论了新型简易低成本信号采集系统的制作及编程，说明了机器健康诊断系统信号采集的低成本和简单实现是可行的。在微控制器被重新编程之后，电路板可以被分离成为一个独立的可便携和读取的装置。该系统已经被证实有效和新颖，在机床刀具振动分析系统中得到应用验证，较好地采集了刀具的振动信号，这可以通过示波器加以比较。由于采样算法和调制电路的局限性，该研究项目的精度有待于提高。同时，信号数据保存的容量可以进一步扩展。

参考文献:

[ 1 ] 杨乐平, 李海涛, 肖相生. LabV IEW程序设计与应用 (第一版) [M ]. 北京:电子工业出版社, 2004.

[ 2 ] James Truchard. 虚拟仪器的未来 [ J ]. 仪表技术, 2004, (5) : 56 - 58.

第9篇：基础的通信协议范文

关键词：煤矿；自动化系统；研究；设计；现场总线

国外在煤矿开采和管理中应用的系统经过不断完善和创新，已经发展到现在的第四代以微机技术为基础的综合自动化系统，在实际应用中取得了较为可观的成效。我国从国外引进的HIMASS系统是美国新研发的煤矿综合自动化系统，承担着煤矿生产安全监测的重担，包括煤矿下各种温度、负压和瓦斯指标的监测，设备的正常运转情况等等，实现全自动化的生产和监控。由此看来，加强煤矿综合自动化系统的研究和设计分析是尤为必要的，对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。

1 我国煤矿控制系统中存在的问题

我国对于煤矿控制系统的研发和设计重视程度较高，自上个世纪80年代以来，相继研发出了一系列监控系统，但更多的是集中在控制阶段，设置控制中心，在井下设置多个测控分站，将收集得来的信息传输到主站，经过处理后下达控制命令，最终由分站执行。信息传输主要是通过电缆和光纤，根据相应的通信协议实现，但是其中仍然存在一系列问题有待完善：其一，通信协议不规范。当前很多监控系统均是采用各自厂家的通信协议，所以不同厂家生产的系统之间兼容性不强，很容易造成设备重复购置，或是软件无法重新升级等后果[1]。其二，井下信息传输设备物理接口协议不规范，致使用户无法拓展系统功能，在实际应用中由于不同系统的调制频率和收发电压幅值差异，导致不同系统分站不兼容；其三，煤矿监控系统所使用的设备多数是单片机或微处理器为核心，自身不具备计算机联网功能以及网络互联协议等。

2 煤矿综合自动化系统设计

2.1 综合自动化系统结构

在煤矿综合自动化系统设计中，主要是发挥计算机和网络技术的优势，建立完善的自动化系统实现对井下机电设备的自动化控制，并将收集所得信息集中在统一的网络平台上。运用多种现代化信息技术和自动化技术，建立完善、统一的控制系统，对传统的煤矿生产运行方式进行创新和完善，形成全方位的煤矿生产过程控制自动化、生产调度自动化和业务运转网络化，进而更为全面地对煤矿生产情况监督和管理，确保生产活动能够安全有序运行，一旦出现异常情况可以及时发出预警信号予以解决[2]。

生产控制层各个节点设备主要是在统一的调度室延伸到井下，井下的光纤作为数据传输介质，节点则是作为嵌入式设备，充当系统的信息收集站。生产控制层将不同厂家生产、技术方式、不同标准信息进行加工和处理，实现信息资源的贡献，有效解决以往信息资源不能共享和沟通不畅的问题，提升信息资源利用效率，为后续生产管理活动有序开展奠定基础[3]。煤矿生产过程中涉及到的环节较多，在生产活动开展中会产生大量的信息，这些信息中蕴含大量的生产信息，如果分散处理，可能造成信息的丢失和损坏，形成信息孤岛，影响到信息资源的共享和利用。

2.2 软件体系结构

煤矿综合自动化系统的软件主要是采用组态化设计，整合井下环境监控子系统和生产环节的自动化控制系统，建立统一的自动化系统。组态软件是通过I/O驱动，从现场收集到的信息加工和处理后，以直观生动的图形方式呈现在计算机屏幕上；加工主站的控制命令传输到I/O设备中，对于重要的历史数据存储在数据库中，为后续的数据使用提供检索和利用功能。一旦出现异常情况，可以向值班人员发出预警信息，并做好预警信息的记录[4]。

（1）实时数据库。作樽樘软件中核心部分，具备历史数据检索功能，一旦出现事故报警处理，存储报警数据信息，实现数据的科学分析和计算，还可以实现I/O数据连接等等。实时数据库中主要由几个部分组成，其一，组态数据库作为该系统中的核心配置，主要是负责记录收集得到的设备运行情况，将数据属性和相关性进行分析，为后续数据库系统完善提供数据支撑；其二，事件库则是在事故报警中的数据信息，可以自动化处理紧急事情；其三，主动规则库，用户可以根据实际需要来选择要监控的事件。

（2）I/O驱动。组态软件的实施数据库主要是为了实现设备之间的通信连接，实现资源信息的共享和交换，I/O驱动是设备交互的桥梁，实时性和可靠性是数据库正常运行的首要前提，为了确保数据信息的正常传输，应统一硬件设备结构。DCS和PLC控制设备；Etherent、Profibus现场总线通信接口装置；PC总线工业计算机板卡装置。

2.3 关键技术设备

煤矿综合自动化系统中主要包括环网交换机、综合接入网关设备，其中环网交换机则是构建矿井工业网络系统的主要设备，自身具有十分突出的特性，电源输入范围广、电源波动范围大以及容易安装和检修等优势，能够更好的适应恶劣环境。综合接入网关则是实现监测系统互联和分站接入功能的装置，将现场总线信息数据收集到特高新网络中，借助光纤传输到系统中，较之传统的监控系统而言，有效改善了监控系统封闭性缺陷。

3 结束语

综上所述，煤矿作为推动社会经济持续增长的重要动力，逐渐进入到深井作业阶段，对于开采技术和工艺提出了更高的要求。应用信息化技术，建立煤矿综合自动化系统可以实时监控井下生产情况，实现生产活动的统一调度和安排，降低人工管理可能存在的失误可能性，提升工作成效。与此同时，井下一旦出现安全隐患和异常现象，及时发出预警信号，实现工作面电、瓦斯控制，分析潜在的爆炸情况，提高矿井自动化管理水平。

参考文献

[1]史丽萍，王攀攀，张广龙，等.多协议以太网网关在煤矿综合自动化系统的研究与开发[J].继电器，2014，35（24）：43-47.

[2]罗驱波，孙彦景，钱建生，等.煤矿综合自动化系统的研究与设计[J].矿业安全与环保，2012，35（3）：4-7.