数据通信论文精选(九篇)
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第1篇：数据通信论文范文
关键词：DSP/BIOS管道流I/O主机
引言
对于数字信号处理应用来说，数据的通信很关键。在TI公司的DSP/BIOS环境下有3种通信方式，即基于管道（PIP，pipe）的通信、基于流（SIO，streamI/O）通道的通信以及基于主机（HST，host）通道的通信。每一种通信方式都是通过调度其相应的内核对象来完成的。DSP/BIOS提供了管理每一种通信方式的模块及相应地API调用，通过这些模块及调用，可以完成DSP环境下的输入/输出（I/O）。本文在对各种通信方式进行简要介绍的基础上,对各种通信方式进行比较，并给出利用PIP对象进行数据通信的1个例子。
1通信方式简介
（1）主机通信
主机通信方式下，由HST对象完成主机与目标机之间的通信。HST对象静态配置为输入/输出，每一个HST对象内部是用数据管道对象来实现的。
开发DSP应用时，可以应用HST对象来模仿数据流和测试程序算法对数据的处理。在程序开发的早期，特别是在测试信号处理算法时，程序使用输入通道对象访问来自主机文件中的数据，以及使用输出通道对象把算法处理过的结果反馈回主机一侧，以供查验或比较。在程序开发的后期，当算法开发完毕时，可以把HST对象改回到PIP对象，通过利用PIP对象完成外设真实数据与目标应用程序之间的通信。
（2）管道通信
管道（PIP）对象用于管理块I/O（也称为基于流的I/O或者异步I/O）。每一个PIP对象维护着一个分为固定数量和固定大小的缓冲区（称为帧）。所有的I/O操作在每一刻只处理1帧。尽管每一帧长度是固定的，但是应用程序可以在每一帧中放置可变数量的数据（但不能超过最大值）。管道有两端，一端为写线程，一端为读线程。写线程一端用于向管道中添加数据，读线程一端用于从管道中读取数据。管道能够用于在程序内的任意2个线程之间传递数据。经常地，管道的一端由ISR控制，另一端由软件中断函数控制。数据通知函数（也称为回调函数）用于同步数据的传输，包括通知读函数和通知写函数。当读或写1帧数据时，这些函数被触发，以通知程序有空闲帧或者有数据可以利用。
（3）流通信
流是一个通道，通过它，数据在应用程序与I/O设备之间传输。流通道可以是只读的（用于输入）或者只写的（用于输出）。它对所有I/O设备提供了一个简单通用接口，允许应用程序完全不用考虑每个设备操作的细节。流I/O的一个重要方面是它的异步特性。当应用程序正在处理当前缓冲区时，一个新的输入缓冲区正在被添充和以前的缓冲区正在被输出。流交换的是指针而不是数据，这就大大减少了开销，使得程序更能满足实时约束的要求。流模块（SIO）通过驱动程序来与不同类型的设备打交道。驱动程序由DEV（Device）模块管理。
设备驱动程序是管理一类设备的软件模块。这些模块遵从通用接口（由DEV提供），因此，流函数能够发出普通请求。图1给出了流与设备之间的交互示意图。
（4）各种通信方式比较
DSP/BIOS支持两种不同的数据传输模型，一种是管道模型，由PIP与HST模块使用；另一种是流模型，由SIO与DEV模块使用。2个模型都要求1个管道或者流具有1个读线程和1个写线程。2个模型都通过拷贝指针而不是数据来完成数据的拷贝。一般来说，管道模型支持低级通信，而流模型支持高级的、与设备无关的I/O。具体情况如表1所列。
表1DSP/BIOS环境下通信方式的比较
管道对象（PIP与HST）流对象（SIO与DEV）程序员必须创建自己的驱动程序提供了一种创建设备驱动程序的更加结构化方法读/写线程可以是任意线程类型或者主机PC一端必须由使用SIO调用的任务（TSK）来处理，另一端必须由使用Dxx调用的HWI处理PIP函数是非阻塞的，程序在管道写或读之间必须进行检查，以确保缓冲区可利用SIO_put、SIO_get和SIO_reclaim是阻塞函数（SIO）_issue是非阻塞函数）使用更少的内存，一般较快更加灵活，使用简单每个管道拥有自己的缓冲区缓冲区能够从一个流传输到另一个流而不用拷贝管道必须使用配置工具静态地配置流可以在运行时刻创建或者使用配置工具静态地配置对推栈设备（stackingdevic）没有内建地支持提供对堆栈设备（stackingdevic）的支持使用HST（内部PIP实现）使得主机与目标机的通信容易起来DSP/BIO提供了大量的设备驱动程序
2基于管道通信的一个例子
在基于以上分析的基础上，给出利用管道进行通信的1个例子。该例是音频处理的一个例子。数据从数据源输入到编码器以后经量化通过串行口输入到目标机，目标机处理完毕后再经串行口发送到编码器，由编码器经扬声器输出。图2给出数据的流程图。
（1）管道设计
该例中，设计了DSS_rxPipe和DSS_txPipe两个管道，其中DSS_rxPipe用于数据的接收，DSS_txPipe用于数据的发送。
（2）线程设计
由于每个管道分别对应1个读写线程，因此，发送管道与接收管道总共需要4个读写线程。本例中为了简化设计，只设计了2个线程。其中，音频处理函数（设计为软件中断SWI）既作为接收管道的读线程又作为发送管道的写线程；串行口接收中断处理服务例程ISR既作为接收管道的写线程又作为发送管道的读线程。
每次中断发生时，串行口中断服务例程（ISR）把数据接收寄存器（DRR）中的数据字（32位）拷贝到数据接收管道的一空闲帧中。当1帧被填满时，ISR把该满帧写到数据接收管道中（通过调用PIP_put），供该管道的读线程（即
音频处理函数）读取。音频处理函数执行时，它读取接收管道中的一满帧，处理完毕后再把它写到发送管道的一空闲帧中，供该管道的读线程（即ISR）发送。每次ISR触发时，它从发送管道中读取一满帧（若有的话），并每次32位字地发向串行口发送寄存器（DXR）直到1帧中的所有数据发送完毕。然后，该空闲帧被回收到发送管道，供音频处理函数（即该管道的写线程使用）。需要注意的是，由于例子当中发送速率与接收速率一样，因此，中断处理函数不但负责数据的接收也负责数据的发送，并且每次中断执行时只发送1个32位字。
（3）需注意的问题
PIP_alloc和PIP_put由PIP对象的写线程调用，PIP_get和PIP_free由PIP对象的读线程调用，这种调用顺序是非常重要的。若打乱这种调用顺序，将会产生不可预测的后果。因此，每一次对PIP_alloc的调用都要跟着对PIP_put的调用才能继续调用PIP_alloc；对于PIP_get，情况也是如此。
另外，为了避免PIP调用过程中产生递归，作为通知读/写函数的一部分，应该避免调用PIPAPI函数。如果为了效率起见必须要这样做，那么对诸如此类的调用应该加以保护，以阻止同一管道对象的重入以及错误的PIPAPI调用顺序。例如，在发送管道的通知读函数以及接收管道的通知写函数的开始部分，我们添加了如下语句，以避免递归调用：
staticIntnested=0；
…
if(nested){/*防止由于调用PIP_get函数而产生的递归调用*/
return；
}
nested=1；
…
第2篇：数据通信论文范文
近年来，研究者们主要围绕Ajax的客户端编程模式、数据交换格式、数据压缩、客户端解析效率等方面对其性能优化进行了广泛的研究，取得了一定的成果。文献［4］比较了Ajax分别以XML和JSON为数据负载时的响应数据量、客户端解析效率及安全性，提出了Ajax以XML和JSON为数据载体时的应用场合;文献［5］着重从HTML、XML、JSON三种数据传输格式的对象解析入手，分析了在不同环境下使用不同数据传输格式对Ajax应用实时性响应的影响，提出JSON在不增加冗余的同时解析也比前两者容易;文献［2］基于传统Web应用模型的通信缺陷并结合Ajax工作原理，提出基于HTTP数据压缩和缓存的方法提高网络响应速度和Ajax框架性能。这些研究成果表明基于JSON的Ajax数据通信量、传输速度、解析效率都要高于同等条件下以XML和HTTP为载体的Web通信。因此，将不同的Ajax数据负载转换为JSON格式是优化Ajax数据响应性能的一种有效方法。文献［6］提出了在Web服务器的业务逻辑层实现以XML为载体的Ajax的数据转为JSON格式的方法，有效地提高了系统的传输效率;文献［7］通过分析JSON文法并建立对象导航图，提出了一种透明地将Java对象序列化为JSON表达式的算法，利用JavaScript引擎解析JSON响应，有效解决了解析XML所造成的缺陷。通过对以上研究的分析，可以看出目前对Ajax数据通信性能优化的方法主要集中在不同场合选择不同数据负载形式的策略上。虽然在基于JSON一定能提高Ajax数据通信效率上达成了共识，但还没有研究对服务器如何直接以JSON格式为载体响应Ajax引擎请求数据的实现方法进行探讨，一般都是研究以JSON作为一种中间转换格式进行数据传输。这种方式无疑多了一个中间转换的环节，浪费了系统资源，延时了数据响应时间，降低了用户的体验度。因此，研究服务器端应答Ajax引擎请求数据的结构及有效的实现应答数据转换为JSON格式的方法以提高Ajax数据传输和解析的效率具有重要的意义。
2基于JSON的Ajax数据通信快速算法
本文算法的基本思想是以JSON格式为参照，分析服务器应答Ajax引擎请求数据的结构，设计应答数据JSON序列化的有限状态机模型，基于此模型实现应答数据向JSON格式的转换，从而降低Ajax的通信数据量，减少客户端因JavaScript不能直接解析XML所占用的系统资源和无用解析计算，大大提高Ajax的数据传输效率和响应速度，使客户端拥有良好的用户体验度。
2．1JSON文法JSON是一种轻量级独立于编程语言的文本型数据传输格式。它采用JavaScript的子集StandardECMA-262第3版实现，能被所有的浏览器支持，不依赖第三方工具直接使用JavaScript解析，易于人们阅读和编写，也便于机器解析［8］。JSON建构于两种结构［9］:(1)对象:一个无序的“名称/值”对的集合。每个对象以“{”、“}”作为始、终标志，“名称”和“值”分别用‘“”’括住，两者间用“:”间隔，不同的“名称/值”对间用“，”分隔，如图1所示。从JSON的文法不难看出，JSON中的标签完全用于描述数据，不负责引导客户端浏览器显示的是格式化功能，是能实现服务器与客户端之间更简洁数据传递的主要原因。因此，JSON广泛用于Web客户端表现层数据描述和交换的载体。
2．2服务器端应答数据结构分析及其JSON序列化方法由于XML是Ajax的标准数据交换格式，已有的基于Ajax的Web应用在服务器端将作为应答的数据对象直接使用XML绑定、传输，如JAXB(JavaArchitectureforXMLBinding)。如果需要使用JSON作为数据交换格式时，再通过JSON编程接口将这些数据对象转换成JSON格式，如图3中带箭头实线所示。由图3可以看出，标准的Ajax基于XML数据传输是一种间接的方式，中间存在大量的数据格式化过程，占用服务器的资源和运算时间较多，降低了整个Ajax系统的数据响应效率。本文的主要工作正是要变间接为直接，将应答数据一步转换为JSON负载。为了实现这个目标，就必须分析应答数据的结构，找出其与JSON数据文法间的映射规律。目前，Web应用主要基于B/S结构，Web服务器的应答数据来源于数据库服务器的查询结果，这些结果以二维表格的形式存储，称之为记录集，实质是数据库服务器上被选中表里数据的一个镜像，如图4所示。也就是说，Web服务器应答的数据结构是一种复合表，一条记录对应一个数据对象，每个数据对象由若干个属性(字段)组成。通过比较可知，Web服务器中应答的记录集与JSON文法规定的数据格式间基本上是直接的映射关系:(1)记录集中的每条记录对应于一个数据对象，恰好与JSON文法中的数组对应，可以实现直接映射;(2)记录集中存储数据对象属性的字段在转换成“名称/值”对时，鉴于对象的属性可能较多，对象名仍然采用属性名，然后将其映射为JSON格式;(3)记录集中存储数据名称和值的字段与JSON文法中的对象的“名称/值”对应，将对象名用“名-value”替代后直接映射;(4)记录集中有些外键字段不能直接映射为JSON中的“名称/值”对，它们在记录集中主要起关联数据对象作用。此时，应该将这些关联字段进行“原子化”处理，将其映射为直接数据对象，再将这些直接数据对象按(1)、(2)、(3)中的方法映射为数组和原子的“名称/值”对对象，并将其作为关联字段所在数据对象的子对象。弄清Web服务器应答Ajax引擎的数据结构及其与JSON文法中定义的数据格式间的映射关系后，设计出应答数据与JSON数据格式间转换的有限状态机模型为M(rj)=(R，I，S，F，O，J)，如图5所示。
2．3客户端JSON反序列化实现客户端反序列化就是将用于传输的流式文本型数据(jstd)转换为JSON对象以便JavaScript解析，这个工作可直接使用JavaScript的eval方法实现，无需借助第三方工具及结构。
3实验设计及结果分析
为了验证本文提出算法的正确性和传输速度快、解析效率高的特点，实验数据集采用RamonLawrence基于Java的DBstats程序通过JDBC连接MicrosoftAccess的Northwind库、UCIKDD、ML库及Internet上的一些公用数据库得到的样例数据［10］，如表2所示。其中，未用比例表示空属性值占所在模式的比例，使用比例表示非空数据值占模式的比例，前者平均约为7．4%，后者平均约为44．8%，能较好地分析数据传输开销和解析效率。基于以上数据集，在相同网络环境下和相同应答数据量的条件下从生成数据负载时间、传输时间和客户端解析数据所用时间三个方面对比Ajax分别基于JSON和XML时数据交互的性能，应答数据集转换成JSON或XML数据负载时间、JSON或XML数据传输时间及客户端解析时间随数据元素个数变化的情况如图6、图7、图8所示。从图6可以看出，本文算法的序列化时间远少于XML序列化的时间。相同数据元素个数的条件下，本文算法平均要快5个/ms。其主要原因是序列化JSON时直接利用JSON对象的字符串型变量直接写入JavaScript，而XML要先生成一个DOM对象再用I/O流写入专门的XML文件，验证了JSON在性能上优于XML的事实。从图7中可看出，在传输相同数据量的条件下，本文算法的数据传输时间明显要少于基于XML的数据负载，平均约快13．85个/ms。其主要原因是本文算法基于的JSON只负载携带数据，而XML除携带数据外还要携带数据在客户端显示的标签，存在大量冗余标记，因此，将同一个元素序列化成XML后的数据量要大于JSON，传输速度当然也要慢些。图8说明本文算法在客户端的速度要明显快于XML，且随着数据的不断增大，优势越来越明显。其原因是因为本文算法基于的JSON负载是基于JavaScript的子集，直接使用浏览器的JavaScript解析，而XML要借助于DOM才能被浏览器解析，而且数据量越大，DOM的结构越负载，解析速度就越慢。综上所述，实验结果表明本文算法无论是在数据传输方面，还是在Web服务器序列化和客户端反序列化方面效率都明显高于基于XML的数据传输，更要高于先序列化为XML再转化为JSON的间接方式，是一种实现Ajax异步数据交互的快速算法。
4结语
第3篇：数据通信论文范文
手机测试
挑战：
中国的手机市场发展迅猛，世界各大手机厂商竞相争夺手机用户。在如此激烈的竞争中，手机的功能日趋丰富，比如摄像头、MP3、FM调频收音机等等。同时，手机通讯协议也层出不穷，GSM、CDMA、GPRS、CDMA2000、EDGE、WCDMA等等。为了应对产品的不断变化，工程师面临着提高效率并缩短产品市场化时间的挑战，他们需要一个灵活而强大的通用测试平台。我们先来看一个通用测试平台针对手机通讯协议的变化而表现出来的优势。大家知道，2G的协议比如GSM和CDMA都已被成功地运用于市场了，而3G的协议比如WCDMA，CDMA2000等等是未来的必然趋势。在从2G到3G的转变中，面临客户群、设备置换、技术的成熟度风险等等问题。运营商希望能够进行平滑的过渡，在不丢失已有手机用户的情况下，首先升级交换网络部分，这使得用户可以使用过渡期的2.5G产品，然后等时机成熟时再升级无线网络部分达到3G的标准。2G的测试仪器已经比较成熟，3G的测试产品正在加紧开发，2.5G的专用测试设备却由于传统仪器制造商考虑到研发成本和市场前景的问题而匮乏。
一家著名的手机制造商制造了支持EDGE(EnhancedDataratesforGSMEvolution)协议的2.5G手机产品，需要针对这一产品的测试方案。EDGE是一个专业协议，由于它的出现时间比较短，了解它的人也比较少，要在短期内构建一个EDGE测试系统是一个巨大的挑战。为了在市场上与同行竞争，需要在一个月内能够使用这套测试设备。
应用方案：
利用TestStand模块化，兼容性强，可自定义的特点，根据生产测试的需要对其进行修改与完善，并结合LabVIEW，GPIB卡，以及相应的测试仪器，创建百分之百符合自己需要的CDMA基站测试系统。
使用的产品：
硬件上整个系统包含了一个PXI机箱，其中有：
NIPXI-8186摘要：MSM6882是日本OKI公司生产的、采用最小频移键控方法的数据调制解调器。该器件内含接收、发送和时钟产生电路，且数据传输波特率可在1200bps和2400bps中选择。文中介绍了MSM6882的主要性能和工作原理，给出了MSM6882在无线通信中的应用电路设计。
关键词：MSM6882；最小频移键控；无线数据通信
1引言
计算机与数据终端的普及使得无线数据通信技术在很多领域得到广泛应用。在无线数据传输设备中，调制解调器是不可缺少的一环。调制解调器的调制方式主要有频移键控（FSK）、相对相移键控（DPSK）等，其中最小频移键控（MSK）调制方式是FSK方式中较好的一种。MSK调制方式是连续相位频率键控（CP－FSK）方式的特殊情况，其调制系数为0．5。MSK信号在码元转换瞬间没有相位突变，因而信号频谱在频带之外的滚降会加快，占用频带比PSK信号窄，但却具有与PSK相同的性能，非常适合在无线通信中使用。
MSM6882是日本OKI公司生产的采用MSK调制方式的调制解调芯片。它的工作温度为－25℃～70℃，采用DIP22或SOC24封装，其主要特点如下：
片内滤波器采用开关电容结构；
数据传送波特率1200／2400bps可选；
片内发送滤波器可作为音频信号滤波器单独使用；
接收定时再生电路有两种同步方式供用户选择；
片内集成有振荡电路；
调制可采用正弦或余弦方式；
采用单5V电源供电（MSM6882－5）。
2MSM6882的引脚功能
MSM6882的引脚排列如图1所示，其引脚功能描述如下：
X1、X2：晶体输入脚。当外接时钟时，X1悬空。
MCS：时钟频率选择端。该脚为“0”时，外部晶振或时钟选择3．6864MHz，为“1”时，外部晶振或时钟选择7．3728MHz。
ME：调制器使能端。该端为“0”时，TI脚与发送低通滤波器相连，为“1”时，调制器与发送低通滤波器相连。
SD：发送数据输入脚。
ST：发送时钟输出脚。使用时可用ST信号的上升沿同步SD脚的信号。
SIN：正弦调制方式选择。
PRE：发送数据预置选择。为“0”时，SD脚信号输出至AO脚。
BR：波特率选择位。其选择方式见表1所列。
表1波特率选择表
时钟频率（MHz）MCSBR波特率（bps）
7.3728112400
101200
3.6864001200
SG：片内模拟信号地。
GND：芯片电源地。
TI：音频信号输入。
AO：调制信号输出。
AI：解调信号输入。
CDT，CDO：芯片测试脚。正常使用时，CDT脚应接地，CDO脚悬空。
RD：接收数据端。经解调后的信号由此脚串行输出。
RT：接收数据时钟。使用时可用RT信号的下降沿同步RD脚数据。
CF：快速锁相控制。该端为“1”时，RD脚和RT脚的输出信号相位差大于22．5°，相位校正将快速完成；如果相位差小于22．5°，相位校正以低速进行。而在该脚为“0”时，无论RD脚和RT脚的输出信号相位差为多少，相位校正均以低速进行。通常情况下该脚接高电平，即选择快速锁相方式。
CT：同步方式选择。为“0”时，锁相环在50比特内完成相位同步。为“1”时，锁相环在18比特内完成相位同步。
FT：自环测试控制。通常接高电平。
VDD：芯片电源端口。
3MSM6882的内部结构原理
MSM6882的内部结构如图2所示。该电路主要由三个部分组成：发送电路、接收电路和时钟发生电路。发送电路包括调制器、发送低通滤波器和两个RC低通滤波器。它在PRE和SIN输入信号控制下可完成对输入二进制数据的调制或输入音频信号的滤波。在完成调制功能时，首先由调制器将输入数据调制为MSK信号，再由发送滤波器和两个RC低通滤波器滤除高频分量并加以平滑后，输出到线路上。在完成音频滤波功能时，发送滤波器将与调制器断开而与TI端接通，从而直接将输入的音频信号滤波并送至线路。
接收电路由RC低通滤波器、混频器、接收带通滤波器、限幅器、采样保持电路、延迟检测器、检测后置滤波器和定时再生器组成。接收信号经接收滤波器滤除杂波后，可由限幅器和采样保持电路变换为方波信号输入延迟检测器。然后由延迟检测器恢复出解调数据，经检测滤波送入定时再生电路以提取接收时钟，最后将接收时钟和解调数据输出。
图3
时钟发生电路可为整个电路提供时序信号。
4应用电路
图3给出了MSM6882的实际应用电路。此电路的通信波特率为1200bps，由于MSM6882的发送数据和接收数据均需要有同步时钟来同步，因此应选择82C51异步串行通信接口芯片来使MSM6882与AT89S52微处理器相连接。通过AT82C51的RTS脚可控制电台的PTT，而RTS则通过反相信号控制MSM6882的发送使能。电台的SPK脚和MIC脚通过各自的耦合回路与MSM6882的AI脚和AO脚相连。在设计时，82C51单片机CLK脚的输入时钟周期应在0．42μs到1．35μs范围内，否则芯片可能不能正常工作。由于MSM6882的AO脚的输出电平较高，因此，通过可调电阻W1可调节调制信号输入到电台的幅值。从电台接口出来的SPK信号一路经信号限幅后送入MSM6882的AI脚，另外一路经放大、检波、幅值比较后送入82C51的DSR脚，以作为载波检测信号。同时，通过W2调节载波检测信号的灵敏度。当系统检测到该信号时，可以采取延时发送的方式来避免同频干扰和信道阻塞。对82C51的操作方法可参考相关书籍，这里不再重复。对于抗干扰性要求较高的场合，电台和调制解调器之间可采取加入传输线变压器的方法将两端的电信号进行隔离，由于篇幅所限，这里不再赘述。
P操作系统
NIPXI-5660
2.7GHzRF信号分析仪，9kHz到2.7GHz，20MHz实时带宽，80dB真实动态范围
NIPXI-5670
RF信号源，250kHz到2.7GHz，16位，100MS/s任意波形发生，22MHz实时带宽
NIPXI-5122
14位数字化仪，100MS/s实时采样，2GS/s随机间隔采样，100MHz带宽
NIPXI-4070
6位半数字万用表，6ppm精度
其中，NIPXI-5660被用作矢量信号分析仪，NIPXI-5670被用作射频信号源，NIPXI-5122被用作示波器，NIPXI-4070被用作数字万用表。
软件上使用了LabVIEW图像化开发环境和NI-DAQmx驱动程序。
第4篇：数据通信论文范文
关键词：BACnet智能建筑楼宇自动化面向对象
随着计算机、通信、控制和图形显示技术即4C技术的快速发展和全球对信息高速公路的大力建设，智能建筑，这个数字化、网络化和信息化的结合产物开始进入人们的视野。然而，如今智能建筑内各种控制功能变得愈发强大而复杂，致使不同厂商生产的设备使用于同一建筑物内，但各个厂商基本上都是开发自己专有的通信协议，于是各式各样的通信协议和设备给智能建筑的系统集成及管理使用带来诸多不便，用户处于受制于厂商而使造价提高、使用和维护费用增加的境地。所以制定一个开放的、统一的通信协议标准，并形成即插即用（plugandplay）的环境，就成为十分迫切需要解决的问题。
目前，在智能建筑领域，现场总线和通信协议主要有：（1）最初应用于工业控制领域的总线协议，如具有代表性的Profibus总线、Lonworks总线、CAN总线等；（2）专门针对智能建筑的总线和通信协议，如美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。本文就其中的BACnet作详细介绍。
图1BACnet的体系结构层次图
1BACnet协议概述
楼宇自动控制网络数据通信协议BACnet（AData
CommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNetwork）由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会135P于1995年6月正式通过制定。标准编号为ANSI／ASHRAEStandardl35－1995，同年12月正式成为美国国家标准，并得到欧盟标准委员会的承认，成为欧盟标准草案。2000年1月ISO组织TC205委员会的15个国家（中国、法国、日本、英国、美国等）的代表一致通过决议，将BACnet作为“委员会草案”进行广泛评议，适当修改后列为“国际标准化草案”，最后成为国际标准。
一般楼宇自控设备从功能上讲分为两部分：一部分专门处理设备的控制功能；另一部分专门处理设备的数据通信功能。而BACnet就是要建立一种统一的数据通信标准，使得设备可以互操作。BACnet协议只是规定了设备之间通信的规则，并不涉及实现细节。
BACnet协议模型为：（1）所有的网络设备，除基于MS／TP协议的以外，都是完全对等的（peertopeer）；（2）每个设备都是一个“对象”的实体，每个对象用其“属性”描述，并提供了在网络中识别和访问设备的方法；设备相互通信是通过读／写某些设备对象的属性，以及利用协议提供的“服务”完成；（3）设备的完善性（Sophistication），即其实现服务请求或理解对象类型种类的能力，由设备的“一致性类别”（ConformanceClass）所反映。
1．1BACnet的体系结构
BACnet是一种针对智能建筑的开放性的网络协议，遵循OSI模型体系结构，BACnet体系结构层次图如图1所示。BACnet协议从硬／软件实现、数据传输速率、系统兼容和网络应用等几方面考虑，目前支持五种组合类型的数据链路／物理层规范。其中主从／令牌传递（MS／TP）协议是专门针对楼宇自控设备设计的数据链路规范。BACnet在物理介质上，支持双绞线、同轴电缆和光缆。在拓扑结构上，支持星型和总线拓扑。
BACnet没有严格规定网络拓扑结构，如图2所示。其中：网段（Segment）是多个物理网段通过中继器（R）连接形成的段落区间；网络是多个网段通过网桥（B）连接而成的，每个网络都形成一个MAC地址域；BACnet／Internet网络是将使用不同局域网技术的多个网络用路由器（RT）互联起来形成的网际网。
在BACnet拓扑中设备之间只存在一条逻辑通路，无需广域网的最优路由算法；其次，BACnet具有单一的局部地址空间，所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议，向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。
网络层通过“路由器”实现两个或多个异类BACnet局域网（不同的数链层）的连接，并通过协议报文进行“路由器”的自动配置、路由表维护和拥塞控制。BACnet路由器与每个网络的连接处称为一个“端口”。路由表中包含端口的下列项目：（1）端口所连接网络的MAC地址和网络号；（2）端口可到达网络的网络号列表及与这些网络的连接状态。图2中，“1／2RT”是半路由器，由PTP连接形成一个完整的BACnet路由器，即BACnet网际网将广域网技术向应用层屏蔽。
BACnet应用层即BACnet应用实体，通过API（应用编程接口）为上层应用程序服务，并与对等应用层实体通信。应用实体由两部分组成：用户单元和应用服务单元（ASE）。ASE是一组特定内容的应用服务。而用户单元支持本地API、保存事务处理上下文信息、产生请求ID、记录ID对应的应用服务响应、维护超时重传机制所需的计数器以及将设备行为要求映射为对象。
BACnet应用层提供证实和非证实两种类型的服务。BACnet定义了四种服务原语：请求、指示、响应和证实，它们通过应用层协议数据单元（APDU）传递。由于BACnet建立在无连接的通信模式上，所以OSI模型提供端到端服务的传输层部分简化功能也由应用层实现，分别为：可靠的端到端传输和差错校验；报文分段和流量控制；报文重组和序列控制。
1．2BACnet的对象、服务和功能组
BACnet采用面向对象技术，借此提供一种表示楼宇自控设备的标准。在BACnet中，对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构，网络设备通过读取、修改封装在应用层APDU中的对象数据结构，实现互操作。BACnet目前定义了18个对象，如表1所示，每个对象都必须有三个属性：对象标志符（Object＿Identifier）、对象名称（Object＿Name）和对象类型（Object＿Type）。其中，对象标志符用来唯一标识对象；BACnet设备可以通过广播自身包含的某个对象的对象名称，与包含相关对象的设备建立联系。BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”，通过对其属性的读取可以让网络获得设备的全部信息。
表1BACnet对象
对象名称应用举例
01模拟输入AnalogInput模拟传感器输入如机械开关On/Off输入
02模拟输出AnalogOutput模拟控制量输出
03模拟值AnalogValue模拟控制设备参数如设备阀值
04数字输入BinaryInput数字传感器输入如电子开关On/Off输入
05数字输出BinaryOutput继电器输出
06数字值BinaryValue数字控制系统参数
07命令Command向多设备多对象写多值如日期设置
08日历表Calender程序定义的事件执行日期列表
09时间表Schedule周期操作时间表
10事件登记EventEnrollment描述错误状态事件如输入值超界或报警事件。通知一个设备对象，也可通过“通知类”对象通知多设备对象
11文件File允许访问（读/写）设备支持的数据文件
12组Group提供单一操作下访问多对象多属性
13环Loop提供访问一个“控制环”的标准化操作
14多态输入Multi-stateOutput表述多状态处理程序的状况，如制冷设备开、关和除霜循环
15多态输出Multi-stateOutput表述多状态处理程序的期望状态，如制冷设备开始冷却、除霜的时间
16通知类NotificationClass包含一个设备列表，配合“事件登记”对象将报警报文发送给多设备
17程序Program允许设备应用程序开始和停止、装载和卸载，并报告程序当前状态
18设备Device其属性表示设备支持的对象和服务以及设备商和固件版本等信息
在BACnet中，把对象的方法称为服务，对象及其属性提供了对一个楼宇自控设备“网络可见信息”的抽象描述，而服务提供了如何访问和操作这些信息的命令和方法。BACnet设备通过在网络中传递服务请求和服务应答报文实现服务。BACnet定义了35种服务，并将其划分为6个类别：（1）报警与事件服务（AlarmandEventServices）包含8种服务处理环境状态的变化，提供了BACnet设备预设的请求值改变通告、请求报警或事件状态摘要、发送报警或事件通知、收到报警通知确认等方法；（2）文件访问服务（FileAccessServices）包含2种服务，提供读写文件的方法，包括上／下载控制程序和数据库的能力；（3）对象访问服务（ObjectAccessServices）包含9种服务，提供了读、修改和写属性值以及增删对象的方法；（4）远程设备管理服务（RemoteDeviceManagementServices）包含11种服务，提供对BACnet设备进行维护和故障检测的工具、方法；（5）虚拟终端服务（VirtualTerminalServices）包含3种服务，提供了一种面向字符的数据双向交换机制，使其他具有专有特性的楼宇自控设备成为一个BACnet虚拟终端并使BACnet网络能对其进行重构；（6）网络安全服务（NetworkSecurityServices）包含2种服务，提供对等实体验证、数据源验证、操作者验证和数据加密等功能。
BACnet功能组规定了实现特定控制功能所需的对象和服务的组合。BACnet已定义了13个功能组，包括时钟功能组、事件响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。
1．3BACnet设备级别和设备等级说明
在实际的楼宇自动化系统中，没有必要也不可能所有的设备都支持、包含上述所有的对象和服务。因此，BACnet定义了6个一致性类别（设备级别）。一致性类别的分级编号为1～6，最低级别是类别l。每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集，且包含低级别的所有服务。
为了帮助用户和工程人员确定不同BACnet设备之间的互操作性，需要厂商为每个设备提供标准格式文件以标识设备中己实现的BACnet标准的内容，即文件需包括设备符合BACnet等级的说明。这个文件就是PICS（ProtocolImplementationConformanceStatement），它包括：（1）标识厂商和描述设备的基本信息；（2）设备符合BACnet的级别；（3）设备所支持的功能组；（4）设备所支持的基于标准或专有的服务，设备启动或响应服务请求的能力；（5）设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述；（6）设备支持的数据链路技术；（7）设备支持的分段请求和响应。
2BACnet的互联网扩展
目前，BACnet标准使用两种技术实现与Internet的互联。第一种技术附件H中称之为“隧道”技术，并将其设备称之为分组封装／拆装设备，简称PAD。其作用就像一个网关／路由器，这在图2中两个半路由器连接广域网形成一个完全的BACnet路由器有所体现。第二种技术附件J中称之为BACnet／IP，设备直接封装IP帧／包在BACnet网络和Internet上传输。
PAD将BACnet报文数据封装在IP协议数据包内传输，在目的BACnet网络解封。因此每个连接Internet的BACnet网络都要配置PAD网关／路由器。它可以是一个单独的设备，也可以是某种楼宇控制设备功能的一部分。
第5篇：数据通信论文范文
选择最佳的位置，调节载波频率配置，均衡交通分配，提高网络质量。为了获得最佳的覆盖以及良好的维护，确保设备完好率；但要提高网络质量和优化网络参数，只做优化的功能，不能充分体现基于网络的维护。对企业服务、维护客户服务、维护的最终目标是为互联网用户提供高质量的网络服务，最终的目标只能通过优化网络维护的实施，维护工作具有重要的现实意义。在传输网络的建设和运营多年后，会出现一些问题，如设备老化，传输质量和传输速率不能满足业务需求；网络的拓扑结构是不科学的，网络维护困难，企业不能满足安全需求；网络资源的低利用率，网络管理有待加强。
基础维护做的好，可确保设备完好率，要提高网络质量，必须要优化网络参数，即进行无线通信网络优化。只有搞好无线通信网络优化才能使基础维护的成效得以充分体现。维护为经营服务，经营为用户服务，维护的最终目标是为网上用户提供高质量的网络服务，而只有通过无线通信网络优化才能实现维护的最终目标，维护工作才有实际的意义。
二、提高数据通信效率与质量
目前，最大的困难是无线数据传输，数据传输和接收节点的移动，其移动速度会更快，这是因为在高速数据传输信道的功率波动的条件。换句话说，发射机可以有一个强大的能力来传输信号发送消息，但由于发射机和转播是在快速移动的状态信息可能会被削弱，实际到达时间和削弱信息可能导致信息失真。为了解决这个问题，一个科学和计算机工程活动，亚力山大海伦和其他研究人员，北卡罗来那大学教授想出了一个办法来提高每个节点在整个网络的数据传输能力，选择最佳路径；同时选择最可靠的数据传输。海伦说“我们的目标是获得最大的数据传输速度快，且不会使信号失真。”当一个节点需要发送信息，首先需要计算从中继接收数据的强度，然后将这些数据转化成一个算法，通过计算，可以预测一个继电器是在信息的传输。此外，中继传输的强度，该算法可以看出哪一个中继节点可以发送数据。如果一个中继传输太多太快，信息和数据的质量将受到影响，同时如果数据传输速度太慢，网络将无法运行，无法提高效率高。
三、结束语
第6篇：数据通信论文范文
系统构成
随着CDMA技术的发展及应用，近年来以CDMA网络作为无线数据传输的平台，也被应用到了海洋资料浮标上。将CDMA数据终端和数据接收中心接入到CDMA网络平台中来实现浮标数据的传输。浮标总体系统框架如图1所示。
浮标系统通讯部分包含了浮标端的数据发射终端和浮标数据接收处理端的数据接收中心。浮标数据发射终端DTU硬件组成部分主要包括CPU控制模块、无线通讯模块以及电源模块等。CD-MADTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统，从硬件上，它可看作是嵌入式PC与无线CDMAMODEM的结合;它具备CDMA拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。并且提供串口数据双向转换功能。另外DTU采用了心跳包，可保持永久在线。浮标数据接收处理端的数据接收中心包括接收系统和数据库。
系统方案
本系统采用点对点数据传输方式。CDMADTU开机之后自动连接到CDMA网络中，并与数据中心建立通信链路。CDMADTU通过串口将数据从数据采集处理系统读入，然后对数据打包，使用AT指令以报文形式通过网络发送到具有固定公网IP的数据中心。数据接收中心通过网络接收到数据后，然后对数据解析。数据解析后，显示数据并存储数据。
资料浮标数据中心软件设计
1接收系统软件设计
浮标数据接收中心安装在具有固定公网IP的电脑上，本系统采用专线。若中心电脑是通过路由器上网的，在路由器上要设置数据转发。数据接收中心包含三个方面:数据通信、数据处理及系统配置。上位机软件采用VisualC++进行编程。程序采用了UML建模思想。一是根据采集的参数设计了各个参数组件，如气温、气压等控件。在主程序中调用参数组件显示接收到的数据。二是状态机的设计。根据接收情况分为不同处理方式。
CDMA接收程序中，读取DTU发送的数据包有三种方式:阻塞、非阻塞及消息模式。文中采用消息模式。消息模式基于windows的消息机制，启动服务的时候DSC需要传输一个窗口句柄、一个消息类型给开发包，同时窗口实现一个消息处理函数来处理该消息类型。开发包在收到数据的时候，将向触发消息函数，通过消息函数自动完成数据的读取、处理过程的流程。数据通信子程序的流程图如图2所示：在数据通信模块与数据处理模块关联中，文中采用了有限状态机FSM思想。有限状态机的工作原理为发生事件(event)后，根据当前状态(current_state)，决定执行的动作(action)，并设置下一个状态号(next_state)。
本程序采用switchcaseFSM。数据处理软件设计流程如图3所示，其中数据处理程序中还包含了波浪主波向确定方法，即对十六个采样点采用加权平均的方式求出主波向。系统配置:通过查询，可以获得浮标主机参数配置，同时也可以通过无线网络设定浮标各个传感器的工作模式。包括采样间隔、发送数据时间、是整点发送还是半点发送。
2数据库
数据库系统包括两个部分:实时数据存储、数据查询和数据管理。实时数据存储:系统整点接收到数据后，不仅在实时界面显示浮标各参数数据。同时为了清晰地看出浮标参数的变化，添加了参数的曲线示意图。而且对整点接收到的数据存入到数据库中，同时根据库中已存数据，进行日统计数据的输出显示。由于浮标存储的数据不是大容量数据，而access数据库操作简洁、方便，不用依赖Server也可以对数据进行操作，因此本系统采用了access数据库存储数据。数据查询:可以查询某个时间段的数据。同时也可以导入到excel表格中。加以改进可以生成每月浮标数据报表。
数据管理:由于实时显示的只是各整点的数据，而中间采样点的数据是以二进制文件存储在计算机中的，要想直观查看采样点数据，就必须对数据进行处理，因此在数据管理中可以看到采样点数据原始数据及处理后的数据。数据管理模块还可以扩展插入、删除数据库数据操作等。
资料浮标数据对比及结论
为了测试浮标的整体性能，海洋监测实验室于2011年8月在上海芦潮港海洋站附近布放SZF型多功能波浪浮标一套，与芦潮港海洋观测站进行一个星期的比测。其气象数据对比图如图4、5所示。从上述对比曲线可以看出，浮标测得的气象数据和海洋站测得的数据基本一致。2012年3月13日至17日于象山海域使用波浪骑士进行了波浪比测试验，其对比结果如表1。国外主波向计算一般采用画方向谱然后分析得到主波向。国内对方向谱研究也有一定成果。如管长龙等研究的扩展本征矢法(EEV)等，文中也对波浪谱进行了分析，结果基本符合要求。
第7篇：数据通信论文范文
信息安全体系模型由基础安全设施、信息安全管理、安全技术支撑和安全保障服务四个层面构成，为事后数据处理系统提供全面的安全体系保障。•基础安全设施：基础安全设施为数据处理系统信息安全体系建立一个可相互信任的环境，是其他安全技术实施的基础。基础安全设施以PKI（公钥基础设施）／PMI（特权管理基础设施）／KMI（密钥基础设施）技术为核心，实现证书认证、权限管理、密钥管理、可信时间戳、密码服务等功能。•信息安全管理：在数据处理系统信息安全体系中，管理占有相当大的比重。信息安全管理包括策略管理、组织管理、制度管理、网络管理、设备管理、系统管理、病毒管理、介质管理、安全审计管理等功能。•安全技术支撑：利用各类安全产品和技术建立起事后数据处理安全技术支撑平台。安全技术支撑包括物理安全、运行安全和信息安全。物理安全包括环境安全、设备安全和介质安全；运行安全采用防病毒、入侵检测和代码防护等成熟技术对网络进行防护；信息安全包括访问控制、信息加密、电磁泄漏发射防护、安全审计、数据库安全等功能。•安全保障服务：安全保障服务确保在出现自然灾害、系统崩溃、网络攻击或硬件故障下，事后数据处理系统得以快速响应和恢复，并定期进行安全培训服务，建立安全可靠的服务保障机制。
2体系划分
2.1基础安全设施
事后数据处理系统基础安全设施是以PKI／PMI／KMI技术为基础而构建的证书认证、权限管理、密钥管理和密码服务等基础设施。基础安全设施提供的技术支撑适用于整个事后数据处理系统，具有通用性。基础安全设施的技术运行和管理具有相对的独立性。1）证书认证证书认证是对数字证书进行全过程的安全管理。由证书签发、密钥管理、证书管理、本地注册、证书／证书撤销列表查询、远程注册等部分构成。2）权限管理权限管理是信息安全体系基础安全设施的重要组成部分。它采用基于角色的访问控制技术，通过分级的、自上而下的权限管理职能的划分和委派，建立统一的特权管理基础设施，在统一的授权管理策略的指导下实现分布式的权限管理。权限管理能够按照统一的策略实现层次化的信息资源结构和关系的描述和管理，提供统一的、基于角色和用户组的授权管理，对授权管理和访问控制决策策略进行统一的描述、管理和实施。建立统一的权限管理，不仅能够解决面向单独业务系统或软件平台设计的权限管理机制带来的权限定义和划分不统一、各访问控制点安全策略不一致、管理操作冗余、管理复杂等问题，还能够提高授权的可管理性，降低授权管理的复杂度和管理成本，方便应用系统的开发，提高整个系统的安全性和可用性。3）密钥管理密钥管理是指密钥管理基础设施，为基础安全设施提供支持，并提供证书密钥的生成、存储、认证、分发、查询、注销、归档及恢复等管理服务。密钥管理与证书认证服务按照“统一规划、同步建设、独立设置、分别管理、有机结合”的原则进行建设和管理，由指定专人维护管理。密钥管理与证书认证是分别设立，各自管理，紧密联系，共同组成一个完整的数字证书认证系统。密钥管理主要为证书认证提供用户需要的加密用的公／私密钥对，并为用户提供密钥恢复服务。4）密码服务密码服务要构建一个相对独立的、可信的计算环境，进行安全密码算法处理。根据系统规模，可采用集中式或分布式计算技术，系统性能动态可扩展。事后数据处理系统采用集中式计算技术。
2.2安全技术支撑
安全技术支撑是利用各类安全产品和技术建立起安全技术支撑平台。安全技术支撑包括物理安全、运行安全和信息安全。物理安全包括环境安全、设备安全和介质安全；运行安全包括防病毒、入侵检测和代码防护等；信息安全包括访问控制、信息加密、电磁泄漏发射防护、安全审计、数据库安全等功能。
2.2.1物理安全
物理安全的目标是保护计算机信息系统的设备、设施、媒体和信息免遭自然灾害、环境事故、人为物理操作失误、各种以物理手段进行的违法犯罪行为导致的破坏、丢失。物理安全主要包括环境安全、设备安全和介质安全三方面。对事后数据处理中心的各种计算机、外设设备、数据处理系统等物理设备的安全保护尤其重要。对携带进入数据处理中心的U盘、移动硬盘、可携带笔记本等移动介质进行单独安全处理。
2.2.2运行安全
运行安全采用防火墙、入侵检测、入侵防护、病毒防治、传输加密、安全虚拟专网等成熟技术，利用物理环境保护、边界保护、系统加固、节点数据保护、数据传输保护等手段，通过对网络和系统安全防护的统一设计和统一配置，实现全系统高效、可靠的运行安全防护。系统安全域划分为事后数据处理中心专网安全域、靶场专网安全域、外联网安全域。事后数据处理中心专网与靶场专网安全域逻辑隔离，靶场专网与外联网安全域逻辑隔离。1）防火墙防火墙技术以包过滤防火墙为主，对系统划分的各个安全域进行边界保护。在事后数据处理中心出入口、网络节点出入口、外网出入口等节点安装配置防火墙设备，保证数据传输安全。2）入侵检测入侵检测对事后数据处理系统的关键安全域进行动态风险监控，使用成熟的入侵检测技术对整个系统网络的入侵进行防控。3）病毒防治在各网络节点保证出入站的电子邮件、数据及文件安全，保证网络协议的使用安全，防止引入外部病毒。在事后数据处理系统的重要系统服务器（包括专业处理服务器、数据服务器等）配置服务器防病毒产品。在所有桌面系统配置防病毒防护产品，提供全面的跨平台病毒扫描及清除保护，阻止病毒通过软盘、光盘等进入事后数据处理系统网络，同时控制病毒从工作站向服务器或网络传播。在事后数据处理中心配置防病毒管理控制中心，通过安全管理平台管理控制服务器、控制台和程序，进行各个防病毒安全域的防病毒系统的管理和配置。
2.2.3信息安全
信息安全包括访问控制、信息加密、电磁泄漏发射防护、安全审计、数据库安全等功能。信息安全技术是保证事后数据处理中心的原始测量数据、计算结果数据、图像数据等各类数据的安全技术，使用成熟的安全信息技术产品完成全面的信息安全保障。1）访问控制访问控制主要包括防止非法的人员或计算机进入数据处理中心的系统，允许合法用户访问受保护的系统，防止合法的用户对权限较高的网络资源进行非授权的访问。访问控制根据方式可分为自主访问控制和强制访问控制。自主访问控制是事后数据处理中心各级用户自身创建的对象进行访问，并授予指定的访问权限；强制访问控制是由系统或指定安全员对特定的数据、对象进行统一的强制性控制，即使是对象的创建者，也无权访问。2）安全审计事后数据处理中心运用安全审计技术对系统的软件系统、设备使用、网络资源、安全事件等进行全面的审计。可建立安全保密检测控制中心，负责对系统安全的监测、控制、处理和审计，所有的安全保密服务功能、网络中的所有层次都与审计跟踪系统有关。3）数据库安全数据库系统的安全特性主要是针对数据而言的，包括数据独立性、数据安全性、数据完整性、并发控制、故障恢复等几个方面。
3事后处理系统解决方案
事后数据处理系统主要用于完成遥测和外测的事后数据处理任务，提供目标内外弹道参数，并存储和管理各类测量数据，为各种武器试验的故障分析和性能评定提供支撑和依据。该系统必须具备的主要功能如下：•海量的数据输入输出和存储管理功能；•快速的各类试验测量数据处理功能；•可靠的数据质量评估和精度分析功能；•有效的信息安全防护功能；•强大的数据、图像、曲线显示分析以及报告自动生成功能。建立事后数据处理系统信息安全运行与管理的基础平台，构建整个系统信息安全的安全支撑体系，保证事后数据处理系统各种业务应用的安全运行，通过技术手段实现事后数据处理系统安全可管理、安全可控制的目标，使安全保护策略贯穿到系统的物理环境、网络环境、系统环境、应用环境、灾备环境和管理环境的各个层面。•实现事后数据处理任务信息、型号信息、处理模型、模型参数、原始数据、计算结果、图像数据的安全保护；•建立起认证快捷安全、权限／密钥管理完备、密码服务安全的安全设施；•建立起功能齐全、协调高效、信息共享、监控严密、安全稳定的安全技术支撑平台；•建立事后数据处理系统信息安全体系的技术标准、规范和规章制度。
4结语
第8篇：数据通信论文范文
关键词：电力系统；动态信息数据库；磁盘保存形式；内存映射
0引言
数据库技术在电力系统电网调度自动化中得到广泛使用。借助数据库，能够有效保存不同离散遥信量，能够记录各种电压、电流等不同数据信息。数据库能够保存各种历史信息内容，供电网使用。历史数据的合理保存是数据分析的关键和基础，促使低频采样周期数据满足实际需求。
1基于时间序列下动态信息数据库框架
电力系统动态信息数据库分为三层。第一层是数据保存层，主要是文件管理和磁盘缓存模块，合理保存大量动态信息。第二层是数据处理层，一般是网络通信、数据解压和查询等不同模块，主要工作是保存数据，合理压缩，在形成索引前合理处理，并及时对数据进行查询、统计、后期处理等。第三层是应用程序接口，可以二次开发利用。动态信息数据库系统主要由三部分组成，分别是服务器、命名服务器和数据访问客户。数据处理器是动态信息数据库的中心，能够合理压缩和查询数据。命名服务器能够控制数据。数据访问由两部分组成，第一是动态信息数据库维护，第二是保存和查询二次接口。数据服务器启动运作期间，需要向命名服务器注册具体名称和地质。客户端访问工作期间，在处理服务器前期，需要和命名服务器连接，处理访问数据地址，合理保存数据[1]。
2电力系统动态信息数据库关键技术应用
电力系统动态信息数据库的关键是建立在时间序列基础下的动态数据保存、管理和查询对策划，关键技术主要是并发数据处理机制、内存映射文件、磁盘处理形式等[2]。
2.1并发数据处理机制
动态信息数据库高效工作的关键是满足客户端提出的需求，强化磁盘文件交互质量和效果。通常情况下，基于多核CPU技术形式，合理使用服务端处理线程，强化计算处理能力，即合理处理物理磁盘读写速度问题，分析磁盘高速数据吞吐间的平衡程度。数据处理主要是写和读两种形式[3]。为使数据可以达到高速处理基本要求，需要借助线程池技术处理数据，有效使用不同CPU并行在一个TCP连接上，进行报文处理工作，即对一个连接上的任务进行并行化处理，达到高质量处理效果。并行处理技术在书写数据期间，能够最大限度提升服务端数据处理效果。通常情况下，数据处理速度是300万事件1s。数据读取处理和线程池技术，可并行处理不同客户的真实需求。系统设置高度缓存区，借助ORACL数据库综合分析策略，保持高速缓存，在并发查询中实现数据的有效共享和分析，从而高效访问终极目标。并行化处理技术读取数据期间，能够提升服务端的整体速度，通过实际测试系统实现20个并行查询期间，客户读取时间大概为10万事件1s。
2.2内存映射文件形式和磁盘保存机制
动态信息数据库保存TB级别的所有数据文件，能提升文件磁盘处理速度，是动态信息数据库提升工作效率的基础。借助统一化磁盘保存技术处理内部映射文件，不同工作线程对数据文件部分进行映射处理，达到高度保存数据的基本要求。内存映射文件形式。内存映射文件形式和虚拟内存相差无几。借助内存映射文件保存一个地址空间保存区域，将物理保存期上交到此区域内部，内存文件物理保存器将其保存在磁盘上，即非系统文件内容。文件操作前期需要进行映射工作，将整个文件从磁盘中加载，借助内存映射文件有效处理磁盘上的文件。所有文件保存形式都采用直接管理形式，能够节省很多内存，使文件释放更多时间。部分映射的缓存管理机制建设。因为需要以TB级别形式保存所有数据源、文件，所以不能一次性将所有数据信息全面映射在内存文件，需要借助缓存管理形式保存和分享海量信息。缓存管理一般使用固定内存形式，将内部含有的各种数据不断映射在处理服务器地址空间，进而达到更好的保存效果。对于系统中存在的动态数据信息，通过索引形式确定。磁盘缓存管理器中存在的数据，全部放置到一个共同缓存区域，依据LRU对策合理化管理。
2.3关联数据保存形式
结合电力系统的根本特征进行分析，标记保存的历史数据，主要包括时标、数据值和质量码三种形式。电力系统基本特征格式如下：时标8字节、数据值4字节、质量码4字节。时标主要利用2字节整数表示，精准度为1μs，数据值可以使用精准浮点表示，质量标志一般利用4字节整数表示。因此，一个完整事件点使用的保存空间一般为16字节。
2.4电力系统数据收集处理流程
动态海量数据库可以将不容数据点分为离散数据和连续数据两种类型。结合数据性质的差异性，使用不同处理形式。离散数据点主要是电力系统中存在很多变化的数值量，比如遥信量、被返回的原始值等，不能进行插植处理。连续数据点对应的是连续变化的测量数值，比如电压、电流等连续变化的数据。动态海量数据库需要结合设置的内容进行分析和研究，强化电力系统工作效果。
2.5混合压缩算法
动态数据库可以分为两种形式，分别是有损和无损，整合后最终形成混合压缩算法。有损压缩就是使用线性带宽压缩算法，压缩率为8～10。无损压缩就是将浮点依据IEEE-754表示形式分为1位、7位和23位，小数需要再次压缩，精准度处理。将三部分数值全部压缩处理后，以随机序列形式将其扩大为原来的3～5倍。质量位可以借助哈夫曼算法合理处理，连续量可以使用混合压缩算法。压缩率是有损和无损的乘积。分析数据的最终特征，确保动态信息的压缩效果，是通常情况下的25～30倍。
2.6电力系统数据采集处理步骤
动态数据库中有很多数据内容，可以分为离散数据点、连续数据点两种形式，结合数据基本性质差异性，采用不同数据处理形式进行全方位处理和分析。离散数据点主要是电力系统中存在各种有序变化且不连续的量，比如遥信量、设备运行状态等。对实际工作中存在的各种离散数据点进行压缩处理，使用系统查询和保存原始数据信息，整个过程中不使用插值处理。连续数据点是测量和处理一些连续性变化的数据，比如电压、电流等动态化数据内容，结合具体情况设定压缩允许误差，压缩处理历史数据，将压缩后的数据全部保存在磁盘中。
第9篇：数据通信论文范文
【关键字】 数据通信课程 信息化教学设计 教学改革 考核评价
一、课程教学现状分析
数据通信技术融合了通信技术和计算机技术，是21世纪发展最快、影响最深远的技术。随着数据通信技术的应用深入到社会经济的各个领域，网络基础设施建设、管理和维护的人才需求也在不断增加。高职院校为国家培养基层技术人才，在数据通信网络领域变得更为紧迫，因而掌握数据通信的理论原理和实操技术对高职网络通信类专业的学生更为重要。
由于该课程是校企合作专业承上启下的专业支撑课程，其教学目标是在确定本门课程针对的岗位群之后，根据岗位群对学生专业技能和能力素质的需求，与企业专家共同讨论而制定的，并围绕企业实际的工作项目来设置教学内容，实现学习与实践的无缝衔接。课程使用中兴通讯NC教育系列教材《IP网络技术》，针对学生基础薄弱、喜欢动手实践的特点，校企合作配备了中兴公司开发的ZXR10交换机、路由器实训设备以及Cisco仿真软件，解决了以往教学过程中，缺乏有效的信息化手段，仅通过知识内容讲解，学生无法掌握交换机、路由器的内部结构和开通交换设备的问题。根据实际工作项目的复杂程度，笔者设计出局域网搭建、网络间互连、网络扩展技术及应用、交换技术典型案例分析等典型项目，每个项目包含了一系列循序渐进的小任务，配合中兴ZXR10系列交换机、路由器及Cisco仿真软件等实训设备进行理实一体化教学。学生通过对数据通信课程的学习，能够掌握数据通信技术的基本构架、原理及组网方式，掌握数据配置和业务调试、设备故障排查、故障处理及设备维护的基本技能，具备IP网络分析和IP网络优化与维护的基本技能。经过2年多的项目化教学实践，不但强化了学生在团队沟通协调能力、方案设计技能，同时还提升了学生职业素养，取得了良好的教学效果。但由于本门课程理论性强，知识点枯燥，重点难点多，笔者也发现学生在课堂上虽然动手实践能力得到充分发挥，但学习主动性和创新思维能力还有待进一步增强。
二、信息化教学资源在数据通信课程中的运用
近年来，在信息技术推动职业教育改革创新的大背景下，国内多所高职院校（包括深圳职业技术学院、北京工业职业技术学院等）校企合作专业都相继开展了信息化教学研究及实践，取得明显效果。为提高课程教学水平，强化教学效果，笔者以现代教学理念为指导，以信息技术为支撑，应用现代教学方法，将信息技术、数字资源进行有效融合，充分运用到教学中去，突出教学重点，解决教学难点，系统优化教学过程，最大限度地激发学生的学习主动性。
在教学过程中，笔者借助信息技术将课程教学与实践教学进行有机融合设计，创造逼真的职场环境和氛围，基于学生的学习能力、习惯、基础、层次等特征，以信息技术为支持，充分应用中兴ZXR10系列交换机、路由器实训设备，综合运用多媒体课件、个人电脑、在线视频会议系统、中兴数据通信助理工程师认证题库、Cisco仿真教学软件、“快乐Study11”微信公众号平台等信息化资源，将课前预习、课堂学习、课后复习三大过程有序结合，营造出真实的信息化环境，搭建师生、生生高度互动的信息化教学平台，突出课程教学重点，解决教学难点，系统优化教学过程，最大限度地激发学生的学习兴趣，提高学习主动性。
课前，笔者通过公众微信号推送电子教学任务书，提出了教学目标、教学内容以及本节知识重难点供学生预习，激发学习兴趣。课上，在理实一体化教学法的基础上，综合运用1+N、团队合作、角色扮演、竞赛角逐等教学方法（如图1），利用多媒体课件讲解分析理论知识，并借助中兴ZXR10系列交换机、路由器进行实操演练，Cisco仿真软件辅助练习。课堂上，笔者作为主讲教师负责课程的讲授，引导学生去思考，提出项目设计目标，引导学生思考并设计方案。学生运用网络、实操设备、仿真软件等信息化手段，根据项目要求，进行个人项目方案设计，小组项目方案设计环节，锻炼学生分析、解决问题的能力，强化沟通能力。助理教师则辅助学生完成项目设计方案，帮助同学解答疑难问题。当同学设计完成以后，通过在线视频会议系统，将设计方案上传给企业老师，通过与实践经验丰富的企业教师进行互动，学生的学习兴趣明显提升，企业教师也给予学生更为专业的指导，形成1+N的教学模式。通过项目分组实战竞赛，充分锻炼学生的团队合作能力，沟通交流能力，以及未来工作中的可持续发展能力，强化学习效果。
课后，学生可通过公众号巩固知识点，查看课后小结，完成章节练习，了解行业资讯，反馈留言，预习新课等，充分利用碎片化时间，随时随地进行学习。此外，学生还可免费使用Cisco仿真软件进行课后拓展提高，复习实操配置任务，巩固实操技能。在同学们课后提出疑难问题时，教师还可通过QQ群为同学解答，或通过网络在线直播平台为有定期开设在线直播课程，学生可通过直播平台实时提问，教师及时解答。
本课程的考核按实训40%，平时20%，期末笔试40%计算。遵循过程与结果并重的原则，根据平时项目中的学生自评，小组成员互评，组长重点评价，教师总结评价4种方式进行综合测评，形成的多元化教学评价，得出学生的实训考核成绩以及平时成绩。理论部分的40%则通过期末笔试来考查的专业知识掌握情况。本课程还实行以证代考，学生通过中兴数据通信网络助理工程师认证考试即可获得本课程成绩。
