基礎的通信協議精選(九篇)

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第1篇：基礎的通信協議范文

關鍵詞:新巴塞爾協議;IRB初級法;高級法

中圖分類號:F540.57 文獻標識碼:A

新巴塞爾協議最主要創新之一,就是提出了計算信用風險的IRB法(內部評級法)。IRB法是建立在銀行自身內部評級結果基礎之上,根據銀行自己掌握的信息對借款人可能出現違約的概率和銀行的損失進行評估,并將這種評估與資本充足率掛鉤的過程。其計量依據是對借款人和特定類型交易風險特征的評估,主要依靠四方面的數據:一是違約概率(PD),即特定時間段內借款人違約的可能性;二是違約損失率(LGD),即違約發生時風險暴露的損失程度;三是違約風險暴露(EAD),即對某項貸款承諾而言,發生違約時可能被提取的貸款額;四是期限(M),即某一風險暴露的剩余經濟到期日。

根據銀行之間對風險要素計量能力的不同,巴塞爾將IRB法分為初級法和高級法兩種形式。在IRB法中,包括許多不同的資產組合,各類風險暴露所采用的資本計算方法也不盡相同。按照IRB法的要求,銀行將其賬戶分為具有不同潛在風險特征的五大資產類別,包括(a)公司,(b),(c)銀行,(d)零售,(e)股權。下面本文就各類資產組合采用的IRB初級法和IRB高級法之間的區別做個簡述。

一、公司、銀行和的風險暴露

IRB對、銀行和公司風險暴露采用相同的風險加權資產計算方法。高級法和初級法主要的區別反映在數據要求上,前者要求的數據是銀行自己的估計值,而后者要求的數據則是由監管當局確定。具體區別見下表:

數據 IRB初級法 IRB高級法

違約概率(PD) 銀行提供的估計值 銀行提供的估計值

違約損失率(LGD) 委員會規定的監管指標 銀行提供的估計值

違約風險暴露

(EAD) 委員會規定的監管指標 銀行提供的估計值

期限(M) 委員會規定的監管指標或各監管當局自已決定允許采用銀行提供的估計值(某些風險暴露除外) 銀行提供的估計值(某些風險暴露除外)

上表表明,對于公司、和銀行同業的風險暴露,所有采用IRB法的銀行都必須提供違約概率的內部估計值。此外,采用高級法的銀行必須提供LGD 和 EAD的內部估計值, 而采用初級法的銀行將采用監管當局考慮到風險暴露屬性后而規定的指標。總體來看,采用高級法的銀行應提供上述各類風險暴露剩余期限的估計值。而對于采用初級法的銀行,監管當局可自己決定是否全國所有的銀行都采用規定的固定期限假設,或銀行自己提供剩余期限的估計值。

IRB法的另一項重要內容就是對信用風險緩釋工具(即抵押、擔保和信用衍生產品)的處理。IRB法本身,特別是LGD參數,為評估信用風險緩釋工具技術的潛在價值提供充分的靈活性。因此,對于采用初級法的銀行,監管當局規定的不同LGD值反映了存在不同類別的抵押品。在評估不同類別抵押品價值時,采用IRB高級法的銀行,具有更大的靈活性。對于涉及金融抵押品的交易,IRB法力求確保銀行使用認可的方法來評估風險,因為抵押品價值會發生變化。

二、零售風險暴露

對于零售風險暴露,只可采用高級法,不可采用初級法。IRB零售風險暴露公式的主要數據為PD、LGD和EAD,完全是銀行提供的估計值。相對公司風險暴露的IRB法而言,在此不需計算單筆的風險暴露,但需要計算一攬子同類風險暴露的估計值。

考慮到零售風險暴露包括的各類產品表現了不同的歷史損失情況,在此將零售風險暴露劃為三大類。一是以住房抵押貸款為擔保的風險暴露,二是合格的循環零售風險暴露,三是其它非住房抵押貸款,又稱其它零售風險暴露。新巴塞爾對這三類業務規定了不同的風險權重公式。

三、專業貸款

新巴塞爾將不同于其它公司貸款的批發貸款做了細分,并將他們統稱為專業貸款。專業貸款是指單個項目提供的融資,其還款與對應的資產池或抵押品的營運情況緊密相關。對于除一項專業貸款外,對于其它專業貸款,如果銀行能夠滿足估計相關數據的最低要求,他們即可采用公司貸款IRB法計算這類風險暴露的風險權重。

對于特定的一類專業貸款,即“高波動性商業房地產”(HVCRE),有能力估計所需數據的IRB法銀行將采用單獨一項公式。由于這類貸款的風險大,所以該公式比一般的公司貸款風險權重公式要保守。不能估計所需數據的銀行,可以將HVCRE風險暴露細分為五類。新巴塞爾對各檔明確規定了風險權重。

四、股權風險暴露

IRB法中,銀行需要單獨處理股權風險暴露。巴塞爾規定了兩種方法。第一種方法建立在公司貸款的PD和LGD基礎上,要求銀行提供相關股權風險暴露的估計值。但是這種方法規定的LGD是90%,另外還規定了其它方面的限制,其中包括在許多情況下風險權重最低為100%。第二種方法旨在鼓勵銀行針對一個季度內持有的股權市場價值下跌的可能性建立模型。此外巴塞爾還規定了一種簡易方法,其中包括對上市和非上市公司股權的固定風險權重。

綜上所述,初級法中,金融機構需根據內部數據對于不同級別的借款測算違約概率(PD),金融監管當局則必需提供其他所需參數如違約損失率(LGD)及違約風險暴露(EAD)等。而高級法中上述參數由銀行自行測算決定,但必須由監管當局加以確認方可實行。

同時,初級法和高級法在不同資產組合的計算公式及授信期限等調整因子上也存在著一定差異,其最終結果是金融機構在計算風險資產及提取相應準備上存在巨大差異。

參考文獻:

第2篇：基礎的通信協議范文

【關鍵詞】計算機網絡 數據通信系統 構建探析

目前計算機網絡技術呈現出一種高速發展的局面，同時在目前也有著較多的家庭和企業也開始逐漸的建立起了局域網，這些局域網的大小不同，但在功能上主要是進行有限信息的交流以及資源的共享。但隨著目前信息總量不斷的提升，這種較為簡單的通信手段已經無法達到目前的相關要求。為了實現目前的信息傳輸以及資源共享的相關要求，通過一種同意規劃的計算機網絡通信系統，目前已經得到了較為廣泛的使用，同時也在使用的過程中能夠起到較好的效果。文章分析了基于計算機網絡數據通信系統構建方法。

1 計算機網絡數據通信系統的功能需求

計算機網絡最為廣泛的一種功能更就是實現通信的相關需求。在此過程中計算機網絡數據通信系統也需要能夠滿足這樣的需求你。首先對于一些經常聯系的人，需要能夠納入到遠端通信的目標列表中，同時在此過程中，自己在進行上線以及下線的過程中，均能夠對于遠程目標進行通知。并能夠在遠程目標進行上線以及下線的過程中，接收到對面的通，并對遠程目標的實際在線狀態進行相應的顯示。在另一方面，計算機網絡數據通信系統也需要能夠提供遠端通信目標的實際短消息的通信功能。同時也能夠提供一種文件傳輸的相關服務。

2 計算機網絡數據通信系統的實際構建方法

2.1 對于計算機網絡數據通信系統的硬件系統構建

為了能夠實現計算機網絡數據通信系統的目標，硬件系統是最為基礎的一種喜用。首先需要對于主機系統進行相應的構建。在此過程中，服務器是一種網絡系統中最為基礎的一種硬件。通過服務器的形式，能夠為網上工作站提供一種共享的資源，同時也能夠起到對數據的存儲以及交換的相關效果。網絡工作站在此過程中能夠連接到通信網絡當中的計算機，并在此過程中，按照已經被授予的相關權限取對于服務器進行相應的訪問。在另一方面需要對于工作站進行構建。工作站分為有盤以及無盤的工作站，其中的差別為是否帶有硬盤。通過使用工作站的形式，能夠和網絡中的服務器實施連接，并通過這種功能，能夠較好的避免出現計算機病毒感染服務器的效果。同時也需要對于通信終端、數據傳輸介質、網絡互聯設備、通信網絡的介入設備等硬件系統進行相應的準備。對于通信終端而言，其本身并無數據處理的相關功能，通過和網絡上的主機進行連接，能夠起到顯示以及打印終端的功能，并通過使用到數據傳輸介質、網絡互聯設備、通信網絡的介入設備等硬件系統，完全的實現計算機網絡數據通信系統構建過程中的硬件系統。

2.2 計算機網絡數據通信系統的軟件系統構建

目前在實際的對于計算機網絡數據通信系統的軟件系統實施構建的過程中，主要是需要對于網絡應用軟件、網絡通信協議以及網絡操作系統進行相應的構建。對于服務器上的操作系統而言，是一種多任務并且多用戶的操作系統，在實際的使用過程中，能夠在通信范圍之內的網絡數據相關資源進行分配以及管理，同時也能夠實現一種網絡設備的存取以及訪問的功能，對于用戶之間的通信起到支持的作用。而目前市面上的常見操作系統均能夠作為服務器操作系統。在工作站的操作系統方面，主要是對于計算機的信息處理能力做出有力的支持。在此過程中，常見的系統為winXP、win7以及dos等系統。在通信協議方面，在計算機網絡數據通信系統中的設備和計算機、計算機和計算機、設備和設備之間進行數據的交換過程中，均需要遵循相應的通信協議。目前常見的通信協議主要包括了傳輸控制協議/網際協議（TCP/IP）以及包交換協議IPX以及以太網協議。在網絡應用軟件方面，是在計算機網絡數據通信系統構建完成后實施對網絡實際運行情況進行報告、統計、監測，并在用戶的實際使用過程中，實現其網絡功能的軟件。目前常見的計算機網絡數據通信系統應用軟件為即時通信的軟件，例如QQ、ICQ、NetMsg等應用軟件。通過這些軟件的使用，能夠真正的實現計算機網絡數據通信系統的相關功能。

參考文獻

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第3篇：基礎的通信協議范文

關鍵字：現場總線 通信協議 GSD文件 RS-485

中圖分類號：TD65 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0003-02

Profibus是Process Field Bus（過程現場總線）的簡稱，是上世紀80年代后期由西門子、ABB等著名公司和研究機構按照ISO/OSI參考模型開發并制定的一種現場總線標準，是國際標準IEC61158的組成部分。2001年成為中國機械行業推薦標準，2006年成為中國第一個工業通訊領域現場總線技術國家標準。

1 PROFIBUS現場總線基礎

1.1 Profibus總線的分類

Profibus現場總線可分為Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA三個互相兼容版本的通信協議。

（1）Profibus-DP：主要用于自控系統中單元級和現場級通信。取代4mA～20mA或24VDC并行信號線，實現自控系統和分散I/O設備及智能現場儀表之間的數據通信，一般構成單主站系統，適合于加工自動化領域的應用。

（2）Profibus-FMS用于車間級監控網絡，解決車間級通用性通信任務，多用于紡織工業、樓宇自動化、電氣傳動、傳感器和執行器、PLC等自動化控制，一般構成實時多主站網絡系統，是一種令牌結構、實時的多主網絡。

（3）Profibus-PA （Process Automation，過程自動化）是應用于工業現場控制的過程自動化，用于安全性要求較高的場合及由總線供電的站點。

1.2 Profibus的通信協議

1.2.1 Profibus的協議結構

Profibus是以OSI參考模型為基礎的。第1層為物理層，定義物理傳輸特性；第2層為數據鏈路層，解決兩個相鄰節點之間的通信問題；第3～6層Profibus未使用；第7層為應用層，定義應用功能，另外加了用戶層，把很多基本功能和擴展功能放在用戶層處理。

1.2.2 總線存取協議

Profibus協議有一些基本要求，如同一級的PLC或者網絡主站之間的通信必須使每一個主站在一定的時間內獲得足夠的機會來處理它自己的通信任務；主站和從站之間應盡可能快速地完成數據的實時傳輸。為此，Profibus使用令牌傳送方式和用于主站與從站之間通信的主從方式。當一個主站獲得了令牌，它就可以擁有主從站通信的總線控制權，而且此地址在整個總線上必須是唯一的。

2 Profibus的傳輸技術

2.1 DP/FMS的RS-485傳輸技術

2.1.1 RS-485傳輸技術的特點

RS-485傳輸過程是建立在半雙工、異步、無間隙同步化的基礎上，數據的發送采用NRZ編碼，這種傳輸技術通常稱之為H2。網絡連接如圖1所示，所有設備都連接在總線上，每個總線段的兩頭均有一個終端電阻。兩個總線終端電阻必須要有電源。傳輸介質采用雙絞屏蔽電纜。每個總線段最多可以連接32個站，站數超過32個則需要使用中繼器來連接各個總線段。使用中繼器時最多可用到127個站，串聯的中繼器一般不超過3個。插頭連接采用9針、D型插頭，插座被安裝在設備上。傳輸速率在9.6～12 Mbps之間選擇。總線的最大傳輸距離取決于傳輸速率，范圍為：100～1000 m。

2.1.2 RS485的數據傳輸格式

2.2 DP/FMS的光纖傳輸技術

在電磁干擾很大的環境，可使用光纖傳輸技術。光纖電纜對電磁干擾不敏感并能保證總線上站與站的電氣隔離。現在的低損耗玻璃光纖相對于早期發展的傳輸介質，幾乎不受帶寬限制且傳輸距離遠、衰減小。光學傳輸系統由三個基本部分構成：光發送機、光纜和接收光信號的光接收機。

2.3 PA的IEC1158-2傳輸技術

IEC1158-2傳輸技術的特點：

IEC1158-2傳輸技術是一種位同步協議，通常稱為H1，采用曼徹斯特編碼，每段只有一個電源作為供電裝置，當站收發信息時，不向總線供電。數據傳輸采用數字式、位同步、曼徹斯特編碼；傳輸速率為31.25 Kbps，數據可靠性采用起始和終止限定符避免誤差；傳輸介質采用屏蔽雙絞線電纜，也可以采用非屏蔽式雙絞線電纜；遠程電源供電為可選附件，可通過數據總線供電；站點數每段最多有32個站；使用中繼器最多可到127個站；拓撲結構采用總線型、樹型或混合型網絡拓撲結構。

3 Profibus控制系統的配置

3.1 現場設備的分類

根據現場設備是否具有Profibus接口分為現場設備不具備Profibus接口；部分現場設備具有Profibus接口；現場設備都有Profibus接口。

根據現場設備在控制系統中所起的作用不同，可分為1類主站（DPM1）設備、2類主站（DPM2）和從站。1類主站是中央控制器，完成總線通信控制、管理及周期性數據訪問。1類主站是系統必須的。2類主站（DPM2）完成非周期性數據訪問，它可以與1類主站進行通信，也可以與從站進行輸入/輸出數據的通信。Profibus從站是對數據和控制信號進行輸入/輸出的設備。從站在主站的控制下，進行現場輸入信號的采集與控制信號的輸出。

3.2 Profibus控制系統的配置形式

Profibus控制系統的配置有以下幾種結構類型：（1）PLC或其他控制器做1類主站，不設監控站；（2）以PLC或其他控制器做1類主站，監控器通過串口與PLC連接；（3）以PLC或其他控制器做1類主站，監控站連接在Profibus總線上；（4）使用PC+Profibus網卡做1類主站；（5）工業控制PC機+Profibus網卡+SoftPLC。

4 GSD文件

為了將不同公司生產的Profibus產品集成在一起，廠商必須為其產品提供電子設備數據庫文件，即GSD文件。GSD對Profibus設備的特性諸如波特率、信息長度等進行了詳細說明；GSD數據將通信擴大到操作員控制級；基于GSD的組態工具可將不同公司生產的設備進行集成，操作簡單并界面漂亮。GSD是可讀的ASCII文本文件，可以用任何一種ASCII編輯器編輯。GSD文件由若干行組成，每行包括關鍵字及參數。借助于關鍵字，組態工具從GSD讀取組態的設備標識、可調整的參數等。

5 結語

現場總線在工業中得到了廣泛的應用，特別是信息技術和網絡技術的發展給工業總線注入了新的生命力，相信不久的將來現場總線會得到更好的發展和普遍應用。

參考文獻

[1] 郭瓊.現場總線技術及其應用[M].北京：機械工業出版社，2014.

第4篇：基礎的通信協議范文

關鍵詞： 軍事通信網絡； 民用通信網絡； 網絡融合； 集成模式； 疊加模式

中圖分類號： TN915?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）06?0015?04

0 引 言

走中國特色軍民融合式發展路子，是黨在新世紀新階段提出的重大發展戰略，其本質就是要打破軍民之間資源利用的界限，在“更廣范圍、更高層次、更深程度”上把國防和軍隊建設深深融入經濟社會發展之中，實現富國與強軍相統一。作為軍民融合式發展的重要組成部分，軍事通信軍民融合式發展就是要“搭”地方通信發展的快車發展我軍通信事業，“借”地方完善的信息基礎設施為部隊提供服務。

在推進我軍通信建設的進程中，如何利用民用通信網絡的技術和資源，實現軍民通信網絡融合，是需要研究解決的一個重要課題。本文從技術的角度就軍、民通信網絡融合的模式問題進行探討，并針對不同的模式提出可能的網絡融合方案。

1 融合的概念

“融合”是幾種不同事物合成一體，使其比單一事物更有價值或更具效能。網絡融合，是指各種網絡的技術、業務、市場、終端乃至管理制度和政策方面的融合，對于通信網絡而言就是在技術上趨向一致，在網絡層上互聯互通，在業務層上互相滲透和交叉，在應用層上使用統一的IP協議，在經營上互相競爭、互相合作，朝著提供多樣化、多媒體化和個性化服務的同一目標發展。即打破傳統的一種通信網絡只提供一種業務的局面，構建統一的網絡平臺為語音、圖像、數據、視頻等提供承載，所有業務一律實現IP化等。隨著信息技術的快速發展，網絡融合已成為一種發展的必然趨勢。比如民用通信網中的電信網、廣播電視網、互聯網呈現出技術趨同，業務趨同，結構趨同的現象，從而使得“三網融合”成為大勢所趨。“三網融合”將開拓出一個以IP為基礎的新一代網絡，進而逐步實現網絡資源共享、互聯互通和技術創新[1?2]。在軍事通信領域，以網絡為中心的信息化戰爭要求各類通信系統之間互聯互通，對已建的通信系統按橫向一體化標準進行信息化改造，實際上就是實現軍事通信網的網絡融合。軍事通信網與民用通信網都是國家通信網的組成部分，在技術體制、發展方向、網際關系等方面具有一致性。單就技術體制而言，兩種網絡的網絡結構、網絡技術等都趨于一致，如體系構成上均可分為接入層、承載層、控制層和業務層，網絡在技術上都實現了信號數字化、協議IP化和業務分組化，逐漸向IP協議的匯聚已成為下一步發展的共同趨向[3?5]。基于IP技術的網絡的最大特點是網絡的可分離性，網絡融合正是建立在網絡可分離的前提下，因而軍、民通信網絡在網絡融合方面也具有一致性。

2 融合基礎

目前有以下幾項技術在軍、民通信網絡融合方面起到重要作用：數字技術、光通信技術、TCP/IP通信協議、密碼技術和軟交換技術[2，6?7]。數字技術借助一定的設備將圖像、文字、聲音、視頻等各種信息編碼成由二進制數字“0”，“1”組成的數據流在網絡中進行傳輸和交換，數據在網絡中都成為統一的0/1比特流。這一技術使得各類網絡有了共同的語言。光通信技術的發展，為傳送各種業務信息提供了必需的帶寬和傳輸質量，光通信的發展使傳輸成本大幅度下降，使通信成本最終成為與傳輸距離幾乎無關的事，因而在傳輸平臺上具備了融合的技術條件。TCP/IP通信協議的最初目的就是實現異構系統的互連互通，TCP/IP通信協議的普遍采用，使得各種以IP為基礎的業務都能在不同的網絡上實現互通，屏蔽了下層具體的基礎網絡。而基于IP技術的網絡最大特點是網絡的可分離性，即業務與控制分離，控制與承載分離，這種分離使業務的多樣性和綜合性得以實現，并提供了一個開放的信息平臺，使得無論何種終端、何種接入方式都可以共享同一承載網絡。TCP/IP通信協議是實現網絡融合的技術基礎和前提。

密碼技術是信息安全交換的基礎，通過數據加密、消息摘要、數字簽名及密鑰交換等技術實現了數據機密性、數據完整性、不可否認性和用戶身份真實性等安全機制，從而保證了網絡環境中信息傳輸和交換的安全。密碼技術是解決網絡安全的核心技術，是實現所有安全服務的重要基礎。密碼技術可分為三類：對稱密碼、非對稱密碼和單向散列函數。

軟交換的基本含義是將呼叫控制功能從媒體網關（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現原來交換機的控制接續和業務處理等功能，從而實現呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換是網絡呼叫與控制的核心，其核心思想是硬件軟件化。軟交換技術可以在基于各種不同技術、協議和設備的網絡間提供無縫的互操作性，實現目標是在媒體設備和媒體網關的配合下，通過計算機軟件編程的方式來實現對各種媒體流進行協議轉換，并基于分組網絡的架構實現各類網絡的互連，以提供與電路交換機具有相同功能并便于業務增值和靈活伸縮的設備。

通信技術、密碼技術具有很強的滲透性和軍民兩用性，其共用性、通用性、替代性的特點為軍、民通信網絡的融合提供了技術基礎。

3 融合模式

通信網絡的融合，根據網絡的層次不同，可分為業務融合、控制融合、承載融合、終端融合四類，每種融合均有不同的融合方式。軍事通信網與民用通信網的網絡融合，也必須要解決是在哪個層次上的融合問題。綜合考慮軍事通信網與民用通信網的一致性與差異性，認為在承載層實現網絡融合是現實可行的，即軍、民通信網有一個統一的業務承載層。實現軍事通信網和民用通信網在承載層的融合，從技術角度講有以下兩種融合模式。

3.1 集成模式

集成模式，也稱技術集成模式，是指在原有民用通信網絡的基礎上，不添加任何硬件設備，通過綜合運用密碼技術、通信技術等多種技術手段實現安全服務，從而使不安全的民用通信網能夠傳輸軍事信息的一種融合模式。模式圖如圖1所示。

LAN1，LAN2為軍網中的兩個安全的局域網，在民用不安全網絡中通過綜合運用密碼技術、通信技術等多種手段實現安全服務，就可以利用不安全網絡來傳輸軍事秘密信息。

該模式的主要特點有：

（1） 原有民用通信網絡結構不變。集成模式中，對原有的民用通信網絡不改變拓撲結構，不添加任何硬件設備，只對網絡進行技術改造，或進行簡單的軟件配置。

（2） 綜合運用多種技術手段。為了在不安全的民用通信網絡中安全、可靠地傳輸軍事信息，必須實現網絡的安全服務，包括認證服務、數據機密、數據完整、訪問控制服務、不可否認。網絡安全中的絕大多數安全服務和安全機制都是建立在密碼技術基礎之上的，通過現代密碼學方法對數據信息進行加密和解密可實現網絡安全的目標要求，一個或多個安全機制的運用與實現便構成一種安全策略。

3.2 疊加模式

疊加模式，是指依托現有民用通信網絡，通過軍隊自建配套專用通信設施、網絡設備等，構建方便靈活、安全高效的傳輸環境，實現軍、民通信網絡融合的一種模式。模式圖如圖2所示。

圖中LAN1、LAN2為軍網中的兩個安全的局域網，AAA為認證、授權、計費服務器，R為路由器，KDC為密鑰分發中心。通過在民用不安全網絡中軍隊自建配套專用通信設備，實現在不安全網絡環境中傳輸軍事秘密信息的目的。

該模式的主要特點有：

（1） 軍隊自建專用通信設備。由于軍隊和地方追求的效益目標不盡相同，完全由地方通信網保障軍事通信存在一些技術和管理層面的問題：一是在網絡控制上，民用網對用戶提供平等服務，在突發事件引起網絡擁塞時，難以保障軍隊指揮通信的順暢；二是在保障范圍上，民用網在邊海防等偏遠地區覆蓋范圍小，通信能力弱，對有些政治、軍事敏感熱點地區甚至存在覆蓋盲區；三是軍隊利用民用網進行指揮通信，需要加裝專用保密設備；四是在組織運用上，部隊在遂行作戰指揮、反恐維穩和搶險救災等任務時，利用野戰機動式通信系統，實現指揮調度功能，是軍事通信的基本組織運用方式，現有的民用通信網難以提供相應的功能。疊加模式中，依托地方現有通信網，通過安裝軍隊自建專用通信設備，可以解決上述問題。

（2） 軍隊用戶實行獨立管理。疊加模式中，依托民用通信網就是以民用通信網作為信息交換的傳輸層，而流程控制、認證授權、密鑰分發等均通過軍隊自建專用通信設施提供，因而能夠實現軍隊用戶的獨立管理。

技術集成模式中采取先進的密碼技術、通信技術對原有民用通信網進行技術改造，配置簡單高效，融合周期短，因此適用于在應急情況下采用該融合模式。疊加模式中軍隊自建配套專用通信設備，建設周期長，網絡復雜，但融合后的網絡可以為軍隊作戰指揮、處突維穩、搶險救災行動等提供保障并且可以與軍隊野戰機動通信系統實現融合，因此可以成為網絡融合的常態化模式。此模式的典型代表是軍隊CDMA移動通信系統[8?9]。

4 融合方案

按照以上兩種融合模式，結合現有軍、民通信網絡實際情況，可以分別給出兩種模式下可能的網絡融合方案。

4.1 集成模式的網絡融合方案

集成模式的網絡融合方案如圖3所示。

該融合方案的大致工作過程為：

首先在民用不安全網絡上部署一臺或多臺服務器，這些服務器的IP地址要求是固定的，在這些服務器上部署安全策略管理服務器、IP地址解析服務器和認證服務器。安全管理員在認證服務器數據庫中創建各個帳號信息以供用戶登錄身份認證，然后在安全策略服務器上制定安全策略，如建立多少個安全通信組，各個組的組密鑰生成算法和分發協議，以及加密算法等，這些信息可以定義為組的安全聯盟。節點用戶可以在任何聯入不安全網絡的主機上登錄認證服務器進行身份認證，如果認證成功，則在IP地址解析服務器中注冊此用戶的IP地址信息。然后認證服務器通過和安全策略服務器通信獲取此用戶的組聯盟信息并發送給節點用戶，以上與服務器的通信都要有機密性和完整性保護。當一個用戶需要和組中的其他用戶進行通信時，可以向IP地址解析服務器查詢該用戶的IP地址等信息，然后即可以和此用戶進行通信，加密的算法和密鑰都從組聯盟中獲取。

4.2 疊加模式的網絡融合方案

疊加模式的網絡融合方案如圖4所示。

假設節點1中用戶a要與節點3中的用戶b進行秘密通信，首先由用戶a在本地發起請求，民網本地AAA判斷是軍隊用戶，把鑒權請求報文發給軍隊自建的AAA，軍隊AAA對軍隊用戶進行鑒權，把相應報文發回本地AAA，完成用戶的接入。再由民網本地通信設備根據用戶a的呼叫地址，建立到用戶b的通信鏈路（b同樣要由軍隊AAA進行鑒權）。然后由密鑰分發中心KDC為本次通話分發密鑰，加密采用一話一密方式。軍隊用戶使用業務時，民網AAA將計費信息轉發給軍隊AAA，在軍隊AAA中生成并保存計費話單用于結算。

5 結 語

本文在闡述網絡融合技術的基礎上，提出了軍、民通信網絡融合的集成模式和疊加模式兩種模式，并針對兩種模式分別給出了融合的方案。對于如何利用民用通信網絡的技術和資源，實現軍民通信網絡融合有一定的參考價值

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第5篇：基礎的通信協議范文

【關鍵詞】網絡信息安全;安全技術;應用

如今的信息發展速度是飛快的，我們的通信與網絡之間的聯系也越來越緊密。此種情況下一定程度的促進了網絡的迅速發展，不可否認的是網絡通信在日益騰飛的今天，它的安全問題也逐漸受到消費者的重視，對于維護網絡通信的安全壓力也越來越大。網絡通信的天然屬性就是開放，與此同時開放性的存在也導致了許多安全方面的漏洞，隨著內外安全環境的日益惡化，諸如信息竊取或者網絡攻擊的活動也逐漸變得猖獗。同時網絡的惡意行為趨勢也漸漸變得明顯，在一定程度上充分的引起了我們的注重。許多有組織的集團或者駭客攻擊的存在都嚴重影響著我國網絡的通信安全。

1.網絡通信的意義

網絡，是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機相連在一起，組成數據鏈路，從而達到資源共享和通信的目的。通信是人與人之間同過某種媒體進行的信息交流與傳遞。網絡通信一般指網絡協議。當今網絡協議有很多，局域網中最常用的有三個網絡協議：MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和交叉平臺TCP/IP，應根據需要來選擇合適的網絡協議。

2.網絡協議的定義

通俗地說，網絡協議就是網絡之間溝通、交流的橋梁，只有相同網絡協議的計算機才能進行信息的溝通與交流。這就好比人與人之間交流所使用的各種語言一樣，只有使用相同語言才能正常、順利地進行交流。從專業角度定義，網絡協議是計算機在網絡中實現通信時必須遵守的約定，也就是通信協議。主要是對信息傳輸的速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等作出規定并制定出標準。

3.網絡的通信安全

在對網絡的通信安全進行定義時需要從多方面來考慮。其定義從國際化的角度看來可以是信息的可用性、可靠性、完整性以及保密性。一般情況下網絡通信安全指的是依據網絡的特性由相關的安全技術以及預防計算機的網絡硬件系統遭迫害所采取的措施服務。

3.1影響網絡通信安全的因素

首先就是軟硬件的設施。許多的軟硬件系統一開始是為了方便管理才事先設置了遠程終端登錄的控制通道，這樣會極大程度的加大了病毒或者黑客攻擊的漏洞。除此之外很多軟件在一開始設計時雖然會將種種安全的因素考慮進去，但不可避免的時間一長就會出現缺陷。在出現問題后就需要立即補丁來進行漏洞彌補。與此同時一些商用的軟件源程序會逐漸變得公開或者半公開化的形態，這就使得一些別有用心的人輕易找到其中漏洞進行攻擊。在一定程度上使得網絡的通信安全受到威脅。

其次就是人為的破壞。某些計算機的內部管理員工由于缺乏一定的安全意識以及安全技術，利用自身的合法身份進到網絡中，從事一些破壞、惡意竊取的行為。最后就是TCP／IP的服務比較脆弱，由于因特網的基本協議就是TCP／IP 協議，這個協議的設計雖然比較有實效但是安全因素比較匱乏。這樣就會增大代碼的量，最終也會導致TCP／1P 的實際運行效率降低。因此TCP／IP其自身的設計就存在著許多隱患。許多以TCP／IP為基礎的應用服務比如電子郵件、FTP等服務都會在不同的程度受到安全威脅。

3.2常用的幾種通信安全技術

比較常用的有數據加密技術，所謂的加密就是將明文轉化為密文的過程。還有數字簽名的技術，這時一種對某些信息進行研究論證的較有效手段。除此之外訪問控制也是一種有效地安全技術，這一種形式的機制就是利用實體的能力，類別確定權限。

4.通信網絡的安全防護措施

正是由于通信網絡的功能逐漸變得強大，我們的日常生活也越來越離不開它，因此我們必須采取一系列有效措施來將網絡的風險降到最低。

4.1防火墻技術

通常情況下的網絡對外接口所使用的防火墻技術可以使得數據、信息等在進行網絡層訪問時產生一定的控制。經過鑒別限制或者更改越過防火墻的各種數據流，可以實現網絡安全的保護，這樣可以極大限度的對網絡中出現的黑客進行阻止，在一定層面上可以防止這些黑客的惡意更改、隨意移動網絡重要信息的行為。防火墻的存在可以防止某些Internet中不安全因素的蔓延，是一種較有效地安全機制，因此防火墻可以說是網絡安全不可缺少的一部分。

4.2身份的認證技術

經過身份認證的技術可以一定范圍內的保證信息的完整機密性。 訪問控制根據用戶的身份賦予其相應的權限，即按事先確定的規則決定主體對客體的訪問是否合法，當一主體試圖非法使用一個未經授權使用的客體時，該機制將拒絕這一企圖，其主要通過注冊口令、用戶分組控制、文件權限控制三個層次完成。此外，審計、日志、入侵偵察及報警等對保護網絡安全起一定的輔助作用，只有將上述各項技術很好地配合起來，才能為網絡建立一道安全的屏障。

4.3入侵的檢測技術

一般的防火墻知識保護內部的網絡不被外部攻擊，對于內部的網絡存在的非法活動監控程度還不夠，入侵系統就是為了彌補這一點而存在的。它可以對內部、外部攻擊積極地進行實時保護，網絡受到危害前就可以將信息攔截，可以提高信息的安全性。

4.4漏洞的掃描技術

在面對網絡不斷復雜且不斷變化的局面時，知識依靠相關網絡的管理員進行安全漏洞以及風險評估很顯然是不行的，只有依靠網絡的安全掃描工具才可以在優化的系統配置下將安全漏洞以及安全隱患消除掉。在某些安全程度較低的狀況下可以使用黑客工具進行網絡的模擬攻擊，這樣可以一定層面的將網絡漏洞暴露出來。

4.5虛擬的專用網技術

由一個因特網建立一個安全且是臨時的鏈接，這是一條經過混亂公用網絡的穩定安全通道。

4.6安全通信協議和有關標準

在網絡安全技術應用領域，安全通信協議提供了一種標準，基于這些標準，企業可以很方便地建立自己的安全應用系統。目前主要的安全通信協議有SSL（TLS）、IPsec和S/MIME SSL提供基于客戶/服務器模式的安全標準，SSL（TLS）在傳輸層和應用層之間嵌入一個子層，主要用于實現兩個應用程序之間安全通訊機制，提供面向連接的保護；IP安全協議（IPsec）提供網關到網關的安全通信標準，在網絡層實現，IPsec能夠保護整個網絡；S/MIME在應用層提供對信息的安全保護，主要用于信息的安全存儲、信息認證、傳輸和信息轉發。三種安全通信協議雖然均提供了類似的安全服務，但是他們的具體應用范圍是不同的，在實際應用中，應根據具體情況選擇相應的安全通信協議。

5.總結

伴隨著網絡通信的全球發展，我們的生活工作與網絡之間的關系也變得越來越親密，在使用網絡通信提供的高效方面服務的同時，我們也遭受著網絡信息帶來的一些危害。因此只有銅鼓相關部門制定完善的法律體系，擁有安全的技術才可以保證網絡的安全，進一步促進網絡通信的發展。

【參考文獻】

［1］陳震.我國信息與通信網建設安全問題初探[J].科學之友,2010，（24）．

［2］姜濱,于湛.通信網絡安全與防護[J].甘肅科技,2006，（85）．

第6篇：基礎的通信協議范文

1 智能建筑系統的組成

智能建筑系統的組成由四大部分組成：樓宇自動化系統(BAS)、通信自動化系統(CAS)、辦公自動化系統(OAS)和結構化綜合布線系統(SCS)。

1.1 樓宇自動化系統(BAS)

樓宇自動化系統(BAS)采用傳感器技術、圖形圖象技術、計算機和現代通信技術對建筑的電力、空調、電梯、冷水機組、熱力站、給排水、消防系統、保安監控、出入門控制等設備實行全自動的綜合監控管理。包括樓宇自動化管理、出入管理、磁卡識別系統、保安監控系統、防火系統以及各種設備控制與監視系統等。它們建立在綜合布線系統之上，將完成如下基本功能：各類參數的實時控制和監視、各種動力設備的起停控制與監視、各種設備運行狀態顯示、設備非正常狀態的報警、動力設備的節能控制。BAS按建筑設備和設施的功能劃分為十個子系統:1)變配電控制子系統;2)照明控制子系統;3)通風空調控制子系統;4)交通運輸控制子系統;5)給排水設備控制子系統;6)停車庫自動化子系統;7)消防自動化子系統;8)安保自動化子系統;9)公共廣播與背景音樂系統;10)多媒體音像系統。

1. 2 通信自動化系統(CAS)

通信自動化系統(CAS)提供建筑內外的一切語言和數據通信，CAS是在保證建筑物內語音、數據、圖像傳輸的基礎上，同時與外部通信網(如電話網、數據網、計算機網、衛星以及廣電網)相連，與世界各地互通信息的系統。主要包括：1)以程控交換機為核心的電話，傳真等為主的通訊網絡。2)建筑內的局域網，把建筑內的各種終端、微機、工作站、主計算機與數據庫等聯網，實現數據通信。3)與國內外建立遠程數據通信網絡。

CAS按功能劃分為八個子系統: 1) 固定電話通信系統，設PABX或采用公網的集中小交換機;2)聲訊服務通信系統(語音信箱和語音應答系統) ;3)無線通信系統，具備選擇呼叫和群呼功能;4)衛星通信系統，樓頂安裝衛星收發天線和 VAST通信系統，與外部構成語音和數據通道，實現遠距離通信的目的;5)多媒體通信系統;6)視訊服務系統;7)有線電視系統;8)計算機通信網絡系統。

1. 3 辦公自動化系統(OAS)

辦公自動化系統(OAS)由高性能的傳真機、各種終端、微機、文字處理機、主計算機、聲像設備等現代化辦公設備與相應的軟件組成。主要用于文字處理、辦公服務、公文文檔等綜合管理，以及電子票務、電子郵件、電視會議以及電子數據交換等。

1. 4 結構化綜合布線系統(SCS)

SCS又稱綜合布線系統 ( Premises Dist ribution System，簡稱PDS)，它是建筑物或建筑群內部之間的傳輸網絡。它把建筑物內部的語音交換、智能數據處理設備及其廣義的數據通信設施相互連接起來，并采用必要的設備同建筑物外部數據網絡或電話局線路相連接。其系統包括所有建筑物與建筑群內部用以連接以上設備的電纜和相關的布線器件。

2 智能建筑的現場總線技術

20 世紀 80 年代后期起 ,伴隨著計算機可靠性提高 ,價格大幅下降 ,出現了由多個計算機遞階構成的集中、分散相結合的分布式控制系統(Dist ributed Cont rol System ,簡稱 DCS) 。DCS是利用計算機技術對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制的一種綜合控制系統。DCS在工業自動化控制領域獲得了廣泛的應用 ,也開始應用到樓宇自動化控制領域 ,但是 DCS存在一些缺點 ,如系統互換與互操作性差等。20 世紀 90 年代后期 ,出現了基于現場總線的控制系統( Field Cont rol System ,簡稱 FCS) ,FCS克服了 DCS的缺點 ,它是一種全數字化的、全分散的、可互操作和開放式互連的新一代控制系統。現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。目前 ,現場總線技術已經成為自動化技術中的一個熱點 ,備受國內外自動化設備制造商與用戶的關注。FCS極大地簡化了傳統控制系統繁瑣且技術含量較低的布線工作量 ,使其系統檢測和控制單元的分布更趨合理。與傳統的DCS(分布式控制系統)相比 ,FCS具有可靠性高、可維護性好、成本低、實時性好、實現了控制管理一體化的結構體系等優點。隨著建筑業的智能化和信息化需求的迅速增長 ,出現了一些專門針對智能建筑的總線和通信協議 ,如美國的 BACnet和 EBus、 日本的HBS、 歐洲的 EIB 等。其中 ,以 LonWorks、EIB在國內應用最為廣泛 ,它們在智能建筑中的應用各有側重。

2.1LonWorks總線

LonWorks是一種具有強勁實力的現場總線技術 ,它是由美國 Ecelon公司推出并與摩托羅拉、東芝公司共同倡導 ,于 1990 年正式公布而形成的。它采用了 ISO/ OSI模型的全部七層通訊協議 ,采用了面向對象的設計方法 ,通過網絡變量把網絡通信設計簡化為參數設置 ,其通訊速率從 300 bps～15 Mbps不等 ,直接通信距離可達到 2 700 m(78 kbps ,雙絞線) ,支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電源線等多種通信介質 ,并開發相應的本安防爆產品 ,被譽為通用控制網絡。

2.1.1LonTalk協議

LonTalk協議是LonWorks技術的通信協議，采用短幀報文 ,可靠性高、 實時性好。LonTalk協議使用網絡變量與其他節點通信。網絡變量可以是任何單個數據項 ,也可以是結構體 ,并都有一個由應用程序說明的數據類型。網絡變量的概念大大簡化了復雜的分布式應用的編程 ,降低了開發人員的工作量。該協議提供一套通信服務，使裝置中的應用程序能在網絡中對其他裝置接受或發送數據而無需知道網絡拓撲、名稱、地址或其他裝置的功能。該協議能有選擇的提供端對端的報文確認、報文證實和優先級確認，是一個分層的以數據包為基礎的對等的通信協議，使用類似于以太網所用的“CSMA”算法來處理網上報文沖突。

LonTalk協議支持總線型、 星型、 自由拓撲等多種拓撲結構 ,極大地方便了控制網絡的構建。LonTalk協議支持包括雙絞線、 電力線、 無線、 紅外線、 同軸電纜和光纖在內的多種傳輸介質。Lon2Talk采用一種基于載波偵聽多路訪問 /介質訪問控制 (CS MA /MAC)的算法 ,提供介質訪問協議 ,使得可以根據預測網絡業務量發送優先級報文和動態調整時間槽的數目 ,稱為帶預測的 P2 persis2tent CS MA算法。通過動態調整網絡帶寬,使網絡能在極高網絡業務量出現時繼續運行 ,而在業務量較小時期不降低網絡速度。最大通信速率為1 . 25Mb / s (有效距離為 130 m) ,支持非屏蔽雙絞線 (UTP)的通信距離達 2 700 m (通信速率為728 . 125 kb / s)。

2.1.2 神經元芯片

LonWorks技術的神經元芯片內部裝有3個微處理器:MAC處理器完成介質訪問控制;網絡處理器完成OSI的3～6層網絡協議;應用處理器完成用戶現場控制應用。它們之間通過公用存儲器傳遞數據。

在控制單元中需要采集和控制功能,為此,神經元芯片特設置11個I/O口。這些I/O口可根據需求不同來靈活配置與設備的接口,如RS232、并口、定時/計數、間隔處理、位I / O等。

神經元芯片還有一個時間計數器,從而能完成Watchdog、多任務調度和定時功能。神經元芯片支持節電方式,在節電方式下系統時鐘和計數器關閉,但狀態信息(包括RAM中的信息) 不會改變。一旦I/O狀態變化或網線上信息有變,系統便會激活。其內部還有一個最高1.25 Mbps、獨立于介質的收發器。由此可見,一個小小的神經元芯片不僅具有強大的通信功能, 更集采集、控制于一體。在理想情況下,一個神經元芯片加上幾個分離元件便可成為DCS系統中一個獨立的控制單元。

2EI B總線

EIB（European Installation Bus），是電氣布線領域使用范圍最廣的行業規范和產品標準。現已成為國際標準ISO/IEC 14543-3，并于2007年正式成為中國國標GB/Z 20965-2007。

EIB最大的特點是通過單一多芯電纜替代了傳統分離的控制電纜和電力電纜，并確保各開關可以互傳控制指令，因此總線電纜可以以線型、樹型或星型鋪設，方便擴容與改裝。元件的智能化使其可以通過編程來改變功能，既可獨立完成諸如開關、控制、監視等工作，也可根據要求進行不同的組合。與傳統安裝方式比較，EIB不增加元件數量而實現了功能倍增，從而具有了高度的靈活性。它的開放性更使得不同公司基于EIB協議開發的電氣設備可以完全兼容，并為后續公司進入EIB市場提供可能。

EIB系統既是一個面向使用者、體現個性的系統又是一個面向管理者的系統，使用者可根據個人的喜好任意修改系統的功能，達到自己所需要的效果，并可通過操作探測器（如按鈕開關等）來控制系統的動作；另一方面， EIB系統還提供基于Windows的軟件平臺，管理者（如小區物業中心、大樓管理中心、車庫管理處等）將安裝此套軟件的計算機連接至EIB系統即可對EIB系統進行控制并進行管理，從而達到集中管理的功能。

3 結束語

智能建筑的特點是測控點分散 ,幾乎遍及建筑物各個角落 ,而且被控設備種類多 ,包括暖通空調、 電梯、 給排水、 安防、 照明、 變配電等 ,這些設備往往本身配有控制系統 ,將這些控制子系統融合為一個綜合的 BAS就需要用到通信協議或現場總線。

LonWorks最大的優點是開放性、 分散性和互換性。一個具有 LonMark標志的節點 (Node)可以互操作。由于 LonWorks是低速現場總線 (最大傳輸速率為 1 . 25Mb / s) ,對現場儀表和設備的計算能力以及信息處理能力相對較弱 ,主要用于數據采集和控制信號的輸出 , 因此 LonWorks適合于子系統級的遠距離現場數據的采集和實時控制。在智能建筑中 ,主要應用于建筑物自控系統中傳感器與執行器之間的網絡化、 互操作性 ,實現一種成本低、 對分散設備可以實現互操作的測控系統 ,如安全防范子系統、 智能消防子系統、 智能抄表子系統、 暖通空調子系統、 給排水子系統等。

第7篇：基礎的通信協議范文

關鍵詞:智能電器;無線通信;WiFi模塊;單片機

物聯網技術是當代信息技術的一個重要標志，改變了人們的生產生活方式，使傳統電器變得更加便捷而智能。智能電器是將微處理器、傳感器技術、網絡通信技術引入家電設備后形成的新型產品［1］。通信接口是智能電器的重要組成部分，用來實現通信節點之間信息的發送和接收。穩定的通信接口為智能電器系統的正常運行提供了有力保障。電器的控制方式分為有線控制和無線控制。有線控制是將控制器放置于強電箱內，開關和中控主機分別通過弱電控制線路進行控制。有線控制的優點:安全、穩定、不受干擾;有線控制的缺點:方案設計要求高、線路架設要求高、后期拓展改動困難。隨著物聯網和智能電器的發展，有線通信逐漸被無線通信所替代。當前普遍使用的無線通信技術主要有RFID技術、藍牙技術、ZigBee通信技術、Z－Wave技術和WiFi技術［2，3］。WiFi通信技術是智能手機終端接入Internet的主流模式，其他類型的通信設備要接入Internet需要網關進行轉換［4］。局域網絡中的無線路由多采用WiFi技術與各節點進行無線通信，不用另設網關和網絡改造便可實現系統搭建。智能手機可以通過局域網和廣域網控制設備的工作狀態。

1智能電器系統構成

智能家電系統由無線路由、智能終端、智能電器三大主要部分構成，如圖1所示。無線路由為系統提供WiFi無線網絡，是局域網絡通信的基礎部件，若要實現遠程控制，需要與Internet連接進行廣域網3G通信［5］。智能手機和平板電腦等智能終端可以在無線網絡下，對處于網絡中的智能電器節點進行控制操作。智能家電內需要集成WiFi無線通信模塊接收控制指令，實現電器的非接觸型智能控制。系統的操作流程:首先，配置模塊要連接的路由器的名稱(SSID)、密鑰和服務器的IP地址;然后，手機等控制終端連接服務器下達操作命令;最后，控制系統根據指令完成相應的動作或查詢等操作。智能手機和智能電器通常以STA站點形式入網，即作為無線網絡的終端使用，形成客戶端－客戶端方式通信。也可以設置電器為AP，即作為無線接入點形成自組網絡。無線WiFi模塊在使用之前需要通過串口寫入智能電器的MAC地址、網絡名稱、密碼和IP等配置信息。圖2為智能電器的系統框圖。

2通信接口設計

2.1通信接口構成在由路由器構建的WLAN無線網絡中，智能手機可以和電器中的WiFi模塊進行通信。通信串口WiFi模塊內嵌TCP/IP協議，通信接口如圖3所示。硬件構成主要是由內嵌的一個單片機和WiFi模塊構成，單片機主要實現裸機驅動程序和TCP/IP協議;WiFi模塊則必須完成數據的無線接收和發送。模塊內部集成了TCP/IP協議棧和WiFi模塊，用戶可以實現串口設備的無線網絡功能。嵌入式WiFi模塊對外提供UART串口或者SPI接口，其通信標準為IEEE802．11b/g，支持WPA/WPA2PSK加密，支持AES和TKIP加密算法。智能終端和WiFi模塊的通信格式常用的通信協議有HTTP、TCP/IP和Socket，HTTP是應用層協議;TPC/IP協議是傳輸層協議;Socket是應用層與TCP/IP協議的中間軟件，是對TCP/IP協議的封裝和應用抽象層［6］。面向嵌入式系統的通信協議多采用Socket協議。2.2Socket通信協議軟件實現采用Socket通信協議客戶端的通信過程:①建立通信;②查詢連接;③發送數據;④接收數據;⑤關閉連接。Android手機建立連接指令為newSocket(HOST，PORT)，關閉連接指令為socket．close()，發送數據調用getOutputStream()方法，接收數據調用getInputStream()方法。服務器的通信過程可概述為:1)建立服務器端的Socket，偵聽網絡中的連接請求;2)當檢測到連接請求時，向客戶端發送收到連接請求的信息并建立連接;3)完成通信后關閉Socket連接。圖4為客戶端和服務器的通信流程，圖中的bind()和listen()方法用來綁定并監聽Socket和端口號，accept()用來接收來自客戶端的連接請求。當點擊智能手機界面上的功能按鍵，后臺會將數據以Socket格式發送給WiFi模塊，發送指令被電器控制系統接收后，便會執行檢測、開啟、關斷、調節等響應動作，并可根據需要將執行結果返回給智能手機。2.3單片機通信接口設計1)硬件設計通信接口和執行機構的硬件設計以單片機為核心，包括單片機最小系統及其電路設計，把單片機、無線模塊、繼電器等模塊有機的結合在一起。WiFi模塊的TX和RX與其串口相連，負責信息指令的接收和發送;WiFi模塊和單片機的通信采用串口模式(UART)，串口波特率可達115200bps，執行命令由普通I/O口輸出，可控制執行部件響應動作指令;配以光照、溫度等傳感器裝置送入單片機自帶ADC模擬數字轉換接口，可以檢測環境狀態并作出相應動作，使電器更加智能。圖5是單片機控制繼電器的硬件連接示意圖，WiFi模塊的UART_TX和UART_RX與單片機串口的RXD和TXD相連，完成UART口雙向通訊功能;繼電器K與普通I/O口相連，通過繼電器電路可以實現對智能電器的開關控制。當模塊收到合上指令時，輸出高電平，繼電器的線圈有電流流過，繼電器的觸點吸合，給負載供電;當模塊收到斷開指令時，端口輸出低電平，執行斷電操作。設計了傳感器的AD轉換接口，實現了可以根據環境狀態的檢測結果控制繼電器的動作。2)軟件設計單片機系統上電復位后，首先進行硬件初始化，WiFi模塊的初始化在函數Config()中完成，在函數中完成波特率、初始化接收、發送數據的中斷類型等設置。模塊開啟后，尋找并連接網絡，建立數據連接，由單片機封裝數據后通過WiFi模塊發送給智能手機。接收數據時，單片機程序不斷地對WiFi模塊進行掃描查詢，查詢數據緩沖區BUF中是否有數據，當查詢到模塊接收到手機用戶發送操作或者查詢指令時，根據Socket協議格式提取相關信息，對指令進行處理并執行相關動作，并通過UART串口返回數據到手機端。接收手機端數據需要使用外部中斷來完成，能夠確保數據傳輸的同步性和實時性，接收8位為一幀有效數據。單片機主程序流程如圖6所示。單片機設置了監測環境光照功能，由光敏傳感器經過ADC芯片轉化后送到單片機，數據與閾值電壓比較，當超過閾值時關斷電器設備。

3結論

該智能電器通信系統在無線網絡的平臺下，在傳統電器上接入無線WiFi模塊，實現了智能終端對智能家電的遠程監測與控制功能，單片機能夠實時的對接收到的指令進行處理和響應，滿足了設計要求。該系統安全、可靠、性能穩定。為大規模智能電器遠程的監管與控制提供了可能。

參考文獻

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第8篇：基礎的通信協議范文

關鍵詞：通信；單片機；信號采集

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

中圖分類號：S972.7+6

一、前言

在計算機技術的推動下,以虛擬儀器為標志的通用化、智能化和網絡化測控系統得到了迅猛發展, 使得測控系統的設計方法和實現技術產生了深刻變化。本文研究一種微控制器為基礎的信號采集系統，以滿足信號采集的低成本和靈活模式。虛擬儀器技術綜合運用了計算機技術、數字信號處理技術、標準總線技術和軟件工程方法,代表了現代測量儀器和自動測試系統未來的發展方向,在測試與測量、過程控制與工業自動化和實驗室研究等領域得到了越來越廣泛的應用。單片機具有體積小、可靠性高、功能強、靈活方便等許多優點, 廣泛應用于現代工業的各個行業。隨著單片機和微機技術的不斷發展,由微機和多臺單片機構成的多機網絡監控系統已成為單片機技術發展的一個方向。它結合了單片機在實時數據采集和微機對圖形處理、顯示的優點。二者結合,使得單片機的應用已不僅僅局限于傳統意義上的自動監測或控制,而形成了向以網絡為核心的分布式多點系統發展的趨勢。串口通信雖然傳輸速度較慢,但是由于簡單易行,并且現有的微機都具備串行通信口,因而得到了廣泛的應用。在本文研究的單片機數據采集系統中,利用串口實現了對單片機的通信控制,以及對單片機產生的波形占空比的控制。

二、數據采集系統的設計

1系統硬件配置本系統采用 80C51作為下位機, PC機作為上位機,二者通過 RS - 232 串口接收或發送數據和指令。傳輸介質為二芯屏蔽電纜。RS - 232信號和單片機串口信號的電平轉換采用 MAX232,它是具有雙驅動器、雙接收器的通信器接口電路,不需外接電容而進行倍壓及電壓極性轉換,只需 + 5 V供電,電源電流為 5 mA,傳輸率 200 kb / s。

2通信協議系統中 PC機承擔主控任務,負責該測控系統的通信參數設定、數據的采集處理及對單片機運行的控制,程序采用 LabV IEW編寫。單片機接收 PC 機的指令,根據指令信息實現波形的發生和結束,并對波形的占空比進行實時調節。其通信協議為: 采用 RS - 232異步通信方式, 51單片機串行口共有 4 種工作方式,本文中采用單片機串口通信的方式 1, 該方式為 8位異步串行通信方式,其波特率是可變的, 1位起始位, 8位數據位, 1位停止位,無奇偶校驗,若晶振頻率為 11. 592 MHz,取波特率為 48 000 b / s。下位機按接收到的指令工作,若主控機發出無效或錯誤指令,將不作任何控制。

三、串行通信協議

監控計算機與單片機的數據交換包括如下3個步驟。

3.1 單片機要發送數據時，計算機會發送一組字符串過去。該字符串的第一個字符是前導碼，單片機根據前導碼辨認是否應該讀取該字符串，該字符串屬于哪一個命令集。

在前導碼之后是站號，通常以兩個字符代表，以RS-485進行網絡連接，需要用站號來辨別命令是屬于哪一個設備。站號之后是要解讀的命令或數據。

3.2 當單片機收到要求字符串，并經過辨讀確定后，便會送出計算機所要求的數據。同樣，數據被送出時會在數據之前加上前導碼與站號，計算機也有由此辨別數據來自何處。

3.3 計算機端收到單片機發送回來的字符串，即進行解讀檢查的操作。當檢查完成后，再送一個確定的字符串給單片機，用以說明計算機端已成功收到字符串；而若發送失敗，計算機也在該回送的字符串中要求單片機重新發送數據。

另外數據發送時，一般會加上錯誤檢查機制，最常用的方法是將字符進行運算，而在字符串的最后加上CheckSum字符，收發雙方利用Check-Sum字符的檢查判斷字符串的正確性。

本系統設計的數據格式為：

其中，前導碼為一個字節；站號為一個字節；命令/數據為一個字節；數據長度為一個字節；數據內容為幾個字節；CheckSum校驗為兩個字節；結束標志位為一個字節。

四、通信軟件的實現

4.1 監控計算機通信軟件的實現。利用VB提供的具有強大功能的通信控件MsComm，可設置串行通信的數據發送和接收，串口狀態及串口通信的數據發送和接收，以及串口狀態和串口通信的信息，格式和協議。監控計算機的通信流程如圖3所示。

4.2 單片機通信部分的軟件實現。ATMEGA8單片機帶有一個全雙工通用同步/異步串行收發模塊USART，該接1：3是一個高度靈活的串行通信設備。單片機的通信流程如圖4所示。

4.3 CheckSum的使用。使用了outCheckSum和inCheckSum子函數以實現CheckSum計算。第1個函數（outCheckSum）用于處理所要發送的字符串，只要將所要發送的字符串傳人，返回的結果的結果字符串即是作完CheckSum處理。第2個函數（inCheckSum）用于處理接收到的返回字符串，只要將所收到的字符串傳人，返回的結果字符串即是做完CheckSum檢查，并去除校驗和與結尾字符。

五、結束語

本文討論了新型簡易低成本信號采集系統的制作及編程，說明了機器健康診斷系統信號采集的低成本和簡單實現是可行的。在微控制器被重新編程之后，電路板可以被分離成為一個獨立的可便攜和讀取的裝置。該系統已經被證實有效和新穎，在機床刀具振動分析系統中得到應用驗證，較好地采集了刀具的振動信號，這可以通過示波器加以比較。由于采樣算法和調制電路的局限性，該研究項目的精度有待于提高。同時，信號數據保存的容量可以進一步擴展。

參考文獻:

[ 1 ] 楊樂平, 李海濤, 肖相生. LabV IEW程序設計與應用 (第一版) [M ]. 北京:電子工業出版社, 2004.

[ 2 ] James Truchard. 虛擬儀器的未來 [ J ]. 儀表技術, 2004, (5) : 56 - 58.

第9篇：基礎的通信協議范文

關鍵詞：煤礦；自動化系統；研究；設計；現場總線

國外在煤礦開采和管理中應用的系統經過不斷完善和創新，已經發展到現在的第四代以微機技術為基礎的綜合自動化系統，在實際應用中取得了較為可觀的成效。我國從國外引進的HIMASS系統是美國新研發的煤礦綜合自動化系統，承擔著煤礦生產安全監測的重擔，包括煤礦下各種溫度、負壓和瓦斯指標的監測，設備的正常運轉情況等等，實現全自動化的生產和監控。由此看來，加強煤礦綜合自動化系統的研究和設計分析是尤為必要的，對于后續理論研究和實踐工作開展具有一定參考價值。

1 我國煤礦控制系統中存在的問題

我國對于煤礦控制系統的研發和設計重視程度較高，自上個世紀80年代以來，相繼研發出了一系列監控系統，但更多的是集中在控制階段，設置控制中心，在井下設置多個測控分站，將收集得來的信息傳輸到主站，經過處理后下達控制命令，最終由分站執行。信息傳輸主要是通過電纜和光纖，根據相應的通信協議實現，但是其中仍然存在一系列問題有待完善：其一，通信協議不規范。當前很多監控系統均是采用各自廠家的通信協議，所以不同廠家生產的系統之間兼容性不強，很容易造成設備重復購置，或是軟件無法重新升級等后果[1]。其二，井下信息傳輸設備物理接口協議不規范，致使用戶無法拓展系統功能，在實際應用中由于不同系統的調制頻率和收發電壓幅值差異，導致不同系統分站不兼容；其三，煤礦監控系統所使用的設備多數是單片機或微處理器為核心，自身不具備計算機聯網功能以及網絡互聯協議等。

2 煤礦綜合自動化系統設計

2.1 綜合自動化系統結構

在煤礦綜合自動化系統設計中，主要是發揮計算機和網絡技術的優勢，建立完善的自動化系統實現對井下機電設備的自動化控制，并將收集所得信息集中在統一的網絡平臺上。運用多種現代化信息技術和自動化技術，建立完善、統一的控制系統，對傳統的煤礦生產運行方式進行創新和完善，形成全方位的煤礦生產過程控制自動化、生產調度自動化和業務運轉網絡化，進而更為全面地對煤礦生產情況監督和管理，確保生產活動能夠安全有序運行，一旦出現異常情況可以及時發出預警信號予以解決[2]。

生產控制層各個節點設備主要是在統一的調度室延伸到井下，井下的光纖作為數據傳輸介質，節點則是作為嵌入式設備，充當系統的信息收集站。生產控制層將不同廠家生產、技術方式、不同標準信息進行加工和處理，實現信息資源的貢獻，有效解決以往信息資源不能共享和溝通不暢的問題，提升信息資源利用效率，為后續生產管理活動有序開展奠定基礎[3]。煤礦生產過程中涉及到的環節較多，在生產活動開展中會產生大量的信息，這些信息中蘊含大量的生產信息，如果分散處理，可能造成信息的丟失和損壞，形成信息孤島，影響到信息資源的共享和利用。

2.2 軟件體系結構

煤礦綜合自動化系統的軟件主要是采用組態化設計，整合井下環境監控子系統和生產環節的自動化控制系統，建立統一的自動化系統。組態軟件是通過I/O驅動，從現場收集到的信息加工和處理后，以直觀生動的圖形方式呈現在計算機屏幕上；加工主站的控制命令傳輸到I/O設備中，對于重要的歷史數據存儲在數據庫中，為后續的數據使用提供檢索和利用功能。一旦出現異常情況，可以向值班人員發出預警信息，并做好預警信息的記錄[4]。

（1）實時數據庫。作樽樘軟件中核心部分，具備歷史數據檢索功能，一旦出現事故報警處理，存儲報警數據信息，實現數據的科學分析和計算，還可以實現I/O數據連接等等。實時數據庫中主要由幾個部分組成，其一，組態數據庫作為該系統中的核心配置，主要是負責記錄收集得到的設備運行情況，將數據屬性和相關性進行分析，為后續數據庫系統完善提供數據支撐；其二，事件庫則是在事故報警中的數據信息，可以自動化處理緊急事情；其三，主動規則庫，用戶可以根據實際需要來選擇要監控的事件。

（2）I/O驅動。組態軟件的實施數據庫主要是為了實現設備之間的通信連接，實現資源信息的共享和交換，I/O驅動是設備交互的橋梁，實時性和可靠性是數據庫正常運行的首要前提，為了確保數據信息的正常傳輸，應統一硬件設備結構。DCS和PLC控制設備；Etherent、Profibus現場總線通信接口裝置；PC總線工業計算機板卡裝置。

2.3 關鍵技術設備

煤礦綜合自動化系統中主要包括環網交換機、綜合接入網關設備，其中環網交換機則是構建礦井工業網絡系統的主要設備，自身具有十分突出的特性，電源輸入范圍廣、電源波動范圍大以及容易安裝和檢修等優勢，能夠更好的適應惡劣環境。綜合接入網關則是實現監測系統互聯和分站接入功能的裝置，將現場總線信息數據收集到特高新網絡中，借助光纖傳輸到系統中，較之傳統的監控系統而言，有效改善了監控系統封閉性缺陷。

3 結束語

綜上所述，煤礦作為推動社會經濟持續增長的重要動力，逐漸進入到深井作業階段，對于開采技術和工藝提出了更高的要求。應用信息化技術，建立煤礦綜合自動化系統可以實時監控井下生產情況，實現生產活動的統一調度和安排，降低人工管理可能存在的失誤可能性，提升工作成效。與此同時，井下一旦出現安全隱患和異常現象，及時發出預警信號，實現工作面電、瓦斯控制，分析潛在的爆炸情況，提高礦井自動化管理水平。

參考文獻

[1]史麗萍，王攀攀，張廣龍，等.多協議以太網網關在煤礦綜合自動化系統的研究與開發[J].繼電器，2014，35（24）：43-47.

[2]羅驅波，孫彥景，錢建生，等.煤礦綜合自動化系統的研究與設計[J].礦業安全與環保，2012，35（3）：4-7.