計算機控制中網絡與通信技術分析

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摘要：二十世紀末以來計算機和信息技術的飛速發(fā)展，為網絡和通信技術的發(fā)展打下了良好的基礎。最近幾年，我國的網絡與通信技術有很大的進步，在我國社會的各行各業(yè)都發(fā)揮著力量。本文介紹了幾種常見且使用率高的網絡與通信技術，分析它們是如何在計算機控制中發(fā)揮作用的。

關鍵詞：計算機；控制；網絡；通信技術

計算機網絡技術和通信技術結合的理論的提出，是現代信息溝通領域一個里程碑式的進步。通過這兩種技術的結合，信息傳遞的方式更加豐富，速度也得到了極大的提升，極大地方便了人與人之間的溝通。這二者的結合突破了傳統(tǒng)通信技術信息交換和數字編碼的限制，在現代快節(jié)奏的社會中充分發(fā)揮了作用。

1計算機網絡技術

計算機網絡系統(tǒng)是現代通信技術和計算機技術結合的產物。在計算機網絡系統(tǒng)中，通過一些硬件的設備和線路，將處于不同區(qū)域網絡中的計算機連接起來，從而達到不同計算機之間的信息流通和交換。簡單來說，計算機網絡技術就是在不同計算機之間搭建了一條能夠溝通的路。我們所說的網絡是指由電話線、電纜等數據線以及無線傳輸方式，建立的以計算機為節(jié)點的信息傳輸渠道。計算機網絡系統(tǒng)由資源網絡和通信網絡兩種系統(tǒng)組成。一般來說，計算機網絡主要由六種互聯的設備組成，包括路由器、網關、中繼器、網橋、集線器以及交換器。通過計算機網絡之間各節(jié)點信息的傳遞，實現電子數據的傳輸和共享，是現代網絡技術使用的主要方式。

2計算機數據通信技術

數據通道并不是一個通道，而是指不同計算機之間進行數據交換的過程。隨著技術的革新，數據通信具有不同的發(fā)展階段，從傳統(tǒng)利用模擬信號達成的模擬通信，到使用數字信號的數字通信，再到如今依靠信息源發(fā)出的數據信號，數據通信能夠傳遞的信息越來越豐富，速度也在不斷提高。其中，數據通信又可分為電路交換、報文交換和分組交換三種交換方式。計算機之間的信息傳輸和共享，主要是通過網絡協(xié)議實現的。使用相同計算機語言的計算機可以在相同的網絡協(xié)議的基礎上，進行信息交換。網絡協(xié)議的選擇，往往要根據有具體的情況來確定，而不是一成不變的。

3網絡控制技術類型

3.1以太網

現代計算機網絡技術中，以太網是使用最為廣泛、運行最為穩(wěn)定的技術，無論在商用還是政府官方使用的網絡技術中都是主流的計算機網絡技術，同時，以太網技術還在不斷改進，并逐漸適應工業(yè)方面的工作。以太網技術能夠發(fā)展到今天的地步，離不開它極高的適應性和先進性，具體優(yōu)勢可以總結為以下幾點：①以太網能夠在各種類型、各種用途的計算機中發(fā)揮穩(wěn)定的效用，并且對使用現場總線的標準也沒有很嚴格的限定，能夠在各種場合發(fā)揮作用；②由于技術發(fā)展已經比較成熟，以太網在建設和使用過程中的成本控制效率較高，設備、技術、維修等方面都具有一定的成本優(yōu)勢；③資源豐富硬件資源豐富是以太網的重要優(yōu)勢之一；④傳輸速度與其他技術相比有很大的優(yōu)勢，不僅速度快切傳輸穩(wěn)定，提高了資源的共享及信息交流的效率；⑤開發(fā)潛力大其具有上述多種優(yōu)勢，在許多領域成為了主流技術，還可以延伸到許多其他領域，開發(fā)潛力大，具有持續(xù)發(fā)展的意義。

3.2現場總線技術

現場總線技術一般應用于生產過程中及微機化測量控制儀器或設施中，其能夠構成數字化及開放式的信息傳輸系統(tǒng)。現場總線技術的作用是能夠極大的幫助計算機網絡系統(tǒng)的運行和控制，提高穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)成本。國際電工協(xié)會對于八種現場總線的標準進行了確認，如以太網、基金會現場總線FF等。正是因為現場總線技術的應用，位于不同位置的網絡設備才能聯系成一個整體，實現信息共享、數據傳遞的功能。該技術的基本特點有幾下幾點：①由微處理器將分散在不同位置的設備聯系成一個網絡，進行統(tǒng)一的控制。②使信息的處理更加及時、迅速、穩(wěn)定，隔絕了不同地區(qū)外在因素的影響。③處于不同位置的設備雖然形成整體運行，但是每個版塊的功能相對獨立，就算某個板塊出現故障，其他版塊也可以繼續(xù)運行，提高了可靠性，在一種功能失效后，不影響其他功能的正常運行，在維護上也較為方便。

4計算機控制中的網絡與通信技術的發(fā)展階段

4.1聯機階段

聯機階段，計算機的中央處理器是運行的主體。在這一階段中，計算機需要對處于不同位置的多臺計算機進行連接，并進行信息交換，此時，主處理器將處理規(guī)劃連接的順序、接收后的存放位置以及一定的反饋工作，計算機其他剩余的部分也會在主處理器的指揮下對接受的信息進行處理，并將信息反饋給主處理器。在整個過程中，中央處理器除了要負荷本身的處理工作外，還要指揮其他結構，這在一定程度上提高了對中央處理器性能的要求。而隨著現代網絡信息鏈接的對應端不斷增加，中央處理器要應對的對象越來越多，負擔不斷加重，處理器的運行效率下降，對信息的處理質量在不斷降低。一般人們采用增設通信控制器或前段處理器的方法來解決這個問題，這兩種設備可以獨立負責計算機與終端計算機的對接，可以極大地提高數據處理的速度。

4.2計算機互聯階段

二十世紀六十年代，網絡基本處于互聯階段。當時使用的互聯網絡，雖然能夠實現一定的信息共享，系統(tǒng)具有分組交換、控制等功能，但與現在使用的通信系統(tǒng)相比還是具有較大的封閉性，且在計算機之間的連通性上也有很大限制，效率與現在的網絡系統(tǒng)相差甚遠。

4.3標準化網絡階段

微處理器和集成電路的誕生使計算機技術進入了一個嶄新的階段。二十世紀八十年代以來，計算機的體積在不斷的縮小，然而，計算機運行的效率卻沒有降低，反而得到了巨大的提升。現在使用的計算機不僅體積輕薄，功能完善，運行也越發(fā)穩(wěn)定。再加上企業(yè)管理模式改變等社會的進步，人們通過路由器和調制解調器等設備，發(fā)展出了局域網，從而實現了一些群體計算機之間交互式網絡的誕生，這種網絡能夠實現信息的完全共享，且與外界網絡環(huán)境隔絕，呈現了較大的私密性。

4.4互連和高速網絡階段

信息高速公路理論是二十世紀九十年代提出的一種思想，在這種思想的發(fā)展過程中，它逐漸展現出了其余現代網絡信息通信的切合性。美國是世界上最早開始重視信息工程建設的國家，在美國之后，全球范圍內也逐漸接受了這一思想，開始進行網絡信息工程的建設?，F在，全球互聯網通信系統(tǒng)已經完全建立了起來，實現了全球性的信息資源共享。

5計算機控制中的網絡與通信的主要技術

5.1以太網

以太網與其他網絡相比有許多優(yōu)勢，如以太網建設成本低、應用范圍廣，能夠兼容絕大多數軟件和硬件設備，通信傳遞的效率高，因此在世界范圍內，以太網市場的前景都非?？捎^。目前階段，不僅僅是商用計算機通信，在一些工業(yè)領域內也開始使用以太網。就市場情況來看，以太網技術與其他技術相比，具有很大的技術性優(yōu)勢，而又因為其成本低廉，它的價格在市場上有較強的競爭力。采用以太網來建設通信網絡，能夠讓網絡的建設成本得到節(jié)約。而這些優(yōu)勢不僅使以太網在市場上不斷擴張發(fā)展，也推動了整個計算機網絡和通信領域的發(fā)展。

5.2現場總線技術

利用現場總線技術，可以實現微機化的測量控制設備與生產現場之間的數字化和開放化通信，保證計算機控制的網絡和通信技術的完整實現。目前常用的現場總線技術采用的是基帶傳輸。這種方式具有較快的運行效率和獨立性，以至于它的時效性和穩(wěn)定性都比較強。另外，由于現場總線系統(tǒng)中發(fā)揮左右的各模塊相對分散，在進行維護時可以分別進行，減少對整體系統(tǒng)的影響。此外，現場總線技術與其他技術相比，線路之間的互聯結構更加開放，不同層級的線路大街變得更加方便，且因為具有較強的互操作性，就算是不同廠家生產的設備，只要確保使用相同的通信協(xié)議，彼此之間的聯通就不會有障礙。

6計算機控制中的網絡與通信技術的應用

目前，計算機網絡和通信技術得到了不斷的發(fā)展，其應用的范圍也不斷擴展，例如電子數據業(yè)務、個人移動通信、電子信箱等。當然，它的應用范圍并不局限于此。打個比方，目前最常用的計算機網絡和通信技術就是3G和4G技術的運用。在城市配電網絡中使用3G和4G技術，能夠實現配電網中的自動化通信系統(tǒng)，配合應急處理系統(tǒng)，在事故發(fā)生時，能夠在第一時間向控制中心傳遞消息，并采取措施控制。再比如無線視頻技術在企業(yè)、政府部門之間的運用，也是通過計算機網絡與通信技術，來將上級的指令傳達下去。這些計算機網絡和通信技術的應用在個人生活和政府工作中都發(fā)揮著巨大的作用。

7結語

當今社會，無論是工作、學習還是日常生活，人們都無法離開計算機網絡和通信技術。正式因為這些技術的廣泛運用，才使得當今人們的生活水平提升。目前計算機網絡和通信技術的發(fā)展已經達到了相當的水平，但我們不能停止探索，隨著人們對生活質量的要求不斷提高，一些對于通信技術的新的要求被提出，如果有一天這些要求能被滿足，也將成為一個巨大的跨越，并為人們的生活提供更多的幫助。

參考文獻

[1]向立莉.試論計算機控制中的網絡與通信技術[J].數字技術與應用，2014（06）.

作者：張智 單位：國家新聞出版廣電總局694電臺