數據通信基本概念精選(九篇)
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第1篇：數據通信基本概念范文
【關鍵詞】電力遠動技術;RTU；數據通信；供電系統
一、認識遠動終端RTU
（一）RTU的定義
RTU即遠動終端，它是電網調度自動化系統中安裝在發電廠、變電站的一種具有四遙遠動功能的自動化設備。
（二）RTU的功能概述
1、遠方功能
RTU與調度中心之間通過遠距離信息傳輸所完成的監控功能。
①遙測（YC，Tele-measurement）：遠程量測值。RTU將采集到的廠站運行參數按規約傳送給調度中心（上傳）。包括：P、Q、U、I、檔位、溫度等，容量達幾十到上百個（路）。
②遙信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：遠程狀態信號。RTU將采集到的廠站設備運行狀態按規約傳送給調度中心（上傳）。
③遙控（YK，Tele-command）：遠程命令。調度中心發給RTU的改變設備運行狀態的命令。
④遙調（YT，Tele-adjusting）：遠程調節命令。調度中心發給RTU的調整設備運行參數的命令。
⑥統一時鐘：具有對時功能。接收調度中心的校時命令。統一時鐘為了不同廠站之間事故分析以及電度量凍結。
⑦轉發：接收其它RTU送來的遠動信息，按規約組裝轉發給指定的調度中心。
2、當地功能
就是RTU自身或連接的顯示記錄設備的實現監控功能。
①CRT顯示：與RTU直接連接（或通過當地工作站）的CRT可顯示RTU采集的四遙、YXBW等信息。
②漢字報表打印：實現三類打印：定時打印、事件記錄打印和召喚打印。
③本機鍵盤顯示器：RTU自帶的操作面板，實現循測、定測和顯時功能。
④RTU自檢、自調功能：反映RTU的自身的可維護能力。插件損壞診斷，程序“走飛”時的自恢復能力、主備通道監視功能。
（三）RTU的基本結構
1、硬件組成
①主控系統：管理各個子系統、人機聯系、調度通信
②若干子系統：每個子系統單獨CPU，包括YC、YX、YC、YT、DI、DD 等子系統。
③I/O 總線連接主控系統和各個子系統
2、軟件組成
單獨子系統是由主控程序和若干功能子系統所組成。
①主控程序：與子系統的通信程序、調度通信程序、數據處理、人機聯系程序。
②功能子系統：與主系統通信發送/接收、輸入/ 輸出程序等。
二、供電系統中遠動技術的數據通信
（一）供電系統中遠動技術的數據通信傳輸方式
供電系統中遠動技術的數據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，其中目前電網調度自動化中大量使用的是串行傳輸。
①并行傳輸，用8根線（另1根公共線）將數字通信雙方連接起來，每1次可以同時傳送8位碼元，這種方式稱為并行傳輸。其優點是速度快（高達百兆字節）；缺點是信號線多，不適于遠距離傳輸（
②串行傳輸，用1回線將數字通信雙方連接起來，每1次傳送1位碼元，這種方式稱為串行傳輸。其優點是信號線少，適于遠距離傳輸；缺點是速度慢，適于少量數據的傳送。
（二）供電系統中遠動技術的數據通信的原理
計算機并行方式處理數據，而數據傳送用串行方式，故需要進行并/串轉換。其中在發送端的并/串轉換器進行如下操作：CPU控制發送緩沖器移位寄存器在發送脈沖控制下字節的低位先發。發空后用中斷提示。發送時鐘控制發送速度。接收端的串/并轉換器與送端的并/串轉換器工作原理類似。
（三）供電系統中遠動技術的數據通信的差錯控制
第一、誤碼率。數據傳輸后發生的錯誤碼元數與總傳輸碼元數的之比，稱為誤碼率。電網遠動要求誤碼率小于10E-5,計算機通信要求誤碼率小于10E-6。誤碼與線路質量、干擾及其傳輸速度有關。
第二、差錯控制。指能在接收端，發現數據傳輸錯誤的控制措施和方法，其中供電系統中遠動技術的數據通信的差錯控制的主要方法就是奇偶效驗。
三、供電系統中遠動技術的電網調度自動化數據通信系統說明
（一）電網調度自動化數據通信系統的重要性
數據通信系統是電網調度自動化以及配電網自動化系統的重要部分，現代電力系統離開了通信系統是不可能正常運行的。電力系統自動化對供電系統中遠動技術的電網調度自動化數據通信系統的基本要求如下：
1)通信可靠性：遠距離傳輸、誤碼低、糾錯能力。2)建設費用低：較高的性價比。3)滿足目前和將來數據傳輸的要求。4)通信方式具有實用性和靈活性。5)信道不受電網故障的影響，電網故障時的強烈電磁干擾對通信設備和線路影響。6)易操作與維護。
（二）電網調度自動化數據通信系統的構成
電網調度自動化數據通信系統的構成如下：
數據終端調制解調器通信處理機調制解調器主計算機。
①數據終端：廠站端RTU設備。
②調制解調器：二進制數據與模擬信號的轉換設備，模擬信號適于遠傳。近距離傳輸可直接采用數字通信。
③通信線路：傳送數據信號的線路，公網或專網，直接連接或經通信處理機網絡連接。
④通信處理機：承擔通信控制任務（緩沖匹配、誤碼檢測、故障檢測、路由選擇、信道建立等）
⑤主計算機：類似于數據終端，指調度計算機系統。
結語
鑒于電力生產的特點，發電廠、調度站和變電站之間的信息交換只能借助通道技術來實現。因此，要使發送出去的數據到對方后，能夠被接收方識別、接收和處理，就要對傳送的數據信息格式作嚴格的規定，這就是遠動規約的一個內容。而基于這一規定的遠動技術的實現及其在供電系統中的應用，更是有效的促進了電力系統的快速發展。
參考文獻
[1]陳峰.鐵路電力遠動系統技術探析[J].中國高新技術產業,2011（13）.
第2篇：數據通信基本概念范文
關鍵詞: 計算機技術 網絡 數據通信
1前言
目前使用于計算機網絡技術中的數據通信交換技術，其原理是是通信技術和計算機技術相結合而產生的一種新的通信交換技術。在該技術應用下的計算機網絡通信環境中,用戶可以對通信網絡中的數據、軟硬件和信息資源實現共享。隨著計算機技術的廣泛應用和普及以及計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信交換技術就應運而生,它實現了計算機之間,計算機與終端之間的通信。本文主要分析和探討計算機網絡中的數據通信及交換技術,根據這幾種交換在實際應用中存在的優勢和劣勢,加以分析和介紹,同時對目前新型的數據通信交換技術進行簡要分析。
2常見的數據通信交換技術
不同的站點之間需要進行通信數據交換實現信息的傳遞,是在對應節點之間在計算機網絡數據信息傳輸過程中進行數據信息交換。傳統數據交換基本技術有三種,即電路交換、報文交換及分組交換,在此基礎上另外還有兩種較為常見數據交換模式:幀中繼技術和ATM異步傳輸模式。
2.1電路交換
電路交換過程一般包括連接建立、線路占用和連接拆除三個階段。在通信之前需要先將線路連接起來:從起源站點向其中某個目標站點發送響應請求,目的是將通信雙方之間建立一條獨占的通道,以實現數據的傳輸。在請求發出之后,會通過其間多個中間節點一直傳遞到目標站點,在傳遞的過程中,優先分配相較于空閑的物理線路,某一主叫節點呼叫另一被叫節點發出連接請求,接著再傳遞到下一個節點,整個過程就是這樣以此類推持續進行。其次線路占用:即數據傳輸交換階段,基于已經建立好的物理線路的基礎上,進行站點與站點之間數據傳輸交換任務。再次連接拆除:在起源站點和目標站點實現成功連接,并完成兩點之間的數據傳輸任務之后,需要將建立的這條線路進行拆除,即將線路進行釋放,讓線路資源回歸到新的響應中。電路交換具有很多優點,比如線路專用、數據直達,在兩個站點之間線路建立之后和線路釋放的這段時間內,整條線路不會再進行任何數據的傳輸交換,也不會與其它站點進行資源的共享,專線專用。實時性也很強,線路一旦建立之后,通信雙方所有資源,包括線路資源在內,均用于本次數據傳輸通信,此時除了偶爾會出現傳輸時延情況之外,不會出現其他形式的時延故障,完成線路交換的交換設備及控制十分簡單,既適用于傳輸模擬信號,也適用于傳輸數字信號。但電路交換也存在一些缺點,比如電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說費時長。電路交換連接建立后,物理通路被通信雙方獨占,即使通信線路空閑,也不能供其他用戶使用,因而信道利用低。電路交換時,數據直達,不同類型、不同規格、不同速率的終端很難相互進行通信,也難以在通信過程中進行差錯控制。
2.2報文交換
報文交換是將數據信息封裝成報文,每個報文中包含有控制信息和目的地址,網絡中的各交換節點以存儲和轉發的方式進行數據交換。報文交換交換方式的數據傳輸單位是報文,報文就是站點一次性發送的數據塊,其長度沒有限制并且可變。當一個站點想要發送報文時,應附加一個目的地址到該報文上,網絡節點會按照報文上目的地址,利用路由信息找出下一個節點地址,把報文發送給下一個節點。因此,端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文交換優點是信道的利用率較高、承載量大;報文交換系統可以把一個報文發送到多個目的地;報文交換網絡可以進行速度和代碼的轉換。其缺點主要是不能滿足實時或交互式的通信要求;報文傳輸延遲較長;節點收到過多的數據而無法存儲時,造成報文丟失;設備費用高。
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送的數據信息分割成若干個用戶數據段,每個數據段在送往下一個交換節點時,附加上源地址、目的地址、用戶數據段編號、差錯控制信息。分組的傳輸是交換節點選擇一個最佳的路由,把分組經一個或幾個交換節點,送到收端。收端從分組中提取用戶數據段,再把它們按照順序恢復成原有的數據信息。
分組交換主要優點是速度快、傳輸質量和效率高、可靠性高、轉發時延短、經濟性好、能夠實現不同類型終端的之間的相互通信、分組交換網能和其他通信網互聯。主要不足是實現技術難度大。
2.4幀中繼技術
幀中繼協議是一種簡化的X.25廣域網協議,幀中繼協議是一種統計復用的協議,它在單一物理傳輸線路上能夠提供多條虛電路。每條虛電路用數據鏈路連接標識來標識,DLCI只在本地接口和與之直接相連的對端接口有效,不具有全局有效性,即在幀中繼網絡中,不同的物理接口上相同的DLCI并不表示是同一個虛電路。幀中繼技術主要優點是以光纖作為傳輸媒體,傳輸質量高,誤碼率低,網絡吞吐量大,網絡資源利用率高。主要缺點是幀中繼不適合傳輸實時信息,對傳輸線路質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務數字網的復用、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點,采用面向連接的快速分組交換技術。ATM信元的長度是固定的,即53個字節。其中5個字節是信頭,48個字節是信息段。信頭包含各種控制信息,主要是信元的目的地址,維護信息,優先級,信頭的糾錯碼。信息段包含用戶數據。ATM交換特點:基于統計時分復用;采用面向連接的工作方式;信元長度固定;信頭簡化,以減少處理開銷。
3新數據通信交換技術的發展
隨著光通信技術的發展,光纖信道傳輸容量得到了大幅度提高,基于此交換技術迎來了新的發展契機。可以將通信網絡發展分為三個階段: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
傳統通信網絡都是處在電傳輸和交換階段,其交換技術涵蓋了以上介紹的任何一種技術。
3.2光傳輸和電交換階段
以光纖為傳輸介質,數據是以光信號在物理信道上進行傳輸,而中繼節點只能針對電信號進行處理,這樣就要求在傳輸線路和中繼節點接口位置安裝光電和電光轉換裝置。
3.3光傳輸和交換階段
數據傳輸和交換都以光信號在信道上進行,只有在終端處表現為電信號,以便信息處理。由于技術限制導致出現了光信道空閑而交換節點飽和現象。原來傳輸信道網絡瓶頸轉移到了交換節點處,為了克服分組交換節點網絡瓶頸,開始陸續提出了一些新交換技術,并逐步走向了商業上使用中,如光路交換和光包交換等。
第3篇：數據通信基本概念范文
關鍵詞：無線傳感器網絡；數據融合；功能模型
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.114
1 引言
無線傳感器網絡（Wireless Sensor Networks，WSN）作為一種新興的信息獲取和處理技術，已經吸引了眾多研究者的關注[1，2]。由于無線傳感器網絡具有范圍大、低成本，、布設靈活的特點，它越來越多的被用于如森林、戰場和災難現場等無人值守的應用環境中。在WSN中，網絡節點通常自身攜帶的電池進行供電，且采用嵌入式處理器和存儲器，所以往往造成網絡節點計算資源和能量嚴重受限。隨著物聯網的應用和發展，WSN的應用范圍也不斷擴展，同時WSN呈現出網絡結構動態變化更頻繁、數據通信可靠性的要求更高等特點。但是WSN 仍然具有節點體積受限、使用有限電源、采用無線通信方式等本質特性，因此網絡節點的帶寬資源、能量、通信距離依然受限，這就使得研究人員更加關注WSN中節能和提高通信效率的問題。數據融合技術就是解決無線傳感器網絡能量和資源受限問題的有效方法之一。
在文章的余下章節中，第二節給出了數據融合的基本概念，第三節分析了功能模型，最后第四節對WSN中現有的數據融合方法進了分類介紹。
2 數據融合的基本概念
生物系統（如人）對多源信息的融合處理體現了信息獲取的多樣性，同時使得信息交融而得到感知信息。傳感器感測外部信息，而數據融合系統則是模仿人的信息處理能力。因此文獻[3]中給出了傳感器數據融合的概念，針對一個系統中使用多種傳感器（多個或多類）對某一特定問題進行的信息處理方法，又稱多傳感器信息融合。單一傳感器可能只獲得環境或被測對象的部分信息段，不能有效地利用多傳感器資源；而多傳感器系統可以很大程度地獲得被探測目標和環境的信息量。數據融合所處理的多傳感器信息具有復雜的形式，可以在不同的信息層次上出現，這些信息抽象層次包括數據層、特征層和決策層。
數據融合技術在智能信息處理技術的研究中有不可代替的作用。數據融合充分利用不同時空的多傳感器信息資源，采用計算機技術對按時序獲得的多傳感器觀測信息按一定的準則加以自動分析、綜合、支配和使用，獲得對被測對象的一致性解釋與描述，已完成所需要的決策和估計任務，使得系統獲得比它的各組成部分更優越的性能。數據融合研究主要涵蓋的內容包括檢測、關聯、跟蹤、估計及綜合；在幾個層次上完成對多源信息處理，各個層次都表示不同級別的信息抽象；結果包括較低層次上的狀態和屬性估計，以及較高層次上的整個戰場態勢估計和威脅評估。
3 數據融合的功能模型
數據融合的模型可以分為：功能模型、結構模型和數學模型。結構模型描述數據融合的系統拓撲結構關系，以及數據流的定義。數學模型定義了數據融合算法的數學表示和綜合邏輯。數據融合的功能模型則是根據融合需求，定義數據融合系統的組成，數據融合時系統各主要功能部分之間的相互作用過程，以及數據融合系統的軟、硬件組成。White給出了一個在軍事應用背景下建立的一般處理模型，其基本思想如圖1所示。檢測級數據融合屬于低級融合，是經典信號處理的直接發展，適用于任何多傳感器數據融合系統。位置級融合和屬性級融合是多傳感器數據融合最重要的兩級。態勢評估和威脅估計為決策級融合，是C4ISR的核心，適用于軍事領域。
3.1 檢測級融合
檢測級融合是信號級的數據融合，屬于分布式檢測問題，它根據所選擇的檢測準則形成最有門限，以闡述最終檢測輸出。傳感器向融合中心傳送經過某種處理的檢測和背景雜波統計量，然后在融合中心直接進行分布式虛警檢測（CFAR）。如圖1所示，預濾波根據時間和空間以及傳感器類型對數據進行分選和歸并，以控制進行第二級處理的信息量。采集管理主要是控制融合的數據收集，包括傳感器的選擇、任務分配（通過預測目標位置）、工作狀態優選和監視。從分布式檢測的角度看，檢測級融合的結構模型主要有4種：即并行結構、串行結構、分散式結構和樹狀結構。檢測級融合具有兩種處理形式：即集中式和分布式。
3.2 位置級融合
位置級融合包括數據的校準、跟蹤、預測、濾波和關聯，綜合傳感器的位置信息，以獲取目標的位置和速度（動態特性、屬性信息），建立對象軌跡（航跡）數據庫。從信息流通形式和綜合處理層次上看，其系統結構模型主要有集中式、分布式、混合式和多級式結構。下面主要對集中式和分布式的位置級融合進行介紹。
集中式位置級融合是將各傳感器采集的檢測數據傳送到融合中心進行數據對準、點跡相關、數據互聯、航跡濾波、預測和綜合跟蹤。這種結構的優點是信息損失最小，但是數據互聯較為困難，同時要求系統容量大，因此計算負擔重，系統生存能力差。
分布式結構的應用很普遍，特別是在C4ISR系統中，它不僅具有局部獨立跟蹤能力，還具有全局監視和評估特性，且造價可控。這種結構的特點是：每個傳感器的檢測數據在進行融合之前，先由其自己的數據處理器產生局部多目標跟蹤航跡，然后把處理過的信息送至融合中心，中心根據各節點的航跡數據完成航跡的相關和合成。這種結構還可稱為分級式和自主式融合。
3.3 目標識別級融合
目標識別（屬性）級數據融合，也稱屬性分類或身份估計，主要是組合來自多個傳感器的屬性信息，獲取目標（身份）的聯合估計。目標識別的基本過程如圖2所示。用于目標識別的技術主要有模板法，聚類分類，自適應神網絡，或識別實體身份的基于知識的技術。目標識別（屬性）級的數據融合結構主要分為三類：分別對應決策級、特征級和數據級屬性融合。例如基于圖像的目標識別融合，就可以這三級中的任一級進行。
決策級屬性融合結構中，每個傳感器為了獲得一個獨立的屬性判決要完成一個變換，然后順序融合來自每個傳感器的屬性判決。特征級屬性融合結構中，每個傳感器觀測一個目標，為了產生來自每個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，并基于聯合特征向量做出屬性判決。在數據級融合方法中，直接融合來自同類傳感器的數據，然后是特征提取和對來自融合數據的屬性判決。為了實現這種融合，傳感器必須是相同的或同類的。與位置級數據融合結構類似，通過融合靠近信源的信息可獲得較高的精度，即數據級屬性融合比特征級精度高，而決策級融合是最差的。
圖像融合作為目標識別融合中的一個重要方面，可以在像素級、特征級或決策級任一級進行融合，也可以利用Dastrathy提出的5級結構，構造靈活的圖像融合識別結構，以進一步改善圖像融合的性能。
4 無線傳感器網絡中的數據融合算法
無線傳感器網絡中的數據融合主要集中于應用層和網絡層。在網絡層中，將路由技術與數據融合技術進行結合，可用于設計面對應用的數據融合接口。數據融合技術還可以獨立應用于協議層之外，在網絡層與數據鏈路層的中間建立信息融合層。
4.1 應用層中的數據融合
在應用層進行數據融合時，需要考慮以下兩點。
（1）對無線傳感器網絡的架構進行設計時，應用層涉及到的參數量較多，需要屏蔽應用層的工作，為用戶終端提供一個方便、靈活的需求界面。
（2）在無線傳感器網絡的能量分配中，數據通信所占的比率最大，可以利用分布式數據庫技術對網絡中的冗余信息進行融合，將中間點接收到的數據與本地數據進行融合處理。目前，應用層中基于查詢的數據融合技術的研究比較熱門，對此技術貢獻最大的是美國加州大學伯克利分校（UC Berkeley）的 TinyDB[4]和康奈爾（Cornell）大學的 Cougar 系統[5]。基于應用層的數據融合技術適用于網絡規模較小且單個節點的計算與存儲能力較強的傳感器網絡。
4.2 網絡層中的數據融合
網絡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。無線傳感器網絡融合技術可以減少冗余數據，減少數據通信量，避免網絡擁堵。將兩者協同使用可以延長網絡系統的壽命。根據 WSN 中的路由技術是否有數據融合功能可以分為兩類[6-7]。
（1）以地址為中心的路由（Address-Centre Routing，AC 路由）。每個節點只是尋找從源節點到目的節點的最短路徑，并且數據通過最優路徑被轉發，不考慮數據融合。如圖 3（a）所示，從源節點 1 與源節點 2 到匯聚節點數據傳輸時分別經過中間節點 A 與 B、C 尋找最短路徑，沒有運用數據融合技術。
（2）以數據為中心的路由（Data-Centre Routing，DC 路由）。選路過程中有數據融合。如圖3（b）所示，數據從源節點傳送到 Sink 節點的過程中，沒有選擇最短路徑：源節點 1中間節點 ASink 節點，而是將源節點 1 與源節點 2 采集的數據在中間節點 B 處融合，并將融合結果傳送給 Sink 節點。
4.3 具有數據融合的路由協議
具有數據融合的路由協議主要概括為以下幾種：
（1）具有查詢能力的路由協議。具有查詢能力的路由協議的代表是定向擴散路由。其路由建立和數據傳輸兩個階段都涉及到數據融合。
在路由建立階段，匯聚節點向鄰節點廣播興趣。對于每個節點的興趣，都有一個表項記錄發出該興趣的鄰節點，包括數據發送速率和時間戳等。當在同一檢測區域內的鄰節點之間的興趣命名的方式相同時，可以將具有相同屬性的興趣融合為一個。
在數據傳輸時，當節點采集的數據與興趣匹配時，對此轉發數據進行緩存處理，再有重復的數據則不予發送，有效地減少了網絡通信過程中的數據傳輸量。
（2）基于層次的路由協議。基于層次的路由協議的典型代表是 LEACH，此協議分為三個階段：簇首的選擇、簇的建立和數據的融合與傳輸階段。在數據的融合與傳輸階段，簇內節點把采集的數據信息發送給簇首，簇首接受所有簇內成員傳輸的數據信息，并融合處理收集到的數據，將融合結果傳送給 Sink節點。
基于鏈的路由。基于鏈的路由不采用分層結構，典型代表是PEGASIS協議[8-9]。PEGASIS 協議中只有距離相近的節點間才互相通信，每一次通信都是在鏈中進行。每一次只有一個鄰節點與Sink節點通信。
Sink節點選定后，采用令牌方式進行數據傳輸。信息從兩端向中間靠攏，經過多次的數據傳輸和融合，將結果送到 Sink 節點，當鏈中有一個節點死亡時，鏈就需要重新構建。在運用 PEGASIS 協議時，“Sink 節點”可以被鏈中節點輪流充當，從而使在每一輪通信中每個節點的能量消耗降低，整個網絡的能耗均衡性更好。
5 結論
經過幾十年的發展，數據融合從單一的軍事領域逐漸發展到更廣闊的多元化應用領域。數據融合技術是為適應WSN以數據為中心的應用而產生的，是WSN的關鍵技術之一。它能減少網絡節點間通信量，明@提高網絡感知效率，延長網絡生存周期，節省通信帶寬和能量資源，這非常有利于無線傳感器網絡的設計與應用。本文從數據融合技術與WSN的協議層之間的緊密聯系和數據融合的功能模型兩個方面就進行了論述，明確了數據融合的功能模型對融合細節和研究對象所起的框架作用，以及數據融合技術在WSN中各協議層間的應用機制。在WSN的不斷創新和發展中，對數據融合算法的設計和分析是極具研究價值的，同時也存在巨大的挑戰性。
參考文獻：
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第4篇：數據通信基本概念范文
關鍵詞:網絡故障診斷;路由器;分層診斷技術;網絡接口
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374 (2010)25-0070-02
0引言
計算機網絡是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網絡操作系統,網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。實現計算機網絡有四個基本要素:通信線路和通信設備;有獨立功能的計算機;網絡軟件軟件支持;實現數據通信與資源共享。所以網絡故障無非就是這四個方面的故障。本文先介紹網絡和路由器的基本概念,而后通過介紹網絡分層診斷技術來詳細闡述排除網絡連通性故障的方法。
1網絡與路由器概述
網絡診斷是一門綜合性技術,涉及網絡技術的方方面面。為方便下面的討論,首先回顧一下網絡和路由器的基本概念。
(1)計算機網絡按其覆蓋范圍通常被分為局域網和廣域網。局域網覆蓋地理范圍較小,一般在數米到數十公里之間。廣域網覆蓋地理范圍較大。按拓撲分類可分為總線型,星型,環形以及網狀網絡。
(2)為了完成計算機間的通信,把每部計算機互連的功能劃分成定義明確的層次,規定了同層進程通信的協議及相鄰層之間的接口和服務,將這些層、同層進程通信的協議及相鄰層之間的接口統稱為網絡體系結構。國際標準化組織(ISO)提出的開放系統互連參考模型(OSI)是當代計算機網絡技術體系的核心。該模型將網絡劃分為7個層次:物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
(3)Internet依靠TCP/IP協議,在全球范圍內實現不同硬件結構、不同操作系統、不同網絡系統的互聯。在Internet上,每一個節點都依靠唯一的IP地址互相區分和相互聯系。IP地址是一個32位二進制數的地址,由4個8位字段組成,每個字段之間用點號隔開,用于標識TCP/IP宿主機。
(4)路由器(Router)是用于連接多個邏輯上分開的網絡,所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器來完成。因此,路由器具有判斷網絡地址和選擇路徑的功能,它能在多網絡互聯環境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網,路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網絡層的一種互聯設備。路由器技術始終處于核心地位。
2網絡故障診斷概述
網絡故障診斷有以下三方面的目的:確定網絡的故障點,恢復網絡的正常運行;找到網絡配置和規劃中的欠缺之處,改善和優化網絡的性能;觀察網絡的運行狀況,及時預測網絡通信質量。
網絡故障診斷以網絡原理、網絡配置和網絡運行的知識為基礎。從故障現象出發,以網絡診斷工具為手段獲取診斷信息,確定網絡故障點,查找問題的根源,排除故障,恢復網絡正常運行。
網絡診斷可以使用包括局域網或廣域網分析儀在內的多種工具:路由器診斷命令;網絡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網絡故障。查看路由表,是解決網絡故障開始的好地方。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絡工具。
網絡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,當分析網絡故障時,首先要清楚故障現象;第二步,收集需要的可能的故障原因信息,充分了解故障現象;第三步,根據收集到的情況考慮可能的故障原因,然后根據具體故障現象排除不符合的故障原因;第四步,根據最后的可能的故障原因,建立一個診斷計劃;第五步,執行診斷計劃,認真做好每一步測試和觀察,直到故障癥狀消失;第六步,每改變一個參數都要確認其結果。
3網絡故障分層診斷技術
3.1物理層及其診斷
物理層是第一層,它雖然處于最底層,卻是整個開放系統的基礎。物理層為設備之間的數據通信提供傳輸媒體及互連設備,為數據傳輸提供可靠的環境。
物理層的故障主要表現在設備的物理連接方式是否正確;MODEM、CSU/DSU等設備的配置及操作是否正確。可以使用show interface命令來檢查路由器各端口物理連接是否正常,檢查端口狀態,EIA狀態和協議建立狀態。
3.2數據鏈路層及其診斷
數據鏈路層是OSI參考模型的第二層,該層解決兩個相鄰結點之間的通信問題,實現兩個相鄰結點鏈路上無差錯的協議數據單元傳輸。數據鏈路層傳輸的協議數據單元稱為數據幀。數據鏈路層不關心數據包中包含什么信息,而僅是將其傳遞到網絡中的下一結點。
3.3網絡層及其診斷
網絡層提供建立、保持和釋放網絡層連接的手段,包括路由選擇、流量控制、傳輸確認、中斷、差錯及故障恢復等。
排除網絡層故障的基本方法是:沿著從源到目標的路徑,查看路由器路由表,同時檢查路由器接口的IP地址。如果路由沒有在路由表中出現,應該通過檢查來確定是否已經輸入適當的靜態路由、默認路由或者動態路由。然后手工配置一些丟失的路由,或者排除一些動態路由選擇過程的故障,包括RIP或者IGRP路由協議出現的故障。
4路由器接口故障排除
4.1串口故障排除
串口出現連通性問題時,為了排除串口故障,一般是從show interface serial命令開始,分析它的屏幕輸出報告內容,找出問題之所在。串口報告的開始提供了該接口狀態和線路協議狀態。接口和線路協議的可能組合有以下幾種:串口運行、線路協議運行,這是完全的工作條件。該串口和線路協議已經初始化,并正在交換協議的存活信息;串口運行、線路協議關閉,這個顯示說明路由器與提供載波檢測信號的設備連接,表明載波信號出現在本地和遠程的調制解調器之間,但沒有正確交換連接兩端的協議存活信息;串口和線路協議都關閉,可能是電信部門的線路故障、電纜故障或者是調制解調器故障;串口管理性關閉和線路協議關閉,這種情況是在接口配置中輸入了shutdown命令。通過輸入no shutdown命令,打開管理性關閉。
正常通信時接口輸入或輸出信息包不應該丟失,或者丟失的量非常小,而且不會增加。如果信息包丟失有規律性增加,表明通過該接口傳輸的通信量超過接口所能處理的通信量。解決的辦法是增加線路容量。
4.2以太接口故障排除
以太接口的典型故障問題是:帶寬的過分利用;碰撞沖突次數頻繁;使用不兼容的類型。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、和類型的有關內容等。
(1)通過查看接口的吞吐量可以檢測網絡的利用。如果網絡廣播信息包的百分比很高,網絡性能開始下降。光纖網轉換到以太網段的信息包可能會淹沒以太口。互聯網發生這種情況可以采用優化接口的措施,即在以太接口使用no ip route-cache命令,禁用快速轉換,并且調整緩沖區和保持隊列。
(2)兩個接口試圖同時傳輸信息包到以太電纜上時,將發生碰H。以太網要求沖突次數很少,不同的網絡要求是不同的,一般情況發現沖突每秒有三五次就應該查找沖突的原因了。
(3)如果節點的物理連接正常,接口和線路協議報告運行狀態也正常,可是還是不能通信。原因可能是兩個節點使用了不兼容的幀類型。可以嘗試重新配置使用相同幀類型。
4.3異步通信口故障排除
互聯網絡的運行中,異步通信口的任務是為用戶提供可靠服務,但又是故障多發部位。
異步通信口故障一般的外部因素是:撥號鏈路性能低劣;電話網交換機的連接質量問題;調制解調器的設置。如果調制解調器丟失了它的設置,應采用一種方法來初始化遠程調制解調器。簡單的辦法是使用可通過前面板配置的調制解調器,另一種方法是將調制解調器接到路由器的異步接口,建立反向telnet,發送設置命令配置調制解調器。
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 命令輸出報告中,接口狀態報告關閉的唯一的情況是接口沒有設置封裝類型。線路協議狀態顯示與串口線路協議顯示相同。show line命令顯示接口接收和傳輸速度設置以及EIA狀態顯示。show line命令可以認為是接口命令(show interface async)的擴展。show line命令輸出的EIA信號及網絡狀態:
noCTS noDSR DTR RTS:調制解調器未與異步接口連接。
CTS noDSR DTR RTS:調制解調器與異步接口連接正常,但未連接遠程調制解調器。
CTS DSR DTR RTS:遠程調制解調器撥號進入并建立連接。
確定異步通信口故障一般可用下列步驟:檢查電纜線路質量;檢查調制解調器的參數設置;檢查調制解調器的連接速度;檢查rxspeed 和txspeed是否與調制解調器的配置匹配;通過show interface async 命令和 show line命令查看端口的通信狀況;從show line命令的報告檢查EIA狀態顯示;檢查接口封裝;檢查信息包丟失及緩沖區丟失情況。
5結語
網絡發生故障是不可避免的。網絡建成運行后,網絡故障診斷是網絡管理的重要技術工作。搞好網絡的運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題:認真學習有關網絡技術理論;清楚網絡的結構設計,包括網絡拓樸、設備連接、系統參數設置及軟件使用;了解網絡正常運行狀況、注意收集網絡正常運行時的各種狀態和報告輸出參數;熟悉常用的診斷工具,準確的描述故障現象。
參考文獻
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第5篇：數據通信基本概念范文
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第6篇：數據通信基本概念范文
關鍵詞：計算機技術；網絡安全；防范技術；研究分析
中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-01
現代化的計算機技術正在處于一個迅猛的發展階段之中，而在網絡通信技術高度發達的今天，數據信息的安全已經關系到了每一個用戶的個人利益，并且網絡以及相關的技術手段正在以難以想象的速度對人們的生活和工作產生影響。所以，深入的對計算機網絡安全的技術和手段進行分析，逐步的對網絡安全技術的基本內容以及網絡安全攻擊的特征進行掌控，有助于在實踐的工作當中進一步提升系統的安全性，避免網絡攻擊為數據信息和相關資料的安全帶來損害，保障系統的安全性，創建一個和諧的、健康的網絡環境。
一、計算機網絡安全技術概述分析
首先需要明確的是計算機網絡安全的基本概念，在計算機系統之中軟件、硬件以及系統之中的數據受到了相應技術手段的防護，保證數據資料等不會由于惡意的攻擊或者是其他原因導致被更改、破壞或者是泄露，進而確保計算機系統可以時刻處于最穩定的運行狀態之中，網絡的數據通信服務不會中斷。計算機網絡安全以及通信網絡組成了一個完整的網絡系統，而計算機是通過網絡之間的通信而相互連接的，通過數據通信和數據交換，為計算機之間的數據轉換提供了基礎條件。另外，在計算機網絡安全之中最基本的內容是網絡的信息安全以及網絡系統運行的安全，按照其相關的性質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，而按照邏輯安全來進行分析，則需要通過文件許可、文字口令或者是查賬等方式來實現安全防護，諸如在實踐的操作之中可以通過限制用戶登錄的次數，來避免出現相關的安全問題。最后則是計算機網絡操作系統的安全性，需要很好的對用戶進行區分，防止不同的用戶之間出現相互干擾的情況，影響了系統的正常工作。
二、計算機網絡安全攻擊的特征分析
計算機網絡安全的攻擊特征有多個方面。首先，其可能會導致非常巨大的損失，由于被攻擊的對象是計算機以及計算機內部的數據文件，所以一旦攻擊取得了成功，則會進一步導致計算機以及其網絡系統處于癱瘓的狀態之中，對網絡內部的數據文件以及重要的數據資料形成巨大的威脅。另外，計算機網絡安全攻擊有可能會運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，對計算機的運行帶來巨大的潛在威脅。一般的來講計算機網絡安全攻擊的方式可謂是多種多樣，網絡的安全攻擊者可以通過獲取他人的密碼信息來登錄用戶的系統，或者是運用一些精心設計的方式破壞網絡系統的正常運行。最后，計算機網絡安全的攻擊一般是以軟件攻擊為最主要的方式，通過軟件攻擊來對整個系統的運行形成巨大影響，并且具有較強的隱蔽性，難以被對方所察覺。
三、計算機網絡安全防范的措施和途徑分析
根據上文針對計算機網絡安全攻擊的特征以及安全技術的主要手段進行全面的概述，可以對實踐的計算機系統運行過程當中安全防護的重要性有著全面的掌控。下文將針對計算機網絡安全的安全防護措施以及相關的途徑進行研究，旨在更進一步的促進安全技術以及防護手段的提升與改進。
首先，是物理安全的防護措施。針對打印機以及網絡服務器、工作站等重要的設備進行用戶驗證的設定，避免人為的對設備造成損害。另外，還需要保證計算機以及相關設備處于良好的電磁工作地點之中，避免外部環境對設備的工作形成影響。第二，需要采取訪問限制等手段，對計算機設備的安全性進行改進，一般安裝在系統之中的許多程序需要通過用戶的管理權限設置才能夠進入到系統當中，通過這樣的方式可以保證訪問程序的管理權限得到控制，避免系統受到攻擊和入侵。最后，還需要通過防火墻以及信息加密等技術手段對網絡安全的安全性進行增強。信息的加密目的在于保護內部的數據文件以及登陸口令等不會受到影響，一般采取的是鏈路加密的方式，對網絡節點進行有效的防護和管理。而防火墻則是通過對進出口等兩個基本的通信方向進行控制和管理，在網絡的外部建立起一個防護的網絡，將不良信息進行隔離，確保計算機系統處于安全穩定的運行環境之內。
四、結束語
綜上所述，根據對計算機網絡安全進行全面的分析，從實際的角度出發分析了網絡安全的防護要點，旨在確保計算機運行的安全性。
參考文獻：
[1]蘇潘.淺議計算機網絡系統的安全管理[J].管理科學，2012，8.
第7篇：數據通信基本概念范文
關鍵詞：變電站綜合自動化 概念 功能 結構 通信
引言
由于常規變電站保護、自動、遠動及通訊設備都是相互獨立的，造成接線復雜。且常規站的二次設備中這些裝置采用電磁型和晶體管式，結構復雜，占地面積大，實時監控計算功能差。隨著計算機技術的發展，常規站基于上述狀況，站內的裝置變為采用微機保護，監控，遠動，錄波裝置。微機化后的設備體積縮小，可靠性提高。這些微機化的模塊功能不一樣，但硬件結構基本一致，因站內各裝置要采集的量和要控制的對象有許多是共同的，人們提出這樣一個問題：在現有的技術條件下，從技術管理的綜合自動化來考慮全微機化的變電站二次部分的優化設計，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化的基本概念。
1.變電站綜合自動化的概念
變電站綜合自動化是將變電站的二次設備，包括測量儀表、信號系統、繼電保護、自動化裝置和遠動裝置等經過功能的組合和優化設計，利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動化監視、測量、自動控制和微機保護，以及與調度通信等綜合性的自動化功能。
2.變電站綜合自動化的功能
2.1數據采集
數據采集內容包括模擬量、開關量、事件順序記錄及電能量的采集。對于這些數據的采集要求，一般情況下，采樣周期不大于1s，就能滿足實時性的要求，采樣周期越小，對原采集量來說就越不失真。為保證數據采集的可靠性，生產過程中采集數據往往會出現各種干擾信號，采集數據失真，要求對數據通道，接口設備和接地等硬件設備采取有效措施。除此之外還要求數據采集的準確性，包括數據狀態輸入變化穩定可靠，或是一些轉模件的精度要求。簡易性，包括模件類型或容量增減方便，以及維護測試方便。靈活性，有時數據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安全監控功能
2.2.1對采集的模擬量不斷進行越限監視，如發現越限，立刻發出告警信息，同時記錄和顯示越限時間和越限值，并將越限情況遠傳給調度中心或控制中心。
2.2.2對微機保護裝置和其他各種自動裝置的工作狀態進行監視。
2.2.3將監視結果及時傳送給調度中心，并接收和執行調度中心下達的各種命令。
2.3操作與控制功能
可對斷路器、隔離開關的分、合進行操作，對變壓器分接頭進行調節控制，對電容器組進行切換。無論當地操作或遠方操作，都應有防誤操作的閉鎖措施。
例如，斷路器的操作閉鎖應包括以下內容：斷路器操作時，應閉鎖重合閘；當地進行操作和遠方控制操作，要互相閉鎖。根據實時信息，自動實現斷路器與隔離開關必要的閉鎖操作。
2.4人機聯系功能
通過人機聯系橋梁：顯示器、鼠標和鍵盤等，顯示采集和計算的實時運行參數、顯示實時主接線圖、事件順序記錄（SOE）、越限報警顯示、值班記錄顯示、歷史趨勢顯示、保護定值和自控裝置的設定值顯示。其他：故障記錄顯示、設備運行狀況顯示等。
2.5運行記錄功能
對于有人值班的變電站，監控系統可以配備打印機，完成以下打印記錄功能：
①定時打印報表和運行日志；
②開關操作記錄打印；
③事件順序記錄打印；
④越限打印；
⑤召喚打印；
⑥抄屏打印；
⑦事故追憶打印。
對于無人值班變電站，可不設當地打印功能，各變電站的運行報表，集中在控制中心打印輸出。
2.6保護功能
采用微機保護滿足可靠性、選擇性、快速性、靈敏性的要求；軟、硬件結構要相對獨立；它的工作不受監控系統和其他子系統的影響；具有故障記錄功能；查看和授權修改保護整定值方便；具有故障自診斷、自閉鎖和自恢復功能；具有對時功能；具有通信功能和標準的通信規約。
2.7電壓無功綜合控制功能
在上級調度直接控制時，變壓器分接頭調整和電容器組的投切直接接受上級調度的控制；當給定電壓曲線的情況下，則由變電站自動化系統緊系控制，按系統電壓與功率因數變化自動調節變壓器分接頭位置或投切電容器，保證電壓質量和優化無功補償。
2.8備用電源自動投入功能
備用電源自投控制是當電力系統故障或其他原因導致工作電源消失時，將備用電源迅速投入，以恢復對系統的供電，因此備用電源自動投入是保證配電系統連續可靠供電的重要措施。在變電站中，常用的備自投控制有進線備自投、母聯備自投和備用變壓器自投等。
2.9系統自診斷功能
系統的各裝置如保護裝置、數據采集裝置、控制裝置等都具有自診斷功能，所以數據采集、控制、保護等主要單元模塊故障，能自診斷出故障部位，具有失電保護、自檢、自復位的能力。
2.10與遠方調度中心通信
利用遠動裝置實現四遙功能，即遙測，遙控，遙信及遙調。將采集的參量實時送往調度中心，并接受上級調度中心的控制和調節操作命令。若有變位信息可以插入優先發送，及時向調度中心報警。同時接受調度中心發來的各種控制命令。傳送通道可采用電力線載波、微波、光纖或專用通道。通信規約可采用遠動標準規約。
2.11對時功能
配備GPS衛星同步時鐘裝置、與調度統一時鐘。
2.12同期操作功能
變電站的自動同期裝置，使待并的兩個系統在電壓、頻率、相位角都能滿足條件的情況下能夠進行并列操作，分為手動和自動化兩種方式實現。
3變電站綜合自動化的結構
變電站綜合自動化的結構大體可分為三種結構：集中式、分布式及分布分散式。
3.1集中式
一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。集中式結構也并非指只由一臺計算機完成保護、監控等全部功能。多數集中式結構的微機保護、微機監控和與調度等通信的功能也是由不同的微型計算機完成的，只是每臺微型計算機承擔的任務多些。例如監控機要擔負數據采集、數據處理、斷路器操作、人機聯系等多項任務；擔負微機保護的計算，可能一臺微機要負責多回低壓線路的保護等。
3.2分布式
該機構的最大特點是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統工作方式，多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊（通常是多個CPU）之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，選用具有優先級的網絡系統較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題，提高了系統的實時性。分布式結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構，較多地使用于中、低壓變電站。
3.3分布分散式
該結構系統從邏輯上將變電站自動化系統劃分為兩層，即變電站層（站級測控單元）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。該系統的主要特點是按照變電站的元件，斷路器間隔進行設計。將變電站一個斷路器間隔所需要的全部數據采集、保護和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。測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。這種系統代表了現代變電站自動化技術發展的趨勢，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，較好地實現了部分故障不相互影響，方便維護和擴展，大量現場工作可一次性地在設備制造廠家完成。
4.變電站綜合自動化的通信
4.1綜合自動化系統的現場級
變電站綜合自動化系統一般都是分層分布的。現場一次設備與間隔層間的信息傳輸，間隔層之間的信息交換，如在一個間隔層內部相關的功能模塊間，即繼電保護，監視控制，測量等間的數據交換。間隔層與變電站層的信息交換，即各子系統與上位機（監控主機）間的數據通信和信息交換問題。
4.2自動化系統與上級調度通信
綜合自動化系統必須兼有RTU的全部功能，應該能夠將所采集的模擬量和開關狀態信息，以及事件順序記錄等遠傳至調度端；同時應該能接收調度端下達的各種操作、控制、修改定值等命令。即完成新型RTU等全部四遙功能。
通信規約必須符合部頒的規定。目前最常用的有IEC60870 101/103/104和CDT等規約。
結語
變電站綜合自動化系統是一門綜合多專業、多學科的綜合性技術，對變電站的運行，監視，控制和保護等各項功能提供了可靠的技術保證。伴隨著電網規模日新月異的發展，以及計算機等先進技術的進步，自動化設備性能的完善和提高，變電站綜合自動化必將是變電站今后發展應用的主要模式。
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第8篇：數據通信基本概念范文
【關鍵詞】物聯網 移動通信網 融合
一、前言
物聯網是最近幾年剛興起的一個概念，從狹義上來講，就是物與物之間的相互連接，通過各種技術的應用實現物體智能化的識別與管理。廣義上來講，物聯網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，將各種事物聯系在一起，放在一個智能化的網絡之中，實現世界的大互聯。要想實現這個美好的愿景，就必須借助于移動通信網絡，將移動通信網絡應用到物聯網之中，將移動通信網絡與物聯網相融合，實現未來世界的大聯通。
二、物聯網的基本構成
物聯網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用部分。
（一）信息的獲取部分。信息的獲取部分就是識別并且獲取物品的信息，類似于讓物品會“說話”。在這中間要用到大量的傳感器、識別技術、二維碼等，以保證能夠方便及時地獲取物品的信息。
（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傳輸網絡的指令進行控制處理，達到信息傳輸所需要的狀態。
（三）信息傳輸部分。信息傳輸部分是物聯網中非常關鍵的一部分。因為物體是分布在各個地方，而且物體并不是固定的而是移動的，所以就需要一個靈活的傳輸網絡把獲取的物體信息傳輸出去，這個網絡毫無疑問應該是移動通信網絡。
（四）信息的處理部分。信息處理主要包括對信息進行重新的組合、將數據進行整理融合，讓數據變得更加可靠。信息處理部分是物聯網的一個難點。因為物體的數量是非常龐大的，與用戶數量不在一個數量級別。所以這一部分要分析處理海量的信息數據。在處理過程中需要用到很多的復雜技術，比如模糊識別、云計算等。
（五）信息的應用部分。信息應用是對接受到的信息進行處理應用。根據用戶的需要編制不同的控制管理程序或者是系統。然后呢用相關的程序系統實現對物體的身份識別、物置的獲取、對物體進行監控和管理，完成了物聯網的作用。
三、移動通信網絡與物聯網的融合
在上文已經提到，由于物體的位置是隨意的，物體的位置也不是固定的。所以需要一種機動性和靈活性都比較強的網絡來進行物聯網中海量數據的傳輸和處理。移動互聯網是最佳的選擇。最近十幾年，移動互聯網絡獲得了巨大的發展，第三代移動通信技術已經變得十分成熟，第四代移動通信技術也已經開始商用，這為海量的數據傳輸提供了網絡基礎保障。所以移動通信網絡是物聯網最佳的網絡選擇。
（一）移動互聯網與物聯網的融合。廣義移動通信網絡由三部分組成，分別是移動的終端設備、移動傳輸網絡以及網絡的維護管理。物聯網與移動通信網絡的融合也主要集中在這三部分。
（二）移動終端設備與物聯網的融合。移動終端設備具有靈活、機動性強的特點，尤其是手持的移動終端設備。這一部分可以應用到物聯網的信息獲取識別部分。移動終端設備能夠隨時隨地的移動，能夠跟蹤物聯網的節點，這樣就能夠方便地采集相關物品的信息。比如用手機掃描二維碼獲取物品信息，這就是一個典型的應用。
（三）移動傳輸網絡與物聯網的融合。移動傳輸網絡的主要功能是連接移動網絡中的各個節點然后實現信息的傳輸。物聯網的所需要的功能和移動通信傳輸網絡的功能相似。要建立一個快速、方便、可以依賴的無線網絡就必須要讓物聯網的識別設備能夠方便地接入無線網絡，并且無線網絡進行海量的數據傳輸。隨著第三代移動通信技術的發展成熟，前述這兩點都已經可以實現。所以物聯網想要快速發展，必須要建立在無線通信傳輸網絡的基礎之上，將兩者相互融合。
（四）移動網絡維護管理與物聯網的融合。移動傳輸網絡的維護管理主要是針對網絡傳輸設備及其性能的管理與維護，維護的主要目的是保證網絡的正常使用和運行。物聯網的網絡維護與管理包含的范圍更大一些，物聯網不是僅限于人與人之間的語音、通訊需求的傳輸網絡，而且包括物品與物品、人與物品、人與人之間的信息傳輸。但是所需要的網絡基礎維護和管理是相同的，所以移動通信的傳輸網絡可以與物聯網相融合，再進行一些改進就可以完全適用。
四、移動通信與物聯網融合現狀與展望
移動通信傳輸網絡在傳輸帶寬和通信網絡的穩定性方面與有線網絡相比還存在著一定的差距，但是無線網絡在靈活機動性方面的優勢是有線網絡無法比擬的。隨著第三代移動通信網絡技術的成熟與第四代網絡技術的發展，在傳輸帶寬與網絡穩定性方面必將會滿足物聯網應用的要求。
實際上現在的移動通信傳輸網絡已經應用到物聯網之中，而且移動通信廠商已經發力物聯網通訊。但是這些應用還是十分地有限，只是應用在少數的幾個行業。
在不久的將來，將會有統一的物聯網行業規范出臺，移動互聯網將會與物聯網進行充分地融合，物聯網的通訊將會以移動通信傳輸網絡為基礎建立。在物聯網普及之后，會用于超市、倉儲、環保、消防以及醫院等各個行業。物聯網終端的數量也將很快超過現在手持移動終端的數量。
五、結論
物聯網是一個大型的綜合網絡，需要各種技術的綜合應用。物聯網的發展將帶動非常多的行業發展，比如自動控制行業、無線通訊行業以及射頻識別行業等。移動通信網絡與物聯網的融合是大趨勢，必將促進物聯網的發展。
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第9篇：數據通信基本概念范文
（長江大學計算機科學學院，湖北 荊州434023)
【摘 要】本文結合筆者的實際教學經驗，分析了非計算機專業的計算機網絡課程教學的現狀和存在的問題，并從教學內容的優化、教學方法以及實踐教學三個方面對教學的改進進行了探討。
關鍵詞 非計算機專業；計算機網絡；教學內容；教學方法
0 引言
目前，計算機網絡是增長最快的IT技術之一，計算機網絡已經成為一個非常重要的基礎設施，如電力和電話一樣，它使人類獲取信息的能力產生了很大的進展并產生了許多相關應用，如電子商務，電子政務，遠程教育等，對人類生活生產有重大和深遠的影響。所以在這種新形勢下對各個專業的學生能力培養提出了新的要求，非計算機專業開設計算機網絡課程就提到了桌面。
1 “計算機網絡”課程教學現狀及存在的問題
1.1 學生背景知識少，學習態度不夠端正
由于大學現在授課計劃制定的總學時是有限的，因此對于非計算機專業的學生來說，其開設的計算機相關的課程很少，大部分就是計算機基礎以及計算機網絡，而且，這些課程所占學時通常都比較少，造成學生的重視程度不夠，學習態度不夠端正，影響了學生學習的積極性和主動性。
1.2 教學內容理論性太強，與實際應用脫節
在傳統教學活動中，計算機網絡課程往往以 OSI 參考模型為基礎講述網絡層次結構、協議和計算機網絡原理。這對于缺乏相關背景知識的非計算機專業學生而言，更加會感到課程枯燥、抽象，很難將學到的理論與實際網絡聯系起來，從而導致學生學習目的不明確；而教師則深感要在有限的時間內結合實際把計算機網絡的概念、原理講清楚絕非易事[1]。
1.3 實踐教學環境缺乏，難以進一步鞏固知識
目前高等院校中，由于專業設置和經費的原因，非計算機專業一般沒有相關的網絡實驗平臺，大部分就是一個的計算機網絡實驗平臺非常簡單，基本上是將利用簡單的網絡設備( 如交換機、路由器等) 等將計算機連接成小型網絡，不能隨意更改，學生無法通過自己動手組建網絡，達到更好地理解和掌握計算機網絡基本原理網絡通信技術、鍛煉網絡工程應用能力的目的[2]。
2 教學探索與實踐
2.1 優化教學內容，提高學習動力
因為教學的對象發生了變化，因此，不能像對計算機專業的學生一樣進行授課。我們首先要明確教學目的：是使學生掌握一些計算機網絡的基本知識和基本技能，突出培養學生結合本專業知識、熟練網絡應用的能力，并更加注重理解和掌握基本概念和具體的實際應用。其次，非計算機專業開設的計算機網絡課程學時普遍偏少，在很短的時間內向學生解釋所有的計算機網絡的內容是不現實的，必須根據不同的專業進行有選擇的內容上的選取[3]。再次，要刻畫整個培養計劃中其他專業課程與網絡課程之間的關系，讓學生知道為什么學習，學習有什么作用，從而提高學生學習的目的性。
結合以上幾點，本課程內容的選取必須注重網絡技術實際應用教學，注重理論聯系實際，把計算機網絡理論與實踐有效地結合到一起，要盡量避免傳統教學中理論脫離實際應用的弊端。
可以將教學的內容大體劃分為3個主要模塊，其主要內容涵蓋了以下內容：
（1）計算機網絡基礎：主要包含網絡技術基礎、數據通信基本技術、Internet技術與應用；涵蓋了計算機網絡的基本概念、數據通信的基本原理、網絡體系結構、OSI七層參考模型、TCP/IP四層參考模型、Internet的基礎知識、常用服務與應用技術、IP地址、TCP/IP及主要參數等網絡技術應用的基礎知識。
（2）計算機網絡實現：主要包含組建局域網與接入Internet、局域網的設備管理、管理網絡的軟件系統。涵蓋了網絡中從物理層到網絡層的主要部件與設備、以太網、最新高速交換式網絡、虛擬局域網、無線局域網、不同規模用戶的Internet接入技術與方案、微軟的工作組網絡的組建、管理與安全使用網絡資源等方面的基本知識與實用組網技術。
（3）計算機網絡應用：主要包含計算機網絡應用系統模式、網頁制作與編程基礎、基于瀏覽器/服務器的網絡應用。涵蓋了應用系統的計算模式中的對等網、C/S和B/S網絡應用模式的結構與特點，Web體系結構工作原理；網頁的基本構成、HTML、高級網頁編輯工具Dreamweaver的安裝與使用以及制作網頁的基礎知識；基于瀏覽器/服務器（B/S）網絡應用系統的實現與開發技術等網絡應用系統的實現技術[4]。
其中，在第2、3模塊的教學中，可以結合具體的專業應用來進行內容的組織，對上述內容作適當調整，讓學生對計算機網絡課程產生專業認同感，從而提高學生的學習動力和興趣，端正學習態度，實現教學相長，達到更好的教學效果。
2.2 改進教學方法，改善教學效果
2.2.1 “自頂向下”教學法
目前計算機網絡理論知識的講解主要是采用“自底向上”的方式進行，由于直接從底層講起，與實際網絡應用難以一下子聯系起來，學生學習的時候就會覺得無用，從而失去興趣。因此，在實際授課中應采用從“自頂向下”的方式進行，即從當前使用廣泛的網絡應用開始講起，讓學生知其然，知其所以然，保存求知的興趣，能針對性的理解網絡現象，從而提高教學效果。
2.2.2 案例教學法
在授課中針對一些比較重要的知識點，可以根據學生專業的特點選取學生將來可能從事的工作里面的典型網絡應用實例來進行分析，一來進一步讓學生對課程的專業認同感提高；再者由于是運用實例，學生學習起來就會有成就感，能極大的提高學生的學習興趣和動力。
2.2.3 類比教學法
網絡課程中涉及很多不好理解的知識點，這些知識點是學生必須要掌握且掌握不好的地方，在實際的教學中，通常用生活中的例子來進行類比，讓學生輕松的理解，例如：介紹分組交換和電路交換的時候，可以將分組交換的過程類比為寫寄紙質信件，不需要建立連接就可以通信類比為不需要和別人溝通就直接可以寫信給別人等；電路交換類比成打電話，電路交換有建立連接、通信和釋放連接三個階段，打電話同樣有撥號，通信，掛機三個階段等；然后將相同點進行總結，就能讓學生很容易的掌握這個關鍵知識點，提高了教學的效率和效果。
2.3 加強實踐教學，鞏固所學知識
首先需要解決的問題是實驗環境的構建。一般對于非計算機專業來說，新增網絡設備不太現實，可以采用網絡模擬器來模擬各種網絡設備，例如: Cisco公司的Packet Tracer可以為學習網絡課程的初學者去設計、配置、排除網絡故障提供了網絡模擬環境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網絡拓撲，并可提供數據包在網絡中行進的詳細處理過程，觀察網絡實時運行情況。可以學習IOS的配置、鍛煉故障排查能力。
其次就是實踐教學的內容和組織方式，實踐教學分為驗證性實驗和設計應用性實驗，由于課程學時少，實踐學時只能完成一部分重要的設計應用性實驗，還有很多實驗則需要學生課下自己完成，對于課下自己完成的實驗，教師要給出相應的指導手冊，要求學生完成實驗報告并給以一定的成績評定，這樣才能督促學生完成實驗，加深對所學知識的理解，提高實際動手能力。
3 結束語
“計算機網絡”課程是信息時代很多專業需要開設的課程之一。該課程特點是知識面廣，技術發展快，為了適應應用型高校的培養目標，我們必須要不斷地促進教學質量的提高，培養學生將理論應用于實際的能力，為社會培養復合型應用型人才。本文結合作者的實際教學經驗從教學內容、教學方法以及實踐教學等方面對非計算機專業的計算機網絡課程的教學進行了總結和探討，力爭在以后達到更好的教學效果。
參考文獻
［1］鄭良斌,何薇.非計算機專業“計算機網絡”課程教學改革與實踐[J].計算機教育,2005,8:33-34.
［2］劉彥寶.計算機網絡課程教學改革與實踐[J].黑龍江高教研究，2006(2).
［3］陳洺均,黃源.非計算機專業計算機網絡課程教學方法改革探索[J].科技信息,2009,22，174.
