計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)研究

韋偉

（陜西廣電傳媒（集團(tuán)）股份有限公司榆林分公司，陜西榆林，719000）

0 引言

世界通信技術(shù)的創(chuàng)新與完善，新型信息媒體已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的電話網(wǎng)、光線通信與廣播電視網(wǎng)等通信互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)智能AI化技術(shù)越來越成熟，并為計(jì)算機(jī)控制中通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，新時(shí)期網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用為人們的日常工作與生活提供便利，并促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的有效融合，能夠?yàn)樾畔⒒鐣l(fā)展提供重要通訊工具，經(jīng)過長時(shí)間的創(chuàng)新與演化，計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，已經(jīng)在計(jì)算機(jī)多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用。

1 計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的有效結(jié)合

1.1 計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要指的是利用通信線路以及相關(guān)設(shè)備，將不同區(qū)域并且獨(dú)立處于工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效連接，形成統(tǒng)一化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對多項(xiàng)數(shù)據(jù)資源的有效管理，并在各部門工作開展階段進(jìn)行資源共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由不同關(guān)聯(lián)設(shè)備共同組成的，網(wǎng)關(guān)、交換器是不可或缺的重要組成，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)主要指的是不同計(jì)算機(jī)之間與計(jì)算機(jī)設(shè)備之間，進(jìn)行真實(shí)有效的數(shù)據(jù)傳輸與交換，但在信息共享階段需要明確網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要作用，只有具有相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，才能夠?qū)崿F(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的信息交換，起到應(yīng)有的通性效果。

1.2 以太網(wǎng)技術(shù)

通常情況下，計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的有效融合，主要分為以太網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)兩種形式，以太網(wǎng)主要是一種計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，利用十分低廉的網(wǎng)絡(luò)成本，覆蓋較廣的應(yīng)用范圍，同時(shí)采用豐富的軟、硬件資源完成技術(shù)控制。在以太網(wǎng)使用階段，我們需要充分發(fā)揮出資源豐富、功能齊全的應(yīng)用優(yōu)勢，目前以太網(wǎng)在人們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用，并對相關(guān)工作的開展起到輔助作用，加快網(wǎng)絡(luò)之間的信息通信，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。隨著我國計(jì)算機(jī)工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，以太網(wǎng)只需要采用較低的網(wǎng)絡(luò)成本，就能夠完成一定范圍內(nèi)的系統(tǒng)控制工作，想要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信性能的優(yōu)化，就需要降低局域網(wǎng)現(xiàn)有的建設(shè)成本，只有充分發(fā)揮出應(yīng)用優(yōu)勢，才能夠在創(chuàng)新與發(fā)展中取得成功。

1.3 現(xiàn)場總線技術(shù)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，將網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)進(jìn)行有效融合，逐漸衍生出了現(xiàn)場總線技術(shù)，一部分工作人員缺乏對現(xiàn)場總線技術(shù)流程的了解，現(xiàn)場總線技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)之間存在明顯差別。現(xiàn)場總線技術(shù)通常被應(yīng)用到微機(jī)化測量與控制過程中，一些設(shè)備的設(shè)計(jì)階段會通過現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用提高測量精度，保證在生產(chǎn)現(xiàn)場獲取真實(shí)有效的信息數(shù)據(jù)，其發(fā)展需要建立在高度開放的監(jiān)督管理過程中。信息數(shù)字化傳輸系統(tǒng)作為現(xiàn)場總線技術(shù)的主要應(yīng)用方向，能夠保證工作流程的穩(wěn)定性，具有較強(qiáng)的抗信號干擾能力，主要是借助數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)完成基帶傳輸工作，將現(xiàn)有的功能模塊按照功能特點(diǎn)劃分為多個(gè)領(lǐng)域，保證使用性能的安全性，為后續(xù)的維護(hù)工作提供便利。現(xiàn)場總線技術(shù)正處于逐漸創(chuàng)新、完善的重要節(jié)點(diǎn)，存在一系列應(yīng)用問題，降低了數(shù)據(jù)傳輸速度，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)由于總線分布十分復(fù)雜，很難找到問題形成的主要源頭，為設(shè)備檢修造成一定困擾。

圖1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層次模型

2 計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展

2.1 聯(lián)機(jī)系統(tǒng)

想要連接不同區(qū)域的計(jì)算機(jī)終端，需要設(shè)置一臺中央主處理機(jī)，相較于其他計(jì)算機(jī)控制形式，中央主處理機(jī)能夠承擔(dān)數(shù)據(jù)信息的收集與反饋，運(yùn)用自動化處理功能進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存。隨著中央計(jì)算機(jī)連接的計(jì)算機(jī)終端數(shù)量不斷增長，中央處理機(jī)需要完成的數(shù)據(jù)處理任務(wù)越來越重，隨著使用時(shí)間的不斷延長，中央計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度會逐漸降低，數(shù)據(jù)傳統(tǒng)存在延遲，通信終端會因?yàn)檠泳彽竭_(dá)的指令無法取得應(yīng)有的控制效果，因此，需要在通信線路與中央主處理機(jī)之間建立前端處理機(jī)或通信控制器，提高計(jì)算機(jī)終端信息控制效果。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)

微處理器的誕生與廣泛應(yīng)用，助力傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，集成電路受到人們的廣泛關(guān)注，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇，微型計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的不斷提高，具有良好的可靠性。同時(shí)，微型計(jì)算機(jī)的體積越來越小，所具有的通信功能十分齊全。建設(shè)成本較為低廉。局域網(wǎng)也迎來了重大的發(fā)展機(jī)遇、隨著路由器和調(diào)制解調(diào)器的出現(xiàn)，能夠保障計(jì)算機(jī)與通信系統(tǒng)之間形成交互式網(wǎng)絡(luò)，達(dá)成信息共享的發(fā)展目標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)時(shí)期是重要的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)變革時(shí)期。

2.3 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與高速網(wǎng)絡(luò)

隨著西方國家網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新與完善，各國紛紛建設(shè)屬于自己國家的信息基礎(chǔ)工程，以互聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)核心，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全球豐富資源的實(shí)時(shí)共享，計(jì)算機(jī)的有效應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)無一不滿足人們對龐大信息獲取的需求。通信與傳感將計(jì)算機(jī)進(jìn)行緊密結(jié)合，構(gòu)成社會發(fā)展不可或缺的“神經(jīng)中樞”，沒有了通信技術(shù)的支持，社會成員之間的溝通與交流就會受到嚴(yán)格限制，影響到整個(gè)國家的綜合生產(chǎn)力。由此可見，通信技術(shù)在我國社會發(fā)展中起著重要作用，數(shù)據(jù)通信是設(shè)備之間信息傳輸?shù)倪^程，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的簽訂重新定義了通信規(guī)則，信息發(fā)送者與接收者能夠通過自主協(xié)調(diào)，保證各項(xiàng)通信活動的順利開展。從物理層面來看，信息內(nèi)容可以轉(zhuǎn)化為傳輸信號，利用多元化的媒體形式，實(shí)現(xiàn)信息傳輸過程中的管理與控制，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞。

3 計(jì)算機(jī)控制中的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)

3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國的飛速發(fā)展與應(yīng)用，正逐漸擴(kuò)大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成為各行各業(yè)不可或缺的關(guān)鍵性管理技術(shù)，通常被廣泛應(yīng)用到社會公眾場所中。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析階段，需要結(jié)合各類應(yīng)用實(shí)例，分析如何通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證一系列工作質(zhì)量，全面提高工作效率。在我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尚不完善的發(fā)展時(shí)期，企業(yè)主要通過電話回訪的形式進(jìn)行產(chǎn)品銷售，利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行線路連接，通過電話撥號連通網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，這一管理形式已逐漸被現(xiàn)代化社會所淘汰，互聯(lián)網(wǎng)能夠及時(shí)與服務(wù)中心建立連接，將得到的數(shù)據(jù)內(nèi)容傳輸?shù)椒?wù)中心，并通過數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行綜合展示。傳統(tǒng)的連接方式具有較高的經(jīng)濟(jì)成本，信息傳輸效率不理想，在傳輸過程中會出現(xiàn)不同類型的線路障礙，導(dǎo)致傳輸效果被中斷，甚至?xí)G失一部分重要信息，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)在實(shí)踐與分析過程中，需要充分考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換形式，運(yùn)用多元化的通信手段。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)包括數(shù)據(jù)收集與整理、語音視頻通話、平臺數(shù)據(jù)回訪等功能，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)階段，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議建立網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，形成星型結(jié)構(gòu)。

如圖2所示局域網(wǎng)絡(luò)新型結(jié)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)置交換機(jī)，與路由器完成網(wǎng)絡(luò)連接，交換機(jī)通常放置在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最高節(jié)點(diǎn)，通過通信接口與計(jì)算機(jī)建立連接。路由器通常放置在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最低節(jié)點(diǎn)，為了保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用的安全性，需要利用防火墻技術(shù)、信息檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)備份技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)日記管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)內(nèi)容的綜合管理。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了轉(zhuǎn)型升級，人們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來越高，一部分工作人員在得不到網(wǎng)絡(luò)支持時(shí)無法正常工作與生活，為現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)撥號技術(shù)的飛速發(fā)展創(chuàng)造了空間條件。通過新型技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容的快速安全傳輸，全面提高工作人員的工作效率，緩解企業(yè)員工的工作壓力，有效提升人們現(xiàn)有的生活質(zhì)量。除此之外，虛擬技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械玫接行?yīng)用，通過服務(wù)器連接網(wǎng)絡(luò)中心，采用網(wǎng)絡(luò)撥號的形式實(shí)現(xiàn)信息傳輸，虛擬技術(shù)的有效應(yīng)用能夠助力各行各業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展，全面提高工作效率，但結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用存在一系列風(fēng)險(xiǎn)問題，因此，需要不斷調(diào)整與完善計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)流程，打造一個(gè)健康穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)使用環(huán)境。

3.2 計(jì)算機(jī)通信技術(shù)分析

3.2.1 光纖通信與數(shù)字微波通信

當(dāng)前常見的光纖通訊技術(shù)，主要是以光波作為載頻傳輸?shù)闹饕绞?，利用光?dǎo)纖維作為通信傳導(dǎo)的主要媒介，光纖通信的波頻范圍較寬，傳輸過程中的損耗率較低，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，是光導(dǎo)纖維的重要優(yōu)勢。數(shù)字微波通信技術(shù)主要指的是在一定波長范圍內(nèi)，通過電磁波的應(yīng)用，借助中間傳導(dǎo)站完成信號通信，采用數(shù)字微波通信技術(shù)能夠促進(jìn)信號內(nèi)容的不斷生成，具有良好的信息保密性。

圖3 通信系統(tǒng)模型示意框圖

3.2.2 衛(wèi)星通信與移動通信

衛(wèi)星通信技術(shù)主要指的是在地球表面覆蓋的無線電通信站，衛(wèi)星通信技術(shù)與移動通信技術(shù)的主要應(yīng)用，通過人造太空衛(wèi)星作為通信傳導(dǎo)站，完成數(shù)據(jù)通信工作，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的通信，在實(shí)際運(yùn)行過程中波頻范圍較廣，通信線路十分穩(wěn)定，具有較高的通信質(zhì)量，是當(dāng)前常用的通信技術(shù)之一，并且具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。移動通信主要指的是在移動過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，移動性作為移動通信的最大優(yōu)勢，能夠打破傳統(tǒng)通信時(shí)間與空間的限制。