引论：我们为您整理了13篇数据通信的定义范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
2我国电力数据通信网现状
在我国，电力数据通信网是国家电网公司综合性的广域网络传输平台，电力数据通信网是我国电网公司进行内部计算机应用系统实现互联的基础，同时电力数据通信网也是我国电力公司自身电力信息基础设施的重要的组成部分。最近几年，我国电网公司在各个省公司中都建立了数据通信网络，例如在我国华北、西北、河南、河北等许多省市都建成并开始使用。对于数据通信网络来说，其覆盖的范围主要包含的是电业局公司进行管辖的电厂变电所。电厂变电所中的数据网络许多都是综合性的业务网络，其中对设备的选取一般都是异步转移模式设备。我国早在2009年时就对电网进行了要求，要保证国家电网能够具有一定的支撑作用，能够支撑起信息通信平台，这就要求我国的通信网络能够更快的发展。在现代我国经济快速发展的今天，我国各项新业务也在不断发展，电力综合数据通信网络是以后电力通信网络发展的必要条件。
3软件定义网络的实现方式
在当前情况下，对于软件定义网络的实现方式来说一般可以分为三种。（1）以专用接口作为基础，并以网络设备厂商作为主导，进而实现网络设备的专用性开放应用，此方式发展到现在已经成为了较为成熟的技术，具有实施方便，技术体系封闭的特点。（2）以Openow作为基础，进而保证控制平面与转发平面分离的实现，以保证对控制集中化的支持，此种方式应用的优点主要就是能够得到厂商的大力支持，并不断发展壮大，提升影响力。（3）此种方式主要是以虚拟化的厂商作为主导，并以三层及以上层隧道扩展二层网络作为基础进行统一的管控，此种方式的主要优点就是能够保证虚拟化管理的有效整合，但是，此方式在实际的应用过程中经常会受到底层网络的影响。所以，对于软件定义网络来说，可行性最高的方式就是第二种Openow。
Openow网络的主要组成部分具体的可以分为三个部分，即Openow交换机、FlowVisor及控制器Controller。其中，对于Openow交换机来说，其主要的功能就是进行交换数据层的转发工作；对于FlowVisor来说，其主要的功能就是保证对网络的虚拟化控制；对于控制器Controller来说，其主要的功能就是要保证能够对网络进行集中的控制，进而保证控制层功能的有效实现。Openow能够有效的保证对数据层与控制层之间的相互分离，与此同时，Openow交换机还能够保证对数据层进行转发。控制器控制器Controller在实际的应用过程中能够有效的保证对控制层功能的实现。其中，控制器Controller可以通过Openow协议实现对Openow交换机中流表的控制，进而从整体上实现对网络的集中控制。
篇2
1 概述
在新钢，MES系统的随着生产的发展功能日益扩大，MES系统与其它各级系统间的数据交互量也随之加大，数据的真实性与可靠性要求也不断增强，任何通信异常都能导致交互数据的不可信任性。
不可否认在现实的生产环境中，会出现各种各样不可预测的生产作业异常，例如通信网络受阻、通信服务异常等，均可能产生数据通信的异常。一旦产生通信异常，排查各种异常现象，在最短的时间内恢复正常通信，使损失最小化，就成为管理者最关心的问题。
2 新钢MES系统数据通信格式
在新钢MES系统与其它生产应用系统之间的数据通信以TCP/IP电文通信为主，在新钢内部对电文格式进行了严格的规范。其定义如下：
Cn：C表示字符串，长度为n ，例如“C5”表示字符串的长度为5；
Nn：N表示数组字符串，长度为n ，例如“N5”表示数字字符串长度为5；
若该字段的长度少于定义的长度，字符串左对齐右补空格。
3 利用日志文件查看通信情况
一个健壮的数据通信系统，都有自己完善的日志功能，用来监测应用系统之间的数据通信情况，记录每笔通信的信息及通信过程中产生的各种异常信息。一般可以把日志信息进行分级记录，通常把日志分为：Debug是调试、Info是消息、Warn是警告、Error是错误、Fatal是致命错误五种级别。
通过对日志记录的查看，可以提供通信接口维护人员很多有价值的信息，帮助维护人员全面掌握数据通信的全过程，排查发生在通信过程中的异常情况，以便及时处理异常，减小因通信异常而导致的损失。
下面以新钢三期热轧MES系统与热轧厂二级系统的通信过程为例，说明日志文件的作用。
1） 热轧MES系统向热轧加热炉二级系统发送“板坯吊上辊道指示”的常规日志信息
电文体格式定义：
通过该日志信息，可以很清楚的反映出已经发送的电文数据，其中前40位为电文头部信息，最后一位为电文结束符，其它的为电文体内容，也即是双方通信所需要的数据内容。在该日志信息中：
第一行：日志记录的时间描述双方通信发生的时刻及通信地址；
第二行：系统输出的通信成功信息；
第三到八行：发送的电文数据，其中左边显示了所发送的电文数据在内存中的十六进制编码信息，右边为打印出其相应的字符串信息；
其余行：按照电文格式定义所打印出来的解析电文内容信息。
2） MES系统向二级发送数据时无法连接对方服务端的异常日志信息
通过该日志信息，可以看出MES系统的电文发送客户端一直无法连接上二级服务端，出现这样的情况，只有两种情况：一是二级服务端未开启，二是网络线路故障。根据该日志信息，首行对MES系统的接口服务器进行检查，发现网线连接处松动，将网线拔下重新装好后，故障排除，数据通信恢复正常。
3） 由于服务端异常，导致MES系统无法正常接收二级的实绩数据的异常日志信息
通过该日志信息，可以看出由于通信服务所需要的“消息队列服务”没有启动，造成了目标调用发生异常，导致通信不能正常进行。根据该日志信息，启动“消息队列服务”服务后，故障排除，数据通信恢复正常。
4） 由于网络异常，导致MES系统无法正常接收二级的实绩数据的异常日志信息
通过该日志信息，可以看出在二级客户端连接到MES服务端后，由于网络不能正常工作，使得MES服务端长时间没有接收到任何通信信息，从而在日志中输出为“无法从传输连接中读取数据”的异常日志信息。根据该日志信息，协同网络相关管理人员进行线路排查，最后确认为现场一个交换机工作不稳定所致，更换一个新的交换机后，故障排除，数据通信恢复正常。
4 结束语
MES系统做为生产执行系统在新钢现代化生产中起着不可替代的作用，MES系统已成为生产组织、生产作业跟踪、作业实绩反馈的唯一方式，MES系统与其它各级系统之间正常的数据交互则是完成这一系列步骤的关键，只有交互的数据能真实反映生产状况，才具有生产指导作用。
参考文献：
篇3
一、数据通信交换技术的原理
1、转换数据信息帧的地址。通常数据通信交换是在物理层进行，物理硬件交换设备将信息转发给相关系统和设备，实际表明，这样会出现不同的状况。第一种情况：当互联网中所有的设备，在同一时间收到数据信息发送的目标，这时就是网络数据信息帧向所有设备在传发数据。第二种情况：当互联网中某一个设备收到数据信息发送的目标，但是该地址不存在于交换设备中，这时就需要网络数据信息帧向所有设备在传发数据。第三种情况：为了使互联网中某一个设备收到数据信息发送的目标，同时该地址存在交换设备中，这时就是网络数据信息帧向所有设备在传发数据。第四种情况：设定互联网中某一个设备收到数据信息发送的目标，这时就不需要网络数据信息帧向所有设备在传发数据。
2、转换程序的制定。数据通信交换要有定义表，表格中的基本单元是信息编码和交换接口的编号，同时通信交换具有记忆的能力，自动记载交换地址在定义表中。定义表中的每个信息都会储存信息的交换时间。为了统计该信息的使用次数，只要观察信息交换的时间所发生改变即可，若该信息的交换时间长期没有发生改变，那么该信息就是在定义表中被删除。
二、互联网中的通信交换技术
1、电路的交换。建立连接、占用线路、拆除连接是电路交换的三个基本过程，通信交换前必须先将电路连接好。建立起始点和目标点之间的独立通道，在数据通信传递转换过程中，要优先分配闲置的线路，在继续传播；接着要占用线路，利用已经建立好的线路进行数据信息交换；然后要拆除所连接的转换点，释放线路，使线路资源重新被其它线路响应。优点：可以专线享用，实用较性强，操作方式简单。缺点：通信的时间较长，信道的利用较低，终端不能相互通信交换。
2、报文的交换。将数据信息改装为报文形式，每个报文都可以控制信息，拥有目的地址，信息是以转发存储方式进行交换的。报文的站点是一次性发送数据，并利用通信进行交换，一个报文被站点发送时，网络节点依照报文上的目的地址，将其发送给下一个节点，端与端之间不会存在没必要的连接。优点：信道利用率较高，报文可以被发送到多个目的地，承载的信息量大，速度和代码可以相互转换。缺点：满足不了通信交换的实时性，传输时间较长，节点数据较多时不能及时存储，设备费用较高。
3、分组的交换。分组的终端会将数据分割成若干数据，再送往其它的交换点，附带原有地址、用户数据、目的地址、控制信息，收端点会将分开的数据按照顺序还原数据。优点：速度较快，传输质量高，真实可靠，经济简单，不同的终端可以相互通信转换。缺点：技术性较强，难于实现。
4、帧中继协议的交换。帧中继协议是一种系统复用协议，在单一的线路中提供多条虚拟线路的方式。每一条虚拟的线路会被连接标识，只能本地连接，没有全局有效性。优点：传输媒介是光纤，传输质量高，资源利用率高，网络存储空间大。缺点：不适合传输实时信息，对线路和终端的要求较高。
5、ATM异步传输模式的交换。应用宽带业务的数字网络，进行数据的传输、交换和复用。ATM将电路交换的高速度性能和分组交换的高效性能相结合，直接面向连接的快速分组交换技术。优点：高效性，信息元固定，信息简化。缺点：技术尚未成熟，操作不完善，价格较高。
三、新型数据通信交换技术
1、电传输的交换阶段。通常数据通信交换都处于电传输的交换阶段，交换技术包含电路的交换、报文的交换、分组的交换、帧中继协议的交换、ATM异步传输模式的交换等。
2、光传输的交换阶段。数据的传输和交换都要在光信号的信道上进行，只在终端处表现成电信号，方便信息的处理。由于技术水平不够高，产生交换节点饱和、光信道空置现象，原传输通信网络的瓶颈转移到交换点上。为了解决这种分组交换处的瓶颈问题，利用新型数据通信交换技术，如：光包交换技术、光路交换技术。
3、电传和光传输交换阶段。利用光纤为主要媒介，数据信息以光信号的形式在线路上进行传输交换，但是中间的接节点只能处理电信号，因此，在传输线路中间的接节点出，安装光电和电光能够相互转换的装置。
四、结语
综上所述，常见的互联网中数据通信交换技术都有自身的优点和缺点，根据实际情况选择恰当的技术。在以后的发展中，加大力度研究数据通信的交换技术，提高技术水平，实现数据的共享，同步监控用户准确获取信息数据，为社会发展做出更大的贡献。
参 考 文 献
[1]党燕.计算机网络中数据通讯及交换技术浅析[J].长江大学学报（自然科学版）理工卷，2010（01）.
[2]左琳.浅析计算机网络中的数据通信交换技术[J].科技创新导报，2012（14）.
篇4
[
关键词 ]整车；CAN总线；测试
近年来汽车电子技术发展迅速，CAN总线技术广泛运用于我国汽车行业。车辆CAN总线面对电磁环境相对恶劣，特别是那些具有多功率、大电流、高电压的车辆，这严重的增加了车辆CAN总线设计难度。将来的设计中应当有效评估车辆通信品质进而保证车辆的稳定性和安全性。
一、测试工具
测试运用的工具包括：CANoe+CANcaseXL、CANstressDR和数字示波器。CANoe是ECU和网络分析、测试、开发的专用工具，支持需求分析到系统实现的整体系统开发过程。检测中CANcaseXL和CANoe硬件配套用于观察ECU发送接收、估算总线负载率、记录总线数据功能。
CANstressDR作为独立运行硬件，能够与CAN网络直接串连，将各种干扰逻辑施加在CAN总线上，进而验证CAN和ECU总线抗干扰能力。测试中CANstressDR的作用在于通过模拟施加故障干扰总线。
数字示波器作用在于观察记录总线电平状态，并对总线电平进行初步解析。数字示波器的主要参数为：1亿次/秒采样速率；分辨率+10ns。
二、测试方法
将车辆CAN网络系统的集成测试平台和测试设备串连到一起，只针对车辆CAN网络系统集成测试平台各个ECU外部接口进行测试，不改变ECU。根据图1
进行测试设备连接。
三、测试内容和评价标准
（一）物理层测试
如图2进行CAN总线物理连接，将负载电阻R串连在总线梁端，电阻作用在于抑制总线内部信号的反射。不应当在ECU内部设置R，防止内部设置R的ECU同总线连接断开时，总线失去终端电阻。
当总线所有ECU总线发送器为关闭状态，也就是ECU内三极管都介质，总线处于隐性状态。在该状态所有ECU带高内阻电压电源生成总线平均电压。接受操作可参考图2显示的电阻网络。
当ECU接通的总线驱动电路大于一个时，也就是成对三极管里接通的对数大于一个，总线就会产生一个显性位。这样终端电阻就会通过电流，这样总线两根线间就会产生差动电压。总线上的差动电压能够通过电阻网络转换成接收电路的比较器输入处相应的显性或隐性电平，进而检测出隐性和显性状态[1]。
第三，位下降/上升时间测试，用于判断ECU发送CAN总线信号的显性转隐性和隐性转显性的时间，判断位下降/上升时间符不符合测试规范要求。图5为位下降/上升的时间。评价标准：①20ns≤trise≤200ns;②20nstfall≤400ns。
第四，位时间精度测试，用于判断ECU发送CAN报文时间的精确度符不符合物理层规范定义。评价标准：位时间精确度为±0.5%。
第五，信号对称性测试，用于判断CAN_L和CAN_H信号对称性服不服和物理层规范定义。评价标准包括①位时间的前部，信号电压应当处于82%位结束电压值至165%位结束电压值之间；②位时间后部，信号电压处于96%位结束电压值至106%位结束电压值之间[2]。
（二）数据链路层测试
根据CAN2.0B定义，控制器能够识别的ID数据帧包括11位、29位，即标准帧、扩展帧。如图6、7为帧格式。
第一，扩展报文帧和标准报文帧兼容性测试，用于判断ECU能够兼容11位ID标准帧的CAN报文、29位ID扩展帧的CAN报文。评价标准：测试中ECU能够兼容29位ID扩展帧和11位ID标准帧，不可发送任何错误帧。
第二，100%总线负载下报文接受能力的测试，用于判断CAN总线负载率为100%时，ECU能够处理接受到的CAN总线信息，并在CAN总线负载率达到正常水平后恢复。评价标准：①在运用低优先级ID增加总线负载率的检测过程中，ECU应当处理接收到的所有CAN总线信息，同时连续发送总线信息；②在运用高优先级ID增加总线负载率至100%时，ECU可以出现CAN总线报文的发送失败情况，总线负载率重回正常水平后，ECU恢复CAN总线报文发送；③在全部测试过程中，ECU不应发送任何错误帧。
（三）网络错误处理测试
第一，单个节点脱开测试，用于检测单个节点断开后ECU中CAN总线通信状态，并检测修复该故障后ECU能够正常进行CAN总线通信。评价标准：①单个节点断开后，该节点ECU可以不具有CAN总线报文接收和发送功能，不可引起该节点ECU出现任何形式损坏。其余节点应当可以继续数据通信；②恢复断开的节点后，该节点ECU应重新实现CAN总线报文的接收和发送功能。
第二，接地或节点电源断开测试，用于检测某节点同电源脱开后或同搭铁脱开后ECU的CAN总线通信状态，进而检测该故障修复后ECU弄否重新实现CAN总线通信。评价标准：①节点与电源脱开或者在低电压状态时，CAN总线网络不能被拉低，剩余节点能够继续数据通信，故障节点ECU可以不具备CAN总线报文接受和发送功能；②节点与搭铁点脱开，CAN总线网络不能被拉高，剩余节点可以继续数据通信，故障节点ECU可以不具有CAN总线报文接受和发送的功能；③故障节点故障恢复后，该节点ECU应重新实现CAN总线报文接受和发送功能。
第三，CAN_H断路测试或CAN_L断路测试，CAN_H断路测试用于检测CAN_H断路时ECU中CAN总线的通信状态，并检测修复该故障后ECU中CAN总线的通信状态。评价标准：①CAN_H断路时，在不同于断开点一侧节点间，数据通信无法进行。在CAN_H断开点的同侧节点间，能以实现数据通信；②修复CAN_H断路故障后，节点ECU能够重新实现数据通信。CAN_L断路测试用于检测CAN_L断路后ECU中CAN总线的通信状态，并检测修复该故障后ECU的CAN总线通信状态。评价标准：①CAN_L断路后，在不同于CAN_L断开点的一侧的节点间，数据通信无法实现。在CAN_L断开点的同一侧节点间能够恢复数据通信；②修复CAN_L断路故障后，各节点ECU能够实现数据通信。
第四，CAN_L和CAN_H同时断路检测，用于测试CAN_L和CAN_H同时断路时ECU中CAN总线通信情况，并检测修复该故障后各ECU种CAN总线的通信状态。评价标准：①CAN_L和CAN_H于同一位置断开，在不同于断开点的一侧节点间，数据通信无法实现。在和断开点同侧的节点间，能够恢复数据通信；②修复CAN_L和CAN_H同时故障后，ECU能够重新进行数据通信。
第五，CAN_H与电源短路测试或CAN_L与电源短路测试。CAN_H评价标准：①电源电压不小于总线正常电压，ECU可以不具有CAN总线报文的接收和发送功能。②修复CAN_H与电源断路故障后，各节点可以恢复CAN总线报文的接收和发送功能。CAN_L评价标准：①短路后，ECU可不具有总线报文接收和发送功能，不可以任何形式损坏ECU.②修复故障后，各节点能够实现总线报文的接收和发送功能。
第六CAN_L与搭铁短路测试和CAN_H与搭铁短路测试。CAN_L评价标准：短路后，总线电压没有超过正常范围，总线可以进行数据通信。CAN_H评价标准：①短路后，不要求ECU具有总线报文接收和发送的功能，不可损坏ECU.②修复故障后，各节点能够重新实现总线报文接收和发送的功能。
第七，CAN_H对CAN_L短路测试。①短路后，ECU不需要具有总线报文接收和发送功能，不能损坏ECU.②修复故障后，各节点能够再次进行总线报文的接收和发送功能。
结语
本文详尽的分析了CAN总线开发设计中故障测试、数据链路层、物理层等内容，希望本文测试结果能够为主机厂设计开发整车CAN通信提供参考依据。
篇5
以交换机、路由器为核心的电力信息网络日渐完善，它承载着繁多的专业系统和数据业务，成为电力系统内部重要的传输网络。数据通信设备（包括路由器和交换机）的管理依赖于传统的网管平台，它可以提供比较全面的设备信息和告警信息，以便于管理人员查看和处理。但是传统网管系统并不能对其获得的数据进行进一步的挖掘，不能充分地利用设备的信息向管理人员提供强有力的反馈和有效的建议。例如，网管系统可以获得各个交换机、路由器的使用率，包括端口、CPU、内存、端口带宽、背板带宽的使用率，关联性地分析这些信息能够为进一步的规划、预测和采购提供指导，有效避免设备重复采购和资源浪费，让网管人员科学地管理设备、规划网络。本文将大数据理念与信息网络管理相结合，通过大数据在设备选型、运行安全和状态检修3个方向的实例应用，探究新的网络管理手段，以期为网管人员提供新的思路。
1大数据理念与网络管理的结合
现代人类的生活、生产活动会产生极其巨大的数据量，全球所产生数据量大约每2年翻一番，意味着人类在最近2年产生的数据量相当于之前产生的全部数据量，预计到2020年，所获取的数据量将增长近30倍[1]。对大量数据进行挖掘能够获得更高维度的信息，全面反映事物的状态和发展趋势，为此人们引入了“大数据”的概念[2]。大数据概念的应用使得人们能够在海量的信息中提取出重要的、不易察觉的价值，吸引了众多研究者的关注。对于大数据的定义，研究机构Garnter对大数据的定义为：需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。维基百科对大数据的定义为：所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具在合理时间内达到撷取、管理、处理并整理成为帮助企业经营决策目的的资讯。而麦肯锡的定义则为：大数据是指无法在一定时间内用传统数据库软件工具对其内容进行采集、存储、管理和分析的数据集合。由以上定义可以看出，大数据并不特指某种技术，而是一种类似于“物联网”这样的模糊的概念[3]，其内涵和外延根据事件标的的不同而不同，核心在于采用一定的手段从大量的数据中提取出能够为设计、决策和优化服务的重要信息。本文拟将大数据的理念引入到信息网络的管理中，以提供一种充分挖掘网络设备状态信息的新思路。具有闭环反馈机制的网络管理模型如图1所示，设备运行期间产生大量数据，这些数据可完整、真实地反映设备运行状态，通过对数据进行针对性的挖掘和关联性分析，可以指导网络管理人员对网络进行调整，这样的调整将形成对运行设备的闭环反馈，调整后的运行方式会再次对运行数据产生影响，从而不断提高网络的性能。图1具有闭环反馈机制的网络管理模型Fig.1Networkmanagementmodelbasedonclosed-loopfeedback需要注意的是，本文并不采用典型的大数据手段处理设备信息，而是应用其理念关联性地处理大量的设备信息，目的在于补充传统网管方式的不足。
2大数据理念应用于网络管理的实例
本文选取3个方面的实例来探讨大数据理念与网管系统的结合，以提供一种获得更多管理手段的思路。电力信息网络中的交换机、路由器都能够对运行的系统信息进行分类、管理，将设备日志、调试和告警以确定的格式发送给日志系统或通过简单网络管理协议（SimpleNetworkManagementProtocol，SNMP）发送到网管系统，为网络管理员监控网络运行情况和诊断故障提供支持[4]。此外，远程网络监视（RemoteMonitoring，RMON）基于SNMP体系结构，可用于跟踪统计端口所连接的网段上的各种流量信息，如某段时间内某网段上的报文总数，或发往某台主机的正确报文总数等。2.1指导设备选型电力行业数据有较高的安全性和实时性要求，使得信息网络长期依靠过度建设来满足，这种过度建设体现在使用不必要的高级设备完成低级设备即可完成的功能。例如，有些办公网络的接入交换机使用的是支持以太网供电和带有三层路由功能的交换机，很多变电站路由器和交换机端口和交换容量利用率都非常低。过度建设源于规划时对设备可靠性的担忧和为未来升级扩容预留的冗余，常常会导致设备性能资源的大量浪费。如何在设备的选型上平衡经济性和设备性能，是网络规划者不得不考虑的一个问题。为兼容和统一网络的设备特征，设备的选型往往是沿袭之前的采购标准，以致新采购的设备继承了大量的冗余性能，CPU、内存、端口等指标的利用率较低。因此，依据对已有的网络设备的利用率统计来获得新的选型标准，可以很好地平衡设备选型的经济性和可靠性。交换机选型的常用指标项包括：业务端口（端口类型、个数）、交换容量、包转发率、以太网供电（PowerOverEthernet，POE）、外形尺寸、重量、端口特性、堆叠、组播、镜像、安全特性、电源、端口聚合、最大MAC地址表大小、VLAN、DHCP、可支持最大路由表数、每端口最大优先级队列数、内存、ACL和QoS等。首先，从网管系统和日志系统中提取与指标项相关的信息，形成设备运行状态子集B。提取运行状态子集如图2所示。图2提取集合A是网管系统和日志系统收集的所有运行数据，这些数据是维护人员能够远程获得的关于设备运行状态的全部信息；集合B包含与交换机指标项相关的运行数据，例如CPU及内存的使用量，当前使用的端口类型和个数，MAC地址表、路由表、ARP表的使用量，POE、DHCP、QoS、三层路由等功能是否启用，以及当前链路流量、帧流量、广播流量、丢包量、错包量等数据。集合B剔除了对选型无用的设备运行状态，可作为下一步选型处理的数据源。由运行状态子集获得选型建议如图3所示。由集合B到典型指标C指的是根据设备实际使用的资源量，附加上一定的资源余量，得到能够满足该设备可靠性要求的最小指标。基于电力行业信息网络环境，将交换机划分为核心层交换机、汇聚交换机、办公接入交换机、变电站接入交换机以及其他功能交换机，不同类型交换机所处的位置和实现的重点功能不同，如办公接入交换机数据流量更大，端口使用率更高，而变电站接入交换机与之相反，因而选型分析时应在其对应类型中考察。以变电站接入交换机为例，假设交换机为SwitchX，它的交换容量高而实际利用率低，通过SwitchX的链路流量计算出实际使用的交换容量，附加一定余量，可得到SwitchX运行时“交换容量”这个典型指标值，同理可得SwitchX的其他典型指标。理论上，按照该典型指标集选型的设备即可完全替代SwitchX，即能兼容SwitchX的所有功能，从而在保证设备可靠性、可用性的同时保证了经济性。最重要的是，所有变电站接入交换机的典型指标构成集合CSubstation，新增变电站交换机时，可以结合典型指标集合CSubstation与厂商设备数据库D，获得合适的选型建议。同时，更新原有设备时也从典型指标CSubstation中获得建议，从而使整体的设备利用率不断提高，使实际运行设备的指标逐渐趋近于理论上的典型指标集合CSubstation，这就是闭环反馈模型的应用。可以看出，选型建议的提出是基于同一类型设备运行状态的反馈得到的，闭环反馈模型能够保证选型设备贴近运行实际。2.2增强网络的运行安全日志系统存储了大量数据通信设备的运行信息，可对这些数据记录进行挖掘来分析电力信息系统网络存在的潜在安全问题，以便及时检修和采取对策，进一步提高网络运行的安全性。由日志系统收集到的实时数据（如网管人员登录设备的时间、登录IP和操作记录）和海量的历史数据，结合其他第三方系统数据，可通过数据挖掘技术对设备登录提示信息进行分析[5-7]。以H3C路由器为例，数据通信设备（路由器）运行安全分析流程如图4所示。首先从日志系统中提取出该路由器登录的提示信息，然后在日志系统中查询登录该路由器的所有IP地址，将查询到的IP地址逐一与路由器所配置的访问控制列表中的IP地址进行比对，由此可以筛选出非授权访问的IP地址。若未成功登录到路由器上则认为有人试图渗透网络，如果成功登录则记录该非授权访问的IP地址对路由器的所有操作，以便信息系统维护管理人员回溯该访问对设备所做的非法操作，并追寻该IP来源，及时采取补救措施。如查询到的IP地址是授权访问的，则比对该授权访问的IP地址对路由器的配置是否满足电力企业网络管理要求的数据配置规范，如不满足则需要信息系统维护人员重新对其设备进行准入规范的配置。如该授权访问的IP地址对设备的配置满足电力企业网络管理要求的数据配置规范，则说明是网管人员对路由器进行了正确的数据配置。通过日志系统自动分析对设备的登录、配置和补救，可增强设备配置数据的保护和校验，保证运行设备的任何操作都处于可控状态，从而提升了网络运行的安全性。对日志系统的数据进行挖掘可以迅速找出数据通信设备问题的发生范围，网络管理人员可根据问题发生范围及时进行检修和采取对策，从而确保数据通信设备安全运行的可控和在控[8]，大大提升了信息系统网络管理人员的维护效率。2.3指导设备状态检修状态检修是指对数据通信设备进行状态评估，并通过设备日志记录进行分析诊断，推断数据通信设备当前的健康状况，以便及时安排检修的一种主动检修方式[9]。其实现主要包含数据收集、状态评价、制定检修策略、制定检修计划等技术手段。由于监控中心（网管系统和日志系统）记录的数据信息对于设备状态检修计划数据的收集不够全面，因此本文的状态检修数据信息是通过网管和日志系统在线监测结合信息运维人员日常巡视维护来获取的，主要对本周期内数据通信设备（路由器）的投运年限软硬件配置、外部环境、设备运行状态、运行资料等指标进行数据收集，由此来指导设备状态评价及检修计划制定。数据通信设备状态评价模型[10-11]见表1所列主要包括投运年限、软硬件配置、外部环境、设备运行状态、运行资料等指标，其中投运年限、外部环境会影响数据通信设备的性能，软硬件配置会对数据通信设备的安全运行产生重大影响，而设备运行状态指标主要涉及到数据通信设备承载量。数据通信设备状态检修流程为：首先对采集的数据通过数据分析模型进行建模，从而形成设备状态特征量（以设备运行状态指标为例，其状态特征量为设备运行时的CPU负载、内存使用率、直连链路丢包情况、链路延时、设备接口富余情况、路由协议运行状态等）；其次建立设备评价的状态模型，依据设备状态评分数学模型（主要包括阈值型评分模型曲线型评分模型、逻辑与型评分模型，其中阈值型评分模型在指定正常运行边界条件下使用，曲线型评分模型主要适用于指标偏离基准越大扣分越多的情况，逻辑与型评分模型适用于由多个状态组合在一起决定设备某一指标的情况）和设备评价细则对设备进行状态评价；最后根据数据通信设备状态评价结果生成数据通信设备状态评价报告和风险评估报告，结合检修策略库来确定数据通信设备状态检修计划[10]。以H3C路由器为例，根据表1的数据通信设备状态评价模型分别对其各项指标进行综合评价：首先对该设备的投运年限进行评分，该指标的评分模型适合采用阈值型评分模型；其次对外部环境进行评分，该指标需根据积尘情况、接地情况、标签标识等按照评价要求进行评分，宜采用逻辑与型评分模型进行评分，适用此评分模型的指标还有软硬件配置、运行资料等[12]；再次对设备运行状态指标进行评分，该指标需根据直连链路丢包、链路延时、设备负载、设备接口富余、路由协议运行状态等项按照评价要求进行评分，该指标中除了路由协议状态适合选取阈值型评分模型来进行评分外，其他指标均宜采用曲线型评分模型评分，以设备负载情况为例，已知评价标准为设备CPU利用率基准的75%，CPU使用率超越基准线越多则扣分越多，严重故障警戒为90%，内存利用率评分标准与CPU相类似；最后根据评分模型计算设备的状态评价分数，给出设备状态评价报告和风险评估报告，将其与检修策略库相结合来制定设备状态检修计划，从而帮助信息运维人员实现应检必检、及时消缺，根据设备运行情况制定正确的检修计划，提高电力系统数据通信设备的检修效率，保证电力二次系统安全稳定运行。
篇6
1高速数据通信与系统加固技术的发展概述
1.1高速数据通信技术的发展情况
在传统的电路设计中，通常采用的是总线设计的技术。这类技术的接口较为简单，通常是以TTL电平为主，这类技术只是对于较为简单的数据处理时较为适用。而现阶段计算机需要处理的数据量越来越大，这类技术就显得不是那么灵活[1]。与并联技术相比，现阶段多数采用的是串行总线的技术。这类技术的主要工作原理是在发送数据时，运用串行的方式，将数据串联在一条数据上，这样不仅方便了数据的发送，也简化了互联网系统的复杂度，更加使数据的传送质量得到了保障。当低压信号出现时，增加了串行技术的安全性，使其避免受到干扰，也使高速数据通信有了新的发展途径。目前，许多的通信系统的加固采用的都是这种串行技术，成为了高速数据通信系统加固的主要方案。
1.2高速数据通信模型
随着数字技术的不断发展，数据传输面临着巨大的发展挑战，急需构建高速的数据通信系统。而高速数据通信也设计出了新的应用模型，包括标准协议的可靠通信模型和自定义协议的传输模型[2]。前者是有链接的通信，在单工模式下对于数据进行单向传输的通信系统。后者是实现数据的高效传输，只需要一对差分线就可以构建高速数据的通道，这种通信模型在数据传输过程中的稳定性大大提高。
2数据通信与系统加固技术的研究
由于抗辐照技术的产生，拓展了数据通信的研究领域，新的数据通信加固技术也会应运而生。数据通信的加固目的与系统加固是一样的，都是为了使计算机系统更加稳固[3]。而数据通信的加固技术相对于系统加固技术来说，其操作更加简便些，通信加固在无线的应用上主要靠的是信道编码，使误码率降低；在有线上的运用主要是在数据的传输过程中，来改善信号的传输效率。但是现在数据通信加固技术在有线的应用上还处在摸索的阶段，一般已经在无线上实现了应用，虽然在无线上的应用能够提高系统的稳定性和数据传输的速度，但相应的也会发生误码的现象。我国虽然在系统加固技术的研究上受到多方面的影响，在高速数据通信与系统的加固技术研究上倾向于内容的研究，具体的实验室研究相对较少，但是我国在抗辐照的原理和措施上研究的比较多，也取得了一定的研究成果。
2.1冗余设计
冗余设计的基本设计思路是在原有的基础上加大功能模块，在出现受损模块时，能够及时的进行更换，冗余的实质性的设计目的也就是实现模块的备份，能够保证系统的维修速度，使系统能够正常的运作。在这里冗余的设计模式也是多种多样的，包括一些硬件冗余、信息冗余等都是常见的冗余设计，在这里硬件冗余设计是应用最为广泛的[4]。
2.2差错控制与动态重构
差错控制也可以说是一种纠错技术，在一定的程度上及时的对系统故障进行纠错，提高通信系统的安全性和抗辐照的能力[5]。差错控制主要应用于星载系统中，在此系统中利用差错控制主要是能够检测到错误，并且纠正错误的电子信息，避免通信系统出现故障。使用该控制技术时要确保通信数据在录入时，能够生成验证码进行数据的判断与保存。
2.3ASIC设计
ASIC这种设计技术能够解决星载系统中出现的许多问题，不仅能够使通信系统的体积缩小、减少消耗的资源，而且还能够加强通信系统的稳固性。ASIC这种设计在具体的实施上有严格的技术要求，需要根据通信的实际情况来确定，主要是采用一些专门的材质进行系统的加固，提高通信系统的抗辐照能力，加强自身的稳定性。但ASIC技术在我国的研究还处于起步阶段，由于这种技术的耗资大、开发时间长，灵活性也较差，所以在实际的操作过程中要充分的考虑这些因素，进行合理的开发与应用。
3结束语
随着科学技术不断的发展，出现了新兴的高速数据通信与系统加固技术，而由于计算机需要处理的数据量不断加大，对数据通信与系统加固技术也提出了更高的要求。不仅在技术上加大了难度，在系统的维护上也增添了新要求，所以，需要更多的技术研究者加强对高速数据通信与系统加固技术的研究，使其能够合理的应用，促进通信系统的发展。
参考文献
[1]乔利军，赵鹏，刘殿飞．基于差分跳频的短波高速跳频通信系统关键技术分析[J]．无线互联科技，2012,10(02):71
[2]钟贵彬．高速铁路CBTC的数据通信系统故障-安全策略分析[J]．中国铁路，2012,11(06):48-51
[3]谢京华，崔明雷，汪学刚．基于PCI接口的技术及其在高速数据通信系统中的应用[J]．现代电子技术，2006,03(01):16-18
篇7
文献标志码：A
Research and application of matching communications between
Virtex-5 GTP and Virtex-6 GTX
Abstract：
For the differences between Virtex-5 RocketIOTM GTP and Virtex-6 RocketIOTM GTX adjustments should be made on pre-emphasis/de-emphasis values and reception equalization values，the receiving terminal voltage and differential voltage transmission values， so as to adapt to the data communication between GTP and GTX. By using ChipsCope Pro_IBERT to measure the actual communication parameters to set GTP/GTX transceiver side， this paper defined the data frame structure through custom communication protocol， and designed a new RocketIO data transceiver interface controller. By analyzing the phenomenon of byte misalignment caused by some uncertainty such as high frequency instability， and clock drift， this paper added a data misalignment correction module in custom communication protocol， thus greatly reducing the error rate of data transmission. The experimental results show that high speed serial communication between Virtex-5 RocketIOTM GTP and Virtex-6 RocketIOTM GTX can be implemented， and the data transceiver interface controller is of data transmission stability， low bit error rata and good generality.
Key words：
RocketIO； GTX； GTP； high-speed serial communication； Field Programmable Gate Array （FPGA）
0 引言
RocketIOTM是Xilinx 公司现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）内嵌的可编程全双工高速串行收发器，在Virtex-5 和Virtex-6等系列 FPGA中改称为吉比特收发器（Gigabit Transceiver，GT），因有部分差异又分为P型和X型，即GTP和GTX，用以实现FPGA与外部设备间数据的高速串行通信[1]。目前工程上普遍使用相同RocketIO进行相互间数据通信，比如GTP与GTP、GTX与GTX进行相互间数据通信。尽管这样设计可以得到稳定可靠的数据通信，但是在FPGA升级或FPGA板卡更换后会出现通信匹配问题，这就大大缩小了FPGA板卡中FPGA变更的范围，降低了系统的可扩展性。
本文对Virtex-5 RocketIOTM GTP和Virtex-6 RocketIOTM GTX内部结构进行了比较分析，通过对收发端的预/去加重和接收均衡、发送差分电压大小匹配、接收终端电压、接收数据错位问题等进行分析，找到了合适的通信参数。然后在此基础上通过自定义通信协议，设计出了具有接收数据前后字节错位校正功能的数据收发接口控制器，实现了GTP与GTX间数据的高速串行通信。GTP与GTX的匹配通信使得多片FPGA电路系统的升级方便了许多，直接更换FPGA板卡即可，现已在某型雷达信号模拟器中成功应用。
1 RocketIOTM GTP/GTX差异性分析
GTP和GTX都由物理媒介适配 （Physical Media Attachment，PMA）和物理编码子层 （Physical Coding Sublayer，PCS）两个子层组成，但是内部结构存在部分差异 [2-3]。
通过比较可知：Virtex-5 RocketIOTM GTP支持100Mb/s至3.75Gb/s的线速，Virtex-6 RocketIOTM GTX支持750Mb/s至6.5Gb/s的线速。GTP仅支持预加重技术，而GTX还支持去加重技术，GTP预加重仅为8级可控，而GTX为16级可控；GTP差分输出幅度为8级可控，而GTX为16级可控。GTP的接收端没有去加重模型和判定反馈均衡器。GTP接收终端电压有2/3AVTTRX（analog voltage supply for the receiver circuitsand termination）、AVTTRX、接地（Ground，GND），GTX有GND、Float、MGTAVTT_*（analog voltage supply for the transmitter and receiver termination circuits of Multi-Gigabit Transceiver）[2-3]。GTP和GTX在结构上大体是相同的，说明二者在匹配通信上是完全可行的，但是二者之间存在的差异要求在使用过程中注意诸多细节，比如线速匹配、差分输出电压值的匹配、预/去加重大小、接收均衡值大小、接收终端电压等。
2 匹配通信参数调整与问题分析
从GTP和GTX间差异可推知， GTP和GTX收发端的阻抗、电气等特性上必然存在一定差异，那么二者间的匹配通信通过调整GTP和GTX收发端的参数就可以实现。本文充分利用Xilinx公司FPGA开发软件ISE中自带的集成比特错误率测试仪（Integrated Bit Error Ratio Tester，IBERT）工具，通过对硬件通道进行测试，测试出了适合该硬件通道的预/去加重和接收均衡值、接收终端电压以及合适的发送端差分输出电压值等参数，这些参数对数据收发接口控制器的设计具有重要参考价值。
2.1 预/去加重和接收均衡的调整
为了补偿信号在传输过程中的高频损耗，提高信号质量， GTX中集成了预/去加重和接收均衡电路，GTP仅集成了预加重电路。文献[4]研究了预/去加重和接收均衡对信号质量的影响，认为只有合适的预/去加重和线性均衡的比例或者两者之间的组合才能达到改善接收信号质量的目的，并认为存在一个无误码采样区。对于不同硬件电路与不同传输通道，由于其阻抗、电气特性的差异，使得通道损耗补偿会有所不同，因此对于不同硬件通道，预/去加重值和接收均衡值需作出适当调整[5]。
2.2 接收终端电压的选择
文献[2]对GTP接收终端电压的配置进行了说明，若数据线速在2.5Gb/s以上，在接收端外部需做交流耦合，此时内部若不使用交流耦合，则接收终端电压可任意选择2/3AVTTRX、AVTTRX、GND之一；文献[3]对GTX接收终端电压的配置也作了具体说明，同样若数据线速在2.5Gb/s以上，接收端需做外部交流耦合，内部若进行交流耦合，则接收终端可任意选择GND、Float、MGTAVTT_*之一。但是对于不同硬件通道，因其损耗差异等原因，存在一个最佳匹配问题，本文通过IBERT工具测试出了所应用的雷达信号模拟器中的最佳接收终端电压类型[6]。
2.3 发送差分电压值的分析
接收终端电压作为接收数据的参考电压，不同的接收终端电压会影响对接收数据高低电平的判决，从而对发送差分电压值的大小有一定的要求。不同硬件系统间的阻抗、电气特性的差异以及信道的损耗不同，使得发送差分电压值需作出相应调整[5]。
2.4 接收数据前后字节错位分析
由于GTP/GTX接收端数据组合规则是以字节为单位的[1-2]，即每个时钟沿只采集一个字节数据，然后再组装成RXDATA[15：0]。由于高频时钟不稳定以及时钟漂移等不确定性因素的影响，使得采集时钟的边沿有时会发生偏移，这就可能造成对某个字节的采集遗漏，从而使GTP/GTX的输出RXDATA[15：0]前后两个字节错位[7]。如图1所示，在时钟上升沿时刻锁存数据，假设在某时刻时钟发生抖动或偏移，造成该时刻数据“95”丢失，使得组装后的数据发生前后字节错位的现象。为了进行正常通信，需进行校正处理。
3 GTP和GTX匹配通信的应用
本文所应用的雷达信号模拟器由接口板和信号生成板组成。板间内部需进行FPGA间的数据通信，其中接口板上FPGA为Virtex-5系列xc5vsx95t，信号生成板上为Virtex-6系列xc6vsx315t，如图2所示。根据上文分析，现利用GTP和GTX，自定义通信协议，设计数据收发接口控制器来实现两片FPGA间的数据通信。
3.1 自定义通信协议
通信协议定义了发送和接收端的工作内容，如图3所示。发送端主要由先入先出队列（First Input First Output，FIFO）、帧封装、逻辑控制和GTP/GTX组成，接收端主要由GTP/GTX、帧解封、逻辑控制、数据校正和FIFO组成，接收端在FPGA外部进行了交流耦合。
此处帧封装的主要工作是在用户数据前后插入用于时钟校正[8]和数据对齐[2-3]的帧头、帧尾字符。这里的帧头和帧尾都由时钟校正序列“BC95”充当[7]，“BC95”既作Comma对齐字符，也可作时钟校正序列，如图4所示。每帧数据中帧头“BC95”数目不是固定的，当发送FIFO空标志显示没有用户数据时，一直会发送“BC95”，直到有用户数据。同时为了确保时钟的精准性，需定义每帧用户数据不超过512字节，然后及时插入帧尾“BC95”来校正时钟。这样可以保持接收端GTP/GTX处于稳定工作状态，从而整个链路一直处于正常工作状态。在接收端，针对接收的16位数据前后两字节错位的现象，设计的数据校正模块专门用于解决字节错位的问题。数据校正后需进行帧解封，去掉帧头和帧尾，将用户数据写入接收FIFO缓存。这样就完成了数据的发送与接收，具体操作流程如图5所示。
与基于协议（如Aurora协议）的可靠通信模型相比，该数据帧组成结构比较简单。在实时传输系统中，要求数据一旦开始传输就不能中断，但基于协议的可靠通信模型在链路出错后，其接收端会自动进行复位，同时会通知发送端停止发送数据，复位完成后再重新建立可靠链路，这样就会出现短暂的传输错误，从而影响整个系统正常工作。而该自定义的通信协议则刚好可以满足实时传输系统的要求[9]。
3.2 数据收发接口控制器设计
根据自定义协议的工作内容，如图3所示，所设计的数据收发接口控制器主要由发送/接收FIFO、帧封装逻辑控制模块、帧解封逻辑控制模块、数据校正模块和GTP/GTX模块组成。
发送/接收FIFO 主要用于数据的位宽转换和缓冲。
帧封装逻辑控制模块 在FIFO非空时读取FIFO数据，并将FIFO中的用户数据传输给GTP/GTX的发送端TXDATA[15：0]，并置GTP/GTX的K码特性标志txcharisk[1：0]=00；在FIFO空时，置txcharisk [1：0]=10，同时给GTP/GTX发送端TXDATA[15：0]插入“BC95”（与GTP/GTX内设置的时钟校正序列一致），表示此时TXDATA[15：0]高字节“BC”具有K码特性，接收端能根据具有K码标志的rxcharisk[1：0]来校正本地时钟，使接收端的时钟同步[2-3，10]。
数据校正模块 先判断rxcharisk [1：0]的值，若rxcharisk[1：0]=10，此时对应接收的帧头“BC95”接收正确，则不需作校正处理；若rxcharisk[1：0]=01，此时对应接收的帧头变为 “95BC”，出现了字节错位，这样后面的用户数据也相应错位，这时先将接收的数据RXDATA [15：0]放入另一个寄存器中，然后在下一个用户时钟上升沿到来时刻，将当前时刻数据的低8位和寄存器中数据高8位重新组成16位数据输出，这样就纠正了错位的数据，如图1所示。
帧解封逻辑控制模块 接收端rxcharisk [1：0]=00时，将校正后的数据写入接收FIFO，否则丢弃数据（rxcharisk[1：0]=00对应用户数据，其他值对应“BC95”），这样就能保证写进FIFO的数据为用户数据。
GTP/GTX 收发数据的线速均设置为2.5Gb/s，数据宽度选为16bit，采用8B/10B编码，参考时钟在GTP中选择125MHz，在GTX中选择100MHz。GTP虽可借用相邻3个坐标内的GTP所连接的参考时钟，但是需要对二者之间的GTP进行例化，而GTX则无此要求[1-2]。收发端均需选择缓冲功能，GTX发送和接收方向的用户时钟选择TXOUTCLK，GTP均选择REFCLKOUT，复位信号选择TXRESET和RXRESET，Comma检测对齐选用K28.5测试码。选择时钟修正功能，根据之前设置的数据宽度，此时需选择2个字长的时钟修正序列，并设置时钟修正序列为“BC95”来修正时钟，但其中只将高8位“BC”标记为K码特性，以避免可能存在的高低位对齐错误[11]。对GTP/GTX进行上电复位，复位信号由时钟锁相环的锁定信号LOCKED取反生成，再经过两级移位寄存器的操作与处理可以滤除复位信号的抖动，同时这样也可以保证锁相环输出稳定时钟在GTP/GTX复位后才送给下一级逻辑[12-13]。
4 实验结果与分析
IBERT测试过程中，对于不同的GTP/GTX接收终端电压，测得的发送差分电压值—接收端误码率曲线如图6所示。从图6可知，当GTP作发送端，GTX接收终端电压为MGTAVTT，发送差分电压值在400～800mV间时，误码率很低。GTX接收终端电压为GND、Float，发送差分电压值在400～1070mV时，误码率很低；当GTX作发送端，GTP接收终端电压为2/3AVTTRX、AVTTRX、GND，发送差分电压在130～1070mV时，接收端误码率很低。结合以上分析，将GTX接收终端电压设置为GND，GTP端设置为2/3AVTTRX，GTX发送差分电压值设为600mV、GTP发送差分电压值设为590mV为最佳。
经过IBERT测试，同时还可得到合适的预/去加重、接收均衡值。GTX的预加重大小为0.15dB（0000），GTP设置为2%（000）。GTP/GTX均不使用接收均衡，通信误码率依然很低，故本设计直接参考了这些参数值。
数据通信测试是在DSP的配合下进行的。图7为FPGA间数据双向通信测试的Chipscope截图。
从图7（d）可以看出，K码标志位rxcharisk[1：0]=01，同时对应的帧头变为“95BC”，明显GTP/GTX接收到的数据出现了前后两字节错位的现象，经过校正，数据得到恢复，如图7（d）方框标记所示。通过比较图7（a）和图7（b）、图7（d）和图7（e），可以看出各发送和接收端数据相同，说明xc5vsx95t和xc6vsx315t间数据双向传输正确。
在数据通信连续通信12h后，经两块板卡中DSP TMS320C6416和ADSP-TS201S数据比对、统计，未检测到错误数据。
5 结语
综合以上分析，本文在研究了Virtex-5 RocketIOTM GTP和Virtex-6 RocketIOTM GTX的差异对二者间通信的影响后，通过IBERT工具寻找到适合该硬件通道的最佳通信参数，自定义通信协议，最终设计出的数据收发接口控制器实现了GTP和GTX间数据高速串行通信。结果表明了GTP与GTX在一定条件下可以匹配通信，从而在今后的电路设计与升级中可以不再考虑二者能否兼容通信的问题。该研究已在某升级后的雷达信号模拟器中成功应用，实现了板间2.5Gb/s的数据通信，数据传输稳定可靠，完全满足该雷达信号模拟器数据通信要求。
参考文献：
[1] TANG Q， JIANG J. High-level design and application of Xilinx FPGA[M].Beijing：Electronic Industry Press， 2012.（汤琦，蒋军敏. Xilinx FPGA 高级设计及应用[M].北京：电子工业出版社，2012.）
[2] Xilinx. Virtex-5 FPGA RocketIO GTP Transceiver User Guide.[S.l.]：Xilinx， 2008.
[3] Xilinx. Virtex-6 FPGA GTX Transceivers User Guide.[S.l.]：Xilinx 2009.
[4] LI L， WANG Y. Virtex5-based system design and validation for serial transmission[J]. Electronic Design & Application，2009（12）：43-45. （李林军，王勇. 基于Virtex-5的串行传输系统设计与验证[J].电子设计应用，2009（12）：43-45.）
[5] LAI W. Pre-emphasis and equalization technology applied in designing high-speed backplane[J].Electronic Engineering & Product World， 2008（11）：100-101.（赖万玖.预加重和均衡技术在高速背板设计中的应用[J].电子产品世界，2008（11）：100-101.）
[6] SUN K， ZHOU W， WU Q. Realization of high-speed real-time optical fiber image transmission system[J].Opticals and Precision Engineering，2011，19（9）：2228-2235.（孙科林，周维超，吴钦章.高速实时光纤图像传输系统的实现[J].光学精密工程，2011，19（9）：2228-2235.）
[7] ZHAO Z，LAN J.Solution of several key problems about RocketIO[J].Application of Electronic Technique，2005，31（12）：51-53.（赵峥嵘，兰巨龙.RocketIO几个关键问题的解决方案[J].电子技术应用，2005，31（12）：51-53.）
[8] JI L，QIN Z，GONG H. The application of FPGA GTP in optical transmission equipment backplane hybird bus transmission[J].Optical Communication Technology，2012， 36（2）：57-59.（嵇凌，秦志辉，龚华达.FPGA GTP技术在光传输设备背板总线的应用[J].光通信技术，2012，36（2）：57-59.）
[9] WU R，SU T，LIANG Z. Application of RocketIO in high-speed data communication[J].Communications Technology， 2010， 43（11）：9-11.（吴荣伟，苏涛，梁中英.RocketIO在高速数据通信中的应用[J].通信技术，2010， 43（11）：9-11.）
[10] SUN K， ZHOU W， WU Q. FPGA-based detection platform for optical fiber image transmission[J]. Semiconductor Optoelectronics，2012，33（2）：283-287.（孙科林，周维超，吴钦章.基于FPGA的高速串行光纤图像传输检测平台[J].半导体光电，2012，33（2）：283-287.）
篇8
随着烟草行业进一步深化卷烟工业体制改革，大力推动卷烟工业集团组织架构调整，加快省级工业公司与所属卷烟工业集团合并重组，各中烟工业公司正在逐步整合统一营销、统一生产、统一采购、统一研发等4统一的业务模式，实现集中统一管理。为有效应对这种业务模式的变革及机构管理职能的调整，各中烟工业公司均在加速进行整个中烟层面ERP系统的建设。如何实现中烟工业公司的ERP系统与各烟厂现有或即将实施的物料高架库管理系统（TIMMS系统）的集成，保证各烟厂烟叶、辅料、备件、成品等物料的实际出入库数据在ERP系统中得到及时、快速、准确的反应，最终实现中烟工业公司对各烟厂物料的精确化管理已经成为了烟草行业工业公司实施信息化的迫切需求。本文将基于该业务需求重点论述烟草行业中烟工业公司ERP系统与各烟厂高架库管理系统（TIMMS）的集成设计与实现。
二、设计与实现
中烟工业公司ERP系统与各烟厂TIMMS系统之间交互的数据分为上行数据和下行数据两类。上行数据主要包括各烟厂TIMMS系统向ERP系统反馈的数据，如备件、烟叶、辅料等的实际出入库结果数据。下行数据主要包括ERP系统向各TIMMS系统下发的数据，如基础主数据、BOM数据、用料申请数据、入库单据等。为实现ERP系统与各烟厂TIMMS系统数据的高效集成与互连互通，在整个集成设计中将主要包括ERP系统接口软件的开发与实施、各烟厂接口系统的开发与实施、数据通信平台的建设实施3个部分。ERP系统接口软件主要实现ERP系统下发数据的处理与发送及TIMMS系统反馈数据的接收与处理；各烟厂接口系统主要实现对各自烟厂TIMMS系统向ERP系统发送数据的准备、数据转换及发送，同时实现ERP系统下发数据的接收及转换处理；数据通信平台主要通过通信中间件实现接口数据的通信与可靠传输。具体如图1所示：
当ERP系统需要向各烟厂TIMMS系统下发数据时，首先ERP系统通过“ERP系统接口软件”将需要下发的数据转换成数据通信平台所约定的数据标准格式，下发到数据通信平台，数据通信平台通过可靠的数据传输下发到“各烟厂接口系统”，接口系统获取到ERP下发的数据，进行数据的解析及数据的转换（将ERP的业务工单等数据转换成TIMMS系统所能识别的业务数据），然后将转换处理后的业务数据通过接口程序传输给TIMMS系统，从而完成整个业务数据的下发过程。当烟厂TIMMS系统需要向ERP系统反馈业务数据时，首先由接口程序获取到需要上传给ERP系统的业务数据，然后进行数据的转换和处理（将TIMMS系统上传的数据转换成ERP系统所能识别的业务数据），将这些业务数据按照数据通信平台所约定的传输格式进行数据封装，通过数据交换平台反馈给ERP系统接口软件，由ERP系统接口软件进行数据的解析与处理，最终完成整个业务数据的上传过程。
三、关键技术
从技术层面上实现ERP系统与各烟厂TIMMS系统的集成其关键点为“数据通信平台”的建设。通过数据通信平台所有的上行和下行数据均以消息传递的机制实现，实现ERP系统与各烟厂TIMMS系统之间的松耦合，同时依赖于消息中间件来保证消息传输的可靠性，实现消息传输的异步。在构建“数据通信平台”中主要涉及到以下方面：
第一，统一的消息模型。通过该消息模型将需要交换的数据或请求变成交换系统双方都能识别和理解的信息，并通过消息中间件实现发送和接收。
第二，数据交换协议。在数据交换体系设计模式中，为保证数据的可靠传输和交换，数据交换双方都需要通过配置文件或的公共信息事先约定好都能理解的一些信息。协议信息主要体现在以下方面：一是业务标识信息。双方提前约定好业务标识信息，并将该信息放到消息模型中，当双方交换数据时，通过解析接收到的消息中的业务标识信息即可对接收的业务数据进行处理。二是操作标识信息。通过约定好的操作标识信息，让接收方知道怎样操作。三是条件标识信息。通过约定好的条件标识信息，让请求方明确告之数据提供方应该提供符合什么条件的数据。四是发送者/接收者标识信息。让数据交换双方能正确理解发送者是谁，接收者是谁。五是消息的数据模式定义信息。当发送数据时，双方得事先约定好描述数据的结构定义。例如通过XML格式进行数据传输，则双方要约定好该XML的XSD，当接收到XML消息时，就可根据相应的XSD正确解析XML数据。
四、总结与展望
本文着重分析了卷烟工业体制改革后省级工业公司ERP系统与下属各烟厂TIMMS系统集成的业务需求及信息化技术的设计与实现。随着省级工业公司ERP系统与下属各烟厂TIMMS系统的全面集成，将最终实现烟草行业省级工业公司对各烟厂物料进出存的精确化管理，有效降低物料管理成本，提高烟草行业的生产经营效益。
参考文献：
1、徐罡,黄涛,刘少华.分布式应用集成核心技术研究综述[J].计算机学报,2005(4).
2、覃正,原欣伟,卢致杰等.面向服务的广义企业信息系统架构研究[J].计算机应用,2004(6).
3、张慧,黄刘生,张国义等.网格环境下信息集成框架的设计及其应用[J].计算机科学,2004(7).
篇9
1引言
如今的21世纪作为一个科技高速发达的信息化时代，数据信息的迅速传输和融合共享体现出信息化时代的主要特征。然而引起这一巨大改变的科学技术则为计算机系统通信技术。作为计算机系统通信技术领域的关键内容，数据通信系统的提升发展和实际应用是相当重要的，结合目前的先机计算机系统技术，能够达到远程模式的信息化资源融合与共享的目的，这能够为现代化科技的上升发展提供了相当有推动作用的基础性平台[1]。
2数据通信系统的传输方式
⑴电缆通信方式，即为双绞线或者同轴电缆等方面，主要用于市话与长途通信。其相应的调制方式应为SSB/FDM，这是在同轴基础上PCM时分多路形式的数字基带传输技术，相应的光纤会慢慢替代为同轴。
⑵微波中继通信方式，相比于同轴具有容易架设、投资度小与周期短等特点。模拟式电话微波通信使用的是SSB/FM/FDM的调制方式，其相应的通信容量为6000路/频道。
⑶光纤通信方式，这实质上为一种经过激光方式实现远距离数据信息传输的数据通信模式，主要根据光电转换和数字信号处理两个环节组成的，具备十分强大的通信能力，所以这传输容量显得比较大，数据信息传输的相应距离也相对比较远，具有较强抵抗干扰的能力。
⑷卫星通信方式，其数据通信系统具有传输距离较远、传输内容量较大、信号覆盖面积较大与可靠性较高等特点。当前情况下数字卫星通信方式使用数字调制、时分多路与时分多址等模式。
⑸移动通信方式，其定义为数据信息传输到具体某一个通信终端并非不会改变的，两个通信终端都会处在移动状态的模式下实行通信。因为移动通信方式的物体不会固定在某具体的位置，所以相应的信号传输方式主要是经过空间系统和地面系统两个环节实现的。
3数据通信系统的应用分析
通常情况下，依据数据传输的方式能够把数据通信分成有线形式的数据通信与无线形式的数据通信这两种具体类型，其各自都具有不同的通信特征和应用范围[2]。
3.1有线形式的数据通信
3.1.1数字数据网
数字数据网是根据数字传输电路与对应的数字交叉复用型电子设备所构成的。数字传输一般是以光缆传输电路作为主导，数字交叉连接复用型电子设备对于数字电路能够达到半固定交叉连接与子速率复用的使用目的。数字数据网是使用光纤或者数字微波、卫星等方面数字信道与数字交叉复用型电子设备所构成的数字数据传输网。也即为数字数据网将数据化通信技术、数字化通信技术、光纤化通信技术与数字交叉式连接技术结合于一体的数字式通信网络。
3.1.2分组交换网
分组交换网根据CCITTX.25作为实现基础，又可以称之为X.25网。其是使用从存储到转发的处理形式，通过把用户传输过来的报文具体分为一定长度范围的数据段内容，而且在每一个数据段内容的基础上加入需要的数据控制信息，能够形成一个包含地址分组形式的组合群体，能够在网络上实现传输功能[3]。分组交换网所具备的优势在于一条数据信号电路上存在着多条开放型虚的信号通路，可以同时被多个不同用户所使用，通信网络具备了动态路由模式的选择能力与先进形式的误码验错能力，然而其通信网络的实现性能表现较差。
3.1.3帧中继网
帧中继网中一般是由相应的帧中继存储设备、帧中继交换设备与公共帧中继服务网等三个组成3部分所构成。帧中继网根据分组交换技术的基础而发展形成的，帧中继技术是根据各种不同长度形式的用户数据组都可以封装在相对比较大的帧中继帧范围之内，加上寻址与控制数据信息之后能够在网上实现传输功能。帧中继技术的实际使用范围应当包含若干个方面，搭建帧中继公用网从而能够提供帧中继的相应业务；在分组交换机的基础上可以安装配置帧中继接口，实现业务的提供条件；操作用户能够使用较低成本的虚拟式宽带业务；在专门化的通信网络中，使用具有复用功能的物理接口能够减少局域网进行互联过程是的桥接器、路由器与控制器所需要的端口数目，并且能够减少信号互联设备所要配置的通信设备数目等各个具体方面。
3.2 无线数据通信
无线数据通信又被称之为移动数据通信，是根据无线电波的传输形式来实现数据传输功能的，所有这就有可能达到在处于移动状态下实现移动通信的目的。首先在通信业务范畴内，无线数据通信能够在基本数据通信业务过程中实现电子邮箱、传真、广播与局域网连接等各个方面来进行广泛的实际操作应用，同时能够在计算机系统、交通运输信息化操作管理和远程模式数据连接等各个专用形式的数据业务过程得到很好的应用实践。其次在工商业或者其它行业领域之中，其实际的应用范围应当包括几个方面的内容，固定形式的实际应用能够透过无线方式连接进入到公用数据网络的固定形式应用实践系统与通信网络，移动式的实践应用体现在户外探测、工程施工、理念设计部门与交通运输部门的运输车队、船队与快递公司作为指令或者状况实时记录事件，经过无线数据网络能够实现业务处理调度、远程模式数据访问操作、报告指令输入、联络通信、数据收集发送等各个方面都应当使用移动式数据通信终端。
4结束语
经过上述对于数据通信系统的信息传输方式、分类和实际应用等方面进行深入的分析与研究，能够深入地认识到数据通信技术在现代信息化通信系统环节中起到了相当大的推动作用[6]。在计算机系统技术和高端先进科学技术不断上升和发展的趋势引导下，数据通信技术的水平标准将会得到更理想的提升与飞跃，数据通信技术一定会在现代化数据通信系统实践环节中体现出优越的力量，其实际应用范围同时会渗透到各个层面领域的各个具体环节，从而带动社会的技术进步和经济发展。
参考文献：
篇10
Zigbee；协议栈；低功耗；低速率
1概述
随着科学技术的不断发展，人们对于日常生活质量的要求越来越高，加上网络移动终端设备的逐渐普及，人们迫切希望能够随时随地地享受到网络服务，也就催生了无线网络的发展和在人们日常生活中的应用。目前，无线网络已经成为人们日常生活的不可缺少的一部分，使得人们的各种网络设备、PC机以及音频视频设备能够快速方便安全的无线连接，加快了家庭的自动化、生活节能化的发展。然而，不同设备和环境对于不同的无线网络的要求不同，例如一些简单的近距离低速传输的常用的家庭设备，如果采用复杂的通信协议，不仅会对设备造成电能的消耗，而且还会浪费通信资源，增加成本，所以需要采用相应的通信协议来进行设备之间的通信和数据传输。Zigbee通信技术是一种应用在通信距离短、传输速度低的设备之间的通信技术，可以对一些通信数据量小的设备提供低成本、低功耗、组网大的技术支持，从而实现家庭或者部分工业生产的无线网络的应用。
2Zigbee技术特点
无线传输协议一直都是朝着大的传输距离以及高的数据通信速率的方向发展。例如移动通信网络的发展历程，从第一代、第二代的传输语音、文字的通信网络到当前第三代、第四代的高速传输视频等媒体的移动通信网络，无论是传输距离还是传输速率上都有了很大的提升。然而Zigbee技术，却处在短距离和低速率的无线网络应用范围，并且其功耗低、容量大、可靠性高等特点，在一些固定低成本功耗低的设备中广泛应用。
基于Zigbee协议的直接的有效通信距离在40m到135m之间，所以在单级设备之间，通信距离是很近的，但是，Zigbee协议支持多级Zigbee路由共连，从而将Zigbee网络的有效通信距离扩大到数百米甚至上千米。Zigbee技术功耗是非常低的，在工作状态下只有30mW，而在休眠状态下仅仅有1μW，所以，一般的直流电池可供Zigbee设备工作6个月到两年不等。Zigbee技术抗干扰能力比较强，其在物理层使用扩频技术，在MAC层增加了talkwhenready的应答重传机制，可以有效地抵抗干扰来确保数据传输的可靠性。基于Zigbee协议的网络可以容纳的网络节点是非常庞大的，理论上，每个Zigbee网络可容纳255个节点，配合协调器可以使多个Zigbee网络互连，从而使一个区域内同时容纳上百个Zigbee网络，极大地扩充了容纳网络节点量。此外，Zigbee协议采用AES128加密算法，为传输数据的完整性检查和鉴权机制和三级安全模式，从而确保了Zigbee网络的数据通信的安全。
3Zigbee协议分析
Zigbee是基于802.15.4的无线通信标准，是在网络设备的微处理器内部运行应用软件，又被称为Zigbee协议栈，其最大数据传输速率为250Kbps。Zigbee协议栈目前有三个较大的版本，最新的版本是与2007年10月的Zigbee 2007，该版本包含两个协议栈模板，分别是2006年的协议栈模板Stack Profile 1以及2007年的Zigbee Pro协议模板Stack Profile 2。Zigbee协议栈是采用分层的机构，对网络的物理层、数据链路层、网络层以及应用层进行了通信标准的定义和应用，而处在低层的网络通信层为上一层的网络通信层通过服务接入点SAP（Service Access Point）提供相应的数据传输的服务。
物理层：Zigbee协议规定了Zigbee通信技术使用的频段，分别为915MHZ、868MHZ以及2.4GHZ，从而为Zigbee网络提供2MHZ、5MHZ以及0.6MHZ的通信带宽。此外，Zigbee协议利用DSSS（Direct Sequence Spread Spectrum）的直接序列扩频技术，将无线通信信号化整为零，分为多个通信信号，然后再进行编码传送。处在915MHZ和868MHZ频段的通信信号采用的BPSK调相技术，而处在2.4GHZ频段的通信信号则采用了OQPSK调相技术。
数据链路层：Zigbee技术在MAC层采用了时分复用的GTS接入技术以及CSMA/CA的随机接入技术，并且规定了信标和非信标的信道接入模式，从而有效地避免了处在相邻节点的数据传输冲突。利用信标模式，可以将网络小规模地同步，而非信标模式，则是采用竞争模式来接入信道进行传输。
网络层：Zigbee利用树路由和网状路由完成Zigbee网络的路由查找、节点接入等功能，从而实现了Zigbee网络的星状、树状、网状等多种拓扑结构的分布式网络。Zigbee网络层的主要构造设备有协调器、路由器以及末端节点三种。其中协调器是构建和启动Zigbee网络的主要设备，担任该网络的数据交换的角色，为Zigbee网络提供网络安全、绑定等功能。路由器则是为Zigbee网络提供了多跳路由、辅助网络节点进行通信的功能。末端节点则负责将数据传送至协调器或者从协调器内获取数据，辅助Zigbee网络进行数据传输。
应用层：Zigbee协议为提供了APS应用支持子层，AF应用框架以及ZDO应用设备对象，从而为实际应用提供统一API，实现相关功能。其中APS包括了协议数据单元的的处理、同网络内的数据传输机制以及对管理对象数据库的维护功能。AF则为应用地向提供了键值和报文服务，从而实现用户对应用对象的自定义。ZDO主要对Zigbee的网络进行维护和管理。
4总结
Zigbee通信技术主要是针对短距离低速率低功耗的网络平台应用技术，实现网络低成本低消耗的数据通信。同时，Zigbee协议栈对网络的物理层、数据链路层、网络层和应用层的通信标准和接口进行了定义，并采用相关的机制实现Zigbee网络安全可靠低功耗的数据通信。
参考文献：
[1]曾平红.浅谈Zigbee技术在智能家居中的应用[J].电子制作.2013（10）
篇11
Design of Net Monitoring System Based on WMI
YE Wen
(Electromechanic and Information Engineering Department, Ya'an Vocational College, Ya'an 625000, China)
Abstract: At present many network Architecture has become increasingly complex and performance has become increasingly powerful. Through the WMI service on Windows, using .Net, to build a network monitoring system. Its kernel is creating three modules that include data collection, data communications and data display, through the business as an interface between the layers to make the system become stronger to extend, low coupling and easy to deploy.
Key words: WMI; .Net; network monitoring
对于一个大型网站，每天都有数以千万记的访问量。每个网站后台的系统支持也是非常复杂的，各系统之间盘根错节，每时每刻都在进行着大量的数据通信与交换。如果某个结点出现差错，就可能导致某个业务出现停滞现象，尤其对于一些关键的业务系统来说，需要做到高可靠性，每时每刻处于运行状态，这时除了系统要具有良好的容错、备份机制以外，还有必要对关键系统的运行状态进行监控。当出现异常情况时，能及时反馈信息给技术人员，使得技术人员能对异常进行有效地处置。本文利用Windows提供的WMI服务，能有效对远程机进行监控，并将监控信息传递给网站管理人员。
1 架构分析
该系统分为三层结构，分别是数据采集层，数据通信层和数据展示层（如图1）。各层之间采用协议为接口，协议根据业务的要求可进行扩展，这样做的优点是层内的功能相对独立，并降低层与层之间的耦合度。各层的功能如图1。
1.1 数据采集层的主要任务是获取服务器数据
包括对服务器运行状态、Web服务器性能、数据库服务、自行开发的服务以及服务器资源的使用情况等软硬件数据进行抓取。数据的采集可分为两种方式：
1) 主动对被监控的服务器采集数据，包括服务器的实时运行状态及一些周期性事件。
2) 通过接收监控中心的指令来被动地对被监控服务器采集数据。
服务器数据的采集使用了WMI服务，WMI是Windows平台的分布式强制任务管理（DMTF）中基本Web的企业管理工具，它以公用信息模型（CIM）为基础。CIM是一种可扩展的数据模型，用于在管理环境中以一致和统一的方式在逻辑上组织管理对象。在Microsoft数据模型中包含了存储元数据和存储管理数据的知识库。数据、类和事件提供者向知识库提供数据，管理应用程序或脚本则通过WMI存取该数据。通过WMI可以访问、配置、管理和监视几乎所有的Windows资源，它提供了一种发现和获取数据的标准方式，设备驱动程序可以使用该服务向应用程序提供所有类型的数据。
1.2 数据通信层负责数据的传输
要能准确安全地把采集到的数据传递给监控中心。数据通信层需要考虑通信的性能，安全，以及现有的网络结构，选择适当的网络通讯模型。与采集数据的接口是业务协议，负责对协议进行解析，关键数据进行加密，然后传输数据。
1.3数据展示层是对采集的数据进行加工和显示
是监控人员与网络之间的接口，所有的业务功能将在这一层体现。
2 技术实现
2.1 数据采集，服务器采用的是Windows Server，数据的采集使用WMI服务
可以采集到几乎所有的软硬件数据信息。Microsoft把WMI封装成COM接口的形式提供给开发人员使用。在.NET框架中，提供了更为简便的使用方法来查询系统各种的信息、订阅事件。有关WMI的操作包含在System.Managerment，System.Management.Instrumentation两个命名空间内，可以获取CPU占用率、内存空间、磁盘空间等信息。其中关系密切的有六个类，分别是：
1) ConnectionOptions类：主要的功能是为建立的WMI连接提供所需的所有设置。在利用WMI对远程计算机进行操作的时候，首先要进行WMI连接，WMI连接主要是使用的是ManagementScope 类，成功完成WMI连接就要提供远程计算机WMI用户名和口令。
2) ManagementScope类：能够建立和远程计算机（或者本地计算机）的WMI连接，表示管理可操作范围。
3) ObjectQuery类：用于在ManagementObjectSearcher中指定查询。程序中一般采用查询字符串来构造ObjectQuery实例。其中的查询字符串是一种类似SQL语言的WQL语言。
4) ManagementObjectSearcher类：主要是根据指定的查询检索WMI对象的集合。
5) ManagementObjectCollection类：主要表示 WMI 实例的不同集合，其中包括命名空间、范围和查询观察程序等。
6) ManagementObject类：为单个管理对象或类，通过ManagementObject中的方法可以调用ManagementObject对应的对象，从而执行相应的操作。
定义的接口如下：
//连接远程计算机
Public interface IConnectHost
{//创建连接
ConnectionOptions Conn ();
//获取验证
ManagementScope Scope (string, ConnectionOptions);
}//获取服务器信息
public interface IGetHostInfomation
{//获取物理内存
ManagementObjectSearcher GetMemoryInfo (ManagementScope conn, ObjectQuery query);
//获取剩余内存
ManagementObjectSearcher GetAvailableMemoryInfo (ManagementScope conn, ObjectQuery query);
//获取CPU占用率
ManagementObjectSearcher GetCupInfo (ManagementScope conn, ObjectQuery query);
//获取C盘信息
ManagementObjectSearcher GetCdiskInfo (ManagementScope conn, ObjectQuery query);
//其它获取信息的方法
//…}
3.2 数据通信
传输的数据内容是由业务需求来决定的，需制定统一的规范，以便数据在各层之间进行传输。在传输过程中，可考虑使用消息的方式，先将数据进行封装，然后转换成字节流，由数据所通信层把数据发送到目标机器。接收方接收到字节流后，再将其解析，然后转换成对应的消息。
每个消息都包含消息头和消息体。由命令标识、序列号、消息长度，再加上特定的业务信息就构成了一个完整的消息。协议解析时就可以根据消息标识，选择相应的消息处理对象，生成对应的消息实体。数据展现层再负责把消息实体写入数据库中。
针对不同的消息，会有应答消息，即消息一般以成对的方式出现。比如监控方向被监控方查询某个设备状态，它接收到命令后，会把查询的结果以相同的序列号为关联，发出应答消息。这样监控方就可以准确无误的收到信息。
4 部署
由于被监控的网络内部一般存在多个子网，在部署的时候，有两种方案可供选择：一是选择子网的一个服务器作为网关服务器来管理其范围内的所有主机。此方案部署简单，便于统一管理，但对网关服务器的要求比较高（图2）。二是在每台主机安装一个服务，然后通过网关服务器传送给监控中心。此方案网关服务器只起到一个中转的作用，因为只负责数据通信的功能，所以压力相对较小，但由于部署分散，导致安全、管理上需要集中统一的时候比较复杂（图3）。每个网络可根据自己的需求来选择适当的方案。
方案一：
如图2所示。（下转第5619页）
（上接第5613页）
方案二：
如图3所示。
4 结束语
本文设计主要定义了应用WMI采集数据的接口，由于采用了接口作为功能描述，使得各层内功能内聚强，层与层之间耦合度低，便于开发者实现。本架构在各层功能定义方面采用接口方式，开发者可根据需求进行扩展。
参考文献：
篇12
而作为实现数据链路层的一部分,要求软件在设计上应该能够相应地进行延时等待,如按以往的习惯实现的通信系统,整个软件实际上是按一种同步格式进行工作的,同步循环的产生极大地影响了通信系统的性能。如何解决这个问题?为此我们必须重新选择编程模型,用一个更为恰当的术语——多线程技术,以适应数据通信系统实际需要。
1多线程技术模型的适用场合
假如有一个系统,它的功能上等同于一个同步系统,但是在设计上,程序不应无限期地去等待用户输入。在设计上必须考虑下列内容:
有一个主程序循环等待用户输入的发生,但这个循环并不是专门为等待某个输入数据;
提供一个处理用户输入的模块;
提供一套机制,使得当发生用户输入时,主程序循环能及时通知处理输入的模块。凡是复合上述条件的,均可用多线程技术编程的思想加以解决。图2所示的为一个多线程技术模型。主循环负责从用户界面接收用户输入事件,并负责通知需要处理这个事件的相应模块。
这种系统之所以被称为多线程技术,是因为程序中存在着多个线程(图中的虚线)。主循环当(且仅当)发生用户输入时才作出响应,并负责通知适当的输入处理模块。整个系统是按照多线程技术的用户输入这一实质来进行设计的。
从图2中我们看到,即使其中的一个用户从不响应,则系统也能够处理另一个用户的输入。经过上述转变,主程序循环可以完全负责调度管理,这其中包括了优先级和数据冲突方面的内容。按照模块化风格来进行设计,增加额外的用户时主程序循环就不必发生变化,只需要复制一个用户界面模块和一个输入处理模块。在了解了软件系统中的同步和多线程技术操作不同特点后,我们接下来探讨,本系统的数据通信设计应该用什么模型进行,选用同步模型编程还是多线程技术模型编程?
2数据通信和多线程技术系统
我们知道在OSI栈式结构的一组协议中,最低层的是物理层,它负责实际的数据传输;而顶层的是一些应用层,负责与用户接口。在本地计算机上的物理层负责把数据传送到通信链路另一端的对等层上。传送完数据之后,物理层应该处于一种等待状态,等待接收从上面的数据链路层发来的命令,或是从对等层传来的数据。物理层不能因为服务于这两个实体中的一个而拒绝另一个。因此在本质上说,物理层是工作于多线程技术模式下。图3中说明这种操作对于任何层来说都是适用的。给定的任何一层N,在任何一个时刻,都应该能接收来自上层或下层的命令/响应。尽可能不要在为某一层提供服务的同时而把另一层排斥在外。我们的系统也应该按照这种方式进行设计,使其能很好地满足这些要求。
3多线程技术系统的数据通信设计
通过上述探讨,我们已经了解,本数据通信的设计其本质上也是多线程技术模型。为详细说明有关多线程技术系统的设计框架,下面以一数据通信系统为例,并深入阐述其多线程技术模式编程的框架。
3.1数据通信系统中多线程技术编程要素
我们在数据通信系统中多线程技术编程时所掌握的要素如下:
主循环——通常也叫做主事件循环,因为它负责接收和传送事件.这个模块同时还肩负着调度的功能;
为主循环产生事件的模块,或者说是以某种方式向主循环通知事件;
接收通知的模块,主事件循环通知它所发生的事件。这个模块可以称为“数据处理器”;
一种使主事件循环能够知道所有它需要监视的事件的机制。这样,每个EVENTHANDLER就可以分别通知主事件循环,它需要哪些事件。图4中显示了一个多线程技术编程的模型,整个多线程技术编程的框架模型可以看成由一个主事件循环、OS事件发生器、事件处理器、回调和事件注册机制构成的。
3.2线程技术编程框架设计
这里我们着重介绍一组类的设计,这组类构成此数据通信多线程技术模式编程的框架如下。
scheduler——该类实现了主事件循环。事件处理程序要向scheduler声明它们的存在,以及它们所要监视的事件;而反过来,scheduler在事件发生时要通知事件处理程序。
eventHandler——这是我们系统中所有事件处理程序的基类eventHandler有一个通用的接口SetEven(),这使得scheduler可以知道每个给定的eventHandler实例所监视的是什么事件。接口中还提供了通用的回调函数CheckEven()和Event-Callback(),对scheduler所报告的各种事件进行必要的处理。
inputHandler——这是eventHandler类的一个子类,它提供对文件上输入的各种处理功能。从这个类可以继承派生出其他的类,并重写函数EventCallback()当给定文件上的输入就绪时执行某种特定的操作。
timerHandler---这是eventHandler类的一个子类,它提供对定时器的各种处理功能。从这个类可以继续派生出其他的类,并重写函数Event-Callback(),对发生超时的定时器的定时器采取特定的操作。各类主要操作如下。
SetInput(),属于inputHandler,这个函数接受一个指向fd-set结构的指针,把代表它的文件描述符的那一位,置1.
SetTimeout(),属于timerHandler,这个函数接受一个指向timeval结构的指针,并设置该定时器在超时前所需的时间。
InputReadCallback(),属于inputHandler,这个函数对输入进行处理。
CheckInput(),属于inputHandler,这个函数接受一个指向由select返回的指向fd_set结构的指针,并检查它的文件描述符上是否有数据准备好输入。它调用InputReadyCallback()取处理所有的输入。
TimeoutCallback(),属于timerHandler,这个函数对超时进行处理。
篇13
0引言
随着工业现代化的发展，工业化与信息化深度融合，工业生产过程的实时监视和控制显得尤为重要。组态软件作为一种用户可定制的二次开发平台，以其简易的开发过程、友好的监控界面、实时的控制性能，实现对工业现场的监控和控制，当前在各个行业和领域中得到了广泛的应用［1－2］。目前国内外应用最多的组态软件有Wonderware公司的InTouch、GeFanuc公司的IFix、组态王(KingView)、监视与控制通用系统(MonitorandControlGeneratedSystem，MCGS)、E-Form++等。这些组态软件在国内外都得到了广泛的应用，能够设计出精美的动画模拟画面，并可达到对工业现场实时监控和自动控制的目的，其中组态王是当前国内用户量最多的一款组态软件［3］。传统上的组态网络习惯于通过组态软件与下位机进行直接的通信来实现数据的采集与传输控制，通过驱动将组态软件与硬件结合起来，其耦合性相对较强，这不利于组态网络的进一步扩展，软件系统的可移植性相对较差。因而用户更倾向于用中间件方式在组态网络中实现对数据的采集，从组态软件面向硬件的形式转移到面向软件的形式。中间件为组态软件与硬件之间提供了一种松耦合方式［4］。本文以国内目前使用最为广泛的组态王软件为设计平台，设计了一种面向中间件的组态王数据采集模型，提高组态软件的可扩展性和兼容性，方便用户对组态软件应用的进一步拓展，移植于不同的设计平台，扩大组态软件的应用范围。
1组态软件驱动程序框架
组态软件(SupervisoryControlandDataAcquisition)是一种数据采集与过程控制的专用软件，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的工具且具有二次开发的特点。组态软件通过计算机信号对自动设备或过程进行监视、控制和管理。目前国内外使用较为普遍的组态软件有组态王、MCGS、InTouch等，组态软件在工业生产活动中发挥着越来越重要的作用。组态王是由北京亚控科技发展有限公司所设计的一款面向现代工业控制和监控的组态软件。该软件具有设计图形界面、构建同类型的数据库、制作工业现场模拟动画、支持多种数据采集通信协议、记录历史数据、全面报警、支持ActiveX控件、Web实时数据及各个工控点的组网功能［5］。该软件在国内相关行业中得到了广泛的运用。同样由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的基于Windows平台的MCGS及Wonderware公司生产的InTouch都具有类似的动态画面制作、多访问权限、报警及历史曲线和支持多通信协议等特点。同类软件都在工业自动控制和监视中得到广泛运用。组态软件是数据采集与过程控制的专用软件，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。国内外的组态软件具有很多的共性特点，其主要特点表现为:1)延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场或用户需要发生改变时，不需作很多的修改而能够完成组态软件的更新或升级。2)封装性。通用组态软件使用一种方便用户使用的方法包装，无需高级编程语言技术就能完成一个复杂工程的所有功能。3)通用性。用户可根据工程需要，利用通用组态软件提供的底层设备驱动、开放式的数据库和画面制作工具就能完成动画、实时数据处理、历史数据显示、多媒体和网络等功能。组态软件的功能与特点大致相同，因而本次以组态王为例对面向中间件的组态网络模型进行探讨。组态王的驱动程序类型主要有查询式串口驱动、实时上发式非重叠I/O(Input/Output)串口驱动、实时上发式非重叠I/O驱动、TCP/UDP(TransmissionControlProtocol/UserDatagramProtocol)客户端型驱动和TCP/UDP服务端型驱动［5］。驱动程序类型及对应的主要功能虽有所不同，但其组态软件调用驱动程序的执行过程和实现机制大致相同，本文采用TCP/UDP客户端型的驱动方式。组态王调用驱动程序的一个调用过程可分为4个步骤，分别为设备初始化与校验、变量初始化与校验、变量组包(变量与外界交互类型可自由定义，本文主要讲述应用最为广泛的组包方式)和基于Socket的数据通信。组态王与驱动交互的数据主要是由两个COM接口实现，分别是IprotocolImp和IProtocolImp2接口，可将以上组态王驱动程序调用过程表示成如图1所示。设备及变量的初始化与校验主要是用于配置组态王与外部连接设备并对配置信息的合法性进行校验。变量组包则用于统一管理组态王与外部设备交互的变量。Socket数据通信的目的是实现组态王与外部应用设备的数据帧交互，通信中所采用的是Socket进程通信机制，通过双方建立的端点、链路来完成数据通信［6－7］。组态王正是通过接口完成以上4个功能模块实现与外部设备的通信。组态王通过IprotocolImp和IProtocolImp2接口来实现数据交互，而这两个接口是由CPr0驱动工程类、CDev设备类、CNetCom网络通信类继承与相互调用完成的。程序的辅助类主要由三大类构成，分别是CHelper帮助类、CDebug调试类和CCheck校验类，可将类关系表示成如图2所示。组态王调用接口来实现相应的功能，其中接口IprotocolImp由驱动工程类(CPro)的方法实现。驱动工程类中方法的具体实现是通过调用设备类完成，设备基类(CDevBase)主要实现设备信息、变量信息的校验与相应的信息存储，设备子类实现变量的组包与数据通信。数据通信是由设备类调用通信类(CNetCom)完成与外界的数据通信。辅助类则用于编程中的数据处理与信息输出。
2面向中间件的组态王数据采集模型
中间件是一种独立的服务程序，连接两个独立应用程序或独立系统的软件，位于客户机或服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通信。中间件为程序或系统等的开发提供了一种相对独立、松耦合的开发环境，便于运行在一台或多台机器上的多个软件通过网络进行交互，借助这种软件可在不同的技术之间共享资源［8］。中间件应用广泛，目前应用较多的有数据库中间件、远程过程调用中间件、面向消息中间件、基于对象请求的中间件等。中间件已经成为大型网络应用系统开发、集成、运行和管理的关键支撑软件［9］。工业组态网络中组态软件多采用客户端/服务端(Client/Server)方式与不同种类不同型号的下位机进行数据通信，因而要求组态网络具有较强兼容性和可扩展性，为此本文提出了基于对象请求中间件(ObjectRequestBroker，ORB)［10］的面向中间件的组态软件数据采集模型。ORB是对象之间建立客户端/服务端关系的中间件，客户端可以透明地通过本地或网络远程调用服务对象的方法，在异构环境下为不同设备上的应用提供较强的互操作性;同时能够集成多种对象系统。ORB的优越性为当前组态网络存在的兼容性和扩展性问题提供了一种很好的解决思路，因此本文采用类似于ORB中间件数据采集模型，为公共对象请求体系结构的应用提供可能。该模型结构设计如图3所示。模型中不同类型的下位机通过基站(BaseStation，BS)、核心网(CoreNetwork)、Internet与中间件进行数据交互。客户端使用不同的设备Phone、PC、组态王(KingView)来实现数据监测与实时控制。客户端通过路由器(Router)、BS、Internet与中间件进行数据交互。中间件是数据交互的核心部件，图中的中间件属同一部件，模型采用分布式的方法，以降低各监测区的耦合程度，降低维护成本，提高模型的健壮性及数据处理效率。相比传统的组态软件与下位机直接连接的方式即组态软件面向硬件，组态王数据采集模型在采用中间件形式即组态软件面向软件，能够有效地拓展组态网络中终端之间数据的互联互通，扩展组态网络的应用领域，增强组态网络的功能，以便满足用户对组态网络多样性的需求，提高组态网络的市场竞争力。而中间件在这一模型中起到了至关重要的作用，中间件为组态网络提供一种基本的通信框架，透明地在异构分布计算环境中传递对象请求。对于不同种类的下位机如传感器、嵌入式设备等，可通过对中间件提供的标准接口进行具体的功能重载来将其接入网络。这有利于组态网络实现对工业现场的实时数据采集和控制，为组态网络的维护和部署提供了极大的方便，提高了组态网络的兼容性。不仅如此中间件在这个模型中对前台和后端起到了很好的隔离和缓冲作用。组态软件只需根据通信协议通过中间件控制命令来控制下位机，当下位机功能结构发生变化时，不会严重地影响组态软件的整体结构，只需作部分的修改，这将大大有利于整体数据采集系统的维护，降低系统的维护成本。通过分析当前主流的组态软件如组态王、MCGS、Intouch等国内外组态软件，可知组态软件都具有强大的网络连接功能，支持TCP/IP通信，而面向中间件的组态王数据采集模型正是基于这种强大的组态软件网络连接功能，因而对其他的组态软件如MCGS、Intouch等软件也能够应用该模型。下位机通过硬件配置，使其具备网络连接功能，便可实现中间件对下位机的无缝连接。该模型有力地提高了组态软件的可扩展、兼容性，为组态软件的进一步应用提供有效的支持。
3面向中间件的组态王驱动程序设计过程
面向中间件的组态王驱动程序设计主要分成3部分，分别是组态王与中间件进行数据通信的设备与变量信息定义、变量组包设计与TCP/IP通信。设备与变量信息的定义实现组态王与中间件设备的绑定与数据的承载，变量组包规定数据采集组织形式以便于数据管理，面向中间件的TCP/IP通信则实现组态王与中间件之间的对象消息请求、数据交互与解析，通过这3部分最终实现数据的显示与动画展示。
3．1面向中间件设备的绑定与变量信息的定义
组态王与外部设备进行通信时需要绑定外部设备的相关信息，建立相应的联系，因而组态王与中间件所在的设备需要建立一定的连接。组态王通过设备类CDev来具体完成与中间件设备的绑定与信息校验。在组态王的驱动程序中完成设备初始化与校验的具体执行函数是StrToDevAddr()。组态王与中间件的连接具体需要定义组态王与中间件数据交互的驱动程序，中间件所在设备的地址，其中地址内容包括IP、端口和设备ID及使用的通信方式，以此完成组态王与中间件的绑定。组态王与中间件的数据交互单元是通过定义组态王I/O变量实现。其中I/O变量需定义与外部中间件的数据交换属性、交换频率，规定数据在组态王显示界面的最大值、最小值、精度及用于管理的ID和变量名。I/O变量各种属性的定义是由组态王开发界面中的数据词典完成。所定义的变量通过校验，存储于PLCVAR和ID_NO这两个类中。PLCVAR类存储所定义的变量信息，ID_NO类定义了PLCVAR成员变量及组态王内部的变量ID和通道号，这为通信数据的组织提供便利。
3．2面向中间件的变量组包设计
由于组态网络下位机所使用的设备种类、型号繁多，致使组态王与中间件的数据交互协议相对较为复杂，因而组态王与中间件的数据通信对变量的组织采用包设计形式。变量组包主要实现的是将同一采集速率、同一状态的变量加入到包中对外部中间件进行数据交互，组态王提供的这一组包方式有利于简化数据的解析与存储。组包时组态王将变量的ID按从小到大的顺序依次排队，放入此次数据采集的变量队列中，变量ID在组态王建立变量时唯一确定。变量队列如图4所示。变量加入包的过程是有条件的，在组态王中建立的与中间件交互数据的I/O变量均按建立的顺序依次存储于varlist成员变量中。组态王每次对中间件数据交互时都要根据所建立变量的交互属性和交互频率进行组包。以变量的采样频率为时间轴，在包中自动生成本次组包变量的交互属性与交互频率，变量的数据交互频率是在建立变量时设定。寻址varlist中符合本次组包类型的变量，在队列中根据符合组包类型变量的ID号大小依次排队等待本次包所属交互频率的到来交互数据。以下是根据一实例组态王通过中间件采集和控制下位机温度、AD(AnalogtoDigital)转换值、上下限的变量组包例子，变量组包实例过程如图5所示。这样便可完成一次组态王对同一采样频率、同一变量状态的变量进行数据采集。变量组包程序流程如图6所示。变量组包后可通过调用varlist．GetNext()函数依次取出包中的变量，根据通信协议对所获得的数据帧进行解析，完成与外部中间件的数据交互。
3．3面向中间件的TCP/IP通信
组态软件与中间件的数据交互是建立在既有的Internet，因而模型采用目前应用最为广泛的TCP/IP通信协议，其中TCP/IP传输控制协议通过应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface，API)Socket具体实现［11］。TCP应用于传输层，IP应用于网络层，建立客户端与服务器之间的连接是通过三次握手来实现，在TCP/IP协议下，服务端与客户端建立通信的过程如图7所示。组态软件与与中间件建立连接，帧数据结构根据通信协议存储数据到m_bySndBuf和m_byRecBuf缓存，实现发送和接收相应的数据帧。
4面向中间件的组态模型测试结果
测试面向中间件的组态模型需要对组态王的设备、变量、界面及驱动作相应的设置。设备信息包括设备类型、逻辑名、使用的通信方式及连接中间件的地址，其中地址信息包括中间件所在的设备的IP、端口、设备ID等。变量的定义主要包括变量名、采样频率、使用的寄存器方式及数据类型等。最终的设置样式如图8所示。组态王与外部中间件数据通信的帧结构包括帧头、数据区长度、功能码、时间戳、数据区及帧尾等，其具体结构如图9所示。功能码主要定义本次数据交互的指令功能，如01功能码用于表示组态王向中间件读取数据，设备ID表征本次数据交互的来源且增加时间戳标明数据来源时的具体时间以满足工业中对数据处理的需要。数据区主要承载交互的数据，表明数据的区号、地址及数据值，如0区的数据表示各开关当前使用状况，3区的数据表示电机功率、转速等。根据上述的面向中间件的组态王数据采集模型及制定的通信协议，编写相应的组态王驱动，运用远程数据采集模块对开关、水库水量库存状况、发电机及各相输入功率及转速的数据，最终面向中间件的组态模型测试结果如图10～11所示。开关量0和1表示当前开关所处的状态，通过相关的仪表展示发电机的转速、功率等并可对数据的精度进行调整。开关状态中0代表开关关闭，1代表该开关开启，用测量仪展示当前发电机相关的数据数据。以上数据可以根据下位机现场实时采集到的数据验证其正确性。组态王所采集的数据是由下位机通过通用分组无线服务(GeneralPacketRadioService，GPRS)技术先将数据发送到中间件，通过中间件的处理，最终组态王交互中间件中的数据并对其进行解析供前台展示。组态王与中间件的数据交互是以包的方式进行传输，每个包的平均大小为50B，上位机、中间件及客户端的数据传输采用透传的方式，经100次测试，数据传输时的第一个包耗时约5ms，而其他包的耗时均小于1ms。第一个包需要从数据库检索相关信息然后建立转发链路所需要使用的时间相对较多，在链路建立后，后续的包则采用透传的方式传输，与数据包的具体长度关系不大，因而耗时相对较少。从实测结果也可以看出，中间件在组态网络中的应用，对组态网络传输延时影响很小，可近似忽略，组态网络传输的实时性不会受到影响。上面的测试结果表明面向中间件的组态王数据采集模型能够实现对下位机的数据采集工作并易于对下位机设备进行组态，且对其进行展示，符合组态网络对远程数据的采集和工业现场实时控制要求。
5结语
本文提出了一种基于组态软件具有的强大网络通信功能和二次可开发特点面向中间件的数据采集方法，在组态王上实现面向中间件的数据采集模型，并理论结合实际论证了该模型在提高组态网络通过性、可扩展性和延续性等性能方面的有效性。该模型有效地解决了组态网络面向硬件设计方法中存在的关于组态软件与下位机耦合度高、组态软件客户端数据展示样式及设备的单一和设备数据共享的问题。该模型不再仅仅局限于使用组态软件来展示数据、实时监控，而是可以采用多样的展示设备如手机、Pad等，不仅如此，该模型不但能够很好地兼容下位机，而且不再局限于特定的设备驱动，不但能够扩展不同组态软件的数据共享，而且能够从单一组态软件的应用到多组态软件的共同管理，做到一个工程，多组态软件共同开发。通过研究扩展，可将该模型应用到客户机和服务器(Client/Server，C/S)、浏览器/服务器(Browser/Server，B/S)等开发中与现代的互联网技术相结合，进一步提高组态网络的性能，扩大其应用领域。
参考文献:
［1］LUOY，ZHANGS．Currentsituationandtrendsofindustrialcontrolconfigurationsoftware［C］//Proceedingofthe2011IEEEInterna-tionalConferenceonAutomationandLogistics．Washington，D．C．:IEEEComputerSociety，2011:309－313．
［2］程刚．监控组态软件框架及其实时数据库的研究与开发［D］．武汉:武汉理工大学，2010:7－10．(CHENGG．Researchontheframeworkandreal-timedatabaseoftheconfigurationsoftware［D］．Wuhan:WuhanUniversityofTechnology，2010:7－10．)
［3］刘力．组态王软件在交通灯控制系统中的应用［J］．装备制造技术，2012，34(4):58－59．(LIUL．Applicationofkingviewintraf-ficlightscontrolsystem［J］．Equipmentmanufacturingtechnology，2012，34(4):58－59．)
［4］郑树泉，王倩，丁志刚．基于Web服务以物为中心的物联网中间件的研究设计［J］．计算机应用，2013，33(7):2022－2025．(ZHENGSQ，WANGQ，DINGZG．ResearchanddesignofWebservice-basedmatter-centricmiddlewareinInternetofthings［J］．Journalofcomputerapplications，2013，33(7):2022－2025．)
［5］北京亚控科技发展有限公司．组态王655用户手册［M］．北京:北京亚控科技发展有限公司，2011:1－41．(BeijingAsia-Technol-ogyDevelopmentCo．Ltd．Kingview6．55usersmanual［M］．Beijing:BeijingAsia-TechnologyDevelopmentCo．Ltd．，2011:1－41．)
［6］王堃，于悦，张玉华，等．面向物联网应用平台的Socket设计与优化［J］．吉林大学学报(工学版)，2012，42(S1):291－293．(WANGK，YUY，ZHANGYH，etal．IoTplatform-orientedsock-etdesignandoptimization［J］．JournalofJilinuniversity(engineer-ingandtechnologyedition)，2012，42(S1):291－293．)
［7］周乐钦，燕彩蓉，苏厚勤．基于Web-socket协议的推送数据技术在监控系统中的应用研究［J］．计算机应用与软件，2013，30(5):230－232．(ZHOULQ，YANCR，SUHQ．AnapplicationstudyonWeb-socketprotocol-basedpush-sendingdatatechniquesinmoni-toringsystem［J］．Computerapplicationsandsoftware，2013，30(5):230－232．)
［8］PEDROM，BRUNOA，RAQUELM，etal．Self-organisedmiddle-warearchitecturefortheInternet-of-things［C］//Proceedingsofthe2013IEEEInternationalConferenceonGreenComputingandCom-municationsandIEEEInternetofThingsandIEEECyberPhysicalandSocialComputing．Washington，D．C．:IEEEComputerSocie-ty，2013:445－451．
［9］邵华钢，程劲，王辉，等．面向物联网的系统及其中间件设计［J］．计算机工程，2010，36(9):84－86．(SHAOHG，CHENGJ，WANGH，etal．DesignofInternetofthings-orientedsystemanditsmiddleware［J］．Computerengineering，2010，36(9):84－86．)
