网络与通信技术在计算机控制中的应用

◆于 隆

（大连海洋大学应用技术学院 辽宁 116300）

网络与通信技术在计算机控制中的应用

◆于 隆

（大连海洋大学应用技术学院 辽宁 116300）

在经济和科技飞速发展和进步的二十一世纪，网络和通信技术也有突破性进展。在最近几年，网络技术和通信技术进行了结合发展，进而形成了新的计算机自动控制系统。这个自动控制系统的形成离不开人们的不断探索，而它也给各行各业的发展和社会的进步做出了很大贡献。

计算机控制；通信技术；网络技术；应用

0 引言

在这个信息化的时代，科技成为企业的第一生产力，科技力量的迅速发展带动着社会的快速发展。网络和通信技术的发展使通讯行业从单一的模式进入了一个多样化的时代，这一技术的出现使信息通信能够更好地服务于社会，所以，我们要分别全面地了解网络与通信技术的发展历史及各自的优点，避免它们的缺点的影响，同时充分利用他们的优点。网络技术与通信技术又存在着紧密的联系，只有两者之间有效地融合才能促进整个系统的发展。本文对两者之间的关系做一个全面的分析。

1 计算机网络和通信技术概述

1.1 网络技术

网络技术是从20世纪90年代中期发展起来的新技术，它把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。当前的互联网只限于信息共享，网络则被认为是互联网发展的第三阶段。网络可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络，甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。网络的关键技术有网络结点、宽带网络系统、资源管理和任务调度工具、应用层的可视化工具。网络结点是网络计算资源的提供者，包括高端服务器、集群系统、MPP系统大型存储设备、数据库等。宽带网络系统是在网络计算环境中，提供高性能通信的必要手段。正是由于网络的丰富多彩，才会吸引越来越多的人加入其中：对用户而言网络正一步步渗透到我们工作、生活的各个方面，极大地改变了长久以来形成的传统思维和生活方式；而对网络而言，面临带宽的短缺、IP地址资源匮乏等严峻考验。

1.2 计算机通信技术

计算机通信是一种以数据通信形式出现，在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行信息传递的方式。计算机通信网络是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新的通信方式，主要是为了满足数据传输的需要。它将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机终端及附属硬件设备（路由器、交换机）用通信链路连接起来，并配备相应的网络软件，以实现通信过程中资源共享而形成的通信系统。它不仅可以满足局部地区的一个企业、公司、学校和办公机构的数据、文件传输需要，而且可以在一个国家甚至全世界范围进行信息交换、储存和处理，同时可以提供语音、数据和图像的综合性服务，是未来信息技术发展的必由之路。计算机网络和数据通信发展迅速，各国都通过建成的公用数据通信网享用各数据库资源和网络设备资源。计算机通信技术、数据库技术以及两者基础上的联机检索技术已广泛应用于信息服务领域。报刊、人工采集、会员单位组织的传统信息服务方式正逐步被以数据库形式组织的信息通信计算机网络供用户联机检索所代替。信息量和随机性增大，信息更新加快，信息价值明显提高，信息处理和利用更加方便。因此，计算机网络通信系统是信息社会的显著标志，在信息处理和传递中占重要位置。它是现代计算机技术与通信技术相融合的产物，在军队指挥自动化系统、武器控制系统、信息处理系统、决策分析系统、情报检索系统以及办公自动化系统等领域得到了广泛应用。

2 网络与通信技术在计算机控制中的应用

2.1 以太网

以太网（Ethernet）指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网不是一种具体的网络，是一种技术规范。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。以太网可以采用多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接，而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰。

以太网在各行各业都产生了影响，尤其在工业控制方面。首先工业网络系统在保障轨道交通正常运营中起着关键作用：信号控制、乘客信息读取、车辆和地面信息的交互，这一切都需要构建完整而可靠的工业网络。轨道交通环境条件严酷、温度极端、磁场干扰大，这对产品的研发制造提出了很高的要求。其次智能交通系统是未来交通系统的发展方向，它将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统，而建立一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。最后千兆和光纤以太网交换机可以确保监控视频网络流量不间断，为企业产生更多的经济效益，广泛应用于各种行业。

2.2 现场总线技术

现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。作为工厂数字通信网络的基础，加强了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多有实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点，具有一定的时间确定性和较高的实时性要求，还具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网络结构到通讯技术，都具有不同于上层高速数据通信网的特点。但是现场总线缺乏一个统一的国际标准，不同的厂家按照不同的生产目标，因此各种产品暂时也不能灵活地共存。

3 结束语

总而言之，在计算机技术的发展和开发过程中，网络与通信技术在会逐渐影响我们生活的方方面面。在当今这个信息化快速发展的潮流推动下，网络与通信技术的应用会不断发展，计算机控制的系统会越来越完善，进而带动社会经济的发展和人民生活水平提高。网络与通信技术在计算机控制中的应用前景很可观，资源节约和能效优先将成为未来网络与通信技术研发的出发点，这些挑战还将推动通信系统设计、建设和运维理念的发展，这也是今后通信技术创新的方向。

[1]吴晶，董玉丹.网络与通信技术在计算机控制中的应用[J].电子测试，2014.

[2]张智.网络与通信技术在计算机控制中的应用[J].中国新技术新产品，2016.