计算机网络技术在电子信息工程中的应用及实例探究

2021-06-26黄斌斌

电子测试 2021年3期

黄斌斌

(中材科技（九江）有限公司，江西九江，332200)

1 提升计算机网络技术应用水平的要点

1.1 强化工程功能安全设计

电子信息工程的设计和运行主要是依托接口之间的数据传输来实现的，但是在数据传输过程中，同样需要采集适配器等设备辅助运行。在采集过程中，必须要设计完善的跨隔离装置通信功能，以此能够有效避免在数据采集过程中出现数据错误和偏差现象，尽量避免对网络运行框架产生威胁[3]。同时，在数据传输过程中，还应当设计正反向的隔离装置，以此才能够确保网络数据传输的安全性和可靠性，全面提升网络资源数据采集和传输过程中的监管水平。

1.2 强化电子信息监控系统整合

在电子信息工程系统运行中，不同节点信息的监控是由独立的MIB（管理信息库）站点实现的，这一过程是以网络设备管理系统进行统一分配基础上，实现网络管理命令的传输、回馈收集及存储，并在对所有运行数据进行对比分析之后，实现对网络的监管。因此在电子信息工程系统的设计发展中，必须要强化对监控系统的整合，以中间处理模块、采集策略模块和采集模块等共同作用，在进行定期检查的基础上，实现对网络设备的监督与管理。

1.3 提升大数据技术应用水平

电子信息工程建设和应用的根本目的是为了更好的促进社会生产生活的发展，为提升社会生产力奠定良好的基础。在现代计算机技术应用中，大数据技术已经成为重要的分支体系，其能够通过对数据信息的整合，有效提升系统决策水平[4]。在大数据技术应用中，依托电子信息工程构建完善的基础设施体系，尤其是要构建满足海量信息存储要求的数据空间，选择最为合理的算法，以此分析不同类型电子信息工程的发展趋势，为管理决策设计提供更加精准的指导，以此能够将现代科技与传统产业有机结合在一起，促进社会经济高效、快速发展。

2 计算机网络技术在电子信息工程中应用实例

2.1 组网方式

新一代网络——移动自组织网特别适合水下节点之间的组网通信。由图1可见，当水下节点在有基础设施的情况下，节点A和E通过基础设施进行通信。A与E通信只需要经过一次转发就可以完成通信。而图2的情况则完全不同，在原有的网络概念中当超过节点的通信范围而脱离网络的基础设施，便不能通信。但是在水下自组织网中节点具有自发的寻找路由功能，经过多跳——即多次转发信息达到了节点A和E通信的目的。

图1 含有基础设施的成熟网络

图2 无基础设施的自组织网络

2.2 自组织网分层结构

自组织网是由许多个簇组成的分层式结构，其中自组织网的每一个簇包含一个一个簇首和多个簇成员。这些簇首不仅可以分布式组合成更高一级的网络，也可以分簇形成别的子网络，这些网络间的数据转发通过簇首节点进行，结构网络如图3所示。

图3 水下自组织网络分层分布式结构

2.3 自组织网的路由表及协议

通信技术的根本是路由技术，而路由表是多个节点通信路由技术的关键，如图4所示是自组织网络的路由表，在自组织网中通过更新路由表的连接从而确保通信的正常进行。

图4 水下组网路由表示意图

水下自组织网是一种分布式的无线通信网，它最大的特点是避免了传统组网中必须存在基础设施地弊端，采用许多独立节点构成暂时性网络。同时该网络可以随着节点移动动态改变其拓扑结构后迅速建立新的传输通道，即能重建网络，移动自组织网为小范围的移动或无线主机互连提供了灵活的解决方案，图5为水下组网路由协议的示意图。水下组网中的协议主要包括路径产生、路径选择和路径维护三项功能。

图5 水下组网路由协议

2.4 基于遗传算法的自组织网络组网过程

(1）角色选择，初始集群的选择采取随机的方式进行确立，并通过集群中的节点决定该集群的适应度。

(2）采用编码长度e、变量数目p的二进制算法将变量空间离散，从而构成(2e)P个网格点。

(3）从步骤2中的(2e)P个网格点随机选取n个作为父代，进行编码解码后，讲这n个群体带入函数，通过优化函数进行顺序排列确立出优秀个体。

(4）以概率g(i)从父代群体中按比例选取2组含有n个个体的集群，概率g(i)的表达式如下所示：

(5）以交叉概率pc对父代进行杂交，以变异率pm对子代个体进行变异。

(6）通过步骤5得到的子代个体作为新的父代，转入步骤3，进入下一次进化过程。

2.5 组网结果分析

本文的组网过程采用加速遗传算法，该算法中采用种群规模为150，遗传交叉概率pc为0.9，遗传变异概率pm为0.1，其中通信节点数由10到50递增，节点投放位置随机确定。以此方式遗传运行100代，重复遗传过程10次，最终求取多次结果的平均值。仿真的具体参数设置如表1所示，在此设置下仿真得到的通信节点与网络覆盖率最有关系如图8所示。