协议开发的通信网络

协议开发的通信网络（精选十篇）

协议开发的通信网络 篇1

前几期的文章中介绍了基于XGate-COP10的CANopen从站协议转换模块以及CANopen主站PC接口卡的使用, 本期文章将介绍CANopen网络的组建及配置。

1 CANopen从站/主站特点

具有网络管理NMT (Network Management) 主机功能的设备通常被称为CANopen主站设备, 通常也具有服务数据SDO (Service Date Object) 客户端功能。反之具有网络管理 (NMT) 从机功能的设备通常被称为CANopen从站设备, 且其必须具备服务数据服务器功能。这样CANopen主站设备就可以控制从站以及读写CANopen从站设备的对象字典。

(1) CANopen从站特性

CANopen从站在CANopen网络中拥有唯一的节点地址, 并且能独立完成特定的功能, 例如数据采集、电机控制等等。对实时性要求高的数据, 通常通过实时数据过程PDO (Process Data Object) 进行传输, 因此CANopen从站应当支持一定数量的PDO传输功能。根据CANopen协议DS301V4.02的定义, 每个从站都预定义了4个TPDO (Transmit Process Data Object) 和4个RPDO (Receive Process Data Object) , 另外从站也应具有节点/寿命保护或心跳报文以及生产紧急报文等功能。每个CANopen从站都应有一个对象字典, 描述了从站所具有的应用参数和通信参数。

(2) CANopen主站特性

CANopen主站在网络中所起的作用有别于CANopen从站。通常CANopen主站在网络中负责网络管理、从站参数配置以及从站数据的处理, 其并不一定具有特定的功能, 但也有自己的对象字典和唯一的节点地址。

2 CANopen网络组建

由于CANopen是基于CAN总线的一种应用层协议, 因此其网络组建与CAN总线一致, 采用典型的总线型结构, 从站和主站都可挂接在该总线上, 在一个CANopen网络中只能有一个主站设备和若干个从站设备同时工作。CANopen网络布线时选用带屏蔽双绞线, 提高总线抗干扰能力。表1所示为CAN通信波特率与总线长度的关系。注意网络中的各节点的支线长度不易过长, 波特率大于100 kb/s的情况下, 支线总长度不应大于30 m, 单个节点的支线也不应大于60 cm。

(1) 基本的CANopen网络结构

图1所示为CANopen网络的基本结构, 在该网络中有一个CANopen主站, 负责管理网络中的所有从站, 每个设备都有一个独立的节点地址 (NodeID) 。从站与从站之间也能建立通信, 通常需要事先对各个从站进行配置, 使各个从站之间能够建立起独立的PDO通信。

(2) 复杂的CANopen网络结构

图2所示为带有网关设备的CANopen网络, 与基本的CANopen网络相比, 该网络中增加了一个CANopen网关设备, 该网关设备可以是CANopen转DeviceNet、Profibus、Modbus或其他的设备。在CANopen网络中, 也可把该网关设备作为一个从站设备或者是CANopen主站设备。

3 CANopen网络中从站的配置

CANopen从站设备在出厂时都设定有默认参数, 并且这些参数都与节点地址绑定, 例如实时数据传输PDO, 其预定义连接集定义了其默认的参数有4个TPDO和4个RP-DO, 其COB-ID (Communication Object-ID) 如表2所示。在一些应用简单的场合只需要采用默认设置即可进行正常通信, 但对于一些应用比较复杂的场合, 则需要对从站进行相应的配置, 最常见的配置参数有PDO的COB-ID、PDO映射参数以及节点/寿命保护等参数。

CANopen网络中, 对从站的参数配置或获取都是通过SDO进行传输, 因此从站和主站都必须支持SDO传输才能进行正常的配置。为了快速配置从站设备, 在配置从站之前通过NMT使整个网络设备进入到预操作状态。

(1) 通信参数配置

CANopen设备的通信参数包括PDO的COB-ID、传输类型、禁止时间以及映射参数等。其参数配置顺序如图3所示。

在配置PDO的通信参数时, 首先禁止PDO通信。根据DS301 V4.02的定义, 当COB-ID的最高位 (第31位) 为1时即可禁止该PDO通信, 禁止PDO通信操作示例如图4所示。需要注意的是只有在PDO禁止的情况下, 相应的传输类型、映射参数以及COB-ID的值才能被改变, 否则试图以任何方式去更改都会出现错误。

(2) 其他参数的配置

除了通信相关的参数之外, CANopen设备还有一些与安全相关的参数, 例如节点/寿命保护或者心跳报文。根据DS301 V4.02的定义, 同一个CANopen从站中只可能使用节点/寿命保护或心跳报文的一种。节点/寿命保护可以实现双向保护, 即主站可监控从站的状态, 而从站也可监控主站是否在线。心跳报文只是一种单向的保护机制, 心跳报文的消费者可以监控到心跳报文生产者的状态。在网络总线负载较大的情况下, 建议使用心跳报文的保护机制来减轻总线负载。

(3) 配置从站与从站之间的通信

CANopen网络中从站与从站可以直接进行PDO通信而不需要主站的参与, 这样就提高了实时数据的实时性。将接收从站RPDO的COB-ID更改为发送从站TPDO的COB-ID, 这样就建立了两个从站之间的PDO通信, 在通信过程中也不需要主站的任何干预。配置参数如表3所示。

根据不同应用环境可选用不同的线缆来组建CANopen网络, 在CANopen网络的布置方面, 需要了解线缆的阻抗、容抗、信号延时等来匹配总线的终端电阻, 减少由于信号衰减或反射而导致总线工作异常。从而组建一个抗干扰能力强、稳定可靠的CANopen网络。

网络通讯协议当中的主要协议介绍 篇2

网络通讯协议是互联网建设的基础，那么在这个大的概念下，包含了种类繁多的协议。通常我们是把网络协议结构分为七层来进行学习的。那么今天我们主要介绍一下其中的重点几个协议。

网络通讯协议遍及OSI通信模型的各个层次，从我们非常熟悉的TCP IP、HTTP、FTP协议，到OSPF、IGP等协议，有上千种之多。

对于普通用户而言，不需要关心太多的底层通信协议，只需要了解其通信原理即可。

在实际管理中，底层通信协议一般会自动工作，不需要人工干预。

但是对于第三层以上的协议，就经常需要人工干预了，比如TCP IP协议就需要人工配置它才能正常工作。

局域网常用的三种通信协议分别是TCP IP协议、NetBEUI协议和IPX/SPX协议。

TCP IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个，作为互联网的基础协议，没有它就根本不可能上网，任何和互联网有关的作都离不开TCP IP协议。

不过TCP IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个，单机上网还好，而通过局域网访问互联网的话，就要详细设置IP地址，网关，子网掩码，DNS服务器等参数。

TCP IP尽管是目前最流行的网络通讯协议，但TCP IP协议在局域网中的通信效率并不高，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。

此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。

NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface，或NetBios增强用户接口。

它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多*作系统采用，例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。

NETBEUI协议在许多情形下很有用，是WINDOWS98之前的*作系统的缺省协议。

NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。

所以建议除了TCP IP协议之外，局域网的计算机最好也安上NetBEUI协议。

另外还有一点要注意，如果一台只装了TCP IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域，也必须安装NetBEUI协议。

IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议，但是现在也非常常用--大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议，比如星际争霸，反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP IP协议也能联机，但显然还是通过IPX/SPX协议更省事，因为根本不需要任何设置。

计算机网络通信协议的分析研究 篇3

【关键词】：计算机网络协议网络模型应用研究

目前，计算机网络应用已遍及人类生活、学习、工作等活动的一切领域。这一切网络的应用都是通过网络协议实现的。

一计算机网络协议概述

1计算机网络协议的定义

网络协议(有时也称为通信协议)是指在计算机与计算机之间进行通信必须遵循的一些事先约定好的规则。网络协议必须遵循标准化的体系结构，目前主要有ISO的OSI标准和TCP／IP协议组标准。通信涉及的所有部分都必须认同一套用于信息交换的规则。

在OSI／RM层次模型中，把网络协议规定成7层模型。

一是物理层，给出了一个通信信道的物理媒体上传输原始的二进制数据流(也称比特流)时的协议(IS02110，IEEE802J IEEE802，2)二是数据链路层。给出了把二进制数据流划分成数据帧，并依照一定规则传送与处理的协议(SLIP，CSLIP，PPP，AR P，RARP，MTU)；三是网络层把数据帧划分成更小的“分组”，规定分组的格式，给出使分组经过通信子网正确的从源传送到目的地的协议。网络层是控制通信子网正常运行的协议，它提供两类典型的数据分组传送服务方式(IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP)l四是传输层，根据高层用户的请求建立起有效的网络通信连接，处理端到端之间通信的差错控制、恢复处理和流量控制问题，也可以方便的撤消与拆除网络连接(TCP，UDP)；五是会话层，允许不同主机上的各种进程之间进行会话；六是表示层，为应用层提供传输的信息在表示方面的规则与协议；七是应用层，为各类不同的网络应用提供使用网络环境的手段，具体规定了在用户级别需要的、带有通信任务的许多常用信息服务的规则和协议。

2计算机网络协议的分类

(1)局域网协议。局域网协议定义了在多种局域网介质上的通信。目前，常用的局域网协议主要有NetBEUI、IPX／SPX及其兼容协议和TCP／IP三类。

(2)广域网协议。广域网协议是在OSI参考模型的最下面三层操作。定义了在不同的广域网介质上的通信。主要用于广域网的通信协议比较多，如：高级数据链路控制协议、点到点协议(PPP)、数字数据网(DDN)、综合业务数字网(ISDN)、数字用户线(xDSL)、X.25协议等等。

(3)路由选择协议。路由选择协议是网络层协议，它负责路径的选择和交换。路由选择协议还分为内部路由协议(它是在一个自治系统内部交换路由信息的路由协议)和外部路由协议(它是为连接两个或多个自治系统的路由协议)。

二网络协议中ping程序及其应用

这个程序用来检铡一帧数据从当前主机传送到目的主机所需要的时间。当网络运行中出现故障时，采用这个实用程序来预测故障和确定故障源是非常有效的。如果执行ping不成功，则可以预测故障出现在以下几个方面：网线是否连通，网络适配器配置是否正确，IP地址是否可用等；如果执行ping成功而网络仍无法使用，那么问题很可能出在网络系统的软件配置方面，ping成功只能保证当前主机与目的主机间存在一条连通的物理路径。它还提供了许多参数，如-t使当前主机不断地向目的主机发送数据，直到使用Ctrl-c中断；-n可以自己确定向目的主机发送的数据帧数等等。

我们称发送回显请求的ping程序为客户，而称被ping的主机为服务器。大多数的TCP／IP央现都在内核中直接支持Ping服务器。ICMP回显请求和回显应答报文如图所示。

对于其他类型的ICMP查询报文，服务器必须响应标识符和序列号字段。另外，客户发送的选项数据必须回显，假设客户对这些信息都会感兴趣。

UNIX系统在实现Ping程序时是把ICMP报文中的标识符字段置成发送进程的ID号。这样即使在同一台主机上同时运行了多个Ping程序实例，Ping程序也可以识别出返回的信息。

序列号从0开始，每发送一次新的回显请求就加1。Ping程序打印出返回的每个分组的序列号，允许我们查看是否有分组丢失、失序或重复。IP是一种最好的数据报传递服务，因此这三个条件都有可能发生。旧版本的Ping程序曾经以这种模式运行，即每秒发送一个回显请求，并打印出返回的每个回显应答。但是，新版本的实现需要加Ac-s选项才能以这种模式运行。默认情况下，新版本的Ping程序只发送一个回显请求。

三网络协议应用的分析

TCP／IP的应用层协议有多个，HTTP协议是一个面向连接的协议。选用IRIS V4，07作为协议分析工具。这操作系统是WINDOWS XPSP2。运行IRIS的主机位于以太网内，具有内网的IP。

运行IRIS，用热键CTRL+B弹出IRIS地址表。在表中填写机器的IP地址，这里我们运行IRIs的主机IP为102，34，12，113，为了对抓取的包看得更清楚不要添主机的名字(name)，设置好关闭此窗口。回到IRIS的主窗口，点击Kilters菜单项，在下拉的菜单中

选择only-http，ftl项。这是IRIS提供的过滤设置，此设置只抓取HTTP协议的数据包。在IRIS的主窗口，点击工具栏中的开始按钮，开始抓包。转到浏览器界面，输入任意一个常用的网址，待此页面在浏览器中完成后回到IRIS主窗口，可以看到抓取的多个包。如果此时没有再抓取新包，可以关闭WEB浏览器，再转到IRIS主窗口按下停止按钮。

为了更好的分析协议，我们先描述一下上述例子数据的传输步骤。第一、应用软件即WEB浏览器向DNS服务器发出请求，要求提供发往它的Web地址的相应的IP地址。第二、DNS服务器收到请求后，发回相应的IP地址。第三、TCP用所获得的IP向WEB服务器发出连接请求。双方建立连接。第四、WEB服务器向目的主机传送数据。第五、目的主机向WEB服务器发送数据传送完成确认。这是TCP建立数据传输通道的三次握手过程。TCP的数据包是靠IP协议来传输的。但IP协议提供的是无连接的服务，只管把数据送出去，不能保证IP数据报能成功地到达目的地，保证数据的可靠传输是靠TCP协议来完成的。当接收端收到来自发送端的信息时，接收端将发送一条应答信息，向对方表示已收到你的信息了。这三组数据将能看到这个过程。TCP是一个面向连接的协议。无论哪—方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。建立连接的过程就是三次握手的过程。

协议开发的通信网络 篇4

近年来,由于技术的发展和资费的下降,宽带互联网凭借其超越时空的限制、无限的容量、巨大的地理覆盖、及时的信息更新和多样的互动交流手段,正在以革命性的方式改变着人们的生活、工作、娱乐等。在教育领域,网络的应用更是在学习内容、学习方式甚至是学习体制等多方面全方位地影响着学习者的学习生活。越来越多的学校、科研院所利用高速网络丰富和革新传统的教育教学方式,远程教育、开放学习已经成为课堂教学的重要补充,越来越多的学习者通过网络学习获取知识、学习技能和取得学位等。

1 网络课程的概念厘定

网络课程是目前学习者实施网络学习的主要手段,它不仅是学习者进行个性化、自主学习的平台,也是学习者之间、师生之间进行互动交流的主要方式。网络课程是在“先进的教育思想、教学理论与学习理论指导下的基于Web的课程,其学习过程具有交互性、共享性、开放性、协作性与自主性等基本特征”[1]。此外,网络课程应该提供真实的、互动的教学情境和丰富的教学资源,使得学习者可以方便的进行个性、自主学习,同时,它应该能方便地利用开放的网络资源辅助学习者更好地学习。

当前,网络课程无论作为学校课堂教学的补充,还是满足个体的个性化学习都发挥着非常重要的作用。但是,众多的网络课程在开发、维护和学习者的使用中也暴露出许多不足。

2 网络课程开发现状分析

2.1 缺乏统一的网络课程开发平台和网络课程体系结构

当前,网络课程的开发平台多样,体系结构众多,管理和维护困难,甚至同一专业不同科目的网络课程琳琅满目。但是,数量众多的网络课程中真正能被学习者采用,学习者能真正依靠其进行方便和有效学习的系统不多,网络课程的开发平台不一致,体系结构不统一是主要原因。首先,现在大量的网络课程的开发、管理和维护处于散兵游勇,各自为政的状态,缺乏统一的管理。开发的网络课程有采用.Net平台开发的,也有使用JSP技术开发的,既有采用服务器/客户机模式的C/S体系结构,也有基于服务器/浏览器模式的B/S模式。然而所开发出的网络课程往往由于管理和维护的困难和成本惊人,缺乏统一的管理和维护模式,更导致资源更新缓慢,造成知识内容和时代应用脱节,所以大部分网络课程都处于闲置状态。其次,由于采用不一致的开发平台、体系结构,网络课程的数据存储结构和管理结构均不一致,导致了网络课程间数据、资源缺乏共享,相互不能使用。特别是相同专业的课程间数据缺乏交互机制,学习者在进行专业课程学习的时候,不能提供给学习者方便的知识查询、获取的途径,课程间知识被隔离。

2.2 网络课程资源库建设滞后,学习者不能参与资源库的建设

目前导致网络课程的使用率比较低,网络课程的学习资源少,不能及时更新是重要的原因。精品课程中拥有资源库(2.08%)的比率并不高,资源建设不足,表现为:一是量的不足;二是质的欠佳。不少精品课程明显有“赶活儿”的嫌疑,为了申报,在一段时间内集中添加资源,时间紧、任务重,难免就有资源的选择与取舍不当之处,更缺乏资源的导学,又或者其他可能的问题,导致资源不是最合用的。而且资源库仅仅靠开发者自身的力量完成建设,也许不是最好的方式。如果每一个学习者都能够添加,每一个学习者都能分享其相关学习资源,那将是非常可观的容量。网络课程为学习者提供添加、删除与选择资源的权利,那么学习者将成为网络课程的真正主人,进一步提升学习者自主学习的能力,同时培养和提升信息时代学习者的协作能力和信息素养。

2.3 网络课程注重教学内容的传授,缺乏学习环境设计

纵观大部分的网络课程都非常重视教学内容的简单传授,提供诸如课程介绍、课程内容、教学大纲、教学录像等功能。虽然大部分网络课程的教学内容讲解与演示环节都比较到位,提供了大量教师的讲义PPT文件和上课的视频录像,但基本都是书本、课堂教学的简单搬迁。但是课程一开始就进入知识教学,没有为学习者设计相关的情境导入环节,完全忽略了教学环境的设计,将学习者置身于一个空洞的学习环境之中,学习者的知识学习和真实的生活环境脱节,更无从谈起使学习者获得实际的、能解决实际问题的技能相关联起来。

综上所述,缺乏统一的网络课程开发平台,缺乏统一的网络课程体系结构,缺乏统一的网络课程管理和维护模式越来越成为网络课程更好地发挥作用的瓶颈。鉴于目前网络课程的种种不足,本文提出一种兼顾“统一”和“个性化”思想的网络课程开发思路,即“统一架构网络课程平台”。

3 统一架构网络课程平台设计开发思路

3.1 统一架构网络课程平台的优点

第一,统一的开发平台,一致的体系结构。共同的管理维护模式带来高效的网络课程开发效率,简化了课程的数据资源管理,及时的课程维护,功能完善和资源更新,提高课程的利用率。同时避免课程的重复冗余开发,节约开发的人力、物力成本,提高资源利用率。

第二,统一的网络课程管理功能。课程的开发、管理更具弹性,提升系统的扩展性,加强平台的适应性,改善系统的使用率。

第三,网络课程具有统一的数据管理存储结构。相同专业的课程数据能够被学习者方便的查询、使用和共享,专业知识被有效地紧密地联系起来,大大提升了学习者获取知识的效率。

第四,“统一”的思想。对于用户而言,无论是系统的开发者,平台的管理者,网络课程的学习者均提供一致的使用界面,大大提高了用户的使用体验。

3.2 平台设计的理论基础:建构主义教学理论

平台以建构主义教学理论做指导,提供丰富的、真实的、互动的教学情境。网络课程不仅注重课程知识的传授,尽可能的提供和更新各类优秀的课件资源,更为重要的是,要为学习者自主学习创造和提供一个丰富的、真实的、互动的、协作的学习情景。建构主义认为“知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得”。也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一,要将知识内容的学习放置于某一与生活密切相关的教学场景之中。在学习环境中,要提供学习者丰富的工具,使其不仅能个性化学习,独立解决问题,同时通过同步的或异步的交互工具让学习者和学习者之间、学习者和教师之间进行充分地互动,获取充分的帮助来解决学习者的问题。只有依靠学习者主动地参与、积极地探索和生活中实际问题结合起来,才能让学习者获得更深层次的知识,才能让学习者获得解决实际问题的技能,才能培养学习者的协作思想和能力。

3.3 平台适应对象:个性化学习者

平台提供更具弹性的、个性化的学习机制,适应对象更为广泛。网络课程知识内容的学习安排要遵循“循序渐进”和“因材施教”的两大原则,系统要提供丰富的个性化学习功能支持,学习者可以依据自身情况,充分自由地定制学习内容、学习方式和学习过程,依托“自适应”的评估机制,学习者的学习进度要符合“螺旋式”规则。只有低层次的知识内容经评估符合要求后才能进行进一步的、更高层次的知识内容,系统会依据学习者的学习效果评估,对学习者的学习进程、学习内容做一定的修改和完善,辅助学习者更好地学习。

4 结束语

总之,一个具有统一的网络课程管理功能的网络课程学习平台,既可以使得网络课程的开发统筹兼顾,节约资源,避免重复,统一的开发平台,统一的管理功能,又可以使得网络课程的管理更具效率,后期的系统功能完善,学习资源的更新更加及时。同时,一致友好的用户界面,使得学习者的学习、管理员的维护更有效率。最后,网络课程将结束分散的开发和维护状态走向集团化、规模化,增强其战斗力,将更具生命力。

摘要：本文认为,当前网络课程由于缺乏统一的网络课程开发平台、缺乏统一的网络课程体系结构以及缺乏统一的网络课程管理和维护模式等三个方面的不足,制约了网络课程的应用。文章提出一新的网络课程开发与管理方法,可以兼顾“统一”和“个性化”的现实需求,拥有友好的用户界面,管理更具效率,后期的系统功能完善,学习资源的更新更加及时,既有利于学习者的学习,也有利于管理员的维护。

关键词：网络教育,网络课程,平台

参考文献

[1]何克抗.现代教育技术和优质网络课程的设计与开发[J].中国大学教育,2005,(01).

通信协议的优缺点 篇5

1.RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3kΩ~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

缺点：

（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

（2）传输速率较低，在异步传输时，最高速率为20Kbps。

（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，而发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，RS-485 优点：

1.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。

2.接口信号电平与TTL电平兼容，不易损坏接口电路的芯片，可方便与TTL 电路连接。

3.RS-485用于多点互连时非常方便，可允许多个发送器连接到同一条总线上，这样可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。RS-485串口，在一对多点的通信应用下，最多可控制128 个设备.CAN 优点：

1.CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性

2.CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。

3.通信速率可达1MBPS

4.它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。5.CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。

6.数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。

7.CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。

8.可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

9.结构简单，只有两根线与外部相连，并且捏布集成了错误探测和管理模块。

10.TCP/IP 优点： 1.2.它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。

浅析流媒体网络课件的开发 篇6

[关键词]流；流媒体；网络课件；脚本

一、流媒体的概念及特点

所谓流媒体(Streaming Media)是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式。流媒体又叫流式媒体，它是指商家用一个视频传送服务器把节目当成数据包发出，传送到网络上。用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示出来。这个过程的一系列相关的包称为“流”。流式传输方式则是将整个A/V及3D等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备(硬件或软件)对压缩的A/V、3D等多媒体文件解压后进行播放和观看。与传统下载播放比较，流媒体技术具有明显特点：1.不需要将全部数据下载，等待时间大大缩短；2.流文件小于原始文件数据量，且不需将全部流文件下载到硬盘，可节省大量磁盘空间；3.通过创建SMIL文件，可使不同媒体同步播放；4.通过“可靠流”编码技术，能自适应用户的连接带宽；5.采用RTSP等协议，更适合A/V、3D等多媒体文件在网上实时传输；6.数据编码技术可达到的最大数据压缩率较高，在保证质量情况下，文件较小，适合网络传输。这些特点使流媒体非常适合应用于网络教育。

流式传输定义很广泛，现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频)的技术总称。其特定含义为通过Internet将影视节目传送到PC机。实现流式传输有两种方法：实时流式传输(Realtime streaming)和顺序流式传输(progressive streaming)。一般说来，如视频为实时广播，或使用流式传输媒体服务器，或应用如RTSP的实时协议，即为实时流式传输。如使用HTTP服务器，文件即通过顺序流发送。

二、网络课件的现状

网络课件是网络教育系统的核心，目前它已广泛应用于远程教育，它的发展经历了三个发展阶段。第一阶段是以静态Html页面为主的图文静态页面，通过超级链接反映教学内容之间的联系，用户通过WWW在线浏览完成教学过程。第二阶段是在Web数据库的基础上包含音频、视频素材的“图文动态页面”的阶段，彩用了ASP、PHP等动态页面技术，增加了压缩视频、音频、动画等多媒体素材，使得内容丰富、容量剧增。第三阶段是以流技术为基础的流媒体网络课件，主要对课件的音频、视频素材进流处理，以便教学内容在网络下流畅传输。它的实时传输和播放功能，极大地激发了学生的兴趣，提高了教学效果。从学生学习方式来看，第一阶段缺乏必要的反馈和交流手段，第二阶段增加了Email和BBS等离线双向交互。目前，在许多大学的远程教育中，流媒体技术已得到了广泛应用。就当前高校的网络接入带宽来说，一般都在100M以上，具备了网络课件的开发和应用的条件，因而流媒体网络课件的设计和制作显得越来越重要。

三、流媒体网络课件的设计

流媒体课件的设计由教学设计和脚本设计两部分组成。

(一)教学设计。教学设计是教学思想最直接最具体的体现。教学设计主要包括详细分析教学内容、划分教学单元、选择适应的教学模式等。教学内容分析是根据教学目标，具体划分教学内容范围，揭示教学内容各部分间的联系。根据教学内容将课程教材按段落和时间分成若干课时，即课时分配。每课时内容按单纯的教学目的划分成若干的相对独立的小块，一个小块就是一个教学单元。教学单元的划分的依据是教学大纲，通过分析教材，把教学目标逐步演化成一系列的教学单元。并根据教学内容的难易程序和知识体系结构，选择控制教学单元前进的策略，即确定课件的结构方式。上述一个教学单元的构成就是进行一小段相对独立的教学活动。教学模式类型很多，个别指导型模式主要适用于上述呈现教学信息和引导学习两个阶段，操作练习型模式适用于练习和评价阶段，模拟型模式适用于上述四个阶段的组合，游戏型模式主要适用于练习阶段，问题型模式适用于呈现教学信息、引导学习和练习阶段。因此，在一个教学单元中同时采用多种教学模式进行有机结合，从而适应不同的教学需要。

(二)脚本设计。脚本设计在教学设计的基础上作出的计算机与学生交互过程方案设计的详细报告，是下一阶段进行软件编写的直接蓝本，是课件设计与实现的重要依据。因此，脚本设计阶段也是课件制作过程中由教学策略的设计面向计算机软件实现的过渡阶段。

从脚本描述的内容来看，多媒体课件的脚本可分为文字脚本(也称结构设计)和制作脚本(界面设计)两种。前者由教师按照教学要求对课件所要表达的内容进行文字描述；后者则犹如影视制作中的分镜头脚本，是在文字脚本基础上改写而成的，能体现教学功能、并作为软件编制的直接依据的一种具体描述。即文字脚本是多媒体课件“教什么”、“如何教”和“学什么”、“如何学”的文字描述，它包括教学目标的分析、学习模式的选择、教学策略的制订、媒体的选择等。制作脚本是在文字脚本的基础上，依据教育科学理论和教学设计思想，进行课件交互式界面以及媒体表现方式的设计，是将文字脚本进一步改编成适合于计算机实现的形式，反映的是整个网络课件的架构和风格。教学画面直接面对学生，每一幅画面都可能促使人机交流，传送教学信息，刺激学生反应，引起它们的行为变化。风格独特、美观大方的界面会对学习者产生激励的作用，否则，就会使学习者感到单调、泛味。因而，在制作脚本的界面要考虑以下几个原则：

1.易操作原则。在制作网络多媒体课件时，操作步骤不要太繁琐，操作界面清楚明了，操作按钮要清晰易见，提示信息要详细、准确、恰当，不能让学生把过多的精力施在应付如何操作上。

2.形象化原则。充分发挥多媒体技术的优势，灵活运用文字、符号、声音、图形、动画和视频图像等多媒体技术信息从听觉、视觉等方面加大对学生的刺激，促进其对所学知识的理解、掌握。

3.小型化原则。充分考虑网络的带宽对实施教学的影响，尽可能减小课件体积，控制每一个页面的大小，对较大的课件可以分割成若干个小的模块，分别制作并建立相关链接。

4.模块化原则。在具体制作过程中，要分步、分块实施，也就是说把每个教学科目分解成多个模块进行设计、制作，再连成一个整体。

5.网络化、交互性强原则。充分利用网络资源，在课件中提供大量与教学内容有关的网面链接。充分利用网络实时交互功能，建立BBS讨论区或聊天室，链接E-mail电子信箱地址，方便师生之间的信息交流，同时有利于学生之间的协作学习。

6.导航功能强。一是学习过程中的内容导航，另一个是学习进度的导航。

脚本的描述并无固定格式，但内容是基本一致的。根据流媒

体的特点，流式网络课件的学习画面一般可划分为课件标题区、内容区、现场区、索引区、向导操作区、辅助信息区、版权说明区等几个部分。

四、流媒体网络课件的制作

将上术阶段所制定的教学策略和脚本设计，用流媒体制作工具或一些编程语言生成流媒网络课件。如利用Microsoft Windows Tools和其它多媒体工具就可以创作出所需的ASP流，在编程方面，在考Powerpoint 2000的“联机广播”功能生成的页面脚本，采用Microsoft Windows Media SDK就能开发出具有流媒体特点的流式网络课件等。下面简要介绍一下利用Windows Media Service来制作远程教育的流媒件网络课件过程。

(一)素材采编。多媒体素材是指流媒体课件中所用到的各种听觉、视觉或视听觉材料。一般说来，流媒体课件的素材总是以文件的形式存放在磁盘或光盘上，我们把从现有的各种资源中提取有用信息、将其转换为流媒体创作工具可以引用的素材的过程，称为流媒体素材的“采集”与“编辑”。

流媒体信号采集。如使用Mediaencoder编码软件进行采集音频、视频信号。图片经过压缩处理，采用JPg或gif格式，以获取较高的质量，体积比。对课件中声音的录入、编辑，我们选用了数字音频编辑软件，录音工具为友克风和计算机。

(二)流媒体网络课件的制作。将教师的Powerpoint文稿制成HTML文件。再制作与教案同步的流媒体文件。如用Media ASF Index的脚本命令以每一讲为一个文件，在需要出现讲稿的位置作上链接，用标记(Maker)命令将每一节课的主要段落作上标记。这样老师讲课的视音频信号制作成与电子教案同步的流媒体信号。最后所作好标记和注解的流媒体文件，传送到集成工作站。在集成工作站将相关信息(如课程的名称、老师介绍等)加入，并在HTML中插入代码，将媒体播放器以及ActiveX控件的方式嵌入到浏览器中，这样就把讲稿和老师的图象合成在同一个网页中了。

五、结束语

流媒体网络课件作为第三代网络课件，其教学效果和应用范围已远远超出第一代和第二代网络课件，随着现代信息技术和互联网的飞速发展，流媒体网络课件的开发和设计会越来越受到人们的重视，它的应用会更加广泛。

[参考文献]

[1]罗小江.刘海涛.流媒体技术反应用与前景[J].计算机科学与实践.2005，(8).

[2]龚海刚.P2P流媒体关键技术的研究进展[J].计算机研究与发展.2005.

基于远程通信的网络安全协议的研究 篇7

我国远程通信的开发建设有利于推动本国的社会领域的积极发展,而保障远程通信的安全可靠性也是推动远程通信的开发建设的重要内容。一般来讲,要保障远程通信的安全可靠,需要运用结构严密的网络安全协议。

2 远程通信的网络安全协议

现代社会,物资交换的速度在加快,网络的使用量和频繁度也日渐加深。各种业务量的暴涨,刺激了网络服务效率的提高。运用有效网络安全协议,能够让网络信息互通更加可靠安全。常见的网络协议如OSI这样的开放式通信系统互连参考模型,通常设立七层结构,自下而上的结构层次依次为:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,其中底部三层主要描述可以在网络传输的数据流,而顶部三层则集中定义应用程序功能。

2.1 SSL协议

SSL协议主要是为加强网络信号之间的通信安全并确保传输数据的完整性而产生和存在的,它有效建立了网络结构传输层中的TCP协议、网络层中的IP协议和网络结构各应用层协议之间的可靠传输,在计算机领域SSL协议被译为安全套接字层协议,是在网络结构TCP/IP协议与各种应用层协议之间的安全传输协议,能够有效满足数据通讯的安全需求,属于网络浏览器与网络服务器之间安全交换信息的保护协议。SSL协议一般具有两层结构,提供基础性的安全服务,包括鉴别服务与保密服务。

在SSL记录协议中,等待处理的应用程序所携带的消息,可以在线上网络环境中随机的发展,能够将消息实现巧妙分割,分割的目的和原则在于快速识别分解后的数据包信息,加强后期的管理。数据包在压缩形成过程中,需要使用一定内容的认证代码,强化结果在形成后的自动加密且更稳定传输。当接收方取得数据后再次解密,重新为MAC码进行验证,完成文件解压缩后重组,向应用程序协议提交结果。SSL记录协议的构建基础是相对可靠的传输协议,通过传输协议向更为高级的协议体系发布数据加密封装等功能。SSL握手协议的构建基础则是SSL记录协议,可以实现的主要功能是赶在数据开始传输前完成对通信双方的身份辨识,积极通过加密算法和交换加密等提高保密性。握手协议一般涉及两个阶段,阶段1启动逻辑连接,阶段2实现服务器鉴别与密钥交换。

2.2 TLS协议

数据传输层协议(TLS)能够实现用户在宽带网络方面的需求,提高对信息的传输利用,通过更高水准的服务来满足用户需要。TLS协议的出现往往在相互独立通信的两种应用程序之间,有效提升两种应用程度在信息互传后的数据隐蔽安全性,最大程度的还原数据,确保数据的完整程度如初始值一样。TLS协议在开放式网络结构的数据传输层,一般都按照实际带宽需求,尤其是在宽带数据链形成的专有网络方面的需求来完成协议设定。有时,为了能够更好地促进网络信息的传输效率,往往沿用专门的传输层协议来辅助完成,这些协议包括用户数据报协议UDP、传输控制协议TCP协议等,这些协议能够确保网络信息交互通信的安全可靠。

TLS协议具有的最大优势在于:TLS作为可以独立于应用协议的存在,更高层的协议将透明化地呈现于TLS的协议上。当然,其特殊性还表现在TLS执行标准方面,并没有针对如何实现安全性的增加来规定具体应用程序的动作。它在设计上,更看重于协议设计和实施者对于启动TLS握手协议以及交换认证证书解释的具体判断。

2.3 IPSEC协议

IPSEC协议的提出,出于网络安全考虑,作为标准开放的框架结构,能够满足人们对各种网端的安全需求,它在不同服务端处建立的安全性能够通过主动有效的保护完成网络安全侵入。IPSEC协议的基础单位为IP Packet,IPSEC协议在处理信息时始终采用默认的暗许对接方式,积极采用保密措施加密传输路径上的信息,同时积极预防被再次篡改。IPSEC协议是为了确保IP协议的通信安全做出的开放性标准,因此它提供的加密服务对象也是IP协议分组。当正常数据传输时,计算机通信的两端对象才是唯一确定IPSEC协议具体存在的用户端。IPSEC协议为众多工作组计算机系统提供了保护计算机工作组、维持局域网安全的能力,有效联接客户端、服务器、远程机构、漫游客户端之间的通信。

IPSEC协议的工作原理与传统的数据包过滤防火墙有着类似之处。能够看成是具体的数据包过滤防火墙的扩展情况。当有IP数据包被接受后,包过滤防火墙就将开始工作,积极依据已经设定好的规则表,运用头部开始匹配。一旦找到与IP数据包相匹配的规则后,包过滤防火墙会根据规则的讲解方法直接处理IP数据包,处理的方式可能是直接销毁丢弃,或者实现不同途径转发。IPSEC协议的工作原理也是如此,当然不同的地方在于对于IP数据包的处理方式既可以舍弃,也可以转发,更可以实现特殊处理IPSEC处理。IPSEC处理的存在让IPSEC协议比传统的包过滤防火墙的安全性能大幅度提升。在实现IPSEC处理的同时,也就意味着已经对IP数据包完成了加密和认证的过程。

包过滤数据包对于站点上的IP数据包,往往控制其往来通过性,首先可以直接拒绝系统之外的站点传来的IP数据包对系统内部的访问申请,也可以直接受数据包保护的本系统内部站点不向外界进行数据网站访问。但是,包过滤防火墙却不能确保党内部的数据包被发出后,是否有被危险源截取丢失的风险,同时也就无法保证进入系统内部网络的数据包是否有被篡改的痕迹。只有加密了IP数据包,让其处于加密和认证功能状态后,才能保证数据传输的机密性和完整性。IPSEC协议在这方面既能单独只对IP数据包加密,又能够单独进行认证,也可以同时实施二者,安全性大幅提升。

3 结束语

远程通信相关事业在我国的发展要想有效地夯实基础并提升地位,就需要积极研究当前的网络形势,挖掘其中的特点,积极创新网络性能,扩大网络效益,同时要注重网络安全协议的构建,规范并维护网络协议标准化,才能更好地提高网络通信的可靠性,全面满足网络用户的实际需求。

参考文献

[1]张娇.基于远程通信的网络安全协议的研究[D].太原科技大学,2013.

协议开发的通信网络 篇8

随着汽车电子技术的迅速发展, CAN总线技术因其性价比高, 可靠性高等特点, 在汽车上的应用越来越广泛, 具有CAN功能的控制器也越来越多, 各个控制器之间的信号匹配应用以及总线的负载率就成为了CAN网络设计中重要的环节[1]。

CANoe是德国Vector公司开发的CAN总线应用系统开发软件。CANoe可以通过Vector的CAN总线接口硬件, 实现虚拟总线与真实物理总线的连接。使用CANoe可以进行总线应用系统以全部虚拟节点为基础的全数字仿真, 可以进行物理节点与虚拟节点相结合的半实物仿真[2], 也可以使用CANoe对真实物理总线的通信进行实时监控, 同时该工具也是整车网络测试和单节点网络测试不可以缺少的测试工具。使用db++模块可以建立整车数据库, 方便快捷的完成通讯矩阵建立, 实现整车信号的收发匹配;panel模块可以模拟整车器件, 直观的进行数据模拟。

1、网络拓扑设计

首先应确定整车的网络拓扑图, 确定终端电阻的位置, 选择终端电阻类型包括Ⅰ类和Ⅱ类节点, 整车网络的两个终端电阻可以选择Ⅰ类节点模型或Ⅱ类节点模型, 也可以选择Ⅰ类和Ⅱ类的混合形式[3], 如图1、2、3 所示:

比如整车总线节点包括发动机ECU、ABS控制器、BCM控制器以及IC四个节点, 通过控制器布置, 确定线束最远端的两个节点IC和发动机ECU, 终端电阻根据整车的线束要求和控制器要求选择。我们采用Ⅱ类节点的方式, 终端电阻集成在IC和发动机ECU内部, 方便线束布置。

2、整车dbc数据库的创建

以整车共有如图1所示4个CAN节点为例, 发动机ECU、ABS、BCM、IC, 网络拓扑如下所示:

根据各个控制器的信号列表, 使用CANoe自带的db++软件创建dbc数据库如下图5 所示:

从数据库可以很清楚的看到整车节点信号之间的收发关系, db++中Communication Matrix命令可以根据数据库自动生成通讯矩阵, 方便文档编制。

3、通讯速率的选择

CAN总线是一种串行通讯总线, 通过实验验证, 总线负载率不可超过50%, 否则会出现丢帧, 总线出现错误帧等问题, 所以整车网络开发很重要的一个工作就是评估负载率, 必须根据信号列表计算总线负载, 如图1 的网络拓扑, 选择250kbps的通讯速率, CANoe仿真得出总线负载16.17%, 满足设计要求, 所以采用250kbps的速率即可。

4、整车虚拟节点仿真

使用CANoe软件创建仿真环境, 然后用CANoe自带工具CAPL Generator编译各节点数据库, 形成CAPL语言文件, 加载至如下环境模块中如图6 所示:

仿真前配置波特率为250kbps, 该环境可以全虚拟节点仿真, 也可以通过屏蔽其中的节点进行半实物仿真, 可以进行负载率模拟, 报文延时计算等。

4.1 全虚拟节点仿真

所有节点均采用CANoe模拟发送节点, 发动机ECU加载CAPL语言, 发送EEC1、EEC2 等30 条报文, CAPL语言界面如图7 所示:

CAPL语言加载完成后, 即可以进行全虚拟节点的仿真。

CANoe提供的Panel显示面板配置, 可以实现人机交互, 直观的显示CAN总线系统各虚拟节点的工作状态。图8 所示为ABS的模拟界面。

通过全虚拟节点仿真, 可以直观的仿真整个总线的负载率, 信号的收发情况及信号延时率。

4.2 半实物仿真

通过CANcase的硬件接口, CANoe可以将实际物理CAN总线与虚拟CAN总线连接在一起, 实现物理节点与虚拟节点相结合的半实物仿真。比如此时有ABS控制器、IC两个实物, 可以使用图6 CANoe的仿真环境, 屏蔽ABS和IC, 系统连接图如图9所示:

通过半实物仿真可以验证实物节点的信号是否满足设计要求。

5、网络测试

整车网络开发完成需要对单节点及整车网络进行测试, CAN总线分为物理层、数据链路层、应用层四部分, 我们需要分别对这几个进行测试。物理层测试是指对使用的电路、芯片、线束等硬件进行相应的测试, 通过检验控制器输出的CAN信号电平、位时间、故障处理等, 检验是否满足设计要求;数据链路层测试是指对控制器的上下电行为、欠压或过压, bus-off行为的测试;应用层主要是对信号格式、发送周期、信号接收能力的测试。

首先应该对单节点进行测试, 通过使用CANoe、示波器、CANstress等工具按照图10 的连接方式进行连接:

将物理层、数据链路层、应用层全部测试完毕, 如满足设计要求, 则需要根据网络拓扑将实物节点连接到一起进行整个网络测试。

6、结束语

本文主要介绍了基于CANoe这款开发和测试软件的整车网络开发过程和网络测试内容, 通过以上过程, 整车网络的开发基本完成, 最后通过网络测试验证整个设计是否满足要求。

参考文献

[1]W.齐默尔曼, R.施密特加尔.汽车总线系统[M].北京:机械工业出版社, 2011.

[2]杨立.一种基于CANoe的CAN总线系统开发方法[J].测控技术2007 (04) .

协议开发的通信网络 篇9

人们的虚拟社交需求日益增长, 使社交网络得到了爆发式的发展。社交网站都在某种程度上提供了好友关系及好友分类管理的服务, 以便用户控制访客访问其信息。比如, 在新浪微博中, 用户可以设定分享内容的可见性为公开、好友圈、群可见等。然而在形式多样、数量众多的社交网站上分别建立和维护一套好友关系及分类信息十分繁琐和耗时, 直接影响了社交网络的便利性[1]。另外一个不容忽视的事实是, 目前主流社交网站 (比如Facebook、微博) 主导了整个社交网络, 其他的网络服务主要满足一些特定的社交需求, 它们之间互联互通而又彼此竞争, 其中主流网站在社交网络中有着巨大的影响力[2]。因此, 如果用户能利用其在某主流网站上的好友关系和分类信息来统一管理所有社交网络上的访问控制, 那社交网络将更加方便易用。以下例子可以说明上述问题, 张三是一个Facebook用户, 并在Facebook上建立了几个经常打理的好友群组, 每个群组都代表一个类别的好友。当张三在其他社交网站, 比如说Flickr上注册账号并储存了一些上次和朋友出游的照片, 若他希望和且仅和这些朋友分享照片, 那这些朋友都不得不同样在Flickr上注册并向张三发送好友请求。随后, 张三必须同意这些好友请求并把他们加入到一个Flickr中的好友群组 (比如说“出游朋友”) 中, 最后他终于可以设置仅允许群组“出游朋友”中的好友查看他之前在Flickr上储存的照片了。现行的方法费时费力, 如果用户能利用其在Facebook上建立的好友关系和分类信息来控制用户对存储在Flickr上照片的访问, 那将十分便捷。

2 问题阐述

为能清晰地表述, 对本文中的术语进行定义。

定义1:一个提供网络社交服务的系统 (可以是一个独立网站或一个扩展程序) , 简称为SNS。

定义2:一个可提供扩展平台来共享其用户资源以扩展其自身服务的社交网站, 简称为SN。

定义3:一个利用SN提供的扩展平台来实现某些特定扩展服务的第三方, 简称为SP, 无论其是独立的网站或完全依赖与SN的扩展平台。

现在可以正式阐述本文要解决的问题:一个主流社交网站SN (如Facebook) 有很多注册用户, 并且每个用户都建立和维护了好友关系及好友分类信息。现在一个用户Ui想要分享他存储在一个外部网站SP上的资源, 且仅和SN中的特定好友分享。因此, 用户Ui设置了一个访问策略, 策略定义了SN上哪些好友可以访问Ui在SP上的资源, 随后用户希望用策略plc来控制对他存储在SP上的资源的访问。

3 统一访问控制方法

如图1所示, 本文初步提出了一种能让SP执行用户Ui预先设置的访问策略来控制SN上用户Uj对资源的访问, 同时能保护用户Ui和Uj相关信息 (如身份信息、访问规则等) 的方法。

现在介绍基于通信协议的社交网络统一访问控制方法的流程。

3.1 存储资源

Ui作为SP的注册用户在SP上存储资源, 同时SP利用加密算法对资源进行加密, 以防SN或者其他方窃取用户资源。

3.2 设置访问规则

资源在SP中存储完成之后, Ui设置资源的访问规则, 这一步骤可以在SP或SN上完成。如果是在SN上完成, SP需要提供资源的唯一标识符给SN;如果是在SP上完成, 访问规则需要以加密形式发送给SN并存储在SN中。

3.3 好友请求访问资源

Ui在SN上的好友Uj此时需要访问资源, SP为准备Uj一次访问申请, 访问申请需要使用加密算法进行加密。

3.4 对好友进行访问规则评估

在SP为Uj准备完成访问申请之后, 向SN发送的Uj访问请求, SN收到Uj的访问申请之后, 首先进行解密, 随后根据用户Ui之前设置的访问规则对Uj的访问请求进行评估。

3.5 授权或拒绝

根据访问规则, 如果Uj满足访问条件, 则SN通知SP向Uj授权访问资源;否则, SN通知SP拒绝的Uj访问请求。

4 安全性分析

隐私保护:通过群签名算法和AES算法, 能保证用户和SP的通信是匿名的。

资源保密:通过承诺方案和非交互性零知识算法, 能够保证资源信息对SN是完全保密的。

通信渠道不被滥用:通过群签名算法和一次性签名算法, 能够保证除了真实的SN和SP, 其他人不能滥用本系统的通信渠道。

5 结语

访问控制是社交网络中一个重要问题, 如何统一管理多个社交网站上的访问控制一直是热门研究方向[3]。本文提出了一种基于通信协议的统一访问控制方法, 用于利用主流社交网站上的好友关系来统一管理第三方社交服务上的访问控制。另外, 引入了多种加密算法以保证个人信息及资源的隐秘性和通信渠道的不可滥用性。但是, 本文并没有明确通信协议的具体实现方法, 也并没有就加密算法作出明确说明, 本统一访问控制方法的具体实现尚待研究。

摘要：针对用户拥有多个社交网站账户而无法统一进行访问控制的问题, 提出了一种用于多方社交网络服务的统一访问控制方法。首先, 通过通信协议建立主社交网站与第三方社交网络服务间的通信渠道, 然后, 采用加密算法实现隐私保护。本访问控制方法在保护资源和用户隐私的基础上, 实现了多方社交网络服务的统一访问控制管理, 能有效降低用户在社交网络中进行访问控制的操作复杂程度。

关键词：社交网络,访问控制,统一管理,隐私保护

参考文献

[1]陈庆丽.多媒体社交网络下的访问控制研究[D].洛阳:河南科技大学, 2014.

[2]M Castells.Rise of the network society:the information age:economy, society and culture[J].Bottom Line, 2001, 14 (3) :132-134.

一种基于通信协议的RF无线通信 篇10

433.92MHz RF (Radio Freqency) 发送模块和接收模块, 其射频是在电磁波谱与无线电波这个范围内的短波。借助于天线, RF电流产生一个在空间传播的电磁场, 属于超高频段 (UHF) 区域。主要特点有:高速数据传输 (1200至19.2k波特率) ;易使用于面包板上的接口;功耗较低, 电池使用时间长;150m传输距离 (根据环境不同可达更远距离) 。

通信协议是通信系统在通信链路上实现任务的软件构架及程序编写规则, 通信系统之所以能正常工作离不开通信协议的支持。基于机器人无线传输控制, 提出了一种适合无线通信传输的模式, 实验结果证明它是一种可靠、高效的无线传输模式, 具有一定的理论意义和工程应用价值。

1 无线通信协议数据传输模式

首先是一个安全机制的信头 ("U!") , 这个信头可以实现通信确认和身份识别, 然后是一个数据包, 具体内容如下。

(1) 数据包格式

数据包格式如图1所示。

Byte 1是数据的BYTE个数, 这里可以从1到16 (这里定义数据段最大为16字节) , 根据这个数值决定了后面具体数据的个数, 最少要有一个数据。

Byte 2到Byte n+1是实际的数据, 其中n=数据长度+1。

Byte n+2和Byte n+3是这个包中的最后两个成员, 这两个字节组成了一个16bit的冗余校验值, 通过冗余校验算法使错误的发现率高达99%。

(2) 报头 (“U!”)

RF在通信刚开始的时候会不稳定 (即使有同步信号) , 易发生数据错误, 除了发同步信号外, 为了可靠, 发几个字节的数据以稳定RF模块, 选择发“U”是因为“U”的ASC码值是0101, 也就是低高低高的电平, 最大限度地避免了可能的发送错误。同时由于接收和发送不能完全的同步, 特别是在使用软串口, 同时传输数度快的时候多个“U”可以起到同步的作用。“!”表示即将接收数据。接收方接收到一个或多个“U”后再接收到“!”, 表示数据接收到正式开始。

(3) 数据长度

接收完报头之后, 马上接收到的是数据长度, 数据长度可以让接收方知道自己应该接收到多少个字节的数据才是正确的, 简单比较这个数据和接收到的数据段的字节数目, 可以简单地判断接收是否正确。数据长度还是接收数据和冗余校验的依据。

(4) 冗余校验值

最后两个字节是冗余校验的值。这个值是根据冗余校验算法计算出来的结果。接收方接收到数据后, 根据冗余校验的算法计算接收到的数据段的冗余值。利用计算出来的冗余值与接收到的冗余值比较就能知道数据是否接收正确。

2 单向发射和接收步骤

2.1 发送

(1) 构建数据包的数据部分。

(2) 计算出CRC值。

(3) 按照帧格式依次发送字段 (报头、数据长度值、数据、冗余位) 。

(4) 检测数据段是否发完, 未发完就从第1步开始继续发送。

对于发送方, 必须考虑每一个数据包发送频率, 保证在每次发送的时候接收方都做好准备。

2.2 接收

(1) 监测报头, 直到遇到“U!”。

(2) 接收数据长度。

(3) 按照数据长度接收数据段。

(4) 接收冗余值。

(5) 根据数据长度以及接收到的数据计算冗余值, 比较接收到的值。

(6) 如果接收正确, 就立即进入接收等待 (第1步) , 否则发出错误信息。

接收必须实时, 在发送方发送数据之前进入接收准备。如果需要处理接收到数据, 要尽快处理。如果接收的是一个多帧的数据, 应该在接收完整个帧后再进行处理数据。对于每一个字节, 串口在不断地检测串口的起始信号。

3 程序实现

基于ATMAGE8单片机, ICCAVR编译器, 软串口4800波特率发送。

3.1 发送函数

发送函数处理数据发送的主要工作。报头的U可以多发几个, 这样更可靠。

rs_send_byte () ;和rs_send_string () ;是软件调试助手中发送一个字符与一个字符串的函数。rs_send_byte () ;这个函数中包含了对软串口的开启关闭, 即发送完软串口就已关闭。

3.2 接收函数

接收时, 对每一个字节都是实时性的, 所以每个字节的接收都放在一个while (1) 循环中。程序包含了两个开关软串口的宏OPEN_VMuart () ;和CLOSE_VMuart () ;由于软串口的定时器时间短 (4800波特率采用的是52US定时) 高频率的中断使得单片机不断地要去处理中断服务程序。由于中间发生了中断, 延时就不准确, 从而影响单片机的性能。系统对比软串口定时器中断更为紧急的中断也会影响软串口的接收, 此时应屏蔽掉其它的中断。截取电机驱动部分程序为例, 如下所示:

4 结束语

与传统的线控数据传输模式相比, 基于通信协议的无线数据传输, 用户能方便地利用它以串行的方式无线发送数据信息。经过在模拟探月小车、两轮教育机器人、灭火机器人等机器人中的无线数据传输测试, 可以实现远程的数据发送和控制, 传输性能稳定、可靠、误码率低, 为机器人等智能电子产品提供较好的无线遥控解决方案。文中探讨的是“一对一”传输模式, 如果要针对多个对象发送消息, 可以在数据段中定义一个ID字节信息, 或是在数据长度前加入ID信息, 从而实现点对多的传输, 应用更广泛。参考文献:

参考文献

[1]胡钢, 朱佳期, 陈世志.无线传感器网络簇间节能路由算法[J].通信技术, 2009, 42 (11) :135-137.

[2]张引长.基于蓝牙的无线视频监控系统[J].科技创新导报, 2010 (3) :19.

[3]宁婷婷, 关永, 李正, 等.基于无线通信的设备远程监控系统[J].微计算机信息, 2009 (25) :71-73.

[4]蒋念平, 黄文杰.基于无线传输的数据采集系统及智能管理[J].微计算机信息, 2009 (25) :84-86.

[5]王浩.单片机利用GSM系统收发短消息[J].中国新通信, 2008, 10 (11) :22-25.

[6]李运鹏, 徐昌彪, 刘琳.无线传感器网络中一种竞争窗口自适应MAC协议[J].传感器与微系统, 2010, 29 (1) :50-52.

[7]赵巍, 瞿志华, 彭军.无线传感器网络中采用预约机制的MAC协议改进[J].计算机应用研究, 2010, 27 (7) :2716-2718.

[8]Ceken C.An energy efficient and delay sensitive centralized MAC protocol for wireless sensor networks[J].Computer Standards&Interfaces, 2008, 30:20-31.

[9]Rajendran V, Obraczka K, Garcia J J.Energy-efficient, collision-free medium access control for wireless sensor networks[J].Wire-less Networks, 2006, 12:63-78.