网络与通信技术在计算机控制中的应用

摘 要：二十世纪末以来计算机和信息技术的飞速发展，为网络和通信技术的发展打下了良好的基础。最近几年，我国的网络与通信技术有很大的进步，在我国社会的各行各业都发挥着力量。本文介绍了几种常见且使用率高的网络与通信技术，分析它们是如何在计算机控制中发挥作用的。

关键词：计算机；控制；网络；通信技术

中图分类号：TP391 文献标识码：A

计算机网络技术和通信技术结合的理论的提出，是现代信息沟通领域一个里程碑式的进步。通过这两种技术的结合，信息传递的方式更加丰富，速度也得到了极大的提升，极大地方便了人与人之间的沟通。这二者的结合突破了传统通信技术信息交换和数字编码的限制，在现代快节奏的社会中充分发挥了作用。

1 计算机网络技术

计算机网络系统是现代通信技术和计算机技术结合的产物。在计算机网络系统中，通过一些硬件的设备和线路，将处于不同区域网络中的计算机连接起来，从而达到不同计算机之间的信息流通和交换。简单来说，计算机网络技术就是在不同计算机之间搭建了一条能够沟通的路。我们所说的网络是指由电话线、电缆等数据线以及无线传输方式，建立的以计算机为节点的信息传输渠道。计算机网络系统由资源网络和通信网络两种系统组成。一般来说，计算机网络主要由六种互联的设备组成，包括路由器、网关、中继器、网桥、集线器以及交换器。通过计算机网络之间各节点信息的传递，实现电子数据的传输和共享，是现代网络技术使用的主要方式。

2 计算机数据通信技术

数据通道并不是一个通道，而是指不同计算机之间进行数据交换的过程。随着技术的革新，数据通信具有不同的发展阶段，从传统利用模拟信号达成的模拟通信，到使用数字信号的数字通信，再到如今依靠信息源发出的数据信号，数据通信能够传递的信息越来越丰富，速度也在不断提高。其中，数据通信又可分为电路交换、报文交换和分组交换三种交换方式。计算机之间的信息传输和共享，主要是通过网络协议实现的。使用相同计算机语言的计算机可以在相同的网络协议的基础上，进行信息交换。网络协议的选择，往往要根据有具体的情况来确定，而不是一成不变的。

3 网络控制技术类型

3.1 以太网

现代计算机网络技术中，以太网是使用最为广泛、运行最为稳定的技术，无论在商用还是政府官方使用的网络技术中都是主流的计算机网络技术，同时，以太网技术还在不断改进，并逐渐适应工业方面的工作。以太网技术能够发展到今天的地步，离不开它极高的适应性和先进性，具体优势可以总结为以下几点：

①以太网能够在各种类型、各种用途的计算机中发挥稳定的效用，并且对使用现场总线的标准也没有很严格的限定，能够在各种场合发挥作用；

②由于技术发展已经比较成熟，以太网在建设和使用过程中的成本控制效率较高，设备、技术、维修等方面都具有一定的成本优势；

③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一；

④传输速度与其他技术相比有很大的优势，不仅速度快切传输稳定，提高了资源的共享及信息交流的效率；

⑤开发潜力大其具有上述多种优势，在许多领域成为了主流技术，还可以延伸到许多其他领域，开发潜力大，具有持续发展的意义。

3.2 现场总线技术

现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中，其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。现场总线技术的作用是能够极大的帮助计算机网络系统的运行和控制，提高稳定性，降低系统成本。国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认，如以太网、基金会现场总线FF等。正是因为现场总线技术的应用，位于不同位置的网络设备才能联系成一个整体，实现信息共享、数据传递的功能。该技术的基本特点有几下几点：

①由微处理器将分散在不同位置的设备聯系成一个网络，进行统一的控制。

②使信息的处理更加及时、迅速、稳定，隔绝了不同地区外在因素的影响。

③处于不同位置的设备虽然形成整体运行，但是每个版块的功能相对独立，就算某个板块出现故障，其他版块也可以继续运行，提高了可靠性，在一种功能失效后，不影响其他功能的正常运行，在维护上也较为方便。

4 计算机控制中的网络与通信技术的发展阶段

4.1 联机阶段

联机阶段，计算机的中央处理器是运行的主体。在这一阶段中，计算机需要对处于不同位置的多台计算机进行连接，并进行信息交换，此时，主处理器将处理规划连接的顺序、接收后的存放位置以及一定的反馈工作，计算机其他剩余的部分也会在主处理器的指挥下对接受的信息进行处理，并将信息反馈给主处理器。

在整个过程中，中央处理器除了要负荷本身的处理工作外，还要指挥其他结构，这在一定程度上提高了对中央处理器性能的要求。而随着现代网络信息链接的对应端不断增加，中央处理器要应对的对象越来越多，负担不断加重，处理器的运行效率下降，对信息的处理质量在不断降低。一般人们采用增设通信控制器或前段处理器的方法来解决这个问题，这两种设备可以独立负责计算机与终端计算机的对接，可以极大地提高数据处理的速度。

4.2 计算机互联阶段

二十世纪六十年代，网络基本处于互联阶段。当时使用的互联网络，虽然能够实现一定的信息共享，系统具有分组交换、控制等功能，但与现在使用的通信系统相比还是具有较大的封闭性，且在计算机之间的连通性上也有很大限制，效率与现在的网络系统相差甚远。

4.3 标准化网络阶段

微处理器和集成电路的诞生使计算机技术进入了一个崭新的阶段。二十世纪八十年代以来，计算机的体积在不断的缩小，然而，计算机运行的效率却没有降低，反而得到了巨大的提升。现在使用的计算机不仅体积轻薄，功能完善，运行也越发稳定。再加上企业管理模式改变等社会的进步，人们通过路由器和调制解调器等设备，发展出了局域网，从而实现了一些群体计算机之间交互式网络的诞生，这种网络能够实现信息的完全共享，且与外界网络环境隔绝，呈现了较大的私密性。

4.4 互连和高速网络阶段

信息高速公路理论是二十世纪九十年代提出的一种思想，在这种思想的发展过程中，它逐渐展现出了其余现代网络信息通信的切合性。美国是世界上最早开始重视信息工程建设的国家，在美国之后，全球范围内也逐渐接受了这一思想，开始进行网络信息工程的建设。现在，全球互联网通信系统已经完全建立了起来，实现了全球性的信息资源共享。

5 计算机控制中的网络与通信的主要技术

5.1 以太网

以太网与其他网络相比有许多优势，如以太网建设成本低、应用范围广，能够兼容绝大多数软件和硬件设备，通信传递的效率高，因此在世界范围内，以太网市场的前景都非常可观。目前阶段，不仅仅是商用计算机通信，在一些工业领域内也开始使用以太网。

就市场情况来看，以太网技术与其他技术相比，具有很大的技术性优势，而又因为其成本低廉，它的价格在市场上有较强的竞争力。采用以太网来建设通信网络，能够让网络的建设成本得到节约。而这些优势不仅使以太网在市场上不断扩张发展，也推动了整个计算机网络和通信领域的发展。

5.2 现场总线技术

利用现场总线技术，可以实现微机化的测量控制设备与生产现场之间的数字化和开放化通信，保证计算机控制的网络和通信技术的完整实现。

目前常用的现场总线技术采用的是基带传输。这种方式具有较快的运行效率和独立性，以至于它的时效性和稳定性都比较强。另外，由于现场总線系统中发挥左右的各模块相对分散，在进行维护时可以分别进行，减少对整体系统的影响。此外，现场总线技术与其他技术相比，线路之间的互联结构更加开放，不同层级的线路大街变得更加方便，且因为具有较强的互操作性，就算是不同厂家生产的设备，只要确保使用相同的通信协议，彼此之间的联通就不会有障碍。

6 计算机控制中的网络与通信技术的应用

目前，计算机网络和通信技术得到了不断的发展，其应用的范围也不断扩展，例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等。当然，它的应用范围并不局限于此。

打个比方，目前最常用的计算机网络和通信技术就是3G和4G技术的运用。在城市配电网络中使用3G和4G技术，能够实现配电网中的自动化通信系统，配合应急处理系统，在事故发生时，能够在第一时间向控制中心传递消息，并采取措施控制。再比如无线视频技术在企业、政府部门之间的运用，也是通过计算机网络与通信技术，来将上级的指令传达下去。这些计算机网络和通信技术的应用在个人生活和政府工作中都发挥着巨大的作用。

结语

当今社会，无论是工作、学习还是日常生活，人们都无法离开计算机网络和通信技术。正式因为这些技术的广泛运用，才使得当今人们的生活水平提升。目前计算机网络和通信技术的发展已经达到了相当的水平，但我们不能停止探索，随着人们对生活质量的要求不断提高，一些对于通信技术的新的要求被提出，如果有一天这些要求能被满足，也将成为一个巨大的跨越，并为人们的生活提供更多的帮助。

参考文献

[1]向立莉.试论计算机控制中的网络与通信技术[J].数字技术与应用，2014（06）.