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試分析單片機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的通信應(yīng)用論文
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)得以推廣與發(fā)展。該文以基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)概述作為出發(fā)點(diǎn)，分析了單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用研究中存在的一些問題，并針對(duì)問題從實(shí)施CP協(xié)議、身份認(rèn)證保護(hù)用戶安全和利用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等方面探討了優(yōu)化單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用研究的途徑。以期為促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、穩(wěn)定發(fā)展提供一些參考和意見。
伴隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代通訊技術(shù)在我國(guó)得到快速發(fā)展。特別是作為現(xiàn)代通訊技術(shù)的重要組成部分之一的基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)在我國(guó)得以迅猛發(fā)展。
就目前現(xiàn)代通訊技術(shù)而言，我國(guó)現(xiàn)代通訊技術(shù)逐漸向基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)方向發(fā)展，總體發(fā)展前景較為可觀。比如，微型計(jì)算機(jī)是我國(guó)現(xiàn)代通訊技術(shù)得以不斷發(fā)展的具體表現(xiàn)，并在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，為單片機(jī)與網(wǎng)路通訊技術(shù)的研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與技術(shù)保障。
1 基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)概述
1.1 SOA構(gòu)架模型
作為傳統(tǒng)構(gòu)架模型的重要組成部分之一的SOA模型，其研究原理主要依托于用戶自身需求作為單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用研究的方向，將互聯(lián)網(wǎng)分開部署，相關(guān)技術(shù)人員和研發(fā)人員對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行調(diào)試，并將單片機(jī)開發(fā)原理應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中。將SOA構(gòu)架模型作為基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)領(lǐng)域，其目的是幫助用戶保障網(wǎng)絡(luò)安全與穩(wěn)定運(yùn)行。
SOA構(gòu)架模型實(shí)施的目標(biāo)是幫助研發(fā)人員解決互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)問題，比如無線信號(hào)傳輸問題、數(shù)據(jù)安全問題、數(shù)據(jù)信號(hào)連接網(wǎng)問題等。一旦互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)和數(shù)據(jù)安全問題得到保障，基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的移動(dòng)終端不僅可以滿足用戶的需求，保障用戶電腦的安全，還可以為進(jìn)一步解決單片機(jī)互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)技術(shù)中出現(xiàn)的問題提供更多的服務(wù)與幫助。
21世紀(jì)是一個(gè)全球化、信息化和經(jīng)濟(jì)化的時(shí)代，隨著集成電路技術(shù)在單片機(jī)開發(fā)技術(shù)中的應(yīng)用，基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)在我國(guó)的貿(mào)易、科技領(lǐng)域發(fā)展較為迅速。單片機(jī)仿真技術(shù)的開發(fā)原理是依托于集中解決機(jī)器和多類I/O暫停系統(tǒng)的技術(shù)原理，集中解決機(jī)器和多類I/O暫停系統(tǒng)的硅片，將仿真技術(shù)的數(shù)據(jù)存放在硅片上，進(jìn)而建立一個(gè)系統(tǒng)化、全面化、層次化的仿真開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)。而SOA構(gòu)架模型正是利用了單片機(jī)仿真技術(shù)和通訊技術(shù)原理將基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)進(jìn)行放大，從而促進(jìn)單片機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。
1.2 光纖通訊技術(shù)
光纖通訊技術(shù)始于20世紀(jì)70年代，并在之后得以迅速發(fā)展。相較于藍(lán)牙技術(shù)而言，光纖通信技術(shù)的傳播速度是藍(lán)牙技術(shù)兩倍，由最初的10Mb/s發(fā)展到現(xiàn)今的10Tb/s。由此可見，我國(guó)的光纖通信技術(shù)在近幾年得到快速發(fā)展，其信息傳輸容量呈現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)。光纖通訊技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢(shì)，比如重量輕、光纖尺寸小、信號(hào)強(qiáng)、干擾弱、保密功能強(qiáng)等等。光纖通訊技術(shù)使用的通訊設(shè)備材料來源較為豐富，主要采用有色金屬銅體材質(zhì)，便于工作人員進(jìn)行鋪設(shè)和運(yùn)輸工作。
除此之外，光纖通訊設(shè)備的光纜線使用壽命較長(zhǎng)，并且適用于自然環(huán)境惡劣的地方，適應(yīng)性強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)光纖、用光節(jié)點(diǎn)代替電接點(diǎn)是我國(guó)光纖通信技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。用光節(jié)點(diǎn)代替電接點(diǎn)可以擴(kuò)充寬帶的最大化，以光節(jié)點(diǎn)作為通訊信息傳輸?shù)挠行лd體，促使通信信息的高效傳輸功能的實(shí)現(xiàn)。以光節(jié)點(diǎn)作為通訊信息傳輸?shù)挠行лd體是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，也是實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)原理的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的途徑之一。
2 單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的通訊應(yīng)用研究中存在的問題
2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理較為復(fù)雜 在單片機(jī)技術(shù)理論進(jìn)行研究的過程中，要運(yùn)用任意存放機(jī)器設(shè)備的協(xié)調(diào)技術(shù)，保證單片機(jī)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架模型在模擬平面得以正常施展，調(diào)節(jié)電能路徑。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用不但可以減少單片機(jī)的成本，節(jié)約研發(fā)費(fèi)用和時(shí)間成本，還可以減低生產(chǎn)單片機(jī)的設(shè)定風(fēng)險(xiǎn)。基于單片機(jī)原理的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)設(shè)計(jì)原理主要依托于CPU外圍設(shè)備放入統(tǒng)一芯片中，研發(fā)人員以縮小計(jì)算機(jī)龐大系統(tǒng)的手段達(dá)成集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目的。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理方式不恰當(dāng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性是單片機(jī)在與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的最大障礙問題。就單從單片機(jī)設(shè)計(jì)原理而言，單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)結(jié)合的協(xié)議主要包括網(wǎng)絡(luò)物理層相關(guān)協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層相關(guān)協(xié)議、物理層與數(shù)據(jù)鏈路層之間的協(xié)議等。單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議需要借助以太網(wǎng)RTL8019AS型號(hào)控制器實(shí)現(xiàn)，而以RTL8019AS型號(hào)的以太網(wǎng)作為單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的程序之一，其操作步驟較為復(fù)雜，技術(shù)性較強(qiáng)。因此就整個(gè)單片機(jī)技術(shù)而言，其操作程序要求較高。
就單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用而言，需要研發(fā)人員在考慮程序問題的同時(shí)考慮TCP IP協(xié)議和ICMP協(xié)議的兼容性，防止研發(fā)人員在操作過程中由于重要問題的疏忽而耽擱時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致工作效率的低下以及網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)技術(shù)的質(zhì)量水平不高等現(xiàn)象。
2.2 網(wǎng)絡(luò)通訊的安全性較差
就我國(guó)網(wǎng)絡(luò)通訊分布和管理特帶而言，具有分布不均勻、安全防范措施不當(dāng)?shù)攘觿?shì)。比如我國(guó)大型通訊網(wǎng)絡(luò)(電信、網(wǎng)通等)為保障用戶安全以及信號(hào)傳輸?shù)姆�(wěn)定性而采取一定的防范措施，如安全認(rèn)證、防火墻設(shè)備等。但是咖啡館、商場(chǎng)以及一些大型娛樂場(chǎng)所的熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)沒有配備專業(yè)的設(shè)備管理，并且由于管理人員管理素質(zhì)水平低下導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性得不到有效保障，進(jìn)一步阻礙了我國(guó)熱點(diǎn)通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
根據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告顯示，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)通訊中一半以上的熱點(diǎn)應(yīng)用存在安全隱患因素，一小部分的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用沒有進(jìn)行身份認(rèn)證，從而導(dǎo)致我國(guó)大部分網(wǎng)絡(luò)處于一個(gè)“裸奔”狀態(tài)。
而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)腳步的加快，非法人員掌握的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平得以逐漸提升。因此大量非法人員利用掌握的計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷破壞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并采取非法手段以及不正當(dāng)方式入侵用戶電腦竊取用戶數(shù)據(jù)信息資料以及個(gè)人隱私。從而嚴(yán)重的安全威脅計(jì)算機(jī)用戶個(gè)人電腦，不利于計(jì)算機(jī)健康穩(wěn)定運(yùn)行。
3 優(yōu)化單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用的解決途徑
3.1 利用電子設(shè)備實(shí)施CP IP協(xié)議簡(jiǎn)化
簡(jiǎn)化協(xié)議作為優(yōu)化單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用的途徑之一，不僅可以起到降低中心電路的設(shè)計(jì)難度的作用，還可以達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度的目的。以電子設(shè)備簡(jiǎn)化IP CP協(xié)議這種措施的實(shí)質(zhì)是利用MCU內(nèi)部芯片達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度的目的。其實(shí)施途徑主要依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員將單片機(jī)MCU內(nèi)部芯片與互聯(lián)網(wǎng)通訊設(shè)備進(jìn)行有效銜接，使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)通訊光纖技術(shù)，并利用光纖技術(shù)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)撥號(hào)的功能。
利用網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備簡(jiǎn)化TCP IP 協(xié)議具有降低程序操作難度和提高芯片運(yùn)行速度的等方面的優(yōu)勢(shì)。IP TCP協(xié)議與MCU內(nèi)部芯片之間網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度需要保持一致，以免出現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)不能有效統(tǒng)一的情況，進(jìn)而影響單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究效果。
3.2 利用身份認(rèn)證保護(hù)用戶安全
就交互式和開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言，其網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資料需要管理人員提高自身管理意識(shí)，加強(qiáng)身份認(rèn)證保護(hù)措施，提高用戶網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性。比如采用802.1 X 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證或者EAP-FAST身份驗(yàn)證方式對(duì)用戶計(jì)算機(jī)進(jìn)行加密處理密匙和安全定位，為保障用戶數(shù)據(jù)信息的安全與穩(wěn)定提供保障。采用802.1 X 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證或者EAP-FAST身份驗(yàn)證內(nèi)容主要包括用戶信息訪問權(quán)限、物理地址、標(biāo)準(zhǔn)802.H驗(yàn)證機(jī)制、木馬軟件截獲等。
3.3 利用單片機(jī)控制網(wǎng)卡
加強(qiáng)單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用安全防范技術(shù)的關(guān)鍵因素是利用單片機(jī)控制網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。利用單片機(jī)控制網(wǎng)卡這種方式的目的是提高網(wǎng)絡(luò)接口的穩(wěn)定性和安全性，其實(shí)施流程主要依托于路由器找尋ISA接口，將網(wǎng)卡與ISA接口進(jìn)行有效連接，防止網(wǎng)卡信號(hào)傳輸不穩(wěn)定。比如遠(yuǎn)程客戶端就是利用路由器原理實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)程序與物理幀格式之間的自由轉(zhuǎn)換，提高單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的時(shí)效性和針對(duì)性，促使網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)相互交換的實(shí)現(xiàn)。
3.4 制定和實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全制度
制定和實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全制度是保障計(jì)算機(jī)單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用的前提條件。創(chuàng)新計(jì)算機(jī)病毒防范技術(shù)是提高單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用運(yùn)轉(zhuǎn)能力主要途徑之一，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)的開發(fā)，并根據(jù)國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)的現(xiàn)狀制定、實(shí)施相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全制度，為確保單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)提供制度保障。
4 結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用技術(shù)在我國(guó)得以普遍推廣與發(fā)展。相比國(guó)外通訊技術(shù)而言，我國(guó)現(xiàn)代化通訊設(shè)備技術(shù)還不夠成熟，還處于發(fā)展的初步階段。因此國(guó)家需要引入國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用融合。
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