物聯網系統中的計算機通信及其檢測技術

張莉萍

（長江職業學院 湖北 武漢 430000）

1 引言

信息時代，計算機能夠傳輸信息、儲存信息、搜索信息，是人們生產和工作的重要工具。隨著社會的發展、計算機技術的革新，人們對信息傳輸提出了更高要求，如保證信息傳輸的安全，避免信息傳輸出現差錯。在計算機通信中，這兩個問題一直存在，只有加快研究速度，緩解或解決問題，才能使計算機通信技術得以更好的發展。在分析計算機通信安全技術前，要了解物聯網體系結構和通信方式。

2 物聯網系統中通信技術的核心技術

物聯網通信的核心技術有3個，第1個是射頻識別技術，第2個是云計算，第3個是網絡通信技術。

物聯網通信技術中，最具代表性的技術就是射頻識別。在物聯網系統中，射頻識別技術是通信的基礎，起到關鍵作用。射頻識別技術主要用在大型購物場所，因為射頻識別技術的作用是識別信息和傳輸信息。

云計算是大家所熟悉的一種技術，云計算可以統一管理不同設備的信息，還可以讓信息實現異地、不同設備的共享，云計算不被地點、設備所局限。通過云計算技術，可以讓所需信息得到有效的整合，還能共享重要信息。云計算技術應用于多個領域。

網絡通信技術也是最重要的技術，它能助推通信技術不斷發展。網絡通信技術也是物聯網系統的核心，是物聯網系統中最不可缺少的部分。網絡通信技術分為有線和無線兩種，網絡通信技術中的M2M技術被大范圍使用，以太網、無線移動通信網絡、智能機器人、中間件都使用網絡通信技術。

網絡通信技術的關鍵技術有3種，第1種是Zig Bee網絡，第2種是WiFi網絡，第3種是TD-LTE網絡。Zig Bee網絡能訪問物理層和控制層，主要功能是搜集、接收、傳輸、整合數據信息。Zig Bee網絡具有一定的優勢，能讓網絡結構實現自我修復，還能讓網絡結構具有更高的穩定性，提升網絡結構的適應性。Zig Bee網絡主要應用在距離短、對傳輸速度要求不高的設備上。TD-LTE網絡傳輸數據信息速度非常快，是規模最大的數據網絡，主要用于對傳輸速度具有一定要求的設備上。TD-LTE網絡還能與智能天線互相融合，減少干擾，讓低通信的切換更簡單。對于傳輸數據來說，TD-LTE網絡更加穩定。WiFi網絡是將有線信號切換到無線信號，為用戶傳輸信息數據，這種網絡的使用范圍最廣，還方便組網，用戶隨時切換設備，能做到立刻連接信號，立刻退出信號，在居民家中、工廠作業、企業內部都使用WiFi網絡。

3 物聯網系統中的計算機通信技術

3.1 物聯網體系結構

物聯網簡稱IOT，物聯網通過各種信息傳感器，采集光、電等信息，在采集需要實時監控的物體時，需要連接和互動，通過網絡的接入，讓人與物、物與物之間存在聯系，可以說，物聯網是一個承載信息的工具。物聯網體系結構沒有公認的體系架構，最為普遍的架構分為感知層、網絡層和應用層。感知層是物聯網感知的基礎，也是這3層結構中的最底層，主要負責采集數據。網絡層負責傳輸信息，網絡層能做到雙向傳遞和控制。應用層主要負責處理信息。網絡層是感知層和應用層的連接帶，網絡層需要把從感知層獲取的信息，及時、安全、無誤地傳送到應用層，網絡層需要根據需求開展信息處理工作。網絡層主要包括核心網、傳輸網、業務網、接入網絡和網管系統、業務支撐系統[1]。網絡層的接入網能實現信息接入，網絡層的傳輸網能實現信息傳送，網絡層能做到信息交互和信息共享，并能管理感知設備，因此，網絡層非常重要。

3.2 物聯網系統中計算機通信方式

物聯網系統中的計算機通信方式共有兩種，第1種是串行通信，第2種是并行通信。串行通信的傳輸方式需要連接一根數據鏈，用這一根數據線每次只傳輸一位，每一位所需時間的長度來傳輸信息，串行通信主要應用在主機和外部設備、主機內部系統中。要實現串行通信，不需要太多麻煩程序，只需數據線就能實現信息交換。串行通信具有節省成本、傳輸線少、提高傳送效率的特點。并行通信依靠信道、電流等方式來實現終端間的信息傳輸，并行通信與串行通信不同，并行通信可以使用多條數據線傳輸數據，每次都能做到一條信息多條數據線同時傳送。并行傳輸具有很多優點，能讓傳輸速度更快、傳輸效率更高。不過，并行通信抗干擾能力不強，因此，并行通信大多數都用在實時、短距離的信息傳輸，在需要實時傳輸、迅速傳輸的工作場景中，經常能見到并行通信[2]。

4 物聯網系統中的計算機通信質量檢測

計算機通信過程中，使用差錯檢測技術，可以讓通信的質量提高。這是因為，使用差錯檢測技術能削弱噪音、信號等因素帶來的影響，提高通信效率和質量。在信息通信中，主要通過檢驗碼實現差錯技術，差錯技術主要有兩大類方法，一個是奇偶校驗，另一個是分組校驗。

4.1 奇偶校驗

奇偶校驗有兩種類型，一種是奇校驗，一種是偶校驗。傳輸的二進制代碼中，“1”可能是奇數還可能是偶數，如果是奇數，就是奇校驗，如果是偶數就是偶校驗。奇校驗是用的最多、最方便的校驗方法，因為奇校驗只需要數據、異門就能實現。第一，需要使用調解器，把需傳輸的信息轉換成字符串集；第二，用監督碼識別信息字符串，這需要在字符集中的信息碼上完成；第三，校驗是否是奇數，這就是奇校驗的檢驗方法。上述3個規則也適用于通信接收、處檢測和判斷數據準確度。奇校驗通過這種檢驗方式，判斷信息在傳輸過程中是否受到影響[3]。然而，奇校驗也存在弊端，奇校驗的檢測方式只能判斷奇錯誤，在計算機通信中，不僅有奇錯誤，還有偶錯誤。在通信中，為避免奇錯誤和偶錯誤，使用奇校驗進行檢測時，還可以同時使用偶校驗，兩種檢驗方法共同使用，讓信息傳輸質量增高。偶校驗同奇校驗的檢測過程是一樣的，都是檢測實際數據中“1”是奇數還是偶數，如果實際數據中的“1”是偶數，校驗位就是0，就能保證所要傳輸的數據符合偶校驗的要求。

4.2 分組校驗

分組校驗的檢測對象是數據，檢測方式是數據塊，通過對數據塊的檢驗，達到檢驗信息的目的。第一，把通信終端里需要傳輸的數據轉化成多個數據塊集；第二，通過計算得出數據會計的附加校驗數據塊；第三，信息接收端接受數據塊、校驗數據塊[4]。

信息接收端的檢驗方式也是如此，通過相同的方法，轉化出多個數據塊集，再計算出校驗數據塊，并檢驗數據塊，如果驗證結果成功，就證明信息傳遞無失誤，信息完好；如果驗證失敗，就證明信息傳輸過程中受到影響，信息出現錯誤。

5 計算機通信安全檢測

計算機通信技術的高質量傳輸是通信的基礎保障，信息的安全傳輸是計算機通信技術的根本保障[5]?，F階段，為了保障通信安全，廣泛采用加密技術、防火墻技術等。目前，防火墻是使用最廣泛的安全防護技術，防火墻更像是一種隔離技術，能對計算機通信起到保護作用。如果防火墻被繞過、被破壞攻破，病毒侵入到計算機中，就可以使用檢測技術，用入侵檢測技術檢測病毒，并讓計算機內自行切斷連接、發出預警、反擊病毒[6]。

入侵系統檢測可以識別外部入侵的用戶、病毒等。入侵檢測技術分為兩種：第1種是檢測誤入入侵的技術；第2種是檢測異常入侵的技術。檢測誤入的入侵檢測技術又叫做特征檢測，特征檢測可以分析入侵行為，通過對入侵行為的分析建立模型，這個模型可以顯示入侵特征，從入侵特征中匹配搜索，如果能在計算機網絡通信中搜索到，這種入侵行為就是攻擊行為。這種特征檢測能檢測出已知的攻擊，對新型攻擊不能及時檢測到，對已知攻擊變異后的攻擊也不能達到精準檢測[7]。

檢測異常入侵的技術是通過對比的方式進行檢測。首先，檢測技術認定入侵的病毒或攻擊的活動和計算機用戶活動不一致；其次，建立計算機用戶正?；顒拥哪Ｐ?，從模型中分析特征；再次，統計出與正常模型活動特征不同的地方；最后，判定結果，如果違反了統計所得出的規律，就是入侵、攻擊或病毒。

這種檢測方式能檢測未知的病毒和攻擊行為，還能檢測出更復雜的病毒。不過，許多入侵活動或者病毒都能做到與正常模型的活動特征相同，這種情況下，很難監測出入侵行為。

6 結語

綜上所述，通過介紹物聯網系統中計算機通信方式和物聯網體系結構，簡述奇校驗、偶校驗、分組校驗方式和計算機通信的安全檢測方式，了解物聯網系統中的計算機通信及檢測技術。檢測技術中差錯檢測是防止信息傳輸中出現錯誤，安全檢測是避免信息被攻擊、被干擾。差錯檢測用來提升通信質量，安全檢測用來保護通信安全。如需使用檢測技術，可以根據實際情況，采取不同的檢測技術，要對檢測技術的優勢和劣勢有一定的了解，并選擇符合檢測技術的場景進行檢測，保證通信的安全，避免通信中出現差錯。