实验6 局域网协议的设置
7.1实验背景知识
要实现网络间的正常通信就必须选择合适的通信协议，否则就会造成网络的接入速度太慢，工作不稳定，甚至根本无法接通。这些不同协议的选择又要根据不同的操作系统而定，因为不同的操作系统使用的网络通信协议可能不同。
目前常见的通信协议主要有：NetBEUI、IPX/SPX、NWLink、TCP/IP。在这几种协议中用得最多、最为复杂的当然还是TCP/IP协议，最为简单的是NetBEUI协议，它简单得不需要任何设置即可成功配置。在这些协议中，并不需要全部在一个系统中安装，具体要安装哪些，一方面受所使用的操作系统限制，另外也要根据具体的网络环境而定。
7.1.1 NetBIOS
NetBIOS是一种最传统的名称解析服务（或称“NetBIOS协议”）。NetBIOS名称空间是单层的，这意味着在一个网络内只能使用一次该名称。这些名称是在计算机启动、服务开始或用户登录时动态注册的。NetBIOS名称可以注册为唯一名称或组名。
在较早版本的Windows NT中，所有网络服务都只使用NetBIOS名称注册。而对于Windows 2000以后的系统，绝大多数网络服务都将在DNS中注册，而且以前的网络命令行应用程序（如各种net命令）也使用NetBIOS名称来访问这些服务。其他基于NetBIOS的计算机（如Windows for Workgroups、LAN Manager和LAN Manager for UNIX主机）也使用NetBIOS名称。
在Windows 2000之前，所有基于MS-DOS和Windows的操作系统都需要NetBIOS命名接口来支持网络功能。在Windows 2000发布之后，计算机的网络连接就不再需要对NetBIOS命名接口的支持，因为在Windows 2000以后系统中，NetBIOS协议已集成到了TCP/IP协议中，原来NetBIOS协议的功能也就可以由TCP/IP协议完成了。
7.1.2 NetBEUI协议
NetBEUI协议的全称是：NetBIOS Extend User Interface，即用户扩展接口。它是由IBM 公司于1985年开发的，是一种体积小、效率高、速度快的通信协议，同时它也是微软公司最为喜爱的一种协议。它主要适用于早期的微软操作系统如：DOS、LAN Manager、Windows 3.x和Windows for Workgroups，但微软公司在Windows 9X和Windows NT中仍把它视为固有缺省协议，由此可见它并不是“多余”的，而且在有的操作系统中连网还是必不可少的，如在用Windows 9X和Windows ME组网进入NT网络时不能仅用TCP/IP协议，还必须加上NetBEUI协议，否则就无法实现网络连通。
因为NetBEUI的出现比较早，也就有它的局限性，NetBEUI是专门为几台到百余台计算机所组成的单段网络而设计的，它不具有跨网段工作的能力，也就是说它不具有“路由”功能，如果在一台服务器或工作站上安装了多个网卡作网桥时，将不能使用NetBEUI作为通信协议。
7.1.3 TCP/IP协议
TCP/IP协议是目前最常见、应用最广的一种网络通信协议，如微软公司的Windows系统、各种UNIX和Linux系统，以及连接全球的Internet等都使用这一协议。可以说TCP/IP 协议是计算机世界的一个通用“语言”。TCP/IP 是一种可路由协议，它采用一种分级的命名规则，通过给每个网络节点配置一个IP 地址、一个子网掩码、一个网关和一个主机名，使得它可以很容易地确定网络和子网段之间的关系，获得很好的网络适应性、可管理性和较高的网络带宽使用效率。但同时，TCP/IP 协议的配置和管理比NetBEUI 和IPX/SPX协议更
复杂。NetBEUI和IPX/SPX及其兼容协议在使用时都不需要进行配置，而TCP/IP 协议在使用时首先要进行复杂的设置。网络节点的“四要素”（IP地址、子网掩码、默认网关和主机名）设置起来非常复杂，对于一些初级网络用户来说十分不便。
（1）IP地址。由网络地址和主机地址两部分组成。一个完整的IP 地址由32位（bit）二进制数组成，每8位（1个字节）为一个段（Segment），共4段，段与段之间用“.”号隔开。为了便于应用，IP 地址在实际使用时并不直接用二进制，而是用大家熟悉的十进制数表示，如192.168.0.1等。
（2）子网掩码。它是被用来界定IP 地址的哪些部分是网络地址，哪些部分是主机地址，以及在多网段环境中对IP地址中的网络地址部分进行扩展。
（3）网关。它是将两个使用不同协议的网段连接在一起的设备。它的作用是对两个网段中使用不同传输协议的数据进行相互的翻译转换，使两种网络可以实现相互通信。如运行TCP/IP协议的Windows NT用户要访问运行IPX/SPX 协议的NetWare 网络资源时，则必须由网关作为中介。
（4）主机名。IP地址完全可以区别网络中主机的身份，但IP地址不容易记忆，操作起来也不方便，所以TCP/IP协议又采用了主机名这一参数，给每个主机赋予一个有意义的名称，如“Server”。在网络中，主机名和它的IP地址一一对应。
7.1.4 IPX/SPX协议
IPX/SPX协议是NOVELL公司为了适应网络的发展而开发的通信协议，主要使用的就是NOVELL公司的NetWare系统。IPX/SPX协议的体积比较大，但它在复杂环境下有很强的适应性，同时它也具有路由功能，能实现多网段间的跨段通信。IPX/SPX协议的工作方式较简单，不需要任何配置，它可通过网络地址来识别自己的身份。在整个协议中IPX是NetWare底层的协议，只负责数据在网络中的移动，并不保证数据传输是否成功，而SPX 在协议中负责对整个传输的数据进行无差错处理。
7.2 实验目的
掌握局域网中常用网络协议的配置方法。
7.3 实验设备及环境
服务器或PC机一台，每4人一组。
7.4 实验内容及步骤
完成Windows Server 2003系统配置之后，应继续完成网络配置，以保证服务器在网络中能够被正常访问并发挥作用。
7.4.1 配置TCP/IP协议
TCP/IP协议是用于计算机通信的一组协议，是默认的广域网协议。它提供跨越多种Internet的通信的功能，通常称为“TCP/IP协议族”。该协议是20世纪70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以其为基础组建的Internet是目前国际上规模最大的计算机网络。正因为Internet的广泛使用，使得TCP/IP协议成了事实上的标准。之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为其中包括了如下多个协议。
（1）TCP（Transport Control Protocol）：传输控制协议。
（2）IP（Internetworking Protocol）：网间网协议。
（3）UDP（User Datagram Protocol）：用户数据报协议。
（4）ICMP（Internet Control Message Protocol）：Internet控制信息协议。
（5）SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）：简单邮件传输协议。
（6）SNMP（Simple Network manage Protocol）：简单网络管理协议。
（7）FTP（File Transfer Protocol）：文件传输协议。
（8）ARP（Address Resolation Protocol）：地址解析协议。
默认情况下，系统会自动安装TCP/IP协议。但是需要对其进行合理的配置，以适应网络和使用需要。配置TCP/IP协议主要包括配置IP地址、DNS地址、WINS地址，以及相关选项，操作步骤如下。
1.右击“网上邻居”图标，选择快捷菜单中的“属性”选项，打开“网络连接”窗口，其中显示服务器上已经安装的网卡数量及其连接状态。
2.选择要使用的本地连接，双击打开其状态对话框，如图7.1所示。其中可以看到网络已经连通的持续时间和已经发送及接收的数据量，并且可以对该网卡执行禁用操作。
图7.1 本地连接状态
3.单击“属性”按钮，显示“本地连接属性”对话框，如图7.2所示。在“此连接使用下列项目”列表框中显示已经安装TCP/IP协议。
图7.2本地连接属性
4.选择“Internet协议（TCP/IP）”选项，单击“属性”按钮显示“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框，如图7.3所示，在其中可以设置该网卡的IP地址和DNS地址。一般情况下，服务器的IP地址要求固定。因为服务器本身承载多项为本地网络服务的功能，要确保其他客户机能与服务器通信或使用这些功能。
图7.3 TCP/IP属性
5.选择“使用下面的IP地址”单选按钮，并在“IP地址”和“子网掩码”文本框中输入用于连通网络的IP地址和子网掩码，在“默认网关”文本框中输入本地路由器IP地址或本机IP地址，如图7.4所示。
图7.4 设置IP地址
6.选择“使用下面的DNS服务器地址”单选按钮，并在下面的文本框中输入DNS服务器的IP地址，如图
7.5所示。如果有特殊要求，可以单击“高级”按钮，打开“高级TCP/IP 设置”对话框，如图7.6所示。
图7.5 设置DNS服务器地址
图7.6高级TCP/IP设置
7.在“IP设置”选项卡中可以为该连接添加多个IP地址和网关，如图7.7所示，这样可以连接多个处于不同网段的网络。
图7.7 IP设置选项卡
8.在“DNS”选项卡中可以添加并排序DNS服务器地址，还可以根据使用情况设置相关选项，如图7.8所示。
图7.8 DNS选项卡
9.在“WINS”选项卡中可以设置WINS服务器地址和WINS服务的相关选项，如图7.9所示。
图7.9 WINS选项卡
10.在“选项”选项卡中可以设置服务器安全选项，如图7.10所示。单击“属性”按钮，显示“TCP/IP筛选”对话框。选择“启用TCP/IP筛选（所有适配器）”单选按钮，并在其下的选项组中添加允许的TCP端口号、UDP端口号和IP协议等，如图7.11所示。
图7.10 选项选项卡
图7.11 TCP/IP筛选
11.连续单击“确定”按钮返回，完成TCP/IP协议的设置。
7.4.2 安装其他协议
一般情况下，系统默认安装的TCP/IP协议能够满足Internet或局域网的一般使用要求。但是有时出于特殊的使用要求或网络环境，需要安装其他协议。例如，如果需要连接到NOVELL网络中，则需要添加IPX/SPX协议；如果局域网控制软件的使用需要通过NETBIOS 通信来完成，则需要添加NetBEUI协议等。
在服务器上安装其他协议的操作步骤如下。
1.选择要安装其他协议的本地连接，在其“本地连接属性”对话框中单击“安装”按钮，如图7.12所示。
图7.12 本地连接属性
2.显示如图7.13所示的“选择网络组件类型”对话框，选择“协议”选项。单击“添加”按钮，显示“选择网络协议”对话框。在下拉列表框中列出了可供安装的网络协议类型，选择要安装的协议类型。单击“确定”按钮，如图7.14所示。如果要安装未列出的协议类型，可以手动提供该协议的位置并安装。
图7.13选择网络组件类型
图7.14选择网络协议
3.在“本地连接属性”对话框中可以看到该网络协议已经安装成功，如图7.15所示。单击“属性”按钮，然后设置该网络协议的相关选项，如图7.16所示。
图7.15 本地连接属性
图7.16 设置网络协议
7.4.3 设置计算机名、工作组及域
在安装Windows Server 2003系统时，已经指定了计算机名及其所属的工作组。如果因为计算机设置IP地址或网络配置要求，需要更改服务器的计算机名及其所属的工作组，或者需要将服务器加入到已经存在的域中，则执行如下操作。
1.右击“我的电脑”图标，选择快捷菜单中的“属性”选项，显示“系统属性”对话框，如图7.17所示。
2.打开“计算机名”选项卡，可以查看服务器的计算机名及其所属的工作组名，如图7.18所示。
图7.17系统属性
图7.18 计算机名选项卡
3.如果要使计算机加入到域，则单击“更改”按钮，显示“计算机名称更改”对话框，单击“域”按钮，填入要加入域的名称，如图7.19所示，点击“确定”。
图7.19 加入域
4.如果成功加入域，计算机重新启动后，最后显示如图7.20所示。
图7.20 成功加入域
7.5 思考题
1. 常用的网络协议有哪些？
2. 如何配置TCP/IP协议？
常用网络通信协议简介 常用网络通信协议 物理层: DTE(Data Terminal Equipment):数据终端设备 DCE(Data Communications Equipment):数据电路端接设备 #窄宽接入: PSTN ( Public Switched Telephone Network )公共交换电话网络 ISDN(Integrated Services Digital Network)ISDN综合业务数字网 ISDN有6种信道: A信道 4khz模拟信道 B信道 64kbps用于语音数据、调整数据、数字传真 C信道 8kbps/16kbps的数字信道，用于传输低速数据 D信道 16kbps数字信道，用于传输用户接入信令 E信道 64kbps数字信道，用于传输内部信令 H信道 384kbps高速数据传输数字信道，用于图像、视频会议、快速传真等. B代表承载， D代表Delta. ISDN有3种标准化接入速率: 基本速率接口(BRI)由2个B信道，每个带宽64kbps和一个带宽16kbps的D信道组成。三个信道设计成2B+D。 主速率接口(PRI) - 由很多的B信道和一个带宽64Kbps的D信道组成，B信道的数量取决于不同的国家: 北美和日本: 23B+1D, 总位速率1.544 Mbit/s (T1) 欧洲，澳大利亚:30B+2D,总位速率2.048 Mbit/s (E1) FR(Frame Relay)帧中继
X.25 X.25网络是第一个面向连接的网络,也是第一个公共数据网络. #宽带接入: ADSL:(Asymmetric Digital Subscriber Line)非对称数字用户环路 HFC(Hybrid Fiber,Coaxial)光纤和同轴电缆相结合的混合网络 PLC:电力线通信技术 #传输网: SDH:(Synchronous Digital Hierarchy)同步数字体系 DWDM:密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能(例如，达到最小程度的色散或者衰减)。 #无线/卫星: LMDS:(Local Multipoint Distribution Services)作区域多点传输服务。这是一种微波的宽带业务，工作在28GHz附近频段，在较近的距离双向传输话音、数据和图像等信息。 GPRS:(General Packet Radio Service)通用分组无线服务技术。 3G:(3rd-generation，3G)第三代移动通信技术 DBS:(Direct Broadcasting Satellite Service)直播卫星业务 VAST: 协议:RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5等。 RS-232:是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries
IEEE802.3局域网协议 IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite） 简介 以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小MAC 帧大小的限制。该限制极大的降低了其高速传输的有效性。因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。 传输速率 当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种： 10 Mbps －10Base-T 以太网 100 Mbps －快速以太网 1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z） 10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae 本文我们主要讨论以太网的总体概况。有关快速以太网、千兆位以太网以及10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。 基本组成 以太网系统由三个基本单元组成： 物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号； 介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道； 以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。 在所有IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和MAC －客户端子层。IEEE 802.3 物理层对应于I SO 物理层。 MAC 子层有两个基本职能： 数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。 介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。 介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种： 逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口，其中LLC 由IEEE 802.2 标准定义。
上海安标电子有限公司 ——PC39A接地电阻仪通信协议 通信协议： 波特率：9600数据位：8校验位：无停止位：1 上位机(计算机)： 字节号 1 2 3 4 5 6 7 8 意义ID Command 数据地址V alue CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，读：3或4，写：6 3 数据地址：2个字节，寄存器地址，读从100开始，写从200开始 4 V alue：2个字节，读：个数（以整型为单位），写：命令/ 数据（以整型为单位） 5 CRC：计算出CRC 下位机（PC39A）： 读数据，若正确 字节号 1 2 3 3+N (N=个数*2) 3+N+1 3+N+2 意义ID Command=3 / 4 数据个数数据CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，收到的上位机命令 3数据个数：1个字节，返回数据个数（以字节为单位） 4 V alue：N个字节，是返回上位机的数据 5 CRC：计算出CRC 写命令，若正确 返回收到的数据： 若错误 字节号 1 2 3 4 5 意义ID Command 数据CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，收到的上位机命令或上0x80, 如收到3，返回0x83 3数据：1个字节，错误的指令 错误指令 1:表示command不存在 2:表示数据地址超限 4 CRC：计算出CRC
例如读PC39A 电流数据: 机器地址为12,电流的数据地址100，数据为15.45(A) （一个整型数据） 主机： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x03 0x0064 0x0001 CRC_H CRC_L 10进制 12 3 100 1 CRC_H CRC_L 从机返回 如正确： ID Command 数据个数（以字节为单位） V alue CRC 16进制 0x0c 0x03 0x002 0x0609 CRC_H CRC_L 10进制 12 3 2 1545 CRC_H CRC_L 如错误： ID Command 数据 CRC 16进制 0x0c 0x83 0x02 CRC_H CRC_L 10进制 12 131 2 CRC_H CRC_L 例如发PC39A 启动命令: 机器地址为12,命令的地址200，数据为25000（25000表示启动） 主机： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x06 0x00c8 0x61a8 CRC_H CRC_L 10进制 12 6 200 25000 CRC_H CRC_L 从机返回 如正确： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x06 0x00c8 0x61a8 CRC_H CRC_L 10进制 12 6 200 25000 CRC_H CRC_L 如错误： ID Command 数据 CRC 16进制 0x0c 0x86 0x02 CRC_H CRC_L 10进制 12 134 2 CRC_H CRC_L 0011 10000110 错误码0x83 功能码0x06错误码0x86
一：串口 串口是串行接口的简称，分为同步传输（USRT）和异步传输（UART）。在同步通信中，发送端和接收端使用同一个时钟。在异步通信中，接受时钟和发送时钟是不同步的，即发送端和接收端都有自己独立的时钟和相同的速度约定。 1：RS232接口定义 2：异步串口的通信协议 作为UART的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。图一给出了其工作模式： 图一 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
数据位：紧接着起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指针。表示每秒钟传送的二进制位数。例如资料传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。 3：在嵌入式处理器中，通常都集成了串口，只需对相关寄存器进行设置，就可以使用啦。尽管不同的体系结构的处理器中，相关的寄存器可能不大一样，但是基于FIFO的uart框图还是差不多。
发送过程：把数据发送到fifo中，fifo把数据发送到移位寄存器，然后在时钟脉冲的作用下，往串口线上发送一位bit数据。 接受过程：接受移位寄存器接收到数据后，将数据放到fifo中，接受fifo事先设置好触发门限，当fifo中数据超过这个门限时，就触发一个中断，然后调用驱动中的中断服务函数，把数据写到flip_buf 中。 二：SPI SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。
以太网 Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN p r o t o c o l s a s d e f i n e d i n I E E E802.3s u i t e） 以太网协议是由一组 IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小 MAC 帧大小的限制。该限制极大的降低了其高速传输的有效性。因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中 MAC 帧的最小长度为 512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。 当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种： ?10 Mbps － 10Base-T 以太网 ?100 Mbps －快速以太网 ?1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z） ?10 千兆位以太网－ IEEE 802.3ae 本文我们主要讨论以太网的总体概况。有关快速以太网、千兆位以太网以及 10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。 以太网系统由三个基本单元组成： 1物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号； 2介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道； 3以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。 在所有 IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个 IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和 MAC －客户端子层。IEEE 802.3 物理层对应于 ISO 物理层。 MAC 子层有两个基本职能： ?数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。 ?介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。 介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种： ?逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口，其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。 ?网桥实体，提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。网桥实体由 IEEE 802.1 标准定义。以太网上的每台计算机都能独立运行，不存在中心控制器。连接到以太网的所有工作站都接入共享信令系统，又称为介质。要发送数据时，工作站首先监听信道，如果信道空闲，即可以以太帧或数据包格式传输数据。 每帧传输完毕之后，各工作站必须公平争取下一帧的传输机会。对于共享信道的访问取决于嵌入到每个工作站的以太网接口的介质访问控制机制。该机制建立在载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）基础上。 当以太帧发送到共享信道后，所有以太网接口查看它的目标地址。如果帧目标地址与接口地址相匹配，那么该帧就能被全部读取并且被发送到那台计算机的网络软件上。如果发现帧目标地址与它们本身的地址不匹配时，则停止帧读取操作。 信号如何通过组成以太网系统的各个介质段有助于我们掌握系统拓朴结构。以太网的信号拓朴是一种逻辑拓朴，用来区别介质电缆的实际物理布局。以太网的逻辑拓朴结构提供了一条
常用通信协议汇总 一、有线连接 1.1RS-232 优点：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。 1.2RS-485 RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构，传输距离一般在1~2km以下为最佳，如果超过距离加"中继"可以保证信号不丢失，而且结点数有限制，结点越多调试起来稍复杂，是目前使用最多的一种抄表方式，后期维护比较简单。常见用于串行方式，经济实用。 1.3CAN 最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。一般常用在汽车总线上，可靠性高。 1.4TCP/IP 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。IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。 1.5ADSL 基于TCP/IP 或UDP协议，将抄表数据发送到固定ip，利用电信/网通现有的布线方式，速度快，性能比较可以，缺点是不适合在野外，设备费用投入较大，对仪表通讯要求高。 1.6FSK 可靠通信速率为1200波特，可以连接树状总线；对线路性能要求低，通信距离远，一般可达30公里，线路绝缘电阻大于30欧姆，串联电阻高达数百欧姆都可以工作，适合用于大型矿井监控系统。主要缺点是：系统造价略高，通信线路要求使用屏蔽电缆；抗干扰性能一般，误码率略高于基带。 1.7光纤方式 传输速率高，可达百兆以上；通信可靠无干扰；抗雷击性能好，缺点：系统造价高；光纤断线后熔接受井下防爆环境制约，不宜直达分站，一般只用于通信干线。 1.8电力载波 1.9利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作 为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，不需要线路投资的有线通信方式，但是开发费用高，调试难度大，易受用电环境影响，通讯状况用户的用电质量关系紧密。 二、无线连接 2.1Bluetooth 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低
最熟悉的通信常用的协议你了解吗? 熟悉基本通讯协议 分类:默认栏目 一、TCP／IP： （1）掌握协议的构成成份。 （2）理解OSI模型、TCP/IP模型。 （3）掌握以太网的接入方法，以太网和802.3帧的区别是什么？了解无线以太网无线以太帧的构成。（4）第二层主要设备和工作原理。 （5）掌握IP层主要必须协议、IP编址、理解协议配置步骤。 （6）理解传输和应用层主要协议功能。 二、七号信令 （1）掌握三种信令单元的功能。 （2）信令网组成。 （3）信令点编码。 （4）移动网和信令网的关系。 三、移动网 （1）GSM网络结构、信道、帧。 （2）GSM互联其他网络。 （3）GSM网络组成设备的功能。 （4）GSM的编号。 （5）MSC局数据步骤。 （6）GPRS网络结构。 （7）GPRS协议模型。 （8）GPRS路由管理。 （9）EDGE组网。（在欧洲使用，我们国家没有，所以只是作为了解内容） 第一、网络技术的基础（向移动通信软件开发人员转型的入门阶段）要学习通信协议，我们先从网络技术基础开始学起，这也是传统软件开发人员向移动通信软件开发人员过渡的入门知识，掌握这几个知识点后，你也就基本对计算机通信有个概念了。 在本阶段应该掌握以下知识点： （1）网络协议的概念。 （2）传输模式的种类和它们的区别。 （3）能够描述出OSI（开放系统互连参考模型）的七层。 （4）了解调频、调幅、调相的原理和区别。 （5）知道正交调幅的概念和解决的问题。 （6）知道脉码调制和脉冲幅度调制的区别。（模数转换的两种方式） （7）复用的概念及其主要的三种复用技术是什么？ （8）FDM（频分复用）如何将多个信号组合为一个，又如何分开？FDM和WDM的相似之处和不同之处。（9）TDM（时分复用）的两种类型。TDM如何将多个信号合并成一个，又如何分开？
第五章局域网 练习题 一、选择题 1 局域网的协议结构一般不包括： （A）网络层（B）物理层（C）数据链路层（D）介质访问控制层 (第五章局域网知识点: 局域网的体系结构答案: A ) 2 在下列网间连接器中，在数据链路层实现网络互连。 （A）中继器（B）网桥（C）路由器（D）网关 (第五章局域网知识点: 局域网的扩展答案: B ) 3 在载波侦听和总线访问方法上，CSMA/CD类似CSMA协议。(参考答案) （A）1-坚持式（B）非坚持式（C）p-坚持式（D）都不是 (第五章局域网知识点: IEEE 802.3 标准答案: A ) 4 在令牌环中，令牌是（1）、（2）。 (A)由要发送分组的站产生 (B)在环上流动的特殊位串 (C)由接收站将忙令牌变成空令牌的 (D)由网络监控站维护的 (第五章局域网知识点: IEEE 802.5 标准答案: （B）、（D）) 5 决定局域网特性的三个主要技术是（1），（2）和（3）。其中最为重要（4），它对网络特性起着十分重要的作用。（ （A）拓扑结构（B）传输介质（C）介质访问控制方法（D）链路距离 (第五章局域网知识点: 局域网的体系结构答案: A），（B），（C），（C）) 6 局域网常用的拓扑结构有（1），（2）和（3）。 （A）星型（B）不规则型（C）总线型（D）环型 (第五章局域网知识点: 局域网的体系结构答案: （A），（C），（D）) 7 局域网互连主要有（1）和（2）两种形式。 （A）LAN-LAN （B）LAN-WAN （C）WAN-WAN （D）LAN-WAN-LAN (第七章网络互连知识点: 互连网的概念答案: （A），（D）) 8 常见的网络互连设备有（1），（2）和（3）。 （A）集线器（B）路由器（C）网桥（D）网关 (第七章网络互连知识点: 网络互连的中间设备答案: （A），（B），（C）) 9 HUB又称（1），是（2）的一种。它又可分为（3），（4）和（5）。 （1），（2） （A）集线器（B）路由器（C）网桥（D）中继器 （3），（4），（5） （A）无源集线器（B）有源集线器（C）智能集线器（D）都不是 (第五章局域网知识点: 802.3局域网答案: （A），（D），（A），（A），（B），（C）) 10 按照路径选择算法，连接LAN的网桥通常分为（1）和（2）。 （A）协议转换网桥（B）透明网桥（C）源路径选择透明网桥（D）源站选路网桥 (第五章局域网知识点: 局域网的扩展两种常用的网桥答案:（B），（D）) 11 路由器是通过（1）层进行网络互连的，路由器功能与（2）有关，为了增加通用性，通常将路由器做成（3）转换。 （1）（A）物理层（B）数据链路层（C）传输层（D）网络层 （2）（A）接口（B）服务（C）协议（D）都不是 （3）（A）多功能（B）多协议（C）多接口（D）多服务 (第七章网络互连知识点: 网络互连的中间设备答案: （D），（C），（B）)
三种常见的局域网通信协议 各种网络协议都有所依赖的操作系统和工作环境，同样的通信协议在不同网络上运行的效果不一定相同。所以，组建网络时通信协议的选择尤为重要。无论是Windows 95/98对等网，还是规模较大的Windows NT、Novell或Unix/Xenix局域网，组建者都遇到过如何选择和配置网络通信协议的问题。我们在选择通信协议时应遵循3个原则：所选协议要与网络结构和功能相一致；尽量只选择一种通信协议；注意协议不同的版本具有不尽相同的功能。 局域网中常用的3种通信协议 NetBEUI协议：这是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。在微软公司的主流产品中，如Windows 95/98和Windows NT，NetBEUI已成为固有的缺省协议。NetBEUI是专门为几台到百余台电脑所组成的单网段小型局域网而设计的，不具有跨网段工作的功能，即NetBEUI不具备路由功能。如果一个服务器上安装多块网卡，或采用路由器等设备进行两个局域网的互联时，不能使用NetBEUI协议。否则，在不同网卡（每一块网卡连接一个网段）相连的设备之间，以及不同的局域网之间将无法进行通信。虽然NetBEUI存在许多不尽人意的地方，但它也具有其他协议所不具备的优点。在3种常用的通信协议中，NetBEUI占用内存最少，在网络中基本不需要任何配置。 NetBEUI中包含一个网络接口标准NetBIOS，是IBM公司在1983年开发的一套用于实现电脑间相互通信的标准。其后，IBM公司发现NetBIOS存在着许多缺陷，于1985年对其进行了改进，推出了NetBEUI通信协议。随即，微软公司将NetBEUI作为其客户机/服务器网络系统的基本通信协议，并进一步进行了扩充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（服务器消息块）的组成部分。因此，NetBEUI协议也被人们称为SMB协议。 IPX/SPX及其兼容协议：这是Novell公司的通信协议集。与NetBEUI的明显区别是：IPX/SPX比较庞大，在复杂环境下有很强的适应性。因为IPX/SPX在开始就考虑了多网段的问题，具有强大的路由功能，适合大型网络使用。当用户端接入NetWare服务器时，IPX/SPX 及其兼容协议是最好的选择。但在非Novell网络环境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在Windows NT网络和由Windows 95/98组成的对等网中，无法使用IPX/SPX协议。 IPX/SPX及其兼容协议不需要任何配置，它可通过网络地址来识别自己的身份。Novell 网络中的网络地址由两部分组成：标明物理网段的网络ID和标明特殊设备的节点ID。其中网络ID集中在NetWare服务器或路由器中，节点ID即为每个网卡的ID号（网卡卡号）。所有的网络ID和节点ID都是一个独一无二的内部IPX地址，正是由于网络地址的惟一性，才使IPX/SPX具有较强的路由功能。 在IPX/SPX协议中，IPX是NetWare最底层的协议，它只负责数据在网络中的移动，并不保证数据是否传输成功，也不提供纠错服务。IPX在负责数据传送时，如果接收节点在同一网段内，就直接按该节点的ID将数据传给它；如果接收节点是远程的，数据将交给NetWare服务器或路由器中的网络ID，继续数据的下一步传输。SPX在整个协议中负责对所传输的数据进行无差错处理，所以IPX/SPX也叫做Novell的协议集。 Windows NT中提供了两个IPX/SPX的兼容协议，NWLink SPX/SPX兼容协议和NWLink NetBIOS，两者统称为NWLink通信协议。NWLink协议是Novell公司IPX/SPX协议在微软公司网络中的实现，它在继承IPX/SPX协议优点的同时，更加适应微软公司的操作系统和
以太网Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite） 以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小MAC 帧大小的限制。该限制极大的降低了其高速传输的有效性。因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。 当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种： ?10 Mbps －10Base-T 以太网 ?100 Mbps －快速以太网 ?1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z） ?10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae 本文我们主要讨论以太网的总体概况。有关快速以太网、千兆位以太网以及10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。 以太网系统由三个基本单元组成： 1物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号； 2介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道； 3以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。 在所有IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和MAC －客户端子层。IEEE 802.3 物理层对应于ISO 物理层。 MAC 子层有两个基本职能： ?数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。 ?介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。 介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种： ?逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口，其中LLC 由IEEE 802.2 标准定义。 ?网桥实体，提供LANs 之间的LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。网桥实体由IEEE 802.1 标准定义。 以太网上的每台计算机都能独立运行，不存在中心控制器。连接到以太网的所有工作站都接入共享信令系统，又称为介质。要发送数据时，工作站首先监听信道，如果信道空闲，即可以以太帧或数据包格式传输数据。 每帧传输完毕之后，各工作站必须公平争取下一帧的传输机会。对于共享信道的访问取决于嵌入到每个工作站的以太网接口的介质访问控制机制。该机制建立在载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）基础上。 当以太帧发送到共享信道后，所有以太网接口查看它的目标地址。如果帧目标地址与接口地址相匹配，那么该帧就能被全部读取并且被发送到那台计算机的网络软件上。如果发现帧目标地址与它们本身的地址不匹配时，则停止帧读取操作。 信号如何通过组成以太网系统的各个介质段有助于我们掌握系统拓朴结构。以太网的信号拓
常用几种通讯协议 Modbus Modbus技术已成为一种工业标准。它是由Modicon公司制定并开发的。其通讯主要采用RS232，RS485等其他通讯媒介。它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术，降低了开发和维护成本。 Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式，格式包括设备地址、功能代码、数据地址和出错校验。从设备必需用Modbus协议建立答复消息，其格式包含确认的功能代码，返回数据和出错校验。如果接收到的数据出错，或者从设备不能执行所要求的命令，从设备将返回出错信息。 Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。不管采用何种网络进行通讯，该消息结构均可以被系统采用和识别。利用此通信协议，既可以询问网络上的其他设备，也能答复其他设备的询问，又可以检测并报告出错信息。 在Modbus网络上通讯期间，通讯协议能识别出设备地址，消息，命令，以及包含在消息中的数据和其他信息，如果协议要求从设备予以答复，那么从设备将组建一个消息，并利用Modbus发送出去。 BACnet BACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议,它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成,规定了计算机控制器之间所有对话方式。协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性,如何识别计算机网址,判断计算机何时使用网络及如何使用。(2)误码检验,数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。显然,由于有多种方法可以解决上述问题,但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少,因此,就需要一种标准。即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决,制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model简称OSI/RM)IS0- 7498》。 OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个,它为其它0SI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。它是一个具有总体性的指导性标准,也是理解其它0SI标准的基础和前提。 0SI/RM按分层原则分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。 BACnet既然是一种开放性的计算机网络,就必须参考OSIAM。但BACnet没有从网络的最低层重新定义自己的层次,而是选用已成熟的局域网技术,简化0SI/RM,形成包容许多局 域网的简单而实用的四级体系结构。 四级结构包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
分层及通信协议 协议软件是计算机通信网中各部分之间所必须遵守的规则的集合，它定义了通信各部分交换信息时的顺序、格式和词汇。协议软件是计算机通信网软件中最重要的部分。网络的体系结构往往都是和协议对应的，而且，网络管理软件、交换与路由软件以及应用软件等都要通过协议软件才能发生作用。 一、通信协议 1、什么是通信协议 通信协议(简称协议Protoco l)，是指相互通信的双方(或多方)对如何进行信息交换所一致同意的一整套规则。一个网络有一系列的协议，每一个协议都规定了一个特定任务的完成。协议的作用是完成计算机之间有序的信息交换。 通信网络是由处在不同位置上的各节点用通信链路连接而组成的一个群体。通信网必须在节点之间以及不同节点上的用户之间提供有效的通信，即提供有效的接入通路。在计算机通信网中，将这种接入通路称为连接(connection)。建立一次连接必需要遵守的一些规则，这些规则也就是通信网设计时所要考虑的主要问题。 (l)为了能在两个硬件设备之间建立起连接，应保证在源、宿点之间存在物理的传输媒介，在该通路的各条链路上要执行某种协议。 如果传输线路使用电话线，则要通过调制解调器将信号从数字转换成模拟的，并在接收端进行反变换。 如果用的是数字传输线路，则在数据处理设备和通信设备之间，必须有一个数字适配器，以便将数字信号的格式转换成两种设备各自所期望的形式。 为了在两个端设备之间互换数据，需要协调和同步，调制解调器和数字适配器必须执行它们自己的协议。 无论是模拟的还是数字的通信设备，调制解调器和数字适配器的状态必须由接到节点上的设备来控制，这里必定有一个物理的或电气的接口来执行这种功能，执行某种适当的协议来达到这一控制目的。 (2)在计算机通信网中，许多信息源都是突发性的(bursty)，问题是要利用信息的这种突发性质来降低消耗在线路上的费用，由此开发了许多共享通信资源的技术。所谓共享，是指允许多个用户使用同一通信资源，这就产生了多用户的接入问题。多路接入
局域网中的通信协议 局域网中的通信协议 2、外部协议外部协议即组网时所必须选择的协议。由于它直接负责计算机之间的相互通信，所以通常称为网络通信协议。自从网络问世以来，有许多公司投入到了通信协议的开发中，如IBM、Banan、Novell、Mirosoft等。每家公司开发的协议，最初都是为了满足自己的网络通信，但随着网络应用的普及，不同网络之间进行互联的要求越来越迫切，因此通信协议就成为解决网络之间互联的关键技术。就像使用不同母语的人与人之间需要一种通用语言才能交谈一样，网络之间的通信也需要一种通用语言，这种通用语言就是通信协议。目前，局域网中常用的外部协议主要有NetBEUI、IPXSPX及其兼容协议和TCPIP三类。 三、选择网络通信协议的原则第 一、网络结构和功能与所选协议要相一致。如果网络中存在多个网段或要通过路由器相连时，就不能使用不具备路由和跨网段操作功能的NetBEUI协议，而必须选择IPXSPX或TCPIP等协议。另外，如果网络规模较小，同时只是为了简单的文件和设备的共享，这时关心的主要是网络速度，所以在选择协议时应选择占用内存小和带宽利用率高的协议，如NetBEUI。当网络规模较大，且网络结构复杂时，应选择可管理性和可扩充性较好的协议，如TCPIP。第 二、选择一种通信协议用于一个网络。现实中很多人会选择系统所提供的所有协议，其实这样做是很不可取的。因为每个协议都要占用计算机的内存，选择的协议越多，占用计算机的内存资源就越多。
一方面影响了计算机的运行速度，另一方面不利于网络的管理。事实上一个网络中一般一种通信协议就可以满足需要。第 三、协议的版本要注意。每个协议都有它的发展和完善过程，因而出现了不同的版本，每个版本的协议都有它最为合适的网络环境。从整体来看，高版本协议的功能和性能要比低版本好。所以在选择时，在满足网络功能要求的前提下，应尽量选择高版本的通信协议。第 四、协议的一致性。如果要让两台实现互联的计算机间进行对话，它们两者使用的通信协议必须相同。否则中间还需要一个翻译 进行不同协议的转换，这样不仅影响通信速度，同时也不利于网络的安全和稳定运行。 四、局域网中常用的三种通信协议 1、NetBEUI协议NetBEUI由IBM于1985年开发完成，它是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。NetBEUI也是微软最钟爱的一种通信协议，所以它被称为微软所有产品中通信协议的母语。微软在其早期产品，如DOS、LAN Manager、ission Control ProtoolInternet Protool，传输控制协议网际协议）是目前最常用到的一种通信协议，它是计算机世界里的一个通用协议。在局域网中，TCPIP最早出现在Unix系统中，现在几乎所有的厂商和操作系统都开始支持它。同时，TCPIP也是Internet的基础协议。 TCPIP具有很高的灵活性，支持任意规模的网络，几乎可连接所有的服务器和工作站。但其灵活性也为它的使用带来了许多不便，在使用NetBEUI和IPXSPX及其兼容协议时都不需要进行配置，而TCPIP协议在使用时首先要进行复杂的设置。每个节点至少需要一个 IP地址、一个子网掩
1.绿米网关局域网通讯协议网关设备发现（设备发现不加密） 设备发现用来在局域网中发现网关，使用组播(ip: peer_port: 4321)。 所有网关收到Whois命令都要应答、回复自己的IP信息。PC组播方式->网关: {"cmd":"whois"}网关单播方式->PC：{"cmd":"iam","ip" : "","port" : "9898","model" : "gateway",.....} 2.加密机制局域网通信采用key加密方式，需要在米家智能家庭APP上对网关设置KEY（使用AES-CBC 128 加密，app下发随机的16个字节长度的字符串KEY）。必须拥有该网关的KEY，才能与该网关进行局域网通信。 注：AES-CBC 128 初始向量定义为： unsigned char const AES_KEY_IV[16] = {0x17, 0x99, 0x6d, 0x09, 0x3d, 0x28, 0xdd, 0xb3, 0xba, 0x69, 0x5a, 0x2e, 0x6f, 0x58, 0x56, 0x2e}; 在米家智能家庭app中设置KEY的步骤如下：
3.查询子设备id列表 命令以单播方式发送给网关的udp 9898端口，网关以单播方式回复，用来获取网关中有哪些设备（网关返回子设备的设备id）。 PC->网关：{"cmd" : "get_id_list"} 网关->PC: {"cmd" : "get_id_list_ack","sid":"1022780","data":"[\"sid1\",\"sid2\",\"sid3\"]"}，其中的“sid”为网关did。 4.子设备状态上报以组播方式发送给(ip: port: 9898)。当子设备状态发生变化时，子设备会上报状态。例如窗磁上报open/close信息。用户可以拿这个状态去做联动。例如：开窗报警，开窗关空调网关->PC：{"cmd":"report","model":"magnet","sid":"","short_id":4343,"data":"{\"status\":\"open\"}" } 5. 读设备 命令以单播方式发送给网关的udp 9898端口。用户可以主动读取墙壁开关，插座的属性状态，网关返回设备的全部属性信息。 读取墙壁开关的状态： {"cmd":"read","sid":"158d0000123456"} 网关以单播方式回复格式： {"cmd":"read_ack","model":"ctrl_neutral2","sid":"158d0000123456","short_id":4343,"data" :"{\"channel_0\":\"on\",\"channel_1\":\"off\"}"}
关键字：网络协议，成本低，外围电路少，传感器。 第一阶段 传感器网络的三要素是传感器，观察者和感知对象。传感器由电源，感知部件，嵌入式处理器，存储器，通信部件和软件这几部分构成。 无线传感器网络通常包括传感器节点，汇聚节点和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，这一过程可以通过飞行器撒播，人工埋置和火箭弹射等方式完成。撒放后的传感器节点进入到自检启动的唤醒状态，在簇首节点的引领下，建立起路由拓扑，之后传感器节点采集并记录周围感兴趣的环境信息，沿着之前建立好的路由拓扑路径逐跳进行传输，在传输过程中数据可能被多个节点处理，经过单跳或者路由多跳后传输到汇聚节点，汇聚节点通过串口将数据传送到网关节点进行集中处理。在本课题中网关节点用PC充当，网关节点再连接到基于IPv6的cernet2主干网上，监控中心从cernet2上获取数据，并完成对数据的融合，展示，预测，以及决策，从而对整个网络进行协调和控制。 无线传感器网络具有以下特点： （1）网络规模大。 （2）网络的自组织能力（要求传感器节点具有自组织的能力，并且能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统） （3）无线传感器网络节点的通信能力有限（无线传感器网络中传感器节点的传输率低，一般只有200kbps左右，通信距离短） （4）无线传感器网络节点的电源能量有限 （5）无线传感器网络存储和计算能力有限（无线传感器网络中的传感器节点是一种微型嵌入式设备）（6）无线传感器网络以数据为中心 一个基于ZigBee技术的无线传感器网络平台 研究了无线传感器网络中控制信息及传感器数据的获取，描述，解析，存储和传输。 采用了新兴的ZigBee技术，为解决WSNs中的核心问题—能量限制建立了基础。 设计和实现了低成本的两层板的工作频率为2.4GHZ的无线数据传输模块。 (4)建立了一个分知式的远程无线监测及控制的平台。在该平台上实现了 ZigBee协议，组建了一个具有路由节点的无线网络。为进～步的无线传感器的 实际应用打下了基础。 立意的意义 目前，无线传感器终端的希望和要求主要集中在尽量节省的系统能量消耗、 尽量节省的信息处理以及简易的信号收发。对于无线传感器网络中的网络协议 的期待是：用简洁的协议栈支持传感器网络的有效运行，到处存在接入可能； 利用广播信息，避免交互应答：简化的协议层次、简练的信令方式；节省的系 开销等。正是基于无线传感器网络终端的要求，ZigBee协议应运而生。ZigBee 协议是专用于无线传感器网络的通信协议，能最大可能的节省网络中能量，可 随时接入大量节点，高容错性，强鲁棒性，逐渐成为了无线传感器网络的首选 络协议。 到目前为止无线传感器网络的发展己经经历了三个阶段{25]： (1) 点对点。只是简单取代了有线网络，各个设备之间只是直接联系， 只有有限通信能力。 (2) 点对多点。传感器网络中有一个路由和控制的中央节点，所有数据 流动必须通过基站。 (3) 多跳／网状结构。完全的RF冗余，具有多数据通道，自我建构，自 我调整，智能分布式。 ZigBee是一种专门为低速率传感器网络而设计的低成本、低功耗的短距离
之前看到一个招聘信息，需要应聘者要熟悉这三种通讯协议。 故总结了一下。 UART,I2C,SPI 这三种通讯协议非常常用。很多人都用得很熟练的，可是对它们的概念，区别，特点都熟练掌握的人不多。我整理了一下网上牛人的说法，还有书本上的资料。 大概总结如下： SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口) I2C(INTER IC BUS) UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器) 基本区别: UART：通用异步串行口。按照标准波特率完成双向通讯，速度慢。速度最慢。可以实现全双工。 I2C：一种串行传输方式,2线接口,网上可找到其通信协议和用法的。速度居中。不可以实现全双工。 SPI：高速同步串行口。3线接口，收发独立、可同步进行。速度最快。可以实现全双工。 详细区别： UART: UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分，UART还提供以下功能： 将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550 UART。 UART总线是异步串口，因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。