试析数字化工业平台的通讯技术

试析数字化工业平台的通讯技术

齐晓波

北京中斯水灵水处理技术有限公司

摘要：在当代的工业生产领域，为了提升工作效率，很多企业都引入了数字化技术，与此同时，平台间的通讯也需要得到计算机技术的支持。本文主要就工业平台通讯技术的数字化应用进行探讨，希望提升工业通讯的工作效果。

关键词：工业通讯数字化平台

如今，使用计算机进行管理系统的整体搭建，成为了每一个工业企业基本的运行模式，利用数字化技术对工作领域内各个平台进行实时的监控和掌握，并且为各平台之间搭建起了良好的通讯桥梁，以各种先进的网络接入技术可以良好地实现各平台之间的快速通讯，能够实现真正的信息共享以及通讯的自动化。

1数字化平台的具体应用

首先，数字化平台的应用主要是基于EDA、PLC与FPGA技术，以模块化的方式进行数字化处理工作，通常直接在前端向用户提供便于理解的标准描述，并且加以编译，以供调用，不需要了解其后台技术，模块内部的各单元组成分别采取相应的集成电路技术，以实现各自功能的应用和逻辑的展示。

其次，各个模块的工作状态可以通过仿真系统进行模拟仿真，一些制造商在搭建数字化平台的过程中，会为用户提供合适的仿真模型以及组件库。另外，如果需要进行数字化平台工业设计的模拟，需要更加注意到工具之间的强烈交互，而不仅仅是需要每一个模块完成本职工作，通过不断地完善和扩展，最终实现模块功能的自动化。

在此基础上，通过半导体技术的迅速崛起，为工业领域数字化平台通讯的搭建创造了良好的提升环境，工业企业可以通过控制半导体制造来实现企业内部服务和产品性能的提升，尤其是实现了智能化的生产理念，为用户提供个性化产品和服务创造了可能性。一般的工业制造企业可以通过信息物理系统从计算机、交互和控制三个方面，有效地实现计算、通讯和物理的有机结合。下面，我们从三个方面分别介绍信息物理系统为企业生产制造提供的优势之处：

①可以实现生产制造的灵活性，一定程度上可以提供独特的定制产品和服务。信息物理系统的创建可以使原来单一的生产流水线变成更加分散和智能的生产模式，并且可以使企业通过灵活的资源配置以及生产工艺，在完成数量少、独特性高订单的时候，也可以获得一定的经济收益。

②可以改变产业结构，创造新的价值链模式。由于信息物理系统可以通过交互实现物理与虚拟世界的良好结合，使得在企业的生产制造过程中渐渐地实现了物联网和服务互联网的一体化，改变了以往传统的产业结构，形成新的产业链，用户可以实际参与到企业生产和创造价值的过程当中去，也可以帮助企业了解客户所需，为客户提供良好的业务服务。

③减少了人工操作，企业内部形成自组织生产。信息物理系统可以通过数字化控制实现信息的自动收集和传递，并且通过系统自身的计算去实现各种动作，以此控制企业的日常运行，所以一定程度上可以减少人工的工作量，帮助人们去思考一些更具有价值，更有深度的工作和问题，以此为企业进一步发展和创新提供强有力的保障。

2工业企业运用的数字化通讯技术

2.1企业内部局域网的搭建

局域网已经创建和发展了许多年，技术相对成熟稳定，它是指在一片工作区域内由多台计算机相互连接形成的区域内的网络系统。通常来说，一个局域网的搭建需要根据不同的用途采取不同的构造技术。在以太网家庭中，使用结构化布线搭建LAN，并且一般采用快速以太网100BASE-TX和千兆位以太网，可以更加方便地访问数据中心以及快速互连100千兆以太网。

集线器作为局域网中的基本组成部分，主要是作为一个多端口的转发节点，当网络中需要连接两台以上的计算机时，就可以通过集线器集中和转发网络信号。此外，因为一些网络电缆可以通过无线路由的方式将信号传递给另一个部分，所以集线器也多用于星型和树型网络拓扑结构中。在局域网的构建中，通过集线器将接收到的数据包一起传递给连接在集线器上的所有节点，之后再进行下一个信号的接收和处理，如果同时处理两个数据信号，可能造成冲突甚至数据遗失。也可以使用多个集线器共同作用在一个局域网内，以此获得更多的可连接部件的数量。

2.2无线局域网的覆盖与加密

无线局域网的设计摆脱了以往需要通过物理线缆进行网络信号传输的工作模式，并且依照IEEE802.11协议标准，无线局域网与有线的以太网形成了良好的兼容性。由于只要在无线网络信号覆盖的区域内就可以使用相应的设备连接到网络当中，所以设计无线局域网时，还需要加入特殊的加密技术。

在过去，通常使用WEP(WEP64或WEP-128)的标准，然而随着时代的发展，发现这种标准不足以保证安全，渐渐地被WPA2所取代，因为它采用了更好的AES，就目前阶段最优秀的安全保护模式应该是采用集中无线技术通过与IPsec的VPN的专业技术相结合，希望这种模式可以得到广泛的应用。

2.3分组嗅探器监视网络状态

采用网络分组嗅探器的主要作用是为了针对通过特定网络类型的数据进行处理，嗅探器可以捕捉到数据信息，并加以拦截或记录，当嗅探器捕捉到各分组内的数据信息时，就会根据需要，利用解码器分析这些数据信息，之后会将每个分组中的数据处理结果显示出来，再利用特定的数据处理方式，比如RFC，具体地对数据信息进行排列或加工。通过网络嗅探，最重要的目的是对于网络目前的状态进行监控，对于局域网内部不同网络系统，各自的网络结构也有各自可以被捕捉到的流量，在进行网络监控的同时可以顺利排查出造成阻塞网络的主要原因，可以使用带有监视端口的网络交换机来监视局域网内部各分组的数据信息情况。

2.4网络分路器处理流量数据

网络分路的应用可以将一根光纤内的光波能量分配给多根光纤，通过这样的分流效果可以保证在高负载期间，数据不易产生破坏和丢失，一定程度上，保证了分组的完整性，相对于监测端口更加地科学稳定。对于无线局域网来说，可以直接捕获到特定信道上的流量，也可以使用多个适配器分别捕捉不同信道上的流量；对于一些广播型网络和无线局域网，如果需要捕捉单播流以外的流量，再通过组播的形式处理，就需要保证网络适配器调整到混杂模式，并且通过对于网络节点间通讯数据的处理，把一些原始的数据形式编译成便于人们理解的前端信息，可以方便人们在前台的调用。

3数字化网络服务器工作性能的提升

通过网络服务器对平台之间的通讯进行数字化处理，可以有效的提升工作效率，企业内部网络通常是决定工厂价值的重要体现，同时也是与外界进行沟通中的重要桥梁，为了保证网络服务器的优良工作状态需要及时地加以管理和测试，保证其性能符合协议标准，并能流畅运行。

此外，如果在检测过程中处理不好隐藏在网络或Web服务器中的关键问题，就可能造成数据访问失败，从而导致网络信息传递受到阻碍，数据通信失去了及时性和可靠性，企业内的通讯系统无法流畅地实现。所以为了提升对网络服务器性能检测的工作效果，可以事先在服务器检测前建立试验性系统，并在试验中向网络传递错误的数据和错误的注册人，以此判断试验系统是否能够完整地检测出存在的错误，通过这种方式也可以用于测试大量的数据，尽可能保证网络服务器始终保持稳定的工作状态，实现平台间良好的通讯效果。

4总结

综上所述，数字化技术的不断完善使计算机网络系统获得了更多的功能性，在工业制造企业越来越多地使用网络进行管理和控制，以便于提升工作的效率和准确性。而数字化平台的搭建更为企业内的通讯技术提供了良好的先决条件，大大加快了工业企业向智能化生产转变的脚步。

参考文献:

[1]何鸿,杜小杰,刘枫.WIA-PA工业无线网络多信道MAC协议设计[J].化工自动化及仪表.2010(05)