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文件传输协议精选(九篇)

文件传输协议

第1篇:文件传输协议范文

传输网的设计

节目传输网的设计原则是:充分利用现有资源,在保证信号质量的前提下,实现节目高效、安全传输。

一、网络传输协议的选用。目前,常见的网络传输协议有:TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NETBEUI协议等。基于TCP/IP协议的以太网技术已十分成熟,FTP文件传输协议是TCP/IP的一种具体应用,是Internet网络上传输文件的通用方法。它位于TCP/IP模型当中的应用层,是一个高层的协议。FTP下层使用的是TCP可靠的运输服务,用户通过一个支持FTP协议的客户机程序,连接到远程主机上的FTP服务器程序,进行文件传输。在文件传输的过程中,FTP提供交互式的访问,使用两个独立的端口号分别建立控制和数据两个连接是FTP文件传输协议的特色,它的主要好处是使协议更加简单,并且比较容易实现,在传输过程中可以控制服务器和用户之间的连接。因此,在新闻节目传输网建设中,我们采用FTP传输协议。

二、节目编码方式的选用。如果在网络传输中直接采用视频AVI格式,因其文件太大,需占用很大的带宽才能确保传输的高效性,因而在素材源端有必要对视频文件进行压缩编码。目前,常用的图像压缩编码方式有:MPEG-1、MPEG-2、H.261、H.263、MPEG-4、H.264等,而最具代表性的是MPEG压缩技术。MPEG组织推出的MPEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定,在系统和传送方面做了更加详细的规定和进一步的完善,特别适用于广播级的数字电视的编码和传送。同时,目前各县市电视台使用中的非编设备大多采用MPEG-2的编码方式。为了尽量在传输过程中节省时间,采用MPEG-2的编码方式,可以省去相互转码。

三、网络带宽的选用。网络带宽越宽传输速度越快,然而,带宽资源非常有限。为了合理选用带宽大小,我们利用MPEG-2 IBP帧8Mbps编码方式采集10分钟的素材,其视频文件大小为612MB,采用FTP协议,在广电宽带网中进行了传输实验。通过测试,我们发现视频文件采用MPEG-2 IBP帧8Mbps的编码方式,只要网络的传输带宽达到8Mbps,理论上两点之间的节目互传就可以达到1:1的传输时间,但实测传输时间为1:1.1,这样的传输速度能为人所接受。因此,在传输网的建设中,给定每个县(市)8Mbps的专用带宽,以期节目传输畅通。

传输网的组建

为充分利用现有资源,降低成本,节目传输依托广电宽带网进行传送,在实际组建过程中,我们采用专用IP和专用带宽通道,使整个网成为一个独立的以太局域网。为减少网络连接对实际传输速率的影响,各县(市)台上传工作站不经过中间链接,直接接入当地广电宽带网络中心交换机指定IP端口。FTP服务器需满足所有县市台并发访问的需要,则直接连接至市网络中心机房交换机100M端口。为保证非编网络系统的安全,对于节目传输网中选定需采用的素材,由FTP服务器以音视频信号的方式输出直接上载至非编网络系统。

一、FTP服务器软硬件配置。吉安电视台提供各县(市)台上传素材集中存储、集中管理的FTP服务器。考虑到多个县(市)台可能同时上传,要求并发访问时不出现堵塞,并能浏览素材及对素材进行简单编辑,将所需素材转换为音视频信号上传至吉安台非编系统。同时,考虑到各县(市)台上传节目的时间灵活性,该设备必须是不间断开机,要求其具有极高的稳定性。结合多方面因素,该FTP服务器采取这样的硬件配置:双至强5110 1.6G*2处理器/ 华硕5000X主板/2G内存/80G SATA系统盘/ 320G*4 SATA数据盘/ATI 2600显卡/集成网卡(可选千兆网卡)/大洋ME200图像I/O卡。在FTP服务器上安装windows XP 操作系统、专用FTP服务器软件Serv-U。采用授权帐号和密码,方能登陆FTP服务器,不允许匿名登陆;限定登录用户的权限、登录主目录及空间大小等,设定每个帐户访问路径,分配专用的文件存放空间。同时,安装大洋专业非编软件,能对素材进行编辑后再上载至非编网络系统。

二、上传工作站软硬件配置。各县(市)台按传输网的设计要求提供一台工作站,供节目编码上传/下载用。同时安装CuTeFTP软件。该软件是一个基本文件传输协议的软件,功能很稳定,使用起来也很简单,支持断点续传。

第2篇:文件传输协议范文

关键词:TCP/IP;网络通信;运用

中图分类号:TP393.04

TCP/IP是网络通信比较常用的协议之一,为通信提供网络化的连接方式。基于TCP/IP的网络通信,防破坏的能力较强,保持网络通信的稳定环境。网络通信在TCP/IP的干预下,拓宽通信路径,体现强度可靠的通信方式。TCP/IP的协议优势是网络通信频繁使用的主要原因,简化网络通信的路径。网络环境在TCP/IP要求下,有效支撑网络通信的运行,进而提高网络通信的运行标准,构建安全、稳定的通信环境。

1 基于TCP/IP网络通信的模式

网络通信的模式可以通过Web与客户机实现,首先利用Socket构建通信通道,同时作为连接Web和客户机的通道,能够有效接收用户的通信请求,准确发送每一条通信内容[1]。网络通信模式具备三项连接内容。第一建立连接,主要是在TCP/IP控制环境下,主动接收通信请求,构成Socket的服务请求,为网络通信提供实时监控的环境,满足多方用户的通信需求,建立连接的过程中构成网络通信的基本模式;第二数据通信,用户发送的通信信息在Socket内部形成读写模式,组成客户机的输入请求,明确用户请求信息的内容,数据通信的另一端为输出端,提高Socket的读写能力,保障服务水平;第三拆除连接,在用户没有通信请求时,相邻两个通信通道不存在通信连接,需要关闭Web到客户机的通信通道,TCP/IP主动关闭Socket的服务路径即可。

2 在TCP/IP参与下网络通信的设计

TCP/IP为网络通信提供协议保障,参与到网络通信的设计中,所以重点分析网络通信的设计,如下:

2.1 端口设计

网络通信利用TCP/IP协议构建服务文件,服务文件组成端口系统,用户利用端口进行网络通信,以此获取服务内容[2]。当用户传输通信信息时,必须通过服务文件搜寻传输端口,以DOS的服务文件为例,分析端口设计,其选择的网络通信服务端口为86/04/20,利用TCP/IP协议的网络形式,满足网络通信的端口设计。不同服务文件的端口设计存有一定的标准,用户需要利用端口开发新的网络通信路径,必须在原有服务文件内添加“openlab 3033/tcp”命令,该命令表示用户端口设计的通信路径名称为openlab,端口为3033,协议为tcp,由此可以作为网络通道的固定端口,不会出现重复的端口设计。

2.2 字节设计

字节是网络通信的一部分,所有信息处理均以字节为单位,TCP/IP能够明确不同字节在网络通信中的顺序。字节顺序是保障网络通信正常的基础,网络通信借助端口筛选字节并规范顺序,保障网络通信的价值。字节顺序设计与端口具有一定联系,通过TCP/IP可以为字节顺序提供IP信息,有利于网络通信的高效切换。

2.3 编程设计

编程设计是TCP/IP的核心,保障网络通信各个层次的运行水平。编程为网络通信提供有效的物理链路,优化接口处理,确保网络通信能够按照协议要求正常进行。因为TCP/IP要求下的编程形式比较多,属于直接编写类型,所以编程设计需要符合网络通信的实际要求,避免出现矛盾编程。

3 基于TCP/IP网络通信的运用

以TCP/IP为协议中心的网络通信,表现出多样化的应用领域,例举网络通信的应用,体现基于TCP/IP网络通信的优势和发展方向。

3.1 远程监控的应用

以某水电站为例,分析网络通信在远程监控中的应用。水电站对通信质量的要求较高,用于满足PLC的远程控制,所以为保障网络通信的稳定性,依靠TCP/IP营造可靠的通信环境[3]。水电站包含诸多运行终端,在Internet/Intranet的环境下,将通信信息传输到远程客户端。TCP/IP保障网络通信的传输水平,能够有效缩短水电站数据服务中心到PLC的传输时间,提高远程监控的能力。水电站的远程客户端发送监控请求,迅速建立TCP/IP连接服务,将网络通信信息传递到现场监控计算机,然后达成监控协议,操作员通过远程终端计算机,控制水电站的重点操作,远程控制设备运行。通过网络通信连接水电站的各项设备,不仅可以实现远程监控,更是体现远程操作的优势。

3.2 传输领域的应用

TCP/IP为网络通信提供优质的传输环境,既可以实现不同类型传输方式的转化,又可以防止文件传输过程中的外界干扰。网络通信实现高分辨率的秒传服务。例如:图形文件的传输,图形已经被作为特殊的文字文件参与到传输过程中,图形文件中包含大量的标准信息,TCP/IP协助网络传输系统识别图形文件的属性,促使图形文件能够准确通过网络协议的控制,匹配对应的属性参数,当图形文件作为网络通信内容进入传输系统时,TCP/IP会主动分析图形文件的内部编程,准确抽取图形文件中传输信息,迅速搜索传输位置,然后确保图形文件成功转化为适应的网络通信信息,完成传输。TCP/IP可以全面记录图形文件的各项信息,保障图形文件不受时间、地域的限制,能够积极完成通信描述。

3.3 虚终端的应用

用户向互联网发送请求时,主要以自身终端为主,导致互联网面临多样化的终端设备,直接影响互联网的兼容性,干扰网络通信的运行。TCP/IP协议为网络通信提供虚拟化的终端服务,改变用户的实际终端,优化网络通信的兼容性。以滚动类型的虚终端为例,分析基于TCP/IP网络通信的应用。TCP/IP可以解析经由网络通信传输的信息,构建成新型的虚终端,整合不同类型的请求信息,促使请求数据表现出滚动传输的方式。滚动类虚终端同样体现在U盘、移动硬盘等设备上,实现网络通信的相互融合,不会阻断数据传输。

3.4 办公环境的应用

以TCP/IP为协议中心的网络通信,在办公环境发挥极大优势,高水平管理办公文件[4]。例如:电子邮件的发送,因为电子邮件具备复杂的结构,其对网络通信系统要求较高,属于多层次的通信信息,电子邮件除主题外,还需附加多项消息,最容易扰或攻击,其在网络通信系统中的传输,还需通过TCP/IP协议保护,TCP/IP保障发送邮件的整体性,避免信息遗漏,能够保障邮件在最短的时间内传输到收件人,避免邮件信息失效。办公环境对网络通信的依赖程度较高,利用TCP/IP支持网络通信的运行,提高通信环境的稳定性。

4 结束语

由于TCP/IP的参与,网络通信得到广泛运用,而且运用领域逐渐增加,渗透信息高效传输的思想。为提升网络通信的运行水平,还需深入分析TCP/IP的本质内涵,发挥网络通信的实际优势。网络通信利用TCP/IP协议,实现信息传输,为信息输送提供高质量的通道,连接网络通信的物理链路,强化通信结构,推进通信网络化的快速发展。

参考文献:

[1]张凯.TCP/IP网络通信协议的实现与探讨[J].网络与信息,2011(09):98-100.

[2]周兵.基于嵌入式TCP/IP的实时数据传输[J].微计算机信息,2011(08):14-16.

[3]雒海东.基于TCP/TP协议下的网络通信的应用开发[J].青海电力,2012(03):78-80.

[4]朱蓉.基于TCP/IP协议的网络通信模式的实现[J].嘉兴学院学报,2012(03):34-36.

第3篇:文件传输协议范文

【关键词】安全协议;传输平台;密钥

1.引言

信息网络化促进现代社会的快速发展,正在影响到商业、工业、教育、政府、国防等各个领域的变革,电子商务、电子政务、远程教育、电子军务、数字地球等相关新概念不断出现。然而,信息网络化带来更人的安全风险,经济、社会、政府等各个层面己越来越依赖于快速准确的信息流动,经济全球化带动了信息的全球化。信息是无形的重要资源,因此,信息破坏和网络入侵的攻击效果将会产生倍增,所造成的影响范围扩大[1][2]。网络信息安全仅仅满足于被动的、分散的、以封堵已发现的安全漏洞为目的的研究不能满足社会需求,必须从基础着手,对网络环境下的信息安全开展强力度的对抗性研究,为我国的信息安全提供崭新的、整体的理论指导和基础构件的支撑,并为信息安全对抗技术的实现奠定坚实的基础。本文研究设计一种能够对网络上传输的数据实现身份鉴别、保密性、完整性的传输平台,针对该传输平台设计开发一种攻击平台,对其进行安全性分析和评测,最终验证传输平台的安全性。

2.传输平台介绍

由于在传统的混合密码系统下密钥交换的不安全性,往往会使身份鉴别失败,出现冒充的情况。基于这点,本传输平台首先通过认证和密钥交换协议交换文件传输的会话密钥、语音传输的会话密钥、图像传输的会话密钥,然后分别进行文件传输,语音传输和图像传输,如图1所示。

在文件传输的过程中,需要对文件数据进行加密和完整性认证,保证传输文件数据的保密性、完整性。因此,为了保证文件数据的完整性,必须对数据进行单向散列函数的计算,将文件数据及其散列值一起用会话密钥加密传送出去。

在语音传输的过程中,井不要求对语音数据进行保密,但是需要做到对语音通话双方进行身份鉴别,对传输的语音数据可做到篡改提示。因此,我们利用半脆弱数字水印技术对语音信息的重要部分进行保护,以此确认语音信息的来源以及在传输过程中是否被篡改或丢失。在这里我们并不要求对语音数据进行保密,但是要做到对语音通话双方进行身份鉴别,对传输的语音数据可做到篡改提示语音传输。

在图像传输过程中,需要确认图像信息来源,完成真实性认证和完整性认证,同时还应得到图像信息的获取时间或探测时间。因此,我们利用多功能数字水印技术对图像信息的重要部分进行保护,其中用脆弱数字水印技术确认图像信息的来源以及在传输过程中是否丢失或被篡改,用密码学的方法与理论以及鲁棒数字水印技术,实现所传输的图像的版权信息。

3.传输平台安全协议的设计

3.1 安全协议

安全协议计算机网络或分布式系统中的参与者通过安全协议的消息步,借助于密码算法来达到密钥分配、身份认证、信息保密以及安全地完成电子交易等目的。安全协议,也称密码协议,是建立在密码体制基础上的一种通信协议,其目的是在网络环境中提供各种安全服务。安全目标是多种多样的。例如,认证协议的目标是认证参加协议的主体的身份。此外,许多认证协议还有一个附加的目标,即在主体之间安全地分配密钥或其他各种秘密。非否认协议的目标有两个:一个是确认发送方非否认,即非否认协议向接收方提供不可抵赖的证据,证明收到消息的来源的可靠性;另一个是确认收方非否认,即非否认协议向发送方提供不可抵赖的证据,证明接收方收到了某条消息。本传输平台认证和密钥交换协议属于无可信第三方的公钥协议。无可信第三方的对称密钥协议:属于这一类的典型协议包括以下ISO系列协议:ISO对称密钥一遍单边认证协议、ISO对称密钥二遍单边认证协议、ISO对称密钥二遍相互认证协议、ISO对称密钥三遍相互认证协议、Andrew安全RPC协议等。

3.2 认证和密钥交换协议

在本传输平台中,我们使用的安全协议属于认证和密钥交换协议,认证和密钥交换协议是将认证协议和密钥交换协议结合在一起,先对通信实体的身份进行认证,在成功认证的基础上,为下一步的安全通信分配所使用的会话密钥,它是网络通信中应用最普遍的一种安全协议。常见的认证和密钥交换协议有互联网密钥交换(IKE)协议、分布认证安全服务((DASS)协议、Kerberos认证协议等。首先介绍协议中将要用到的一些符号和基本术语。

本文根据传输平台实际需要和应用背景提出了一个新的用于通信主体认证和密钥交换的安全协议,传输平台的认证和密钥交换协议的目的是要确认对方主体的身份,防止中间人攻击,并交换文件、语音、图像传输所使用的会话密钥。会话密钥是一次一密,每次连接都要执行一次安全协议,更新会话密钥。具体过程如下:

(1) Trent生成Alice和Bob的公/私密钥对 ,和 ,,并通过安全的方式将他们的公/私密钥对和自己的公钥分别交给Alice和Bob。

(2) Trent用自己的私钥对Alice的公钥和自己的名字T进行签名,将Alice的公钥和自己的签名消息发送给Bob:,。

(3)同样,Trent用自己的私钥对Bob的公钥和自己的名字T进行签名,将Alice的公钥和自己的签名消息发送给Alice:, 。

Alice用Trent的公钥验证Bob的公钥确实是Trent发过来的。然后Alice产生随机数NA,并用Bob的公钥对随机数NA加密,同时用自己的私钥对密文签名,最后将自己的名字、密文和签名消息一同发送给Bob。

(5) Bob用Trent的公钥验证Alice的公钥确实是Trent发过来的。然后用Alice的公钥验证Alice发送的签名消息,并用自己的私钥解密得到随机数NA,随后Bob产生随机数NB,并和随机数NA组合,再次Bob用Alice的公钥加密NA和NB,并用自己的私钥对密文签名,最后将自己的名字、密文和签名消息一同发送给Alice。

Alice用B ob的公钥K言验证签名,并用自己的私钥解密得到NA和Ns,同时比对自己产生的NA和解密得到的NA,确定消息的新鲜性,然后产生会话密钥K,并将K和Ns组合后同时用Bob的公钥K+a加密,最后用自己的私钥对密文签名,将自己的名字、密文和签名消息一同发送给Bob: B,E}+ (K, NBB),E } }E}B }K} NB))

(7) Bob用Alice的公钥验证签名,并用自己的私钥解密得到会话密钥K和NB,然后Bob比对自己产生的NB和解密得到的NB,确定消息的新鲜性。此时Alice并不知道Bob是否收到K,如果要让Alice知道Bob,已经收到K,则Bob需要用K加密自己和NB发送给Alice:。

(8) Alice用K解密消息,然后用自己产生的K和解密得到的K比对,比对通过则证明Bob已经安全收到K,以后的会话过程就使用K为会话密钥对数据进行加密和水印嵌入。

传输平台认证和密钥交换协议如图2所示。

4.小结

本文搭建了通信系统安全传输平台和通信系统攻击平台。本传输平台认证和密钥交换协议需要有一个可信的第三方为网络中的通信双方签发数字证书,本认证和密钥协议不仅可以保证通信双方的身份鉴别和密钥传递,还可以扩展用于多用户的认证和密钥交换。传输平台通过身份鉴别和密钥交换,保证文件保密性和完整性,语音和图像数据的鉴别和篡改提示,使其在网络安全相关的领域有着广泛的应用价值。

参考文献:

第4篇:文件传输协议范文

关键词:物联网 石油测井 数据传输

中图分类号:TE94 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(a)-0093-01

油田日常维护工作的顺利开展,需要掌握油井的实际生产情况,因此需要通过仪器对油井的层数进行检测。我国油井分布比较松散,因此对监测的数据进行传递存在交的困难。基于此,该文对物联网石油测井数据的传输与控制系统的设计中的重要内容进行了介绍,希望对相关工作人员能够有所帮助。

1 物联网

物联网主要指的是末端设施和设备,主要包括工业系统、传感器以及贴在射频识别器上各种设备、携带无线终端的车辆和个人等。通过各种无线、有线,长距离或短距离的相互连通实现对数据传输。物联网就是利用传感器,实时对需要的数据进行采集、互动、连接,采集的信息的类型可以是电信号、光信号、化学信号等,利用各种可能存在的网络接入,实现物与人、物与物之间的连接,从而实现对物品的智能化管理和识别。因此,可以简单的将物联网描述为,利用传感器获取物理环境信息,然后利用通信网络对信息进行传递,再利用云计算平台,实现对复杂信息的处理。

2 系统的设计与实现

2.1 设计方案

系统的具体实现方案:在测井现场利用传感器获取待测油井的数据,将数据利用专用的电量将测得护具传送给计算机,然后利用计算机对数据进行处理后,利用GPRS将传递到企业内部,数据最终将会被送到测控中心,从而实现对数据的远程传输

2.2 网络传输协议

利用GPRS对数据进行传输面临协议选择,TCP和UDP是目前应用最广泛的两种协议,对协议的选择需要依据系统运行的实际情况而定。TCP协议数据的传递面向连接具有较高的可靠性,比较适合应用在顺序不重复、大批量的数据传递。但需要注意,TCP提供的数据传输不会对数据的便捷进行记录,因此如果数据传递过程中采用的方式是数据包,需要对包的同步问题加以考虑。测井在数据传递过程中对数据量的要求较大,同时网络环境十分复杂。此外,从目前的情况来看,在实际测试过程中,如果对TCP协议进行利用,数据在吞吐率上完全可以满足使用要求。UDP协议与TCP相比更加简单,灵活度高,建立连接较为容易,会对数据的边界进行保留。其最大的不足它提供的数据包通信的方式并不可靠,在复杂的网络环境下的应用要十分谨慎,如果程序对出现的问题处理不当,可能会造成协议崩溃,从而导致系统无法正常运行。

2.3 测试通讯方案

为了对系统的可行性进行验证,在中国联通和中国移动两种网络的支持下对数据的传输效果进行验证。在数据验证过程中,利用自行编程的通讯程序对油田实地进行测试。测试过程中主要涉及到的性能有:RTK、吞吐量、时延、误帧率的平均值。根据测试结果对公众移动网络是否满足传输需求进行确定。同时,可以通过现场测试了解用户要求,使其为通讯协议设计提供参考。

2.4 设计通讯协议

(1)双发送队列。

石油测井数据传输系统,不仅要能够实现对测井中数据的传递,同时还应当实现文件的传输。测井数据传输在实时性上具有较高的要求,在文件的传输上实时性要求相对则较低,一般来说能够在规定的一段时间内完成文件传输即可。因此,在实际工作中,如果传输数据的宽带有限,为了确保测数据传递的实时性,应当对测井数据和文件传输两者制定相应的优先级机制。方案如下:将发送队列分为两列,一列为测井数据,另一列则为文件传输队列,同时应当在文件传送队列上安置一个标志,对发送权限进行限制,该标志只有则测井数据发送结束后,才会生效,标志生效后,文件传送队列发送数据,然后安置的标志将会再一次回到原位置,依次循环。

(2)后退N帧协议。

在数据传输过程中,如果采用简单的协议,RTT的时延一般约为500ms,这对数据传输的实时性产生了一定影响,为了提高通讯协议效率,可以对后退N帧协议进行应用,这种协议处于非受限协议和等停协议之间,对其进行应用可以缓解因为传输距离过大,导致等停协议效率低问题的发生。后退N帧协议一般只在测井数据中使用,并不在文件传输中使用,对于文件传输的维护有更高层的ZMOG协议完成,在线程发送上只是简单进行发送,并不会进行等待和确认。测井数据传输系统在通讯上需要是双向的,因此在实际工程中,必须是由接收线程和发送线程两者相互系统工作,接收线程和发送线程两者之间的信息要能相互传递,其中最重要的一点就是,接收线程应当能够将ARQ应当信号传送给发送线程,从而确保发送线程在运行过程中能够顺利完成发送任务,确保整个系统的安全运行。

3 结语

计算机技术的高速发展,使测井数据的数据的实时性得到进一步提高。在石油测井数据的传输与控制系统的设计过程中,要对不同的问题进行针对性研究,并且要通过大量的数据来对系统的功能进行确定,确保系统在日后的使用过程中能够达到理想的效果。

参考文献

[1] 任哲.嵌入式实时操作系统μC/OS-II 原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2019.

[2] 孙昊,曹玉强,杜玉芳.ARM处理器启动代码分析与编程[J].工业控制计算机,2005(11):54-55.

第5篇:文件传输协议范文

当IPTV、手机电视、视频监控等流媒体业务风起云涌时,支撑这些应用的流媒体技术也越来越焕发光彩。流媒体是指用户通过网络或者特定数字信道边下载边播放多媒体数据的一种工作方式。现在,以“流”的形式进行数字媒体的传送,可使人们在一定的带宽环境下在线欣赏到连续不断的高品质音频和视频节目,流媒体技术的应用无疑为网络信息交流带来革命性的变化。

怎样进行流式传播

流式传输的实现需要缓存。Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输,对一个实时A/V源或存储的A/V文件来说,在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等,甚至先发的数据包还有可能后到。为此,需要使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大,因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据,通过丢弃已经播放的内容,媒体数据可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。

流式传输的实现需要合适的传输协议。由于TCP需要较多的开销,故不太适合传输广播/多播数据。在流式传输的实现方案中,一般采用 。下面就这一协议族作一概括介绍:

RTP/RTCP是用于流媒体数据的传输协议,适用于在IP网上传送实时多媒体数据。这一协议也被应用于VoIP数据流的传送,包括H.323、SIP、MGCP等。

RTSP(实时流协议)是应用级协议,控制实时媒体数据的发送。RTSP提供了一个可扩展框架,使实时音、视频数据的受控、点播成为可能。数据源包括现场数据与存储在剪辑中的数据。该协议目的在于控制多个数据发送连接,为选择发送通道(如UDP、组播UDP与TCP)提供途径,并为选择基于RTP上的发送机制提供方法; 同时为视频点播用户提供类似于VCR(录像机)一样的控制功能,如前进、快退、停止等。

MMS是微软开发的私有流控制协议,主要用于Microsoft Media Server,功能和RTSP类似。

RSVP(资源预留协议)用于在IP网上的路由器之间为特定的业务应用保留QoS资源,如带宽、时延、时延抖动等。由于其扩展性的限制,目前商用网中实际使用得很少。

Multicast协议主要用于在IP网络上实施组播业务,常用的包括IGMP和PIM协议。IGMP协议被用于第2层网络中的组播组的管理,PIM被用于第三层IP网络中的路由器之间组播组的管理,两者经常要被同时使用。

SDP协议被多个媒体控制协议用于对会话类型和媒体类型的描述,在RTSP,SIP协议中都使用SDP来描述会话和媒体类型。例如媒体类型是音频还是视频,以及IP地址等信息。SDP更像是一个语义描述规格而非通信协议。

SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language )是一种由W3C协会开发的基于XML的语言。SMIL被Web开发人员用作把视频、音频、图像、文本等多种内容分割成单个的流传送到客户端。利用这一功能,开发人员可以创建具有多媒体效果的现场讲座,并插入广告等。SMIL常被用于Real系统(ram文件使用SMIL格式),微软的wsx文件也是基于SMIL格式的(asx文件为基于XML格式)。SMIL的技术规范可以在下面的网址中找到: 省略/AudioVideo/。

流媒体系统结构概览

一个完整的流媒体平台通常包括流媒体播放服务器(Media Server)、视频采集制作系统、视频业务管理、媒体系统、数字版权管理(DRM)、存储系统和客户端系统等重要组成部分(图3)。CDN系统也经常和流媒体系统结合部署。

流媒体播放服务器

流媒体播放服务器是系统中最重要的成分,要求在最广的范围、多种连接速度的基础上提供性能最好的多媒体效果,并具有强有力的系统管理和可伸缩性能力,以及具有开放的、标准的、跨平台的架构。其软件系统必须具有很好的传输能力,适合网络。服务器端软件应该具有强大的网络管理功能,支持广泛的媒体格式,支持最大量的互联网用户群与流媒体商业模式。

面对越来越巨大的流应用需求,系统必须拥有良好的可伸缩性。随着业务的增加和用户的增多,系统可以灵活地增加现场直播流的数量,并通过增加CDN部署的方式来支持更多的并发用户数量。

视频采集制作系统

该系统利用媒体采集设备进行Stream的制作与生成。它包括了一系列的工具,从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰富的流媒体,这些工具产生的媒体文件可以存储为固定的格式,供服务器使用。视频采集制作系统可实时向服务器提供各种视频流,提供实时的多媒体信息服务。

视频业务管理和媒体系统

该系统能对媒体源进行标记,捕捉音频和视频文件并建立索引,建立高分辨率媒体的低分辨率文件,从而可以用于视频节目的审查和基于媒体片段的自动,形成一套强大的数字媒体管理应用系统。同时,该系统包括广播和点播的管理,以及节目管理、创建、及计费认证服务,提供定时按需录制、直播、传送节目的解决方案,管理用户访问等功能。

数字版权管理系统(DRM)

DRM是在互联网上以一种安全方式进行媒体内容加密的端到端的解决方案,它允许内容提供商对其的媒体或节目中指定的时间段、观看次数及其内容进行加密和保护。

存储系统

由于要存储大容量的影视资料,因此该系统必须配备大容量的磁盘阵列,或者采用NAS/SAN结构的网络存储设备,具有高性能的数据读写能力,访问共享数据,高速传输外界请求数据,并具有高度的可扩展性、兼容性,支持标准的接口。这种系统配置能满足上千小时的视频数据的存储,实现大量片源的海量存储。

客户端系统

该系统支持实时音频和视频直播和点播,可以嵌入到流行的浏览器中,可播放多种流行的媒体格式,支持流媒体中的多种媒体形式,如文本、图片、Web页面、音频和视频等集成表现形式。在带宽充裕时,流式媒体播放器可以自动侦测视频服务器的连接状态,选用更适合的视频,以获得更好的效果。目前应用最多的播放器有Real Networks公司的RealPlayer、微软公司的Media Player、苹果公司的QuickTime三种产品。

链接:流媒体传输方式

在网络上传输音/视频等多媒体信息主要有下载和流式传输两种方案。A/V(音频/视频)文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大; 同时由于网络带宽的限制,下载常常要花数分钟甚至数小时,所以这种处理方法延迟也很大。流式传输时,声音、影像或动画等时基媒体(time-dased media)由音视频服务器向用户计算机进行连续、实时传送,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看。当声音等时基媒体在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式传输不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部从Internet上下载才能观看的缺点。

流式传输定义很广泛,现在主要指通过网络传送媒体(如视频、音频)的技术总称。其特定含义为通过Internet 将影视节目传送到PC机。实现流式传输有两种方法: 实时流式传输(Real time streaming)和顺序流式传输(progressive streaming)。一般说来,如视频为实时广播,或使用流式传输媒体服务器,或应用如RTSP的实时协议,即为实时流式传输。如文件使用HTTP服务器发送,则是顺序流式传输(微软的Windows Media也可以作基于HTTP的流式传输,但不是通过HTTP服务器进行)。采用哪种传输方法依赖于用户的需求。当然,流式文件也支持在播放前完全下载到硬盘的方式。

1.顺序流式传输

顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线媒体,在给定时刻,用户只能观看已下载的那部分,而不能跳到还未下载的前面部分,顺序流式传输不像实时流式传输,它在传输期间能根据用户连接的速度做调整。由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件,也不需要其他特殊协议,它经常被称作HTTP流式传输。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,如片头、片尾和广告,由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的,这种方法保证了电影播放的最终质量。但这意味着用户在观看前,必须经历延迟,对较慢的连接尤其如此。对通过调制解调器的短片段,顺序流式传输显得很实用,它允许用比调制解调器更高的数据速率创建视频片段。尽管有延迟,毕竟可以较高质量的视频片段。顺序流式文件是放在标准HTTP 或 FTP服务器上的,易于管理,基本上与防火墙无关。顺序流式传输不适合长片段和有随机访问要求的视频,如讲座、演说与演示。它也不支持现场广播,严格说来,它是一种点播技术。

第6篇:文件传输协议范文

现在,计算机技术已经在人们的生活中广泛使用,逐渐深入到各个领域中,但是,网络安全问题层出不穷,直接影响着人们使用网络的效率,在信息传递的过程中信息容易被盗取,存在很大的安全漏洞,所以,要对网络通信的安全性进行分析,提高网络传输的安全性。安全协议的提出主要解决了网络安全业务使用中,确保信息保密性,数据完整性以及被访问业务的严密性。为了进一步加强网络通信技术的高效性,通常采用的是网络控制技术,主要包含:防火墙技术能够有效地识别访问是否是合法的,结合网络安全技术,从而能够提高数据传输的安全性;在审计方面的技术,能够按照信息中的相关数据,从而能够分析网络安全隐患的具体内容,通过自动化的报警系统,能够及时地解决网络传输中的安全问题;访问的安全控制,这样技术能够将文件删除,而且能够将重要的文件储存下来,防止病毒侵害文件;安全协议能够通过设置密码的方式,从而能够对用户的身份进行确定,提高了数据传输的安全性。SSL安全协议的服务功能主要包括:(1)秘密性。安全协议能够在客户端处建立一个安全的通道,此通道只有通过身份认证后才可以进入,进行数据的传输,而且能够设置密码,有效地防止病毒的侵入。(2)完整性,安全协议在进行数据传输的过程中是通过了精密的算法的,而且可以采用函数的形式,从而确保信息在传输的过程保持完整性,而且不会丢失。在传输的过程途中具备跟踪的效果,有效的防止了服务器和客户端之间在连接过程中遭受任何破坏。(3)认证性,在信息传递的过程中,可以与第三方加强联系,通过认证的方式,从而能够运用身份认证的方式,提高数据传输的安全性。而报警协议则是,信息在传输过程中遭受破坏时,为了防止失败会话继续建立而建立的一种新的连接方式。本文重点研究了SSL安全协议,该协议在通信网络使用中应用于应用层中,其的安全性、可扩展性以及互用性等特征。

二、SSL安全协议在网络通信中的具体应用

SSL安全协议在数据传递的过程中被经常性的使用,能够运用监控系统分析网络中的隐患,从而确保数据能够安全的传递,从而能够对信号进行及时地收集,通过转码的方式,将数据压缩,在选用通信设备的时候,也能够对设备进行识别,从而能够运用SSL安全协议,提高数据传输的有效性。服务器:它属于整个系统中最关键的部分,对所有的视频服务,在视频采集、播放以及转发等部分建立信息,并且将其通过通道写入数据库。客户端实现了将密码输送到用户处,在密码输入无误的情况下,能够访问页面。通过SSL安全协议,有效的连接客户端和服务器之间,提高信息传输的安全性,另外该协议基于实时性的要求,将收集到的信息通过网络实现连接,从而能够完善数据传输的通道,通过无线视频的方式,将传输的信号以不同的方式进行分类,然后形成不同的模块,然后与函数组合起来,通过特定的方式实现数据的加密处理。

三、结语

第7篇:文件传输协议范文

关键词: CIFS;JCIFS;SMB;文件共享协议

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1220100-02

1 技术分析

从当今现有的主流技术角度考虑,要实现访问远程共享文件,可以使用NFS(Network File System)协议或者CIFS(Common Internet File System)协议。

CIFS(Common Internet File System),称为通用Internet文件系统。CIFS采用C/S模式,基本网络协议采用TCP/IP和IPX/SPX,所以CIFS对于网络传输的可靠性要求比较高,同时也决定了交互模式,类似于三次握手协议:① 协议选择:双方选择合适的协议进行交互;② 身份验证:按选定的协议登录Server,由Server对Client进行身份验证;③ 资源获取:认证通过后,Server和Client进行交互,进行文件读写等操作。

NFS(Network File System),称为网络文件系统。NFS主要是B/S架构,由一个服务器程序和一个客户端程序组成。服务器程序向其他计算机提供对文件系统的访问,然后由客户端程序把它们从NFS服务器“输送”过来,这样即可使扫描功能模块可以远程的访问保存在存储设备上的数据。

NFS允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。即NFS可用于不同类型计算机、操作系统、网络架构和传输协议运行环境中的网络文件远程访问和共享。

两种协议的共同特点是允许系统在网络上与他人共享目录或者文件,其他的用户或者程序可以像访问本地磁盘上的文件一样访问远端系统上的目录或者文件。

结合查找到的相关文献资料,两种协议主要有以下几点不同:

1)CIFS面向网络连接的共享协议,对网络传输的可靠性要求高,常使用TCP/IP;NFS是独立于传输的,可使用TCP或UDP;

2)NFS缺点之一,是要求client必须安装专用软件;而CIFS集成在OS 内部,无需额外添加软件;

3)NFS属无状态协议,而CIFS属有状态协议;NFS受故障影响小,可以自恢复交互过程,CIFS不行;从传输效率上看,CIFS优于NFS,没用太多冗余信息传送;

4)两协议都需要文件格式转换,NFS保留了unix的文件格式特性,如所有人、组等等;CIFS则完全按照win的风格来作。

从项目实际情况考虑,分类分级子系统的文件都存储于远程的文件服务器上,系统的开发语言限定为Java语言,并且由于Java程序具有很好的移植性并且可以在任何的平台上运行。所以从便于项目开发和后期功能的跨平台移植的角度考虑,应该选择Java语言实现的共享协议。

综上所述JCIFS完全满足这样的要求,它是CIFS协议的Java实现版本,并且JCIFS已经被设计成为一个完整的、丰富的、具有可扩展能力且线程安全的客户端库,从开发人员的角度考虑,可以直接将库文件导入到项目中进行程序开发。因此,本文将在以下章节重点论证基于Jcifs实现扫描功能的流程。

2 CIFS协议详述

2.1 CIFS实现文件共享原理

CIFS(Common Internet File System):通用Internet文件系统,它是SMB协议版本,并由Microsoft使用。SMB协议现在是局域网上用于服务器文件访问和打印的协议。CIFS可以看成是应用程序协议如文件传输协议和超文本传输协议的一个实现。它使用客户/服务器(C/S)模式,当客户端程序请求远在服务器上的服务器程序为它提供服务,服务器获得请求并返回响应。

第一步数据交换过程描述了客户端与服务器通信的初始化过程:

首先是两者之间建立一个NetBIOS会话,然后自动匹配两者都支持的“方言”进行通信,接着进行客户端的登录过程,最后是客户端连接想要访问的共享资源。

第二步数据交换过程描述了一个客户端打开一个文件并读取数据的过程:

由于两种数据交换均需要可靠的连接,所以上述交换过程涉及到的CIFS数据包通过NetBIOS的会话服务由客户端从TCP协议控制的139端口发送给服务器,或者是服务器使用TCP协议把数据包发送给客户端选择的临时端口。

2.2 CIFS协议的JAVA实现

JCIFS是CIFS使用JAVA语言的一个实现,是Samba组织本着Linux的精神,负责维护开发的一个开源项目。这个项目专注于使用java语言对CIFS协议的设计和实现。JCIFS是一个开源的客户端库,这个库可以应用于各种java虚拟机访问并遵循CIFS/SMB网络传输协议的网络资源。使用JCIFS可以方便地进行开发工作,只需要在工程中添加JCIFS的类库,就可以在程序中方便地调用类库中的方法。

3 扫描实现及模拟仿真

3.1 网络环境搭建

4 结论

基于Jcifs协议实现的扫描功能模块可以成功运行,基本扫描功能已经实现,并且模块运行后输出的结果与目标文件原属性信息相吻合,这证明该功能模块可以封装,然后应用于实际的工作当中。

当然,由于接触CIFS的时间尚短,本次编译的扫描功能模块并不是十分的完善,对此功能模块在实际环境中运行的效率还需要再观察。以后会继续查询相关文献资料,让它在结构上越来越严谨,功能上越来越强大。

参考文献:

[1]崔涛,存储网络中CIFS数据流程分析与传输[D].《中山大学硕士学位论文》,2011.

[2]CIFS、NFS、SMB简介[DB/OL].

[3]郭劲、李栋、张继征、贾惠波,iSCSI,CIFS,NFS协议的性能评测[J].《小型微型计算机系统》2006.05.

[4]刘海宁,使用Samba实现Windows和Unix/Linux不同平台间的资源共享[N].《首都医科大学学报(社科版)》.

[5]张宇辉,Windows中“网上邻居”的二种协议[J].《科技信息》2006.08.

[6]Christopher R.Hertel,Christopher. HertelImplementing CIFS《The Common Internet File System》2003.08.

第8篇:文件传输协议范文

关键词:直接数字通信;USB;设计

一、直接数字通信设计中应用USB技术的优势

近几年随着无线技术的快速发展,无线USB接口技术也应运而生。无线USB是基于超宽带无线通信技术(Ultra WideBand,UWB)技术的宽频带、低功率谱密度优点。随着各种类型的USB外设(如USB闪存盘、USB视频头、USB鼠标等)的陆续出现,USB通信的优点越来越广泛的被人们所熟知,将外设连接到计算机时,USB接口成为优先的选择,USB总线主要具有以下优点:

(1)使用方便:设备自动识别,自动安装驱动程序,支持动态接入。

(2)应用范围广:传输速率从几Kb/s至几百Mb/s;同一组总线上可以同时支持同步和异步传输类型;支持对多个设备的同时操作(多连接);支持多达127个物理外设;支持在主机和设备间多个数据和消息流的传输。

(3)灵活性高:可以有很多不同大小的分组,并允许在一定范围内选择设备的缓冲区;通过支持不同的分组缓冲区和时延要求,支持不同数据传输速率的设备。

(4)传输可靠性高:协议中包含错误检测机制。

二、直接数字通信设计

(一)USB控制系统设计

USB接口引擎的芯片仅处理USB标准协议包的通信;具有结构相对简单、灵活性高、设计复杂性低的特点。本文遵照USB协议的定义,参考市场上已有的USB IP核,可以分析出一个USB设备控制器应具有如下主要功能:协议数据翻译、总线上事件检测、事务传输控制。

协议数据翻译:由于USB数据传输采用反向不归零(None-Return to Zero Inverted,NRZI)编码,并有位填充,所以在发送或接收串行数据时需要进行编码与解码。数据在控制器内传输时以字节为单位,因此还需要进行串并转换。USB数据以包为单位在总线上传输,在进行NRZI解码后需要识别数据包开始、结束标志数据校验采用循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)方法,在接收或发送数据时需要进行相应的CRC校验。

总线上事件检测:对于USB总线事件需要进行检测与确定,完成在各状态之间正确转换。USB事务传输控制:不同类型的USB事务有不同的传输控制机制,需要根据USB协议中所规定的顺序来收发一系列USB包,完成一次事务传输所以,USB设备控制器要做到能够正确识别由主机发来的各种包,并能根据传输机制做出正确处理。

物理层包括收发器和UTMI两部分,其中收发器采用Agere Systems公司的芯片USS2X1A 8-bit,它的主要功能包括包开始(Start of Packet,SOP)和包结束(End of Packet,EOP)信号的检测和产生时钟恢复,即时钟和数据的分离和提取;NAZI编码和解码;填充位的插入和删除;串/并和并/串转换;填充位错误和EOP错误的检测。UTMI模块实现总线上事件检测功能,完成USB设备各状态之间的转换。该部分对USB数据并不进行处理,仅负责收发器和协议层PL模块之间的数据传递。

控制器将转换后的数字量直接存储到FIFO存储区中,也可以读取FIFO存储区中的数据并输出到外部I/O接口。从而在单片FPGA上控制伺服系统所有信号。

USB设备控制器的核心部分是协议层SIE模块,它主要完成USB事务传输控制功能。协议层SIE对于UTMI传递过来的USB包要能进行识别和翻译。

端点控制模块用于端点的选择及端点访问控制,USB核支持多达16个端点,实际使用时端点数目可设置。控制器都必须通过对端点寄存器读写来进行控制。此模块是由端点和状态寄存器构成,存放各种状态信息和事件数据。

每个端点分别定义一套设置和功能相同但地址不同的寄存器,以端点0为例,它包括端点0状态控制寄存器(EP0_CSR),记录了端点状态,包括端点号、端点类型和传输类型等一些状态属性的信息。

USB规范参照网络中的开放系统互联参考模型(Open System Interconnect Reference Model,OSI)采用了分层描述。USB规范把USB系统分为三层,即接口层、设备层和应用层。

(二)物理层面的数字部分设计

USB接口的物理层包括数字和模拟两部分。本文只实现了物理层的数字部分。UTMI模块含有接收状态机、发送状态机、接口状态引擎和速度识别引擎4部分组成。接收/发送状态机分别为接收和发送数据部分的核心控制逻辑,控制着对数据操作的顺序,接口状态引擎用于跟踪接口的各状态信息,它可以控制串行通信芯片的挂起/恢复工作模块,还可以控制芯片的全速/高速通信速率的转换。接口状态引擎子模块采用一个内部状态机保持各状态信息和芯片操作模块转换的信息。这些信息放在状态寄存器中。速度识别引擎用来判断串行数据通信的速率,并处理芯片挂起和复位操作的数据流方向。

(三)串行接口引擎即协议层设计

设备控制器的核心部分是串行接口引擎即协议层模块,它主要完成USB事务传输控制功能。协议层对于UTMI接口传递过来的USB包要能进行识别和翻译。同时该模块判断出当前的传输事务是何种类型,根据USB事务传输机制适时发送正确的USB包,由收发器传递给UTMI模块处理。该模块的结构主要包括:打包模块、解包模块和协议引擎模块。协议层中的打包模块专门负责组装USB包,如果有需要发送的USB包,则送往打包模块组装,先组装包头,插入适当的PID,然后加入数据字段和校验字段。

如果有UTMI模块传递过来的USB包,则送往解包模块拆装,先解码出PID,八位PID的低四位得到PID,通过USB2.0协议的PID类型定义译出PID,再对其后的数据字段进行校验并和包中校验字段比较。

(四)控制设备传输层面设计

应用层不负责具体的传输,它控制设备传输哪些数据,由主机的用户软件和设备的功能单元组成,功能单元是用户软件对USB设备的抽象。设备的功能主要在这一层上实现。功能单元提供每个USB设备所需的特定功能,主机端包括用户软件和设备驱动程序,设备端的功能由功能单元来实现,他们之间的联系看作是逻辑上的数据流。

数控系统的性能一定程度上是由系统参数决定,如何正确传输和设置这些参数是也是实现直接数字通信的关键问题,参数的正确传输与否直接影响机床正常的工作及其性能的发挥。通常一个数控系统都有大量参数,少则几十个,多则上千,这里我们仅选取一个关键参数的传输来说明数据 如何在这一层上进行传输。

在完成以上物理层和协议层的设计后,首先根据系统参数把由一组指令实现的某种功能对应的程序存入存储器中,用一个命令代表这些功能。编写控制程序时只要写出该代表命令,就能实现这些功能。

参数的存储由于数控机床的参数是需要根据机床的状况进行更改的,所以参数都保存在可读写的存储区内。本文设计了16个端点,每个端点的存储区都可以存参数、程序、参数等数据。系统当前的数据可以存放在任何一个区中,也可以从任一区域读数据作为当前使用的数据。

三、结语

本文首先介绍了USB系统的逻辑体系结构,接着讲述了USB协议规定的数据通信机制,数据传输格式,信息包的组成和分类,数据传输的4种方式,本文结合本系统选择中断和控制传输方式,讲述和USB设备控制器设计相关的一些基本概念,描述符的具体设置及通信配置。根据USB协议先对USB设备控制器进行功能模块划分,对各部分进行说明。完成对物理层和协议层的设计,给出了设计生成的状态转换,接口信号,数据传输流程。

第9篇:文件传输协议范文

1常用无线通讯技术简介

1.1 超宽带无线通讯技术

超宽带无线通讯技术是一种以超宽带信号为基础的新型的无线通讯技术。而所谓的超宽带信号是指那些功率点为-10dB的相对宽度大于25%或射频的绝对带宽大于1.5GHz的信号。这种信号拥有10m传输距离,高达1Gbps数据传输速率,3.1GHz~10.6GHz技术的工作频段范围,7.5GHz的工作带宽。该无线传输技术具有传输信号带宽较宽、数据传输速率高、隐蔽性好、功耗低、抗信号多径效果好等优势[1]。

1.2 蓝牙技术

蓝牙技术是一种短程无线通讯技术,这种技术常常应用在手机领域,常常用于对于便携或固定电子设备所使用的电缆或连线进行替代的短距离无线连接技术,它拥有10m~100m的通信距离和3Mbps的传输功率[2]。

1.3 Wi-Fi无线通讯技术

所谓Wi-Fi是一个由IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准,而Wi-Fi无线通讯技术是在这个标准上发展起来的通讯技术,它具有传输速率高、可移动性好,可靠性高、组网价格较低,组网灵活等优势[3]。

1.4 红外技术

所谓红外传输技术是指那些通常采用850nm的红外光传输数据信息的技术,它的特点是要求传输设备之间拥有无障碍的直线信道,且最长通讯距离不超过10m。它具有安全可靠、产生成本低廉、无电磁干扰、保密性好、无须政府批准频带等优势,但其具有功率小、工作原理简单、成本低,传输方向性强、传输距离有限等缺点,进一步限制了其使用范围[4]。

1.5 射频技术

所谓无线射频技术是一种非接触式的自动识别技术。它通过向目标对象投射射频信号来自动识别和获取目标对象的相关数据,整个过程无需人工干预,它可以在任何恶劣环境条件下工作。整个射频系统由标签、阅读器和天线三个部分组成,结构简单、功能强大。

1.6 ZigBee技术

ZigBee技术是一种最新的技术,它具有低价格、低速率的无线网络方案。它的通信速率要求比较低,甚至低于蓝牙技术,ZigBee的通讯设备,常常可以在不希望更换电池并且不充电的情况下能正常工作几个月甚至几年。ZigBee技术可以支持mesh型网络拓扑结构,可以建设一个大规模的网络,传输距离可达10m~75m,甚至可以进行更大范围内的拓展。

由上文可知,各种无线通讯技术的特点各不相同,也因为其特点常常应用于不同的领域,对于石油勘探领域来说,在石油测井工作之中,应该ZigBee技术比较合适,它通信速率要求比较低、设备结构简单、可靠性高、传输距离远,这些都非常的符合石油测井工作现场的要求。

2石油测井无线通讯系统的设计

2.1 整体设计

(1)ZigBee技术。ZigBee技术是一种最新的技术,它具有通信速率要求比较低、设备结构简单、可靠性高、传输距离远等优势,非常的符合石油测井工作现场的要求。

(2)网络传输协议选择。一般来说,当前应用最为广泛的两种传输层协议分别是:UDP和TCP两种协议,UDP又可以称为用户数据报协议,它具有传输速度快,建立连接简单等优势,它的应用环境常常是:一次只传送少量数据、对可靠性要求不高。而TCP协议可以为用户提供面向连接的可靠的流传递服务,通讯可靠性非常高,常常可以使网络上的一台计算机发出的字节流无差错的顺利传给其他的计算机。

在石油测井工作现场,常常处理和传输的数据量比较大,网络工作环境也比较复杂,这非常符合TCP协议的工作要求,因此,本文的系统决定采用TCP传输协议。

(3)具体设计方案。在石油测井现场,下位机控制传感器对各种现场数据进行采集,然后应用现场计算机整理、打包、压缩这些数据,最后将这些数据进行无线传输,在传输前设置好无线通信队列,然后应用ZigBee技术传输给Internet,而数据包通过Internet网络输送到相关管理部门的中心站计算机之上,借助中心局域网使得多个传输终端都可以对测井现场状态进行同时显示,管理人员也可以通过传输终端了解现场的情况。

2.2 通信系统模块的划分

(1)用户接口。包括接收端和发送端接口,负责对相关指令进行接收和传达,如对解调器进行设置、断开和建立拨号连接、对测井数据进行传输、对资料文件进行传输等。

(2)测井数据传输接口。整个系统的发送端从下层驱动程序对测井数据进行读取,然后降相关数据交给下层协议;接收端从下层协议对于数据进行读取,接收端并将数据交给上层用于绘图显示和存盘。

(3)文件传输接口。这个接口主要用于交互测井资料文件,负责将文件型数据向下层协议传输或读取。

(4)通信协议。包括ZMODEM协议和滑动窗口协议。滑动窗口协议用于传输测井数据,这个协议常常自带差错校验机制;ZMODEM协议用于传输资料文件,这个协议自带CRC校验和流控。

(5)TCPIP套接字。网络的编程接口,作为程序的最底层,实现TCPIP协议和建立网络连接。

参考文献

[1] 刘建兵,蒋朝根.基于ZigBee技术的无线嵌入式温度采样仪设计[J].西南科技大学学报,2010,1(22):76~79.

[2] 周宇,景博,张劫.基于ZigBee无线传感器网络的嵌入式远程监测系统[J].仪表技术与传感器,2009(2):49~52.

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