物联网系统中的计算机通信及其检测技术

张莉萍

（长江职业学院 湖北 武汉 430000）

1 引言

信息时代，计算机能够传输信息、储存信息、搜索信息，是人们生产和工作的重要工具。随着社会的发展、计算机技术的革新，人们对信息传输提出了更高要求，如保证信息传输的安全，避免信息传输出现差错。在计算机通信中，这两个问题一直存在，只有加快研究速度，缓解或解决问题，才能使计算机通信技术得以更好的发展。在分析计算机通信安全技术前，要了解物联网体系结构和通信方式。

2 物联网系统中通信技术的核心技术

物联网通信的核心技术有3个，第1个是射频识别技术，第2个是云计算，第3个是网络通信技术。

物联网通信技术中，最具代表性的技术就是射频识别。在物联网系统中，射频识别技术是通信的基础，起到关键作用。射频识别技术主要用在大型购物场所，因为射频识别技术的作用是识别信息和传输信息。

云计算是大家所熟悉的一种技术，云计算可以统一管理不同设备的信息，还可以让信息实现异地、不同设备的共享，云计算不被地点、设备所局限。通过云计算技术，可以让所需信息得到有效的整合，还能共享重要信息。云计算技术应用于多个领域。

网络通信技术也是最重要的技术，它能助推通信技术不断发展。网络通信技术也是物联网系统的核心，是物联网系统中最不可缺少的部分。网络通信技术分为有线和无线两种，网络通信技术中的M2M技术被大范围使用，以太网、无线移动通信网络、智能机器人、中间件都使用网络通信技术。

网络通信技术的关键技术有3种，第1种是Zig Bee网络，第2种是WiFi网络，第3种是TD-LTE网络。Zig Bee网络能访问物理层和控制层，主要功能是搜集、接收、传输、整合数据信息。Zig Bee网络具有一定的优势，能让网络结构实现自我修复，还能让网络结构具有更高的稳定性，提升网络结构的适应性。Zig Bee网络主要应用在距离短、对传输速度要求不高的设备上。TD-LTE网络传输数据信息速度非常快，是规模最大的数据网络，主要用于对传输速度具有一定要求的设备上。TD-LTE网络还能与智能天线互相融合，减少干扰，让低通信的切换更简单。对于传输数据来说，TD-LTE网络更加稳定。WiFi网络是将有线信号切换到无线信号，为用户传输信息数据，这种网络的使用范围最广，还方便组网，用户随时切换设备，能做到立刻连接信号，立刻退出信号，在居民家中、工厂作业、企业内部都使用WiFi网络。

3 物联网系统中的计算机通信技术

3.1 物联网体系结构

物联网简称IOT，物联网通过各种信息传感器，采集光、电等信息，在采集需要实时监控的物体时，需要连接和互动，通过网络的接入，让人与物、物与物之间存在联系，可以说，物联网是一个承载信息的工具。物联网体系结构没有公认的体系架构，最为普遍的架构分为感知层、网络层和应用层。感知层是物联网感知的基础，也是这3层结构中的最底层，主要负责采集数据。网络层负责传输信息，网络层能做到双向传递和控制。应用层主要负责处理信息。网络层是感知层和应用层的连接带，网络层需要把从感知层获取的信息，及时、安全、无误地传送到应用层，网络层需要根据需求开展信息处理工作。网络层主要包括核心网、传输网、业务网、接入网络和网管系统、业务支撑系统[1]。网络层的接入网能实现信息接入，网络层的传输网能实现信息传送，网络层能做到信息交互和信息共享，并能管理感知设备，因此，网络层非常重要。

3.2 物联网系统中计算机通信方式

物联网系统中的计算机通信方式共有两种，第1种是串行通信，第2种是并行通信。串行通信的传输方式需要连接一根数据链，用这一根数据线每次只传输一位，每一位所需时间的长度来传输信息，串行通信主要应用在主机和外部设备、主机内部系统中。要实现串行通信，不需要太多麻烦程序，只需数据线就能实现信息交换。串行通信具有节省成本、传输线少、提高传送效率的特点。并行通信依靠信道、电流等方式来实现终端间的信息传输，并行通信与串行通信不同，并行通信可以使用多条数据线传输数据，每次都能做到一条信息多条数据线同时传送。并行传输具有很多优点，能让传输速度更快、传输效率更高。不过，并行通信抗干扰能力不强，因此，并行通信大多数都用在实时、短距离的信息传输，在需要实时传输、迅速传输的工作场景中，经常能见到并行通信[2]。

4 物联网系统中的计算机通信质量检测

计算机通信过程中，使用差错检测技术，可以让通信的质量提高。这是因为，使用差错检测技术能削弱噪音、信号等因素带来的影响，提高通信效率和质量。在信息通信中，主要通过检验码实现差错技术，差错技术主要有两大类方法，一个是奇偶校验，另一个是分组校验。

4.1 奇偶校验

奇偶校验有两种类型，一种是奇校验，一种是偶校验。传输的二进制代码中，“1”可能是奇数还可能是偶数，如果是奇数，就是奇校验，如果是偶数就是偶校验。奇校验是用的最多、最方便的校验方法，因为奇校验只需要数据、异门就能实现。第一，需要使用调解器，把需传输的信息转换成字符串集；第二，用监督码识别信息字符串，这需要在字符集中的信息码上完成；第三，校验是否是奇数，这就是奇校验的检验方法。上述3个规则也适用于通信接收、处检测和判断数据准确度。奇校验通过这种检验方式，判断信息在传输过程中是否受到影响[3]。然而，奇校验也存在弊端，奇校验的检测方式只能判断奇错误，在计算机通信中，不仅有奇错误，还有偶错误。在通信中，为避免奇错误和偶错误，使用奇校验进行检测时，还可以同时使用偶校验，两种检验方法共同使用，让信息传输质量增高。偶校验同奇校验的检测过程是一样的，都是检测实际数据中“1”是奇数还是偶数，如果实际数据中的“1”是偶数，校验位就是0，就能保证所要传输的数据符合偶校验的要求。

4.2 分组校验

分组校验的检测对象是数据，检测方式是数据块，通过对数据块的检验，达到检验信息的目的。第一，把通信终端里需要传输的数据转化成多个数据块集；第二，通过计算得出数据会计的附加校验数据块；第三，信息接收端接受数据块、校验数据块[4]。

信息接收端的检验方式也是如此，通过相同的方法，转化出多个数据块集，再计算出校验数据块，并检验数据块，如果验证结果成功，就证明信息传递无失误，信息完好；如果验证失败，就证明信息传输过程中受到影响，信息出现错误。

5 计算机通信安全检测

计算机通信技术的高质量传输是通信的基础保障，信息的安全传输是计算机通信技术的根本保障[5]。现阶段，为了保障通信安全，广泛采用加密技术、防火墙技术等。目前，防火墙是使用最广泛的安全防护技术，防火墙更像是一种隔离技术，能对计算机通信起到保护作用。如果防火墙被绕过、被破坏攻破，病毒侵入到计算机中，就可以使用检测技术，用入侵检测技术检测病毒，并让计算机内自行切断连接、发出预警、反击病毒[6]。

入侵系统检测可以识别外部入侵的用户、病毒等。入侵检测技术分为两种：第1种是检测误入入侵的技术；第2种是检测异常入侵的技术。检测误入的入侵检测技术又叫做特征检测，特征检测可以分析入侵行为，通过对入侵行为的分析建立模型，这个模型可以显示入侵特征，从入侵特征中匹配搜索，如果能在计算机网络通信中搜索到，这种入侵行为就是攻击行为。这种特征检测能检测出已知的攻击，对新型攻击不能及时检测到，对已知攻击变异后的攻击也不能达到精准检测[7]。

检测异常入侵的技术是通过对比的方式进行检测。首先，检测技术认定入侵的病毒或攻击的活动和计算机用户活动不一致；其次，建立计算机用户正常活动的模型，从模型中分析特征；再次，统计出与正常模型活动特征不同的地方；最后，判定结果，如果违反了统计所得出的规律，就是入侵、攻击或病毒。

这种检测方式能检测未知的病毒和攻击行为，还能检测出更复杂的病毒。不过，许多入侵活动或者病毒都能做到与正常模型的活动特征相同，这种情况下，很难监测出入侵行为。

6 结语

综上所述，通过介绍物联网系统中计算机通信方式和物联网体系结构，简述奇校验、偶校验、分组校验方式和计算机通信的安全检测方式，了解物联网系统中的计算机通信及检测技术。检测技术中差错检测是防止信息传输中出现错误，安全检测是避免信息被攻击、被干扰。差错检测用来提升通信质量，安全检测用来保护通信安全。如需使用检测技术，可以根据实际情况，采取不同的检测技术，要对检测技术的优势和劣势有一定的了解，并选择符合检测技术的场景进行检测，保证通信的安全，避免通信中出现差错。