智能系統(tǒng)集成及通信接口技術(shù)的應(yīng)用研究

李學(xué)濤

（河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北 石家莊 050200）

0 引 言

智能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)應(yīng)對系統(tǒng)各功能模塊和邊界間存在的關(guān)系加以明確，在各設(shè)備與子系統(tǒng)協(xié)同配合下共同完成各項工作任務(wù)，不僅能實現(xiàn)系統(tǒng)輕便化，還能減少系統(tǒng)成本支出。現(xiàn)階段，智能系統(tǒng)集成已經(jīng)成為各領(lǐng)域重點關(guān)注的問題，如何提升系統(tǒng)集成效果，并高效應(yīng)用通信接口技術(shù)成為通信領(lǐng)域的重難點問題。

1 智能系統(tǒng)集成

對于智能系統(tǒng)集成而言，其包含較多核心內(nèi)容，不僅涵蓋系統(tǒng)功能集成與設(shè)備集成，還包含研發(fā)技術(shù)集成、網(wǎng)絡(luò)通信集成。具體集成環(huán)節(jié)中，應(yīng)結(jié)合不同行業(yè)的實際需求，綜合評估用戶使用性能等內(nèi)容。為其提供相應(yīng)的集成服務(wù)[1]。智能系統(tǒng)集成內(nèi)容應(yīng)從多角度分析，主要將用戶與操作放在重要位置，在此基礎(chǔ)上實施詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計。智能系統(tǒng)集成核心控制要素主要有3部分，分別是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件、硬件。在統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)平臺中將用戶需求作為主要依據(jù)，實現(xiàn)智能系統(tǒng)內(nèi)外部數(shù)據(jù)信息良好交互。此外，智能系統(tǒng)集成中還應(yīng)重視技術(shù)與管理，從這2個方面入手將建設(shè)內(nèi)容劃分為功能不同的模塊，同時詳細(xì)分析、設(shè)計相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的內(nèi)容，如數(shù)據(jù)流、控制流、信息流等。集成內(nèi)容上，應(yīng)將人物角色視為核心，確保人機(jī)交互的可靠性，強(qiáng)化計算系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理邏輯，為用戶提供諸多業(yè)務(wù)服務(wù)[2]。

2 通信接口主要類型

（1）標(biāo)準(zhǔn)串行接口。RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口能實現(xiàn)與主機(jī)的雙向通信，成本較低，不過傳輸速度較慢，無法滿足長距離通信要求[3]。當(dāng)前該接口在工控機(jī)與一些通信設(shè)備中較為常見，工控機(jī)系統(tǒng)與驅(qū)動安裝完畢后可直接使用此類標(biāo)準(zhǔn)串行接口，且擁有簡單的2次開發(fā)通信程序。

（2）通用接口總線（General-Purpose Interface Bus，GPIB）。GPIB接口類型能夠使多個儀器利用一條總線連接，進(jìn)而構(gòu)建出自動測試系統(tǒng)。這種接口不具備較高的通信速率，在電氣干擾低的生產(chǎn)現(xiàn)場或?qū)嶒炇逸^為適用。

（3）以太網(wǎng)接口。以太網(wǎng)接口的作用是連接局域網(wǎng)與路由器，RJ-45、BNC、FDDI等均為常見的接口形式。對于系統(tǒng)集成行業(yè)，通常工程師會利用網(wǎng)口寫入命令，控制相應(yīng)儀器執(zhí)行工作任務(wù)。

（4）USB接口。對于USB接口而言，其屬于應(yīng)用較為廣泛的接口形式，通常會存在4根線，其中2根為電源線，另外2根則為信號線。該接口的作用是實現(xiàn)設(shè)備內(nèi)外部信息交換，還可實現(xiàn)2次開發(fā)。

（5）無線與多機(jī)同步接口。除了以上較為常見的通信接口，還可通過無線連接的方式實現(xiàn)通信目標(biāo)。當(dāng)前，一些設(shè)備中設(shè)置了802.11接口，可以實現(xiàn)通信，也可形成組網(wǎng)[4]。此外，多機(jī)同步接口同以上通信接口存在較大不同，其主要作用是確保功率分析類設(shè)備進(jìn)行共同測量。實際應(yīng)用過程中，利用線纜將2個設(shè)備連接，能夠進(jìn)行多路信號的同時測試，可使信號測試具備較高的同步性，最終獲得較高的信號測試質(zhì)量。

3 智能系統(tǒng)集成及通信接口技術(shù)的應(yīng)用

3.1 智能系統(tǒng)集成

3.1.1 集成需求

開展智能系統(tǒng)集成工作，應(yīng)滿足投資回報率、可拓展性、安全性以及可維護(hù)性等集成要求。智能化系統(tǒng)集成后，不僅要具備信息采集與管理功能，還應(yīng)具備信息資源共享等功能，應(yīng)綜合設(shè)計不同類型的功能模塊，以此使內(nèi)外部信息通信更加可靠、安全。為滿足集成需求，應(yīng)準(zhǔn)確記錄集成過程和結(jié)果，同時嚴(yán)格管理數(shù)據(jù)信息資源。集成需求應(yīng)結(jié)合用戶使用過程，同時確保數(shù)據(jù)信息通信安全，避免用戶隱私被泄漏[5]。

3.1.2 集成原則

（1）實用性與針對性。智能系統(tǒng)只有符合實際需求，才能發(fā)揮出真正作用。智能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)需要重視系統(tǒng)的實用性與針對性，以實際需求為主，形成相應(yīng)集成系統(tǒng)，促進(jìn)企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)、發(fā)展。

（2）安全性。智能系統(tǒng)集成后，往往會涉及到各類數(shù)據(jù)信息，也會包含較多機(jī)密數(shù)據(jù)。智能系統(tǒng)應(yīng)具備較好的安全性，避免重要數(shù)據(jù)被不法分子竊取，影響企業(yè)健康發(fā)展。

（3）前瞻性。當(dāng)前，信息技術(shù)層出不窮，應(yīng)保證智能系統(tǒng)集成具備較好的前瞻性，以免短時間內(nèi)被市場淘汰。

3.1.3 集成功能

（1）信息采集。通過集成技術(shù)，智能系統(tǒng)能集中監(jiān)控各個獨立、分散的資源[6]。使用人員利用計算機(jī)即可監(jiān)視整個系統(tǒng)情況，例如設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)所處環(huán)境等，可更加有效地開展監(jiān)管工作，并且各種信息均可以通過人機(jī)互動界面顯示。

（2）高效管理各子系統(tǒng)。智能系統(tǒng)集成中，可使相互獨立的子系統(tǒng)形成緊密的聯(lián)系，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。通過跨系統(tǒng)控制流程，能夠從整體上提升系統(tǒng)自動化水平。系統(tǒng)開展相應(yīng)操作時，后續(xù)系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)操作指令，使各項操作順利實施。

（3）共享信息資源。以往投資者在智能系統(tǒng)建設(shè)中，往往會投入較多的物力與人力資源，因為通信格式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存在較大差異，導(dǎo)致各系統(tǒng)間無法共享信息資源，影響到了信息資源利用效率。而在智能集成系統(tǒng)建設(shè)環(huán)節(jié)，會構(gòu)建出具備開放性特征的工作平臺，制定相應(yīng)服務(wù)程序，能夠?qū)崿F(xiàn)不同數(shù)據(jù)信息的共享，提升數(shù)據(jù)信息利用價值。

3.2 通信接口技術(shù)應(yīng)用

在以太網(wǎng)接口應(yīng)用下，實現(xiàn)路由器、設(shè)備、局域網(wǎng)的良好連接。由于局域網(wǎng)存在較多類型，可將以太網(wǎng)接口進(jìn)行細(xì)分，如光纖接口、異步傳輸模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）接口等。該接口形式具備較多優(yōu)勢，不僅可以實現(xiàn)靈活組網(wǎng)與高速傳輸，還能實現(xiàn)多點通信，不會受到傳輸距離的影響，應(yīng)用較為廣泛。USB接口方式較為常見，常用于系統(tǒng)集成領(lǐng)域。通常信號會以串行傳輸?shù)姆绞酵ㄟ^接口，設(shè)備也可利用接口對外部輸入信息進(jìn)行識別。無線接口方式是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與終端連接下達(dá)到信息傳遞的效果。某些場景下，有線接口會逐漸被無線接口取代，逐漸發(fā)展成為智能系統(tǒng)集成的關(guān)鍵接口方式。當(dāng)前，較多設(shè)備中均設(shè)置了相應(yīng)無線接口，系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)會實現(xiàn)無線路由與設(shè)備的良好連接[7]。

智能系統(tǒng)集成建設(shè)中，接口實施尤為重要，需要嚴(yán)格按照規(guī)定流程開展各項工作。設(shè)計階段應(yīng)重點對智能集成系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的連接關(guān)系進(jìn)行規(guī)劃，同時明確主要接口。結(jié)合所需接口情況，對接口形式、性能、數(shù)量等做出選擇，還應(yīng)科學(xué)進(jìn)行需求分析。按照初步設(shè)計方案，同相關(guān)廠商進(jìn)行交流溝通，明確接口設(shè)計、實施等工作，對建設(shè)任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)劃分。實施階段通過模擬接口對端，測試端口性能與功能，保證正常實施環(huán)節(jié)接口處于良好狀態(tài)，滿足系統(tǒng)集成要求。利用物理連接的方式連接各子系統(tǒng)設(shè)備接口，接口連接后應(yīng)檢查接線的正確性，并保證規(guī)范安裝，隨后進(jìn)行上電調(diào)試。結(jié)合接口說明，逐一檢查接口指標(biāo)與功能。若有必要，需要對調(diào)試內(nèi)容與范圍進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展。各接口調(diào)試完畢后，應(yīng)進(jìn)行智能系統(tǒng)的整體調(diào)試，了解系統(tǒng)與接口功能的完善性，保證各項指標(biāo)正常。

智能集成系統(tǒng)設(shè)備種類較多，存在較為復(fù)雜的信息結(jié)構(gòu)，會使接口面臨較大的承載壓力，易導(dǎo)致接口失效問題。當(dāng)前，集成系統(tǒng)行業(yè)并未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，未能充分評估系統(tǒng)情況，無法從整體上掌握系統(tǒng)可靠性。為了保證接口穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)接口失效的情況，需要重點做好以下工作。介質(zhì)選擇過程中，應(yīng)保證其具備較好的傳輸性能，最大程度上避免外界環(huán)境影響到傳輸效果，保證電信號質(zhì)量。各接口與多個系統(tǒng)聯(lián)通時，應(yīng)通過相應(yīng)隔離措施避免其他系統(tǒng)、設(shè)備發(fā)生故障時對自身工作產(chǎn)生影響，可選擇電氣隔離的方式，也可選擇通信隔離的方式。除此之外，選擇接口軟件時，首選技術(shù)成熟的軟件，有效應(yīng)對傳輸環(huán)節(jié)各種狀況，對非法操作實現(xiàn)準(zhǔn)確識別。

4 結(jié) 論

智能系統(tǒng)集成中應(yīng)與信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)方案結(jié)合，統(tǒng)一管理系統(tǒng)內(nèi)外部對象，確保智能系統(tǒng)集成后具備較強(qiáng)的物理邏輯。智能系統(tǒng)集成應(yīng)以實際應(yīng)用作為重點，結(jié)合用戶實際需求實現(xiàn)定制化設(shè)計，從而滿足用戶的實際操作需求。此外，智能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)還應(yīng)重視通信接口技術(shù)的應(yīng)用，選擇恰當(dāng)?shù)慕涌诜绞?，避免出現(xiàn)接口失效問題，充分發(fā)揮智能系統(tǒng)集成作用，獲得良好的通信效果。