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體系結構范文第1篇

關鍵詞：C語言；語義知識體系；字；詞；語句

1. C語言語義知識體系

C語言語義知識體系是指C語言的各個成分的含義及其在語境中的含義。C語言的語法知識體系結構

有10個數據類型為整型的一組連續存放的數組a

7

struct 類型名

{一組結構成員說明;}

創建一個新數據類型，它具有一組不同類型的結構成員，各自占有存儲空間

8

struct 類型名 a;

定義結構變量a

9

union 類型名

{一組聯合成員說明;}

創建一個新數據類型，它具有一組不同類型的聯合成員，共同占同一存儲空間

10

union 類型名 a;

定義聯合變量a

11

int *p;

p是指針變量，專指向整型變量

12

enum類型名

{一組枚舉成員;}

創建一個新數據類型，它具有一組枚舉成員，要求枚舉變量的取值不得超出枚舉成員的范圍

13

enum類型名 a

定義枚舉變量a

14

函數類型 函數名(形參表){函數體語句組}

定義一個新的函數

15

函數類型 函數名(形參表);

函數聲明

16

typedef 類型 類型

將舊類型名換成新類型名，即別名

表1.2 執行語句功能表

序號

語句格式

語句意義（功能）

1

表達式;

計算表達式的值

2

if(表達式) 語句

如果表達式的值為真則執行語句，否則不執行語句

3

if(表達式) 語句1 else 語句2

如果表達式的值為真則執行語句1，否則執行語句2

4

switch(表達式) {

 case 常量表達式1：語句1

 ……

 case 常量表達式n：語句n

 default: 語句n+1}

首先計算表達式的值，然后將此值與其后的常量表達式相比較，當與某個常量表達式的值相等時，則以此作為入口，執行后面的各語句；當與任何常量表達式的值不相等時，則執行default后的語句。

5

while(表達式) 語句

當表達式值為真時重復執行語句，直到表達式值為假循環結束

6

do {語句}

while(表達式);

先執行語句，后計算表達式的值，若為真，則重復執行循環體，直到表達式的值為假，循環結束

7

for(表達式1;表達式2;表達式3) 語句

1）計算表達式1；2）判斷表達式2，值為真則執行3），否則執行5）；3）執行語句  4）計算表達式3，然后轉2）重復執行，直到表達式2的值為假；5）轉到一下句

8

break;

無條件跳出switch語句或循環體

9

continue;

提前結束本次循環，繼續進入下一輪循環

10

goto 標號

無條件地將流程從本語句轉向本函數內標號位置語句處執行

11

標號：語句

帶有語句位置的語句，與本函數內goto語句配合使用

12

函數名(實參表);

將實參表與形參表進行結合，將流程從本語句轉向“函數名”執行

13

;

計算機執行一個空語句

14

return (表達式) ;或return;

帶著表達式的值或直接返回到最近一次調用本函數的斷點執行

參考文獻：

[1] 郭俊鳳,王開鑄.C語言程序設計語法知識體系結構總結[J].計算機教育,2009年第22期.

[2] 郭俊鳳,朱景福.C程序設計案例教程[M].北京:清華大學出版社,2009.

作者簡介：郭俊鳳 (1978年生)，女，黑龍江哈爾濱人，講師，碩士，研究方向：軟件工程、數據庫與數據挖掘。

體系結構范文第2篇

關鍵詞：網絡 防火墻 安全體系結構

一般對網絡安全，目前主要采用防火墻為主的體系結構，欲最大限度地保證網絡安全，應將重點放在加強自身網絡的健壯性與安全性方面。安全體系結構的設計基于現有的數據處理DP基礎設施的規定，比如在操作系統、網絡拓撲學、網絡協議/網絡操作系統以及外部數據鏈路、通信協議等基礎上，應針對每項的安全尋找解決方案，將這些方案歸納起來，即建立起防火墻體系結構與詳細的安全系統規范。

一.基于防火墻的網絡信息安全體系結構

1.防火墻的定義

“防火墻系統”為網絡組成部件，用于連接內部與外部、專用網絡與公用網絡，比如Internet 的連接部件。防火墻系統能保障網絡用戶最低風險地訪問公用網絡，同時，也保護專用網絡免遭外部攻擊。欲做到這一點，防火墻必須是外部進入專用網絡的唯一通道。根據用戶的服務需要，保證一定的安全系數，防火墻系統通常由許多軟件與硬件構成。

2.防火墻的主要設計特征

防火墻系統是外部網絡與內部網絡（需受保護）之間的物理與邏輯界面。從外部來看， 防火墻借助于不同的傳輸接口打開了進入內部網絡的通道，比如ISDN （綜合業務數字網絡） 線、Modem（調制解調器） 線、X25線/幀中繼線以及專用線等通信接口支配著控制裝置，允許內部與外部網絡之間建立連接。完成上述功能的系統被稱為訪問控制系統。目前使用的防火墻構件，可分成信息包過濾器、線路中繼器及應用網關三種不同的訪問控制系統，它們可單獨使用，也可結合在一起共同使用。信息包過濾器是根據發/收地址、協議、協議端口以及用戶定義的位特征碼等屬性來過濾信息包。采用基于線路中繼器的防火墻部件確實能增強網絡的安全性。線路中繼器能夠保證用戶安全使用基于TCP/ IP 通信協議上的應用軟件， 比如WWW、Gopher 、Telnet 等， 而不需要傳送協議層上的任何指令。也就是說， 線路中繼器作為相關協議的，所有輸入的連接在此結束，并被重新組成相對應的輸出。該系統的缺陷是，在使用線路中繼器工作之前，必須修改客戶的應用軟件。應用網關比線路中繼器更前進一步。它允許人們使用應用軟件， 而不允許通信鏈路穿過協議層上的防火墻系統。就涉及到的客戶軟件而言，其作用更像從事有關業務的服務器系統，而不需要修改客戶系統。

3.防火墻系統的體系結構

信息包過濾器系統能夠檢查數據包是否違反標準，并決定其是否被傳遞。原則上，信息包過濾器處于本地網與Internet 之間，用于建立鏈路，只要配置正確，該過濾器將成為抵御外部入侵的第一道防線。信息包過濾器由路由器或配置相應軟件的計算機系統實現，是一種專用網絡部件，它同其它系統（防御性主機、篩選性網絡等） 一起共同提高網絡的自我保護能力。因路由器在網絡協議層中具有過濾器與轉發器的功能，所以也可作為防火墻使用。信息流不僅能根據協議地址（廣播、站組或主機地址），而且能按照高層協議（與采用的模型有關） 參數進行過濾。對于Internet 協議路由器， 正是由TCP 或UDP 協議端口完成過濾，輸入過濾以防止地址欺騙、區分T CP 的發送與應答信息包以及變換過濾條件―“路由器訪問表”。在構造信息包過濾器之前，首先應明確各客戶允許享受的服務級別，接著需了解采用怎樣的過濾方法實現既定方針，最后必須將過濾的需求要點按所采用的路由器或過濾軟件可識別的句法形式輸入。信息包過濾器的設計相當復雜， 尤其位于主干網中的信息包過濾器的設計需花費大量的時間和精力。CERT 協作中心建議對TFT P（ 普通文件傳輸協議） 、Windows、FTP、UDP 以及碎片IP 信息包裝服務進行過濾。信息包過濾器防火墻可采用各種配置結構。

4.防火墻系統的控制與監視

與訪問控制一樣，防火墻系統的工作就是監視不尋常事件的發生，并及時報警給系統管理員，這需利用特殊的控制與監視軟件完成。監控系統應具備以下特點：顯示用戶與服務器的連接、 當啟動安全功能時給出顯示 、有反復企圖通過防火墻系統的情況時給出顯示。

防火墻系統上必須安裝控制與監視系統以及工作記錄文件，以阻止未授權的訪問，但決定監控系統有效程度的主要因素取決于監控軟件的配置是否合理。在工作日志中選擇記錄的事件非常重要，若沒有仔細選擇，隨意記錄，用不了多久， 防火墻系統的工作記錄就會占用上百萬字節。但選擇需存儲的事件比較困難， 很難事先預料究竟哪些事件將會對安全破壞行為的分析有用。防火墻系統的另一工作就是一直連續不斷地監視自身文件系統的完整性，以實現自我保護。它們利用特殊的軟件如“Tripwire”完成此工作。該特殊軟件可對選擇的文件產生特殊的校驗和（即文件的特征）。被監視文件的任何修改都能被立刻識別出來。

二.防火墻系統的局限性與未來發展趨勢

1.防火墻系統的局限性

防火墻的所有作用在于監視OSI 2 層與7 層之間網絡的活動狀況，既不能阻止內部應用軟件所攜帶數據的傳遞，也不能保護網絡免受病毒或其它方式（協議欺騙式） 的攻擊。另外防火墻對于內部計算機系統未授權的物理攻擊，也不能提供安全保證。

欲阻止這些攻擊，需要：無漏洞的訪問控制系統、確實真正保護關鍵性部件、以光纖代替銅導線（尤其是采用共享媒介技術， 比如以太網與令牌環網） 、高度機密數據在發送前應加密。

2.防火墻系統未來的發展趨勢

近年來計算機安全的基礎研究力圖將專家系統與防火墻系統體系結構相結合。其目的在于采用神經網絡、判定樹之類的智能手段來辨認“黑客”，以抵抗不斷變化的攻擊方法與新的安全漏洞。這種智能化的防火墻系統目前已處于試驗階段，預計到下一階段將成為現實。防火墻系統能以怎樣的程度覆蓋整個網絡的結論目前還無法斷言。然而隨著計算機功能的日益強大與傳輸帶寬的不斷加寬，計算機系統將進入一個全新的時代。它不僅具有強大的計算能力，而且具有強有力的認證與加密機制，每個系統都將裝備自己的防火墻與嚴密有效的攻擊分析檢測工具，使攻擊者無法得逞，從而使網絡達到真正意義上的百分之百的安全。

三.結語

計算機的迅速應用就注定了計算機安全也將成為一個大的課題。本文從理論上討論了Internet 網絡安全的體系構造，相信隨著時間的推移、反攻擊技術的不斷進步， 網絡安全的體系結構會越來越完善、越來越健壯。我們勝利油田測井公司信息檔案中心的計算機安全系統也一定會更加完善，跟上領先的水平。

參考文獻：

體系結構范文第3篇

關鍵詞：PDM系統；體系結構；Teamcenter；應用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）29-0196-02

生產力的發展，不僅給企業帶來了新的機遇，同時也為技術的發展帶來了新的挑戰。對于當前許多企業來說，計算機信息技術已經相對成熟，但是，在發展的過程中卻忽視了信息間的共享和傳遞。數據信息的有序合理化管理成為未來競爭的關鍵因素。在此條件下形成的PDM就是一項新的管理思想和技術，它通過以產品為核心，對產品的數據，運作過程以及相關資源形成管理。PDM的產生與社會大環境緊密相關。

1 PDM概述

1.1 PDM簡介

PDM是產品數據管理的簡稱，它主要管理所有與產品相關的信息和所有與產品相關的過程的技術。

文檔，產品配置、電子表格、事務文件、供應商情況以及與產品有關的流程包括了加工工序、工作流程、信息審批和發放等過程信息的定義和管理都用到了PDM。

PDM系統從設計到開發管理，將所有與產品相關的過程信息聯系到了一起。它將數據庫的管理功能、網絡通信功能以及系統控制功能相結合，建立了一個信息集成化管理，形成了產品開發協作環境。PDM因其具有的強大的產品數據管理功能，成為了企業必備的信息管理手段。一般PDM系統具備以下的功能：

1）電子倉庫及文檔管理功能

這是PDM 的核心功能之一，它主要是建立在關系型數據庫管理中，描述產品相關信息的物理數據和文件指針，在這種狀態下，用戶能夠很自然的訪問企業的產品信息，而不需要考慮數據的位置。

2）產品結構與配置管理功能

產品結構與配置管理，以電子倉庫為支持，以物料清單為組織核心，將產品的工程數據和文檔聯系起來，以實現產品數據的組織、管理和控制，向用戶提品結構的不同視圖及其描述。

3）工作流程管理功能

工作流程管理主要是在產品的設計和修改中對產品實行跟蹤和控制，其中包括數據的提交、控制、修改以及控制等。它主要管理的是人與人之間的數據流動，無論用戶做出怎樣的操作，它都能在第一時間跟蹤數據的活動。

4）分類檢索及零件庫功能

它能夠利用現有的設計來創建出新的產品，包括零件庫的接口功能、構造電子倉庫屬性編碼過濾器的功能。

1.2 PDM的產生發展及應用

PDM是當今計算機應用的重點技術之一。最開始，它的出現主要是為了解決大量的工程圖紙、技術文檔以及相對困難的管理問題，后來隨著技術的成熟，它逐漸運用到了其他的領域中去，包括，物料清單管理、指令跟蹤與管理、電子文檔以及設計圖紙的管理。

隨著網絡、數據庫技術的不斷發展，PDM系統逐漸在國內外得到了很大的發展和應用，在國際市場上呈現出了較好的發展前景。

現如今，PDM技術已經滲透到了許多的領域，向生產、管理的部門邁進。PDM不僅能夠有效的將概念設計、工程分析、工藝流程、工裝設計、銷售等生命周期進行定義與管理，還能夠保持數據的更新和共享，成為一些管理與控制系統的橋梁與紐帶。總之，PDM正在向著企業信息集成化的方向發展著。

1.3 PDM的研究現狀

近年來，隨著市場的不斷發展，產品數據管理技術也隨之得到了很快的提高。目前，PDM主要專注于研究以下方面：

1）PDM與CORBA技術和Web相結合

PDM系統作為我們應用系統的一種必不可少的框架體系，其對技術的要求要求與Web相協作補充，加快其開發性和拓展性的發揮與應用，以適應分布環境下的模型應用與構建，于是出現了在分布環境下協同工作的新興模型。使用CORBA構建 PDM系統能夠在很大程度上支持產品的建構與設計，從而能夠適應網絡虛擬設計的過程管理與 產品數據管理，加快數據的實行與提高應用。

2）PDM系統向企業全局信息管理發展

在傳統條件范圍內， PDM系統僅僅局限于工程數據的管理，而如今PDM技術已經不僅僅局限于工程數據的管理，而且也開始轉向經營管理的部門。與此相對應，它就擔當了多種意義程度的角色，在工程與文檔管理方面同時兼具有重要的特點，成為信息管理與調控的主體。

3）應用集成技術

PDM技術，它的出現一開始就是為了通過輔助計算機，而做出一系列的文檔管理。因此，CAD、CAM、等數據之間的交換問題一直是PDM領域所研究的熱點。

2 PDM系統的體系結構分析

2.1 加入XML技術的分布式PDM系統

分布式PDM系統在技術的層面上追求的是簡單高效的方式，在XML技術的參與與配合下，使得PDM系統擁有了更加深度層次上的數據存儲和交換的標準，這樣，使得PDM系統為其他系統的集成化和相關框架體系的構建提供了一種新興的手段和方式。XML是一種文檔的表現方式，它能夠完整的表達所出現的數據類型。它的格式同樣也可以被實現約定，能夠根據不同的企業建構和要求，對其作出相關的處理和表示。此外，由于文檔能夠非常容易被計算機識別和執行，這就簡化了相關程序的工具，促進了計算機的快速解決問題性能。

用XML能夠實現PDM數據的存儲和交換。PDM系統所要處理的數據具有針對性，能夠依據對象的不同進行數據的分類與重組，在解決過程中，離不開一些技術性文檔、非文檔結構的數據。使用XML在很多方面具有很大的優點，能夠加快實現數據管理的一致性和完整性，促進數據更好的管理，實現更大意義上的數據提取與運用。

用XML技術構建分布式PDM系統，其體系結構包括用戶界面層、Web服務器層、應用服務器層和數據庫服務器層。

1）用戶界面層。這個層面系統與傳統意義上的Web功能基本一致，它提供了與用戶的交互環境，用戶只要擁有一定的權限就可以在任何時間和任何地點通過URL地質訪問瀏覽器。

2）Web服務器層。在Web服務器中引入IIS，能夠對客戶的服務做出一定的請求回應，通過頁面上所包含的鏈接進而請求相對地址，在此之前，需要對請求進行驗證，以保證數據運行的安全性，加快實現頁面解析與出現。

3）應用服務器層。PDM系統會有很多的功能設計，而對于功能的要求，一般情況下，我們發現，它主要的核心都是集中在這一層中加以實現的。這層與其他層有很多的聯系，不同的層級可以相互聯系，根據Web服務層做出相互的訪問和驗證，以進行處理，在必要時刻還會進行相應的處理，對數據結果返回給Web服務器層。

2.2 加入J2EE的4層PDM體系結構

當前，常用的基于J2EE的PDM系統的體系結構總體上被分為4層，即客戶層、Web層、業務層及數據層。它們的結構各有不同，其操作標準也需要我們區別對待。

1）PDM的數據層

PDM的數據層在運作的過程中需要大量的數據，在技術層面要求也相對較高。因此，在很大程度上，我們現在所要考慮的，是將一些大型的數據庫作為應用的中心環節，這對數據庫提出了更大的挑戰，尤其是在一些系統軟件，比如：Oracle已經成為數據層所首要采用的數據庫資源。

2）PDM的Web層

PDM軟件在運行過程中需要遵守相關的標準和協議，它的實施環節離不開IIOP、HTTP等的運作，在此基礎上，系統體系更能夠加快協作，在訪問中與其他資源予以共享，還能夠保持與其他系統的集成性。PDM的Web層在通信的過程中，主要采用JMS進行通信傳輸，以確保客戶端的正確與否操作能夠得到快速的實施與運行。

3）業務層

EJB服務技術在業務層的處理中處于非常核心的關鍵領域，它是程序能夠順利運行的重要中間環節，能夠保證PDM技術得以順利發揮和實現。它把商務邏輯與數據邏輯分開，并且用不同種類的技術來表示。商務邏輯和數據邏輯可以運行在同一服務器，也能夠運行在不同的服務器。

4）PDM的客戶層

PDM應用組件，它的功能主要是能夠對PDM服務做出調配，并且具有一定功能的，能夠完成一定的應用的模塊。PDM應用層所采用的系統是多種多樣的，它的功能主要是運用相關邏輯順序，對數據進行訪問，從而實現更大程度上的操作完成化。

3 分布式PDM系統在企業中的應用

3.1 Teamcenter綜述

Teamcenter是Siemens所提供的一套較為完整的企業級PDM解決方案。它能夠支持由制造商、供應商、合作伙伴及客戶組成的擴展企業在網絡環境中生成、共享、管理、集成以及評價各種產品數據。Teamcenter能同企業原有的ERP系統、SCM系統及cRM系統進行有效的集成，將分散的知識連成單一的、標準的、真正的產品信息資源。

3.2 Teamcenter中的定制功能開發

Teamcenter的二次開發分為客戶端和服務器端的開發。客戶端主要是用Java語言，服務器端的二次開發主要利用集成工具包與C語言。很多時候由于版本升級可能導致開發程序需要改寫并重新編譯，所以二次開發的原則是盡可能地利用Teamcenter的已有功能，減少二次開發量。不同客戶的需求不同導致了Teamcenter需要對原有功能進行二次開發。

當前，PDM系統技術在不斷地改進和提高，但是在很多方面仍需加以改進和創新，需要我們加以廣泛推進。我們要緊追時代潮流，時刻關注PDM系統的發展態勢，不斷對技術進行變革，掌握其中的內涵和創新策略，了解技術的前瞻性，不斷促進企業內部數據信息的管理和創新，加快企業的發展。

參考文獻：

[1] 周罡. 基于中小型企業的PDM權限控制管理的研究與開發[D].武漢理工大學，2005.

[2] 章子玲. 基于產品生命周期的PDM系統設計與實現[D].江蘇科技大學，2012.

體系結構范文第4篇

【關鍵詞】制造控制系統；集成框架；智能重構；知識功能塊；Web服務

引言

激烈的市場競爭和動態多變的制造環境，迫使企業不斷提高對制造控制系統可重構性能的要求。最初是簡單重構，然后是動態重構，目前發展的主要趨勢是智能重構。

IEC 61499功能塊采用分布式和硬實時的設計原理，既具有面向對象的特征，又具有優良的自治性，已被學者們作為研究新一代智能制造控制系統的重要基礎。本文將人工智能領域的知識表達與IEC 61499功能塊標準相結合，提出了知識功能塊新概念，并以其作為功能單元，構建了智能重構制造控制系統（Intelligently Reconfigurable Manufacturing Control System，IRMCS）集成框架。在此框架下，智能重構與智能控制過程能夠并行進行，各個計算機化的可編程制造設備可相互協作并相互促進，從而使制造控制系統達到全局優化的效果。最后，開發了一個原型系統，用于驗證所提出的集成框架的有效性。

1.基于知識功能塊的智能重構制造控制系統集成框架

1.1 知識功能塊模型

將IEC 61499基本功能塊模型進行擴展，提出了適應智能重構的知識功能塊模型（如圖1）。其特點是：①將事件流區分為執行事件與重構事件兩種類型；②同時將數據流區分為執行數據與重構數據兩種類型；③相應地增加了與重構事件及數據相關聯的重構控制表及重構算法；④為了便于智能重構與智能控制的并行執行過程的相互協作，還增加了用于功能塊實體與制造知識庫交互的協調知識數據流。該模型在邏輯上與基本功能塊完全相同，既提高了可重構性，又保持了功能塊組織結構的穩定性。知識功能塊的控制功能或者是控制加工資源的操作（如機器人的移動），或者是控制制造元過程（meta process），即制造過程的最小組合單元。為簡便起見，下述功能塊均指知識功能塊。

1.2 基于知識功能塊的智能重構制造控制系統集成框架

在集成工程知識、制造過程知識和制造資源能力的基礎上，構建了以具有自治與協作能力的知識功能塊為最小功能單元的IRMCS集成框架，其特點如下：

（1）采用金字塔型結構的思想，在邏輯上以制造系統集成（Manufact uring Systems Integration，MSI）結構的遞階方式，將控制系統分成系統層、規劃層和資源層三層，資源層又分為虛擬制造設備（Virt ual Manufacturing Device，VMD）層和設備控制器層。復合功能塊由多個基本功能塊通過數據流和事件流連接形成，以完成更為復雜的控制任務。控制任務的完成依賴于功能塊（基本功能塊或/和復合功能塊）之間的信息傳遞。

（2）將功能塊間的信息傳遞分為軟實時通訊與（硬）實時通訊兩種方式。軟實時通訊采用基于Web服務的客戶機/服務器（Client/Server，C/S）方式實現，（硬）實時通訊則采用基于制造報文規范（Manufacturing Message Specification，MMS）及Web服務的報文傳輸機制實現。從本質上看，兩者都采用統一的標準報文格式（以簡單對象訪問協議（Simple Object Access Protocol，SOAP）為消息傳遞形式的Web服務C/S機制接口）。

（3）從信息傳遞性能來看，各功能塊實體均具有數據、報文傳輸能力，因此松弛了層次間的“主-仆”關系，提高了從屬層次上各功能塊實體的局部自治能力，從而大幅降低了對層次間實時通訊的需求。

2.智能重構與智能控制的并行執行過程

為了使制造控制系統具有自組織與自適應能力，其智能重構與智能控制過程必須能夠并行進行。預先確定好的控制應用的執行邏輯約束，以及功能塊本身所具有的重構支持機制，將確保重構過程自動平穩進行，避免初始的應用邏輯與當前的執行條件發生沖突。智能重構與智能控制的并行執行過程。該過程存在執行控制流與重構控制流兩種類型的控制流，前者由計劃調度復合功能塊產生，后者由重構控制復合功能塊產生。在制造控制系統動態演化過程中，監督協調復合功能塊在制造知識庫的支持下，根據重構規則及控制規則協調智能重構行為與智能控制應用的并行執行。

3.系統設計

一個簡化的柔性制造系統（Flexible Manufact uring System，FMS），它包括兩臺機床（M1與M2）和一個緩沖區B1。兩臺機床共享一臺機器人R1；FMS共享一臺負責運輸零件的自動導引小車A1；還包括一個智能倉庫，可在任意時刻提供系統所需的零件和存儲空間。此外，一臺主控計算機負責控制整個系統及監視所有設備的運行情況。如基于Web服務面向服務的控制軟件體系結構將面向服務的思想與IEC 61499功能塊標準相結合，并采用Web服務作為功能塊的實現技術，提出了基于Web服務面向服務的IRMCS軟件體系結構。通過功能映射，上述IRMCS集成框架中邏輯層面上的功能塊體現為各種具體的功能塊Web服務。底層是功能塊Web服務組件庫（包含各個功能塊Web服務的具體實現）；MMS服務集合提供制造信息傳遞規范；Web服務技術是整個體系結構的實現平臺，其協議堆棧為客戶端與服務器提供Internet/Int ranet環境下的網絡服務；采用Web服務的Web服務描述語言（Web Serivce Description Language，WSDL）描述功能塊Web服務，并到統一描述、發現和集成（Uni2 versal Description，Discovery and Integration，UD2 DI）協議注冊節點，然后客戶端控制應用可從注冊節點發現需要的功能塊Web服務并使用它們。此外，客戶端與服務器通過SOAP相互通訊。

由于Web服務本質上建立在一系列基于可擴展標記語言（eXtensible Markup Language，XML）的開放標準（WSDL，SOAP及UDDI）基礎之上IEC 61499功能塊標準與Web服務相結合可以給制造控制系統帶來真正的與硬件平臺、操作系統與編程語言無關的通訊能力，提高了它的柔性、可重用性、可擴展性與互操作性。同時，由于Web服務的動態、發現及綁定機制，IRMCS具有動態的可重構性與集成能力。

上述系統模型中的制造設備通過串口通訊（如RS2232C通訊協議）與服務器計算機相聯系，服務器計算機與主控計算機具有相似的硬件配置Pentium IV 2.4GHz，512M RAM，以太網卡。為了展示IRMCS的跨語言、跨平臺性能，客戶應用及各設備VMD功能塊Web服務選擇Windows 2000為開發平臺，J ava為編程語言，Sun J RE為運行環境，Bor2 land JBuilder 9作為開發工具，Tomcat作為Web服務器；另一方面，計劃調度功能塊Web服務及重構控制功能塊Web服務選擇Linux為開發平臺，C#為編程語言，Microsof CLR為運行環境，Visual St 為開發工具，IIS為Web服務器。這種執行方式也可驗證IRMCS在異質環境下的互操作性。在Internet/Int ranet環境下，用戶可利用客戶程序方便地遠程監控該FMS的實際運行情況。

結束語

為了實現制造控制系統的智能重構，提出了知識功能塊的新概念，并以其為基礎構建了IRMCS集成框架。IRMCS原型系統驗證了IEC 61499功能塊標準、Web服務中間件和面向服務概念在實現智能重構制造控制系統方面的有效性。

但在實際應用中，基于Internet/Int ranet的集成框架需考慮制造控制專用信息傳遞過程中的安全問題。未來將研究采用安全套接字層（SecureSocket Layer，SSL）技術對制造通訊信息進行加密與解密。

參考文獻

[1]王宸煜,王敏.基于混合推理機制的點焊工藝設計[J].機械工程學報,2002.

[2]劉曉冰,劉彩燕,馬躍等.基于分層實例推理的混合型行業工藝設計系統研究[J].計算機集成制造系統,2005.

體系結構范文第5篇

關鍵詞：物聯網；安全；分層安全結構體系

1 引言

物聯網指的是將各種信息傳感設備，如射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。

物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，以無處不在的數據感知、以無線為主的信息傳輸、智能化的信息處理為特點。由于物聯網中所涉及的傳感網和無線網絡本身就存在安全問題，加之海量數據本身的安全可控難度太大，更是給物聯網帶來諸多的安全隱患。本文在物聯網結構基礎上分析了相關安全隱患，并據此提出了分層安全體系結構。

2 物聯網體系結構及其安全問題

目前國際上比較公認的物聯網的體系結構分為感知層、傳輸層和應用層3個層次，并且在每一層次上均存在相關的安全隱患，如圖1所示。

2.1 感知層

感知層解決數據獲取問題。利用無線射頻識別、傳感器、定位器和二維碼等手段隨時隨地對物體進行信息采集和獲取。感知包括傳感器的信號采集、協同處理、只能組網，甚至是信息服務，以達到控制、指揮的目的。

在感知層中，如若感知信息的安全防護力度不夠，可能造成信息被非法獲取或泄漏，例如針對RFID的信息篡改、偽造攻擊，針對無線傳感網絡的傳感信息竊聽、拒絕服務攻擊，針對智能終端開放平臺的病毒和惡意軟件，都可能影響系統的正常運行。

2.2 傳輸層

通過互聯網、移動通信網、專網、小型局域網等網絡融合，對接收到的感知信息進行實時遠程傳送，實現信息的交互和共享，并進行各種有效的處理。傳輸層應具有信息的管理和智能處理能力。

傳輸層面對海量、集群的數據傳輸要求，容易導致核心網絡擁塞，產生DoS。此外，還將面臨異構網絡跨網認證等安全問題，如中間人攻擊、異步攻擊等。

2.3 應用層

利用云計算、模糊識別等各種計算技術，對隨時接收到的跨地域、跨行業、跨部門的海量數據和信息進行分析處理，從而實現智能化決策與控制，提供針對不同應用的各類解決方案。

各個行業基于物聯網平臺的應用涉及到大量的用戶隱私數據，各系統平臺上的建設也還沒有建立起統一的標準，因此存在網絡融合和個人隱私數據的安全問題。

3 物聯網數據特點及安全威脅分類

3.1 物聯網數據基本特點

（1）海量數據。物聯網的數據量特別大，并且由于小范圍內的傳感節點密度大，因此存在數據信息冗余度大、相似性大的特點。

（2）數據不確定性。基于物聯網萬事萬物連接的特點，經常存在某一特定區域內的感知數據信息突然激增，而這種不確定性的數據增減對感知和傳輸網絡提出了更高的要求。

（3）數據異構性。各行業基于物聯網存在各類應用，由于系統平臺之間的統一標準還未建立起來，因此數據類型和表達方式存在異構性特征。

3.2 物聯網安全威脅分類

（1）個人隱私。物聯網應用于各類系統平臺，與人們日常生活聯系緊密，因此在各類應用中可能會涉及到個人隱私信息，如身份信息、位置信息、行為喜好等。如若這些數據被泄露或篡改，將產生意想不到的后果。

（2）應用數據安全。物聯網在各行各業的不同應用中，存在數據采集、傳輸、處理、控制等相關環節，這些應用數據涉及個人隱私、公共利益，甚至是社會安全，因此這也將是入侵者重點關注的領域，應當在物聯網別重視。

4 分層安全體系結構

本文提出的物聯網分層安全體系結構分別針對感知層、傳輸層和應用層提出相應的安全措施，確保在物聯網的每一環節和層次都得到安全防護與管理和控制，從而保證數據安全。

4.1 感知層

感知層通過電子標簽或RFID進行識別，再通過傳感器網絡進行全方面的感知。因此，在安全防護方面，要對RFID相關物理設備進行保護，對傳感器節點進行保護，定期進行安全驗證與鑒權；還應在傳感器節點之間建立信息安全傳輸機制，保證傳送數據不會被未授權節點獲取或獲取后無法解析。

4.2 傳輸層

傳感器感知到的信息通過初步處理和過濾后通過傳輸層傳到后臺進行處理。因此，在傳輸層要保證端到端的數據加密、節點安全性驗證，以及網絡接入安全性。通過驗證、鑒權、密鑰等技術確保端到端的傳輸安全性；此外，通過相關的數據加密算法，確保數據的完整性和安全性。

4.3 應用層

通過傳輸層傳送到應用層的數據量大，數據存在異構性，因此應用層在云平臺處理海量異構數據時，更需要建立起一個統一的標準體系和安全管理平臺，加強云計算安全，特別注意進行數據訪問權限、授權管理等安全防護手段，以加強對個人隱私和各類應用數據的保護。