智能人机交互通信系统设计与实现.docx

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1、智能人机交互通信系统设计与实现 打开文本图片集 摘 要： 针对当前智能人机交互通信系统存在的通信稳定性和平安性差、延迟大的问题，提出并设计基于RS 232的智能人机交互通信系统。该系统主要由登录与退出单元、通信数据传输单元和通信数据信息加密单元等模块组成，系统运行时下位机向上位机传输通信指令，下位机向上位机发送实时数据信息。上位机利用接收线程完成数据信息的处理，系统上位机向下位机传输反馈限制，同时恳求下位机对人机交互设备进行调整。在登录与退出单元中，当客户端启动系统，出现登录界面后，马上输入用户名称及密码完成登录，并随即进入通信程序。在通信数据传输单元中，依据发送端的地址找到与之相应的对话框，

2、在对话框中显示出对应消息，同时在显示消息中设定接收选择。在通信数据加密单元中，利用DES_ncbc_encryp加密和解密函数完成通信数据加密。试验表明，该系统运行稳定性和平安性均优于当前系统，并具有延迟低的优点，可行性高，好用性和适用性均较强。 关键词： 人机交互； 通信指令； 系统设计； 加密； 数据传输； RS 232 中图分类号： TN915.534； TP827 文献标识码： A 文章编号： 1014373X20017504 Abstract： As the current intelligent humancomputer interaction communication sys

3、tem has the problems of poor stability， security and large delays in communication， an intelligent humanmachine interactive communication system based on RS 232 is proposed and designed. The system is mainly composed of the login and logout unit， communication data transmission unit， and communicati

4、on data information encryption unit. During the system operation， the lower computer sends communication instructions to the upper computer， and the lower computer sends real?time data information to the upper computer. The upper computer uses the receiving thread to complete the processing of data

5、information. The system upper computer transmits the feedback control to the lower computer and simultaneously requests the lower computer to adjust the humancomputer interaction device. In the login and logout unit， when the system is started on the client and the login interface appears， the user

6、name and password should be immediately entered to complete the login and enter the communication program immediately. In the communication data transmission unit， the corresponding dialog box is found according to the address of the transmitting terminal， the corresponding messages are displayed in

7、 the dialog box， and the receiving selection of displayed messages is set. In the communication data encryption unit， the communication data encryption is accomplished by using the DES_ncbc_encryp encryption and decryption function. The experimental results show that the system is superior to the cu

8、rrent system in operation stability and security， and has the advantages of low delay， high feasibility， strong practicality and applicability. Keywords： humancomputer interaction； communication instruction； system design； encryption； data transmission； RS 232 0 引 言 智能人机交互即时通信是互联网应用的重要探讨方向，针对它的探讨已经受

9、到了业界的高度重视13。人机交互即时通信系统组建了一个能够在线进行实时沟通的平台，得到了广阔用户的广泛运用。左韬等人提出并设计基于以太网EtherCAT的人机交互通信系统4。对以太网通信总线网络延时进行分析，通过最小二乘法与支持向量机的有效结合，实现网络延迟的在线测试。并以此为依据，通过可变延迟校正PID限制器，对限制对象的参数进行识别，完成限制对象模型改变的自适应调解。试验结果表明，该系统可将通信延迟限制在合理范围内，但存在通信信道较为拥挤，通信信号幅值波动较大，即通信不稳定的状况。李沫等人提出并设计基于星型网的通信系统5。该系统中将星型网络组建为5个节点的无线网络定位以及通信系统，并将系统

10、节点的硬件组成实现、定位，以及通信软件设计当作探讨重点。试验结果表明，系统稳定性较为牢靠，但无法将通信延迟限制在相对合理的范围内。郭丽萍等人提出并设计基于Microchip MCP2515 CAN的通信系统6。以CAN协议原理和应用技术为理论依据，通过外挂Microchip MCP2515 CAN设计思想，实现基于AVR的CAN通信系统设计，同时满意电源限制体系方案须要。系统设计中分别设计了CAN总线整体结构、限制器以及收发器等部分硬件和软件，并对该系统的网络负载状况进行分析。试验结果表明，该系统网络负载状况较为乐观，但存在通信平安性差的问题。智能人机交互是当前社会不行缺少的技术之一，智能人机

11、交互的通信系统设计与实现，更是该领域发展的重要途径。 1 智能人机交互通信系统设计 1.1 登录与退出单元 在该单元中，当客户端启动系统，出现登录界面后，马上输入用户名称及密码完成登录。过程中客户端向服务器传输用户登录信息，服务器再对用户登录信息进行解析，获得用户名与密码，然后搜寻数据库相应数据，以完成数据验证。假设用户不存在或是密码不一样，那么服务器将验证失败结果返送至客户端；假设验证结果为通过，那么服务器将数据库中用户的状态转换为在线。客户端收到胜利信息之后，依据系统提示实现即时通信。 客户端在进行登录时，会向服务器传输消息，服務器接收到信息后，得到客户端IP和通信端口号。客户端退出系统时

12、，会向服务器传输用户已下线的消息，此时，服务器会将客户端状态改为离线状态。系统登录和退出流程如图1所示。 1.2 通信数据传输单元 通信数据信息在传输过程中，共分为属性消息传输与消息内容传输两种形式78。消息属性中包含：消息名称、扩展名、全名。通信消息传输须要将消息并行传输，要利用多线程传输技术完成人机交互通信，进而疏散通信流量，防治出现通信通道拥挤的状况，增加通信系统的稳定性。 通信数据信息传输详细流程如图2所示。 图2中，在智能人机交互通信数据信息传输的过程中，传送端和接收端有三种交互状况：传送端先传送通信数据属性到接收方，并由接收方确定接收信息与否；在通信数据传输时，传送方取消信息发送；

13、在通信数据传送时，接收方取消信息的接收。 1.3 通信数据信息加密单元 智能人机交互通信自身存在的平安问题会严峻阻碍其推广利用，解决该问题成为了通信软件设计中的关键之一911。在基于RS 232的智能人机交互通信系统中，运用DES加密法在通信数据信息传送之前进行加密，并在接收之后进行解密。该系统运用OpenSSL开源软件中DES加密函数完成智能人机交互通信数据信息加密以及解密。仅需在通信数据文件中代入“#include”，就能够在代码中实现通信信息数据加密。 1.4 智能人机交互通信系统实现 组织网络通信模块的设计与实现J.现代电子技术，2022，40：5457. ZHANG Yan. Des

14、ign and implementation of mobile selforganizing network communication module J. Modern electronics technique， 2022， 40： 5457. 2 张皓孙.大型城市污水输送SCADA系统通信网络设计与实现J.电机与限制应用，2022，44：7679. ZHANG Haosun. Design and realization of communication network of SCADA system in metropolitan sewage transportion J. Ele

15、ctric machines & control application， 2022， 44： 7679. 3 李军，李光，邸永强，等.基于虚拟路由冗余协议和双向转发检测的基层气象通信网络设计和实现J.气象科技，2022，45：281284. LI Jun， LI Guang， DI Yongqiang， et al. Design and implementation of Xian meteorological communication network based on VRRP and BFD J. Meteorological science and technology， 2022

16、， 45： 281284. 4 左韬，闵华松，张雄希.基于实时以太网的机器人通信总线限制系统J.计算机工程与设计，2022，37：11401144. ZUO Tao， MIN Huasong， ZHANG Xiongxi. Control system of robot based on bus of realtime Ethernet J. Computer engineering and design， 2022， 37： 11401144. 5 李沫，孙凤丽，李亚，等.基于无线网络的定位与通信系统硬软件设计实现J.中国电子科学探讨院学报，2022，12：458462. LI Mo， SU

17、N Fengli， LI Ya， et al. Hardware and software design implementation of positioning and communication system based on the wireless network J. Journal of China Academy of Electronics and Information Technology， 2022， 12： 458?462. 6 郭丽萍，张艳荣，林思苗.嵌入式设备电源限制系统的CAN通信软硬件设计J.中国测试，2022，43：109113. GUO Liping， Z

18、HANG Yaong， LIN Simiao. Software and hardware design based on CAN communication for control system of embedded device power supply J. China measurement & testing technology， 2022， 43： 109113. 7 何晓冬.强干扰环境下网络情报数据滤波通信系统设计J.计算机测量与限制，2022，24：162164. HE Xiaodong. Design of network intelligence data filter

19、ing and communication system in strong interference environment J. Computer measurement & control， 2022， 24： 162164. 8 吴限，陈明，冯国富.低压电力线载波通信路由器设计仿真J.计算机仿真，2022，34：1941101. WU Xian， CHEN Ming， FENG Guofu. Design and simulation of low voltage power line carrier communication router J. Computer simulatio

20、n， 2022， 34： 1941101. 9 陈安，王晗.基于物理人机交互的智能助行器实时限制探讨J.计算机应用探讨，2022，34：13621366. CHEN An， WANG Han. Research of realtime control of aid walker based on physical manmachine interaction J. Application research of computers， 2022， 34： 13621366. 10 缪竟鸿，王薇，武志刚，等.基于STM32F103的无主机通信系统的设计J.科学技术与工程，2022，17：22322

21、9. MIAO Jinghong， WANG Wei， WU Zhigang， et al. Design of noncentralswitch calling system based on STM32F103 J. Science technology and engineering， 2022， 17： 223229. 11 朱徐东，孙冬梅，徐海鹏，等.基于双信道通信网络的水文遥测系统设计J.科技通报，2022，33：129132. ZHU Xudong， SUN Dongmei， XU Haipeng， et al. Design of hydrological telemetering system based on dual channel communication network J. Bulletin of science and technology， 2022， 33： 129132. 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页