摘要 摘要：作为智能建筑的重要组成部分，传统的智能建筑因为缺乏统一的通信标准已难以满足住户对智能设施的体验。本文在BACnet协议的基础上，充分考虑到小区设施的快捷方便等需求，
摘要：作为智能建筑的重要组成部分，传统的智能建筑因为缺乏统一的通信标准已难以满足住户对智能设施的体验。本文在BACnet协议的基础上，充分考虑到小区设施的快捷方便等需求，并结合相关网络知识设计了一个智能建筑系统，该系统将信息管理和物业管理相结合，将系统划分为家庭安防，公共安防，调度管理，人员管理以及数据分析等分系统。在系统设计过程中，将BACnet和IP协议相结合，实现各分系统之间的互联互通。
关键词：BACnet,智能建筑,信息管理系统,物业管理系统
0引言
随着信息化技术的发展，智能建筑[1]已经从梦想变为现实，智能建筑系统是利用统计管理和控制系统[2]，建设设施和控制系统，安全防护系统等综合性应用系统[3]。然而由于涉及的系统比较多，因此在设备的标准上有很大的区别，因此在传统平台上集成的系统有很多问题[4]。本文设计了基于BACnet协议[5]的智能建筑系统，该系统将信息管理系统[6]和物业管理系统[7]集成，在系统设计过程中，将BACnet和IP协议相结合，实现各分系统之间的互联互通。
1系统架构设计
基于BACnet模式下智能建筑系统通过构建有效的消息交互网络，将各种各样的物业管理子系统和智能控制子系统相结合，具体结构如图1所示。
2BACnet软件设计■
2.1BACnet协议
智能建筑系统是一个集成了多种子系统的综合管理系统，因此为了保证系统的可靠性和可维护性，必须从整个平台角度设计统一的标准。BACnet协议是针对采暖、通风、空调、制冷控制设备所设计的，同时也为其他楼宇控制系统的集成提供一个基本原则。BACnet协议包括局域网通信协议，信息数据传递方式，设备自动控制等功能，对于不同厂商生产的系统，通过定制独立的系统控制器来实现对其的控制。■
2.2智能建筑系统中BACnet的设计
智能建筑系统中，所有的BACnet数据都被封装在局域网数据包中，然后使用局域网通信协议将该数据传输到目的地，然后由目标接收并加压该数据。在上述过程中，为了实现控制中心和各分系统之间BACnet数据的通信，需要在控制中心和各分系统之间设定一个数据的打包和解包的PAD路由器，当接收到控制中心的控制命令或者分系统的上报命令后，PAD路由器会将数据按照一定的格式压缩，然后通过IP网络发送出去。对于控制中心的控制命令来说，发送的数据包以广播的形式在各系统之间广播，而对于各系统的上报信息来说，实施点对点的传输。为了实现上述数据的传输过程，本系统采用了消息队列进行数据传输。
2.2.1BACnet通信模式设计
在智能建筑系统中，各分系统要接入到该系统中，必须首先注册，注册的同时上报该系统的主要功能和主要控制命令，子系统注册成功之后会分配唯一的标识符，当有控制命令发送时，以该标识符标识该系统的唯一性。在智能建筑系统中，数据主要有上报和下发两种方式，数据的注册，心跳，结果返回需要通过上报的方式，而控制命令的执行通过下发的方式。为了实现上述过程，本文引入了ZeroMQ消息队列。
用于子系统注册，子系统心跳数据，子系统数据上报用的pull-push模式。用于系统全局基本信息，子系统注册结果以及系统对子系统的控制命令的publisher-subscriber模式。推拉模式主要是针对两节点一对一之间的通信，所有的节点再推送状态信息给控制节点之后，不需要从控制中心获取处理的结果，所有的处理结果或者系统的控制命令由订阅者发布者模式实现。
2.2.2BACnet通信协议设计
根据智能建筑系统中通信数据的特点，通信协议的格式如图4所示。在上述通信协议中，各个字段的意思如下：
(1)padding，表示该数据包附加数据的长度。为了实现数据的安全，控制中心和各系统之间的数据都需要加密。为了保证数据处理的速度，所有的待加密数据都是16字节对齐的，因此需要在待加密数据后面补全长度，padding表示附加数据的长度。
(2)type，表示该消息的数据类型，本系统的所有数据可以归为5大类：系统注册信息，系统运行状态，系统向控制中心通报命令执行结果，广播控制命令，广播系统注册结果。为了表示不同的数据类型，这些数据的type分别为1，2，3，4，5。通过定义type的方式，可以方便的实现数据类型的扩展。
(3)data_len，数据部分的长度，指的是去除padding内容的长度。
(4)data，数据包的具体内容。■
2.3PAD路由器实现PAD路由器主要实现各种数据的打包，通信数据中包含各种数据类型，如整形，浮点型，字符串等类型，为了实现数据库的快速处理，需要对数据包进行快速的打包或者解包，对于变长的data部分，采用长度加内容的方式。数据包的打包和解包方式如下：
对于采集信息结构体来说，数据通过上述方法打包进数据包中，然后加上包头，padding，type，data_len等，然后通过无线方式传输到区域汇聚模块。
参考文献*
[1]彭桂力,沈统,王首彬,等.基于Internet的楼宇用电量监控系统设计[J].自动化仪表,2017,(12):1-4.*
[2]胡雪松.智能建筑设计及智能建筑发展前景[J].智能建筑与智慧城市,2018,(1):32-33.*
[3]聂瑞.智能建筑系统的控制论描述及其优化[J].电子测试,2014,(17):120-122.*
[4]先柯桦.建筑智能管理问题探讨[J].中国经贸导刊,2010,(4):72-72.*
[5]李春洋,周宁.面向BACnet协议的工控OPC服务器设计[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2010,(3):377-381.*
[6]彭灿华,韦晓敏.互联网平台下的智能信息管理系统设计[J].现代电子技术,2017,(1):24-27.*[7]尚郁.智能化住宅小区物业管理系统设计初探[J].信息记录材料,2017,(11):23-24.
转载请注明来自：http://www.lunwenhr.com/hrlwfw/hrgylw/10375.html