摘要:
基于Java及BACnet協(xié)議的智能建筑遠程控制的可行分析
智能大廈中需要監(jiān)控的對象是:暖通空調系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電與照明系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)電梯系統(tǒng)及停車場系統(tǒng)、火災自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)、公共安全防范系統(tǒng)。80年代采用計算機集中控制和監(jiān)視方式,可靠性較差。90年代以來計算機集散控制(DCS)方式已占據90%以上。目前,分布式控制是發(fā)展趨勢。...
基于Java及BACnet協(xié)議的智能建筑遠程控制的可行分析
一.引言
智能大廈中需要監(jiān)控的對象是:暖通空調系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電與照明系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)電梯系統(tǒng)及停車場系統(tǒng)、火災自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)、公共安全防范系統(tǒng)。80年代采用計算機集中控制和監(jiān)視方式,可靠性較差。90年代以來計算機集散控制(DCS)方式已占據90%以上。目前,分布式控制是發(fā)展趨勢。
本文所重點討論的就是如何基于BACnet協(xié)議以及java語言構建智能建筑的遠程控制平臺,把手機等資源受限設備擴充成為這個網絡的末端,更加方便的對其實行全方位的控制。
二.可行性分析
1 bacnet簡介
BACnet網絡通訊協(xié)議是由美國暖通空調制冷工程師學會(ASHRAE)發(fā)起制定并得到美國國家標準局(ANSI)的批準,由樓宇自動化系統(tǒng)的生產商、用戶參與制定的一個開放性標準,由ASHRAE學會綜合幾個局域網LAN(注意不是工控網)的協(xié)議而制定的,盡可能采用了LAN網絡不同時期成熟的技術而制定的。
1995年6月BACnet成為ASHRAE B5-90標準,并于同年由于網絡及通訊技術的發(fā)展,業(yè)主對集成技術提出了更高的要求,要求建筑物自動化系統(tǒng)與高一級的企業(yè)管理系統(tǒng)加強聯(lián)系,提高管理效率。這就是說要在信息管理網一級上互連,解決不同廠家的自動化系統(tǒng)集成的有效途徑。因此廠家可以按照BACnet標準開發(fā)與BACnet兼容的控制器或接口,可在這一標準協(xié)議下實現(xiàn)相互交換數(shù)據的目的。BACnet比LONMARK有更為量大的數(shù)據通訊,運作高級復雜的大量信息。是可以實現(xiàn)不同廠家的樓宇自動化系統(tǒng)之間互連的通訊技術。例如要使Honeywell或JOHNSON等公司的一套BA系統(tǒng)與其它公共安全及消防系統(tǒng)進行通訊交換信息即可通過BACnet把它們連成一個整體并在一個工作站上可以實現(xiàn)對這些系統(tǒng)的全部監(jiān)控。
2 通過bacnet實現(xiàn)與互聯(lián)網的聯(lián)結
在BACnet協(xié)議的附錄j中規(guī)定了BACnet擴展協(xié)議:BACnet/IP,這使得BACnet變得更加開放,我們可以在國際互聯(lián)網的任何一個地方接入BACnet,為我們的遠程控制方案提供了基礎。并且將國際互聯(lián)網的本身的安全策略于BACnet本身的安全策略相結合,可以很好的保證數(shù)據在網絡上傳輸?shù)陌踩浴?br/>
3 java技術簡介
java語言原來是為了開發(fā)電子消費產品而誕生的一門面向對象的語言。因為那時互聯(lián)網剛剛誕生,java語言的跨平臺執(zhí)行的性能引起了網絡程序員的廣泛興趣,從此蓬勃發(fā)展。
Java語言有多個版本,在這里我們要用到的是JAVA 2 Micro Edition(j2me,也稱作kjava)。這個版本是專門為手機等資源受限設備而設計的。他是java標準版的一個簡化。
在moto,Siemens等設備制造加入到kjava的開發(fā)陣營中來以后,kjava的兩個標準化成果于1999年發(fā)布
這兩個成果的第一個,互聯(lián)受限設備配置(Connected,Limited Device Configuration,CLDC)發(fā)布于99年10月1號。這個成果的目的就是為大量不同的小型,互聯(lián),資源受限設備的java平臺定義組件和庫。Java編程語言和虛擬機特點,核心庫,輸入輸出,網絡安全是CLDC規(guī)范所處理的首要主題。CLDC并沒有定位任何特定的設備類別,更恰當?shù)?,他定義了通用目的構建塊,在其上定義多種設備所特有的描述。已經有18家公司參與到CLDC標準化工作中。
第二個標準化成果,移動信息設備描述( Mobile Information Device Profile,MIDP)開始于99年9月末。這個成功基于CLDC的基礎上,增加的特點和api函數(shù)集在雙向無線通信設備。應用模型,用戶接口,網絡和存儲api是MIDP規(guī)范的主要集中領域。22個公司參加到MIDP專家組工作中來。
4 使用j2me與互聯(lián)網連接
在CLDC規(guī)范中提供了一個可擴展的通用網絡連接框架,這個框架包括六個基本接口
一個基本串行輸入設備
一個基本串行輸出設備
一個面向數(shù)據報的通信設備
一個面電路交換的通信設備
一個告知服務器客戶――服務器連接的通知機制
一個基本的web服務器連接
在MIDP中這些接口被實現(xiàn),使得MIDP可以通過http協(xié)議來請求互聯(lián)網的服務,但是基于靈活性以及本文所討論內容的特殊性,我們還是放棄方便的http協(xié)議,直接使用底層的socket連接。這樣做的好處有兩點
1.便于自定義與BACnet設備配套的數(shù)據結構;
2.可以在客戶端(即移動端)對所發(fā)送的設備進行加密,增強安全性。
5 實現(xiàn)遠程移動設備與BACnet設備的通訊
這里我們采用間接連接的方法,即以互聯(lián)網為中介,移動設備與BACnet設備分別與一臺連在互聯(lián)網上的服務器相連接。
服務器監(jiān)聽到遠程設備對其的指令后進行省份驗證以及相關分析,然后把命令BACnet設備執(zhí)行相應的指令,得到執(zhí)行結果后再回傳給遠程設備。
三.應用的前景
BACnet協(xié)議連接到遠程設備后我們可以隨時隨地的瀏覽溫度,設置點,報警或者其他任何權限允許的事情。除此之外,由于接入了互聯(lián)網,我們可以應用計算機強大的數(shù)據處理能力,數(shù)據采樣也會更加實時準確。另外針對用戶,可以在異地輕松控制室內的電器,使得建筑更加人性化,也給忙碌的現(xiàn)代人帶來了方便
我們相信,新技術的使用和發(fā)展,一定會給世界帶來一個嶄新的面貌。
參考文獻
1智能建筑主流技術及其應用 陸偉良
2關于智能建筑的一些主要技術與發(fā)展趨勢任 慶 昌
3 BACnet與Internet的互連 徐正元 張義深圳鑫王自動化工程有限公司
4基于GPRS的遠程控制模型 尤成