【摘 要】
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人们对建筑环境日益增长的需求促进了建筑智能化和建筑自动化系统的快速发展,楼宇自动化和控制网络（BACnet）协议是楼宇自动化领域中使用最广泛的协议之一。为了满足更为迫切的互联互通需求,BACnet/IP协议在BACnet标准中定义了一个可选的且前景可观的安全性体系结构。随着BACnet/IP技术的应用,楼宇网络可以通过高速以太网实现更广泛更经济的异构网络互连。但在市场环境中,由于各大楼宇厂商往往倾
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人们对建筑环境日益增长的需求促进了建筑智能化和建筑自动化系统的快速发展,楼宇自动化和控制网络（BACnet）协议是楼宇自动化领域中使用最广泛的协议之一。为了满足更为迫切的互联互通需求,BACnet/IP协议在BACnet标准中定义了一个可选的且前景可观的安全性体系结构。随着BACnet/IP技术的应用,楼宇网络可以通过高速以太网实现更广泛更经济的异构网络互连。但在市场环境中,由于各大楼宇厂商往往倾向于建立自家的生态,对竞争产品不兼容和对非BACnet领域的产品的排斥,严重阻碍了楼宇网络的互通性发展,以及楼宇自控技术的发展和应用。在楼宇自动化中越来越多的BACnet智能传感器（B-SS）和BACnet智能执行器（B-SA）被大量使用,促使对B-SS和B-SA的市场需求成比增加。然而由于国内市场因素、协议研究以及开发门槛,导致绝大多数能生产研发优秀的相关现场仪表设备的厂商都望而却步。如果没有适当的BACnet系统市场先决条件,则无法将此类相关的传感器或执行器配备到基于以太网的Ba Cnet/IP网络中去。本文研究的是一种可以接入一些国内市面常用的模拟/数字传感器、模拟/数字执行器,并实现BACnet/IP协议的“嵌入式通用模块”,使得这类非标产品经济便捷地变成标准的B-SS或B-SA设备。本文研发的模块基于STM32架构开发,它可以使得接入的传感器和执行器可以稳定地与任何标准的BACnet组态软件及VTS进行通讯。该模块在工业控制中,针对广大传统中小型传感器和执行器的供应商,提供了一种支持BACnet/IP协议的“通用接入模块”,极大降低了加入BACnet楼宇网络供应链的技术门槛;对于楼控领域而言,本文研发了一种支持BACnet/IP协议的“嵌入式通用模块”,让楼控领域的工程师在设备选型时具有更优的选择。本文从BACnet/IP协议和“B-SS、B-SA嵌入式模块”的研究现状着手,对本论文的课题背景和研究意义进行介绍;然后引入BACnet协议体系结构、报文分类、对象属性等前提技术概念,再进一步对BACnet/IP网络的协议模型、报文结构、组网特征等方面进行详细描述,在简单介绍实现BACnet/IP的B-SS和B-SA设备嵌入式模块的整体方案后,分别用独立的章节重点介绍了模块的硬件设计和软件设计;硬件设计论述包括芯片选型和PCB板设计;而软件系统侧重阐述程序设计思路,协议实现的部分关键细节,最后对模块进行了多方位的实物测试验证,以证实课题研究的有效性。
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