BACnet協(xié)議定義了一個開放的樓宇自控系統(tǒng)結構,是唯一的樓宇自控通信協(xié)議標準,具有開放性、實用性、且易于與其它網(wǎng)絡集成的特點,廣泛應用于樓宇自控領域。然而,BACnet作為有線通信網(wǎng)絡,其布線費用高、靈活性差等不足阻礙樓宇自控系統(tǒng)的升級和擴展。本文分析和研究BACnet通信網(wǎng)絡和無線通信網(wǎng)絡技術,確定設計和實現(xiàn)基于嵌入式的BACnet/ZigBee互聯(lián)網(wǎng)絡,解決BACnet有線網(wǎng)絡不足問題。本文分析比較三種BACnet網(wǎng)絡的擴展機制,確定從BACnet協(xié)議體系結構方面擴展BACnet網(wǎng)絡,將ZigBee應用系統(tǒng)加入到現(xiàn)有的BACnet系統(tǒng)架構中,即擴展數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。通過在Banat協(xié)議棧和ZigBee協(xié)議棧之間引入虛擬數(shù)據(jù)鏈路層,為兩種網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信提供一個協(xié)議接口。該設計方案的實現(xiàn)使用了隧道技術。本文深入研究MS/TP網(wǎng)絡狀態(tài)機制,結合CRC循環(huán)冗余檢測,提出一種差錯重傳機制,通過在主站點狀態(tài)機中加入差錯重傳狀態(tài)的轉換,保證數(shù)據(jù)幀的正確發(fā)送、接收,提高網(wǎng)絡的服務質量;針對靜態(tài)帶寬分配算法浪費帶寬等不足,提出一種新的動態(tài)帶寬分配算法,通過最大發(fā)送數(shù)據(jù)幀個數(shù)的實時變化改變帶寬分配... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文結構安排
第二章 協(xié)議相關理論
    2.1 BACnet協(xié)議
        2.1.1 BACnet標準概述
        2.1.2 BACnet協(xié)議體系結構
        2.1.3 BACnet協(xié)議棧和數(shù)據(jù)流
        2.1.4 BACnet擴展機制
    2.2 ZigBee協(xié)議
        2.2.1 ZigBee簡介
        2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構
        2.2.3 ZigBee協(xié)議標準
    2.3 BACnet網(wǎng)絡與ZigBee網(wǎng)絡的互聯(lián)
    2.4 本章小結
第三章 MS/TP協(xié)議及算法優(yōu)化
    3.1 MS/TP協(xié)議
        3.1.1 MS/TP協(xié)議概述
        3.1.2 物理層模型
        3.1.3 MS/TP幀
    3.2 MAC算法及幀發(fā)送算法
        3.2.1 令牌產(chǎn)生算法
        3.2.2 令牌傳遞算法
        3.2.3 新站點插入算法
        3.2.4 多令牌檢測算法
    3.3 狀態(tài)機
        3.3.1 接收幀狀態(tài)機
        3.3.2 主站點發(fā)送幀狀態(tài)機
        3.3.3 從站點發(fā)送幀狀態(tài)機
    3.4 差錯重傳機制
    3.5 動態(tài)帶寬分配算法
        3.5.1 MS/TP網(wǎng)絡實時性
        3.5.2 動態(tài)帶寬分配算法的定義
        3.5.3 動態(tài)帶寬分配算法的描述
    3.6 實驗仿真和性能分析
        3.6.1 仿真模型
        3.6.2 實驗仿真結果
        3.6.3 實驗仿真結果分析
    3.7 本章小結
第四章 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    4.1 硬件設計
        4.1.1 微控制器
        4.1.2 ZigBee模塊
        4.1.3 電源模塊
        4.1.4 RS232通訊電路
        4.1.5 RS485通訊電路
    4.2 軟件設計
        4.2.1 BACnet協(xié)議棧
        4.2.2 MS/TP協(xié)議
        4.2.3 ZigBee協(xié)議棧
        4.2.4 BACnet與ZigBee互聯(lián)
    4.3 本章小結
第五章 系統(tǒng)測試
    5.1 測試環(huán)境
    5.2 測試結果與分析
        5.2.1 ZigBee組網(wǎng)測試
        5.2.2 BACnet/MSTP標準測試
        5.2.3 組網(wǎng)測試
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于ZigBee的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的設計與研究[J]. 朱亮,王緒國,庾嘉平,毛歡歡.  微型機與應用. 2013(19)
[4]ZigBee聯(lián)盟標準化及其測試認證[J]. 郭楠,梁勇.  信息技術與標準化. 2013(05)
[5]基于BACnet協(xié)議的照明控制系統(tǒng)設計[J]. 于茂春.  延邊大學學報(自然科學版). 2013(01)
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碩士論文
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[7]基于ZigBee溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的應用研究[D]. 張曉峻.哈爾濱工程大學 2007
[8]基于MS/TP和以太網(wǎng)的BACnet服務性能仿真與評估[D]. 喬融.重慶大學 2007
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本文編號：3722240