浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t l o n w o r k st e c h n i c a lp l a t f o r mh a sb e e nd e v e l o p e db ye c h e l o nc o r p o r a t i o n s i n c et h e1 9 9 0 s n o wi tb e c o m e st h eg e n e r a ls t a n d a r do ft h ec o n t r 0 1n e t w o r k l o n w o r k sn e t w o r kc a nm o n i t o rt h es e n s o r s ，c a r r yo u tt h er e l i a b l e c o m u n i c a t i o nm a n a g e m e n ta n dn e t w o r ko p e r a t i o nb yu s i n gl o n t a l kp r o t o c 0 1 l o n w o r k sn e t w o r km o d ec a nh e l pt h em a n u f a c t u r ec u tc o s t ，r e d u c ed e v e l o p i n g p e r i o da sw e l la si n c r e a s em u t u a l o p e r a t i o n a lc a p a b i l i t y i nt h i ss y s t e mw em a k es o m em o d i f i c a t i o n so nt h el o n w o r k sn e t w o r km o d e t os u i tt ot h ea c t u a l i t yo ft h eb u i l d i n g si n t e l l i g e n t i z e dc o n t r o ls y s t e m i nc h i n a t h es v s t e mu s e st h r e eh i e r a r c h i c a ln e t w o r kt oc o n n e c ta 1 1 t h e e q u i p m e n t si n s t e a do ft h es i m p l e xl o n w o r k sn e t w o r k ， w eu s et h er s 一4 8 5 s e r i a lc o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s ma tt h eb o t t o mo ft h es y s t e m ，w h i l et h ec a n b u si nt h em i d d l ea n dt h el o n w o r k sn e t w o r km o d ew a so n l yu s e do nt h et o p o ft h es y s t e m b yu s i n gt h en e wn e t w o r ks t r u c t u r et h es y s t e mc a nc a r r yo u tt h e f u n c t i o n sa sb e l o w ：t h es y s t e mm o n i t o ra n dm a i n t e n a n c et h ef i r ep r o t e c t i o n e q u i p m e n t r e g u l a r l yo ri r r e g u l a r l yi nt h eu s u a lt i m e ，w h e r e a sa st h ef i r e a l a r 【f l i n g ， t h es y s t e mw o u l du n f o l dt h es c a l i n g1 a d d e r ， t u r no nt h el a m p a n dh e l pt h ep e o p l ei nd a n g e re v a c u a t e k e y w o r d s ：l o n w o r k sl o n t a l kl n sc a nr s 一4 8 5t c p i p i i 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 緒論 1 1 系統(tǒng)開發(fā)背景及必要性介紹 鍆 消防監(jiān)控與智能逃生系統(tǒng)時(shí)刻關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，它是衡量樓宇智 能化程度的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。在目前絕大部分的智能樓宇中，門禁、抄表、安防報(bào) 警等家庭模塊的監(jiān)控管理系統(tǒng)已經(jīng)可以集成為一套整體的控制系統(tǒng)，使用共同的 網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行集中監(jiān)控報(bào)警，然而消防逃生系統(tǒng)仍獨(dú)立于現(xiàn)有的監(jiān)控體系單獨(dú)存 在，往往每棟大樓都要分派專門人員進(jìn)行2 4 小時(shí)的輪班值守，這給小區(qū)的管理 人員帶來了很多的麻煩，不但浪費(fèi)了人力物力，也使消防信息的管理水平的提升 受到很大限制。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各大樓消防分系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，把需要監(jiān)控 的一系列樓宇連成個(gè)消防網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將其嵌入到已有的家庭智能模塊監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) 中，就可以在中央控制室( 總控中心) 監(jiān)控各家庭模塊信息的同時(shí)監(jiān)控消防信息 變化的情況，這樣就只需在總控中心安排值守人員，既節(jié)約了人力物力，又保證 了消防信息傳遞和響應(yīng)的快速性、準(zhǔn)確性，還提高了消防信息管理的水平，順應(yīng) 了時(shí)代對網(wǎng)絡(luò)化便捷化的要求。“7 “”3 1 2 消防應(yīng)急與逃生聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)介紹9 2 鍆 消防應(yīng)急與逃生聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過在每戶家庭安裝溫度、煙道紅外探測裝置和消 防逃生梯可以定期啟動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)視和巡檢功能實(shí)時(shí)監(jiān)測各個(gè)防范對象的火警信息。 如有突發(fā)性事件發(fā)生，系統(tǒng)可以及時(shí)采集處理事故現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和反饋的信息，生 成智能救生信息，啟動(dòng)救生聯(lián)動(dòng)設(shè)施( 逃生梯、應(yīng)急燈等) ，引導(dǎo)被困人員安全 逃生，同時(shí)通過短信及大屏顯示警情，指揮搜救人員快速救援，從而最大限度地 搶救現(xiàn)場被困人員的生命。此外，系統(tǒng)還可以擴(kuò)展為訓(xùn)練模式，定期對相關(guān)人員 進(jìn)行訓(xùn)練和實(shí)施現(xiàn)場演習(xí)。通過實(shí)施早期的督察、監(jiān)視、巡檢確保防范對象的安 全措施到位以及安防設(shè)施運(yùn)行正常，而在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)則著重于現(xiàn)場被困人員 的安全疏散、逃生引導(dǎo)和救生。它實(shí)際上是一個(gè)具有遠(yuǎn)程監(jiān)視、現(xiàn)場探測、數(shù)據(jù) 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 分析、引導(dǎo)逃生、現(xiàn)場救助等功能的智能化消防應(yīng)急與逃生聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。“” 系統(tǒng)的主要功能如下： 1 遠(yuǎn)程監(jiān)控：系統(tǒng)安裝有較完善的現(xiàn)場監(jiān)測子系統(tǒng)，具備消防逃生通道實(shí) 時(shí)監(jiān)視和救生設(shè)施巡檢功能。在平時(shí)，系統(tǒng)可以定期或不定期地檢測樓 宇內(nèi)家庭火警信息，樓層安全疏散走道和火警探測設(shè)備的情況，防止有 通道堵塞和火警探測設(shè)備損壞的情況發(fā)生，保證各通道暢通。同時(shí)系統(tǒng) 也能對相關(guān)消防逃生梯、應(yīng)急燈等救生設(shè)備進(jìn)行自我診斷校驗(yàn)，保證整 個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 2 現(xiàn)場探測：在突發(fā)事件發(fā)生后，系統(tǒng)能及時(shí)監(jiān)測事故現(xiàn)場各安全疏散走 道和消防逃生設(shè)備的完好情況、煙霧和有害氣體的濃度、環(huán)境溫度等數(shù) 據(jù)，同時(shí)也能測定事故現(xiàn)場被困人員的人數(shù)、位置和狀態(tài)等情況。 3 數(shù)據(jù)分析：系統(tǒng)可將事故現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給總控中心進(jìn)行分析、 處理，并加以保存?zhèn)浒浮＝窈笠部稍诖讼到y(tǒng)基礎(chǔ)上擴(kuò)展開發(fā)現(xiàn)場模擬和 指揮決策軟件，調(diào)用人員安全疏散模型，生成救生、引導(dǎo)、聯(lián)動(dòng)、指揮 等相關(guān)信號和信息。 4 現(xiàn)場救助：系統(tǒng)經(jīng)對事故現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)和用戶反饋的信息進(jìn)行處理后， 一方面啟動(dòng)救生聯(lián)動(dòng)設(shè)施，如打開逃生梯、應(yīng)急燈等，另一方面則向?qū)?業(yè)救援人員傳遞準(zhǔn)確的救援指揮信息，如采用電話、廣播、短信等方式， 協(xié)助其及時(shí)對現(xiàn)場被困人員實(shí)施救助。 5 引導(dǎo)逃生：智能救生系統(tǒng)能通過信息發(fā)布和反饋?zhàn)酉到y(tǒng)向事故現(xiàn)場定向 發(fā)布安全逃生引導(dǎo)信息。事故現(xiàn)場的每個(gè)被困人員可以借助各類信息接 收終端( 例如：消防廣播、個(gè)人電腦、p d a 、手機(jī)、公告牌、指示牌、能 接收信息的i d 卡等) 接收到準(zhǔn)確的安全逃生引導(dǎo)信息，以便及時(shí)安全逃 生。 消防應(yīng)急與逃生聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)： l t 技術(shù)先進(jìn)：系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)采用了3 級總線；r s 一4 8 5 ， c a n ，l o n w o r k s 。三種總線技術(shù)各不相同，家庭模塊級采用r s 一4 8 5 主要 考慮降低成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度；單元級采用c a n 主要考慮成本、響應(yīng)速度 和傳輸可靠性；小區(qū)級采用l o n w o r k s 主要考慮可擴(kuò)展性、通用性、兼容 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 性( 與前一系列產(chǎn)品的兼容) 和可維護(hù)性。同時(shí)，在管理員主機(jī)中加載 遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)，支持t c p i p 和u d p 協(xié)議。 2 可靠性高：通信鏈路采用有線、無線等多種通信方式，并互為備份，確 保數(shù)據(jù)傳輸不會(huì)因偶發(fā)事故而中斷。系統(tǒng)控制中心的信息處理主機(jī)采用 現(xiàn)場和遠(yuǎn)程雙重配置方案，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程和現(xiàn)場的雙余度控制。 3 開放性結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)和開放性結(jié)構(gòu)，可與其它家庭模塊監(jiān) 控管理系統(tǒng)無縫連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因而消防應(yīng)急與逃生聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)既 能獨(dú)立作為一個(gè)專業(yè)的安防系統(tǒng)，也可作為現(xiàn)有智能樓宇監(jiān)控管理系統(tǒng) 中的一個(gè)子系統(tǒng)存在。 4 操作性好：系統(tǒng)的應(yīng)用程序采用視窗應(yīng)用界面，人機(jī)對話友好，使用人 員易學(xué)易用?！?1 3 現(xiàn)場總線技術(shù)介紹8 瑚叫嘲 上世紀(jì)8 0 年代提出了現(xiàn)場總線概念，原始的現(xiàn)場總線思想只是針對傳統(tǒng)的 d c s 問題試圖用一個(gè)開放的、獨(dú)立于產(chǎn)品的多回路通信系統(tǒng)來取代m a 的電流標(biāo) 準(zhǔn)。經(jīng)歷十幾年的發(fā)展，由于這期間飛速發(fā)展的電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，現(xiàn)場總 線技術(shù)的內(nèi)涵被不斷延伸。目前現(xiàn)場總線的重要性已經(jīng)被越來越多的人所重視。 現(xiàn)場總線的協(xié)議是依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織i s 0 的開放系統(tǒng)互連協(xié)議o s i 。o s i 協(xié)議為計(jì)算機(jī)制定了7 層參考模型，只要網(wǎng)絡(luò)中所有要處理的要素都是通過共同 的路徑進(jìn)行通信就可與使用該協(xié)議。”?！?浙江大學(xué)碩t 學(xué)位論文 o s l 層弱的服務(wù) 1成用應(yīng)用程序 椽僻擄四鶘琶孰配甓耀往、文脞散移、網(wǎng)絡(luò)日& 務(wù) 2最承數(shù)據(jù)解釋網(wǎng)絡(luò)變煮、成用、報(bào)文、外來蜮 3對話遠(yuǎn)程行動(dòng)對i 霜、遠(yuǎn)程程序潞用、連接潑復(fù) 4傳輸端劉端可靠性 蛙蠲端確認(rèn)、幢務(wù)類型、龜攤序、雙藤稔測 5網(wǎng)絡(luò) 目的地尋址犖路傳輸秘多路傳輸、鞠f 掰虺哥垃、包路由選擇 6數(shù)據(jù)鏈蹄會(huì)質(zhì)游問和組幀 組幀、數(shù)撅編碼、c l 誕、介質(zhì)沈陽、沖突檢測 7物理電互聯(lián) 介質(zhì)特定細(xì)節(jié)、收發(fā)器爨濺、物理連接 圖1 1i s o o s i 七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型” 從物理結(jié)構(gòu)來看，現(xiàn)場總線系統(tǒng)有兩個(gè)主要的組成部分：一是現(xiàn)場設(shè)備；二 是形成系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)?，F(xiàn)場設(shè)備由現(xiàn)場微處理芯片以及外圍電路構(gòu)成?，F(xiàn)場總 線系統(tǒng)使用最多的傳輸介質(zhì)是雙絞線?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)的拓樸結(jié)構(gòu)有很多種：總線 型、環(huán)型、樹型、星型以及混合型等。 現(xiàn)場總線目前也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，許多廠家出于各自利益的考慮，都在研究 各種各樣的現(xiàn)場總線產(chǎn)品，先后有多種現(xiàn)場總線的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)以及國家 標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，各廠家自己制定的通信協(xié)議并非都實(shí)現(xiàn)了0 s i 的7 層協(xié)議，而是根 據(jù)實(shí)際情況側(cè)重點(diǎn)的不同，實(shí)現(xiàn)其中的幾層。這就使現(xiàn)場總線產(chǎn)品失去了統(tǒng)一的 標(biāo)準(zhǔn)，其中比較有影響力的有以下幾個(gè)： 1 i s a s p 5 0 它是美國儀表學(xué)會(huì)i s a 下屬的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施第5 0 組所制定的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。 它對現(xiàn)場總線的定義是這樣的：“現(xiàn)場總線是一種串行的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信鏈路， 它完成了過程控制領(lǐng)域的基本控制設(shè)備如傳感器、控制器、智能閥門、微處 理器、存儲(chǔ)器等儀表產(chǎn)品之間的溝通以及與更高層次自動(dòng)控制領(lǐng)域的自動(dòng)化 控制設(shè)備之間的聯(lián)系?！?s p 5 0 的最大特點(diǎn)是物理層上使用雙絞線，用于傳輸數(shù)字信號的同時(shí)也用 于為現(xiàn)場供電。這是利用“兩相曼徹斯特編碼“技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。s p 5 0 的數(shù)據(jù)鏈 路層遵循l a s 協(xié)議，是一種集中調(diào)度管理機(jī)制。其工作是按令牌的循環(huán)傳遞 4 浙江大學(xué)硬士學(xué)位論文 進(jìn)行的，最高傳輸速率可達(dá)2 5 m b s ，最大傳輸距離是2 k m ，每條雙絞線可 連接節(jié)點(diǎn)3 2 個(gè)。 2 p r o f i b u s p r o f i b u s 也就是過程現(xiàn)場總線，它是德國制定的總線標(biāo)準(zhǔn)。p r o f i b u s 是一種多主從的令牌網(wǎng)絡(luò)。物理層使用e i a 4 8 5 ，數(shù)據(jù)鏈路層為分布式令牌協(xié) 議，每個(gè)系統(tǒng)最多為4 個(gè)網(wǎng)段，每個(gè)網(wǎng)段可接3 2 個(gè)節(jié)點(diǎn)。其通信速率最高 可達(dá)到5 0 0 k b s ，最遠(yuǎn)通信距離是1 2 l ( f i l 。 p r o f i b u s 引入了功能模塊的概念，不同的應(yīng)用需要使用不同的模塊，在 一個(gè)確定的應(yīng)用中，按照規(guī)范來定義功能模塊，寫明其硬件、軟件性能，設(shè) 備功能與通信性能的一致性。 3 i s p 署口i s p e 它是由s i e m e n s 、f o x b o r o 、r o s e m o u n t 、f i s h e r 、y o k o g a w a 、a b b 等公司 成立的i s p 組織以p r o f i b u s 為基礎(chǔ)制定的。 4 w o r l d f i p 它是由h o n e y w e l l 、b a i l e y 等公司以法國標(biāo)準(zhǔn)f i p 為基礎(chǔ)制定的現(xiàn)場總 線標(biāo)準(zhǔn)。w o r l d f i p 只是一個(gè)高層協(xié)議，不包括物理層以及鏈路層的規(guī)范，而 高層協(xié)議稱為f i p 。 5 h a r t 并h c f h a r t 是由r o s 鯽o u n t 提出的可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)鏈路通信協(xié)議，它是 一種將模擬信號調(diào)制成數(shù)字調(diào)頻信號，利用雙絞線實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)頻信號的傳輸 協(xié)議。h a r t 協(xié)議參照i s o o s i 模型中的第l 、2 、7 層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路 層和應(yīng)用層。其中物理層采用基于b e l l 2 0 2 通信標(biāo)準(zhǔn)的f s k 技術(shù)；數(shù)據(jù)鏈路 層的數(shù)據(jù)幀長度不固定，尋址范圍為0 1 5 ，通信模式為問答式或廣播式： 應(yīng)用層規(guī)定了三類命令：第一類是通用命令，適用于遵守h a r t 協(xié)議的所有 產(chǎn)品；第二類是普通命令，適用于遵守h a r t 協(xié)議的大部分產(chǎn)品；第三類是 特殊命令，適用于遵守h a r t 協(xié)議的特殊產(chǎn)品。另外還為用戶提供了設(shè)備描 述語言d d l 。 6 f f f f 即現(xiàn)場總線基金會(huì)，它是1 9 9 4 年i s p f 和w o r l d f i p 共同成立的，是 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 國際公認(rèn)的唯一一個(gè)不附屬于任何企業(yè)的公正的非商業(yè)化的國際標(biāo)準(zhǔn)化組 織，它的宗旨是制定一個(gè)單一的國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，無專利許可要求，可供 任何人使用。 f f 對現(xiàn)場總線的定義是這樣的：現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化 系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，其本質(zhì)表現(xiàn)在6 個(gè)方面： 現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)：用于過程以及制造自動(dòng)化的現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表互 連的通信網(wǎng)絡(luò)。 現(xiàn)場設(shè)備互連：現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表通過一對傳輸線互連，傳輸線 可以是雙絞線、同軸電纜、光纖和電源線等，并可根據(jù)需要因地制 宜的選擇不同類型的傳輸介質(zhì)。 互操作性：現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表種類繁多，沒有任何一家制造商可 以提供全部現(xiàn)場設(shè)備，所以，互相連接不同廠商的產(chǎn)品是不可避免 的。用戶希望選用各制造商性價(jià)比最優(yōu)的產(chǎn)品，并將其集成在一起， 對不同品牌的現(xiàn)場設(shè)備統(tǒng)一組態(tài)、構(gòu)成他所需要的控制回路。 分散功能塊：f c s 廢棄了d c s 的輸入輸出單元和控制站，把d c s 控 制站的功能分散的分配給現(xiàn)場儀表，從而構(gòu)成虛擬控制站。 通信線供電：通信線供電方式允許現(xiàn)場儀表直接從通信線上攝取能 量，對于要求本征安全的低功耗現(xiàn)場儀表，可采用這種供電方式。 開放式互連網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場總線為開放式互連網(wǎng)絡(luò)，它既可與同層網(wǎng)絡(luò) 互連，也可與不同層網(wǎng)絡(luò)互連，還可與實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的共享。通 過網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場設(shè)備和功能統(tǒng)一組態(tài)，把不同廠商的網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)備融 為一體，構(gòu)成統(tǒng)一的f c s 。 對f f 標(biāo)準(zhǔn)的分析可以從以下幾方面入手： 1 ) f f 體系結(jié)構(gòu) 除參照i s 0 o s i 模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層外，還增加了 用戶層。 2 ) 物理層p l h l 為用于過程自動(dòng)化的低速總線，波特率為3 1 2 5 k b s ，傳輸距離 ( 2 0 0 1 9 0 0 ) m 。由總線供電、提供本質(zhì)安全型。 6 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 h 2 為用于制造自動(dòng)化的高速總線，波特率為1 o m b s 或2 5 m b s ， 傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜、光纖和無線。 h 1 每段節(jié)點(diǎn)數(shù)最多為3 2 個(gè)，h 2 每段節(jié)點(diǎn)數(shù)最多為1 2 4 個(gè)，h 1 與h 2 之間通過網(wǎng)橋互連。 h 1 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型或樹型；h 2 為總線型。i e c 已批準(zhǔn)物理層標(biāo) 準(zhǔn)，目前已有多家公司生產(chǎn)h 1 低速總線的專用芯片。 3 ) 數(shù)據(jù)鏈路層d l l d l l 低層的基本設(shè)備b d 功能不能主動(dòng)發(fā)起通信，只能接收查詢；鏈 路主設(shè)備l m d 在得到令牌時(shí)可以發(fā)起一次通信；每個(gè)網(wǎng)段的l m d 中有一 個(gè)鏈路活動(dòng)調(diào)度器l a s 發(fā)起周期和非周期性的通信。 d l l 高層數(shù)據(jù)傳輸功能可連接數(shù)據(jù)傳輸、發(fā)行數(shù)據(jù)定向連接傳輸，請 求響應(yīng)數(shù)據(jù)定向連接傳輸。 4 ) 現(xiàn)場總線訪問子層p a s f a s 提供3 類服務(wù)：發(fā)布索取、客戶機(jī)服務(wù)器和報(bào)告分發(fā)服務(wù)。這 三類服務(wù)被稱為虛擬通信管轄v c r 。 5 ) 現(xiàn)場總線報(bào)文規(guī)范f m s f m s 規(guī)定了訪問應(yīng)用進(jìn)程a p 的報(bào)文格式及服務(wù)，f m s 與對象字典o d 配合，為現(xiàn)場設(shè)備規(guī)定了功能接口。f m s 通過調(diào)用v c r 在現(xiàn)場設(shè)備之間 傳遞報(bào)文。 上述f a s 和f m s 構(gòu)成應(yīng)用層a l 。 6 ) 用戶層u l 用戶層規(guī)定了2 9 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的功能模塊f b ，其中基本功能模塊l o 個(gè)， 先進(jìn)功能模塊7 個(gè)，計(jì)算功能模塊7 個(gè)，輔助功能模塊5 個(gè)。功能模塊 由輸入、輸出、算法、參數(shù)四大要素組成。功能模塊參數(shù)分為三個(gè)層次： 第一層由f f 規(guī)定；第二層由用戶基團(tuán)定義；第三層由制造廠商定義。 為了支持功能模塊模型的標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性，f f 還定義了兩個(gè)工具： 設(shè)備描述語言d d l 和對象字典0 d ，用來定義和描述應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)可見的 對象如功能塊及其參數(shù)，另外還有網(wǎng)絡(luò)管理和系統(tǒng)管理?！?浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 4 基于ln t e r n e t 的遠(yuǎn)程控制介紹n 帕嘲刪 系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)采用i n t e r n e t 的遠(yuǎn)程控制，支持t c p i p 和u d p 協(xié) 議。使用v i s u a lc 十+ 中的c s o c k e t 類，將系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)為c s 結(jié)構(gòu)。 t c p i p 協(xié)議是一組包括t c p 協(xié)議和i p 協(xié)議，u d p ( u s e rd a t a g r a mp r o t o c 0 1 ) 協(xié)議、i c m p ( i n t e r n e tc o n t r o lm e s s a g ep r o t o c 0 1 ) 協(xié)議和其他一些協(xié)議的協(xié) 議組。 t c p i p 協(xié)議并不完全符合標(biāo)準(zhǔn)的o s i 七層參考模型。傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連 參考模型，是一種通信協(xié)議的7 層抽象的參考模型，其中每一層執(zhí)行某一特定的 任務(wù)。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。這7 層分別是：物 理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)路層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。而t c p i p 通 訊協(xié)議采用了o s i 中的4 層層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來 完成自己的需求。這4 層分別為： 應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，如簡單電子 郵件傳輸( s m t p ) 、文件傳輸協(xié)議( f t p ) 、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議( t e l n e t ) 等；傳 輸層：它提供了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，如傳輸控制協(xié)議( t c p ) 、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié) 議( u d p ) 等，t c p 和u d p 向數(shù)據(jù)包中加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又校瑐?輸層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收；網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)提供基本的數(shù) 據(jù)封包傳送功能，每一塊數(shù)據(jù)包都能夠被傳遞到目的主機(jī)，但網(wǎng)絡(luò)層并不檢查數(shù) 據(jù)包是否被正確接收，如網(wǎng)際協(xié)議( i p ) ；網(wǎng)絡(luò)接口層：對實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管 理，定義如何使用實(shí)際網(wǎng)絡(luò)( 如e t h e r n e t 、s e r i a ll i n e 等) 來傳送數(shù)據(jù)。 網(wǎng)際協(xié)議i p 是t c p i p 和網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。i p 層接收由更低層( 網(wǎng) 絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序) 發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層 如t c p 或u d p 層；同樣的，i p 層也把從t c p 或u d p 層接收來的數(shù)據(jù)包向下傳送 到更低層中去。i p 數(shù)據(jù)包是不可靠的，因?yàn)閕 p 并沒有做任何事情來確認(rèn)數(shù)據(jù)包 是否是按順序發(fā)送的或者有沒有被破壞。1 p 數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址 ( 源地址) 和接收它的主機(jī)的地址( 目的地址) 。 高層的t c p 和u d p 服務(wù)在接收數(shù)據(jù)包時(shí)，通常假設(shè)包中的源地址是有效的。 也可以這樣說，i p 地址形成了許多服務(wù)的認(rèn)證基礎(chǔ)，這些服務(wù)相信數(shù)據(jù)包是從 個(gè)有效的主機(jī)發(fā)送來的。i p 確認(rèn)包含一個(gè)叫做i ps o u r c er o u t i n g 的選項(xiàng)， 可以用來指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對于一些t c p 和u d p 的服 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 務(wù)來說，使用了該選項(xiàng)的i p 包好像是從路徑上的最后一個(gè)系統(tǒng)傳遞過來的，而 不是來自于它的真實(shí)地點(diǎn)。這個(gè)選項(xiàng)是為了測試而存在的，說明了它可以被用來 欺騙系統(tǒng)進(jìn)行平常被禁止的連接。這樣許多依靠i p 源地址做確認(rèn)的服務(wù)將產(chǎn)生 問題并且會(huì)被非法入侵。 如果i p 數(shù)據(jù)包中含有已經(jīng)封好的t c p 數(shù)據(jù)包，那么i p 將把它們向上傳 送到t c p 層。t c p 首先將包排序并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛電路間的連接。t c p 數(shù)據(jù)包中包括序號和確認(rèn)，所以可以把未按照順序接收的包排序，并重傳損壞的 包。 t c p 可以將它的信息送到更高層的應(yīng)用程序。例如t e l n e t 的服務(wù)程序和客戶 程序。應(yīng)用程序輪流將信息送回t c p 層，t c p 層便將它們向下傳送到i p 層，設(shè) 備驅(qū)動(dòng)程序和物理介質(zhì)，最后到接收方。 面向連接的服務(wù)( 例如t e l n e t 、f t p 、r l o g i n 、xw i n d o w s 和s m t p ) 需要高 度的可靠性，所以它們使用了t c p 。d n s 在某些情況下使用t c p ( 發(fā)送和接收域 名數(shù)據(jù)庫) ，但使用u d p 傳送有關(guān)單個(gè)主機(jī)的信息。 u d p 與t c p 位于同一層，但沒有對于數(shù)據(jù)包的順序錯(cuò)誤或重發(fā)。因此，那些 使用虛電路的面向連接的服務(wù)不使用u d p ，u d p 主要用于那些面向查詢一應(yīng)答的 服務(wù)，例如n f s 。相對于f t p 或t e l n e t ，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。使用 u d p 的服務(wù)包括n t p ( 網(wǎng)落時(shí)間協(xié)議) 和d n s ( d n s 也使用t c p ) 。 欺騙u d p 包比欺騙t c p 包更容易，因?yàn)閡 d p 沒有建立初始化連接( 也可以稱 為握手) ( 因?yàn)樵趦蓚€(gè)系統(tǒng)間沒有虛電路) ，也就是說，與u d p 相關(guān)的服務(wù)面臨著 更大的危險(xiǎn)。 t c p 和u d p 服務(wù)通常存在一個(gè)客戶服務(wù)器的關(guān)系，例如，一個(gè)t e l n e t 服務(wù) 進(jìn)程開始在系統(tǒng)上處于空閑狀態(tài)，等待著連接。用戶使用t e l n e t 客戶程序與服 務(wù)進(jìn)程來建立一個(gè)連接?？蛻舫绦蛳蚍?wù)進(jìn)程寫入信息，服務(wù)進(jìn)程讀出信息并發(fā) 出響應(yīng)，客戶程序讀出響應(yīng)并向用戶報(bào)告。因而，這個(gè)連接是雙工的，可以用來 進(jìn)行讀寫。 兩個(gè)系統(tǒng)間的多重t e l n e t 連接是如何相互確認(rèn)并協(xié)調(diào)一致呢? t c p 或u d p 連接唯一地使用每個(gè)信息中的如下四項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn)： 表1 1t c p u d p 確認(rèn)信息項(xiàng)列表“” 9 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 源i p 地址發(fā)送包的i p 地址 目的i p 地址接收包的i p 地址 源端口 源系統(tǒng)上的連接的端口 目的端口目的系統(tǒng)上的連接的端口 端口是個(gè)軟件結(jié)構(gòu)，客戶程序或服務(wù)進(jìn)程用它來接收和發(fā)送信息。一個(gè)端 口對應(yīng)一個(gè)1 6 b i t 的數(shù)。服務(wù)進(jìn)程通常使用一個(gè)已分配好的固定端口，例如，s m t p 使用2 5 、x w i n d o w s 使用6 0 0 0 。這些端口號是廣為人知的，因?yàn)樵诮⑴c特 定的主機(jī)或服務(wù)的連接時(shí)，需要這些地址和目的地址進(jìn)行通訊。 1 5c s o c k e t 類的遠(yuǎn)程訪問技術(shù)介紹們。2 客戶端與服務(wù)端的通信簡單來講是服務(wù)端s o c k e t 負(fù)責(zé)監(jiān)聽，應(yīng)答，接收和 發(fā)送消息，而客戶端s o c k e t 只是連接，應(yīng)答，接收，發(fā)送消息。 1 網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)提供者( 網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)進(jìn)程) ，s o c k e t 事件，s o c k e tw i n d o w 網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)提供者( t r a n s p o r ts e r v i c ep r o v i d e r ) 是以d l l 的形式 存在的，在w i n d o w s 操作系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)由服務(wù)進(jìn)程s v c h o s t e x e 加載。當(dāng)創(chuàng)建 s o c k e t 時(shí)，調(diào)用a p i 函數(shù)s o c k e t ( 在w 影一3 2 d l l 中) ，s o c k e t 函數(shù)將傳遞 三個(gè)參數(shù)：套接字類型，地址族和協(xié)議，由哪一個(gè)類型的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)提供 者來啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)功能是由這三個(gè)參數(shù)決定。所有的網(wǎng)絡(luò)通信正是由網(wǎng) 絡(luò)傳輸服務(wù)提供者完成，網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)提供者是由s v c h o s t e x e 服務(wù)進(jìn)程所 加載的。 下圖描述了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、c s o c k e t ( w s o c k 3 2 d 1 1 ) 、s o c k e t a p i ( w “一3 2 d 1 1 ) 和網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)進(jìn)程之間的接口層次關(guān)系： 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序 l c s 。c k e t w s 。c k 3 2 d u ) l s o c k e ta p i ( w s 2 3 2 d | 1 ) i 網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)漣程 圖l 。2 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、c s o c k e t 、s o c k e ta p i 和網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)程間的接口層次關(guān)系?！?當(dāng)客戶端s o c k e t 與服務(wù)器端s o c k e t 相互通信時(shí)，兩端均會(huì)觸發(fā)s o c k e t 事件：這里僅簡要說明兩個(gè)s o c k e t 事件； 1 ) f d _ c o n n e c t ：連接事件。通?？蛻舳藄 o c k e t 調(diào)用s o c k e ta p i 函數(shù) 的c o n n e c t 時(shí)所觸發(fā)，這個(gè)事件發(fā)生在客戶端； 2 ) f d a c c e p t ：j 下在引入的連接事件。通常服務(wù)器端s o c k e tj 下在接收 來自客戶端s o c k e t 連接時(shí)觸發(fā)，這個(gè)事件發(fā)生在服務(wù)器端 s o c k e t 事件被網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)進(jìn)程保存至s o c k e t 的事件隊(duì)列中。此外，網(wǎng) 絡(luò)傳輸服務(wù)進(jìn)程還會(huì)向s o c k e tw i n d o w 發(fā)送消息m - s o c k e t n o t i f y ，通知有 s o c k e t 事件產(chǎn)生；調(diào)用c s o c k e t ：c r e a t e 函數(shù)后，創(chuàng)建s o c k e t 。s o c k e t 創(chuàng) 建過程中調(diào)用c a s y n c s o c k e t ：a t t a c h h a n d l e ( s o c k e th s o c k e t c a s y n c s o c k e t 木p s o c k e t ，b 0 0 lb d e a d ) 。這一函數(shù)的作用是：a 將s o c k e t 實(shí)例句柄和s o c k e t 指針添加至當(dāng)前模塊狀態(tài)的一個(gè)映射表變量 m - p m a p s o c k e t h a n d l e 中b 在a t t a c h h a n d l e 過程中，會(huì)新建一個(gè)c s o c k e t w n d 實(shí)例( 基于c w n d 派生) ，這里將這個(gè)實(shí)例稱之為s o c k e tw i n d o w ，進(jìn)一步理 解為它是存放所有s o c k e t s 的消息池( w i n d o w 消息) ，這里s o c k e t 后多加了 一個(gè)s ，表示創(chuàng)建的多個(gè)s o c k e t 將共享一個(gè)消息池；c 當(dāng)客戶端s o c k e t 與 服務(wù)器端相互通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)進(jìn)程會(huì)向s o c k e tw i n d o w 發(fā)送消息 w m s o c k e t _ n o t i f y ，需要說明的是c s o c k e t w n d 窗口旬柄保存在當(dāng)前模塊狀 浙江大學(xué)碩十學(xué)位論文 態(tài)的m - h s o c k e t w i n d o w 變量中。 2 阻塞模式 阻塞模式下服務(wù)器端與客戶端之間的通信處于同步狀態(tài)下。在服務(wù)器端 直接實(shí)例化c s o c k e t 類，調(diào)用c r e a t e 方法創(chuàng)建s o c k e t ，然后調(diào)用方法l i s t e n 開始偵聽，最后用一個(gè)w h 兒e 循環(huán)阻塞調(diào)用a c c e p t 函數(shù)用于等待來自客戶 端的連接，如果這個(gè)s o c k e t 在主線程( 主程序) 中運(yùn)行，這將導(dǎo)致主線程 的阻塞。因此，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的線程以運(yùn)行s o c k e t 服務(wù)。調(diào)試跟蹤至 c s 0 c k e t ：a c c e p t 函數(shù)源碼： w h i l e ( ! a c c e p t ( ) ) t i f ( g e t l a s t e r r o r ( )= = w s a e w o u l d b l o c k ) p u m p m e s s a g e ( f d a c c e p t ) ： e l s e r e t u r nf a l s e ： 它不斷調(diào)用c a s y n c s o c k e t ：a c c e p t ( c s o c k e t 派生自c a s y n c s o c k e t 類) 判斷服務(wù)器端s o c k e t 的事件隊(duì)列中是否存在正在引入的連接事件一 f d a c c e p t ，換句話說，就是判斷是否有來自客戶端s o c k e t 的連接請求。如 果當(dāng)前服務(wù)器端s o c k e t 的事件隊(duì)列中存在正在引入的連接事件，a c c e p t 返 回一個(gè)非o 值。否則，a c c e p t 返回0 ，調(diào)用g e t l a s t e r r o r 將返回錯(cuò)誤代碼 w s a 踟叫l(wèi) d b l 0 c k ，表示隊(duì)列中無任何連接請求。在循環(huán)體內(nèi)有旬代碼： p u m p m e s s a g e ( f d _ a c c e p t ) ；p u m p m e s s a g e 作為一個(gè)消息泵使得s o c k e tw i n d o w 中的消息能夠維持在活動(dòng)狀態(tài)。實(shí)際跟蹤進(jìn)入p u m p m e s s a g e 中，發(fā)現(xiàn)這個(gè)消 息泵與a c c e p t 函數(shù)的調(diào)用并不相關(guān)，它只是使很少的s o c k e tw i n d o w 息( 典 型的是w 虬p a i n t 窗口重繪消息) 處于活動(dòng)狀態(tài)，而絕大部分的s o c k e tw i n d o w 消息被阻塞，被阻塞的消息中含有刪一s o c k e t _ n o t i f y 。 很顯然，如果沒有來自客戶端s o c k e t 的連接請求，c s o c k e t 就會(huì)不斷調(diào) 用a c c e p t 產(chǎn)生循環(huán)阻塞，直到有來自客戶端s o c k e t 的連接請求而解除阻塞。 阻塞解除后，表示服務(wù)器端s o c k e t 和客戶端s o c k e t 已成功連接，服務(wù)器端 1 2 漸江大學(xué)碩士學(xué)位論文 與客戶端彼此相互調(diào)用s e n d 和r e c e i v e 方法開始通信。 3 非阻塞模式 在非阻塞模式下利用s o c k e t 事件的消息機(jī)制。此時(shí)服務(wù)器端與客戶端之 間的通信處于異步狀態(tài)下。通常需要從c s o c k e t 類派生一個(gè)新類，派生新類 的目的是重載s o c k e t 事件的消息函數(shù)，然后在s o c k e t 事件的消息函數(shù)中添 入合適的代碼以完成服務(wù)器端與客戶端之間的通信，與阻塞模式相比，非阻 塞模式無需創(chuàng)建一個(gè)新的線程。 這里將討論當(dāng)觸發(fā)服務(wù)器端s o c k e t 事件一f d - a c c e p t 后，該事件的處理 函數(shù)0 n a c c e p t 是如何進(jìn)一步被觸發(fā)的。其它事件的處理函數(shù)如o n c o n n e c t ， o n r e c e i v e 等的觸發(fā)方式與此類似。 在1 中已提到服務(wù)器客戶端通信時(shí)，服務(wù)器端s o c k e t 正在接收來自客 戶端s o c k e t 連接請求，這將會(huì)觸發(fā)f d _ a c c e p t 事件，同時(shí)服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò) 傳輸服務(wù)進(jìn)程向服務(wù)器端的s o c k e tw i n d o w ( c s o c k e t w n d ) 發(fā)送事件通知消息 刪一s o c k e t _ n o t i f y ，通知有f d a c c e p t 事件產(chǎn)生，c s o c k e t w n d 在收到事件通 知消息后，調(diào)用消息處理函數(shù)0 n s o c k e t n 0 t i f y ： l r e s u l tc s o c k e t w n d ：o n s o c k e t n o t i f y ( w p a r a mw p a r a m ， l p a r a ml p a r a m ) c s o c k e t ：a u x q u e u e a d d ( w h s o c k e t n o t i f y ， w p a r a m ，l p a r a m ) ： c s o c k e t ：p r o c e s s a u x q u e u e ( ) ： r e t u r n0 l ： ) 消息參數(shù)w p a r a m 是s o c k e t 的句柄，l p a r a m 是s o c k e t 事件。c s o c k e t w n d 類是作為c s o c k e t 類的友元類，這意味著它可以訪問c s o c k e t 類中的類和私 有類成員函數(shù)和變量，a u x q u e u e a d d 和p r o c e s s a u x q u e u e 是c s o c k e t 類的靜 態(tài)成員函數(shù)。p r o c e s s a u x q u e u e 是實(shí)質(zhì)處理s o c k e t 事件的函數(shù)，在該函數(shù)中 有這樣一句代碼： c a s y n c s o c k e t 木p s o c k e t = c a s y n c s o c k e t ：l o o k u p h a n d l e ( ( s o c k e t ) w p a r a m ， t r u e ) ： 其實(shí)也就是由s o c k e t 句柄得到發(fā)送事件通知消息的s o c k e t 指針 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 p s o c k e t ：從l p m a p s o c k e t h a n d l e 中查找。最后，w s a g e t s e l e c t e v e n t ( 1 p a r a m ) 會(huì)取出事件類型，在一個(gè)簡單的s w i t c h 語句中判斷事件類型并調(diào)用事件處 理函數(shù)。在這里，事件類型是f d _ a c c e p t ，當(dāng)然就調(diào)用p s o c k e t 一 0 n a c c e p t ! 服務(wù)器端s o c k e t 處于阻塞調(diào)用模式下，它必須在一個(gè)新創(chuàng)建的線程中工 作，防止主線程被阻塞。當(dāng)有多個(gè)客戶端s o c k e t 與服務(wù)器端s o c k e t 連接及 通信時(shí)，服務(wù)器端采用阻塞模式就顯得不適合了，應(yīng)該采用非阻塞模式，利 用s o c k e t 事件的消息機(jī)制來接受多個(gè)客戶端s o c k e t 的連接請求并進(jìn)行通 信。在非阻塞模式下，利用c s o c k e t w n d 作為所有s o c k e t s 的消息池，是實(shí) 現(xiàn)s o c k e t 事件的消息機(jī)制的關(guān)鍵技術(shù)。 其中：“當(dāng)前模塊狀態(tài)”用于保存當(dāng)前線程和模塊狀態(tài)的一個(gè)結(jié)構(gòu)，可以通 過a f x g e t t h r e a d m o d u l e ( ) 驀e 得。a f x m o d u l e t h r e a d s t a t e 在c s o c k e t 重新 定義為一a f x s o c k t h r e a d s t a t e ；“s o c k e t 類型”在t c p i p 協(xié)議中。服務(wù)器 客戶端網(wǎng)絡(luò)程序采用t c p 協(xié)議：即s o c k e t 類型為s o c k s t r e a m ，它是可靠 的連接方式。在這里不采用u d p 協(xié)議：即s o c k e t 類型為s o c k d g r a m ，它是 不可靠的連接方式。3 ” 2 系統(tǒng)原理介紹 2 1 性能要求 系統(tǒng)各設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)： 1 智能消防磚： 供電電源：d c 2 4 v ： 接口數(shù)量：4 個(gè)： 警鈴聲級： 8 5 d b ( a ) ； 軟梯承重： 2 0 0 k g 。 2 智能應(yīng)急燈 供電電源：d c 2 4 v ； 接口數(shù)量：4 個(gè)； 燈光功率： 4 0 w ； 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 持續(xù)時(shí)間： 2 0 m i n 。 3 單元控制器： 網(wǎng)絡(luò)接口形式：l o n w o r k s ； 驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量：2 4 個(gè)； 數(shù)據(jù)交換速率： 5 6 k b p s 。 2 2 系統(tǒng)工作原理 2 2 1 系統(tǒng)構(gòu)架 整個(gè)消防逃生系統(tǒng)分為兩部分：消防應(yīng)急與逃生聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控子 系統(tǒng)。其中消防應(yīng)急與逃生聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)與原有的家庭智能模塊控制系統(tǒng)集成為 一套完整的小區(qū)智能樓宇控制系統(tǒng)，共享網(wǎng)絡(luò)資源，在無火警時(shí)，它可作為小區(qū) 智能樓宇控制系統(tǒng)的一部分與其它模塊共同接受定期巡檢和維護(hù)，可有效節(jié)省人 力物力以及網(wǎng)絡(luò)資源；當(dāng)火警發(fā)生時(shí)，它可作為單獨(dú)控制系統(tǒng)獨(dú)占網(wǎng)絡(luò)資源響應(yīng) 火警，這樣大大提高了系統(tǒng)效率。 消防逃生的遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)可作為原有的家庭模塊遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的一部分， 管理員可在查詢、設(shè)置家庭模塊信息的同時(shí)對消防逃生模塊信息進(jìn)行查詢和更 新。 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 2 2l o n w o r k s 總線原理及組網(wǎng)模式叭2 m l o n w o r k s 技術(shù)平臺是在8 0 年代后期由e c h e l o n 公司開始開發(fā)并逐漸成為控 制網(wǎng)的通用標(biāo)準(zhǔn)。該平臺是一個(gè)開放的控制網(wǎng)絡(luò)平臺，它提供一個(gè)平坦的、對等 式的控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，給各種控制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供端到端的解決方案。它把系統(tǒng)中的 一次元件，如傳感器、執(zhí)行元件、斷路器等，通過基于l o n t a l k 協(xié)議采用自由拓 撲結(jié)構(gòu)方式把控制單元連接成開放的測控網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ( i s 0 ) 制定的開放系統(tǒng)互聯(lián)( o s i ) 模式。l o n w o “s 技術(shù)平臺追求網(wǎng)絡(luò)的全面 控制，包含了傳感器總線、設(shè)備總線和現(xiàn)場總線三層意義，實(shí)用性很強(qiáng)。目前， 這一技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)品中，遍及全世界的樓宇、工廠、家庭、 火車和飛機(jī)等領(lǐng)域，并在家庭、火車、半導(dǎo)體制造業(yè)、智能樓宇、加油站和貨運(yùn) 列車制動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域，是理想的現(xiàn)場實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)。 該技術(shù)有一些主要特點(diǎn)：首先，它是完全開放式的技術(shù)。開放系統(tǒng)就是使用 開放系統(tǒng)相互連接( o s i ) 基準(zhǔn)模型( 塊) 以發(fā)展計(jì)算機(jī)通信標(biāo)準(zhǔn)。o s i 模型是 建立在七層協(xié)議基礎(chǔ)上，每層都有一定等級功能，具有規(guī)定的高層或低層的接口； 為提供一定功能通信標(biāo)準(zhǔn)，并不一定所有的層都需要。當(dāng)與定義好的程序模塊連 接時(shí)，該模塊定義了數(shù)據(jù)意義及格式，o s i 模塊將提供一個(gè)多賣主互操作的工具。 一個(gè)典型的開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用在工業(yè)和商業(yè)的控制系統(tǒng)上，按照布置，所有 的開放系統(tǒng)元件，使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議作為本系統(tǒng)語言，無需翻譯，可以相互通信?！? 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織( i s o ) 所定義的開放系統(tǒng)互連模型o s i 作為通信網(wǎng)絡(luò)國際 標(biāo)準(zhǔn)化的參考模型，它詳細(xì)描述了軟件功能的七個(gè)層次。如下表所示： 表2 1 l s o 0 s i 七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議嘲 a 實(shí)體 秘實(shí)體 o s i 層標(biāo)準(zhǔn)服務(wù) 中繼系統(tǒng)處理器0 s i 層次 次 7 應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 l 應(yīng)用處理器 應(yīng)用層 p 一 表示層 數(shù)據(jù)表示網(wǎng)絡(luò)處理器表示層 6 6 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 會(huì)話層3 遠(yuǎn)程遙控動(dòng)作9 網(wǎng)絡(luò)處理器 會(huì)話層 5 4 傳送層端對端的可靠傳輸i 網(wǎng)絡(luò)處理器傳送層 4 a 網(wǎng)絡(luò)層 3 1 3網(wǎng)絡(luò)層l 傳輸分組i 網(wǎng)絡(luò)4 網(wǎng)絡(luò)處理器： 2 鏈路層介質(zhì)訪問，幀結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)鏈路層i m a c 處理器 鏈路層 2 1 物理層電路連接 3 物理層l l ：；竺v 物理層 l 物理介質(zhì) l o n w o r k s 技術(shù)提倡運(yùn)用分布式的智能設(shè)備組建控制網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也支持主從式 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。控制網(wǎng)絡(luò)的核心部分一l o n t a l k 通訊協(xié)議，即a n s i e i a 7 0 9 卜a 1 9 9 9 已經(jīng)固化在了神經(jīng)元芯片之中。該技術(shù)包括一個(gè)稱之為l n s 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的管理 平臺，該平臺對l o n w o r k s 控制網(wǎng)提供全面的管理和服務(wù)。l 0 n w o r k s 網(wǎng)又可通過 各種連接設(shè)備接入i p 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)，與信息技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)無縫的結(jié)合。該 技術(shù)的另一個(gè)重要特點(diǎn)是它的互操作性。國際l o n r k 互操作性協(xié)會(huì)推廣、制定 基于l o n w o r k s 技術(shù)的具有互操作性的標(biāo)準(zhǔn)( l o n r k 標(biāo)準(zhǔn)) 。符合該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備， 無論來之什么生產(chǎn)廠商都可集成在一起，形成多廠商、多產(chǎn)品的開放系統(tǒng)。系統(tǒng) 的整體