思考題1、什么是智能建筑？智能建筑的功能是什么？2、智能建筑的組成及其核心技術(shù)？3、什么是建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)？其功能有哪些？

第1章建筑設(shè)備自動(dòng)化概述1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）實(shí)際上是一套中央監(jiān)控系統(tǒng)。它通過對建筑物（或建筑群）內(nèi)的各種電力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、防火、防盜設(shè)備等進(jìn)行集中監(jiān)控，達(dá)到在確保建筑內(nèi)環(huán)境舒適、充分考慮能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的條件下，使建筑內(nèi)的各種設(shè)備狀態(tài)及利用率均達(dá)到最佳的目的。1.下列哪項(xiàng)不是智能建筑的核心技術(shù)（）ComputerB.ControlC.CommunicationD.CAS2下列哪項(xiàng)不是建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS）的內(nèi)容（）。BASB.FASC.CNSD.SAS第1章建筑設(shè)備自動(dòng)化概述

第2章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本章主要內(nèi)容：2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)；2.2建筑設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集成技術(shù)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的原理，DDC，DCS和FCS的體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；BACnet協(xié)議及Lontalk協(xié)議的特點(diǎn)及應(yīng)用場合。

第2章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.1.1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)2.1.2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第2章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.1.1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理

圖2-1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本框圖（1）組成：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一般由被控對象、測量變送器、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器組成，是閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字信號(hào)digitalsignal模擬信號(hào)analogsignal（3）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程數(shù)據(jù)采集。對被控參數(shù)實(shí)時(shí)檢測并轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)?？刂?。計(jì)算機(jī)對采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、求偏差并按照已確定的控制算法進(jìn)行運(yùn)算，發(fā)出相應(yīng)的控制指令，產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用施加與被控對象。（2）自動(dòng)控制的任務(wù)：

控制某些參數(shù)按照指定的規(guī)律變化，滿足設(shè)計(jì)要求。上述過程循環(huán)往復(fù)，使得被控參數(shù)按照指定的規(guī)律變化，滿足要求。同時(shí)對被控參數(shù)的變化范圍和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)督，一旦發(fā)生越限或異常情況，聲光報(bào)警，迅速采取應(yīng)急措施做出回應(yīng)，防止事故的發(fā)生或擴(kuò)大。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成圖2-2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖硬件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)、外圍設(shè)備、過程輸入輸出通道、人機(jī)聯(lián)系等設(shè)備軟件系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)過程輸入/輸出通道：模擬量輸出通道數(shù)字量輸出通道計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過程通道模擬信號(hào)：隨時(shí)間連續(xù)變化的物理量。數(shù)字信號(hào)：只有開和關(guān)(或1和0)兩種狀態(tài)的量，也稱開關(guān)量。輸入通道又稱為檢測通道。輸出通道又稱為控制通道。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)過程輸入輸出通道（AI、DI）①模擬量輸入通道（AI）作用：將測量變送器輸出的、反應(yīng)生產(chǎn)過程的被控參數(shù)（如溫度、壓力、流量、物位、濕度等）的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)0～10mADC或4～20mADC轉(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制數(shù)字信號(hào)，經(jīng)接口送與計(jì)算機(jī)。圖2-3模擬量輸入通道的組成2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)②數(shù)字量輸入通道（DI）：作用：它將反映生產(chǎn)過程或具有二進(jìn)制邏輯“1”和“0”特征的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)信號(hào)采集并輸送給計(jì)算機(jī)。其對應(yīng)的二進(jìn)制邏輯“1”和“0”數(shù)字信號(hào)均代表生產(chǎn)過程或設(shè)備的一個(gè)狀態(tài)，這些狀態(tài)作為控制的依據(jù)。圖2-4數(shù)字量輸入通道的組成結(jié)構(gòu)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)③模擬量輸出通道（AO）作用：它是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制的關(guān)鍵部分，把計(jì)算機(jī)輸出的控制指令（數(shù)字量形式）轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器，產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用克服各種干擾對被控參數(shù)的影響，保證被控參數(shù)按照指定的規(guī)律變化，滿足要求。圖2-7模擬量輸出通道的組成結(jié)構(gòu)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)④數(shù)字量輸出通道（D0）圖2-8數(shù)字量輸出通道的組成結(jié)構(gòu)輸出寄存器（數(shù)字量輸出接口）：對kT時(shí)刻的計(jì)算機(jī)輸出狀態(tài)控制信號(hào)進(jìn)行鎖存，直至（k+1）T時(shí)刻輸出新的狀態(tài)控制信號(hào)進(jìn)行刷新并保持。輸出驅(qū)動(dòng)器：輸出的表征“1”和“0”的TTL電平控制信號(hào)進(jìn)行功率放大，滿足伺服驅(qū)動(dòng)的要求（如控制電機(jī)的啟/停）。輸出1/0信號(hào)，對設(shè)備進(jìn)行啟停控制。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)1.為防止分流，在冷凍水的回水管上安裝有電動(dòng)蝶閥，此閥門在DDC監(jiān)控系統(tǒng)上的信號(hào)類型為（

）A.DIB.DOC.AID.AO2．為節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，某工程項(xiàng)目的獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)擬采用過渡季節(jié)變新風(fēng)量運(yùn)行技術(shù)措施，此時(shí)在控制DDC系統(tǒng)圖上，新風(fēng)閥的信號(hào)類型為（

）A.DIB.DOC.AID.AO2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類（1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)（OperationGuideControl，OGC）

特點(diǎn)：該系統(tǒng)屬于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)，即自動(dòng)檢測＋人工調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活、安全，尤其適用于被控對象的數(shù)學(xué)模型不明確或試驗(yàn)新的控制系統(tǒng)。缺點(diǎn)：需要人工參與操作，效率不高，不能同時(shí)控制多個(gè)對象。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DirectDigitalControl,DDC）用一臺(tái)計(jì)算機(jī)對多個(gè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，按照一定的控制算法進(jìn)行運(yùn)算，然后輸出調(diào)節(jié)指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接對生產(chǎn)過程施加連續(xù)調(diào)節(jié)作用，使被控參數(shù)按照工藝要求的規(guī)律變化。優(yōu)點(diǎn)：用計(jì)算機(jī)代替常規(guī)模擬控制器，作為數(shù)字控制器，直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。缺點(diǎn)：給定值是預(yù)定設(shè)定的，不能及時(shí)修正。圖2-12DDC控制系統(tǒng)原理圖自動(dòng)檢測+自動(dòng)調(diào)節(jié)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)SCC＋DDC控制系統(tǒng)設(shè)定值報(bào)警顯示記錄打印操作臺(tái)SCC計(jì)算機(jī)DDC計(jì)算機(jī)過程輸入通道過程輸出通道過程輸入通道生產(chǎn)過程(a)SCC＋DDC系統(tǒng)測量設(shè)定值報(bào)警顯示記錄打印操作臺(tái)SCC計(jì)算機(jī)模擬控制器控制過程輸入通道生產(chǎn)過程(b)SCC＋模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)SCC＋模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)。（3）計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（SupervisoryComputerControl，SCC）2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)改進(jìn)：1）兩級(jí)計(jì)算機(jī)模式，上位機(jī)和下位機(jī)；2）實(shí)時(shí)計(jì)算出最佳設(shè)定值，最優(yōu)控制；3）高效率、低能耗、低成本。特點(diǎn)：1）SCC系統(tǒng)較DDC系統(tǒng)更接近生產(chǎn)實(shí)際的變化情況，是操作指導(dǎo)系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展；2）不但能進(jìn)行定值調(diào)節(jié)，而且也能進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制和自適應(yīng)控制。結(jié)構(gòu)形式：1）SCC＋DDC控制系統(tǒng)；2）SCC＋模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)。（3）計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（SupervisoryComputerControl，SCC）2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)場控制層:主要完成DDC的功能；監(jiān)控層:主要完成SCC的功能；管理層:完成范圍更廣，層次更高的管理、控制、協(xié)調(diào)的功能。

管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)關(guān)操作員站工程師站I/O或1＃I/O或2＃I/O或n＃RS-485以太網(wǎng)DCS控制系統(tǒng)原理圖管理層監(jiān)控層現(xiàn)場控制層（4）集散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem,DCS）2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（4）集散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem,DCS）DCS又稱分布式控制系統(tǒng)，是以微處理器為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)過程控制和工廠管理的控制技術(shù)。它采用分散控制、集中操作、分級(jí)管理、綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則。從下到上將系統(tǒng)分為現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層、管理層。實(shí)質(zhì)：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。集散控制系統(tǒng)（DCS）的基本組成，包括現(xiàn)場I/O控制分站、操作員站、工程師站、管理計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)等部分2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)1）現(xiàn)場I/O控制站基于分解原理，將復(fù)雜被控對象分解為多個(gè)簡單子對象進(jìn)行分別控制。其數(shù)目根據(jù)被控對象復(fù)雜度決定，由微處理器、存儲(chǔ)器、I/O模塊等組成，承擔(dān)現(xiàn)場分散控制任務(wù)功能：①實(shí)時(shí)采集表征生產(chǎn)過程的的各種參數(shù)和狀態(tài)信號(hào)經(jīng)數(shù)字化處理后，送入存儲(chǔ)器儲(chǔ)存，反映生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際工況，建立動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫。②將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息上送至操作員站、工程師站以及其它現(xiàn)場I/O控制站。③接受來自操作員站、工程師站的下傳指令，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場I/O控制站工藝參數(shù)設(shè)定值的變更以及現(xiàn)場工況的人工調(diào)控。④擔(dān)任現(xiàn)場的閉環(huán)負(fù)反饋控制、批量控制、順序控制等任務(wù)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2）操作員站operatorstation

由工業(yè)微機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)器、CRT和操作控制臺(tái)組成，是實(shí)現(xiàn)人-機(jī)界面功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。功能：1）使操作人員及時(shí)了解現(xiàn)場工況、各種運(yùn)行參數(shù)的當(dāng)前值、是否有異常情況發(fā)生及其聲光報(bào)警、連鎖保護(hù)動(dòng)作等。2）通過輸入設(shè)備（如鍵盤、鼠標(biāo)器）對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)控，確保安全生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)能降耗。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)3）工程師站engineerstation

工程師站主要對DCS進(jìn)行離線的配置、組態(tài)、在線的系統(tǒng)監(jiān)控和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的工作。及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)的配置、參數(shù)設(shè)定，從而使DCS處于最佳的工作狀態(tài)之下。工程師站的界面與操作員站的雖然很相似，但權(quán)限不同：工程師站是可以開發(fā)畫面的,并且可以對畫面的參數(shù)進(jìn)行修改,還有組態(tài)等等.而操作員站而沒有這些權(quán)限,只能操作,運(yùn)行,看數(shù)據(jù)等。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)DCS的特點(diǎn)：基本結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，三類節(jié)點(diǎn)（面向被控對象的現(xiàn)場I/O控制站、面向操作人員的操作站、面向監(jiān)控管理人員的工程師站）可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)地位平等、資源共享、且相互獨(dú)立，形成信息集中、控制和危險(xiǎn)分散、可靠性提高的功能結(jié)構(gòu)。DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還具有極強(qiáng)的擴(kuò)充性，能夠方便、靈活地滿足DCS的升級(jí)和擴(kuò)充要求。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)DCS的通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)，不同于普通的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具有良好的實(shí)時(shí)性，較高的安全性、可靠性，較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性特殊要求。DCS雖然稱為分布式控制系統(tǒng)，但其現(xiàn)場測控層并未徹底實(shí)現(xiàn)分布，是半分布式系統(tǒng)?，F(xiàn)場I/O站的控制器與現(xiàn)場自動(dòng)化儀表（如傳感器、執(zhí)行器）的測控信號(hào)聯(lián)系仍為DC4～20mA的模擬信號(hào)（抗干擾能力差），因此為半數(shù)字化系統(tǒng)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）傳統(tǒng)控制系統(tǒng)現(xiàn)場儀表(I/O)控制器一對一連接4~20mA0~10mA24VDC……80年代開始智能現(xiàn)場設(shè)備普遍應(yīng)用a.包含CPUb.能直接數(shù)字通信c.具有很強(qiáng)的功能例如，智能化變送器除了具有常規(guī)意義上的信號(hào)測量和變送功能以外，往往它還具有自診斷、報(bào)警、在線標(biāo)定甚至PID運(yùn)算等功能……智能現(xiàn)場設(shè)備與主機(jī)系統(tǒng)間待傳輸?shù)男畔⒘考眲≡黾印，F(xiàn)場總線技術(shù)的初始想法：設(shè)想全部或大部分現(xiàn)場設(shè)備都具有直接進(jìn)行通信的能力，并具有統(tǒng)一的通信協(xié)議，只需一根通信電纜就可將分散的現(xiàn)場設(shè)備連接起來，完成對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。3C技術(shù)的發(fā)展微機(jī)化儀器儀表的成熟和應(yīng)用2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）圖2-16FCS原理圖現(xiàn)場總線(Fieldbus)的概念：是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。主要解決現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)1）現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場總線將通信線一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)設(shè)備，構(gòu)成現(xiàn)場智能儀表互連的通信網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)傳輸全數(shù)字化，抗干擾能力強(qiáng)，精度高。2）現(xiàn)場設(shè)備互連：由于現(xiàn)場智能節(jié)點(diǎn)之間通過一對信號(hào)互連，一對信號(hào)傳輸線使得N個(gè)現(xiàn)場智能節(jié)點(diǎn)能夠雙向傳輸信號(hào)。3）互操作性：由于現(xiàn)場總線設(shè)備實(shí)現(xiàn)了功能模塊及其參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，因此設(shè)備間有很好的互操作性。來自不同廠家的現(xiàn)場設(shè)備可以異構(gòu)，組成統(tǒng)一的系統(tǒng)。

2）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4）分散的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)每個(gè)現(xiàn)場儀表作為一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，能夠完成數(shù)據(jù)信息的采集、運(yùn)算、執(zhí)行控制指令和通信等功能，任何節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障僅影響局部而不會(huì)危及全局，從而實(shí)現(xiàn)徹底的分散。5）開放式互連網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線為開放式互連網(wǎng)絡(luò)，用戶根據(jù)需求可以自由地集成不同制造商的通信網(wǎng)絡(luò)，極大方便用戶共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的信息資源。6）通信線供電該方式允許現(xiàn)場智能節(jié)點(diǎn)直接從通信線攝取能量，節(jié)省電源，低功耗。

2）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）全數(shù)字系統(tǒng)；全分布式系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式為“工作站——現(xiàn)場總線智能儀表”二層結(jié)構(gòu)，成本低、可靠性高，可實(shí)現(xiàn)真正的開放式互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖2-15FCS原理圖2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)以下內(nèi)容自學(xué)：（6）建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線（7）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegrationManufactureSystem，CIMS）2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.1.2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：負(fù)責(zé)信息處理的資源子網(wǎng)：資源子網(wǎng)向網(wǎng)絡(luò)提供可以使用的資源(如計(jì)算機(jī)、工作站、主機(jī)、工控機(jī)等);承擔(dān)信息傳遞的通信子網(wǎng)：利用通信媒質(zhì)(如電纜、光纖、微波、紅外線等)傳遞信息。指計(jì)算機(jī)設(shè)備的互聯(lián)集合體；使用通信線路和相關(guān)設(shè)備將功能不同的、相互獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來，基于功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享和信息的傳遞。網(wǎng)絡(luò)組成：2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)1.計(jì)算機(jī)通信技術(shù)消息：關(guān)于數(shù)據(jù)、文字、圖像和語音等的稱謂。信息：包含在消息中的新內(nèi)容。信號(hào)：指信息的載體與表現(xiàn)形式（如電、光、聲音等），是隨時(shí)間變化的物理量。根據(jù)不同的角度，分為連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間信號(hào)、模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)、周期信號(hào)和非周期信號(hào)。通信的目的：傳遞信息。信源：產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備。信宿：接收信息的設(shè)備稱為。信道：信源與信宿之間的通信線路。噪聲：信號(hào)在傳遞過程中可能受到的各種干擾。圖2-16通信系統(tǒng)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)根據(jù)數(shù)據(jù)信息在信道上的傳輸方向和時(shí)間的關(guān)系，數(shù)據(jù)通信（串行傳輸）方式可分為：單工（Sinplex）：數(shù)據(jù)信息在信道上只能在一個(gè)方向上傳送，信源只能發(fā)送，信宿只能接受。如無線電廣播和電視廣播。半雙工（HalfDuplex）：數(shù)據(jù)信息在信道上能在兩個(gè)方向上傳送，信源和信宿可交替發(fā)送和接受數(shù)據(jù)信息，但不能同時(shí)發(fā)送和接受。如航空、航海無線通訊和對講機(jī)通訊。全雙工（FullDuplex）：信源和信宿可同時(shí)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)信息，要求信道具備滿足雙向通信的雙倍帶寬。如電話通信。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分類（1）星形拓?fù)銱UB它由中央節(jié)點(diǎn)和通過點(diǎn)對點(diǎn)鏈接到中央節(jié)點(diǎn)的各個(gè)站點(diǎn)組成，中央節(jié)點(diǎn)與各個(gè)站點(diǎn)之間存在主從關(guān)系，采用集中式控制策略。網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)站點(diǎn)向另一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)信息，必須先向中央節(jié)點(diǎn)發(fā)出申請，由中央節(jié)點(diǎn)在兩站點(diǎn)之間建立通路，方可進(jìn)行通信。即將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到中央節(jié)點(diǎn)，再由中央節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的站點(diǎn)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)HUB2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分類（1）星形拓?fù)鋬?yōu)點(diǎn)：1、網(wǎng)絡(luò)配置靈活方便，增加、移除和刪除站點(diǎn)僅影響中央節(jié)點(diǎn)和該站點(diǎn)的連接；2、單個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障不影響全網(wǎng)；3、網(wǎng)絡(luò)故障的檢測和隔離容易；

缺點(diǎn)：1、對中央節(jié)點(diǎn)的依賴極大；2、對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相同的情況下，使用線纜數(shù)量大；2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)總線形拓?fù)洳捎脝胃鶄鬏斆襟w作為主干（稱為總線），所有的站點(diǎn)均通過相應(yīng)的輸入/輸出接口直接鏈接在總線上，屬于多點(diǎn)連接方式。網(wǎng)絡(luò)中所有的站點(diǎn)平等地共享總線（即對等式），任何站點(diǎn)均可以通過總線發(fā)送信息，而且能夠被其它所有站點(diǎn)接受；但是，一次僅能夠由一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送信息，需要一種傳輸媒體訪問控制策略，以便決定下次由哪一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送信息，其采用分布式控制策略。（2）總線形拓?fù)?.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：1、布線簡便，線纜長度短，成本低；2、無中央節(jié)點(diǎn)，可靠性高；2、站點(diǎn)增加、移動(dòng)或刪除方便；缺點(diǎn)：1、故障診斷相對困難，需檢測所有站點(diǎn)；2、主干線纜故障會(huì)阻斷所有信息傳輸，可能引發(fā)信號(hào)反射和噪聲；（2）總線形拓?fù)?.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)環(huán)形拓?fù)渲械恼军c(diǎn)之間采用點(diǎn)對點(diǎn)的鏈接，信號(hào)在環(huán)中由一個(gè)站點(diǎn)單向地傳輸?shù)搅硪粋€(gè)站點(diǎn)，直到到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)為止。它采用分布式控制策略，每個(gè)站點(diǎn)平等地共享環(huán)路（對等式），其任務(wù)就是接受/轉(zhuǎn)發(fā)信息。環(huán)形拓?fù)涞男畔⒘骶哂协h(huán)形特征。（3）環(huán)形拓?fù)?.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：1、線纜長度短、成本低2、信號(hào)單向傳輸，適合用光纖做傳輸媒體，信號(hào)傳輸速度快，能實(shí)時(shí)性傳輸；缺點(diǎn)：1、對各個(gè)站點(diǎn)的可靠性要求高，一個(gè)發(fā)生故障，全網(wǎng)癱瘓；2、增加、移動(dòng)、刪除站點(diǎn)處于關(guān)閉全網(wǎng)，重新配置網(wǎng)絡(luò)；3、故障診斷困難，需對每個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行檢測（3）環(huán)形拓?fù)?.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)形狀酷似一棵倒置的樹，頂端有一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生若干分支路與其它站點(diǎn)相鏈接，其它站點(diǎn)又延伸出許多子分支路與其它子站點(diǎn)相鏈接，逐級(jí)分支、延伸。根節(jié)點(diǎn)（中央節(jié)點(diǎn)）與各個(gè)站點(diǎn)（子節(jié)點(diǎn)）之間存在主從關(guān)系，采用集中式控制策略。網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)站點(diǎn)向另一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)，首先由根節(jié)點(diǎn)接受該信息，然后經(jīng)其廣播發(fā)送到全網(wǎng)的各個(gè)站點(diǎn)。SERVERHUBHUBHUBHUB（4）樹形拓?fù)?.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：與星形基礎(chǔ)相同？缺點(diǎn)：與星形基礎(chǔ)相同？SERVERHUBHUBHUBHUB（4）樹形拓?fù)?.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)將星形拓?fù)浜铜h(huán)形拓?fù)浠旌掀饋淼囊环N拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其拓?fù)渑渲檬怯梢恍┻B接在環(huán)形上的集線器再連接星形結(jié)構(gòu)接到每個(gè)用戶站，兼?zhèn)湫切魏铜h(huán)形拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)。但它需要智能型集線器，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的自診斷和故障節(jié)點(diǎn)的隔離。HUBHUBHUBHUB（5）星環(huán)形拓?fù)?.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

從信息傳送的實(shí)時(shí)性方面來說，星形（Star）網(wǎng)是最好的，但各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信必須經(jīng)過中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，存在“瓶頸”問題，使得危險(xiǎn)性增大，不符合DCS較高的安全性和可靠性的要求。

因此，目前應(yīng)用最廣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是總線形（Bus）網(wǎng)和環(huán)形（Ring）網(wǎng)。在這兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)地位平等，它們之間的通信均可通過網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN):覆蓋范圍一般在幾米至幾千米。廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN):覆蓋范圍通常為幾十到幾千千米城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN):城域網(wǎng)的覆蓋范圍在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間,一般為5~50km。按照距離分類按照傳輸媒體分類有線網(wǎng):它使用導(dǎo)向型傳輸媒體來發(fā)送信息。無線網(wǎng):它使用非導(dǎo)向型傳輸媒體來進(jìn)行通信。3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類互聯(lián)網(wǎng)：2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)按數(shù)據(jù)交換方式分類共享型網(wǎng)絡(luò):即網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)必須爭得傳輸媒體的使用權(quán)后方能傳輸信息。當(dāng)兩個(gè)用戶相互傳送數(shù)據(jù)時(shí),其他用戶就不能傳送數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效能不高。交換型網(wǎng)絡(luò):它的每個(gè)工作站都獨(dú)立地占有一定帶寬,采用分組交換的數(shù)據(jù)傳輸方式,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效能高。物聯(lián)網(wǎng):物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)指的是將各種信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議BACnet-ADataCommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNetwork，是一種為樓宇自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)所制定的數(shù)據(jù)通信協(xié)議；BACnet標(biāo)準(zhǔn)對ISO/OSI-RM進(jìn)行了精簡和壓縮。其目的是為了解決樓宇自控網(wǎng)絡(luò)信息通信和互操作的基本問題，在體系結(jié)構(gòu)上可以劃為通信功能和互操作性兩個(gè)大部分。（1）BACnet通信協(xié)議互操作功能通信功能2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議（1）BACnet通信協(xié)議優(yōu)點(diǎn)：

BACnet可以使不同廠商的控制產(chǎn)品集成到統(tǒng)一的系統(tǒng)中。為業(yè)主和系統(tǒng)管理者提供最大的系統(tǒng)選擇的靈活性和性價(jià)比。協(xié)議可以將暖通空調(diào)、照明、消防、門禁和安全防范設(shè)備進(jìn)行集成。缺點(diǎn)：在先前的BACnet協(xié)議中，不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備互聯(lián)仍需通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器，尚未達(dá)成開放系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互操作的要求。協(xié)議轉(zhuǎn)換器：1、專用協(xié)議轉(zhuǎn)換器2、通用協(xié)議轉(zhuǎn)換器2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議（2）MODBUS協(xié)議Modbus是一種串行通信協(xié)議，是Modicon公司（現(xiàn)在的施耐德電氣SchneiderElectric）于1979年為使用可編程邏輯控制器（PLC）通信而研發(fā)的。圖2-22Modbus主從架構(gòu)Modbus協(xié)議是主從架構(gòu)，包括主站節(jié)點(diǎn)Master和從站節(jié)點(diǎn)Slave?？偩€上只能有一個(gè)Master節(jié)點(diǎn)，可以有多個(gè)Slave節(jié)點(diǎn)，每個(gè)Slave設(shè)備都具有一個(gè)唯一的地址。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議（2）MODBUS協(xié)議Modbus協(xié)議支持多種電氣接口，常用的連接接口是串口RS232、RS422、RS485或以太網(wǎng)口RJ45。Modbus協(xié)議類型主要為ModbusRTU、ModbusASCII和ModbusTCP。

Modbus協(xié)議下的所有數(shù)據(jù)都存在于寄存器中，寄存器可以是物理寄存器，也可以是劃分的內(nèi)存區(qū)域。

圖2-23Modbus協(xié)議通訊流程2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議（3）TCP/IPTCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議)是一系列協(xié)議集合的總稱.TCP/IP主要用于Internet(因特網(wǎng))的數(shù)據(jù)交換。而智能建筑中IBMS、BMS的局域網(wǎng)發(fā)展方向是Intranet(內(nèi)聯(lián)網(wǎng)),同樣采用了TCP/IP。

TCP(TransmissionControlProtocol)它是一種面向連接的協(xié)議，能夠在各種物理

網(wǎng)絡(luò)上提供可靠的、端到端的數(shù)據(jù)信息傳輸，并且可以檢測到在傳輸過程中數(shù)據(jù)包出現(xiàn)的各種問題，針對出現(xiàn)的問題，及時(shí)地提供重傳、排序和延遲處理等措施，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?/p>

性極強(qiáng)。

IP(InternetProtocol)IP以數(shù)據(jù)報(bào)的形式傳輸數(shù)據(jù)。它將數(shù)據(jù)分為許多的數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)均獨(dú)立地進(jìn)行傳輸，因此導(dǎo)致每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)耐緩讲槐M相同，可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目標(biāo)的時(shí)序混亂或重復(fù)傳送的問題；而且IP對數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸途徑不跟蹤、對數(shù)據(jù)報(bào)不進(jìn)行排序，所以IP是一種不可靠的、無連接的分組數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議（3）TCP/IPTCP/IPTCP/IP的體系結(jié)構(gòu)分為四層：物理層/數(shù)據(jù)鏈路層(或稱網(wǎng)絡(luò)接口層)、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。其中，TCP和UDP(UserDiagramProtocol)定義在傳輸層；物理層/數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議由底層網(wǎng)絡(luò)定義；IP主要在網(wǎng)絡(luò)層使用。

①物理層/數(shù)據(jù)鏈路層。它負(fù)責(zé)通過物理網(wǎng)絡(luò)傳送IP數(shù)據(jù)報(bào)，或?qū)⒔邮盏降膸D(zhuǎn)化成IP數(shù)據(jù)報(bào)并交給網(wǎng)絡(luò)層。②網(wǎng)絡(luò)層。它定義了IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式，使得IP數(shù)據(jù)報(bào)經(jīng)由任何網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立地傳向目標(biāo)。同時(shí)，該層還要處理路由選擇、流量控制等問題。③運(yùn)輸層。它提供可靠的、端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，確保信源傳送的數(shù)據(jù)報(bào)能夠準(zhǔn)確地到達(dá)信宿。④應(yīng)用層。它的作用相當(dāng)于OSI參考模型的會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層的綜合，向用戶提供一系列的流行應(yīng)用程序。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議（4）無線物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議無線物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是通過無線方式解決數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)之間傳輸質(zhì)量的協(xié)議。根據(jù)信息傳輸距離的遠(yuǎn)近分為短距離傳輸技術(shù)和廣域網(wǎng)傳輸技術(shù)。

短距離傳輸技術(shù)以Wi-Fi、藍(lán)牙和ZigBee為代表。

廣域網(wǎng)傳輸技術(shù)分授權(quán)頻譜和非授權(quán)頻譜。授權(quán)頻譜的代表為NB-IoT和蜂窩通信。LoRa是一種物理層的無線數(shù)字通信調(diào)制技術(shù)，屬于非授權(quán)頻譜。

2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（5）LonTalk協(xié)議：美國埃施朗(Echelon)公司1991年推出了LON(LocalOperatingNetworks)技術(shù)，又稱LonWorks技術(shù)。

LonTalk與OSI的七層協(xié)議比較

標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)LON提供的服務(wù)處理器7應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量類型

應(yīng)用處理器

6表示層數(shù)據(jù)表示網(wǎng)絡(luò)變量、外部幀傳送網(wǎng)絡(luò)處理器

處理器

5會(huì)話層遠(yuǎn)程遙控動(dòng)作請求/響應(yīng)，認(rèn)證，網(wǎng)絡(luò)管理

4傳送層端對端的可靠傳輸應(yīng)答，非應(yīng)答，點(diǎn)對點(diǎn)廣播，認(rèn)證等3網(wǎng)絡(luò)層

傳輸分組地址，路由

2鏈路層

鏈路層幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)解碼，CRC錯(cuò)誤檢查MAC處理器

MAC子層媒體訪問P-預(yù)測CSMA，碰撞規(guī)避，優(yōu)先級(jí)，碰撞檢測1物理層電路連接介質(zhì)，電氣接口MAC處理器xcva2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.通信協(xié)議（5）LonTalk協(xié)議采用了ISO/OSI模型的全部七層通訊協(xié)議；通過網(wǎng)絡(luò)變量把網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)簡化為參數(shù)設(shè)置，其通訊速率從300bps至15Mbps不等，直接通信距離可達(dá)到2700m；支持雙絞線、同軸電纜、光纖、射頻、紅外線、電源線等多種通信介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)過LonMark互操作性協(xié)會(huì)認(rèn)證的產(chǎn)品具有良好的互操作性。缺點(diǎn)：各廠商生產(chǎn)的元器件（如各類型傳感器、控制器）只有而且必須插入固化有LonTalk協(xié)議的NEURON專用神經(jīng)元芯片，這就會(huì)導(dǎo)致行業(yè)壟斷，且造價(jià)高的缺點(diǎn)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)LonMark與BACnet的區(qū)別

BACnet是個(gè)綜合性的規(guī)范，它準(zhǔn)許縱多的實(shí)施方案，并提供一套強(qiáng)有力的服務(wù)功能。但是，這個(gè)協(xié)議在小型終端控制設(shè)備里實(shí)施，不能取得最大的成本/性能比。-----通信功能強(qiáng)

LonMark是個(gè)強(qiáng)大的專門為設(shè)備而優(yōu)化的協(xié)議；從傳感器、調(diào)節(jié)器到區(qū)域控制器，樣樣都行。它帶有一個(gè)緊湊型的協(xié)議架，很容易和廉價(jià)設(shè)備相適應(yīng)。但其通信速率較低，只能適用于工作層。------互操作性強(qiáng)

因而，在工作層采用LonMark來連接控制器、感應(yīng)器和調(diào)節(jié)器等設(shè)備；LAN層面的控制采用了BACnet連接各個(gè)系統(tǒng)；兩個(gè)協(xié)議互為補(bǔ)充，建立一個(gè)完整的建筑結(jié)構(gòu)，得到最佳的性能和成本。4.通信協(xié)議2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)LonTalk和BACnet的組合方案

6.通信協(xié)議2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4.開放系統(tǒng)互連參考模型OpenSystemInterconnectOSI參考模型

開放系統(tǒng)互連參考模型為實(shí)現(xiàn)開放系統(tǒng)互連所建立的通信功能分層模型，簡稱OSI參考模型。這里所說的開放系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上指的是遵循OSI參考模型和相關(guān)協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)互連的具有各種應(yīng)用目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)協(xié)議（Protocol）：關(guān)于信息交換的術(shù)語。通信協(xié)議：通信雙方（信源和信宿）必須共同遵守規(guī)則的集合，它由語法、語義和定時(shí)三部分組成。語法：確定協(xié)議元素的格式（即規(guī)定通信雙方彼此“如何講”）；語義：確定協(xié)議元素的類型（即規(guī)定通信雙方彼此“講什么”）；定時(shí)：規(guī)定了信息交換的次序。

OSI的參考模型分層的原則：是將相似的功能集中在同一層內(nèi)，功能差別較大時(shí)則分層處理，每層只對相鄰的上、下層定義接口。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)OSI參考模型各層的功能簡介1）物理層（PhysicalLayer）主要定義物理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，如網(wǎng)線的接口類型、光纖的接口類型、各種傳輸介質(zhì)的傳輸速率等。主要作用是傳輸比特流（就是由1、0轉(zhuǎn)化為電流強(qiáng)弱來進(jìn)行傳輸,到達(dá)目的地后在轉(zhuǎn)化為1、0，也就是我們常說的數(shù)模轉(zhuǎn)換與模數(shù)轉(zhuǎn)換）。傳輸單位：比特或位2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2）數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）

主要將從物理層接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行MAC地址（網(wǎng)卡的地址）的封裝與解封裝。常把這一層的數(shù)據(jù)叫做幀。在這一層工作的設(shè)備是交換機(jī)，數(shù)據(jù)通過交換機(jī)來傳輸。

數(shù)據(jù)鏈路層是為網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)的，解決兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)之間的通信問題；傳輸單位：數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀的組成

2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)3）網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）：主要將從下層接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行IP地址（例)的封裝與解封裝。在這一層工作的設(shè)備是路由器。主要承擔(dān)把信息從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。若兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分別處在不同的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層將決定數(shù)據(jù)信息通過哪個(gè)途徑到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)（即路由的選擇）。當(dāng)傳送的數(shù)據(jù)報(bào)跨越不同的網(wǎng)絡(luò)邊界時(shí)，網(wǎng)絡(luò)層對通信協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠互聯(lián)。它具有路由選擇、流量控制、定址及尋址等功能。傳輸單位：分組2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備通過路由器進(jìn)行路徑選擇2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)4）傳輸層（TransportLayer）高層和低層之間進(jìn)行銜接的接口層，也是通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的界面。定義了一些傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議和端口號(hào)（WWW端口80等），如：TCP（傳輸控制協(xié)議，傳輸效率低，可靠性強(qiáng)，用于傳輸可靠性要求高，數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)），UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，與TCP特性恰恰相反，用于傳輸可靠性要求不高，數(shù)據(jù)量小的數(shù)據(jù)，如QQ聊天數(shù)據(jù)就是通過這種方式傳輸?shù)模南聦咏邮盏臄?shù)據(jù)進(jìn)行分段進(jìn)行傳輸，到達(dá)目的地址后在進(jìn)行重組。它具備建立傳輸連接、數(shù)據(jù)塊排序、差錯(cuò)控制等功能。傳輸單位：數(shù)據(jù)報(bào)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)5）會(huì)話層（SessionLayer）：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的會(huì)話就是基于傳輸連接基礎(chǔ)和通信協(xié)議，通過建立會(huì)話連接服務(wù)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)話層之間的通信。會(huì)話層主要功能是管理和協(xié)調(diào)不同主機(jī)上各種進(jìn)程之間的通信（對話），即負(fù)責(zé)建立、管理和終止應(yīng)用程序之間的會(huì)話。傳輸單位：數(shù)據(jù)包2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)6）表示層（PresentationLayer）：負(fù)責(zé)處理傳輸數(shù)據(jù)的格式、語法、語義的問題。表示層還負(fù)責(zé)所傳送數(shù)據(jù)的壓縮/解壓縮、加密/解密等問題。傳輸單位：數(shù)據(jù)包2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)7）應(yīng)用層（ApplicationLayer）

應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，是用戶與網(wǎng)絡(luò)的接口。為用戶直接提供各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄等。傳輸單位：報(bào)文2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)OSI參考模型各層的數(shù)據(jù)單元格式及主要功能歸納:層次名稱主要功能功能概述應(yīng)用樣例7應(yīng)用層具體應(yīng)用功能，解決做什么提供(OSI)用戶服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)管理等Telnet、HTTP6表示層表示、表達(dá)、解決像什么實(shí)現(xiàn)不同格式和編碼之間的交換，傳遞數(shù)據(jù)的語法及語義ASCII、JPEG、EBCDIC5會(huì)話層如何檢查？對方是誰在兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程之間建立和管理不同形式的通信對話。其數(shù)據(jù)流方向控制有三種，即單工、半雙工、雙工操作系統(tǒng)、應(yīng)用訪問規(guī)劃4傳輸層對方在何處提供傳遞方式，進(jìn)行多路利用，實(shí)現(xiàn)端點(diǎn)間的數(shù)據(jù)交換、為會(huì)話層實(shí)現(xiàn)提供透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)TCP、UDP、SPX3網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)走什么路徑到達(dá)通過分組交換和路由選擇為傳輸層實(shí)體提供端到端的交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，傳送功能使得傳輸層擺脫路由選擇、交換方式、擁擠控制等網(wǎng)絡(luò)傳輸細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸IP、IPX2數(shù)據(jù)鏈路層每一步應(yīng)該怎樣走進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)據(jù)塊傳送，并進(jìn)行差錯(cuò)檢測和數(shù)據(jù)流控制。它分為兩個(gè)子層，即介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)和邏輯鏈路控制協(xié)議(LLC)802.3/802.2、

HDLC1物理層對上一層的每一步如何利用物理傳輸介質(zhì)傳送通過機(jī)械和電氣互聯(lián)方式把實(shí)體連接起來，讓數(shù)據(jù)流通過EIA-RS232、

10Base2、

10Base52.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)7應(yīng)用層：老板6表示層：相當(dāng)于公司中演示稿老板、替老板寫信的助理5會(huì)話層：相當(dāng)于公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書4傳輸層：相當(dāng)于公司中跑郵局的送信職員3網(wǎng)絡(luò)層：相當(dāng)于郵局中的排序工人2數(shù)據(jù)鏈路層：相當(dāng)于郵局中的裝拆箱工人1物理層：相當(dāng)于郵局中的搬運(yùn)工人2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)5.TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議是為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)；TCP/IP:TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議TCP/IP定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。物理層鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層OSI模型網(wǎng)絡(luò)接入層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層因特網(wǎng)TCP/IP分層結(jié)構(gòu)2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)TCP/IP是由許多協(xié)議組成的協(xié)議族，其詳細(xì)的協(xié)議分類如下圖所示。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

7.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體傳輸媒體是將發(fā)送端（信源）和接受端（信宿）的計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字化設(shè)備鏈接起來，實(shí)現(xiàn)通信的物理通路。非屏蔽型雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)（1）雙絞線雙絞線可以用來傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。雙絞線經(jīng)常用于建筑物內(nèi)的局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1000Mbit/s，比同軸電纜、光纖便宜。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)同軸電纜從用途上分可分為基帶同軸電纜（50Ω）和寬帶同軸電纜（75Ω），即網(wǎng)絡(luò)同軸電纜和視頻同軸電纜?；鶐щ娎|僅僅用于數(shù)字傳輸，數(shù)據(jù)率可達(dá)10Mbps，主要用于以太網(wǎng)。寬帶同軸電纜，可以傳送數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，能夠支持網(wǎng)段500m?？垢蓴_能力優(yōu)于雙絞線（對于較高頻率而言），成本居中（2）同軸電纜2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（3）光纖光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是‘光的全反射’。光纖特點(diǎn)：

1）具有很大的帶寬，很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。2）光纖信號(hào)衰減小，傳輸速率可達(dá)1000km以上，中繼器的間隔較大。

3）光纖耐輻射，外界的電磁干擾對其無影響，而光束本身又不向外輻射信號(hào)，安全性好，適宜長距離的信號(hào)傳輸。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)9計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)設(shè)備作用：網(wǎng)絡(luò)互連要通過一個(gè)中間設(shè)備（或中間系統(tǒng)），ISO稱之為中繼系統(tǒng)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（1）轉(zhuǎn)發(fā)器（Repeater,包括中繼器、集線器）：作用：是一種底層設(shè)備，作用在物理層。它將網(wǎng)段上的衰減信號(hào)進(jìn)行放大、整形成為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)到其它網(wǎng)段上，可以傳輸更遠(yuǎn)。特點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)器形式簡單，安裝方便，價(jià)格低廉。它起到延長電纜的長度，擴(kuò)展網(wǎng)段距離的作用（擴(kuò)展局域網(wǎng)）。通過轉(zhuǎn)發(fā)器連接的網(wǎng)絡(luò)在物理上是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。但它在網(wǎng)段之間無隔離功能，規(guī)模有限（因?yàn)樗鼘π盘?hào)的傳輸有延遲作用，如以太網(wǎng)中最多聯(lián)結(jié)4個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器）。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（2）網(wǎng)橋（Bridge）作用：在數(shù)據(jù)鏈路層。它在相同或不同的的局域網(wǎng)之間存儲(chǔ)、過濾和轉(zhuǎn)發(fā)幀，提供數(shù)據(jù)鏈路層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換。接受一個(gè)幀，檢查其源地址和目標(biāo)地址，若它們不在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段，網(wǎng)橋就將幀轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)段。網(wǎng)橋具有互聯(lián)方便、隔離流量、提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性及性能等功能。但存在不能決定最佳路徑、不能完全隔離不必要的流量和錯(cuò)誤信息的處理功能不強(qiáng)等缺點(diǎn)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（3）路由器（Router）作用：作用在網(wǎng)絡(luò)層。提供網(wǎng)絡(luò)層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換，在不同的網(wǎng)絡(luò)之間存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)分組，用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：它適用于規(guī)模大的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、路由選擇、安全性高、充分隔離不必要的流量和網(wǎng)絡(luò)能力管理強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；但價(jià)格高，安裝復(fù)雜。路由器是將兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過廣域網(wǎng)（例如：公共電話網(wǎng)）進(jìn)行連接的設(shè)備路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐、"交通警察"。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)（4）網(wǎng)關(guān)（Gateway）又稱作網(wǎng)間連接器，協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是針對高層協(xié)議（運(yùn)輸層以上）進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)之間的連接器，其通常表現(xiàn)形式為安裝在路由器內(nèi)部的軟件。網(wǎng)關(guān)可以連接不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，即可實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)，又可用于WAN互聯(lián)。2.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2.2.1.智能建筑系