基于BACnet协议的嵌入式网关的研究与设计

摘要

BACnet是楼宇自控领域中唯一的开放性国际标准，不同厂家生产的楼宇控制设备，只要符合BACnet协议，就可以相互通信、协调工作，从而实现互操作。然而时至今日，仍有一些楼宇自控设备采用专有协议进行数据通信。本课题主要研究如何用BACnet网关来解决BACnet设备和非BACnet设备之间的通信问题。基于BACnet协议的嵌入式网关为实现现场控制网络和Internet信息网络之间的信息共享提供了一个传输通道和数据交换设备。
　　首先，在研究 BACnet协议的体系结构、对象模型结构以及各协议层的规范的基础上，实现了BACnet协议的编解码，它是实现嵌入式BACnet网关的软件基础。其次，本文给出了一种基于 BACnet协议的嵌入式网关的设计方案。在S3C44B0开发板上具体实现了网关，解决了一系列实现嵌入式BACnet网关系统的关键技术，如BACnet协议栈、CGI接口技术、异构数据库之间的数据同步等，并在网关内部采用嵌入式数据库，减少了对Flash的频繁操作。最后，设计并实现了嵌入式数据库SQLite与企业内部数据库MySql之间的数据同步。异构数据库之间通过Socket编程实现了基于日志的数据同步，数据同步粒度为记录。根据网络通信状况确定数据的流向，确保数据不丢失，大大减少数据同步延时。
　　实验结果表明该嵌入式网关具有性能稳定、成本低和可移植性好等特点。在嵌入式网关上实现数据同步，对于工业生产和智能家居等领域有一定的参考价值。

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 课题研究意义

1.4 本文主要研究内容及结构安排

第2章 相关理论与技术

2.1 BACnet协议概述

2.2 嵌入式系统综述

2.3 本章小结

第3章 基于BACnet协议的嵌入式网关总体设计

3.1 引言

3.2 设计方案

3.3 硬件平台设计

3.4 软件平台设计

3.5 本章小结

第4章 基于BACnet协议的嵌入式网关的实现

4.1 通信模块

4.2 协议转换模块

4.3 数据处理模块

4.4 数据查询模块

4.5 实验结果分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢