KNX-BACnet/IP协议转换网关软件系统的设计与实现

摘要

随着信息技术和计算机网络技术的发展，人们对于生活空间的舒适程度、安全程度和智能化程度有着越来越高的要求，楼宇自动控制系统应运而生。在早期的楼宇自动控制领域，往往一套系统只能使用同一厂商的设备，不同厂商的设备不能进行交互。近年来，楼宇自动化系统不断发展以满足市场对其兼容性、互操作性等方面的新需求。KNX技术着重于楼宇内部各种执行器的控制，而BACnet技术侧重于楼宇间整体的控制。本课题设计了一款可以实现BACnet控制网络对底层KNX设备进行数据集成和控制的网关设备，根本目的就是提供一种不同楼宇自动控制系统间实现互操作的方法。
　　本文主要围绕KNX-BACnet/IP协议转换网关软件系统设计与软件功能实现展开工作。首先，研究了KNX协议的技术标准，包括体系结构、组地址，BACnet协议的技术标准，包括BACnet协议的体系结构，BACnet/IP和BACnet对象、BACnet服务，其中对BACnet协议的研究是实现网关功能的重点。然后对网关软件系统整体进行需求分析，提出设计方案，进行功能模块划分完成各模块的编码等工作。固件程序选择C语言和MDK开发平台进行设计，根据KNX和BACnet协议的技术标准，实现了BACnet协议栈、BACnet报文收发、KNX报文收发、硬件接口、诊断、配置服务和协议映射管理等功能模块，BACnet协议栈和协议映射管理的实现是本文的重点;系统配置软件采用VC6.0平台利用C++语言进行开发，设计实现了工程管理、网络配置、数据配置、上传、下载、扫描监视和KNX报文显示等功能模块，自动映射模块和网络通信是本文实现的重点。用户通过PC机上的系统配置软件对网关固件进行配置，完成网关的操作。
　　通过验证，本文设计的配置软件和固件程序能够完成设计所需要功能，在KNX系统内进行操作，数据可以在BACnet客户端和系统配置软件监视正确;BACnet客户端和系统配置软件可以进行写操作控制KNX设备。