基于MS-TP和以太網(wǎng)的BACnet服務(wù)性能仿真與評(píng)估.pdf

1、BACnet是由美國(guó)采暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(huì)(ASHRAE)研究和制定的一個(gè)關(guān)于樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的開(kāi)放性通信協(xié)議，現(xiàn)在是樓控領(lǐng)域唯一的ISO標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議規(guī)范了樓宇控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)互操作的方法。它定義了18種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象及屬性，提供了6大服務(wù)，使不同廠商的產(chǎn)品在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和算法不同的情況下，只要遵循BACnet協(xié)議，就可以實(shí)現(xiàn)互操作。BACnet標(biāo)準(zhǔn)提供了4種可選局域網(wǎng)技術(shù)(IS08802-3、ARCnet、MS/TP和LonTalk)和一個(gè)PT

2、P遠(yuǎn)程連接技術(shù)。 NS2是一種面向?qū)ο蟮碾x散事件驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)模擬器，其源代碼完全公開(kāi)，可供使用者在Unix、Linux、Windows等系統(tǒng)平臺(tái)上使用和進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，并可以提供有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等鏈路層及其高層精確到數(shù)據(jù)包的諸多網(wǎng)絡(luò)行為的模擬與仿真。在學(xué)術(shù)界和教育界，有大量的人在使用NS2。 采用BACnet為數(shù)據(jù)通信協(xié)議的智能建筑控制系統(tǒng)，盡管有節(jié)點(diǎn)資源共享、可互操作性強(qiáng)和連接簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，但同時(shí)也可能帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)共有的一些

3、缺點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)瓶頸和信息傳送延遲等。如何能有效地掌握BACnet控制網(wǎng)在信息傳送延遲和流量方面的性能表現(xiàn)，以便在實(shí)際應(yīng)用中避免出現(xiàn)，因網(wǎng)絡(luò)瓶頸和信息傳送延遲而造成的對(duì)控制系統(tǒng)整體性能的負(fù)面影響，這是本文關(guān)注的重點(diǎn)。 文章介紹了目前幾種典型的網(wǎng)絡(luò)性能分析方法，計(jì)算機(jī)仿真法為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能分析的主流方法，嘗試了使用NS2對(duì)基于以太網(wǎng)和MS/TP的BACnet控制網(wǎng)進(jìn)行仿真測(cè)試。在仿真過(guò)程中，考慮MS/TP的復(fù)雜性，對(duì)MS/TP協(xié)議所定

4、義的一些重要參數(shù)進(jìn)行了專門測(cè)試；另外，由于以太網(wǎng)主要運(yùn)用于主干網(wǎng)，在應(yīng)用服務(wù)測(cè)試中，加入了能夠傳送大塊數(shù)據(jù)的Atomic Write File服務(wù)。 本文第2章介紹了BACnet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)闡述了BACnet協(xié)議的4層體系結(jié)構(gòu)、BACnet應(yīng)用服務(wù)以及BACnet標(biāo)準(zhǔn)所采用的5種局域網(wǎng)協(xié)議；第3章介紹了網(wǎng)絡(luò)性能分析評(píng)價(jià)方法和計(jì)算機(jī)仿真原理，歸納出影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素以及網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)價(jià)的指標(biāo)，同時(shí)對(duì)仿真軟件NS2作了詳細(xì)介

5、紹；第4章介紹了如何對(duì)基于MS/TP的BACnet控制網(wǎng)性能進(jìn)行仿真測(cè)試，對(duì)MS/TP協(xié)議進(jìn)行了全面且詳細(xì)地描述，闡述了如何在NS2中加入MS/TP協(xié)議模塊以及各節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層以上的功能模塊，以及使用NS2對(duì)基于MS/TP的BACnet控制網(wǎng)進(jìn)行仿真的過(guò)程，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析；第5章對(duì)基于以太網(wǎng)的BACnet控制網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行仿真測(cè)試，由于以太網(wǎng)通常被用作控制系統(tǒng)的主干網(wǎng)，因此在測(cè)試時(shí)Atomic WriteFile服務(wù)的性能被考慮進(jìn)去，