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

1、BACnet是由美國采暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)研究和制定的一個關(guān)于樓宇自動控制系統(tǒng)的開放性通信協(xié)議，現(xiàn)在是樓控領(lǐng)域唯一的ISO標準。該協(xié)議規(guī)范了樓宇控制設(shè)備實現(xiàn)互操作的方法。它定義了18種標準對象及屬性，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，就可以實現(xiàn)互操作。BACnet標準提供了4種可選局域網(wǎng)技術(shù)(IS08802-3、ARCnet、MS/TP和LonTalk)和一個PT

2、P遠程連接技術(shù)。 NS2是一種面向?qū)ο蟮碾x散事件驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)模擬器，其源代碼完全公開，可供使用者在Unix、Linux、Windows等系統(tǒng)平臺上使用和進行二次開發(fā)，并可以提供有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(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)點資源共享、可互操作性強和連接簡便等特點，但同時也可能帶來網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)共有的一些

3、缺點，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控制系統(tǒng)整體性能的負面影響，這是本文關(guān)注的重點。 文章介紹了目前幾種典型的網(wǎng)絡(luò)性能分析方法，計算機仿真法為計算機網(wǎng)絡(luò)性能分析的主流方法，嘗試了使用NS2對基于以太網(wǎng)和MS/TP的BACnet控制網(wǎng)進行仿真測試。在仿真過程中，考慮MS/TP的復(fù)雜性，對MS/TP協(xié)議所定

4、義的一些重要參數(shù)進行了專門測試；另外，由于以太網(wǎng)主要運用于主干網(wǎng)，在應(yīng)用服務(wù)測試中，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)議標準，詳細闡述了BACnet協(xié)議的4層體系結(jié)構(gòu)、BACnet應(yīng)用服務(wù)以及BACnet標準所采用的5種局域網(wǎng)協(xié)議；第3章介紹了網(wǎng)絡(luò)性能分析評價方法和計算機仿真原理，歸納出影響計算機網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素以及網(wǎng)絡(luò)性能評價的指標，同時對仿真軟件NS2作了詳細介

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