● 摘要
随着计算机技术、通信技术、自动化控制技术和现代图形显示技术即4C技术的进步和互相渗透，智能建筑逐步发展起来。由于历史的原因，智能建筑的楼宇自控系统所采用的技术和产品种类繁多，不同厂商生产的设备使用各自专门的数据通信方式，所以不同厂商的设备之间没有很好的互操作性。作为智能建筑的开放性协议，BACnet的目标就是将不同厂商、不同功能的产品集成在一个系统中，并实现不同设备之间的互操作。 ZigBee是由ZigBee联盟和IEEE802.15.4组织共同制定的低成本、低功耗的双向无线通信标准，是一种新兴的无线开放性协议，其特点决定了它将在楼宇自控系统中拥有广泛的应用前景。然而由于BACnet底层并未提供对IEEE802.15.4的支持，对数据通信的规定也不同，因此给不同协议支撑的异构网络的互操作造成了困难。 为了将无线网络ZigBee无缝接入以BACnet网络为主干的楼宇自控系统，本文提出了一种用网关来进行协议转换的解决方案。本文首先研究了BACnet和ZigBee的基本原理及协议栈，提出了ZigBee-BACnet网关的结构模型和体系结构，将网关分成硬件设备模块、映射模块、映射管理模块和数据解析模块，并分别进行了设计与实现。本文重点阐述了映射模块，即BACnet与ZigBee的映射关系及其实现方法，提出了ZigBee-BACnet网关的C/S结构来提高BACnet网络的数据请求速度。最后，介绍了ZigBee-BACnet网关在系统中的具体应用，实践表明该网关实现了ZigBee网络和BACnet网络的无缝连接，在楼宇控制与智能家居领域具有重要的研究意义和工程实践价值。