智能建筑概论-第5章课件.ppt

1、通信自动化通信自动化（Communication Automation，CA）是智能建筑的“中枢神经”系统，它具备对来自智能建筑内外的各种信息信息的收集收集、处理处理、存储显示存储显示、检索检索和提供决策支持提供决策支持的能力。通信自动化通信自动化语音通信语音通信数据通信数据通信图形图像通信图形图像通信5.1 通信自动化概述5.1.1 概述第五章第五章 通信自动化通信自动化l数字化l综合化l智能化l个人化通信自动化系统未来趋势5.1 通信自动化概述5.1.2 通信自动化系统的未来趋势智能建筑的通信系统通信系统是基于以下两个基本技术领域演变来的：5.2 通信自动化系统的网络基础计算机技术通信技术

2、5.2.1 计算机通信及通信网络基础智能建筑计算机系统智能建筑的计算机系统是一个局域网局域网系统主干线楼内各层子网或楼宇子网与外界的通信联网系统特点：l 网络规模大l 覆盖面适中l 传输速率高l 主机反应快速5.2 通信自动化系统的网络基础5.2.1 计算机通信及通信网络基础1计算机通信网络概念与组成计算机通信网络概念与组成5.2 通信自动化系统的网络基础5.2.1 计算机通信及通信网络基础2通信网络的分类通信网络的分类按照网络技术本质特征（分布距离）分类局域网 LAN（Local Area Network）城域网 MAN（Metropolitan Area Network）广域网 WAN（W

3、ide Area Network）l 传输距离短l 传输速率比较高l 一般指覆盖范围为一个城市的网络l 跨地区、跨城市、跨国家l Internet是最大的广域网l 联网计算机多，信息丰富5.2 通信自动化系统的网络基础5.2.1 计算机通信及通信网络基础2通信网络的分类通信网络的分类按照网络功能逻辑分类l 组成：网络的服务器、工作站、共享的打印机和其他设备及相关软件资源子网资源子网通信子网通信子网l 组成：中继器，集线器，网桥，路由器，网关等硬件设备5.2 通信自动化系统的网络基础5.2.1 计算机通信及通信网络基础2通信网络的分类通信网络的分类按照传输技术分类广播式网络点到点式网络星形星形环

4、形环形总线型总线型树形树形5.2.1 计算机通信及通信网络基础5.2 通信自动化系统的网络基础3通信网络的拓扑结构通信网络的拓扑结构LAN同WAN和MAN相比具有下列特性：地理范围较小范围较小 数据传输速率较快速率较快 网络拓扑结构灵活多变拓扑结构灵活多变，便于扩充和系统重构 协议简单协议简单 容易实现异种网络相连、互操作异种网络相连、互操作和协同协同工作 多媒体信息传输多媒体信息传输（数字，语言，图像）网络建设配置容易配置容易局域网局域网（Local Area Network，LAN）5.2.1 计算机通信及通信网络基础4局域网局域网有屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，

5、STP）无屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）双绞线（Twisted Pair）同轴电缆（Coaxial）光纤电缆（optical fibre cable）局域网的传输介质局域网的传输介质5.2.1 计算机通信及通信网络基础4局域网局域网电气和电子工程师协会(IEEE，Institute of Electrical and Electronics Engineers）从1980年开始制定局域网协议体系结构及机关标准，形成了IEEE 802系列标准。在1987年为ISO所接受ISO8802标准。IEEE 802.1 体系结构；管理；异地国际互连802.2（ISO

6、8802-2：1989）LLC逻辑链路控制802.3（ISO IEC8802-3：1992）802.4（ISO IEC8802-4：1990）802.5（ISO/IEC8802-5：1992）802.6 城域网分布排列总线802.7 宽带局域网访问控制方法与物理层规范 局域网协议体系局域网协议体系以太网以太网（Ethernet）最早由Xerox（施乐）公司创建，于1980年DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发成为一个标准。CSMA/CD介质访问控制方法：Ethernet的主要特征拓扑结构：总线或分布无根树型Ethernet网网以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网（10Mbi

7、t/s)、快速以太网（100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。FDDIFDDI的英文全称为“Fiber Distributed Data Interface”，即光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口。l 发展起于80年代中期l 高速数据通信能力高速数据通信能力高于当时的以太网（10Mbps）和令牌网（4或16Mbps）l 可靠可靠：采用站旁路，集成器和双环技术FDDINovell网是局域网的一种，是局部小范围使用的。Novell网所使用的协议，不能和Windows网通信。l 如果Novell网要上Internet，必须安装TCP/IP协议。l 可靠性高、效率高可靠性高、效率高。

8、l 少数场所仍在使用，如网吧其他局域网技术其他局域网技术Novell网络网络令牌环令牌环Token RingOSI(Open System Interconnection)，开放式系统互联参考模型，它把网络协议从逻辑上分为了7层。解决异种网络互联异种网络互联时的兼容性兼容性问题。问题。1物理层物理层2数据链路层数据链路层3网络层网络层4传输层传输层5会话层会话层6表示层表示层7应用层应用层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型物理层物理层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型l 主要定义物理设备标准。如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传

9、输速率等。l（各种物理设备）集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆等对应设备数据链路层数据链路层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型l 定义了如何格式化数据以进行传输，以及如何控制对物理介质的访问。l 通常还提供错误检测和纠正。对应设备l 网卡、网桥、交换机网络层网络层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型l 在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供连接和路径选择。对应设备l 路由器l 网关（工作于网络层及以上）传输层传输层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型l 定义了一些传输数据的协议和端口号。l 主要

10、是将从下层接收的数据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。会话层会话层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型l 通过传输层建立数据传输的通路。l 主要在系统之间发起会话或者接受会话请求。表示层表示层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型l 确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。应用层应用层5.2.1 计算机通信及通信网络基础5OSI七层模型七层模型l 最靠近用户的OSI层。l 为用户的应用程序(例如电子邮件、文件传输和终端仿真)提供网络服务。在物理层实现网络互连的设备称为中继器。中继器扩展物理电缆长度。中继器（中继器（Re

11、peater）5.2.1 计算机通信及通信网络基础6网络互联设备和集线器网络互联设备和集线器工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网桥（网桥（Bridge）5.2.1 计算机通信及通信网络基础6网络互联设备和集线器网络互联设备和集线器路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备。它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。交换机：交换机：OSI第二层（数据链路层数据链路层）路由器：路由器：OSI第三层（网络层网络层）路由器（路由器（Router）5.2.1 计算机通信及通信网络基础6网络互联设备和集线器网络互联设备和集线器网

12、关，也称作网络连接器，是多个网络间提供数据转换服务的计算机系统或设备。网关工作在OSI的网络层及以上的所有层次网络层及以上的所有层次。网关（网关（Gateway）5.2.1 计算机通信及通信网络基础6网络互联设备和集线器网络互联设备和集线器主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。物理层集线器（集线器（Hub）5.2.1 计算机通信及通信网络基础6网络互联设备和集线器网络互联设备和集线器一个典型共享以太网（Ethernet）的连接方式：5.2.1 计算机通信及通信网络基础6网络互联设备和集线器网络互联设备和集线器5.2.2 综合业务

13、数字网系统5.2 通信自动化系统的网络基础l 在数字电话网IDN的基础上发展起来l 能够支持多种业务（电话业务和非电话业务）l 作为数据连接服务，ISDN事实上已经被DSL技术技术淘汰。综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。xDSL宽带接入宽带接入HFC双向接入技术双向接入技术光纤接入光纤接入其他接入方式其他接入方式5.2.3 智能建筑内的宽带接入5.2 通信自动化系统的网络基础xDSL宽带接入l DSL（Digital Subscriber Line），即数字用户线路l 包括

14、ADSL、HDSL、IDSL、SDSL、VDSL等等，统称为xDSLl 使用普通电话线普通电话线5.2.3 智能建筑内的宽带接入5.2 通信自动化系统的网络基础HFC双向接入技术l HFC（Hybrid FiberCoaxial），即混合光纤同轴电缆网。l 混合光纤同轴电缆网采用分层树型结构，是一个共享型共享型网络。l 可以利用有线电视网络有线电视网络实现宽带数据接入。5.2.3 智能建筑内的宽带接入5.2 通信自动化系统的网络基础光纤接入l 光纤接入是指利用电信光纤接入优势，实现：光纤到大楼（FTTB）光纤到小区（FTTZ）5.2.3 智能建筑内的宽带接入5.2 通信自动化系统的网络基础其他

15、接入方式新型接入技术：l 光纤到用户光纤到用户（FTTH）l 光纤到办公室光纤到办公室（FTTO）l 无线接入技术 LMDS（Local Multipoint Distribution Service），即本本地多点分配服务地多点分配服务l 5.2.3 智能建筑内的宽带接入5.2 通信自动化系统的网络基础5.3 卫星通信系统卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端地面端用户端l 在不同地面站之间，起中继站中继站作用l 卫星系统与地面公众网的接口l 各种用户终端闭路电视监控系统（Closed Circuit Television，CCTV）是安防领域中的重要组

16、成部分。5.4 闭路电视系统具体内容于第七章详细介绍具体内容于第七章详细介绍电话交换设备电话交换设备电话通信系统基本由三个部分构成：电话通信系统传输系统传输系统用户终端设备用户终端设备5.5 电话通信系统楼宇自动控制网络数据通信协议（A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks，简称BACnet协议）5.6 BACnet 协议协议是针对以下控制设备所设计：同时也为其他楼宇控制系统的集成提供一个基本原则：采暖通风空调制冷照明安保消防 SPC确定了BACnet的4层体系结构。1物理层物理层2数据链路层数据链路层3网络层网络层4应用层应用层5.6 BACnet 协议BACnet分层通信体系结构分层通信体系结构对象访问服务对象访问服务BACnet定义了35个服务，并且将这35个服务划分为6个类别。5.6 BACnet 协议远程设备服务远程设备服务文件访问服务文件访问服务安全服务安全服务虚拟终端服务虚拟终端服务报警与事件服务报警与事件服务BACnet 协议服务类别