智能建筑通信技术论文提纲

论文题目：TCP/IP协议网络在智能建筑领域的应用研究

摘要：智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求产生的。智能建筑及节能行业强调用户体验,具有内生发展动力。建筑智能化提高客户工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本,已经成为发展趋势。智能建筑技术本身并不是一种单一的技术,它是将控制技术、计算机技术、通信技术等先进的技术手段有机的结合起来,以建筑物为载体,与建筑物共同为人类服务。它伴随控制技术的产生而产生,伴随信息技术的发展而发展,并伴随计算机技术的普及而发展壮大。但传统的智能建筑系统是由5个子系统构成的,子系统又由许多功能系统构成,这些子系统、功能系统执行不同的协议和标准,使用不同的信息格式、接口、传输介质、信息交换设备以及信息处理方式各不相同。随着智能建筑的功能要求越来越多,功能系统的数量也相应增加,导致智能建筑系统系统集成的难度提高,布线成本提高,消耗大量电线、电缆及交换设备,使得工程经济性降低,运营维护困难。此外,由于建筑不同于其他工业产品,具有生产周期和使用年限都很长的特点。建筑物的寿命一般为50至70年,机电设备的使用寿命为10年到15年,而每隔3到5年就会出现一场信息革命,智能建筑的相应信息设备也随之快速更新换代。由于传统智能建筑子系统及其功能系统缺乏统一的标准,很多设备刚投入使用便已经过时,对其改造更新、增减功能及系统升级都变得非常困难。正是由于上述原因,智能建筑系统需要一种信息格式、接口、传输介质、信息交换设备统一的标准。而TPC/IP协议作为世界上应用最广泛的通讯协议,拥有丰富的通用接口。同时,运用TCP/IP协议组发送信息不依赖于任何特定的硬件或操作系统。在数据传输方面,TCP/IP协议有完整的数据封装方法,可以确保数据准确、快速、有效的传送到目的地。本文介绍了智能建筑的发展及现阶段存在的问题,阐述了使用TCP/IP协议统一智能建筑子系统的信息格式、接口、传输介质、信息交换设备以及信息处理方式的优势所在。同时设计几个实验来研究如何利用TCP/IP协议来完成远程控制,如何将传感器采集的信号转换成TCP/IP协议可以处理的数据包,并介绍了如何使用微控制器来实现智能家居的智能控制单元,如何用网络设备来组建TCP/IP智能建筑系统。

关键词：智能建筑;TCP/IP协议;网络;子系统

学科专业：控制工程

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题背景、研究目的和意义

1.2 本文的主要工作和内容安排

第二章 智能建筑发展与存在的问题

2.1 国内外对智能建筑的定义

2.2 智能建筑的起源与发展

2.3 我国智能建筑的发展现状

2.4 智能建筑的发展趋势

2.4.1 更高的程度的系统集成

2.4.2 更简易、智能的操作模式

2.4.3 区域控制与集中控制相结合

2.4.4 更集约、经济的综合布线系统

2.4.5 更统一传输介质、信号及接口标准

2.4.6 更强的扩展性

2.4.7 功能模块化

2.5 现行智能建筑系统构成及存在的问题

2.5.1 传统5A模式的智能建筑子系统

2.5.2 传统智能建筑的系统集成

2.5.3 传统智能建筑的布线系统

第三章 TCP/IP网络协议

3.1 TCP/IP网络协议简介

3.1.1 TCP/IP网络协议的特点

3.1.2 TCP/IP网络协议在控制领域的应用

3.2 TPC/IP协议尚未广泛应用在智能建筑领域的原因

3.2.1 数据格式与传输介质

3.2.2 数据包大小与传统控制器运算能力的限制

3.2.3 IP地址分配与运算能力的要求

3.2.4 UIP协议

第四章 TCP/IP网络协议在智能建筑中的应用

4.1 TCP/IP网络协议的通讯过程

4.2 应用层

4.2.1 Web服务器

4.2.2 建立WEB界面

4.2.3 照明控制程序

4.3 传输层与网络层

4.3.1 传输层协议

4.3.2 网络层协议

4.4 网络接口层及硬件连接

4.4.1 通过ENC28J60芯片实现RJ-45接口接入TCP/IP网络

4.4.2 通过ATK-RM04模块实现无线及以太网接入TCP/IP网络

4.5 小结

第五章 基于TCP/IP协议的智能家居设计

5.1 智能家居的发展

5.2 基于TCP/IP协议的智能家居设计

5.2.1 数字信号的采集与处理

5.2.2 模拟信号的采集与处理

5.3 智能建筑微控制单元

5.4 IP Camera在安防监控领域的应用

第六章 基于TCP/IP协议的智能建筑及智能小区设计

6.1 基于TCP/IP协议智能建筑

6.1.1 基于TCP/IP协议智能建筑网络模型

6.1.2 基于TCP/IP协议智能建筑网络设备设计

6.1.3 基于TCP/IP协议智能小区网络的设计

6.2 基于TCP/IP网络的智能建筑的系统集成

6.3 基于TCP/IP网络的智能建筑的相对与传统智能建筑有哪些优势

6.3.1 开放性

6.3.2 标准化和结构化

6.3.3 模块化

6.3.4 互连性

6.3.5 可管理性

6.3.6 先进性

6.3.7 经济性

6.3.8 高效可靠性

第七章 结论

参考文献

附录一：第四章中实现Web服务器的程序代码

附录二：第四章中实现Web页面的程序代码

附录三：第四章中实现照明控制的代码

附录四：实现ENC28J60驱动的代码

附录五：实现ATK-RM04模块驱动的代码

附录六：实现温度传感器DS18B20采集数据的代码

致谢