[发明专利]控制网络中数据传输的方法、系统和网关

说明书

技术领域

本发明涉及楼宇建筑和现代家居的建筑自动化领域，特别是涉及控制网络中数据传输的方法、系统和网关。

背景技术

智能化是楼宇建筑和现代家居发展的一种趋势。随着建筑功能的扩展，当前智能建筑控制内容越来越多，控制程度越来越复杂。为满足建筑环境要求、降低能耗、提高住宅舒适度和实现建筑的科学管理，建筑自动化系统(BuildingAutomation System，BAS)应运而生。通常认为建筑自动化系统是对建筑物机电系统进行自动检测、自动控制、自动调节和自动管理的系统。所谓建筑物机电系统，通常包括：采暖空调系统(Heating，Ventilating and Air Conditioning，HVAC)、冷热源系统、给排水系统、照明系统、安防系统，以及家庭内部的电器、照明系统等。

现在，越来越多的计算机芯片被嵌入到机电设备当中。可编程的数字控制器已取代了模拟控制器；具备数字通信功能的“智能”设备也日益广泛地应用在建筑自动化(BA)系统中。BA系统中可通信的设备日益增多，分布日趋分散，基于通信网络实现BA系统设备间的协调管理已经成为不可回避的潮流与方向。

然而，BA网络中各子系统涉及的行业可能采用不同的通信技术标准，并且不同通信协议的系统设备间往往是不兼容的，因此如何让采用不同通信标准的末端设备在网络中充分互联互通成为将各种通信技术应用在BA系统中所面临的主要课题。

以下对BA系统控制网络中的设备逻辑类型做简要介绍。系统设备按照功能可以分为如下一些逻辑类型：传感器、执行器、控制器和数据库等。如图1所示，以一个简单的空调控制系统为例，风机控制器和冷机控制器同时接收来自温度传感器和湿度传感器采集的温湿度数据，使用这两个环境测量值以及风机和冷机反馈的状态信号通过内部的控制运算法则，分别计算出向冷机和风机发出的控制信号。同时为了监控系统的运行状况，温/湿度传感器将测量的数值发送给一台系统监控服务器、风/冷机也同时将自己收到的控制信号发送给该系统监控服务器。图1所示的只是逻辑上的各个设备之间的连接关系。物理上传感器、执行器和控制器之间如何连接实现数据在设备之间的传输有很多不同的方案。

目前，工/商业应用中大部分控制系统中典型的连接方式还是集中化体系结构。传感器和执行器等系统末端设备被接线到辅助面板，然后再通过专用主/从通信总线连接到控制器。控制面板包括一个微处理器，运行一个定制的应用程序，为连接在它上面的所有I/O点实施控制逻辑。在较大系统中，控制器可以在另一个专用通信总线上和其他控制器通信。系统末端设备通常是无智能的I/O设备，也就是说，它们没有智能或通信能力。各个末端设备之间的通信、数据转发都通过对控制器的配置实现。控制系统的每个子系统必须有一个定制的应用程序。该应用程序的软件使用专用编程语言和非标准的随制造商而异的软件工具来开发，因此，不同子系统的应用程序会因制造商和开发语言的不同而各不相同。

所以，控制系统这种集中式结构不能在不同子系统中形成细致的无缝连接，不同子系统之间设备不能实现完整的通信(数据的寻址和转发)功能。它们仅允许有限的状态和控制信息通过不同的子系统；不同传感器的信息并非总是可以访问；系统不能以整个系统状态为基础实时适合它们的响应。当然，可以通过使用网关和定制程序可以建立更复杂的控制系统，但它们通常不具有成本效应，而且系统的可靠性也将受损，一旦系统完成，用户就不能摆脱对提供网关和定制程序的厂商的依赖。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制网络中数据传输的方法、系统和网关，解决现有集中式控制系统中存在的网络结构封闭、末端设备兼容性差、难以让不同通信标准的末端设备在网络中充分互联互通的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种控制网络中数据传输的方法，用于通过网关在末端设备之间进行数据传输，其中，包括如下步骤：

步骤一，所述网关确定源末端设备发送到所述网关的数据包的源地址；

步骤二，根据所述网关中预置的策略查找所述数据包源地址对应的目的地址；

步骤三，根据所述目的地址将所述数据包封装为符合标准局域网传输协议的数据帧，通过所述局域网将所述数据帧发送到所述目的地址对应的目的末端设备所连接的网关；

步骤四，所述目的末端设备所连接的网关从所述数据帧拆封装出所述数据包，并将所述数据包发送到所述目的末端设备。