智能建筑自动化系统关键技术.ppt

2. 智能建筑自动化系统关键技术基础
数据通信技术基本概念
智能建筑中的计算机网络
楼宇自动控制基本原理及测控设备
楼宇电气控制及PLC基础
智能建筑中的计算机控制系统
数据库基础
数据通信技术基本概念
数据通信
信道与传输介质
数据交换技术
不同的独立系统经由线路互相交换数据,便是通信;而构成整个通信的线路称之为网络;网络中交换信息的系统若为计算机系统,则称该网络为计算机网络。
在智能建筑自动化系统中,为满足建筑物在监控功能、管理功能和信息共享等方面的需求,需要使用各种各样的计算机网络。由于计算机网络是计算机技术和通信技术发展的产物,因此,在介绍计算机网络的知识之前,应该先了解一些通信方面的基础概念。
数据通信
一、信息、数据和信号
信息的载体可以是数字、文字、语音、图形和图像,例如,数字通信终端产生的信息一般就是字母、数字、符号的组合。通信的目的是交换信息,为了传送这些信息,首先要将每一个字母、数字、符号用二进制代码表示,这些被传输的代码称为数据。数据和信息的主要区别是:数据是信息的载体,涉及事物的表示形式;而信息涉及的是这些数据的内容和解释。
数据分为模拟数据和数字数据。模拟数据的值域是连续的;数字数据不仅在时间上离散,在值域上也是离散的。
模拟数据可以通过“数字化”处理,转变成数字数据,例如,对声音进行等间隔采样及A/D转换;可以用数码序列来表示原先的声音数据。
数据通信就是发送或接收数据,为实现通信,必须首先解决如何表示、传输数据的问题。在数据通信系统中,通常用信号来表示和传输数据。信号分为模拟信号和数字信号,它们都是数据的电磁波或光波表示形式。
二、数据通信系统的构成
数据通信系统是指用通信线路将分布于不同地点的基于计算机的数据终端设备连接起来,执行数据通信的系统。图2-1所示的是最基本的数据通信系统。它由信息源、收信者、发送设备、接收设备和传输媒介(狭义信道)几部分组成。
图2-1 数据通信系统基本模型
信道是任何信息传输系统不可缺少的组成部分。所谓传输信道指的是以传输介质为基础的信号通路。具体地说,它是由有线或无线电路提供的信号通路;抽象地说,它是指定的一段频带。它允许信号通过,又给信号以限制与损害。
信道可分为狭义信道与广义信道。狭义信道就是信号的传输介质,而把传输介质和传输设备构成的信道称作广义信道。
数据通信系统在传送与接收数据时,根据信道上的数据流动情形可以分为单工、半双工和全双工三种工作模式。
图2-2 数据通信系统的几种工作模式
(a) 单工通信(b) 半双工通信(c) 全双工通信
(1)单工是指所传送的信息始终朝着一个方向;而不进行与此相反方向的传送,如图2-2(a)所示。数据只能从发送终端A传送至接收终端B,而不能由B传送至A。
(2)半双工通信是指信息流可在两个方向上传输,但同一时刻只限于一个方向传输,如图2-2(b)所示。通信双方都具有发送器和接收器,但要实现双向通信必须改换信道方向。这种在一条信道上进行转换,实现A→B与B→A两个方向通信的方式,称为半双工通信。
(3)全双工通信是指通信系统能同时进行如图2-2(c)所示的双向通信。
三、信道复用与同步技术
(一)信道复用
同时携带多个信号高效率地使用传输介质,就是多路复用(Multiplexing)。多路复用普遍使用:频分多路复用FDM和时分多路复用TDM。
FDM技术如图2-3(a)所示。每个信号都需要一个以它的载波频率为中心的一定的带宽,称之为信道。为了防止信道间的相互干扰,使用保护频带隔离。
TDM技术如图2-3(b)所示。每个输入的数据传输率是960Obps,一条容量达5760Obps的线路就能容纳这六个信号源。每个信号源的时间片序列称为一条通道时间片的一个周期,亦称之为一帧。