專利名稱：具有感知控制功能的社區網絡系統及控制方法
技術領域：
本發明涉及社區網絡領域，尤其涉及一種具有感知控制功能的社區網絡系統及控制方法。
背景技術：
隨著信息化的發展，綠色建筑和數字化城市進入快速發展期，隨之出現了各種對建筑群和社區中的設備(例如監測設備、暖通空調、照明系統)進行控制的系統。但上述設備和系統往往是孤立的，并且通過不同的技術分別實現控制。雖然現有的系統集成技術在一定程度上解決互聯互通的問題，但設備的通信協議與數據格式各種各樣，缺少統一的數據通信協議來實現設備協同控制，實現子系統間的互聯，不能有效提高現有各種設備間的互操作性，不能實現協同、聯動工作。
發明內容
本發明要解決的問題是提供一種具有感知控制功能的社區網絡系統及控制方法，以克服現有技術中各種設備數據格式多樣，系統不能協同、聯動的缺陷。為達到上述目的，本發明采用以下技術方案本發明提供了一種具有感知控制功能的社區網絡系統，包括感知系統，包含各種感知設備，是社區網絡控制與管理的對象；網關組件，用于對感知系統內的設備數據通信格式進行轉換；數據庫組件，用于存儲感知系統上傳的現場數據，同時為運營控制組件提供歷史數據獲取接口 ；運營控制組件，用于獲取數據庫組件中存儲的歷史數據，并通過網關組件向感知系統發出控制指令；注冊服務器，用于實現組件的注冊與查詢功能；其中數據庫組件、運營控制組件和注冊服務器經網絡連接；運營控制組件與網關組件通信；網關組件與感知系統通信。進一步地所述感知系統至少采用以下設備通信協議中的一種BACnet ；Lonworks ；UpnP ；ZigBee ；Can 總線。所述網關組件支持多種設備通訊協議，對感知系統上傳的數據格式進行統一，同時對下達到感知系統的采集或控制命令進行映射，產生符合具體設備通信協議的消息。所述運營控制組件通過數據庫組件提供的讀取接口獲取數據庫組件中存儲的歷史數據，并通過網關組件向感知系統發出控制指令，操作感知系統內的被控設備。所述注冊服務器為數據庫組件、網關組件和運營控制組件創建綁定邏輯，任何一個組件可以通過向注冊服務器查詢與之綁定的其他組件，便于組件之間的互操作。所述各種感知設備根據需要有選擇地集成在一起，通過統一的無線傳感器射頻模塊收發信息，或者根據實際需要單獨設置，各自擁有一個無線傳感器射頻模塊收發信息。所述運營控制組件通過有線或無線方式與網關組件通信，其中，所述有線通信方式包括傳統互聯網、下一代互聯網、RS232連接、RS485連接；所述無線通信方式包括GSM、3G、WIFI ；所述網關組件通過有線或無線方式與感知系統通信，其中，所述有線通信方式包括BACnet、Lonworks> UPnP> Can總線；所述無線通信方式包括ZigbBee、RFID或藍牙。本發明還提供了一種具有感知控制功能的社區網絡系統的控制方法，包括以下步驟I)數據庫組件、網關組件、運營控制組件通過注冊服務器的注冊方法分別向注冊服務器發送注冊信息；2)注冊服務器創建各組件間的綁定邏輯；3)數據庫組件、網關組件、運營控制組件通過注冊服務器的查詢方法分別向注冊服務器發送查詢命令；4)注冊服務器對各組件的查詢命令進行響應，回復當前與之關聯的其他組件；5)運營控制組件通過網關組件提供的讀取方法注冊事件信息；6)網關組件將收到的感知系統上傳的現場數據發送到數據庫組件；7)運營控制組件從數據庫組件中獲取感知系統上傳的現場數據；8)運營控制組件從網關組件中獲取感知系統當前觀測到的現場數據；9)當事件被觸發后網關組件將感知系統觀測到的當前事件狀態通知運營控制組件；10)運營控制組件向感知系統發出控制消息，控制消息中攜帶具體的控制指令。在所述步驟6)中，網關組件通過數據庫組件提供的寫入方法將收到的感知系統上傳的現場數據發送到數據庫組件；在所述步驟7)中，運營控制組件通過數據庫組件提供的讀取方法從數據庫組件中獲取感知系統上傳的現場數據；在所述步驟8)中，運營控制組件通過網關組件提供的讀取方法從網關組件中直接獲取感知系統當前觀測到的現場數據。在所述步驟10)中，運營控制組件通過網關組件提供的寫入方法向感知系統發出控制消息。在所述步驟5)中，運營控制組件定時向網關組件注冊事件信息。網關組件實時向運營控制組件發送事件狀態指示信息。事件發生后，用戶通過運營控制組件向所述網關組件發送控制指令，進而控制感知系統的工作狀態。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明通過網關組件對感知系統內的設備數據通信格式進行轉換，包括對上傳的數據格式進行統一，同時對下達到感知系統的采集或控制命令進行映射，產生符合具體設備通信協議的消息，使不同系統的設備進行互操作，實現大規模區域內社區環境監控、動態能耗監測系統以及系統控制。特別地，本發明中注冊服務器可以對數據庫組件、網關組件、運營控制組件進行注冊綁定，實現組件之間的關聯，達到聯動、協同的目的。
圖I是本發明系統的基本原理圖2是本發明系統的一個具體實施例結構圖；圖3是本發明系統的控制方法流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明的最佳實施方案進行詳細描述。首先要指出的是，本發明中用到的術語、字詞及權利要求的含義不能僅僅按其字面和普通的含義去理解，還包括進而與本發明的技術相符的含義和概念，這是因為我們作為發明者，要適當地給出術語的定義，以便對我們的發明進行最恰當的描述。因此，本說明和附圖中給出的配置，只是本發明的首選實施方案，而不是要列舉本發明的所有技術特性。應該認識到，還有各種各樣的可以取代我們方案的同等方案或修改方案。本發明中所述社區是由住宅建筑和公共建筑構成的大規模的建筑群,在該建筑群內針對耗能設備部署以節能減排為目標的可管理、可控制的，包含暖通空調、照明及控制設 備等組成的網絡系統。社區網絡系統包括兩個層面首先是本地社區網絡內設備之間的互聯問題，使不同的設備之間能夠互相識別，協同操作。第二個層面是解決社區網絡與外部網絡的通信，通過遠程控制實現對社區網絡系統中的設備的遠程操作，包括獲取數據、發送指令等，使社區網絡成為外部網絡的延伸。具體地說，社區網絡系統是利用遠程測控技術，來感知和控制社區網絡中的對象(如暖氣、通風設施、照明設施、給排水、變送器及視頻監控設備等)。感知系統主要是以各種傳感器檢測環境或設備參數，網關組件(協議格式轉換設備或軟件)接收來自相關傳感器的感知信息后，對設備數據格式進行轉換，再以統一的格式發送給數據庫組件(數據庫服務器)或運營控制組件(移動手持設備)。運營控制組件必須透過許多界面來控制感知系統中的目標對象，這些界面可以是PC (Personal Computer,個人計算機)鍵盤,也可以是觸摸式屏幕、按鈕、遙控器等。本發明一種具有感知控制功能的社區網絡系統的基本結構如圖I所示，包括數據庫組件101、網關組件102、感知系統103、運營控制組件104和注冊服務器105，數據庫組件101用于存儲感知系統103上傳的現場數據，同時為運營控制組件104提供歷史數據獲取接口 ；網關組件102，用于對感知系統103內的設備數據通信格式進行轉換，包括對上傳的數據格式進行統一，同時對下達到感知系統103的采集或控制命令進行映射，產生符合具體設備通信協議的消息；運營控制組件104，用于獲取數據庫組件101中存儲的歷史數據，并通過網關組件向感知系統103發出控制指令；注冊服務器105，用于實現數據庫組件101、網關組件102、運營控制組件104的注冊與查詢功能；感知系統103用于監測環境或設備參數，接收運營控制組件104的控制信息，并進行響應。其中數據庫組件101、運營控制組件104和注冊服務器105經網絡連接；運營控制組件104與網關組件102通信；網關組件102與感知系統103通信。用戶可以通過運營控制組件104向感知系統103發送控制信息，直接查詢感知系統103的工作狀態及環境狀況，或直接控制感知系統103的工作狀態。當然，運營控制組件104可以通過有線或無線方式與網關組件102通信，所述有線通信方式包括傳統互聯網、下一代互聯網、RS232連接、RS485連接等；所述無線通信方式包括GSM、3G、WIFI等。網關組件102也可以通過有線或無線方式與感知系統103通信。其中，所述有線通信方式包括BACnet、Lonworks、UPnP、Can總線等；所述無線通信方式包括ZigbBee、RFID或藍牙等。感知系統采用多種設備通信協議BACnet ；Lonworks ；UpnP ；ZigBee ；Can總線等。感知系統103包括暖通空調、照明系統、視頻監控系統、溫度變送器、溫度傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器和光照傳感器等，這些檢測器件可以根據需要有選擇地集成在一起，通過統一的無線傳感器射頻模塊收發信息。當然，也可以根據實際需要，單獨設置，各自擁有一個無線傳感器射頻模塊收發信息。運營控制組件104通過數據庫組件101提供的讀取接口獲取數據庫組件中存儲的歷史數據，并通過網關組件102向感知系統103發出控制指令，操作感知系統內的被控設備。注冊服務器105為數據庫組件、網關組件和運營控制組件創建綁定邏輯，任何一個組件可以通過向注冊服務器查詢與之綁定的其他組件，便于組件之間的互操作。
本發明一個實施例的具體結構如圖2所示，包括數據庫服務器201、移動手持設備202、注冊服務器203、網關204、光照傳感器205、開關控制器206、溫度傳感器207、加熱器208。其中，組件的注冊綁定通過注冊服務器203完成，各組件均通過向注冊服務器203查詢后獲知與之關聯的組件。移動手持設備202向網關204發送燈光照明事件注冊信息，將光照強度預先設置好閾值。光照傳感器205以一定時間周期自動向網關204發送環境狀態指示信息，網關204接收到該環境狀態指示信息后，將其發送到數據庫服務器201，并將其與預先設置好的閾值比較，如果低于該閾值，則證明光照過暗，燈光照明事件被觸發，網關204向移動手持設備202發送事件信息，移動手持設備202接收到事件信息后，向開關控制器206發送控制指令，開啟照明。移動手持設備202向網關204發送溫度事件注冊信息，將溫度預先設置好閾值。溫度傳感器207以一定時間周期自動向網關204發送溫度指示信息，網關204接收到該溫度指示信息后，將其發送到數據庫服務器201，并將其與預先設置好的閾值比較，如果低于該閾值，則證明溫度過低，溫度事件被觸發，網關204向移動手持設備202發送事件信息，移動手持設備202接收到事件信息后，用戶可根據溫度變化，判斷是否要開啟響應設備，若用戶決定提高溫度，則向加熱器208發送控制指令，開啟加熱器。以上描述了根據感知系統監測的環境狀態通過網關控制社區網絡系統的實現方案。為了實現該方案，需要利用傳感器實現對環境狀態的檢測、檢測的參數與預先設置閾值比較、及開關控制器和加熱器的控制。本發明中一種具有感知控制功能的社區網絡系統的控制方法如圖3所示，包括以下步驟S101，數據庫組件、網關組件、運營控制組件通過注冊服務器的注冊方法分別向注冊服務器發送注冊信息；S102，注冊服務器創建各組件間的綁定邏輯；S103，數據庫組件、網關組件、運營控制組件通過注冊服務器的查詢方法分別向注冊服務器發送查詢命令；S104，注冊服務器對各組件的查詢命令進行響應，回復當前與之關聯的其他組件；
S105，運營控制組件通過網關組件提供的讀取方法注冊事件信息；S106，網關組件通過數據庫組件提供的寫入方法將收到的感知系統上傳的現場數據發送到數據庫組件；S107，運營控制組件通過數據庫組件提供的讀取方法從數據庫組件中獲取感知系統上傳的現場數據；S108，運營控制組件通過網關組件提供的讀取方法從網關組件中直接獲取感知系統當前觀測到的現場數據；S109,當事件被觸發后網關組件通知運營控制組件感知系統觀測到的當前事件狀態；S110，運營控制組件通過網關組件提供的寫入方法向感知系統發出控制消息，控制消息中攜帶具體的控制指令。 此外，在所述步驟S105中，運營控制組件可以定時向網關組件注冊事件信息。在本發明系統中，網關組件實時向運營控制組件發送事件狀態指示信息。事件發生后，用戶通過運營控制組件向所述網關組件發送控制指令，進而控制感知系統的工作狀態。
權利要求
1.ー種具有感知控制功能的社區網絡系統，其特征在于包括 感知系統，包含各種感知設備，是社區網絡控制與管理的對象； 網關組件，用于對感知系統內的設備數據通信格式進行轉換； 數據庫組件，用于存儲感知系統上傳的現場數據，同時為運營控制組件提供歷史數據獲取接ロ ； 運營控制組件，用于獲取數據庫組件中存儲的歷史數據，并通過網關組件向感知系統發出控制指令； 注冊服務器，用于實現組件的注冊與查詢功能； 其中 數據庫組件、運營控制組件和注冊服務器經網絡連接； 運營控制組件與網關組件通信； 網關組件與感知系統通信。
2.如權利要求I所述的具有感知控制功能的社區網絡系統，其特征在于 所述感知系統至少采用以下設備通信協議中的ー種BACnet ； Lonworks ；UpnP ；ZigBee ；Can 總線。
3.如權利要求2所述的具有感知控制功能的社區網絡系統，其特征在于 所述網關組件支持多種設備通訊協議，對感知系統上傳的數據格式進行統一，同時對下達到感知系統的采集或控制命令進行映射，產生符合具體設備通信協議的消息。
4.如權利要求I所述的具有感知控制功能的社區網絡系統，其特征在于 所述運營控制組件通過數據庫組件提供的讀取接ロ獲取數據庫組件中存儲的歷史數據，并通過網關組件向感知系統發出控制指令，操作感知系統內的被控設備。
5.如權利要求I所述的具有感知控制功能的社區網絡系統，其特征在于 所述注冊服務器為數據庫組件、網關組件和運營控制組件創建綁定邏輯，任何ー個組件可以通過向注冊服務器查詢與之綁定的其他組件，便于組件之間的互操作。
6.如權利要求I所述的具有感知控制功能的社區網絡系統，其特征在于 所述各種感知設備根據需要有選擇地集成在一起，通過統ー的無線傳感器射頻模塊收發信息，或者根據實際需要單獨設置，各自擁有ー個無線傳感器射頻模塊收發信息。
7.如權利要求I所述的具有感知控制功能的社區網絡系統，其特征在于 所述運營控制組件通過有線或無線方式與網關組件通信，其中，所述有線通信方式包括傳統互聯網、下一代互聯網、RS232連接、RS485連接；所述無線通信方式包括GSM、3G、WIFI ； 所述網關組件通過有線或無線方式與感知系統通信，其中，所述有線通信方式包括BACnet、Lonworks> UPnP> Can總線；所述無線通信方式包括ZigbBee、RFID或藍牙。
8.ー種具有感知控制功能的社區網絡系統的控制方法，其特征在于包括以下步驟 1)數據庫組件、網關組件、運營控制組件通過注冊服務器的注冊方法分別向注冊服務器發送注冊信息； 2)注冊服務器創建各組件間的綁定邏輯； 3)數據庫組件、網關組件、運營控制組件通過注冊服務器的查詢方法分別向注冊服務器發送查詢命令；4)注冊服務器對各組件的查詢命令進行響應，回復當前與之關聯的其他組件； 5)運營控制組件通過網關組件提供的讀取方法注冊事件信息； 6)網關組件將收到的感知系統上傳的現場數據發送到數據庫組件； 7)運營控制組件從數據庫組件中獲取感知系統上傳的現場數據； 8)運營控制組件從網關組件中獲取感知系統當前觀測到的現場數據； 9)當事件被觸發后網關組件將感知系統觀測到的當前事件狀態通知運營控制組件； 10)運營控制組件向感知系統發出控制消息，控制消息中攜帯具體的控制指令。
9.如權利要求8所述的具有感知控制功能的社區網絡系統的控制方法，其特征在于 在所述步驟6)中，網關組件通過數據庫組件提供的寫入方法將收到的感知系統上傳的現場數據發送到數據庫組件； 在所述步驟7)中，運營控制組件通過數據庫組件提供的讀取方法從數據庫組件中獲取感知系統上傳的現場數據； 在所述步驟8)中，運營控制組件通過網關組件提供的讀取方法從網關組件中直接獲取感知系統當前觀測到的現場數據。
在所述步驟10)中，運營控制組件通過網關組件提供的寫入方法向感知系統發出控制消息。
10.如權利要求8或9所述的具有感知控制功能的社區網絡系統的控制方法，其特征在于 在所述步驟5)中，運營控制組件定時向網關組件注冊事件信息。
全文摘要
本發明公開了具有感知控制功能的社區網絡系統，包括感知系統，包含各種感知設備；網關組件，用于對感知系統內的設備數據通信格式進行轉換；數據庫組件，用于存儲感知系統上傳的現場數據，為運營控制組件提供歷史數據獲取接口；運營控制組件，用于獲取數據庫組件中存儲的歷史數據，并通過網關組件向感知系統發出控制指令；注冊服務器，用于實現組件的注冊與查詢功能。本發明還提供了社區網絡系統的控制方法，通過感知系統監測社區環境溫度、溫度、光照等參數信息，用戶通過控制平臺發出控制指令可以執行相應操作，被控對象接收來自控制平臺的控制指令后進行響應，調節社區網絡內的各種耗能設施，進而達到綠色、節能的目的。
文檔編號H04L29/08GK102685168SQ20111006542
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月17日 優先權日2011年3月17日
發明者劉 東, 劉銘, 張軍, 步日欣, 江連山, 谷晨, 陳起 申請人:北京天地互連信息技術有限公司