计算机信息传输与处理

1.3.4　计算机信息传输与处理

随着信息技术和世界网络经济的发展，计算机系统、网络技术、总线技术、现代通信技术，已经成为信息传输与处理的四大基础。广泛应用计算机信息传输与处理技术，完成机电控制、图像处理、信息交换等任务，是智能楼宇的一大特点。楼宇智能化各子系统以及它们的系统集成，普遍应用计算机调控与管理。信息化、数字化、网络化已经成为智能大厦、智能小区的重要标志。

1）网络技术

网络技术利用通信设备和通信线路，把地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互联起来，以完善的网络软件，其中包括网络通信协议、网络操作系统等，实现信息传递和资源共享。在楼宇智能化系统中，利用网络技术可以完成整个大楼、小区的机电设备监控、安防系统管理、办公自动化以及各系统的集成。计算机网络是一种计算机设备的互联集合体。

（1）计算机网络的功能

计算机网络的功能主要是“资源共享，信息交换”。资源共享包括硬件资源共享和软件资源共享，如联网计算机可以访问网上所有主机，访问主机中各种类型的数据库、图书、新闻、科技资料。网络具有很强的通信功能，可以互相交换信息，开展科学交流，进行网络计算。楼宇智能化的各个系统广泛应用计算机网络实行调控、监控、协调和管理，计算机网络已经成为所有智能化系统的神经脉络。网络遍大厦、网络遍小区，已是智能楼宇信息化、网络化的主要特征。

（2）计算机网络通信

在计算机网络上，通常连接了许多台计算机设备，这些计算机设备之间可以进行信息交换，这种信息交换又称为计算机通信。然而，一个网络中连接的设备品牌、型号都不尽相同，要把不同厂家、不同型号的计算机设备连接起来，就需要有一个国际性的标准。世界上著名的国际标准有国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互联模型（OSI）和美国电气与电子工程协会提出的IEEE802参考模型以及美国国防部高级研究计划局（DARPA）提出的TCP/IP体系结构。在这些标准中规定了网络协议，这是终端设备、计算机、网络处理机之间互相交换信息时要共同遵守的协议。如ISO/OSI模型有物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层七个功能层，考虑到这些内容读者在有关计算机课程中已经学过，这里只作简要提示。

在计算机网络中常配有服务器、客户计算机、介质连接器、网络适配器、集线器、收发器、中继器、调制解调器、网卡、网桥、网关、路由器、网络交换机、防火墙等设备和部件。

（3）计算机网络分类

计算机网络按覆盖范围的大小分有局域网（LAN）、广域网（WAN）和城域网（MAN）。在楼宇智能化系统中常用的网络拓扑结构有总线型、星形、环形、树形等多种形式。

2）总线技术

现场总线（Field Bus）是一种现场自动化设备直接互联的网络结构，它一改传统控制系统的结构形式，这种结构系统称为现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）。它取消了DCS系统中的DDC，把具有总线通信协议的芯片，直接植入现场自动化设备，由于这种芯片可以直接完成通信、测量、补偿、计算、报警、控制、执行等各项任务，因此，可用一对传输线把分散在大厦、小区各个角落、需要调控的设备、部件连接起来，实现全数字、串行双向通信。每块芯片都具有独立的调控能力，一块芯片的损坏不影响全局。由于实现了彻底的分散，带有统一芯片的设备可以“即插即用”，解决了兼容性、扩展性问题，实现了完全的“开放”；由于实现了全数字化，避免了模拟信号传输过程中的信号衰减、精度下降、干扰信号引入等问题，因而其系统的可靠性大为提高。

总线是网络中各种信号传输的总通道，包括数据信号、电源供电等。现场总线系统的接线十分简单，一对双绞线可以支持很多设备，当需要增加现场控制设备时，可就近连接在原有的双绞线上。

现场总线由于可靠、便捷，越来越被人们所重视，特别是在楼宇智能化应用方面掀起了一股现场总线的热潮。

智能楼宇常用的现场总线有Lonworks、BACnet、native BACnet、CAN、PROFIBUS等。