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(多图) 数字城市控制与集成通信协议体系结构

来源:Control Engineering China?? 2006年01月28日 ?? 收藏0

?????? 1. 引言

?????? 数字城市的基本内涵是利用现代信息技术(包括电脑技术、通信与网络技术、多媒体技术和GIS/GPS/RS技术等)实现城市中各行业、各领域的信息化,并将城市中的众多信息孤岛连接起来形成一个整体。继而以数字城市为基础,逐步实现地域数字化,乃至全国的数字化。自上世纪末以来,数字城市已经被许多大中城市列为重点发展方向,逐步在世界范围内形成建设的高潮。

?????? 在数字城市的建设中,传统信息领域的技术及其应用已经比较成熟,一般都有较为全面系统的标准与规范。然而,作为数字城市中重要的建设基础与内容,控制与集成却还处于一种较为无序的状态,多种标准共存,没有统一的标准可遵循,系统之间的互联和互操作性很差,根本不能满足数字城市对信息化的要求,在数据信息的可得性方面存在着很多困难,更谈不上数据信息的可用性问题。

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p;以以太网和无线技术为代表的通信技术已经在工业控制、智能建筑等自动化系统中得到广泛的应用,可以说以太网+TCP(UDP)/IP已经成为“事实上”的工业标准。这解决了系统的互联和数据的可达性问题。在数字城市中,控制与集成有其自身的特殊性和行业应用背景,不能简单地将信息领域的标准与规范移植过来。因此,必须根据该领域的特征与具体应用相结合,制定该应用领域的通信协议标准规范,总结出该领域的基本特征、系统框架、模型和技术规范。

?????? 国家有关部门组织控制和系统集成标准起草,对数字城市、智能建筑中控制和系统集成的通信协议等进行标准规范建设。本文将提出控制和系统集成的通信协议的系统结构,从总体上给出该应用领域的系统框架与模型,是该标准规范的基础与核心部分。

?????? 2. 体系结构

?????? 2.1 标准范围
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?????? 在数字城市的控制与集成中,核心的基础设施是一些硬件设备及软件系统构成的信息站点(单元),它们是各控制管理系统的基本单元,也是信息数据的基本处理单元。每个信息站点一方面管理自己内部的各种硬件、软件和数据资源,同时为其它信息站点或用户提供各种类型的服务。因此,本标准是在国际互联网协议TCP/IP传输层以上规范信息站点中各种资源和服务的外部互操作特性,规范系统的应用通信协议,使之能够有序协调工作。在此体系结构中,主要包括信息站点模型,信息站点中的资源模型、通信模型、服务模型,以及分布式系统的模型。

????????? 标准范围
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?????? 2.2 站点模型

?????? 信息站点是实际系统中基本的组成单位,每个信息站点各自都是一个相对独立的系统。在硬件上对应于一定的设备,包含一些基本的物理模块,如传感器、控制器、执行器、网络接口等基本部件;在软件上,则包含一个能够独立自主地运行的应用系统。通常,信息站点的系统结构可以用图2来表示,主要可以分为六大部分。

?????? 1) 首先是基于IP网络的通信部分,主要负责与其它信息站点和控制系统进行交互通信,实现信息交流和系统控制。

?????? 2) 基于简单对象访问协议SOAP的消息传输、控制和访问部分,实现上层的服务与下层的网络通信的连接,使应用服务成为可能。

?????? 3) 服务接口部分,提供标准的应用服务接口,一方面信息站点的所有对外的功能服务都通过标准的服务接口来展现,另一方面,外界通过标准服务接口来访问和调用信息站点内部的功能,完成一定的任务。每个信息站点都提供几种基本的通用服务,包括读(Get)、写(Set)、通告(Notify)、添加(Add)、删除(Delete)等服务。外界对服务的访问是通过下层的SOAP来进行的,并将服务的结果通过SOAP反馈回去。而服务的具体执行过程则需要操作和利用信息站点内部所包含的资源对象。
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集成? 通信协议? 服务?

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