導(dǎo)語：如何才能寫好一篇通信標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

同傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)涵蓋的信息種類更加全面，其建設(shè)的目的為利用先進(jìn)的信息技術(shù)改變現(xiàn)有的不規(guī)范的能源利用體系，從而使電網(wǎng)體系的能源效率達(dá)到最大化。基于此，在了解智能電網(wǎng)通信要求的基礎(chǔ)上，積極探討和研究其通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，已成為電力領(lǐng)域和信息通信領(lǐng)域的關(guān)鍵工作。

一、智能電網(wǎng)的通信要求

智能電網(wǎng)的通信要求可從新標(biāo)準(zhǔn)的制定、既有通信標(biāo)準(zhǔn)的修改和加大通信標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度三方面進(jìn)行考慮。首先，相較于傳統(tǒng)形式下的電網(wǎng)，智能電網(wǎng)涉及的信息種類也大幅增加，其建設(shè)的諸多內(nèi)容均是當(dāng)前通信標(biāo)準(zhǔn)所未提及的，例如，加強(qiáng)充電站的建設(shè)以滿足電動(dòng)汽車的使用需求，推動(dòng)電力能源的廣泛應(yīng)用；智能家居安防系統(tǒng)的建設(shè)以滿足家庭環(huán)境的安全需求等。因此，有必要也必須針對(duì)當(dāng)前智能電網(wǎng)的構(gòu)建需求，制定新的通信標(biāo)準(zhǔn)[1]。其次，加大對(duì)現(xiàn)有通信標(biāo)準(zhǔn)的修訂力度，進(jìn)而使其能夠較好地滿足智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的新需求，促進(jìn)新舊通信標(biāo)準(zhǔn)的相互協(xié)調(diào)。最后，對(duì)于已經(jīng)制定和頒布的國家智能電網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)，各相關(guān)部門需要積極采用，盡可能地避免私有通信協(xié)議在智能電網(wǎng)通信中的應(yīng)用，以免對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)和電網(wǎng)系統(tǒng)安全帶來不利影響。

二、構(gòu)建智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)建議

2.1構(gòu)建原則

智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建原則主要包括以下幾方面：首先，需要以既有通信標(biāo)準(zhǔn)作為新通信標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的基礎(chǔ)。對(duì)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析可知，其大都經(jīng)過了長期的開發(fā)和驗(yàn)證，且在各項(xiàng)工程實(shí)踐中的應(yīng)用也較為成熟。為進(jìn)一步改變現(xiàn)有能源利用體系，可將可再生能源接入到電動(dòng)汽車以及智能家居和電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，從而使智能電網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域得到良好拓展，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)通信內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)信息的保護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)通信的安全[2]。

2.2構(gòu)建方案

2.2.1發(fā)電環(huán)節(jié)方案智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)電環(huán)節(jié)的構(gòu)建方案可從分布式能源和水電廠監(jiān)控兩方面進(jìn)行考慮。在分布式能源方面，可選取IEC61850-7-420作為其通信標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)分布式能源對(duì)象模型進(jìn)行分枝可知，其主要包括了原動(dòng)機(jī)與儲(chǔ)能設(shè)備兩類結(jié)構(gòu)設(shè)備，其中，原動(dòng)機(jī)類設(shè)備主要包括了光伏系統(tǒng)、燃料電池以及風(fēng)力、柴油發(fā)電機(jī)和微渦輪等；而儲(chǔ)能設(shè)備則主要有電池、抽水、飛輪以及超導(dǎo)磁能量儲(chǔ)能等。之所以選擇IEC61850-7-420作為分布式能源的通信標(biāo)準(zhǔn)主要是因?yàn)槠溽槍?duì)分布式能源的各類設(shè)備定義了多種數(shù)據(jù)模型，例如，光伏、電池、熱電混合等各類邏輯節(jié)點(diǎn)[3]。基于此，IEC61850-7-420分布式能源通信標(biāo)準(zhǔn)便可在對(duì)分布式能源通信進(jìn)行合理規(guī)范的同時(shí)，提高各類設(shè)備的通信效率。在水電廠監(jiān)控系統(tǒng)方面，選取IEC61850-7-410作為其通信標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)水電廠自身的電氣功能以及設(shè)備的機(jī)械功能進(jìn)行了定義，而且還針對(duì)各類監(jiān)控設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備的水電功能與傳感器做出了明確定義，故可以較好的滿足水電廠監(jiān)控設(shè)備的各類需求，確保水電廠得以正常、安全運(yùn)轉(zhuǎn)。2.2.2變電站環(huán)節(jié)方案智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在變電站環(huán)節(jié)的構(gòu)建方案。在變電站自動(dòng)化方面，可選取IEC61850僅需作為其自動(dòng)化系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，此通信標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變電站的數(shù)據(jù)模型以及工程、設(shè)備配置和通信服務(wù)均做出了明確定義，且能夠?qū)Σ煌瑥S家所生產(chǎn)的設(shè)備協(xié)調(diào)操作予以良好的支持。在配電方面，對(duì)既有的配電自動(dòng)化通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61334進(jìn)行分析可知，其雖然能夠?qū)﹄娏d波技術(shù)予以良好支持，但由于電力載波技術(shù)本身的集約化發(fā)展，IEC通信標(biāo)準(zhǔn)以難以對(duì)當(dāng)前電力載波技術(shù)予以良好的支持。因此，選取具有較多工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的IEC61850作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的主要通信標(biāo)準(zhǔn)，以確保電力載波技術(shù)能夠得到良好應(yīng)用。

三、結(jié)論

篇2

【論文摘要】：在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。

在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價(jià)、近距離、無線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案，主要應(yīng)用于近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，也有用于近距離無線網(wǎng)絡(luò)接入。從早期的IRDA規(guī)范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進(jìn)行通訊，由于它的波長較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無線通訊的場(chǎng)合，進(jìn)行"點(diǎn)對(duì)點(diǎn)"的直線數(shù)據(jù)傳輸，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。

1. 紅外通信的基本原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（PPM）兩種方法。

簡而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2. 紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn)

紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持：

⑴ 通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā);

⑵ 主要是用來取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接；

⑶ 新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；

⑷ 小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)；

⑸ 傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。

3. 紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途

紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中：

⑴ 筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦；

⑵ 打印機(jī)、鍵盤鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備；

⑶ 電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)；

⑷ 數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表；

⑸ 工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備；

⑹ 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器。

4. 紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn)

⑴ 通訊距離短，通訊過程中不能移動(dòng)，遇障礙物通訊中斷;

⑵ 目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（115.2kbit/s）;

⑶ 紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴(kuò)展性差。

5. 紅外通信技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的沖擊

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計(jì)，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，惠普移動(dòng)計(jì)算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計(jì)算機(jī)和手持式計(jì)算機(jī)的用戶，可以把計(jì)算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計(jì)師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計(jì)算機(jī)之間的文件交換；在計(jì)算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備。

6. 紅外通信技術(shù)開辟數(shù)據(jù)通信的未來

目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個(gè)人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計(jì)算機(jī)和打印機(jī)已推向市場(chǎng)，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計(jì)算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機(jī)有一個(gè)任選的擴(kuò)展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對(duì)無線PCS系統(tǒng)的連接；擴(kuò)展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間容易實(shí)現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實(shí)現(xiàn)的， 所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機(jī)上使用， 包括各種新潮筆記本計(jì)算機(jī)以及手持式計(jì)算機(jī)，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計(jì)算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行所需電壓的手持式計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在也能以無線方式進(jìn)行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者還在設(shè)想在機(jī)場(chǎng)和飯店等地點(diǎn)使用步行傳真機(jī)和打印機(jī)，在這些地方，掌上計(jì)算機(jī)用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機(jī)) 也可以采用紅外接口裝置。

預(yù)計(jì)在不久的將來，紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機(jī)、付費(fèi)電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計(jì)算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強(qiáng)，故國外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對(duì)未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

參考文獻(xiàn)

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[2] 曾慶立. 遠(yuǎn)距離紅外通訊接口的硬件設(shè)計(jì)與使用[J]. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2001， 4.

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(網(wǎng)經(jīng)社訊)中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）正式《云化虛擬現(xiàn)實(shí)總體技術(shù)研究白皮書》，首次全面闡述了云化虛擬現(xiàn)實(shí)（Cloud Virtual Reality， Cloud VR）技術(shù)體系。該白皮書作為CCSA在虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作的關(guān)鍵成果，由中國信息通信研究院（簡稱信通院）與華為牽頭、多家產(chǎn)業(yè)界伙伴共同參與撰寫，旨在為Cloud VR行業(yè)的研究與落地、創(chuàng)新與發(fā)展，以及產(chǎn)業(yè)伙伴間的互聯(lián)互通提供技術(shù)參考與支撐，將切實(shí)推動(dòng)我國虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

Cloud VR將內(nèi)容上云、渲染上云，憑借降低消費(fèi)成本、提升用戶體驗(yàn)、普及商業(yè)場(chǎng)景和保護(hù)內(nèi)容版權(quán)等顯著優(yōu)勢(shì)，成為VR產(chǎn)業(yè)自主選擇的規(guī)模化發(fā)展之路。 “虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)正處在發(fā)展初期階段，全球范圍內(nèi)仍缺少能夠引領(lǐng)行業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。我們要匯聚全產(chǎn)業(yè)鏈的集體智慧，同時(shí)與各垂直行業(yè)深入探討，共同制定云化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系，為產(chǎn)業(yè)技術(shù)演進(jìn)指明方向。”中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)副理事長代曉慧說道。

此次，《云化虛擬現(xiàn)實(shí)總體技術(shù)研究白皮書》的，將成為Cloud VR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中的重要里程碑。該白皮書首次定義了Cloud VR總體技術(shù)架構(gòu)，明確了云端業(yè)務(wù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、終端三大層次的詳細(xì)分工及協(xié)同方式；詳細(xì)梳理了Cloud VR總體關(guān)鍵技術(shù)，包括視頻傳輸方案和實(shí)時(shí)云渲染方案等，奠定了云、管、端技術(shù)規(guī)范化的基礎(chǔ)。白皮書以體驗(yàn)提升為主線，詳細(xì)分析Cloud VR業(yè)務(wù)對(duì)云、管、端的技術(shù)需求，并提供了整體技術(shù)解決方案，可有效支撐Cloud VR業(yè)務(wù)的部署落地。同時(shí)跟蹤和研究了國內(nèi)外VR技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，給出Cloud VR各關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展預(yù)判，對(duì)我國Cloud VR產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展提出價(jià)值建議。

《云化虛擬現(xiàn)實(shí)總體技術(shù)研究白皮書》的有助于將VR產(chǎn)業(yè)中的一座座孤島形成有規(guī)范、有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)鏈。華為VR OpenLab產(chǎn)業(yè)合作計(jì)劃成立一年以來，一直致力于推進(jìn)Cloud VR規(guī)模商用與產(chǎn)業(yè)繁榮，已經(jīng)在核心技術(shù)、解決方案、商業(yè)場(chǎng)景、商業(yè)模式等領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，后續(xù)將繼續(xù)努力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，開拓一個(gè)集約運(yùn)營、規(guī)模發(fā)展的Cloud VR時(shí)代。

（來源：CCSA 編選：電子商務(wù)研究中心）

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為了解決各種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連的問題，IEEE推出了IEEE802.11無線協(xié)議標(biāo)注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。最開始推出的是802.11b，它的傳輸速度為11MB／s，因?yàn)樗倪B接速度比較低，隨后推出了802.11a標(biāo)準(zhǔn)，它的連接速度可達(dá)54MB／s。但由于兩者不互相兼容，致使一些早已購買802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在新的802.11a網(wǎng)絡(luò)中不能用，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標(biāo)準(zhǔn)且與802.11a速率上兼容的802.11g標(biāo)準(zhǔn)，這樣通過802.11g，原有的802.11b和802.11a兩種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備就可以在同一網(wǎng)絡(luò)中使用。

IEEE802.11g比現(xiàn)在通用的802.11b速度要快出5倍，并且與802.11完全兼容，在選購設(shè)備時(shí)建議弄清是否支持該協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

最新推出的802.11n標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率增加至108Mbps以上，最高速率可達(dá)320Mbps 。802.11n協(xié)議為雙頻工作模式(包含2.4GHz和5GHz兩個(gè)工作頻段)。這樣11n保障了與以往的802.11a b、g標(biāo)準(zhǔn)兼容。

802.11i是無線局域網(wǎng)的重要標(biāo)準(zhǔn)，也稱為Wi-Fi保護(hù)訪問，它是一個(gè)存取與傳輸安全機(jī)制，由于在此標(biāo)準(zhǔn)未定案前，WI-FI聯(lián)盟已經(jīng)先行暫代地提出比WEP（Wired Equivalent Privacy）更高防護(hù)力的WPA（WI-FI Protected Access）,因此802.11i也被稱為WPA2。WPA使用當(dāng)時(shí)密鑰集成協(xié)議進(jìn)行加密，其運(yùn)算法則與WEP一樣，但創(chuàng)建密鑰的方法不同。

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關(guān)鍵詞：工業(yè)級(jí)以太網(wǎng) 現(xiàn)場(chǎng)總線 環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）主要用于對(duì)地鐵各車站、區(qū)間的機(jī)電設(shè)備（包括通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、給排水設(shè)備、照明設(shè)備、自動(dòng)扶梯、電梯等）進(jìn)行集中監(jiān)控和管理，達(dá)到滿足環(huán)境調(diào)控和節(jié)能控制的目的；當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，BAS根據(jù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）的聯(lián)動(dòng)指令將各機(jī)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為緊急運(yùn)行模式，從而幫助人員疏散和進(jìn)行滅火工作。

一、地鐵BAS總體構(gòu)成

為適應(yīng)地鐵的實(shí)際運(yùn)營需求，BAS一般采用兩級(jí)管理、三級(jí)控制的總體架構(gòu)，即控制中心、車站（車輛段、停車場(chǎng)）兩級(jí)管理，控制中心、車站（車輛段、停車場(chǎng)）、就地級(jí)三級(jí)控制模式。

隨著地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生和快速發(fā)展，除少數(shù)城市外，地鐵車站BAS一般不再單獨(dú)設(shè)置，而是集成至綜合監(jiān)控系統(tǒng)。中央級(jí)、車站級(jí)、主干網(wǎng)、維修管理系統(tǒng)的設(shè)備及功能均由綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。

系統(tǒng)構(gòu)成方案如下圖所示：

因此，BAS的設(shè)置重點(diǎn)主要在于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)，而現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)方案又是BAS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)置的重要內(nèi)容，鑒于此，本文對(duì)BAS現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)方式及發(fā)展趨勢(shì)做出如下探討。

二、地鐵BAS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)組網(wǎng)方案

1、地鐵BAS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備設(shè)置

地鐵車站一般分為地面車站和地下車站兩種類型，其現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備設(shè)置如下：

地鐵車站風(fēng)、水、電等機(jī)電設(shè)備集中分布在車站兩端，因而，作為上述對(duì)象的監(jiān)控裝置，BAS一般在兩端環(huán)控電控室各設(shè)置一套冗余PLC控制器，在監(jiān)控對(duì)象附近設(shè)置模塊箱，內(nèi)置遠(yuǎn)程I/O、通信轉(zhuǎn)換等設(shè)備。監(jiān)控信息通過遠(yuǎn)程I/O、通信轉(zhuǎn)換模塊等設(shè)備上傳至冗余PLC，并最終匯聚至車站控制室一端冗余PLC，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)車站機(jī)電設(shè)施的集中監(jiān)控。

2、地鐵車站BAS現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)方案

地鐵車站BAS現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)主要用于連接冗余PLC與遠(yuǎn)程I/O、接口模塊，進(jìn)而完成監(jiān)控信息的采集和控制命令下發(fā)，由此，現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的形式結(jié)構(gòu)、通信標(biāo)準(zhǔn)、傳輸速率必須適應(yīng)這一功能需求。目前，國內(nèi)地鐵車站BAS現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)主要有如下三種方案：

（1）冗余總線網(wǎng)絡(luò)方案

車站兩端冗余PLC之間，PLC與遠(yuǎn)程I/O、接口模塊之間均采用冗余現(xiàn)場(chǎng)總線連接，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

圖示：冗余總線網(wǎng)絡(luò)方案示意圖

冗余總線組網(wǎng)方案結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)可靠性高，應(yīng)用成熟，在全國各地廣泛應(yīng)用，但同時(shí)，本方案存在如下兩個(gè)問題：

通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

由于通信網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線，其標(biāo)準(zhǔn)性化低，兩廠商之間設(shè)備共用困難。

通信速率較低

受總線協(xié)議的限制，本方案通信傳輸速率一般在19.6k~5M之間。對(duì)于車站兩端PLC之間的數(shù)據(jù)傳輸，低速率會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)性。

（2）全以太網(wǎng)方案

車站兩端冗余PLC之間以及PLC與遠(yuǎn)程I/O、接口模塊之間均采用環(huán)形以太網(wǎng)連接，并采用光纖作為傳輸介質(zhì)，系統(tǒng)具體構(gòu)成如下圖所示。

圖示：全以太網(wǎng)方案

本方案采用工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)作為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)，傳輸介質(zhì)采用光纜，其優(yōu)點(diǎn)是通信距離長，數(shù)據(jù)傳輸速率高（10M/100M），且以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化是無可比擬，該網(wǎng)絡(luò)形式是未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。但是在目前情況下，很多供貨商提供的遠(yuǎn)程I/O和接口模塊需要增加交換機(jī)或交換模塊才能接入以太網(wǎng)絡(luò)，增加了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和設(shè)備投資。

（3）以太網(wǎng)+現(xiàn)場(chǎng)總線方案

車站兩端冗余PLC之間采用環(huán)形以太網(wǎng)連接，并采用光纖作為傳輸介質(zhì)；PLC與遠(yuǎn)程I/O之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線連接，系統(tǒng)具體構(gòu)成如下圖所示。

.圖示：以太網(wǎng)+現(xiàn)場(chǎng)總線方案

本方案的結(jié)構(gòu)形式充分適應(yīng)了地下車站BAS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備的設(shè)置特點(diǎn)。車站兩端PLC之間數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)量較大，因此采用光纖環(huán)形以太網(wǎng)，不但提高了數(shù)據(jù)傳輸速率，也利用光傳輸保證了通信可靠性；車站PLC與遠(yuǎn)程I/O、接口模塊之間數(shù)據(jù)傳輸量小，接入點(diǎn)多，采用現(xiàn)場(chǎng)總線避免了增加以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線的轉(zhuǎn)換，降低了設(shè)備投資和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

本方案也的不足之處是通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要設(shè)置交換機(jī)或交換模塊設(shè)備，投資較現(xiàn)場(chǎng)總線方案大。

三、網(wǎng)絡(luò)方案的選擇

地鐵車站通信網(wǎng)絡(luò)的功能需求是：車站兩端PLC之間傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)傳輸量大，需要有快速、安全、可靠的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)；車站PLC與遠(yuǎn)程I/O、接口模塊之間傳輸距離相對(duì)較短，但由于設(shè)備多、靠近前端現(xiàn)場(chǎng)，需要有較高的安全、可靠性和方便接入。

對(duì)于方案一，由于目前遠(yuǎn)程I/O、接口模塊多提供不同的現(xiàn)場(chǎng)總線接口，因此可以很好的解決底層網(wǎng)絡(luò)接入，對(duì)于上層網(wǎng)絡(luò)，因部分總線通信速率過低，因此不適合。在目前現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信接口條件下，采用本方案可行，且有著一定的優(yōu)勢(shì)，但是必須嚴(yán)格控制總線標(biāo)準(zhǔn)及其通信速率。

對(duì)于方案二，由于以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化及其較好的通信速率，對(duì)于PLC之間的網(wǎng)絡(luò)通信非常適合，但是由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不能直接提供以太網(wǎng)接口的情況較多，因此還需要增加交換機(jī)或交換模塊，增加了設(shè)備投資。在目前情況下，采用本方案可行，但是投資會(huì)有所增加。

對(duì)于方案三，其結(jié)合了方案一、二的優(yōu)勢(shì)，在PLC之間采用工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，以提高傳輸速度，而底層仍采用現(xiàn)場(chǎng)總線，避免過多的中間轉(zhuǎn)換和交換機(jī)設(shè)備投資，但是本方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程投資較高。在目前情況下，采用本方案可行，但是網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，不利于維護(hù)管理。

總之，上述三種方案均在地鐵有過較成熟應(yīng)用，均為可行方案，具體應(yīng)用還需結(jié)合設(shè)備招標(biāo)統(tǒng)籌考慮。

四、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和以太網(wǎng)在工業(yè)環(huán)境中的廣泛應(yīng)用，BAS的眾多供貨商都在積極開發(fā)具備以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品設(shè)備。未來，以太網(wǎng)憑借其優(yōu)異的標(biāo)準(zhǔn)化和高速通信速率，必將成為工業(yè)環(huán)境中的重要網(wǎng)絡(luò)形式。反觀現(xiàn)場(chǎng)總線，因廠商各自的利益和初始發(fā)展的無序，其標(biāo)準(zhǔn)化工作最終告以失敗。由此，我們可以預(yù)見，未來地鐵BAS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)必將以工業(yè)以太網(wǎng)作為主要網(wǎng)絡(luò)形式，從而提高網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)時(shí)性。

參考文獻(xiàn)

篇6

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能家居 標(biāo)準(zhǔn)化 無線通信技術(shù)

1 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

我國政府對(duì)智能家居產(chǎn)業(yè)的重視程度逐步提高,工業(yè)和信息化部、發(fā)展和改革委員會(huì)、科技部已將家庭網(wǎng)絡(luò)列為未來中國高新技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的重點(diǎn)方向之一。而早在政策升溫之前,國內(nèi)一些有產(chǎn)業(yè)前瞻性的企業(yè)已經(jīng)在家庭網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)等方面加大了投入力度,力圖在產(chǎn)業(yè)規(guī)?；罢碱I(lǐng)市場(chǎng)先機(jī)。智能家居關(guān)聯(lián)的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)眾多,而統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系可以理順關(guān)系,為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供規(guī)范和引導(dǎo),利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的互操作和產(chǎn)業(yè)規(guī)?；＝?jīng)過幾年的發(fā)展,中國已經(jīng)在電子、通信、建筑業(yè)、家電等幾個(gè)領(lǐng)域出臺(tái)了首批結(jié)合中國產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、針對(duì)中國市場(chǎng)需求的智能家居標(biāo)準(zhǔn)。

(1)電子信息領(lǐng)域

智能家居是傳統(tǒng)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力之一,它的應(yīng)用推廣是產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代的一個(gè)環(huán)節(jié)。因此,原國家信息產(chǎn)業(yè)部(現(xiàn)國家工業(yè)和信息化部)在家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域首當(dāng)其沖,先后組建了“信息產(chǎn)業(yè)部家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組”和“資源共享、協(xié)同服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)工作組(IGRS)”等兩個(gè)部直屬標(biāo)準(zhǔn)工作組,并成立了“數(shù)字電視接收設(shè)備與家庭網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)”工作組,該工作組以海爾集團(tuán)為組長單位,其目的是制定家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn),共同開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。2004年7月26日,海爾集團(tuán)聯(lián)合其他六家致力于中國家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)發(fā)起組建了“e家佳聯(lián)盟”。這些組織聯(lián)盟單位在消費(fèi)電子和信息設(shè)備同時(shí)開展技術(shù)攻關(guān)與標(biāo)準(zhǔn)研究,并于2005年了“信息產(chǎn)業(yè)部家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組” 、“資源共享、協(xié)同服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)工作組(IGRS)”、“e家佳聯(lián)盟”提出的標(biāo)準(zhǔn),列舉如下:

SJ/T11311-2005 《信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù) 第4部分:設(shè)備驗(yàn)證》;

SJ/T11313-2005 《家庭主網(wǎng)接口一致性測(cè)試規(guī)范》;

SJ/T11315-2005 《家庭控制子網(wǎng)接口一致性測(cè)試規(guī)范》;

SJ/T11316-2005 《家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及參考模型》。

基于上述標(biāo)準(zhǔn),中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所積極組織相關(guān)國內(nèi)企業(yè)在IEC/TC100提交了家庭多媒體網(wǎng)關(guān)規(guī)范(現(xiàn)已進(jìn)入CD階段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了閃聯(lián)系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)已進(jìn)入FCD或CD階段)。

國內(nèi)企業(yè)力圖通過國際標(biāo)準(zhǔn)化的方式,實(shí)現(xiàn)中國自主技術(shù)的國際化,爭奪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制高點(diǎn),同時(shí)為自主標(biāo)準(zhǔn)與國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的兼容和融合提供可操作的平臺(tái)。

(2)通信領(lǐng)域

在電信業(yè),智能家居可作為電信網(wǎng)絡(luò)的延伸,將高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)引入家庭內(nèi)部,構(gòu)建服務(wù)于電信業(yè)務(wù)的終端網(wǎng)絡(luò),有利于豐富電信業(yè)務(wù)模式,帶來更多的商業(yè)利潤,因此它被電信業(yè)當(dāng)作未來發(fā)展的重點(diǎn)業(yè)務(wù)之一。

2005年,中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組建了家庭網(wǎng)絡(luò)特別工作組,研究基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。原信息產(chǎn)業(yè)部于2006年頒布了首批2個(gè)標(biāo)準(zhǔn):

YD/T 1449.1-2006 《基于公用電信網(wǎng)的寬帶客戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求 第1部分:網(wǎng)關(guān)》;

YD/T 1448-2006 《基于公用電信網(wǎng)的寬帶客戶網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求》。

上述2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)初步解決了家庭網(wǎng)絡(luò)的電信網(wǎng)關(guān)與電信網(wǎng)絡(luò)的銜接問題。

隨著3G的開展,與第三代通信網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的IPv6也成為推動(dòng)智能家居發(fā)展的重要標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,目前,中國IPv6標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)啟動(dòng)。首批列入標(biāo)準(zhǔn)制定的內(nèi)容包括IPv6基本協(xié)議、IPv6網(wǎng)絡(luò)總體要求、鄰居發(fā)現(xiàn)、無狀態(tài)地址配置、移動(dòng)IPv6、路由協(xié)議OSPF和BGP4等。以后將分批陸續(xù)制定相關(guān)的中國IPv6標(biāo)準(zhǔn)。3GPP已與IETF合作制定出與IPv6相關(guān)的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。中國作為3GPP的主要參加方之一,正提出與輕量級(jí)IPv6相關(guān)的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。

(3)建筑與社區(qū)信息化領(lǐng)域

據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)要求,2003年,國家建設(shè)部牽頭成立了《建筑及住宅社區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》國家標(biāo)準(zhǔn)編制委員會(huì),負(fù)責(zé)起草用于社區(qū)物業(yè)管理、建筑與家庭的安防、報(bào)警、三表等系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2006年頒布了由國家建設(shè)部制定的《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用》系列國家標(biāo)準(zhǔn),包括四個(gè)子標(biāo)準(zhǔn):

GB/T 20299.1-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第1部分:系統(tǒng)通用要求》

GB/T 20299.2-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第2部分:檢測(cè)驗(yàn)收》

GB/T 20299.3-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第3部分:物業(yè)管理》

GB/T 20299.4-2006《建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用第4部分:控制網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議應(yīng)用要求》

2008年4月,全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC426)”獲得國家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的正式批復(fù)(國標(biāo)委綜合【2008】108號(hào))。其工作領(lǐng)域與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC205 WG3建筑物環(huán)境設(shè)計(jì)技術(shù)委員會(huì)建筑物控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作組相關(guān)聯(lián),主要負(fù)責(zé)全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)工作,包括智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)制修訂,相關(guān)產(chǎn)品檢測(cè)、認(rèn)證等。2009年6月6日技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC426)正式成立,并在京召開了成立暨第一次工作會(huì)議。技術(shù)委員會(huì)主要負(fù)責(zé)智能建筑物數(shù)字化系統(tǒng)領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。

(4)家電行業(yè)

家電產(chǎn)業(yè)特別是傳統(tǒng)白色家電行業(yè)對(duì)于家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同樣存在自身需求。為了能夠?qū)⑼ㄐ朋w制落實(shí)到家電終端,在中國家用電器研究院于2006年成立了標(biāo)準(zhǔn)工作組,負(fù)責(zé)起草用于白色家電的網(wǎng)絡(luò)家電控制規(guī)范。

國家發(fā)展和改革委員會(huì)于2006年頒布了由中國家用電器研究院制定的QB/T2836-2006《網(wǎng)絡(luò)家電通用要求》。該標(biāo)準(zhǔn)解決了白色消費(fèi)電子產(chǎn)品中的網(wǎng)絡(luò)家電終端產(chǎn)品內(nèi)部與家庭網(wǎng)絡(luò)接口的技術(shù)要求,其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也部分支持了信息產(chǎn)業(yè)部頒布的家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(5)中國家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的未來走向

從已頒布的標(biāo)準(zhǔn)來看,中國電子信息產(chǎn)業(yè)在家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中一直是一支重要的主導(dǎo)力量,電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度和活躍性使之有可能影響中國家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。通過幾年的推進(jìn),在完善已有技術(shù)體系的基礎(chǔ)上,電子信息領(lǐng)域率先提出了國家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃,力圖促進(jìn)在更多的行業(yè)使用已有技術(shù)體制,推動(dòng)多行業(yè)共進(jìn)的局面。2007年12月,國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)了由“信息產(chǎn)業(yè)部家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組”和“資源共享、協(xié)同服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)工作組(IGRS)”骨干單位提出國家標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)計(jì)劃共19項(xiàng)(略)。

因電信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備、協(xié)議還需要不斷完善,尤其是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給智能家居帶來新的內(nèi)容,因此近期基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居還需要進(jìn)一步開展標(biāo)準(zhǔn)化工作。

2 國外標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

智能家居的國際標(biāo)準(zhǔn)還缺乏完整的體系,而且智能家居的不同環(huán)節(jié)都有多種標(biāo)準(zhǔn)共存,如家庭網(wǎng)絡(luò)、綜合布線、通信技術(shù)等方面都存在此類現(xiàn)象。

(1)家庭網(wǎng)絡(luò)

關(guān)于智能家居的國際標(biāo)準(zhǔn),目前主要集中在家庭網(wǎng)絡(luò)方面,家庭網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)目前是多種并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等協(xié)議。各家標(biāo)準(zhǔn)還存在需統(tǒng)一的問題。

1998年5月,松下、索尼、夏普、東芝以及飛利浦等8家公司成立標(biāo)準(zhǔn)制訂團(tuán)體HAVi推動(dòng)協(xié)議會(huì),將電視機(jī)、錄像機(jī)以及大容量硬盤等視聽家電通過IEEE1394接駁到網(wǎng)絡(luò)上,并通過各個(gè)家電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作以及收發(fā)動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的技術(shù),2000年1月份公布了該標(biāo)準(zhǔn)的正式版本1.0。

HomePlug是美國家庭插電聯(lián)盟(HomePlug Powerline Alliance)的電線通訊標(biāo)準(zhǔn)接口之一,該標(biāo)準(zhǔn)由近50家公司共同制定,現(xiàn)時(shí)版本為1.0,其技術(shù)規(guī)格可把多組設(shè)備透過供應(yīng)電源的電線互相聯(lián)系,而經(jīng)HomePlug認(rèn)證的產(chǎn)品可應(yīng)用在個(gè)人電腦或支援以太網(wǎng)、USB及802.11的設(shè)備。

HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭電話線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟的簡稱,該聯(lián)盟是一個(gè)非盈利性組織,致力于協(xié)調(diào)采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一電話線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該聯(lián)盟在1998由11個(gè)公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多個(gè)公司加入,涉及的領(lǐng)域包括:網(wǎng)絡(luò)、電信、電腦硬件及其他電子工業(yè)。HomePNA接入方式是眾多家庭網(wǎng)絡(luò)接入方式競爭方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被國際電聯(lián)(ITU-T)接受成為國際標(biāo)準(zhǔn)(G.9954)。

(2)綜合布線及總線技術(shù)

智能家居還涉及到綜合布線等技術(shù)內(nèi)容,在綜合布線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,ITU了G.hn通用標(biāo)準(zhǔn),涵蓋家庭電力線網(wǎng)絡(luò)、電話線和同軸電纜等基礎(chǔ)設(shè)施。此標(biāo)準(zhǔn)將允許每秒1GB的速度。而同軸電纜多媒體聯(lián)盟(MoCA)和HomePlug電力線聯(lián)盟也提出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),目前在此層面上的標(biāo)準(zhǔn)還缺乏統(tǒng)一。

現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)是智能家居中控制技術(shù)的重要應(yīng)用,具有數(shù)字處理和雙向高速通訊的能力,分散控制,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大且具有高度的穩(wěn)定性。目前世界上現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)有200多個(gè),有很多應(yīng)用于建筑物的總線技術(shù),它們中大多數(shù)是某個(gè)具體應(yīng)用的解決方案。當(dāng)前國際上具有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品有FF總線、PROFI 總線、LON總線、BAC net、CAN 總線、INTER 總線和CC Link總線等。在智能家居領(lǐng)域常見的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks為80年代美國Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark協(xié)會(huì)的推動(dòng),由于其技術(shù)的先進(jìn)性獲得廣泛支持,LonWorks總線已成為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。

(3)無線通信技術(shù)

智能家居環(huán)境下,涉及到無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)家居各個(gè)元素之間的互聯(lián)及互通,目前適于智能家居的技術(shù)主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多種方案。

802.11b技術(shù),是IEEE的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),目前802.11b、g標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完善,802.11n和UWB標(biāo)準(zhǔn)正在審定中。WLAN以其移動(dòng)性和便捷性受到各方的青睞,尤其是基于OFMA和MIMO技術(shù)的802.11n的出現(xiàn)使之成為大眾所期望的終極互聯(lián)技術(shù)。經(jīng)過多年的技術(shù)討論,802.11n的draft4.0已經(jīng)通過,困擾11n的標(biāo)準(zhǔn)問題和互通問題也有望得到徹底解決。802.11n技術(shù)能帶來高達(dá)600Mbps的理論帶寬以及更高的無線覆蓋能力,使得無線承載多媒體應(yīng)用,尤其是視頻媒體成為可能。當(dāng)然作為一種無線技術(shù),在家庭應(yīng)用時(shí)受限于功率以及家庭建筑的影響,仍然不可避免地存在覆蓋問題以及在傳輸質(zhì)量上無法達(dá)到有線傳輸?shù)男Ч葐栴}。

藍(lán)牙技術(shù)是一種廉價(jià)的、低功能的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),用戶可以控制10m之內(nèi)的藍(lán)牙設(shè)備。工作在2.4GHz頻段,數(shù)據(jù)速率為1Mbps。

HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會(huì)于1997年成立的,其主要工作任務(wù)是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。它推出HomeRF的標(biāo)準(zhǔn)集成了語音和數(shù)據(jù)傳送技術(shù),工作頻段為10GHz,數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術(shù)。HomeRF是對(duì)現(xiàn)有無線通信標(biāo)準(zhǔn)的綜合和改進(jìn):當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),采用IEEE 802.11規(guī)范中的TCP/IP傳輸協(xié)議;當(dāng)進(jìn)行語音通信時(shí),則采用數(shù)字增強(qiáng)型無繩通信標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)與802.11b不兼容,占據(jù)了與802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz頻率段,應(yīng)用范圍主要是在家庭網(wǎng)絡(luò)中使用。

M2M是智能家居結(jié)合移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的無線通信技術(shù),越來越受到電信運(yùn)營商的重視,3GPP在M2M標(biāo)準(zhǔn)制定方面已經(jīng)開展了大量工作,3GPP SA1工作組在2005年9月開始就針對(duì)M2M進(jìn)行了研究,到2007年底完成了研究報(bào)告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月開始了TS階段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作組在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC應(yīng)用遠(yuǎn)程管理的安全問題,包括分析安全威脅以及定義安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要從整體架構(gòu)方面開展包括SG13的USN網(wǎng)絡(luò)的需求和架構(gòu)設(shè)計(jì),ETSI M2M TC的M2M需求和功能架構(gòu)以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究報(bào)告的研究。

(4)智能建筑及多媒體

在智能建筑領(lǐng)域?qū)ｉT針對(duì)智能建筑的總線和通信協(xié)議,主要有美國的BACnet和CEBus、歐洲的EIB等。樓宇自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議BACnet由美國供熱、制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)組織的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目委員會(huì)于1995年6月正式通過制定。標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成為美國國家標(biāo)準(zhǔn),并得到歐盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的承認(rèn),成為歐盟標(biāo)準(zhǔn)草案。2000年1月ISO/TC205委員會(huì)的15個(gè)國家(中國、法國、日本、英國、美國等)的代表一致通過決議,將BACnet作為“委員會(huì)草案”進(jìn)行廣泛評(píng)議,適當(dāng)修改后列為“國際標(biāo)準(zhǔn)化草案”,最后成為國際標(biāo)準(zhǔn)。

國際電工委員會(huì)音頻、視頻、多媒體系統(tǒng)和設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)(IEC/TC100)與ITU等國際組織和廠商進(jìn)行聯(lián)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的內(nèi)容管理與維護(hù)、終端側(cè)的機(jī)頂盒(或多媒體終端)軟硬件設(shè)計(jì)、接口、人機(jī)交互界面等開展合作,IEC/TC100針對(duì)網(wǎng)絡(luò)多媒體的標(biāo)準(zhǔn)化工作也在穩(wěn)步推進(jìn)。IEC/TC100的TA11(多媒體信息質(zhì)量,Quality of Multimedia Information)已開展PWI61966第十部分網(wǎng)絡(luò)彩色圖像質(zhì)量評(píng)估和第11部分網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)估等標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒體國際標(biāo)準(zhǔn)中具有較大的影響力。

3 標(biāo)準(zhǔn)化小結(jié)及發(fā)展建議

物聯(lián)網(wǎng)作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要部分,智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用得到政府的支持,由于智能家居和物聯(lián)網(wǎng)涉及的行業(yè)較為廣泛,各行業(yè)之間、用戶之間有較強(qiáng)的相對(duì)獨(dú)立性,使得基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居在現(xiàn)有的架構(gòu)下,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以遵循,終端和網(wǎng)絡(luò)配合欠佳、重復(fù)開發(fā)現(xiàn)象嚴(yán)重、行業(yè)用戶開發(fā)和維護(hù)成本居高不下、各類應(yīng)用無法有效管理、服務(wù)質(zhì)量無保證等問題,這在一定程度上制約了智能家居的快速推廣和規(guī)?；l(fā)展。

智能家居系統(tǒng)的可集成性是建立在系統(tǒng)的開放性基礎(chǔ)之上的,這就要求系統(tǒng)所采用的協(xié)議必須有廣泛的產(chǎn)品支持,單一廠商的子系統(tǒng)不能構(gòu)成智能家居系統(tǒng)。

關(guān)于智能家居的標(biāo)準(zhǔn)問題,在國際上也沒有統(tǒng)一,目前也只是在個(gè)別領(lǐng)域方面有些規(guī)范。例如消費(fèi)電子產(chǎn)品的CEB行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、lonwork的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和EIB的低壓電氣的安裝標(biāo)準(zhǔn)等。國內(nèi)剛開始是獨(dú)立功能的產(chǎn)品,所以在自成小體系中各有自定義的標(biāo)準(zhǔn)(國外標(biāo)準(zhǔn)的變異)。家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)繁多,如UPNP、DLNA、UOPF、ECHONET、HomePNA、PLC等協(xié)議。在原信息產(chǎn)業(yè)部的主持下制定和了“e家佳”和IGRS兩個(gè)與智能家居有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),但也不完善。局域網(wǎng)絡(luò)(TCP/IP)和輕量級(jí)IPv6是未來的智能家居主要的通訊協(xié)議,與常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)基本統(tǒng)一。

當(dāng)前,由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目前還難以統(tǒng)一,電信運(yùn)營商、智能家居設(shè)備制造企業(yè)、應(yīng)用開發(fā)商、業(yè)務(wù)集成商、智能小區(qū)開發(fā)商等一系列商家的配合還尚需時(shí)日;另一方面,用戶現(xiàn)階段也有不同的實(shí)際功能需求等因素。因此,對(duì)于分步實(shí)現(xiàn)、個(gè)體住宅,也不必等待統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),可以先行一步。采用標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)并舉方式,更符合千差萬別的市場(chǎng)實(shí)際,更有利于啟動(dòng)市場(chǎng)。

但在國家層面,從規(guī)范市場(chǎng)和可持續(xù)發(fā)展的角度,標(biāo)準(zhǔn)的制定至關(guān)重要,可以從以下幾個(gè)方面制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

智能家居傳感器終端接口標(biāo)準(zhǔn);

智能家居通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn);

智能家居系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn);

智能家居集中控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);

智能家居業(yè)務(wù)提供平臺(tái)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] Chong and Kumar. Sensor Networks: Evolution,Opportunities,and Challenges[C]. Proceedings of the IEEE,2003,91(8).

[2] ITU Internet Reports. The Internet of Things[R]. 2005.

篇7

關(guān)鍵詞：ZIGBEE技術(shù)；協(xié)議棧；路由；路由接入

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）18-4208-04

Zigbee技術(shù)是一種新興的低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、易應(yīng)用的短距離雙向無線通信技術(shù)[1-3]。它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)之間的技術(shù)方案，主要應(yīng)用于短距離的無線連接[3]。Zigbee作為新興的短距離無線通信技術(shù)，正有力地推動(dòng)低速率個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Low-Rate Wireless Personal Area Network， LR-WPAN）的發(fā)展[4-5]。Zigbee為一個(gè)無線網(wǎng)狀組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，物理層（PHY）和媒體訪問控制層（MAC）由IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)提供[6-7]，網(wǎng)絡(luò)層及以上各層由Zigbee聯(lián)盟制定。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是提供一些必要的函數(shù)，確保IEEE802.15.4 MAC子層能夠正常的工作，且為應(yīng)用層提供合適的服務(wù)接口。包括網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)層管理服務(wù)實(shí)體兩個(gè)必須的服務(wù)實(shí)體。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體提供數(shù)據(jù)服務(wù)，通過對(duì)應(yīng)用支持子層協(xié)議數(shù)據(jù)單元增加一個(gè)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)層協(xié)議頭生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元；指定拓?fù)鋫鬏斅酚?，發(fā)送一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元到一個(gè)合適的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層管理服務(wù)實(shí)體允許應(yīng)用與堆棧相互作用，提供如下服務(wù)：配置一個(gè)新設(shè)備、初始化網(wǎng)絡(luò)、連接和斷開網(wǎng)絡(luò)、尋址、鄰居表發(fā)現(xiàn)、路由發(fā)現(xiàn)以及接收控制。

Zigbee網(wǎng)絡(luò)層支持星型、樹型和網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1所示。在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)Zigbee協(xié)調(diào)器和多個(gè)從設(shè)備組成，且由協(xié)調(diào)器控制，Zigbee協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)發(fā)起和維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常工作，保持同網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備之間的通信。在樹型和網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，Zigbee協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和選擇網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵參數(shù)，如：最大子設(shè)備數(shù)、最大路由器數(shù)、最大深度等；同時(shí)也可以利用Zigbee協(xié)調(diào)器來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在樹型網(wǎng)絡(luò)中，路由器設(shè)備采用分級(jí)路由策略來傳輸數(shù)據(jù)和控制信息，且樹型網(wǎng)絡(luò)可以采用基于信標(biāo)的方式進(jìn)行通信。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備之間使用完全對(duì)等的通信方式，且不發(fā)送通信信標(biāo)。

1 網(wǎng)絡(luò)層核心功能

1.1接入網(wǎng)絡(luò)

Zigbee協(xié)調(diào)器建立網(wǎng)絡(luò)后，其他設(shè)備作為協(xié)調(diào)器的子設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中具有從屬關(guān)系的設(shè)備允許一個(gè)新設(shè)備連接時(shí)，就與新的設(shè)備形成一個(gè)父子關(guān)系，新設(shè)備為子設(shè)備，與新設(shè)備連接的設(shè)備為父設(shè)備，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備（除協(xié)調(diào)器外）都是Zigbee協(xié)調(diào)器的子設(shè)備。任何子設(shè)備可以通過聯(lián)合方式或者直接方式連接網(wǎng)絡(luò)。

通過聯(lián)合方式接入網(wǎng)絡(luò)，只要設(shè)備具有允許加入子設(shè)備的功能和具有有效地網(wǎng)絡(luò)地址空間，它就可以接受一個(gè)新設(shè)備發(fā)送的連接請(qǐng)求命令。通常僅僅只有Zigbee協(xié)調(diào)器和路由器設(shè)備具有允許接受子設(shè)備的能力，才能接受連接請(qǐng)求命令，終端設(shè)備不具備這個(gè)能力。對(duì)于子設(shè)備，首先MAC層掃描信道，可執(zhí)行被動(dòng)掃描或主動(dòng)掃描。在掃描過程中，子設(shè)備發(fā)送一個(gè)beacon request幀，對(duì)工作在這個(gè)信道中的所有設(shè)備收到此幀，發(fā)送beacon幀，告知發(fā)送者是否允許其他設(shè)備以其子設(shè)備的方式加入網(wǎng)絡(luò)。一旦信道掃描完成，MAC層通知網(wǎng)絡(luò)層掃描完成，網(wǎng)絡(luò)層選擇合適的潛在父設(shè)備發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求命令。如果收到潛在父節(jié)點(diǎn)拒絕該設(shè)備加入，網(wǎng)絡(luò)層將在關(guān)聯(lián)表中重新設(shè)置潛在父節(jié)點(diǎn)，以不再重新向該潛在的父設(shè)備發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求命令。如果一次加入網(wǎng)絡(luò)不成功，將繼續(xù)選擇其他的潛在父節(jié)點(diǎn)加入，直到找到一個(gè)合適的父設(shè)備加入。如果加入成功，則設(shè)置父設(shè)備分配的16位網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行通信。

對(duì)于父設(shè)備，只要協(xié)調(diào)器或路由器可以執(zhí)行分配網(wǎng)絡(luò)地址過程。如果潛在的父設(shè)備沒有可用的地址分配，將告知發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求命令的設(shè)備該設(shè)備不能接收子設(shè)備。如果有可用的地址則分配網(wǎng)絡(luò)地址，允許該設(shè)備作為其子設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)。

直接方式連接網(wǎng)絡(luò)，首先由父設(shè)備（Zigbee協(xié)調(diào)器或路由器）確定所指定要加入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備是否已經(jīng)存在于網(wǎng)絡(luò)中，如果不存在，則分配一個(gè)唯一的16位的網(wǎng)絡(luò)地址。具體的接入網(wǎng)絡(luò)子設(shè)備與父設(shè)備的連接流程可參考文獻(xiàn)，這里不再詳細(xì)論述。

1.2 鄰居表維護(hù)

Zigbee的每個(gè)設(shè)備都必須維護(hù)一個(gè)鄰居表。設(shè)備的鄰居表應(yīng)包含在其一跳傳輸范圍內(nèi)的每一個(gè)設(shè)備的信息。存儲(chǔ)在鄰居表中的信息可用于各種目的，通常在實(shí)際的Zigbee設(shè)備運(yùn)行中，不需要包含所有的信息。其中鄰居設(shè)備的PAN標(biāo)識(shí)符、擴(kuò)展地址（如果設(shè)備為父設(shè)備或者子設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)地址、設(shè)備類型、與設(shè)備之間的關(guān)系是鄰居表必須包含的內(nèi)容。除此之后，還可以包含以下信息，執(zhí)行設(shè)備希望在鄰居表中記錄這些額外的信息：空閑時(shí)接收機(jī)工作；表示鄰居設(shè)備接收機(jī)在超幀活動(dòng)期的空閑期是否工作。擴(kuò)展地址（任意鄰居設(shè)備）；信標(biāo)順序：表示傳遞信標(biāo)的頻率。深度：鄰居設(shè)備的樹狀深度，協(xié)調(diào)器設(shè)備為0。允許連接：用于表示鄰居設(shè)備是否正在接受連接請(qǐng)求。傳輸失敗：表明以前該設(shè)備是否傳輸成功。潛在的父設(shè)備：在連接失敗的情況下，是否排除鄰居設(shè)備為潛在的父設(shè)備。平均LQI：估計(jì)RF傳輸鏈路質(zhì)量。邏輯信道：表示鄰居設(shè)備工作的邏輯信道。輸入信標(biāo)幀時(shí)標(biāo)：鄰居設(shè)備接收到的最后一個(gè)信標(biāo)幀的時(shí)間標(biāo)記。信標(biāo)幀傳送時(shí)間偏差：鄰居設(shè)備信標(biāo)與它的父設(shè)備信標(biāo)之間的傳輸時(shí)間差，從相應(yīng)的輸入信標(biāo)時(shí)標(biāo)減去該偏差可以計(jì)算出鄰居的父設(shè)備傳輸信標(biāo)的時(shí)間。

1.3 網(wǎng)絡(luò)地址分配機(jī)制

在網(wǎng)絡(luò)層中，Zigbee協(xié)議采用分布式地址分配機(jī)制為每一個(gè)入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)分配網(wǎng)絡(luò)地址。Zigbee每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)16位的短地址和一個(gè)64位的擴(kuò)展地址。64位擴(kuò)展地址在設(shè)備制造過程中設(shè)置且對(duì)于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是唯一的，類似于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的MAC地址，在設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)過程中使用。16位短地址類似于IP地址，可以與Internet網(wǎng)連接，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中靜態(tài)分配。分布式地址分配由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)確定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：[Cm]，[Rm]為每個(gè)父節(jié)點(diǎn)可以擁有最大子節(jié)點(diǎn)數(shù)，最大路由節(jié)點(diǎn)數(shù)，[Lm]為網(wǎng)絡(luò)最大深度；地址只能由父節(jié)點(diǎn)分配給各個(gè)子節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器決定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的深度。父節(jié)點(diǎn)可根據(jù)公式[1]確定是否可以具有給子節(jié)點(diǎn)分配子區(qū)段地址數(shù)。

[Cskip（d）=1+CmLm-d-1 Rm=1 1+Cm-Rm-CmRmLm-d-11-Rm Rm>1 ] （1）

當(dāng)[Cskip（d）=0]時(shí)，則該節(jié)點(diǎn)沒有接收子節(jié)點(diǎn)的能力，[Cskip（d）>0]時(shí)，該節(jié)點(diǎn)有能力接收子設(shè)備，則根據(jù)需要接入的節(jié)點(diǎn)是否具有路由器能力來分配不同的地址。[Ar，d，m]為父節(jié)點(diǎn)為具有路由器能力的節(jié)點(diǎn)分配網(wǎng)絡(luò)地址公式，其中[Ri]為當(dāng)前父節(jié)點(diǎn)所接受的具有路由器能力的節(jié)點(diǎn)數(shù)。

假設(shè)給出一個(gè)具有最大子設(shè)備數(shù)[Cm]為4，最大路由器設(shè)備數(shù)[Rm]為4，最大深度[Lm]為4，則可利用上述公式計(jì)算出[Cskip（d）]的值如1所示。此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.4 Zigbee路由選擇

Zigbee協(xié)調(diào)器和路由器具有如下功能：為上層和Zigbee其他設(shè)備中繼數(shù)據(jù)幀、參與路由選擇、建立路由、為終端設(shè)備參與路由選擇、參與端到端路由修復(fù)、參與本地路由修復(fù)、在路由選擇和路由修復(fù)中，使用規(guī)范的Zigbee路由成本進(jìn)行度量。同時(shí)還可以提供如下功能：記錄最佳有效路由，維護(hù)路由表；為上層初始化路由選擇；為其他Zigbee路由器初始化路由選擇；初始化端到端路由修復(fù)；為其他Zigbee路由器初始化本地路由修復(fù)。Zigbee協(xié)議定義了三種路由模式：禁止路由發(fā)現(xiàn)、使能路由發(fā)現(xiàn)和強(qiáng)制路由發(fā)現(xiàn)。

禁止路由發(fā)現(xiàn)（Suppress）：如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由器存在，數(shù)據(jù)包路由指向該路由器。否則數(shù)據(jù)包沿樹型發(fā)送。

使能路由發(fā)現(xiàn)（Enable）：如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由器存在，數(shù)據(jù)包指向該路由器。如果網(wǎng)絡(luò)路由器不能確定，路由器可以啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)，當(dāng)路由發(fā)現(xiàn)完成后，數(shù)據(jù)包沿計(jì)算出來的路徑進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)。若果該路由器沒有路由發(fā)現(xiàn)能力，數(shù)據(jù)包將沿樹型路由轉(zhuǎn)發(fā)。

強(qiáng)制路由發(fā)現(xiàn)（Force）：如果路由器有路由發(fā)現(xiàn)能力，不管路由是否存在，都將啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過程。路由發(fā)現(xiàn)完成后，數(shù)據(jù)包沿計(jì)算出來的路徑進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)。如果該路由器沒有路由發(fā)現(xiàn)能力，數(shù)據(jù)包沿樹型路由轉(zhuǎn)發(fā)。

1）路由成本

在路由選擇和路由維護(hù)時(shí)，Zigbee采用路由成本的度量方法來比較路由的好壞。即與路由中每一條鏈路相關(guān)的鏈路成本之和組成的鏈路成本。計(jì)算如公式（4）：

[CP=i=1L-1CDi，Di+1] （4）

其中：[CP]為長度為[L]的路由[P]，由每一個(gè)長度為2的子路由[Di，Di+1]成本和，[CDi，Di+1]為鏈路成本。鏈路成本[][Cl]為鏈路[l]的函數(shù)，且其值為集合[0，…，7]，函數(shù)的表達(dá)式為公式（5）。

[Cl=7min7，1pl] （5）

其中[pl]為鏈路[l]發(fā)送數(shù)據(jù)包的概率。

公式（5）的關(guān)鍵問題在于如何測(cè)量或估計(jì)[pl]。[pl]可以通過實(shí)際計(jì)算收到的信標(biāo)幀和數(shù)據(jù)幀來進(jìn)行估計(jì)。其中最直接和最有效的方法是基于IEEE802.15.4的MAC層和PHY層所提供的每一幀的LQI進(jìn)行平均計(jì)算值。通常使用驅(qū)動(dòng)函數(shù)表來映射平均LQI值與[Cl]值。

2）數(shù)據(jù)傳輸

網(wǎng)絡(luò)層收到數(shù)據(jù)幀后，按照如下流程轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，流程圖如4所示。

首先判斷該幀是來自上層的數(shù)據(jù)幀還是下層的數(shù)據(jù)幀。對(duì)于上層數(shù)據(jù)包，判斷其目的地址是是否為廣播地址，是則廣播數(shù)據(jù)幀；不是則按照規(guī)定的流程發(fā)送數(shù)據(jù)包。如果收到數(shù)據(jù)幀的設(shè)備是Zigbee協(xié)調(diào)器或路由器，且?guī)哪康牡刂窞樵撛O(shè)備的終端子設(shè)備，則發(fā)送MSDE-DATA.request原語，將數(shù)據(jù)幀直接發(fā)送到目的地址設(shè)備；如果目的地址不是該設(shè)備的終端子設(shè)備，則首先檢查是否有與目的地址相對(duì)應(yīng)的路由表入口，如果存在路由表入口，則根據(jù)該入口找到下一跳地址，發(fā)送數(shù)據(jù)幀；如該設(shè)備不存在與該目的地址相對(duì)應(yīng)的路由表入口，則檢查網(wǎng)絡(luò)層幀報(bào)頭控制域的路由選擇子域，該值為1，設(shè)備開始路由選擇，該值為0則采用分級(jí)路由的方法沿樹選擇路由。

對(duì)于收到MAC層的數(shù)據(jù)幀，首先檢查其目的地址，如果目的地址為廣播地址，網(wǎng)絡(luò)層首先重新廣播該數(shù)據(jù)幀，然后將該數(shù)據(jù)幀發(fā)送到上層進(jìn)行處理。如果該數(shù)據(jù)幀不為廣播幀，則網(wǎng)絡(luò)層判斷該目的地址是否與自己的邏輯地址相同，相同則發(fā)送該幀到上層進(jìn)行處理，不同則該設(shè)備只是一個(gè)中間設(shè)備，則按照處理接收上層的非廣播數(shù)據(jù)包的方法進(jìn)行處理。

對(duì)于沒有路由能力的設(shè)備，采用分級(jí)路由的方法沿樹選擇路由。

1.5 Zigbee網(wǎng)絡(luò)層包格式

網(wǎng)絡(luò)層幀由網(wǎng)絡(luò)層幀報(bào)頭和可變長有效載荷組成，如圖3所示。網(wǎng)絡(luò)層幀報(bào)頭包含幀控制、地址和序列信息。幀控制域?yàn)?6bit，包括定義的幀類型、地址和序列域以及其他控制信息；路由域包含了目的地址、源地址、廣播半徑與序列號(hào)相關(guān)信息。

通常地址和序列域不是所有幀都必須包含，但是網(wǎng)絡(luò)層幀報(bào)頭域以固定順序出現(xiàn)。目的地址域長度為2字節(jié)，為16位目的設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址或廣播地址（0xFFFF）。源地址域?yàn)樵丛O(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址。16位網(wǎng)絡(luò)地址與IEEE802.15.4協(xié)議中定義的MAC層16位短地址是一致的。廣播半徑域和廣播序列域僅在目的地址為廣播地址時(shí)才存在，長度都為1個(gè)比特位。幀的有效載荷域?yàn)榭勺冮L度，包含個(gè)中幀類型的具體信息。

網(wǎng)絡(luò)層定義了三種類型的命令幀：路由請(qǐng)求命令，路由應(yīng)答命令和路由錯(cuò)誤命令。設(shè)備使用路由請(qǐng)求命令來請(qǐng)求在其一跳范圍內(nèi)的其他設(shè)備發(fā)現(xiàn)到達(dá)該目的設(shè)備的路由路徑，以在網(wǎng)絡(luò)中建立一條穩(wěn)定的、經(jīng)濟(jì)的路徑到達(dá)目的設(shè)備。路由請(qǐng)求命令的目的設(shè)備發(fā)送路由應(yīng)答命令來告知路由請(qǐng)求源設(shè)備已收到路由請(qǐng)求命令。當(dāng)設(shè)備無法向前傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)，設(shè)備發(fā)送路由錯(cuò)誤命令通知源設(shè)備，在數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤。

2 結(jié)論

本文主要關(guān)注Zigbee協(xié)議棧中的網(wǎng)絡(luò)層，對(duì)其相關(guān)的信息進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。首先介紹了Zigbee技術(shù)能支持的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)過程、路由選擇算法、路由表維護(hù)機(jī)制和如何為新加入節(jié)點(diǎn)分配網(wǎng)絡(luò)地址分配進(jìn)行了詳細(xì)的描述，并給出了Zigbee網(wǎng)絡(luò)中主要包的類型和對(duì)應(yīng)的格式。

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篇8

關(guān)鍵詞：地鐵 信號(hào)系統(tǒng) 施工安裝 設(shè)備調(diào)試

1 工程概況

正線采用完整的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC。列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC由列車自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)ATS、列車自動(dòng)防護(hù)子系統(tǒng)ATP、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、列車自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)ATO子系統(tǒng)組成。

西安市地鐵一號(hào)線一期工程信號(hào)系統(tǒng)按子系統(tǒng)劃分為：正線ATC系統(tǒng)；車輛段/停車場(chǎng)信號(hào)子系統(tǒng)；試車線信號(hào)子系統(tǒng)；培訓(xùn)子系統(tǒng)；維護(hù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)；電源子系統(tǒng)等。

西安市地鐵一號(hào)線一期工程信號(hào)系統(tǒng)按地域劃分為：控制中心設(shè)備；車站及軌旁設(shè)備；車載設(shè)備；試車線設(shè)備；車輛段/停車場(chǎng)信號(hào)設(shè)備；培訓(xùn)中心設(shè)備；維修中心設(shè)備等。

車輛段/停車場(chǎng)采用獨(dú)立的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，并配置微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

西安市地鐵一號(hào)線一期工程的信號(hào)系統(tǒng)還包括：信號(hào)系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)設(shè)備間的接口；信號(hào)系統(tǒng)與其它系統(tǒng)及線路間的接口。

主要工作內(nèi)容：正線車站及區(qū)間運(yùn)營控制中心、車輛段正線相關(guān)部分所有室內(nèi)、外正線信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的安裝；車輛段/停車場(chǎng)聯(lián)鎖信號(hào)所有室內(nèi)、外信號(hào)設(shè)備的安裝；車載信號(hào)設(shè)備的配合安裝；信號(hào)系統(tǒng)與通信、綜合監(jiān)控、屏蔽門等系統(tǒng)的接口安裝；國鐵聯(lián)絡(luò)線的接口安裝；信號(hào)系統(tǒng)在運(yùn)營控制中心與二、三號(hào)線信號(hào)系統(tǒng)的施工接口安裝；所有線纜的敷設(shè)、測(cè)試、接續(xù)、成端和配線；各種溝、槽、管、洞的預(yù)留和預(yù)埋；與相關(guān)專業(yè)的安裝配合；提供各階段的進(jìn)度報(bào)告及施工計(jì)劃等；相關(guān)設(shè)備到其倉庫或指定地點(diǎn)的運(yùn)輸、裝卸、倉儲(chǔ)和保管。負(fù)責(zé)設(shè)備由倉儲(chǔ)地點(diǎn)至施工安裝現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸、裝卸、搬運(yùn)、開箱、安裝等。

2 施工技術(shù)

2.1 室外設(shè)備安裝

2.1.1 電纜線路施工。地鐵信號(hào)系統(tǒng)電纜線路施工是整個(gè)系統(tǒng)最關(guān)鍵的技術(shù)，它主要包括電纜支架施工、接地扁鋼施工、電纜敷設(shè)。電纜支架共五層，通信信號(hào)系統(tǒng)合用，信號(hào)用下三層，通信用最上二層。區(qū)間采用弧形、矩形，站內(nèi)采用矩形。施工注意事項(xiàng)：①定測(cè)時(shí)和接觸網(wǎng)專業(yè)聯(lián)系定測(cè)出接觸網(wǎng)墜拓的位置，此地段需制作特殊支架，以免影響墜拓安裝；②弧形支架進(jìn)行制作時(shí)一定要先對(duì)隧道內(nèi)弧度進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，以便生產(chǎn)出的產(chǎn)品和實(shí)際相和；③電纜長度定測(cè)時(shí)，考慮附加量時(shí)要注意地鐵與國鐵的區(qū)別，相對(duì)要少的多，否則會(huì)造成電纜浪費(fèi)。

2.1.2 軌道電路。在軌道交通運(yùn)輸中，列車位置檢測(cè)設(shè)備是信號(hào)系統(tǒng)構(gòu)成的關(guān)鍵設(shè)備，它為整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行提供基礎(chǔ)條件。最初，列車以站間閉塞的方式運(yùn)行，軌道電路是最早的列車位置檢測(cè)設(shè)備，隨著高密度列車運(yùn)行的要求和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，先后出現(xiàn)了固定閉塞、準(zhǔn)移動(dòng)閉塞、移動(dòng)閉塞三種信號(hào)閉塞制式，隨之出現(xiàn)了不同工作方式的列車位置檢測(cè)設(shè)備，如軌道電路、計(jì)軸區(qū)段、環(huán)線，乃至于現(xiàn)在的移動(dòng)閉塞列車位置檢測(cè)設(shè)備。西安地鐵一號(hào)、二號(hào)均采用計(jì)軸設(shè)備。

計(jì)軸設(shè)備安裝由于是打眼安裝在鋼軌上，所以必須等鋪軌專業(yè)長軌通時(shí)方可施工。

2.1.3 轉(zhuǎn)轍裝置。轉(zhuǎn)轍部分施工由于地鐵空間的限制，長基礎(chǔ)角鋼的放置，打眼在配合工務(wù)施工時(shí)最為關(guān)鍵，工務(wù)制作整體道床時(shí)要核對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)預(yù)留基坑、尺寸是否合適，長角鋼采用先放置后打眼的辦法。

2.1.4 發(fā)車表示器。發(fā)車表示器安裝在站臺(tái)上，每站2個(gè)，其安裝支架需特制加工。

2.1.5 緊急停車按鈕。緊急停車按鈕安裝在上下行線站臺(tái)樓梯口墻壁、或車站柱子上，每站 4個(gè)，由于緊急停車按鈕安裝一般是安裝在車站裝修干掛石材或裝修面上，所以，在安裝裝修期間，必須跟進(jìn)安裝裝修施工進(jìn)度同時(shí)施工，避免造成返工。

2.1.6 信號(hào)機(jī)施工。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，地鐵信號(hào)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)要制作特殊基礎(chǔ)，信號(hào)機(jī)安裝分隧道內(nèi)、站內(nèi)兩側(cè)壁上、站臺(tái)上，安裝時(shí)要注意位置是否影響顯示，按照地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范，信號(hào)機(jī)一般安裝在行車方向右側(cè)，但有部分反方向信號(hào)機(jī)安裝在行車方向右側(cè)時(shí)，受限界、屏蔽門等影響，必須進(jìn)行位置調(diào)整，所以在定測(cè)時(shí)，集成商、設(shè)計(jì)必須現(xiàn)場(chǎng)確定，并做好定測(cè)記錄。

2.1.7 無線設(shè)備安裝。無線設(shè)備安裝包括軌旁AP機(jī)箱、AP天線。施工時(shí)注意幾點(diǎn)：①定測(cè)：現(xiàn)場(chǎng)定測(cè)必須與區(qū)間各種無線網(wǎng)有距離，比如區(qū)間PS系統(tǒng)、專用系統(tǒng)、公安系統(tǒng)等。②工藝：安裝時(shí)注意其施工工藝，尤其是天線安裝、饋線安裝方式必須按照集成商現(xiàn)場(chǎng)督導(dǎo)執(zhí)行，避免造成返工。③安裝位置：安裝時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)定測(cè)位置，先觀察安裝點(diǎn)是否滿足與其它專業(yè)的距離要求。包含安裝高度是否受電力等專業(yè)的影響。

2.1.8 軌旁應(yīng)答器或信標(biāo)安裝。應(yīng)答器（信標(biāo)）是后續(xù)整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行中列車精確停位以及線路運(yùn)行速度計(jì)算的重要依據(jù)，所以安裝精度比較高，必須從定測(cè)、安裝、后續(xù)電子地圖錄入嚴(yán)格按照技術(shù)指導(dǎo)方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。由于應(yīng)答器（信標(biāo)）是安裝在股道中間，考慮其它專業(yè)施工的影響，便于成本保護(hù)，建議施工安排在后期。

2.2 室內(nèi)設(shè)備安裝 ①室內(nèi)設(shè)備主要有防雷分線柜、聯(lián)鎖機(jī)柜、組合柜、電源系統(tǒng)、ATS系統(tǒng)、ATP系統(tǒng)、ATP系統(tǒng)根據(jù)信號(hào)集成商不同，配置不同。②機(jī)柜安裝時(shí)要制作底座，由于目前地鐵施工工期緊，受前期土建、安裝裝修單位進(jìn)度影響，預(yù)留與信號(hào)施工時(shí)間短，所以目前均適于安裝、裝修交叉作業(yè)，只要安裝裝修單位提前告訴靜電地板標(biāo)高，信號(hào)就可以提前安裝設(shè)備底座，建議靜電地板在信號(hào)主體施工完成后開始施工，以便于靜電地板保護(hù)。室外電纜引入到電纜間至分線盤時(shí)，不得交叉，要注意上下行電纜分開，因電纜較多，每根電纜掛上銘牌，電纜間要放置專用電纜架。

2.3 系統(tǒng)調(diào)試 地鐵系統(tǒng)調(diào)試順序?yàn)椋盒盘?hào)聯(lián)鎖調(diào)試、先靜態(tài)調(diào)試，后動(dòng)態(tài)調(diào)試。先局部調(diào)試，后系統(tǒng)調(diào)試。聯(lián)鎖～ATP～ATO―ATS順序。如圖1所示。

■

2.3.1 室內(nèi)模擬試驗(yàn)。分線盤上制作軌道、信號(hào)機(jī)、道岔假條件作室內(nèi)模擬試驗(yàn)。

2.3.2 室外設(shè)備局部調(diào)試。軌道電路：調(diào)整計(jì)軸設(shè)備技術(shù)參數(shù)，使軌道正常工作。信號(hào)機(jī)：從分線盤上斷開室內(nèi)與室外聯(lián)系，給每個(gè)燈位送電，同時(shí)試驗(yàn)燈絲報(bào)警。道岔：待室內(nèi)模擬試驗(yàn)完畢時(shí)，通過室內(nèi)單操道岔，試驗(yàn)道岔。緊急停車按鈕：可在室外按壓，檢查室內(nèi)輸入情況及操作面板顯示情況，達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康摹０l(fā)車表示器：試驗(yàn)方法同信號(hào)機(jī)。

2.3.3 系統(tǒng)調(diào)試。每項(xiàng)設(shè)備試驗(yàn)完畢后，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，通過辦理進(jìn)路，看信號(hào)顯示、道岔位置是否正確。

2.3.4 動(dòng)車調(diào)試。車載軟件裝入機(jī)頭上，沿每個(gè)軌道電路運(yùn)行，車地通信是否正常，檢查軌旁設(shè)備是否能正常工作，同時(shí)設(shè)置各項(xiàng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)，達(dá)到動(dòng)車調(diào)試的目的。

2.4 綜合聯(lián)調(diào) 綜合聯(lián)調(diào)主要包括CBTC系統(tǒng)中的ATS子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ATP子系統(tǒng)、ATO子系統(tǒng)、維護(hù)支持子系統(tǒng)、電源設(shè)備的聯(lián)合調(diào)試及其與其它有關(guān)聯(lián)專業(yè)的系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。在信號(hào)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)成功后，進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)與其它有關(guān)聯(lián)專業(yè)的系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試，包括兩個(gè)階段：即信號(hào)系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的所有接口功能試驗(yàn)階段和與各系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試試驗(yàn)階段。信號(hào)系統(tǒng)與各系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試試驗(yàn)是軌道交通的幾個(gè)關(guān)鍵相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)同時(shí)工作在一起，通過單列或少量列車運(yùn)行，證明幾大系統(tǒng)可以有機(jī)的結(jié)合在一起，有效的工作，能滿足各項(xiàng)指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)要求，包括與其它系統(tǒng)接口的穩(wěn)定性指標(biāo)。承包商負(fù)責(zé)提供設(shè)備的調(diào)試、信號(hào)各子系統(tǒng)及其他有關(guān)系統(tǒng)的接口檢查，以保證所需聯(lián)調(diào)的每組設(shè)備通過其接口達(dá)到的系統(tǒng)功能滿足要求。

3 結(jié)語

總之，地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、驗(yàn)收是一個(gè)系統(tǒng)工程，只有把控好每一個(gè)工序的工程質(zhì)量，才能順利實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及通車運(yùn)營。隨著我國城市軌道交通的快速發(fā)展，地鐵信號(hào)設(shè)備制式的多元化，有必要針對(duì)各種設(shè)備制定統(tǒng)一的施工驗(yàn)收及調(diào)試管理辦法，補(bǔ)充和完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)軌道交通向規(guī)范化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李華.地鐵信號(hào)系統(tǒng)的施工技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，2011.

篇9

為了適應(yīng)3G業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)組織業(yè)內(nèi)專家完成了移動(dòng)可視電話業(yè)務(wù)技術(shù)要求和測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目已由信息產(chǎn)業(yè)部頒布為通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的頒布為移動(dòng)可視電話業(yè)務(wù)設(shè)備研制、生產(chǎn)、測(cè)試和采購、運(yùn)營提供了重要技術(shù)依據(jù)。

隱見移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)身影

“移動(dòng)可視電話的中國移動(dòng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已在今年四月完成。由中國移動(dòng)牽頭規(guī)劃，各個(gè)企業(yè)遵循3GPP的規(guī)范，結(jié)合其實(shí)現(xiàn)技術(shù)細(xì)節(jié)，然后綜合形成。”大唐電信終端應(yīng)用業(yè)務(wù)中心總監(jiān)姜么武表示。

中國移動(dòng)制定的是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，CCSA則為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在沒有國標(biāo)的情況下，應(yīng)執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這是通例。而新的國標(biāo)也已考慮到兼容性問題。

CCSA技術(shù)部主任詹達(dá)天向記者表示：“CCSA制定的是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由信息產(chǎn)業(yè)部下發(fā)指令，再由CCSA組織旗下會(huì)員單位討論制定。而剛剛出臺(tái)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)CCSA各個(gè)會(huì)員單位目前已經(jīng)生產(chǎn)出來的移動(dòng)可視電話設(shè)備沒有影響，因?yàn)橐呀?jīng)出廠的設(shè)備基本按照標(biāo)準(zhǔn)草案生產(chǎn)，大部分都已經(jīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”CCSA擁有181個(gè)會(huì)員單位，包括大部分核心設(shè)備提供商。

不過，詹達(dá)天也強(qiáng)調(diào)：“今后入網(wǎng)設(shè)備需要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)?！?/p>

國家無線電頻譜管理研究所何廷潤向《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》記者表示：“在有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)情況下，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不能采用另外標(biāo)準(zhǔn)，只是在性能指標(biāo)上優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要高于國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在無國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可獨(dú)立存在，但在電信行業(yè)，入網(wǎng)認(rèn)證將缺乏依據(jù)?！?/p>

終端與測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)彌補(bǔ)3GPP空白

據(jù)悉，該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要是利用WCDMA/TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)可視電話的無線互通，從而讓移動(dòng)用戶之間能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)時(shí)音、視頻等的交互?，F(xiàn)階段只限于移動(dòng)終端之間的互通，將來還會(huì)擴(kuò)展到移動(dòng)終端與PSTN、ISDN等各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互通。

由于3GPP沒有終端與測(cè)試方面的標(biāo)準(zhǔn)，詹達(dá)天表示：“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議方面與3GPP標(biāo)準(zhǔn)一致，但是在終端與測(cè)試上則為我們國家自己的標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

篇10

日前中國移動(dòng)開始了TD-SCDMA試商用，各種TD終端呈現(xiàn)在大眾面前。為了TD終端的性能，TD測(cè)試，特別是生產(chǎn)測(cè)試，變得非常熱門。作為無線通信測(cè)試儀器的領(lǐng)頭羊，R&S一直關(guān)注中國TD-SCDMA的發(fā)展。幾年前，R&S在業(yè)界率先推出了TD-SCDMA測(cè)試解決方案?，F(xiàn)在，R&S能全面提供TD-SCDMA終端射頻測(cè)試方案，并支持TD-HSPA?？梢詭椭鶷D-SCDMA廠商爭得市場(chǎng)先機(jī)。

根據(jù)產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的不同過程，可以把TD-SCDMA終端測(cè)試分為：

模塊測(cè)試：對(duì)模塊和器件進(jìn)行測(cè)試評(píng)估；

整機(jī)測(cè)試：把模塊集成到系統(tǒng)，進(jìn)行整機(jī)驗(yàn)證測(cè)試；

生產(chǎn)測(cè)試：進(jìn)行批量生產(chǎn)測(cè)試；

在不同的階段，測(cè)試方法、側(cè)重點(diǎn)和關(guān)注都各不相同：模塊測(cè)試主要側(cè)重器件相關(guān)的參數(shù)指標(biāo)；整機(jī)測(cè)試要根據(jù)規(guī)范驗(yàn)證產(chǎn)品的整體性能；生產(chǎn)測(cè)試側(cè)重速度、重復(fù)性和穩(wěn)定性。為了滿足不同測(cè)試階段的需求，R&S針對(duì)每個(gè)測(cè)試階段都提供了相應(yīng)的解決方案。

SMJ100A與FSU實(shí)現(xiàn)模塊測(cè)試

要保證最終的整機(jī)產(chǎn)品能通過嚴(yán)格的一致性測(cè)試，首先需要保證基帶和射頻模塊符合更嚴(yán)格的要求。在模塊測(cè)試階段，除了用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行傳統(tǒng)的線性和非線性分析(如S參數(shù)、1dB壓縮點(diǎn)、三階交調(diào)等)，還需要用矢量信號(hào)源加上頻譜分析儀或者矢量信號(hào)分析儀對(duì)被測(cè)件在TD-SCDMA信號(hào)條件下進(jìn)行時(shí)域、頻域、碼域和調(diào)制域的分析(如CCDF、ACP、EVM等)。R&S的矢量信號(hào)源SMJ100A和頻譜儀FSU(或FSP)可以實(shí)現(xiàn)這些測(cè)試。

最緊湊的整機(jī)測(cè)試方案

3GPP34.122終端射頻一致性測(cè)試規(guī)范定義了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的特性和系統(tǒng)性能的測(cè)試要求。其中TD-SCDMALCR的基站/終端則是根據(jù)該規(guī)范的1.28McpsTDD的要求進(jìn)行測(cè)試。上述規(guī)范是研發(fā)和一致性測(cè)試中采用的準(zhǔn)則。在該階段，對(duì)被測(cè)設(shè)備的測(cè)試往往非常嚴(yán)格，以排除各種潛在的缺陷。研發(fā)測(cè)試對(duì)儀器的功能、動(dòng)態(tài)范圍、精度等要求極高。

R&S提供了SMU200A+FSQ+SMA+NRP的研發(fā)測(cè)試解決方案。

SMU200A可以內(nèi)置兩路獨(dú)立的信號(hào)源，其中一路用于產(chǎn)生有用信號(hào)，另外一路則可以產(chǎn)生規(guī)范定義的各種干擾信號(hào)(連續(xù)波或者調(diào)制信號(hào)干擾)，從而實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)信號(hào)源的功能。而且SMU200A可以產(chǎn)生規(guī)范要求的各種衰落模擬和AWGN，這樣，一臺(tái)SMU200A就能滿足規(guī)范對(duì)信號(hào)源的要求。FSQ的頻譜儀模式具備同類產(chǎn)品中最佳的動(dòng)態(tài)范圍，這在進(jìn)行規(guī)范要求的雜散測(cè)試和ACLR測(cè)試是非常重要的。而FSQ的矢量信號(hào)分析模式則可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行IQ域的分析，便于在研發(fā)階段定位和分析故障。SMA是一臺(tái)高性能的模擬信號(hào)源，可以用于接收交調(diào)特性測(cè)試。功率計(jì)NRP主要用于精準(zhǔn)功率測(cè)試。

R&S的方案是業(yè)界所能提供的最緊湊、最強(qiáng)勁的研發(fā)測(cè)試解決方案，并且具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

*全內(nèi)置的實(shí)時(shí)測(cè)試環(huán)境，無需外接PC及附件，測(cè)試過程簡捷方便

*優(yōu)異的性能指標(biāo)及強(qiáng)大的測(cè)量功能，幫助用戶進(jìn)行TD-SCDMA產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)和調(diào)試

*遵循規(guī)范的一鍵式操作與靈活的用戶自定義設(shè)置相結(jié)合

*強(qiáng)大的內(nèi)置信道衰落模擬功能

對(duì)于TD-SCDMA/GSM雙模終端來說，音頻性能的測(cè)試非常重要。因?yàn)橐纛l性能的好壞直接影響用戶的使用滿意度。3GPP規(guī)范TS26.132和TS26.131以及國標(biāo)YD/T1538-2006詳細(xì)描述了數(shù)字移動(dòng)終端的音頻性能技術(shù)要求和測(cè)試方法。搭建音頻測(cè)試系統(tǒng)需要三大部件：系統(tǒng)模擬器(如R&SCMU200)，音頻分析儀(如R&S的UPV或UPL)以及人工嘴人工耳。這是認(rèn)證級(jí)測(cè)試平臺(tái)。在國際上，R&S的CMU200+UPL是唯一經(jīng)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)GCF驗(yàn)證的GSM/WCDMA手機(jī)音頻測(cè)試平臺(tái)，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)音頻測(cè)試中。在中國，UPV和UPL也已經(jīng)被權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)采用，進(jìn)行TD-SCDMA/GSM雙模手機(jī)的音頻一致性測(cè)試。

TD生產(chǎn)測(cè)試儀CMW500搶占先機(jī)

終端的測(cè)試通常會(huì)分為校準(zhǔn)和最終測(cè)試兩個(gè)步驟：前者對(duì)終端的接收和發(fā)射機(jī)進(jìn)行射頻調(diào)整；后者在整機(jī)裝配完成后，測(cè)試整機(jī)的性能指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)定的要求。由于終端產(chǎn)量巨大，因此對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求是：快速、精準(zhǔn)、測(cè)試一致性好、故障率和維護(hù)成本低。

目前是TD-SCDMA終端批量生產(chǎn)階段，業(yè)界迫切需要快速的TD-SCDMA生產(chǎn)測(cè)試儀。R&S最新推出的高速非信令測(cè)試儀CMW500能提供極高的測(cè)試速度、精度和測(cè)試能力，它能支持包括TD-SCDMA在內(nèi)的各種移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，并為標(biāo)準(zhǔn)的未來發(fā)展(如LTE)做好了準(zhǔn)備。因此能滿足業(yè)界的這一需求。

CMW500基于一個(gè)新的測(cè)試平臺(tái)，它的推出是源于現(xiàn)代的測(cè)試?yán)砟詈托枨蟆１娝苤?，由于現(xiàn)代的手機(jī)變得越來越復(fù)雜，不斷增加的新通信標(biāo)準(zhǔn)和新頻率分配使得測(cè)試需求越來越多。這大大提高了終端生產(chǎn)廠家的測(cè)試成本。因此，為了應(yīng)對(duì)多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段帶來的測(cè)試時(shí)間和費(fèi)用的增長，除了盡可能提高儀器的測(cè)試速度外，還必需有全新的測(cè)試方法和理念。

從射頻性能和對(duì)未來無線通信的支持來說，CMW500頻率可選配為3.3GHz或6GHz，中頻帶寬分別為分析儀40MHz和信號(hào)源70MHz。在設(shè)計(jì)該儀器時(shí)已經(jīng)充分考慮了未來無線技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，這使得用戶能實(shí)現(xiàn)最低的測(cè)試費(fèi)用和投資的低風(fēng)險(xiǎn)性。CMW500單臺(tái)測(cè)試儀集成了強(qiáng)大的射頻分析儀和信號(hào)源以及全新的測(cè)試?yán)砟?，這確保了最高的測(cè)試性能，最小的體積和很低的功耗。

正如前面所說，為了進(jìn)一步提高測(cè)試速度，還需要?jiǎng)?chuàng)新的測(cè)試?yán)砟?。R&S為芯片和無線設(shè)備生產(chǎn)商開發(fā)了R&S智能校準(zhǔn)(R&SSmartAlignment)測(cè)試技術(shù)。CMW500可以支持這種創(chuàng)新的測(cè)試技術(shù)，以及衍生的支持各種快速射頻校準(zhǔn)測(cè)試，如基于Rx/Tx功率掃描(PowerSweep)的射頻校準(zhǔn)方法。從而可以把終端的射頻校準(zhǔn)時(shí)間比傳統(tǒng)方法加快10倍。

另外，對(duì)于終端生產(chǎn)來說，如果盡量提高首次測(cè)試的通過率，可以減少誤測(cè)，從而也可以減少整體測(cè)試時(shí)間。而通過率的提高依賴于整個(gè)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，這其中，儀器的測(cè)試精度和一致性又是至關(guān)緊要的。R&SCMW500在絕對(duì)精度、測(cè)試可重復(fù)性和線性度方面極為出色，可以保證很高的首次測(cè)試通過率。