专利名称：具有感知控制功能的社区网络系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及社区网络领域，尤其涉及一种具有感知控制功能的社区网络系统及控制方法。
背景技术：
随着信息化的发展，绿色建筑和数字化城市进入快速发展期，随之出现了各种对建筑群和社区中的设备(例如监测设备、暖通空调、照明系统)进行控制的系统。但上述设备和系统往往是孤立的，并且通过不同的技术分别实现控制。虽然现有的系统集成技术在一定程度上解决互联互通的问题，但设备的通信协议与数据格式各种各样，缺少统一的数据通信协议来实现设备协同控制，实现子系统间的互联，不能有效提高现有各种设备间的互操作性，不能实现协同、联动工作。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种具有感知控制功能的社区网络系统及控制方法，以克服现有技术中各种设备数据格式多样，系统不能协同、联动的缺陷。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案本发明提供了一种具有感知控制功能的社区网络系统，包括感知系统，包含各种感知设备，是社区网络控制与管理的对象；网关组件，用于对感知系统内的设备数据通信格式进行转换；数据库组件，用于存储感知系统上传的现场数据，同时为运营控制组件提供历史数据获取接口 ；运营控制组件，用于获取数据库组件中存储的历史数据，并通过网关组件向感知系统发出控制指令；注册服务器，用于实现组件的注册与查询功能；其中数据库组件、运营控制组件和注册服务器经网络连接；运营控制组件与网关组件通信；网关组件与感知系统通信。进一步地所述感知系统至少采用以下设备通信协议中的一种BACnet ；Lonworks ；UpnP ；ZigBee ；Can 总线。所述网关组件支持多种设备通讯协议，对感知系统上传的数据格式进行统一，同时对下达到感知系统的采集或控制命令进行映射，产生符合具体设备通信协议的消息。所述运营控制组件通过数据库组件提供的读取接口获取数据库组件中存储的历史数据，并通过网关组件向感知系统发出控制指令，操作感知系统内的被控设备。所述注册服务器为数据库组件、网关组件和运营控制组件创建绑定逻辑，任何一个组件可以通过向注册服务器查询与之绑定的其他组件，便于组件之间的互操作。所述各种感知设备根据需要有选择地集成在一起，通过统一的无线传感器射频模块收发信息，或者根据实际需要单独设置，各自拥有一个无线传感器射频模块收发信息。所述运营控制组件通过有线或无线方式与网关组件通信，其中，所述有线通信方式包括传统互联网、下一代互联网、RS232连接、RS485连接；所述无线通信方式包括GSM、3G、WIFI ；所述网关组件通过有线或无线方式与感知系统通信，其中，所述有线通信方式包括BACnet、Lonworks> UPnP> Can总线；所述无线通信方式包括ZigbBee、RFID或蓝牙。本发明还提供了一种具有感知控制功能的社区网络系统的控制方法，包括以下步骤I)数据库组件、网关组件、运营控制组件通过注册服务器的注册方法分别向注册服务器发送注册信息；2)注册服务器创建各组件间的绑定逻辑；3)数据库组件、网关组件、运营控制组件通过注册服务器的查询方法分别向注册服务器发送查询命令；4)注册服务器对各组件的查询命令进行响应，回复当前与之关联的其他组件；5)运营控制组件通过网关组件提供的读取方法注册事件信息；6)网关组件将收到的感知系统上传的现场数据发送到数据库组件；7)运营控制组件从数据库组件中获取感知系统上传的现场数据；8)运营控制组件从网关组件中获取感知系统当前观测到的现场数据；9)当事件被触发后网关组件将感知系统观测到的当前事件状态通知运营控制组件；10)运营控制组件向感知系统发出控制消息，控制消息中携带具体的控制指令。在所述步骤6)中，网关组件通过数据库组件提供的写入方法将收到的感知系统上传的现场数据发送到数据库组件；在所述步骤7)中，运营控制组件通过数据库组件提供的读取方法从数据库组件中获取感知系统上传的现场数据；在所述步骤8)中，运营控制组件通过网关组件提供的读取方法从网关组件中直接获取感知系统当前观测到的现场数据。在所述步骤10)中，运营控制组件通过网关组件提供的写入方法向感知系统发出控制消息。在所述步骤5)中，运营控制组件定时向网关组件注册事件信息。网关组件实时向运营控制组件发送事件状态指示信息。事件发生后，用户通过运营控制组件向所述网关组件发送控制指令，进而控制感知系统的工作状态。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明通过网关组件对感知系统内的设备数据通信格式进行转换，包括对上传的数据格式进行统一，同时对下达到感知系统的采集或控制命令进行映射，产生符合具体设备通信协议的消息，使不同系统的设备进行互操作，实现大规模区域内社区环境监控、动态能耗监测系统以及系统控制。特别地，本发明中注册服务器可以对数据库组件、网关组件、运营控制组件进行注册绑定，实现组件之间的关联，达到联动、协同的目的。
图I是本发明系统的基本原理图2是本发明系统的一个具体实施例结构图；图3是本发明系统的控制方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的最佳实施方案进行详细描述。首先要指出的是，本发明中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅按其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本发明的技术相符的含义和概念，这是因为我们作为发明者，要适当地给出术语的定义，以便对我们的发明进行最恰当的描述。因此，本说明和附图中给出的配置，只是本发明的首选实施方案，而不是要列举本发明的所有技术特性。应该认识到，还有各种各样的可以取代我们方案的同等方案或修改方案。本发明中所述社区是由住宅建筑和公共建筑构成的大规模的建筑群,在该建筑群内针对耗能设备部署以节能减排为目标的可管理、可控制的，包含暖通空调、照明及控制设 备等组成的网络系统。社区网络系统包括两个层面首先是本地社区网络内设备之间的互联问题，使不同的设备之间能够互相识别，协同操作。第二个层面是解决社区网络与外部网络的通信，通过远程控制实现对社区网络系统中的设备的远程操作，包括获取数据、发送指令等，使社区网络成为外部网络的延伸。具体地说，社区网络系统是利用远程测控技术，来感知和控制社区网络中的对象(如暖气、通风设施、照明设施、给排水、变送器及视频监控设备等)。感知系统主要是以各种传感器检测环境或设备参数，网关组件(协议格式转换设备或软件)接收来自相关传感器的感知信息后，对设备数据格式进行转换，再以统一的格式发送给数据库组件(数据库服务器)或运营控制组件(移动手持设备)。运营控制组件必须透过许多界面来控制感知系统中的目标对象，这些界面可以是PC (Personal Computer,个人计算机)键盘,也可以是触摸式屏幕、按钮、遥控器等。本发明一种具有感知控制功能的社区网络系统的基本结构如图I所示，包括数据库组件101、网关组件102、感知系统103、运营控制组件104和注册服务器105，数据库组件101用于存储感知系统103上传的现场数据，同时为运营控制组件104提供历史数据获取接口 ；网关组件102，用于对感知系统103内的设备数据通信格式进行转换，包括对上传的数据格式进行统一，同时对下达到感知系统103的采集或控制命令进行映射，产生符合具体设备通信协议的消息；运营控制组件104，用于获取数据库组件101中存储的历史数据，并通过网关组件向感知系统103发出控制指令；注册服务器105，用于实现数据库组件101、网关组件102、运营控制组件104的注册与查询功能；感知系统103用于监测环境或设备参数，接收运营控制组件104的控制信息，并进行响应。其中数据库组件101、运营控制组件104和注册服务器105经网络连接；运营控制组件104与网关组件102通信；网关组件102与感知系统103通信。用户可以通过运营控制组件104向感知系统103发送控制信息，直接查询感知系统103的工作状态及环境状况，或直接控制感知系统103的工作状态。当然，运营控制组件104可以通过有线或无线方式与网关组件102通信，所述有线通信方式包括传统互联网、下一代互联网、RS232连接、RS485连接等；所述无线通信方式包括GSM、3G、WIFI等。网关组件102也可以通过有线或无线方式与感知系统103通信。其中，所述有线通信方式包括BACnet、Lonworks、UPnP、Can总线等；所述无线通信方式包括ZigbBee、RFID或蓝牙等。感知系统采用多种设备通信协议BACnet ；Lonworks ；UpnP ；ZigBee ；Can总线等。感知系统103包括暖通空调、照明系统、视频监控系统、温度变送器、温度传感器、温度传感器、烟雾传感器和光照传感器等，这些检测器件可以根据需要有选择地集成在一起，通过统一的无线传感器射频模块收发信息。当然，也可以根据实际需要，单独设置，各自拥有一个无线传感器射频模块收发信息。运营控制组件104通过数据库组件101提供的读取接口获取数据库组件中存储的历史数据，并通过网关组件102向感知系统103发出控制指令，操作感知系统内的被控设备。注册服务器105为数据库组件、网关组件和运营控制组件创建绑定逻辑，任何一个组件可以通过向注册服务器查询与之绑定的其他组件，便于组件之间的互操作。
本发明一个实施例的具体结构如图2所示，包括数据库服务器201、移动手持设备202、注册服务器203、网关204、光照传感器205、开关控制器206、温度传感器207、加热器208。其中，组件的注册绑定通过注册服务器203完成，各组件均通过向注册服务器203查询后获知与之关联的组件。移动手持设备202向网关204发送灯光照明事件注册信息，将光照强度预先设置好阈值。光照传感器205以一定时间周期自动向网关204发送环境状态指示信息，网关204接收到该环境状态指示信息后，将其发送到数据库服务器201，并将其与预先设置好的阈值比较，如果低于该阈值，则证明光照过暗，灯光照明事件被触发，网关204向移动手持设备202发送事件信息，移动手持设备202接收到事件信息后，向开关控制器206发送控制指令，开启照明。移动手持设备202向网关204发送温度事件注册信息，将温度预先设置好阈值。温度传感器207以一定时间周期自动向网关204发送温度指示信息，网关204接收到该温度指示信息后，将其发送到数据库服务器201，并将其与预先设置好的阈值比较，如果低于该阈值，则证明温度过低，温度事件被触发，网关204向移动手持设备202发送事件信息，移动手持设备202接收到事件信息后，用户可根据温度变化，判断是否要开启响应设备，若用户决定提高温度，则向加热器208发送控制指令，开启加热器。以上描述了根据感知系统监测的环境状态通过网关控制社区网络系统的实现方案。为了实现该方案，需要利用传感器实现对环境状态的检测、检测的参数与预先设置阈值比较、及开关控制器和加热器的控制。本发明中一种具有感知控制功能的社区网络系统的控制方法如图3所示，包括以下步骤S101，数据库组件、网关组件、运营控制组件通过注册服务器的注册方法分别向注册服务器发送注册信息；S102，注册服务器创建各组件间的绑定逻辑；S103，数据库组件、网关组件、运营控制组件通过注册服务器的查询方法分别向注册服务器发送查询命令；S104，注册服务器对各组件的查询命令进行响应，回复当前与之关联的其他组件；
S105，运营控制组件通过网关组件提供的读取方法注册事件信息；S106，网关组件通过数据库组件提供的写入方法将收到的感知系统上传的现场数据发送到数据库组件；S107，运营控制组件通过数据库组件提供的读取方法从数据库组件中获取感知系统上传的现场数据；S108，运营控制组件通过网关组件提供的读取方法从网关组件中直接获取感知系统当前观测到的现场数据；S109,当事件被触发后网关组件通知运营控制组件感知系统观测到的当前事件状态；S110，运营控制组件通过网关组件提供的写入方法向感知系统发出控制消息，控制消息中携带具体的控制指令。 此外，在所述步骤S105中，运营控制组件可以定时向网关组件注册事件信息。在本发明系统中，网关组件实时向运营控制组件发送事件状态指示信息。事件发生后，用户通过运营控制组件向所述网关组件发送控制指令，进而控制感知系统的工作状态。
权利要求
1.ー种具有感知控制功能的社区网络系统，其特征在于包括 感知系统，包含各种感知设备，是社区网络控制与管理的对象； 网关组件，用于对感知系统内的设备数据通信格式进行转换； 数据库组件，用于存储感知系统上传的现场数据，同时为运营控制组件提供历史数据获取接ロ ； 运营控制组件，用于获取数据库组件中存储的历史数据，并通过网关组件向感知系统发出控制指令； 注册服务器，用于实现组件的注册与查询功能； 其中 数据库组件、运营控制组件和注册服务器经网络连接； 运营控制组件与网关组件通信； 网关组件与感知系统通信。
2.如权利要求I所述的具有感知控制功能的社区网络系统，其特征在于 所述感知系统至少采用以下设备通信协议中的ー种BACnet ； Lonworks ；UpnP ；ZigBee ；Can 总线。
3.如权利要求2所述的具有感知控制功能的社区网络系统，其特征在于 所述网关组件支持多种设备通讯协议，对感知系统上传的数据格式进行统一，同时对下达到感知系统的采集或控制命令进行映射，产生符合具体设备通信协议的消息。
4.如权利要求I所述的具有感知控制功能的社区网络系统，其特征在于 所述运营控制组件通过数据库组件提供的读取接ロ获取数据库组件中存储的历史数据，并通过网关组件向感知系统发出控制指令，操作感知系统内的被控设备。
5.如权利要求I所述的具有感知控制功能的社区网络系统，其特征在于 所述注册服务器为数据库组件、网关组件和运营控制组件创建绑定逻辑，任何ー个组件可以通过向注册服务器查询与之绑定的其他组件，便于组件之间的互操作。
6.如权利要求I所述的具有感知控制功能的社区网络系统，其特征在于 所述各种感知设备根据需要有选择地集成在一起，通过统ー的无线传感器射频模块收发信息，或者根据实际需要单独设置，各自拥有ー个无线传感器射频模块收发信息。
7.如权利要求I所述的具有感知控制功能的社区网络系统，其特征在于 所述运营控制组件通过有线或无线方式与网关组件通信，其中，所述有线通信方式包括传统互联网、下一代互联网、RS232连接、RS485连接；所述无线通信方式包括GSM、3G、WIFI ； 所述网关组件通过有线或无线方式与感知系统通信，其中，所述有线通信方式包括BACnet、Lonworks> UPnP> Can总线；所述无线通信方式包括ZigbBee、RFID或蓝牙。
8.ー种具有感知控制功能的社区网络系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤 1)数据库组件、网关组件、运营控制组件通过注册服务器的注册方法分别向注册服务器发送注册信息； 2)注册服务器创建各组件间的绑定逻辑； 3)数据库组件、网关组件、运营控制组件通过注册服务器的查询方法分别向注册服务器发送查询命令；4)注册服务器对各组件的查询命令进行响应，回复当前与之关联的其他组件； 5)运营控制组件通过网关组件提供的读取方法注册事件信息； 6)网关组件将收到的感知系统上传的现场数据发送到数据库组件； 7)运营控制组件从数据库组件中获取感知系统上传的现场数据； 8)运营控制组件从网关组件中获取感知系统当前观测到的现场数据； 9)当事件被触发后网关组件将感知系统观测到的当前事件状态通知运营控制组件； 10)运营控制组件向感知系统发出控制消息，控制消息中携帯具体的控制指令。
9.如权利要求8所述的具有感知控制功能的社区网络系统的控制方法，其特征在于 在所述步骤6)中，网关组件通过数据库组件提供的写入方法将收到的感知系统上传的现场数据发送到数据库组件； 在所述步骤7)中，运营控制组件通过数据库组件提供的读取方法从数据库组件中获取感知系统上传的现场数据； 在所述步骤8)中，运营控制组件通过网关组件提供的读取方法从网关组件中直接获取感知系统当前观测到的现场数据。
在所述步骤10)中，运营控制组件通过网关组件提供的写入方法向感知系统发出控制消息。
10.如权利要求8或9所述的具有感知控制功能的社区网络系统的控制方法，其特征在于 在所述步骤5)中，运营控制组件定时向网关组件注册事件信息。
全文摘要
本发明公开了具有感知控制功能的社区网络系统，包括感知系统，包含各种感知设备；网关组件，用于对感知系统内的设备数据通信格式进行转换；数据库组件，用于存储感知系统上传的现场数据，为运营控制组件提供历史数据获取接口；运营控制组件，用于获取数据库组件中存储的历史数据，并通过网关组件向感知系统发出控制指令；注册服务器，用于实现组件的注册与查询功能。本发明还提供了社区网络系统的控制方法，通过感知系统监测社区环境温度、温度、光照等参数信息，用户通过控制平台发出控制指令可以执行相应操作，被控对象接收来自控制平台的控制指令后进行响应，调节社区网络内的各种耗能设施，进而达到绿色、节能的目的。
文档编号H04L29/08GK102685168SQ20111006542
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者刘 东, 刘铭, 张军, 步日欣, 江连山, 谷晨, 陈起 申请人:北京天地互连信息技术有限公司