物联网技术在智能建筑能源管理中应用的研究

“智慧城市”的建设对建筑的能源管理提出了更高的要求,智能建筑的能源管理应该 满足新时期构建“智慧城市”的能源管理需求,整合相互孤立的能源信息,实现能耗分项 计量,为建筑能耗诊断、节能评估奠定基础,并应用物联网技术将智能建筑能源管理系 统接入城市级能源管理平台,满足“智慧城市”建设的需求。 目前利用建筑智能化系统实现能耗分项计量、将可再生能源的计量纳入智能建筑能 源管理以及通过物联网将智能建筑能源管理系统的能耗计量数据接入城市级能源管理 平台的研究很少,鉴此,本论文研究利用建筑设备管理系统实现能耗分项计量的方案, 并将智能建筑内可再生能源的计量纳入能源管理;研究如何将智能建筑能源管理系统接 入物联网能源管理平台,以及可开发的城市级别能源管理的功能,实现能源的精细化管 理和宏观管理。 本文的主要内容: 首先,从智慧城市及能源审计、宏观能源管理的应用需求引出物联网在能源管理中 应用;在研究物联网的网络架构和技术体系的基础上,分析物联网技术在智能建筑能源 管理中的应用需求以及搭建物联网能源管理平台的需求。 其次,提出三种应用物联网技术的智能建筑能源管理设计方案,以满足现实中不同 环境下开发物联网能源管理应用服务的需求,同时研究如何将智能建筑能源管理系统的 能耗计量数据接入物联网能源管理平台。 最后,基于 Synchro EMS 物联网能源管理平台,以实际工程为对象,研究将智能 建筑能源管理系统接入到物联网平台的实现方法及接入后可实现与开发的能源管理应 用服务。

  • 2021-06-28
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基于嵌入式Linux的物联网网关研究与实现

随着物联网发展速度日益加快,作为连接感知网络和传统通信网络的物联 网网关正在其中扮演着重要角色。然而,目前针对物联网网关的统一标准尚未制 定,物联网网关的设备类型干差万别。人们往往针对某一具体应用场景来研发特 定物联网网关设备,~旦应用场景发生变化,从上层应用协议到下层接口模块都 需要重新开发,大大增加工程成本,严重阻碍物联网的发展。 本文基于上述问题,同时结合嵌入式系统技术,设计并实现了~种基于嵌入 式Linux的物联网网关系统。该系统既可实现不同感知设备的接入,又可实现与多 种通信网络的数据交互,另外还具有CoAP/HTTP协议转换、短信收发、本地动态 曲线显示等扩展功能,可在多种实际场景中得到应用。 首先,本文论述了物联网网关的研究背景及研究现状,分析目前物联网网关 存在的问题,并针对此问题提出一种基于分层思想的物联网网关架构。该架构分 为三个层次:感知接入层、数据处理层和传输应用层。感知接入层可接入三类设 备:基于IEEE802.11协议的ARM节点,该设备可运行BATMAN路由协议;基于 IEEE802.15.4协议的传感器节点,该设备可运行RPL路由协议;RFID射频设备。 数据处理层用于对数据包的截获、分析和处理,可实现CoAP/HTTP协议转换功能 和采集信息本地存储功能。传输应用层用于对数据包的远程传输和应用处理,一 方面可实现以太网络和3G网络两种传输模式,并能根据网络变化状况进行传输模 式的动态切换,另一方面可实现短信收发功能,当监测环境发生剧烈变化时网关 可发送短信提醒用户,用户也可向网关发送查询短信以获取某个节点的实时监测 信息,另外还可实现本地动态曲线显示功能,使得环境监测信息能够在网关本地 显示屏中以动态曲线的形式显示。 然后,本文在搭建的硬件平台基础上,设计并实现了物联网网关软件模块的 功能,并对系统软件平台、802.11模块、802.15.4模块、RFID模块、数据包处理 模块、数据存储模块、CoAP/HTTP协议转换模块、网络切换模块、短信消息处理 模块和本地动态曲线显示模块的设计思想和技术实现进行了详细分析。 最后,本文搭建测试环境分别对物联网网关的各项功能进行了测试。测试结 果表明,本文开发的基于嵌入式Linux的物联网网关系统能够满足设计要求。

  • 2021-06-24
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