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摘要：描述BACnet協議的體系結構，分析BACnet控制器的功能，論證基于嵌入式Linux開發BACnet控制器的可行性；給出BACnet控制器軟件的體系結構及其軟件設計。
關鍵詞：BACnet 控制器 樓宇控制設備 嵌入式Linux 體系結構
BACnet協議是一種為樓宇自動控制網絡所制定的數據通信協議。該協議已成為美國國家標準（ANSI/ASHRAE 135-1995）和歐盟標準草案，并在2000年成為草案級標準。其中定義了23個對象和42個服務，以及5個數據鏈路的局域網底層網絡結構。1999年1月正式發布了附錄135a，成為標準的附件J，確定BACnet/IP技術的第6個局域網互聯的底層技術。
1 BACnet網絡體系結構和控制器功能分析
1.1 BACnet網絡體系結構
BACnet建立在包含四個層次的簡化分層體系結構上。這四層相當于OSI模型中的物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層。BACnet標準定義自已的應用層和簡單的網絡層，對于其數據鏈路層和物理層，提供了五種選擇方案，在附件J-BACnet/IP中加入了對IP的支持。
圖1是BACnet/IP網絡體系結構層次圖。BACnet沒有對應于OSI的第四、五、六層，也就是說，BACnet沒有傳輸層、會話層和表示層。BACnet網絡層屏蔽了底層采用的網絡技術的差異。
1.2 BACnet控制器的功能分析
在一個BACnet控制網絡中，一個BACnet控制器通常和多個控制設備直接相連，負責監控這些設備的運行。概括起來說，BACnet控制器應該具有三個方面的功能。①通信功能。BACnet控制器是一個網絡控制器，所以它必須能夠發送和接收BACnet報文，和其它BACnet設備進行通信。②監視功能。BACnet控制器要監視與它直接相連的控制設備的狀態。這樣，它就要提供數據結構來描述這種狀態。在BACnet協議中，描述這些狀態是用BACnet對象。BACnet協議提供了42個標準對象。③控制功能。BACnet控制器要控制與它相邊聽設備的運行，不僅要使這些設備之間具有互動能力，而且要使這些設備和系統的遠程設備能夠互動，所以在BACnet控制器中應該有邏輯控制模塊來實現這一功能。值得注意的是，不同時間、不同地點，BACnet控制器中的控制邏輯可能是不同的，因而在BACnet控制器中要提供改變控制流程的工具。這種工具是圖形界面的，以方便用戶使用。
圖1 BACnet體系結構層次圖
2 基于嵌入式Linux開發軟件的可行性
①Linux是一個和Unix相似、以核心為基礎的、*內存保護、多任務多進程的操作系統。在開發過程中，可以根據實際需要，通過內核構筑工具對Linux內核功能進行裁減，做成體積很小的嵌入式操作系統，可使其達到500KB或更小的規模。
②在實時性應用方面，通用的Linux在強實時性應用方面存在欠缺。Linux調度程序原來主要是針對臺式計算機操作系統。重點考慮的是在應用程序的吞吐量上，即采用了一種“公平共享”的策略保證所有進程得到平均的CPU時間。在樓宇控制設備這種弱實時性應用中，如果采用*的內核機制、進程調度算法和較小粒度的系統時間（10ms），是可以滿足弱實時應用要求的，因此，Linux可用于樓宇自動化系統。
③Linux是源代碼開放的操作系統，可以很容易得到內核的接口和源碼，我們可以把BACnet的協議實現集成到內核中去。
④Linux是自由軟件。在GNU GPL許可證協議下，可以自由使用、修改和發布，所以采用嵌入式Linux可以降低BACnet控制器的成本。
LOT 14 NEW ASSORTED 90DEG ELBOW FITTING D357577
LOT 3 NEW TRI CLOVER STAINLESS SANITARY CLAMP 1-1/2IN B
NEW WILDEN 15-1120-51 NEOPRENE PUMP VALVE SEAT 4X4X1/2I
NEW WENSLEY SOFT/HARD LEAD WOOL 5LBS D394692
NEW AQUACHEF 8024 PROGRAMMABLE AUTOMATIC FISH FEEDER B2
LOT 3 ALLEN BRADLEY 800T-P16 WHITE INDICATOR PILOT LIGH
LOT 3 SHARPE CF8M STAINLESS BALL VALVE SIZE 1/2IN NPT T
LOT 5 NEW IFM EFECTOR U20302 STAINLESS 2-HOLE MOUNTING
2IN STAINLESS SANITARY CLAMP B423356
LOT 4 NEW WILDEN 56 VALVE SEAT 2-1/2X4X5/8IN D310586
LOT 2 ALLEN BRADLEY MIX 100-C12D10 100-C12D400 CONTACTO
NEW PSC 456436 STEEL TRANSFER ROLLER 5/8IN BORE D308001
LOT 2 NEW 20XL PULLEY 1/2IN ID 20 TOOTH D340377
LOT 3 NEW NALBACH SHOULDER BOLT AGITATOR 3/8IN THREAD D
LOT 6 NEW 3IN COMPRESSION SPRING D371442
NEW ARPAC 803394 HEAT TUNNEL CURTAIN D370174
LOT 3 NEW NATIONAL ASSORTED 413246 OIL SEAL D345293
LOT 3 ROUND BALL ALIGNER FOR CONDUIT MOUNT B363738
NEW RHI8051 HEAT SHRINK TUBE D347106
NEW T&S BRASS B-505 FOOT PEDAL VALVE ASSEMBLY B258341
NEW TIPPER TIE 12-0001 ACTUATOR PISTON VALVE ASSEMBLY A
NEW HYSTER 0289827 FORKLIFT BRAKE MASTER CYLINDER REPLA
LOT 6 NEW LINK-BELT ASSORTED RC100 OFFSET LINK D257589
LOT 40 NEW MOTION INDUSTRIES 233 BUNA O-PACK D356987
LOT 189 NEW MOTION INDUSTRIES 214 O-PACK BUNA O-RING D3
NEW SERVICEFIRST SLG00031 FAN MOTOR SLINGER 6IN OD D307
LOT 3 NEW ANDERSON MACHINE 42-1267 ALUMINUM SPACER 7/16
CORCO 250047-VBA-20MC RED TOUCH TONE DESK PHONE ASSE
LOT 2 RED LION MIX CUB7T100 CUB7TVS0 8 DIGIT 50-250V-AC
FIRESTONE W01-358-7325 AIRMOUNT DOUBLE CONVULATED AIRID
NEW DURAMETALLIC JVBA1750BL3 BRONZE UNITIZED BEARING RI
NEW JAGENBERG 83.5706.83147 SPONGE ROLLER 1X4-5/8X1-9/1
LOT 2 ELECTRO INDUSTRIES FAA5-115A AMPERES DISPLAY METE
LOT 2 NEW GATES 124L075 SYNCHRO-POWER 12.38X0.75IN TIMI
LOT 3 NEW REXNORD 568-605912 MARBETT TRANSFER ROLLER D2
LOT 5 NEW LOVESHAW LD-J141 MECHANICAL BUSHING D357548
NEW SVF RK-BH-H20 KIT ACTUATOR REPAIR D236934
LOT 2 P030 010 0004 12IN STAINLESS STEEL BRAIDED HOSE
LOT 2 NEW CHICAGO RAWHIDE 7439 3/4 X 1-1/4 X .188 IN OI
NEW PNEUMATIC SCALE PSC 87359 ROTATING SHAFT 7-1/2X7/8I
LOT 2 NEW MODE ELECTRONICS 68-125-1 DV-1250 12V-DC 500M
STANLEY ED493 VIDMAR 8 DRAWER STEEL STORAGE 27X27X54IN
LOT 2 NEW OPTO 22 120A10 SOLID STATE RELAY 120/240V-AC
LOT 6 NEW GRACO ASSORTED 167-585 COMPRESSION SPRING D37
LOT 7 ALLEN BRADLEY ASSORTED 800T-B1 800T-A1 RED PUSHBU
LOT 4 ALLEN BRADLEY 700-HF32A1 RELAY SER B 120V-AC 1/3H
LOT 6 NEW BURNDY YSS2R ALUMINUM SPLICE CONNECTOR D46469
NEW THOMSON MS33LCBL400 MICROSTAGE LINEAR MOTION TABLE
LOT 4 NEW 711 3M TIMING 711X9MM BELT D318369
NEW CLAMPCO 996BP-0527 STAINLESS STEEL V-BAND CLAMP 5IN
WEATHERHEAD T-420 COLL-O-CRIMP SUPER I HOSE PRESS CRIMP
NEW HYSTER 1537409 PQ00001 FORKLIFT MOTOR COVER LEFT HA
LOT 3 SIKO DA04-0073 DIGITAL POSITION INDICATOR COUNTER
NEW HYSTER 0323229 SPIDER & BEARING FORKLIFT U-JOINT RE
2X SCHRADER BELLOWS A63211506 PK2002A001 MIXED 2X1-1/2I
LOT 2 NEW GENERAL ELECTRIC GE H7X15F3CDD LIGHT FIXTURE
LOT 2 NEW SQUARE D 9001-TF 600V-AC 120V-DC CONTACT BLOC
NEW STEEL SWIVEL CASTER WHEEL 6X2IN D413135
H.W.PETRIF 66636 3 IN - 6 IN CONVEYOR BELT LACER LATHE
LOT 4 NEW NSK R8 1/2IN 1-1/8IN 1/4IN ROLLER BEARING B28
LOT 180 NEW NATIONAL 226 BUNA O-RING D357194
ABB 950726 TCA CALIBRATION UNIT TESTING INTERCOMPARISON?
LOT 12 NEW 11IN COMPRESSION SPRING D364407
LOT 2 BARBER COLMAN P011-33009-72-0?-0 THERMOCOUPLE PROB
FOXBORO P0400GH FIELD BUS POWER BAR MODULE B258498
LOT 10 NEW SPRAYING SYSTEMS QVV-SS 650033 TEEJET SPRAY
ASUS CRW-5224A INTERNAL CD-RW DESKTOP DRIVE B258108
NEW DONALDSON P550777 LUBE OIL FILTER D455492
LOT 2 NEW MODE ELECTRONICS 68-125-1 DV-1250 12V-DC 500M
NEW RIEKE 55GAL DRUM STEEL CAP D457385
ROTO HAMMER CL-6 DUCTILE IRON CHAIN WHEEL SIZE 4-1/4 TO
LOT 2 NEW SOFTNOZE SN 18 CUSHIONED SENSOR MOUNT ACCESSO
LOT 2 NEW DODGE RELIANCE 119011 1215X1-1/8KW TAPER-LOCK
OMEGA 7.00-15 NHS WIDE-WALL HAULER-LT TREADED FORKLIFT
LOT 5 NEW TIMKEN ASSORTED 473228 470954 323126 471652 N
LOT 4 NEW GOODMAN F0450-003 ECCENTRIC MECHANICAL BUSHIN
LOT 59 NEW BURKERT 100576C SCREW 5X47X3MM D254996
FMC RV2-100 SYNTRON ROTARY VIBRATOR 115V-AC 1PH 0.4A AM
NEW SWECO S30N81104 CHANNEL GASKET D349715
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LOT 5 NEW NAPA GOLD 1374 3-1/4 IN OIL FILTER D275818
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LOT 3 NEW DONALDSON P550318 OIL FILTER D295976
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LOT 7 ALLEN BRADLEY ASSORTED 800T-B1 800T-A1 RED PUSHBU
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NEW OIL RITE LUBRICATOR RESERVOIR 1 QT 1/2 IN NPT D4387
KIMAX 3IN PROCESS PIPE COUPLING B277102
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