大型公共建筑（群）异构网络认知传输与应用研究

发布时间：2020-10-25 19:14

　　 大型公共建筑(群)的测控系统往往包含众多建筑智能化子系统,通信设备众多、繁杂,各个子系统中通信事物QoS(Quality of Service)指标差异显著,通信设备和通信事物具有异构性。另一方面,公共环境电磁环境复杂多变、不确定性高。本文研究大型公共建筑(群)中异构无线网络认知传输,并研究其应用技术。本文首先结合大型公共建筑(群)建筑特点和网络部署特点,建立对应的网络拓扑模型:基于重传技术和多信道技术的线-星型网络拓扑模型,并搭建了测试平台和基本的应用系统。基于所建立的网络拓扑模型和平台,结合认知传输理论和技术,本文进行了3个方面研究:1)针对网络中通信事务周期差异,建立了多周期通信调度模型,并设计了基于遗传算法的多周期调度策略;2)基于模型中有重传的星型网,提出了单跳网络传输公平性问题,并设计了基于遗传算法的优化时隙分配方案,保证在确定性时隙下,根据设备与网络通信传输成功的概率优化分配时隙,提高通信网络的可靠性;3)基于线型网络拓扑,建了多跳传输模型,多跳线型网络中实现并行传输调度在互不干扰的链路上事务同时传输,节省了传输时隙。本文基于Matlab和局部实验平台,验证了所设计的算法有效性。多周期调度问题中,基于遗传算法的调度方法有效地在轮询周期中安排最小数量的从节点以节省带宽。在单跳星型网络中,利用遗传算法对链路时隙进行了优化分配,实现了星型网络传输的公平性。在多跳线型网络中,利用遗传算法对链路时隙进行了优化分配,并在互不干扰的链路上实现了通信事务并行传输。
【学位单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU855
【部分图文】：

苏州科技大学硕士论文 第二章 总体设计与实验平台同时智能化子系统的安放点是固定在建筑空间上某一点。所以在大型公共建筑（群）中的传感器节点不具备移动性，所以在其上的通信网络在拓扑上往往具有相应的确定性特点。在大型公共建筑中的综合布线和建筑设计有很多种，各类建筑物的房屋构造不同，就会有不同的通信网络部署。在这里，为了能够更好的说明大型公共建筑（群）的特点，本文列出了一种大型办公楼房屋构造模型，并给出了其中的某一层实际场景部分图，如图 2-1 所示，在每个楼层的各个房间内都有多个智能化设备（如：智能空调、摄像头、火灾报警器等等），由于大型公共建筑的空间较大，智能化设备的通信距离有限，为了能够很好的对各个房间的环境实时监控，所以在走廊楼道里安装了无线传感器，以便接收各个房间智能设备实时监控数据。

图 2-1 某大型公共建筑楼层部分场景图络总体设计型公共建筑（群）的网络通信模型是多样化的，本文根据上述的某大型公屋楼层实际场景图，对其通信网络的拓扑结构进行总体设计。由上述大型楼层的部分场景图可知，该建筑中的通信网络结构为线-星型网络结构。的各个房间内的智能化设备与房间外走廊中的无线传感器构成了一个星该网络中包含了监控摄像头、智能空调、烟雾探测器和火灾报警器等智能其走廊内的无线传感器的传输结构构成了一个线性网络，因此，建立该大筑（群）的网络模型，如图 2-2 所示：

星型网络多周期调度问题、星型网络公平传输问题和多跳线型网络并行传输问题。2.3 实验平台的搭建为了验证大型公共建筑（群）异构网络网络模型和本文算法的有效性，根据上述某大型公共建筑的网络通信拓扑结构，在实验室模拟了该建筑的通信网络。针对该建筑的星型网络拓扑结构，在实验室中布置了七个智能化子系统，分别为：供配电系统、中央空调系统、智能照明系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统、火灾报警消防联动系统和门禁一卡通系统。其中供配电系统通过 YD2020（智能电力检测仪）监测实验室内实时配电情况；主机通过采集现场 Poris XC1000DDCD 的 IO 点位实现对中央空调和智能照明系统的监控，主机不断点采集实时门禁一卡通系统、火灾报警消防联动系统和防盗报警系统信号数据，根据通信数据变化监控系统；实验室内闭路电视监控系统配有 12 路视频信号，主机通过采集DS-8016HS-S 硬盘录像机中视频流，对相应通道的摄像机画面实现现场同步监控。实验室内智能化系统分布图如图 2-3 所示。
【参考文献】

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本文编号：2855847