建筑能源物联网技术(高等学校建筑环境与能源应用工程专业新工科系列教材)

本书突出原理、方法和 应用的有机结合，使其既具 有建筑能源物联网知识的基 础性、传承性，又具有当前 技术的前沿性和创新性。全 书共分12章，从总体框架上 可划分为建筑能源物联网基 础知识、建筑能源物联网软 件编程和建筑能源物联网典 型应用案例3部分。第1部分 包含第1～4章，主要包括物 联网感知层技术、物联网网 络层硬件技术和物联网通信 技术，该部分可使学生掌握 建筑能源物联网的整体硬件 架构、感知层和网络层的基 础知识，为后续的软件编程 、网络通信及应用奠定基础 。第2部分包含第5～11章 ，主要包括物联网软件平台 、建筑能源自动控制编程、 历史数据与报警编程、图形 用户界面编程、物联网网络 集成、数据标签编程和数据 分析编程。该部分内容可使 学生掌握建筑能源物联网编 程的基本方法，实现一个简 单工程案例的全流程软件编 程。第3部分为第12章，建 筑能源物联网典型应用案例 以笔者完成的几个案例展开 ，包括太阳能-空气源热泵 空调系统物联网、分布式能 源系统物联网和基于数据的 建筑负荷动态预测系统。该 部分内容可使学生将所学知 识融合，并与工程实践紧密 连接，提高学生的创新意识 和实践能力。

第1章 概述 1.1 物联网的起源与定义 1.1.1 物联网的起源与发展 1.1.2 物联网的概念 1.2 建筑能源物联网 1.3 建筑能源物联网与新技术的融合 1.3.1 建筑能源物联网与BIM融合 1.3.2 建筑能源物联网与大数据融合 1.3.3 建筑能源物联网与人工智能融合 本章习题 第2章 物联网感知层技术 2.1 建筑能源系统常用传感器 2.1.1 传感器概述 2.1.2 建筑能源系统常用传感器 2.2 建筑能源系统常用执行器 2.2.1 电动执行器 2.2.2 变频调速技术 2.3 无线传感器 2.3.1 无线传感器结构组成 2.3.2 无线通信模块主要通信技术 本章习题 第3章 物联网网络层硬件技术 3.1 概述 3.2 物联网控制器 3.2.1 物联网控制系统 3.2.2 JACE 8000网络控制器 3.3 智能I/O模块 3.3.1 过程输入输出通道 3.3.2 Niagara智能I/O模块 3.4 IOS30P控制器 3.4.1 硬件接口及特性参数 3.4.2 网络结构 本章习题 第4章 物联网通信技术 4.1 计算机网络标准 4.1.1 开放系统互联（OSI）参考模型 4.1.2 IEEE 802标准 4.1.3 TCP/IP协议 4.1.4 以太网标准 4.2 Modbus通信协议 4.2.1 Modbus网络结构 4.2.2 与Modbus协议有关的基本概念 4.2.3 Modbus协议 4.3 BACnet协议 4.3.1 BACnet协议体系结构 4.3.2 BACnet协议网络拓扑结构 4.3.3 BACnet协议对象及服务 4.3.4 BACnet MS/TP协议 4.3.5 BACnet IP协议 4.4 OPC协议 4.4.1 OPC协议概述 4.4.2 经典OPC标准 4.4.3 OPCUA标准 4.5 MQTT通信协议 4.5.1 MQTT协议概述 4.5.2 MQTT协议特性 4.5.3 MQTT协议控制报文结构 4.5.4 MQTT协议通信流程 本章习题 第5章 物联网软件平台 5.1 物联网软件平台简介 5.2 Niagara Framework物联网框架 5.3 Workbench开发平台 5.3.1 Workbench主窗口 5.3.2 Workbench主要目录 5.4 创建工作站 5.5 控制点及其基本操作 5.5.1 控制点（Control Points）分类 5.5.2 控制点组件 5.5.3 控制点 Property Sheet（属性视图）操作 5.5.4 控制点Action操作 5.5.5 增加组件输入管脚 5.6 kitControl调色板 5.6.1 通用组件模型 5.6.2 kitControl调色板 5.6.3 Math组件库 本章习题 第6章 建筑能源自动控制编程 6.1 概述 6.2 双位控制编程 6.2.1 双位控制基本原理 6.2.2 主要编程组件 6.2.3 空调双位控制编程案例 6.3 PID控制编程 6.3.1 PID控制算法 6.3.2 PID控制器组件 6.3.3 空调变频控制PID编程案例 6.4 时间表控制编程 6.4.1 时间表控制 6.4.2 时间表组件 6.4.3 热泵机组时间表控制编程案例 6.4.4 风机盘管OnOff和时间表联合控制编程案例 6.4.5 冷水机组水系统控制编程案例 6.5 设备轮询控制编程 6.5.1 设备轮询控制 6.5.2 轮询控制组件 6.5.3 控制点的扩展和合成 6.5.4 根据累积运行时间热泵机组轮询控制编程案例 6.5.5 根据累积运行次数热泵机组轮询控制编程案例 6.6 基于负荷预测的设备台数控制编程 6.6.1 建筑空调负荷 6.6.2 设备台数控制组件 6.6.3 基于负荷的热泵机组台数控制编程案例 6.7 变设定值控制编程 6.7.1 概述 6.7.2 室内温度变设定值控制编程 6.7.3 集中供热换热站供水温度变设定值控制编程 6.8 新风机组控制系统编程 6.8.1 新风机组控制系统原理 6.8.2 新风机组控制系统编程 本章习题 第7章 历史数据与报警编程 7.1 数据库基本知识 7.1.1 数据库数据模型 7.1.2 数据库查询语言SQL 7.2 历史数据编程 7.2.1 历史数据编程基础 7.2.2 历史数据编程 7.3 报警编程 7.3.1 报警编程基础 7.3.2 报警编程 本章习题 第8章 图形用户界面编程 8.1 图形用户界面概述 8.2 Px基础知识 8.2.1 Px视图 8.2.2 Widget可视化组件 8.2.3 添加Widget 8.3 Px特色编程 8.3.1 Px视图嵌套 8.3.2 全局导航菜单 8.3.3 第三方图片收集 8.3.4 Px视图弹窗 8.4 Px视图典型编程案例 8.4.1 空调双位控制Px视图编程 8.4.2 冷水机组水系统控制Px视图编程 8.4.3 新风机组控制系统Px视图编程 本章习题 第9章 物联网网络集成 9.1 概述 9.2 Niagara BACnet网络集成 9.2.1 Niagara BACnet网络 9.2.2 BACnet MSTP网络集成示例 9.2.3 BACnet IP网络集成示例 9.3 Niagara Modbus网络集成 9.3.1 Modbus RTU网络集成示例 9.3.2 Modbus