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1、·智能小区·3基于多Agent的无线抄表系统设计迟铁,马斌,张万江,孟祥斌,王鑫(沈阳建筑大学信息与控制工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:为了解决智能建筑抄表系统中上位机工作压力繁重、网络通信负载过大及数据传输过程中产生的错误等问题,设计了基于多Agent的无线抄表系统,建立了系统模型。并针对末端节点出现可疑数据的情况,设计了系统处理的过程及协调机制。基于多Agent的无线抄表系统具有智能性、实时性、灵活性,系统将任务分而自治,既减轻了上位机的工作负担,也减少了系统的通信负载,同时其具有迟铁(1986—),女,的检错与纠错能力提高了系统的安全性和可靠性
2、。硕士研究生,研究方向为智能建筑。关键词:智能建筑;无线抄表系统;Agent;多Agent;协调机制中图分类号:TP181文献标识码:B文章编号:167428417(2010)0220018205收集将会导致网络通信过载;系统节点之间难以0引言实现互操作,并且控制整个系统的实时性较差;目前应用于智能建筑中的远程抄表技术有如果出现可疑数据,系统则检查不出是数据传输很多种,如基于有线电话网络实现的远程抄表、过程产生的错误,还是表具本身故障所产生的错电力线载波抄表,基于负荷管理系统实现的无线误。式远程抄表等。这些抄表技术在实际应用中都Agent是具有智能和较高自
3、治能力的实体。存在一定的缺陷,如设备安装和维护繁琐,信号Agent的理论和技术为分布式开放系统提供了一由于受外部干扰,可靠性不高及使用地区有局限种新的分析、设计和实现的方法。相对于传统技[1]性等。随着无线网络技术的飞速发展与成熟,术而言,它不仅可以在目标的驱动下实现目标,基于其成本低、速度快、效率高等优点,将其应用还可感知、适应环境,对动态变化作出适当反应;于智能建筑中的抄表系统可使抄表工作变得方另一方面,Agent能够模拟人类的行为,且具有良便、快捷。好的智能性、协调性、适应性等特性,特别是在满传统的抄表系统大多是利用分布式部件进足分布式应用方面的优势
4、受到越来越多的关[2]行数据收集,然后把数据传至上位机,在上位机注。基于Agent的这些特性,将其应用于无线中进行统一处理。这种方式存在一定局限:由于抄表系统中,可使无线抄表网络系统变得更具人上位机是唯一进行数据分析的地方,因此如果出性化。现某种干扰阻止它运行时,会造成整个抄表系统1Agent及多Agent系统数据错误或丢失;由单一的主机处理所有信息意味着整个抄表系统规模将受到限制,大量的数据所谓Agent,可以看作是能够通过传感器感马斌(1955—),男,教授,研究方向为建筑智能化、智能化仪器仪表、控制系统通信和智能控制理论。张万江(1956—),男,教
5、授,研究方向为检测技术及自动化仪表研究。孟祥斌(1984—),男,硕士研究生,研究方向为模式识别与智能处理。王鑫(1979—),男,讲师,硕士,研究方向为通信工程、智能建筑。3基金项目:辽宁省教育厅科研项目(20060700)·18·©·智能小区·知其环境,并借助执行器作用于该环境的任何事信模块由SHN2401收发模块和SHN905收发模物。块组成,其中SHN2401收发模块用于与表具数据多Agent系统(Multi2AgentSystem,MAS)是图像直读控制器(末端节点)进行通信,SHN905分布式人工智能的拓展,是由多个Agent组成的收发模块用于
6、与物业中心进行通信。一种分布式自主系统。MAS中的每个Agent拥有解决不同问题的不完全信息和能力,不存在全[5]局控制。数据是分散的,计算过程是异步的。它的目标就是把一个复杂的系统建造成若干个易于管理的小系统,这些小系统可以彼此相互通信、相互协作,通过协作实现信息、知识等的共享,改善每个Agent的基本能力,然后逐渐完善和实施,由此降低复杂系统组织的难度,使复杂系统变得易于实现。[6]MAS有3种结构形式:纯分布式结构、黑板结构和联邦式结构。图1无线抄表系统网络拓扑结构(1)在纯分布式结构中,每个Agent都具有协商通信能力。当某一Agent需要其他Ag
7、ent服系统的硬件电路只给出SHN905发射接收模块电路部分。SHN905是基于Nordic的nRF905务时,它直接向相关Agent发出需求信息。Agent接收到该信息后,对需求进行评估,再与发出信无线收发芯片的无线通信模块,由nRF905芯片、息的Agent进行信息交互,最终这些Agent之间16MHz晶振、高性能电感、电容、电阻、天线接签订“合同”完成任务。口、通信及控制接口几部分组成。SHN905发射(2)黑板结构中的黑板是一个公共数据存接收模块电路如图2所示。储区,各个Agent通过对黑板的直接读写来完成3基于多Agent的无线抄表系统模型数据共
8、享。(3)联邦式结构引入了基于中介子的协调在硬件平台的基础上,将A
