1、第三章 办公自动化(OAS),3.1 办公自动化综述 3.1.1 办公内涵办公自动化是指办公人员利用现代的科学技术的最新 成果,借助先进的办公设备,实现办公活动科学化自动 化。 特点: (1)是一个人机系统 人指挥者(决定因素) 机器手段(重要因素) 信息加工对象,(2)是多种技术和先进技术的综合 计算机,通信技术和相关设备 通信技术:电话机,电报机,传真机,数据传输设备,网络设备,电子邮件设备,电子会议设备 网络数:远程网,局域网 (3)多学科的综合 科学,系统科学,管理科学,社会学以及人机工程学等。 3.1.2 办公自动化外延 管理信息系统(MIS. Management Informat
2、ion System) 决策支持系统(DSS. Decision Support System) 项目管理(PM. Project Management),管理信息系统示意图,人力资源管理(HRM. Human Resouce Management) 企业资源计划(ERP. Enterprise Resoure Planning) 数据挖掘(DM. Data Mining) 知识发现(KDD. Knowledge Discovery)DM和KDD就是利用机器学习从数据库中寻找有用知识的过程奥码OA协同办公群软件平台 北京建软科技有限公司 电子政务 项目包括:行政管理,人事管理,信息管理,财务管
3、理,固定资产管理,单档案管理。,3.1.3 OA的发展历程 3.2 办公自动化的模式 3.2.1 事务型办公自动化 3.2.2 管理型办公自动化 3.2.3 决策型办公自动化 3.2.4 一体化办公自动化系统 3.3 办公自动化的信息流管理办公活动的核心是实现管理,实现管理要通过处理信息来进行,办公活动是以处理信息流为主要业务特征。信息,人,材料和资本一起也是一种。 信息管理工作就是专门监督和控制该机构所有信息的生成,收集,加工,存储,复制,分配,直到销毁的整个过程。,信息处理流程示意图,3.3.1 信息生成输入 语音识别:与人工智能模式识别 图像识别: 键盘识别: 3.3.2 信息处理 字处
4、理与数据处理 3.3.3 信息管理 将整个信息系统的信息单位作为一个记录。记录的信息有生命周期产生到消亡时期。一般生命周期包括:产生处理存储检索清除或保存信息管理 如果不对信息进行记录和有效的存储管理,用户需要时不能及时得到;不需要时,信息满天飞,那信息将毫无价值。 3.3.4 信息的复制与分发 1. 复印机; 2. 相机排版; 3. 计算机制图;,4. 电子印刷:激光打印 5. 电子邮政:传真Fax Email 3.3.5 信息通信 (1)语音信箱 (2)远程会议 3.4 自动化办公室在智能建筑中实施 3.4.1 从智能建筑角度考虑实施问题 办公自动化系统发展成熟的网络手段,数据库系统,数据
5、通信,局域网 PDS为网络办公室自动化系统做准备 PDS建筑物分布线系统;Preinises Distribution System 3.4.2 从办公室角度考虑实施问题 1.自动化办公室的环境,声音环境,噪声控制,温度,湿度,色调,空调,照明等与人关系 2. 办公室空间的规划原则 3. 开放布局与传统布局 开放布局无墙设计 3.4.3 如何构造一个办公自动化系统 办公自动化系统由硬件和软件构成 硬件 选择软件 办公自动化实现阶段,3.5 办公自动化软件 软件包括:系统软件层和应用软件层 系统软件层:操作系统,编译系统 应用软件层:公用支撑软件,应用软件(办公事务,管理信息,决策支持) MS-
6、DOS Windows 编译系统:Bisic Cobol C Pascal Fortran VC VB 应用软件开发,自引,委托软件机构 3.6 办公自动化实例,市政府总线型网络示意图,3.7 办公自动化展望 3.7.1 输入技术 声音鉴别,声音回答,语言翻译,图像识别,人工智能技术,解决上述问题 3.7.2 信息处理 互联网信息处理,专门搜索工具 内部信息系统处理,配备高计算机,网络开发维护技术人员 2.7.3 有偿信息服务 2.7.4 无纸办公室 无纸办公室室OA的高级阶段, 适应环境保护要求。,第四章 计算机网络与智能通信技术,4.1 智能大厦中的计算机网络结构 4.1.1 智能大厦计算
7、机网络的功能 (1)主干网(Backbone) 计算机中心主机或服务器与楼内各局域网及其设备联网; 特征:10Mbps,高可靠性,冗余度,容错能力,灵活性,可扩充性。 快速以太网,FDDI(Fiber Distribution Data Interface),ATM(Asynchronous Transfer Mode) ATM 异步传输模式,(2) 楼内局域网 采用总线以太网,Ethernet,环形令牌网,一个楼层一个或几个局域网网段。 网段:路由器或等线器连线 (3) 智能大厦与外界的通信与联网 X.25公用分组PSDN。数字数据网 DNN,电话网,卫星通信,微波通信网。 4.1.2 智能
8、大厦计算机网络的协议体系结构 智能大厦计算机网络系统用于高速主干网,楼层局域 网,对外通信的广域网和多种服务器,工作机或PC机组 成。这是一种异型网络互连的网络环境,是有开放互连 的网络协议结构。,“开放”是指任何遵守国际标准网络协议体系及其协议的计算机系统 均能通过网络实现互连,互操作和协同工作OSI 7层参考模型 1.物理层 2.数据链路层 3.网络 4.运输 5.会话 6.表示 7.应用 CAN现场总线 OSI是国际标准化组织ISO制定的开放系统标准 ISO 国际标准化组织 ISO 8802IEEE 802 CCITT 的标准是CCITT与ISO合作完成的 ISO与CCCITT两个体系中
9、协议互为补充 IPS(TCP/IP)标准体系,70年代中期美国国际部高级计划局Internet协议体系,适合局域网(LAN),广域网(WAN),城域网(MAN) 4.2 局域网LAN 4.2.1 局域网基本概念 什么是局域网 LAN是在小区域范围内(如一座楼或一个建筑群)对各种通信设备提供互连的数据通信网络 同WAN和MAN相比具有下列特性 (1) 地理范围较小 (2) 数据传输速率较慢 (3) 网络拓扑结构灵活多变,便于扩充和系统重构 (4) 协议简单 (5) 局域网通过集线器Hub,网桥Bridge,路由器,Router,交换器Switch很容易实现异种网络相连,特别是在TCP/IP协议支
10、持下,实现互操作和协同工作 (6) 多媒体信息传输(数字,语言,图像) (7) 网络建设配置容易 2. 局域网的传输介质 (1) 双绞线 双绞线是由两根绝缘导线互相绞和而成,以减少电缆中临近线之间的干扰 有屏蔽双绞线,无屏蔽双绞线 根据不同应用配合,线对数,传输速率,选择不同家,不同型号的双绞线电缆。 (2) 同轴电缆 (3) 光纤电缆(光缆),3. 局域网的拓扑结构,4. 局域网协议体系结IEEEE 800系列 IEEE从1980年开始制定局域网协议体系结构及机关标准,形成了IEEE 802系列标准。在1987年为ISO所接受ISO8802标准 IEEE 802.1 体系结构;管理;异地国际
11、互连802.2(ISO 8802-2:1989)LLC逻辑链路控制802.3(ISO IEC8802-3:1992) 802.4(ISO IEC8802-4:1990)802.5(ISO/IEC8802-5:1992)802.6 城域网分布排列总线802.7 无 网 FDDI:光纤环网(光纤分布式) FDDI: 光纤环网FDDI扩充并加上电路交换,4.2.2 Ethernet网 Ethernet简介 Xerox1975年研制成功,应用总线型局域网。 1980年DEC.Intel.Xerox,3家联合宣布了Ethernet标准技术规范.802.3标准为基础制定的 2. Ethernet的主要特征
12、 介质访问控制方法 CSMA/CD 拓扑结构 总线或分布无根树型 3. Ethernet典型结构,4.Ethernet协议体系结构IEEE802.3 目前市场上各种厂家推出的网卡(Ethernet)都必须严格遵守IEEE802.3标准。才能在同一局域网上运行 4.2.3 Novell网 4.2.4 令牌环Token Ring工作原理 4.3 FDDI 4.3.1 光纤网和FDDI标准用光纤作为网络传输介质,具有信号衰减少,抗电磁 能力强,通道带宽,保密性能好,体积小等优点。大距 离,大容量,高可靠性。FDDI是由美国国家标准协会ASNIIEEE 802.2.LLC逻辑链路控制层协议。,4.3.
13、2 FDDI工作原理 MAC协议(Medium Access Control)MAC协议即令牌环协议 2. 物理介质相关部分(Phisic Medium) 光纤物理特性 光纤连接器技术 光路开关(可选用) 光接收器 3. DDDI网可靠性 采用站旁路,集成器和双环技术 采用双环结构,任何一站或链路发生故障 4. FDDI的站管SMT(Station Management),定义两类直线集成器 A类站:双环站.DAS B类:单环站.SAS 4.3.3 智能大厦中FDDI网配置 4.4 公用数据网PDN(Public Data Network) 4.4.1 概述 综合业务数字网ISDN(Integ
14、rated Service Digital Network) 如用公用电话网和电报网作为国家公用通信基础设施向用户提供公共的数据通信服务 4.4.2 构成 它由交换结点机,网控中心,用户入网设备,通信线路,等设施组成。 电子信息在通信网内传输交换方式,一般可分为数字传输交换方式:电路交换,存储-转发交换。存储-转发交换:报文交换,分组交换。分组交换:虚电路(Virtual Circuit)数据报(Datagram)。,4.5 异步传输模式ATM (1)ATM是CCITT在1990年1月在日内瓦会议上确定的宽带ISDN(B-ISDN)的传输与交换技术,融会了电路交换与分组交换优点而成,快速分组传
15、输, (2)ATM交换原理 原理是基于面向连接的虚电路的概念,传送信号,在端的和目的端建立一条虚电路SVC,虚电路传送信号 (3)交换机的系统结构 时分系统结构(Time Division Switching) 多矩阵交换结构(Multistage Matrix Switching),(4)ATM的分层结构 (5)ATM信息元结构 (6)ATM组网应用 4.6 交换式局域网 (1)共享介质型局域网的困境 前述几种网络就介质访问方式MAC来说共享型局域网。 存在争用介质和资源。 (2)局域网网段微化技术 利用网络互连设备Hub,Bridge, Router等。 (3)交换式局域网 (4)虚拟局域
16、网,4.7 网络互连设备和集成器 (1)中继器(Repeater) 在物理层实现网络互连的设备称为中继器,扩 展物理电缆长度。 (2)网桥(Bridge) 链路层互连设备网桥。 具有不同介质询问控制协议MAC的局域网互连, 也称为MAC网桥。,(3)路由器(Router) 在网络层互连设备称为路由器。 广域网互连,多个网且有不同的协议机制,如链路协议 路由选择,拥挤控制和差错控制,处理等,以网络层互 连来解决。 (4)网关(Gateway)或网络连接器。 支持任何比网络层更高层次网络互连的设备称为网关或 网间连接器。特别是应用层,X25电子邮件与Internet 电子邮件SMTP互连就加网关。
17、 5. 集成器(Hub) 下图是一个典型的共享以太网(Ethernet)连接方式,4.8 网络管理 (1)OSI网络管理标准 OSI/ISO网络管理标准, OSI/ISO7层参考模型 (2)Internet网络管理标准 TCP/IP协议,简单网络管理协议 SNMP(Simple Network Monitoring Protocol) (3)网络安全管理 网络安全,信息安全 (4)网络管理产品的评价标准 SNMP一经提出,厂家(IBM,HP等)纷纷推出其相应的 产品,产品选择关键是评价标准。,4.9 建筑物自动控制网络数据通信协议 BACnet数据通信协议 4.9.1 BACnet数据通信协议
18、的体系结构 1.BACnet数据通信协议模型建筑物自动控制设备功能有二:控制功能和数据通信功能 标准项目委员会(SPC,Standard Project Commission)制定以下数据通信协议模型: (1)网络设备的对等性(Peer),(2)网络设备的单元-对象 (OBJECT),一个个对象 的集合模型。 (3)数据通信功能是通过读写某些对象的属性和其他协议的“服务”而实现。 (4)设备的完善性,(Sophistication)。(复杂,老练)。 (5)遵循ISO的“分层”通信体系结构。 (6)规定了BAS集成的基本原则。 (7)协议的不断完善特性。,2. BACnet数据通信协议的体系结
19、构 BACnet数据通信协议为一种开放的网络协议,其次是分层的通信体系结构。 分层思想来源于分层原理(Layering Principle)。 SPC确定了BACnet的4层体系结构。 物理层 数据链路层 网络层 应用层 3. BACnet数据通信协议的拓扑结构 BACnet没有严格规定采用何种网络拓扑结构,其中的网 络设备可与4种局域网之一进行物理互连: 物理网段、网段、网络和网际网。,4. BACnet的协议栈和数据流 协议数据单元(PDU,Protocol Data Unit) 应用程序接口(API,Application Program Interface) 应用层协议数据单元(APD
20、U, Application Protocol Data Unit) 网络层协议数据单元(NPDU, Network Protocol Data Unit) 数据链路层协议数据单元(LPDU, Link Protocol Data Unit) MAC层协议数据单元(MPDU, Medium Access Control Protocol Data Unit) 物理层协议数据单元(PPDU, Physical Protocol Data Unit) APCI,NPCI,LPCI,MPCI和PPCI。I:Interface,4.9.2 物理层/数据链路层的功能 1.物理层/数据链路层协议 载波侦听
21、多路访问/冲突检测技术(CSMA/CD,Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) 以太网 LonTalk 技术LonWorks网络 BACnet 有5种类型的物理层/数据链路层技术规范: ISO8802.3以太网 ARCNET:是令牌传递网络体系结构 主从/令牌传递(MS/TP) 点到点(PTP)连接 LonTalk 协议 2.以太网协议 (1) BACnet 对ISO8802.2逻辑链路控制(LLC)协议使用,(2)LLC要求参数 (3)MAC要求参数 (4)物理介质:ISO8802.3标准 3.主从/令牌传递(MS/TP) (1)工作原
22、理: MS/TP使用令牌控制设备对总线的访问。 (2)服务规范:2数据链路层 (3)帧格式 (4)物理介质:屏蔽双绞线作为物理传输介质。 4.点到点通信协议 (1)工作原理:适合半路由器设备之间的通信。 (2)服务规范:8数据链路层 (3)帧格式 5. LonTalk 协议,4.9.3 网络层的功能 1.网络层的服务规范网络层将报文直接传递到一个远程的BACnet设备、广 播到一个远程的BACnet 网络或广播到所有BACnet中的 所有BACnet设备。1设备唯一的号码和一个MAC地 址。功能实现2个异类的BACnet连接。BACnet路由器连接参数: 网络号码 适合下层LAN技术的MAC地
23、址 链接服务接入点 2.网络层的PDU结构 (1)协议版本号,(2)网络层的控制信息 (3)特殊域的内容 (4)报文类型 (5)专用报文 3.多报文和广播报文 BACnet的数据通信协议使用广播和多播地址进行报文传 输。广播所有设备;多播1组目标设备。 4.网络层协议报文 BACnet:10种报文,作用是自动配置路由表,控制网络 层拥塞。 5.网络层协议运行规程 (1)本地数据发送的网络层协议规程 (2)接收本地数据的网络层协议规程,(3)远程数据发送的网络层协议规程 (4)接收远程数据的网络层协议规程 6. BACnet路由器 (1)路由表 (2)路由器启动规程 (3)路由器运行 (4)路由
24、器流量控制 7. 点到点半路由器点到点连接需要对2个半路由器之间建立连接。BACnet的数据通信协议定义了5个网络层报文,用于 点到点半路由器建立链路、终止链路和路由学习等功 能。,4.9.4 应用层的功能 1.应用层协议 2.应用层服务类型 3.应用层接口控制信息 4.应用层协议数据单元编码 5.报文的分段 6.APDU的传输 7.与传输有关的其他问题 (1)事务状态机制的终止 (2)重复报文的处理 (3)资源的回收,4.9.5 对象模型 BACnet数据通信协议的对象及其属性 18个对象 2. 设备对象类型及其属性 3. 输入输出对象类型及其属性 4. 命令对象类型 5. 时序表和时间表的
25、对象类型 6. 事件登记对象类型 7. 文件、组和环对象类型 8. 多态输入输出对象类型 9. 通知类对象类型 10.程序对象类型,4.9.6 BACnet数据通信协议的服务 BACnet的服务服务就是BACnet设备请求向其他设备得到信息或命令 其他设备执行一个操作、通知其他设备发生某一事件。 2. 报警和事件服务 8种服务 3. 文件访问服务文件访问服务提供读写文件方法,上载和下载文件。 4. 对象访问服务 远程设备管理服务 虚拟终端服务 网络安全性服务 类别、功能组和协议实现一致性描述,4.9.7 BACnet与Internet的互连 1. BACnet与Internet互连的概念 BACnet设备采用BACnet数据通信协议 Internet采用IP协议 增加采用一种传输层协议 TCP/IP:(Internet Protocol) UDP/IP:UDP(数据报协议) 用户数据协议,(UDP,User Datagram Protocol)。 2.用PAD组建BACnet互连网 PAD(Packet Assembler Disassembler):包封装拆装 3. BACnet/IP 4. BACnet与Internet互联的应用前景,