淺談智能建筑“三網(wǎng)合一”建設(shè)

文｜中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心 朱衛(wèi)東

所謂智能建筑的“三網(wǎng)合一”，就是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)音頻、視頻和數(shù)據(jù)的傳送，通俗的來(lái)說(shuō)就是客戶端用戶可以在單一的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)打電話、視頻的傳輸和辦公業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)交換。智能建筑“三網(wǎng)合一”的基本涵義，即表現(xiàn)為三網(wǎng)在技術(shù)上趨向一致，網(wǎng)絡(luò)層上可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，業(yè)務(wù)層上相互滲透和交叉，應(yīng)用層上趨向統(tǒng)一?！叭W(wǎng)合一”不僅使語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像這三大基本業(yè)務(wù)的界限逐漸消失，也使網(wǎng)絡(luò)層和業(yè)務(wù)層的界面變得模糊，各種業(yè)務(wù)層和網(wǎng)絡(luò)層正走向功能乃至物理上的融合，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)正在向下一代的融合演進(jìn)。這一網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最新趨勢(shì)，揭示了下一步的通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)，也將從單項(xiàng)業(yè)務(wù)間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向全業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)乃至網(wǎng)絡(luò)間各個(gè)層面的全方位競(jìng)爭(zhēng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，“三網(wǎng)合一”的最終結(jié)果是產(chǎn)生下一代網(wǎng)絡(luò)，但它不是現(xiàn)有三網(wǎng)的簡(jiǎn)單延伸和疊加，而是其各自優(yōu)勢(shì)的有機(jī)融合，如同生物界優(yōu)勝劣汰的演進(jìn)過(guò)程。

實(shí)際上，真正意義上的智能建筑“三網(wǎng)合一”，就是將三個(gè)網(wǎng)（PSTN電話通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、有線廣播電視傳送網(wǎng)）合而為一。

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)個(gè)性化生活辦公條件的追求，建筑智能化與現(xiàn)代建筑的巧妙結(jié)合已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。而通信自動(dòng)化、建筑設(shè)備自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化三個(gè)系統(tǒng)的集成，使原來(lái)建筑物從單純注重弱電系統(tǒng)上升到一個(gè)更高的層次。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是基于Internet各種應(yīng)用的飛速發(fā)展，分立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)也逐漸地暴露了出來(lái)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）設(shè)備重復(fù)投資，資源浪費(fèi)。在原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻是三個(gè)孤立的網(wǎng)絡(luò)，需要投資三套設(shè)備和線路，造成了線路和設(shè)備的重復(fù)投資。

（2）不便于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。需要三套網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備和人員來(lái)分別管理這三套網(wǎng)絡(luò)，造成人員和設(shè)備的浪費(fèi)。

（3）網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本過(guò)高。由于需要申請(qǐng)三套線路分別用于運(yùn)行電話、視頻和數(shù)據(jù)，造成運(yùn)營(yíng)成本過(guò)高。

（4）不利于新技術(shù)的擴(kuò)展應(yīng)用。每套網(wǎng)絡(luò)的孤立運(yùn)行給將來(lái)企業(yè)內(nèi)部開(kāi)展基于數(shù)據(jù)、語(yǔ)音甚至是視頻的應(yīng)用（如新一代客戶服務(wù)中心），帶來(lái)了很大的不便，而當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)就是組建以IP為統(tǒng)一平臺(tái)的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻為一體的“三網(wǎng)合一”新一代綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

“三網(wǎng)合一”隨國(guó)家“十一五”規(guī)劃從準(zhǔn)備研討階段進(jìn)入實(shí)施操作階段?！笆晃濉币?guī)劃建議明確寫(xiě)道：“加強(qiáng)寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)和下一代互聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)三網(wǎng)融合?！薄耙?guī)劃”中對(duì)5年內(nèi)推進(jìn)三網(wǎng)從技術(shù)方面整合基礎(chǔ)設(shè)施資源，做了明確的硬性規(guī)定。

就國(guó)內(nèi)目前三網(wǎng)發(fā)展的形勢(shì)而言，政策問(wèn)題確實(shí)是三網(wǎng)融合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如今，光纖敷設(shè)成本降低，廣播電視網(wǎng)進(jìn)行雙向改造，寬帶技術(shù)的不斷更新，IP技術(shù)的日新月異，這一切都表明三網(wǎng)融合在技術(shù)方面不再是問(wèn)題，而在業(yè)務(wù)方面，目前用戶對(duì)多元化服務(wù)需求越來(lái)越強(qiáng)烈，這也意味著市場(chǎng)對(duì)綜合信息的服務(wù)越來(lái)越受青睞。三網(wǎng)融合匯聚電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)于一身，功能強(qiáng)大，其在業(yè)務(wù)方面能提供綜合的音頻、視頻服務(wù)，這無(wú)疑將會(huì)進(jìn)一步滿足用戶多元化需求。

目前，困擾智能建筑內(nèi)部“三網(wǎng)合一”的實(shí)現(xiàn)，主要集中在以下幾個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題：

（1）視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（CCTV）與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響關(guān)系，主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)帶寬與網(wǎng)絡(luò)的安全性兩方面。

目前，智能建筑內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用三層或者二層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)流量最大為70k～2M，共有幾十點(diǎn)到300點(diǎn)左右，總共流量最大為600M。要求可支持100路并發(fā)直播碼流，即網(wǎng)絡(luò)流量為最小需要滿足200M。目前的萬(wàn)兆光纖主干完全可以滿足視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（CCTV）系統(tǒng)的帶寬需求，即使在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)出現(xiàn)宕機(jī)或網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下，樓層視頻監(jiān)控編碼器也可以及時(shí)的采用本地存儲(chǔ)的方式，待網(wǎng)絡(luò)環(huán)境好轉(zhuǎn)后及時(shí)的上傳至中心后臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)，從而保證了整個(gè)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（CCTV）系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的完整性與實(shí)時(shí)性。

同單一構(gòu)建視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相比，通過(guò)將視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（CCTV）劃入專門的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN），結(jié)合相應(yīng)的交換機(jī)硬件安全策略與安全手段，不但可以實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與安全性，而且可以為管理人員提供更加靈活、更加有效的管理措施。

因此，視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（CCTV）與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互關(guān)系完全是獨(dú)立的、安全的。

（2）語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)（VOIP）與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響關(guān)系，關(guān)系主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性與安全性兩方面。

未來(lái)智能建筑內(nèi)部語(yǔ)音通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以采用應(yīng)用管理服務(wù)器/IP-PBX＋語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)＋I(xiàn)P電話終端的模式，整個(gè)系統(tǒng)采用硬件內(nèi)嵌式操作系統(tǒng)，因此不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)病毒等不良侵襲的干擾。雖然VOIP數(shù)據(jù)流量較小，采用G.711和G.729A的編碼壓縮情況下分別約為30k/20k左右，但是對(duì)于語(yǔ)音數(shù)據(jù)的安全性、實(shí)時(shí)性與時(shí)延性、抖動(dòng)等參數(shù)指標(biāo)要求較高，因此必須對(duì)語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分專門的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN），結(jié)合相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量（QOS）策略手段，來(lái)保證語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的服務(wù)等級(jí)中處于最高的等級(jí)。結(jié)合數(shù)據(jù)加密、服務(wù)器雙機(jī)備份等安全手段來(lái)保證語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的安全性。

因此在做好服務(wù)質(zhì)量（QOS）策略手段和安全手段的前提下，語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)（VOIP）與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互關(guān)系完全是獨(dú)立的，安全的。

（3）集成控制網(wǎng)絡(luò)（IBMS）與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響關(guān)系，主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的安全性方面。

目前智能建筑內(nèi)部集成控制（IBMS）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要采用上層系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)控制引擎＋下層DDC就地控制器的模式，整個(gè)系統(tǒng)采用硬件內(nèi)嵌式操作系統(tǒng)，因此不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)攻擊、網(wǎng)絡(luò)病毒等不良侵襲的干擾。IBMS數(shù)據(jù)流量較小，約80k左右，即使出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)宕機(jī)或中斷的情況也不會(huì)影響本地DDC的就地控制，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后也可以及時(shí)的將控制數(shù)據(jù)恢復(fù)至后臺(tái)服務(wù)器，從而保證了整個(gè)集成控制網(wǎng)絡(luò)（IBMS）的安全性。

因此，集成控制網(wǎng)絡(luò)（IBMS）與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互關(guān)系完全是獨(dú)立的，安全的。

（4）以上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相互之間的帶寬影響關(guān)系。

通過(guò)以上對(duì)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（CCTV）、語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)（VOIP）、集成控制網(wǎng)絡(luò)（IBMS）和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間帶寬的相互關(guān)系，相互影響的分析后發(fā)現(xiàn)無(wú)論從網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)安全等各個(gè)方面來(lái)考慮這些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間均不會(huì)產(chǎn)生相互的不利影響。

綜上所述，在智能建筑內(nèi)部建設(shè)”三網(wǎng)合一”的整體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架是完全可行和完全必要的，從目前國(guó)內(nèi)的外部環(huán)境和今后的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看智能建筑內(nèi)部建設(shè)的”三網(wǎng)合一”具有其時(shí)代前瞻性和導(dǎo)向性，同時(shí)也是順應(yīng)國(guó)內(nèi)企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)的，是中國(guó)信息系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展道路上的里程碑式的建筑。