IP融合下建筑智能化系統(tǒng)的構(gòu)建

摘 要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了建筑智能化系統(tǒng)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)發(fā)展成了所有智能化系統(tǒng)的信息通道，形成了IP融合智能化系統(tǒng)的概念。文章在分析建筑智能化系統(tǒng)整體構(gòu)建面臨的問題的基礎(chǔ)上討論了在IP融合下建筑智能化系統(tǒng)的整體構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：建筑智能化；IP融合；系統(tǒng)構(gòu)建

建筑智能化系統(tǒng)根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的功能，形成多個(gè)子系統(tǒng)，由于系統(tǒng)的功能、形成和發(fā)展的歷程不同，各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體技術(shù)有所不同，這也帶來了建筑智能化系統(tǒng)整體構(gòu)建的復(fù)雜性和系統(tǒng)集成的難度。

1 建筑智能化系統(tǒng)構(gòu)建面臨的問題及解決

1.1 眾多的子系統(tǒng)

建筑智能化系統(tǒng)包括的主要子系統(tǒng)：綜合布線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、語(yǔ)音通話系統(tǒng)、衛(wèi)星和有線電視系統(tǒng)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、建筑設(shè)備系統(tǒng)集成、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、信息發(fā)布、多媒體會(huì)議系統(tǒng)、排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)。

1.2 各子系統(tǒng)采用不同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)及帶來的問題

由于各子系統(tǒng)采用了不同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，由此帶來了工程實(shí)施和系統(tǒng)管理的問題：各系統(tǒng)彼此獨(dú)立，布線的時(shí)候采用不同線纜；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用的是分組交換，布放的是5類或者以上的雙絞線，這些系統(tǒng)各自形成了獨(dú)立的一個(gè)信息和控制網(wǎng)；各系統(tǒng)采用的不同的技術(shù)，特別是在信息的通信協(xié)議上不同，造成系統(tǒng)之間的互通存在問題，例如語(yǔ)音通話系統(tǒng)發(fā)明和應(yīng)用較早，采用電路交換技術(shù)，布放的是大對(duì)數(shù)電纜；各系統(tǒng)的獨(dú)立構(gòu)建，加大了工程實(shí)施中設(shè)計(jì)和施工難度、以及后期的維護(hù)管理工作的難度，特別是對(duì)相關(guān)人員的技術(shù)能力提出較高的要求。

1.3 各子系統(tǒng)的集成和整體構(gòu)建

為了更好的實(shí)現(xiàn)建筑智能化系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息溝通和聯(lián)動(dòng)，減少上述問題帶來的影響，建筑智能化系統(tǒng)的構(gòu)建需要進(jìn)行系統(tǒng)集成和整體構(gòu)建。建筑智能化系統(tǒng)的集成在一定程度上實(shí)現(xiàn)了各子系統(tǒng)的互聯(lián)問題，其實(shí)現(xiàn)是通過通信互聯(lián)設(shè)備和應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)；而整體構(gòu)建筑智能化系統(tǒng)才能解決其根本問題，但就目前的應(yīng)用和發(fā)展來看，完全重新構(gòu)建各個(gè)子系統(tǒng)是不可能的，只有在一定程度上保留原有技術(shù)的基礎(chǔ)上來實(shí)現(xiàn)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物，該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為建筑智能化系統(tǒng)的構(gòu)建提供了途徑。如果各系統(tǒng)的設(shè)備都能處理IP協(xié)議和具備以太網(wǎng)接口，然后再接入到計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也變成這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的信息通道。這一變化也就形成了IP技術(shù)融合建筑智能化系統(tǒng)的概念，建筑智能化系統(tǒng)全I(xiàn)P化的發(fā)展趨勢(shì)。

2 IP融合下建筑智能化系統(tǒng)整體構(gòu)建實(shí)現(xiàn)

IP融合使得整體構(gòu)建建筑智能化系統(tǒng)成為了可能，盡管這種構(gòu)建仍然要保留各個(gè)系統(tǒng)的功能特色和各自特有的技術(shù)，但在信息傳遞部分卻可以都采用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，各系統(tǒng)不再構(gòu)建主干信息傳遞部分。

2.1 承載全系統(tǒng)信息傳遞的IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

原有的綜合布線系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建主要為了滿足計(jì)算機(jī)終端的內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的通信需求，IP融合下的局域網(wǎng)的構(gòu)建，不僅如此，而是面向全部的智能化系統(tǒng)，包括語(yǔ)音通信、有線電視、安防、消防等各個(gè)系統(tǒng)；也就是說，計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)將面向所有的系統(tǒng)終端，所有系統(tǒng)的信息都可以通過以太網(wǎng)接口和IP協(xié)議接入到局域網(wǎng)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)儼然成為了整個(gè)建筑的信息傳遞通道。這對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建提出了更高的要求，高性能、高穩(wěn)定、高可靠、易管理的IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將是建筑智能化系統(tǒng)構(gòu)建的重點(diǎn)，也是各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。目前，為應(yīng)對(duì)IP融合的大趨勢(shì)，各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠家推出了相應(yīng)的解決方案。

2.2 IP電話和統(tǒng)一通信平臺(tái)

有了這樣的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)后，語(yǔ)音電話的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)不再通過布放電信的線纜到桌面的方式，更多的采用IP電話或者是統(tǒng)一通信的平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。電話線路采用4對(duì)雙絞線，電話終端能處理IP協(xié)議和以太網(wǎng)接口，通過局域網(wǎng)和語(yǔ)音電話交換設(shè)備通信。

2.3 網(wǎng)絡(luò)電視

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來的融合主要就是三網(wǎng)融合，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)音通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)，因此電視網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)發(fā)生了徹底的變化。對(duì)于智能大廈、辦公大樓、酒店而言，可以不布放同軸電纜，而是由綜合布線線纜，電視終端也有了以太網(wǎng)接口和具備處理IP協(xié)議的模塊，可以接入到IP網(wǎng)絡(luò)中，利用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)電視。

2.4 全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

模擬監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)被逐步淘汰，取而代之的是高清數(shù)字監(jiān)控技術(shù)。高清數(shù)字監(jiān)控帶來了好的監(jiān)控圖像，但隨著而來的卻是大量信息的傳遞和存儲(chǔ)問題。要完成這些信息的傳遞必須要構(gòu)建通信系統(tǒng)，由于監(jiān)控圖像的信息量大，目前很多監(jiān)控系統(tǒng)的局域網(wǎng)都是獨(dú)立存在，而高性能的IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能應(yīng)對(duì)這一問題，所以對(duì)于全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控而言，高性能IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建是其實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

2.5 以IP網(wǎng)絡(luò)為主干的控制網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于建筑設(shè)備控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以外的安防系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的構(gòu)建在信息傳遞的主干層采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行信息傳遞，而在控制層，傳感器、執(zhí)行器等與控制器的連接仍然采用總線技術(shù)等其他技術(shù)。比如，樓宇對(duì)講系統(tǒng)，現(xiàn)在新的建設(shè)基本上都基于IP網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)管理機(jī)、入口設(shè)備、室內(nèi)分機(jī)全部基于具備IP協(xié)議，采用以太網(wǎng)接口接入到局域網(wǎng)中，從而實(shí)現(xiàn)了信息的傳遞，而其他室內(nèi)傳感器則通過總線技術(shù)與室內(nèi)分機(jī)進(jìn)行通信，各個(gè)樓宇對(duì)講的廠家目前主推IP對(duì)講設(shè)備。

2.6 其他系統(tǒng)的構(gòu)建

其他系統(tǒng)包括會(huì)議系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等，目前的構(gòu)建均采用上述模式的構(gòu)建，主要的設(shè)備均具備處理IP協(xié)議模塊和以太網(wǎng)接口，而信息的采集和控制功能實(shí)現(xiàn)部分采用總線等其他技術(shù)，比如廣播系統(tǒng)，現(xiàn)在主要構(gòu)建的是IP廣播。

以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP協(xié)議的在建筑智能化系統(tǒng)中的全面應(yīng)用，形成了IP融合的趨勢(shì)，為建筑智能化系統(tǒng)的整體構(gòu)建提供了可能和基礎(chǔ)，各子系統(tǒng)構(gòu)建有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模式，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程實(shí)施的難度，減小了系統(tǒng)管理的復(fù)雜程度。當(dāng)然這一發(fā)展，也對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建提出了挑戰(zhàn)。

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作者簡(jiǎn)介：熊飛（1977，12-），男，碩士研究生，重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師/網(wǎng)絡(luò)工程師，研究方向：通信與智能化、無線傳感網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)。