無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能樓宇中的應(yīng)用研究

劉志斌

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421003）

1 傳統(tǒng)模式和有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制

智能樓宇控制中有3種傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，即以太網(wǎng)、DCS及FCS。以太網(wǎng)是使用最廣泛的，主要是因?yàn)槠涑杀镜土乙子诒淮蠖鄶?shù)用戶接受。此外，以太網(wǎng)還具有資源獲取率高的優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過(guò)IP系統(tǒng)進(jìn)行控制。但是，由于以太網(wǎng)需要通過(guò)IP系統(tǒng)進(jìn)行控制，因此需要將導(dǎo)線拉到中央連接并通過(guò)路由器分配流量，更加復(fù)雜[1]。DCS技術(shù)與FCS技術(shù)的工作方式相似，是在FCS技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的信息化和集成化。FCS技術(shù)的工作方式是在不同區(qū)域設(shè)置收集點(diǎn)，然后從這些收集點(diǎn)收集數(shù)據(jù)。DCS技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)不同采集點(diǎn)的信息采集，還可以通過(guò)增加采集通道和路線、分散流量采集來(lái)進(jìn)行信息采集，傳輸速度更快，完整性更加突出。

2 智能樓宇的特點(diǎn)

智能樓宇系統(tǒng)本質(zhì)上是多個(gè)智能建筑的組合，但是這種組合不是簡(jiǎn)單地添加或組合在一起，而是通過(guò)科學(xué)分析和研究，以自動(dòng)化系統(tǒng)為支撐的智能組合。隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，人們生活水平的提高和對(duì)生活節(jié)奏的要求，傳統(tǒng)的智能建筑群已無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求，因此需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新[2]。在傳統(tǒng)的智能建筑中，各建筑物之間是互不相關(guān)的，因此各建筑物的控制分散，且控制系統(tǒng)為有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜。智能樓宇系統(tǒng)是指通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)區(qū)域的局域網(wǎng)傳輸?shù)酵刂行?，所連接的網(wǎng)橋是通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)主要是指網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，即有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。安全性和可靠性是智能樓宇系統(tǒng)的兩個(gè)最重要的方面?，F(xiàn)代智能樓宇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅依靠單個(gè)技術(shù)的支持，而且通過(guò)設(shè)計(jì)不同領(lǐng)域的不同子智能技術(shù)，使某個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)故障不會(huì)影響其他領(lǐng)域的控制技術(shù)。此外，智能技術(shù)還具有許多人性化方面的考慮，如考慮居住環(huán)境的舒適性、居住環(huán)境的安全性等。

3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能樓宇中的重要性

智能樓宇系統(tǒng)主要由3部分組成，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)以及通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在這3個(gè)系統(tǒng)中，通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)信息傳輸?shù)臉蛄?。通過(guò)通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，區(qū)域和控制中心之間可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的傳輸和共享。由于智能樓宇的發(fā)展，傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們迫切希望改善傳統(tǒng)的控制方式。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸之間的非線性，無(wú)線技術(shù)取代了以前的有線技術(shù)，使得傳感器在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層和信息管理層的部署變得更加自由。只要覆蓋區(qū)域可以利用無(wú)線技術(shù)，人們就可以隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和呈現(xiàn)。

4 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在智能樓宇中的應(yīng)用

4.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)

隨著現(xiàn)代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展及其實(shí)際應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行管理和信息管理可以使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)取代如以太網(wǎng)之類的電纜連接技術(shù)[3]。首先是因?yàn)閳?zhí)行級(jí)發(fā)送器和接收器要點(diǎn)的有線連接線布置困難，并且由于舊樓、工廠車間以及大型大廳等場(chǎng)所無(wú)法連接較多線路，因此需使用無(wú)線連接。其次，應(yīng)當(dāng)在信息管理中使用無(wú)線連接，使得人們可以隨時(shí)隨地從移動(dòng)通信設(shè)備中了解他們想要的信息。但是，由于建筑物內(nèi)部因素的特殊性，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)常常受到各種傳輸干擾、不透明的反射和傳輸沖突的困擾，進(jìn)而影響到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用廣泛性，也體現(xiàn)出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的弊端[4]。

4.2 用于區(qū)域覆蓋的無(wú)線技術(shù)

區(qū)域覆蓋是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中最普及使用和研究的應(yīng)用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題在于連接性。網(wǎng)絡(luò)連接性是數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩允欠窳鲿常婕暗叫畔⒌乃鸭欠窨梢哉０l(fā)送，如果不發(fā)送，那么區(qū)域覆蓋沒(méi)有絲毫意義。因此，在區(qū)域覆蓋中，網(wǎng)絡(luò)連接至關(guān)重要?？梢酝ㄟ^(guò)使用高密度和冗余的連接來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。

5 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能樓宇中的具體應(yīng)用

目前，智能建筑基本上都配備了小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，通過(guò)該環(huán)境可以檢測(cè)到智能建筑中的許多相關(guān)參數(shù)[5]。例如，可以及時(shí)檢測(cè)溫度和濕度，并且數(shù)據(jù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)監(jiān)控中心。

第一，在構(gòu)建環(huán)境中測(cè)量相應(yīng)的物理參數(shù)。在智能建筑中，經(jīng)常使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)測(cè)量建筑中的特定物理參數(shù)，如溫度。第二，輔助監(jiān)控智能樓宇控制系統(tǒng)和設(shè)備。目前，在智能環(huán)境中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是智能建筑中監(jiān)控設(shè)備的輔助工具。第三，無(wú)線傳感器可以用于臨時(shí)監(jiān)控，以減少工作量。此外，無(wú)線傳感器具有隱藏的特性，安全可靠。例如，將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器放在放置貴重物品的地方。第四，為智能建筑安全管理提供便利。現(xiàn)代建筑非常重視安全，無(wú)論是人們的生命安全還是財(cái)產(chǎn)安全[6]。因?yàn)橹挥薪ㄖ锊拍芗皶r(shí)監(jiān)視地板上的關(guān)鍵位置并發(fā)出異常位置警告。例如，室內(nèi)一氧化碳超標(biāo)，那么無(wú)線傳感器系統(tǒng)便發(fā)出信號(hào)，數(shù)據(jù)處理中心的相應(yīng)人員接到警報(bào)后，立即執(zhí)行相應(yīng)地計(jì)劃，有效保證建筑物的安全。第五，全球監(jiān)測(cè)和管理，歷史報(bào)告統(tǒng)計(jì)和趨勢(shì)分析，實(shí)時(shí)監(jiān)視每個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并將其顯示在地圖上。打開(kāi)相關(guān)頁(yè)面，實(shí)時(shí)查看所管理的任何設(shè)備的狀態(tài)或子系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)[7]。此信息以圖形、文本和動(dòng)畫(huà)的形式顯示在頁(yè)面上，每個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)歷史信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以生成管理員所需的各種統(tǒng)計(jì)圖，并可以進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)趨勢(shì)分析。第六，為智能建筑帶來(lái)節(jié)能效果?，F(xiàn)代建筑中，暖通空調(diào)設(shè)備是能耗最大的設(shè)備。可以使用無(wú)線傳感器系統(tǒng)有效地控制室內(nèi)溫度，設(shè)置固定模式，以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

6 結(jié) 論

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國(guó)智能建筑中具有非常重要的作用。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越成熟，人們對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。