网络技术在智能建筑中的应用与发展39641157833.docx
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1、网络技术在智能建筑中的应用与发展目前日益流流行的智能能建筑是建建筑技术与与计算机信信息技术相相结合的产产物,是信信息社会的的需要,也也是未来建建筑发展的的方向。智智能建筑主主要由楼宇宇自动化系系统(BAAS)、通通信自动化化系统(CCAS)和和办公自动动化系统(OAS)三大系统统组成。其其中,楼宇宇自动化系系统是智能能建筑中最最基本和最最重要的组组成部分。 上个个世纪900年代以来来,随着控控制技术、计计算机技术术、通信技技术的发展展,出现了了基于现场场总线的控控制系统(FCS)。它是一一种全数字字化的、全全分散的、全全开放、可可互操作和和开放式互互连的新一一代控制系系统。目前前,现场总总线技
2、术已已经成为自自动化技术术中的一个个热点,备备受国内外外自动化设设备制造商商与用户的的关注。FFCS极大大地简化了了传统控制制系统繁琐琐且技术含含量较低的的布线工作作量,使其其系统检测测和控制单单元的分布布更趋合理理。与传统统的DCSS(分布式式控制系统统)相比,FFCS具有有可靠性高高、可维护护性好、成成本低、实实时性好、实实现了控制制管理一体体化的结构构体系等优优点。现场场总线的出出现,为工工业自动化化带来了一一场深层次次的革命,从从而开创了了工业自动动控制的新新纪元,被被誉为自动动化领域的的计算机局局域网。鉴鉴于FCSS的许多优优点,控制制专家们纷纷纷预言“FCS将将取代DCCS成为22
3、l世纪控控制系统的的主流。”现在,FFCS已经经被应用到到楼宇自动动化控制领领域。 一一、用于楼楼宇自动化化领域的几几种现场总总线 据不不完全统计计,目前国国际上有440种宣称称为开放型型的现场总总线标准。大大多数现场场总线只是是用其中的的一、二和和七层协议议。于是现现场总线呈呈现杂乱纷纷呈的局面面。其中LLonwoorks、BBACneet、CAAN、EIIB等现场场总线在楼楼宇自动化化领域获得得了较广泛泛的应用。 1、 LonWWorkss 美美国Echhelonn公司19991年推推出了LOON(Loocal 0pennatioon Neetworrks)技技术,又称称Lonwworks
4、s技术。它它得到了众众多计算机机厂家、系系统集成商商、仪器仪仪表以及软软件公司的的大力支持持,已经在在楼宇自动动化、工业业自动化、电电力系统供供配、消防防监控、停停车场管理理等领域获获得广泛应应用。具体体地说LoonWorrks具有有以下优点点:网络结构构灵活、组组网方便。它它支持多种种网络拓扑扑形式,包包括总线型型、星型、树树型、自由由拓扑型等等,这样可可适应复杂杂的现场环环境,方便便现场布线线;支持多种种传输介质质。包括双双绞线、同同轴电缆、电电力线、光光纤、无线线射频等;两种传输输速率:778bpss和1225Mbpps,最大大传输距离离由网络拓拓扑形式和和传输介质质决定,一一般可从55
5、00m到到27000m。可接接人的节点点最多为3323855个;完善的珏珏发工具。提提供完善的的系统开发发环境,采采用开放的的NEURRON CC语言,它它是ANSSI C语语言的扩展展;无主的网网络系统。LLonWoorks网网络中各节节点的地位位相同,网网络管理可可设在任一一节点处,并并可安装多多个网络管管理器;开发LoonWorrks网络络节点的时时间较短,也也易于维护护。LonnWorkks采用的的LonTTalk协协议固化在在Echeelon公公司的Neeuronn芯片中,这这样可以节节省开发LLonWoorks网网络节点的的时间,也也方便维护护。 同其它现现场总线一一样,LoonW
6、orrks也有有自身的缺缺点。首先先,LonnWorkks的实时时性、处理理大量数据据的能力有有些欠缺;其次,由由于LonnWorkks依赖于于Echeelon公公司的Neeuronn芯片,所所以它的完完全开放性性也受到一一些质疑。尽尽管LonnWorkks存在一一些不足,但但是LonnWorkks的FCCS还在楼楼宇自动化化领域获得得了广泛的的应用。世世界上有22万多家OOEM厂商商生产LoonWorrks相关关产品,其其中种类已已达35000多种。目目前世界上上已安装有有500多多万个LoonWorrks节点点,LonnTk协协议也被接接纳为欧洲洲CENTTC2477、CENN TC220
7、5的一一部分。自自19966年以来,LLonWoorks也也开始在国国内获得大大量的应用用。在建设设部的支持持下,国内内一些研究究所和企业业开始陆续续开发出基基于LonnWorkks的楼宇宇自动化控控制系统,并并在一些新新建智能大大厦和建设设部智能化化小区试点点工程中得得到应用。 2、AACnett BAACnett是作为世世界上第一一个楼宇自自动控制网网络的数据据通信协议议。它代表表了智能建建筑发展的的主流趋势势。BAccnet不不是软件或或硬件,也也不是固件件,严格地地说,BAAcnett并不是现现场总线,而而是一种网网络协议,即即通信规则则。为不同同商家产品品的系统之之间进行信信息交流提
8、提供平台和和支持。BBACneet详细阐阐述了系统统组成单元元相互分享享数据实现现的途径、使使用的通信信介质、可可以使用的的功能以及及信息如何何翻译的全全部规则。BBACneet采用了了Etheerentt、ARCCNET、MMSTPP、PTPP、LonnTalkk五种网络络技术进行行通信。可可根据系统统通信是和和通信速度度选择不同同的网络技技术。相对对其它现场场总线,BBACneet标准最最大的优点点是可以与与Etheerentt、LonnWorkks等网络络进行无缝缝集成。不不过BACCnet主主要为解决决不同厂家家的楼宇自自控系统相相互间的通通讯问题设设计,并不不太适用于于智能传感感器、
9、执行行器等末端端设备。BBACneet标准已已在全球得得到了广泛泛的应用,全全球生产和和经营楼宇宇设备和楼楼宇自控设设备的主要要厂商均支支持BACCnet标标准。BAACnett在不到110年的时时间内就从从一个行业业学会标准准迅速成为为楼宇自控控领域中唯唯一的ISSO标准。虽虽然我国是是WTO和和ISO成成员国,但但是BACCnet在在我国建筑筑领域中的的应用范围围还是相对对较小,而而且在工程程中采用的的BACnnet产品品和技术也也基本上全全部是从国国外引进的的,还没有有真正意义义上的国产产化BACCnet相相关产品。 3、CCAN CANN总线最初初是德国BBoschh公司为汽汽车监控控
10、控制系统设设计提出的的,现在它它已经成为为一种国际际标准,在在电力、石石化、空调调、建筑等等行业均有有应用。CCAN具有有以下优点点:采用8字字节的短帧帧传送,故故传输时间间短、抗干干扰性强:具有多种种错误校验验方式,形形成强大的的差错控制制能力。而而且在严重重错误的情情况下,节节点会自动动离线,避避免影响总总线上其它它节点;采用无损损坏的仲裁裁技术;CAN芯芯片不但价价格低而且且供应商多多。CANN缺点是:CAN总总线上最多多可挂接1110个节节点,这不不完全能满满足整个智智能建筑的的需要。不不过可以通通过利用中中继器进行行扩展,相相对其它一一些现场总总线,CAAN总线技技术比较简简单,CA
11、AN相关产产品的开发发费用也远远远低于其其它现场总总线技术产产品的开发发费用。因因此,很早早国内就有有一些企业业推出了基基于CANN总线的楼楼宇自控的的相关产品品。如狮岛岛、索龙集集团开发出出了$20000楼宇宇自控系统统。 二、以以太网开始始进入楼宇宇自控领域域 以太太网发展至至今已有220年历程程,作为局局域网组网网的主要技技术,以其其简单、价价廉、高带带宽、维护护方便以及及不断发展展等优点一一直在局域域网领域中中牢牢占据据着统治地地位。近年年来,以太太网技术获获得了快速速地发展。交交换型和全全双功以太太网的出现现,克服了了传统以太太网的共享享公共传输输媒体和半半双功传输输的弱点,实实现了
12、站点点独占传输输媒体并同同时收发数数据,也减减少了网络络上的数据据碰撞。以以太网的标标准不断更更新和扩展展,目前的的以太网不不仅在物理理层(包括括拓扑结构构、传输速速率、传输输媒体),并并且在数据据链路层与与原来的传传统以太网网标准有了了很大的进进步,以太太网标准系系列已扩展展成20余余个。现在在以太网不不但由局域域网向着接接入网和城城域网领域域发展,同同时开始进进入工业控控制和楼宇宇自控领域域。新发布布的IEEEE8022.3aff标准开始始对以太网网供电作出出了规定,它它消除了以以太网技术术进入现场场控制领域域的一个严严重障碍。美美国VDCC调查报告告指出,EEthemmet在工工业控制领
13、领域中的应应用将越来来越广泛,市市场占有率率将从20000年的的ll增增加到20005年的的23%。 伴随随着以太网网技术在工工业控制领领域的成功功应用,以以太网技术术也必将越越来越多地地渗透到楼楼宇自控领领域。目前前,以太网网多用于基基于现场总总线的楼宇宇自控网络络集成到智智能建筑中中的信息网网,在一些些新开发的的楼宇自控控系统中,以以太网直接接进入了控控制层。一一般的空调调、照明等等系统通过过ENC参参量控制模模块集成到到以太网上上;带有RRS2322或RS4485接口口的系统通通过网关转转换模块集集成到以太太网上;IIP电话以以及IP摄摄像机直接接连接到以以太网上。 在楼楼宇自控网网络中
14、采用用以太网的的优点是:实现了从从管理层(信息网)到现场设设备控制层层(控制网网)的“一网到底底”,即实现现人们期望望的通信协协议的兼容容和统一;这样系统统扩展起来来也比较方方便;与智智能建筑中中其它系统统(信息网网通信自动动化系统和和办公自动动化系统)集成起来来更加容易易。其缺点点是:首先先,目前开开发基于以以太网的控控制系统产产品的难度度较大,开开发费用和和成本相对对还是较高高,用户可可以选择的的厂商也很很有限,垄垄断利润较较高,研发发成本还没没有被消化化,这些都都导致产品品价格过高高。其次,以以太网的实实时性、可可靠性等方方面还有待待进一步完完善。 随着我我国经济的的快速发展展和人们生生
15、活水平的的不断提高高,建筑和和社区的数数字化建设设正在兴起起,FCSS和以太网网都必将在在楼宇自控控领域中获获得更广泛泛的应用,网网络技术在在智能建筑筑中的应用用也会随着着需要和经经济发展得得到越来越越广泛的应应用,同时时也会随着着社会的进进步迅猛发发展。更智能的城城市 IBBM提出未未来城市五五大预测未来的城市市将更加智智能,无论论医疗、建建筑、交通通、运输还还是对紧急急情况的处处理,IBBM提出了了未来5年年内城市的的5项预测测,通过IIBM技术术的力量,这这些预测可可能会变成成现实。实际上上,目前全全球每年有有大概60000万的的人口搬到到城市,城城市人口在在以很快的的速度增长长,专家预
16、预测到20050年全全球城市人人口还会增增加一倍。城城市管理者者和公民都都在寻找让让城市更好好运作的方方法。IBBM提出了了第四个“NNext 5 inn 5”,包包括了IBBM预测在在未来5年年将改变城城市基础架架构的5项项革新技术术。IBMM“Nexxt 5 in 55”基于对对市场和社社会的发展展预期,结结合IBMM全球实验验室的技术术,将这些些潜在的可可能变为现现实。预测一一:城市将将具有更健健康的免疫疫系统鉴于人人口密度,城城市仍将是是传染病的的温床。但但是未来,公公共卫生官官员将确切切地知道病病毒在何时时、何地以以及如何在在蔓延甚至了解解谁将会被被下一个传传染。科学学家将为市市政官
17、员、医医院、学校校和工作地地点提供恰恰当的工具具,更好的的检测、跟跟踪、准备备和预防病病毒感染,如如H1N11病毒或季季节性流感感。我们还还将会看到到一个“健健康网络”的的出现,电电子病历中中包含匿名名的医疗信信息,将被被安装的共共享,以避避免病毒的的传播并保保人们的健健康.预测二二:城市建建筑将感知知回应人类类当人们们迅速的涌涌向城市,城城市建筑将将更加智能能。而今,建建筑由很多多的部分组组成,包括括供暖、供供水、污水水排放、电电力等等,各各个部分都都是独立的的。未来,技技术会让管管理设施的的运作就像像一个有机机体,能够够快速的感感知并作出出回应,有有序的保护护城市,节节省资源、降降低二氧化
18、化碳排放量量。建筑内内数以千计计的传感器器将对一切切进行监控控,温度、湿湿度、行动动和光线等等。未来的的建筑并不不仅仅与自自然共存,还还可以对自自然加以保保护。比如如对能源消消耗和碳排排放进行监监控,适时时地采取行行动,降低低排放。智智能的降低低能源消耗耗、碳排放放、增加运运营效率,未未来的建筑筑让人们更更加舒适安安全.预测三三:城市小小轿车和公公共汽车将将更加绿色色未来,越越来越多的的小轿车和和城市公共共汽车将不不再依赖于于矿物燃料料,汽车将将采用新的的电池技术术,并且不不需要数天天或者数月月充电一次次,而是取取决于驾驶驶的频率。IIBM科学学家们以及及合作伙伴伴正在设计计新的电池池,让电动
19、动汽车可以以一次运行行300到到500英英里,而现现在普遍是是50至1100英里里。此外,城城市智能网网格让汽车车可以在公公共场所充充电,并采采用可再生生能源,如如风能,而而不再依赖赖于燃煤的的发电厂.预测四四:更智能能的系统解解决城市用用水并节省省能源今天,全全球有五分分之一的人人无法获得得安全的饮饮用水,并并且渗漏的的供水系统统甚至能浪浪费城市550%的水水。更重要要的是,人人们对水的的需求日趋趋增加,在在未来的 50年中中水需求将将增加6倍倍。为了应应对这一挑挑战,城市市将安装职职能的水系系统来降低低50%的的水浪费,并并安装智能能的净水系系统,不仅仅防止污染染河流和湖湖泊,并净净化污水
20、重重复利用。现现今的污水水净化技术术将帮助城城市重复利利用本地的的水资源,并并降低200%水运输输过程中消消耗的能源源.预测五五:在未接接到报警电电话之前应应对城市犯犯罪未来的的城市将降降低甚至组组织诸如犯犯罪和灾害害的紧急情情况。IBBM已经帮帮助执法机机构在正确确的时间对对信息进行行正确的分分析,这让让警务人员员可以在犯犯罪发生之之前就展开开行动。纽纽约的市消消防局已经经选择IBBM来建立立一个“堪堪称艺术”的的智能系统统来实时收收集和共享享信息,来来防止潜在在的火灾并并保护救援援人员。IIBM还在在设计智能能的堤坝系系统,防止止城市遭受受洪涝灾害害。世博园孵化化智能城市市华夏时报本报记记
21、者 胡 钰 北京京报道电灯、电电话、汽车车、蒸汽机机、橡胶、混混凝土、摩摩天大楼、航航天飞机世博会会的科技创创新浓缩了了人类文明明的发展史史。当时钟钟渐渐拨至至20100年5月时时,一次前前所未有的的科技革命命将在中国国上海拉开开序幕。#B!M77n777B8O88A)Q/9X)YMSCCBSC 移动通信信论坛*aa(L)pp/)HH,o-?智能能化世博园园(a5jj2Q6kk&$!Q4jj0M8FF;0hh移动通信信,通信工工程师的家家园,通信信人才,求求职招聘,网络优化化,通信工工程,出差差住宿,通通信企业黑黑名单新年一过过,报名担担任上海世世博会志愿愿者的刘辉辉越发忙碌碌了。在高高校学习
22、通通讯技术的的他告诉记记者,世博博会将是一一场最新的的信息技术术的“大阅阅兵”,包包括中国自自主知识产产权的3GG技术等都都令人充满满期待。/b6T+w7;W-c11z#uU |国内领领先的通信信技术论坛坛“在在这部手机机上绑定了了电子地图图,到时候候我们通过过它就能找找到世博园园区的餐厅厅、便利店店。”刘辉辉给自己刚刚刚更换的的3G手机机起了个新新名字“世博全全功能仪”,它它除了可以以查阅世博博相关文字字、音频、视视频等信息息、下载电电子地图之之外,最令令人新奇的的就是“刷刷手机”逛逛世博园。9k%F(Y!n1l%b0W;B$Y#I,?9Q N0#R:r |国内领先的通信技术论坛“手机门票业
23、务是历届世博会门票史上的一项创新。”中国移动相关负责人向本报记者表示,全球第一个TD-LTE示范网将在上海世博园区创建,而TD-LTE正是要为中国创新技术角逐国际4G的主流标准奠定基础。“这使中国通信企业在国际新一代移动通信领域第一次具有领先机会,而不仅仅是跟随。”中国移动总裁王建宙这样表示。-X%v L#F7?5K(c&A:oDn(:U*G0其实,不仅是TD,一场全规模、爆炸性增长的移动互联网和物联网“大跃进”正在上演。3G上网、手机电视、园区导航、交通导航、世博信息导航、世博客服热线等中国移动、中国电信和中国联通共同为世博会构建了一张信息化的全网,世博园将成为一个初步“智能化”的园区。:_
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