智能建筑通信網(wǎng)絡(luò )研究的論文
一、引言。
智能建筑的核心是系統集成[1]，而系統集成的基礎則是智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò )。隨著(zhù)計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展和信息社會(huì )的到來(lái)，迫使現代建筑觀(guān)念不得不更新。在信息化社會(huì )中，一個(gè)現代化大樓內，除了具有電話(huà)、傳真、空調、消防與安全監控系統外，各種計算機網(wǎng)絡(luò )、綜合服務(wù)數字網(wǎng)等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎通信設施，新的信息技術(shù)，如電子數據交換、電子郵政、會(huì )議電視、視頻點(diǎn)播、多媒體通信等才有可能進(jìn)入大樓。使它成為一個(gè)名符其實(shí)的智能建筑。目前，在多數涉及與智能建
筑有關(guān)的事物中，不論是物業(yè)主還是參加競爭的設計者，都把重點(diǎn)放在樓宇管理自動(dòng)化系統和結構化布線(xiàn)系統上，許多所謂的智能建筑，其實(shí)就是樓宇自動(dòng)化系統加上結構化布線(xiàn)和程控交換機，根本就忽略了通信網(wǎng)絡(luò )的建設。我們認為，在建筑智能化工程中，應該高度重視信息這個(gè)要素，而通信網(wǎng)絡(luò )正是為建筑的各個(gè)部分傳遞信息的道路。隨著(zhù)分布式智能建筑控制系統技術(shù)的日益成熟和應用普及，在BAS中控制將進(jìn)一步分散，在網(wǎng)絡(luò )中傳遞的將更多的是管理信息，系統的集成則越顯得重要[2]，另一方面，目前由于人們信息需求的激增，以及計算機技術(shù)帶來(lái)的多媒體終端等先進(jìn)的終端技術(shù)，一個(gè)智能建筑的智能化瓶頸往往在于它的通信網(wǎng)絡(luò )�？梢哉f(shuō)，通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)水平的高低制約著(zhù)智能建筑的智能程度。為此，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò )的設計是完成建筑智能化工程的重點(diǎn)所在。本文討論基于最新網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的智能建筑通信網(wǎng)絡(luò )的設計。
二、智能建筑的通信網(wǎng)絡(luò )功能。
總體上說(shuō)，智能建筑的通信網(wǎng)絡(luò )有兩個(gè)功能，第一是支持各種形式的通信業(yè)務(wù)；第二是能夠集成不同類(lèi)型的辦公自動(dòng)化系統和樓宇管理自動(dòng)化系統，形成統一的網(wǎng)絡(luò )并進(jìn)行統一的管理。智能建筑中的通信業(yè)務(wù)主要有下列一些形式：
1、電話(huà)：
包括內部直撥，通過(guò)PBX與樓外公共交換網(wǎng)連接后通話(huà)。發(fā)展成為以PBX為中心組網(wǎng)形成2B＋D話(huà)音和信令通道，使電話(huà)用戶(hù)線(xiàn)具有綜合功能。
2、傳真：
包括利用電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行樓內傳真以及與樓外的傳真，還可以通過(guò)發(fā)展而成的樓內綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)（ISDN）的用戶(hù)線(xiàn)進(jìn)行樓內之間或樓內外的傳真。
3、電子郵件、語(yǔ)音郵件、電子信箱、語(yǔ)音信箱：這是通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )及其交換系統實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)（計算機）的文字或語(yǔ)音通信的一種方式。即通過(guò)對計算機屏幕的"書(shū)寫(xiě)"或直接通過(guò)計算機的音響系統實(shí)現雙方的通信或對話(huà)。與之相應的電子信箱、語(yǔ)音信箱則是通過(guò)計算機的存貯系統實(shí)現"留信"或"留言"。
4、可視電話(huà)：
可視電話(huà)是一種小型圖像通信終端，利用電話(huà)線(xiàn)路同時(shí)傳遞圖像與語(yǔ)音信息。這種系統使用簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊線(xiàn)路，每秒可傳送10幀彩色圖像，并且價(jià)格相對低廉，同時(shí)，還可通過(guò)大樓PBX，進(jìn)入公用電話(huà)網(wǎng)。同外部進(jìn)行通信。
5、可視電話(huà)數據系統：可視電話(huà)數據系統是利用公用電話(huà)線(xiàn)路的會(huì )話(huà)型圖像通信。利用這種通信系統，鍵入所需信息代碼，傳送至數據庫計算機，主機收到該代碼后，即在數據庫中查找所需的信息，并將信息回送屏幕顯示出來(lái)，
6。會(huì )議電視：
會(huì )議電視系統可支持大樓中各單位，各部門(mén)之間通信的要求，通過(guò)通信手段把相隔兩地或幾個(gè)地點(diǎn)的會(huì )議室連接在一起，傳遞圖象和伴音信號，使與會(huì )者產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。
7、桌面會(huì )議系統：
將計算機引入圖象通信，使得通信各方不僅可以面對面進(jìn)行交談，還可以根據要求隨時(shí)交換資料和文檔，真正實(shí)現通信的交互性。桌面會(huì )議系統設有電子黑板，使會(huì )議各方可在同一塊電子黑板上完成信息交互，并可對電子黑板隨時(shí)打印，還可以重播會(huì )議片斷和收錄會(huì )議過(guò)程。
8，多媒體通信：
多媒體通信是通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )系統實(shí)現同時(shí)獲取，處理，編輯，存儲和展示兩個(gè)以上不同類(lèi)型信息媒體（包括文字，語(yǔ)音，圖形，圖象〕的傳送，其最重要的基礎必需要具備寬帶的網(wǎng)絡(luò )系統。
9、公用數據庫系統：與大樓業(yè)務(wù)有關(guān)的資料可通過(guò)大樓的數據庫查詢(xún)，也可通過(guò)WAN查詢(xún)，數據類(lèi)型可以是數據、文字、靜、動(dòng)態(tài)圖象。
10、資料查詢(xún)與文檔管理系統：樓內各種辦公文件的編輯、制作、發(fā)送、存貯與檢索，并規定不同用戶(hù)對各類(lèi)文檔的查詢(xún)權限。
11、學(xué)習培訓系統：與網(wǎng)絡(luò )聯(lián)機的多媒體終端及各種聲、象設備，提供各類(lèi)業(yè)務(wù)學(xué)習與培訓。
12、觸摸屏咨詢(xún)及大屏幕顯示系統：安裝在大廳，多個(gè)觸摸屏咨詢(xún)系統安放在大廳不同位置，以聲，象，圖表等多種方式向用戶(hù)介紹大廈業(yè)務(wù)及其它信息。
13、人事，財務(wù)，情報，設備，資產(chǎn)等事務(wù)管理：將工作人員的素質(zhì)，特長(cháng)，單位，財務(wù)收支情況，文件，合同，通知，新技術(shù)，新業(yè)務(wù)，設備資源及其使用情況統統存入數據庫中，以便隨時(shí)查詢(xún)，實(shí)現事務(wù)管理科學(xué)化。
14、訪(fǎng)問(wèn)INTERNET網(wǎng)絡(luò )：INTERNET正在發(fā)展成為把全球聯(lián)系在一起的信息網(wǎng)絡(luò )，所以對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，具有訪(fǎng)問(wèn)INTERNET的手段就顯得十分重要。大樓的智能局域網(wǎng)的主干網(wǎng)具有訪(fǎng)問(wèn)INTERNET的信息通道，這就為大樓內的用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)INTERNET提供了條件。
這些業(yè)務(wù)的實(shí)現對通信網(wǎng)絡(luò )的需求往往不同，已發(fā)展成熟的各種網(wǎng)絡(luò )幾乎都是針對特定的網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)，而目前基于A(yíng)TM的寬帶綜合局域網(wǎng)技術(shù)日益成熟，使得在局域網(wǎng)內實(shí)現相當多的業(yè)務(wù)的綜合傳輸交換成為可能。
智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò )通常分為主干網(wǎng)和部門(mén)子網(wǎng)。主干網(wǎng)是連接部門(mén)子網(wǎng)、數據傳輸速率較高的網(wǎng)絡(luò )。部門(mén)子網(wǎng)是為完成各個(gè)部門(mén)特定目的而組建的局域網(wǎng)，它一般多種多樣。此外，通信網(wǎng)絡(luò )還包括以電話(huà)通信為主的PBX網(wǎng)絡(luò )。智能建筑的通信網(wǎng)絡(luò )應能支持上述的通信業(yè)務(wù)和大樓管理自動(dòng)化及辦公自動(dòng)化的要求，并且還要能夠適應今后15年通信業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。
通常情況下在智能建筑中作主干網(wǎng)的有以下一些網(wǎng)絡(luò )技術(shù)：FDDI、100Base—T、100VG—AnyLAN、ATM等。我們認為，從技術(shù)及產(chǎn)品日益成熟和通信網(wǎng)絡(luò )發(fā)展方向來(lái)看，使用ATM技術(shù)作為主干網(wǎng)是一種優(yōu)選方案。
作為智能建筑中的部門(mén)子網(wǎng)，往往根據部門(mén)需求選擇多種多樣的網(wǎng)絡(luò )。這可分為普通局域網(wǎng)、高速局域網(wǎng)和PBX網(wǎng)三種。在智能建筑中這三種子網(wǎng)往往共存。
三、一種智能建筑通信網(wǎng)絡(luò )系統。
圖1是一種智能建筑通信網(wǎng)絡(luò )系統。主干網(wǎng)絡(luò )是以ATM交換機為中心的ATM網(wǎng)絡(luò )，有以下特點(diǎn)：
�。�1）這是一種高速率網(wǎng)絡(luò )，每個(gè)端口速率高達25～155Mbps，這種帶寬使各個(gè)子網(wǎng)之間的通信暢通無(wú)阻，而且各個(gè)端口專(zhuān)用帶寬，使用戶(hù)的帶寬競爭局限在子網(wǎng)范圍內，因此，子網(wǎng)數目的增加不會(huì )影響已存用戶(hù)的業(yè)務(wù)質(zhì)量。這對智能建筑內通信網(wǎng)絡(luò )的擴展來(lái)說(shuō)是其它大多數網(wǎng)絡(luò )技術(shù)所不具備的。（20）采用局域網(wǎng)仿真技術(shù)使已有的局域網(wǎng)技術(shù)可以平滑無(wú)縫地接入主干網(wǎng)構成互連網(wǎng)�；谠芯钟蚓W(wǎng)的應用可以不加修改地在A(yíng)TM互連網(wǎng)上運行。
�。�3）ATM網(wǎng)絡(luò )與傳統局域網(wǎng)的無(wú)縫連接，進(jìn)一步減少了網(wǎng)絡(luò )之間的橋、路由器、網(wǎng)關(guān)及HUB等協(xié)議轉換設備，使網(wǎng)絡(luò )延伸、網(wǎng)絡(luò )配置、網(wǎng)絡(luò )監視變得相當容易，網(wǎng)絡(luò )得到平整。這一點(diǎn)是其它主干網(wǎng)技術(shù)不可比擬的。
�。�4）采用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，可以方便地構成虛擬局域網(wǎng)，不同虛擬局域網(wǎng)之間就像通過(guò)網(wǎng)橋連接的局域網(wǎng)。而且，網(wǎng)絡(luò )管理員可以將地域不集中、連接在不同集線(xiàn)器上的同一部門(mén)之間的設備構成一個(gè)局域網(wǎng)，這樣，網(wǎng)段的物理位置不再影響其邏輯子網(wǎng)，它帶來(lái)的好處是：每個(gè)部門(mén)可以擁有自己的虛擬局域網(wǎng)，它不受其它部門(mén)的網(wǎng)絡(luò )通信影響；通信網(wǎng)絡(luò )上任何位置的主機、服務(wù)器等從一個(gè)虛擬局域網(wǎng)移動(dòng)到另外一個(gè)虛擬局域網(wǎng)不需要任何物理上的變動(dòng)；同時(shí)，物理上變動(dòng)的網(wǎng)絡(luò )設備也可以維持在相同的虛擬局域網(wǎng)上不變。這對智能建筑租用用戶(hù)來(lái)說(shuō)是相當優(yōu)越的。
�。�5）ATM網(wǎng)絡(luò )采用永久
虛通路和交換虛通路來(lái)管理網(wǎng)絡(luò )連接，這樣網(wǎng)絡(luò )延伸變得簡(jiǎn)單，而且永久虛通路的配置可以保證不同業(yè)務(wù)的帶寬要求。交換虛通路的采用可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )管理員的網(wǎng)絡(luò )設置工作。交換虛通路的標準化使不同廠(chǎng)家的ATM產(chǎn)品的互連變得簡(jiǎn)單。（6）ATM是B—ISDN的標準轉移模式，因此主干網(wǎng)與廣域網(wǎng)的連接也可以歸結為ATM與ATM的連接，這樣智能建筑通信網(wǎng)可以與廣域網(wǎng)無(wú)縫連接。
�。�7）ATM網(wǎng)絡(luò )采用分布式網(wǎng)絡(luò )結構使它作為主干網(wǎng)有很高的.穩定性。
它采用完全連接網(wǎng)狀拓撲來(lái)避免網(wǎng)絡(luò )單點(diǎn)失效，它的網(wǎng)絡(luò )控制分布存在于各個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，端到端多路由連接，網(wǎng)絡(luò )可以實(shí)現自重構，這些使網(wǎng)絡(luò )能應付各種災難情況，在智能建筑出現意外時(shí)能確保通信網(wǎng)絡(luò )暢通。
�。�8）ATM是一種開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )結構，ITU—T、ATM論壇分別制定了一系列網(wǎng)絡(luò )技術(shù)標準，這些使ATM網(wǎng)絡(luò )能夠兼容連接過(guò)去、現在和將來(lái)的各種網(wǎng)絡(luò )。因此，采用ATM作為主干網(wǎng)可以適應將來(lái)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，使網(wǎng)絡(luò )生存周期增長(cháng)，網(wǎng)絡(luò )等效性?xún)r(jià)比增加。
若干個(gè)大容量服務(wù)器（多媒體服務(wù)器）直接接入ATM網(wǎng)絡(luò )，可滿(mǎn)足多客戶(hù)機與服務(wù)器的多媒體通信對網(wǎng)絡(luò )帶寬的要求。部門(mén)子網(wǎng)一般設計為交換模塊式局域網(wǎng)，最常用的是10Base—T，它不但是物理上的星型連接，而且使用非屏蔽雙絞線(xiàn)作為傳輸媒質(zhì)，這非常適合智能建筑綜合布線(xiàn)的情況。對于多用戶(hù)部門(mén)，可使用多交換模塊組成多網(wǎng)段的部門(mén)子網(wǎng)。而對于有高速要求的部門(mén)來(lái)說(shuō)，則可組建高速局域網(wǎng)，高速局域網(wǎng)有100Base—T和FDDI和ATM工作組網(wǎng)等，根據我們的經(jīng)驗，采用100Base—T和ATM工作組網(wǎng)更好。通過(guò)局域網(wǎng)交換機可將所有局域網(wǎng)部門(mén)子網(wǎng)接入主干網(wǎng)。
如果部門(mén)子網(wǎng)的高速用戶(hù)數量不多，最好將高速寬帶終端用戶(hù)直接接入主干網(wǎng)，通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò )的虛擬局域網(wǎng)功能，將一些高速寬帶終端用戶(hù)與一些部門(mén)子網(wǎng)組建成虛擬局域網(wǎng)。PBX網(wǎng)是以電路交換方式交換話(huà)音為主的網(wǎng)絡(luò )。目前配備有N—ISDN功能的PBX交換機綜合了電路交換和分組交換方式，可以綜合交換話(huà)音和數據。在智能建筑中，使用N—ISDNPBX作電話(huà)網(wǎng)的交換節點(diǎn)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：可以方便地將遠端和孤立的數據終端通過(guò)N—ISDN與主干網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)接入通信網(wǎng)絡(luò )；可以方便地與公用N—ISDN的連接，實(shí)現對廣域網(wǎng)的低速訪(fǎng)問(wèn)；2B+D和30B+D的速率接口可以充分滿(mǎn)足用戶(hù)對外部數據資源的訪(fǎng)問(wèn)，實(shí)現用戶(hù)電報、高質(zhì)傳真、高質(zhì)電話(huà)、可視電話(huà)等業(yè)務(wù)；專(zhuān)用線(xiàn)路業(yè)務(wù)可以滿(mǎn)足特殊用戶(hù)保密要求，以及實(shí)現緊急報警等。PBX網(wǎng)絡(luò )自成一體，又可通過(guò)網(wǎng)關(guān)與主干網(wǎng)相連。多功能電視會(huì )議中心主要包括數字化投影電視和音響系統及同聲傳譯系統，在智能建筑的設計中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )互連技術(shù)，將相應的語(yǔ)音和圖像信息傳送給相關(guān)的子網(wǎng)或公共網(wǎng)，實(shí)現信息共享，這樣可使智能建筑具有更高的品質(zhì)。樓宇管理自動(dòng)化系統網(wǎng)絡(luò )在邏輯上是獨立的，中央監控系統監控和管理整個(gè)BAS，通過(guò)以太網(wǎng)接口，中央監控系統接入主干網(wǎng)絡(luò )，可向有關(guān)終端傳送監視和報警信息。通過(guò)主干網(wǎng)和PBX網(wǎng)絡(luò )接入樓外通信系統。
四、結語(yǔ)。
隨著(zhù)通信和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，智能建筑的相關(guān)技術(shù)日趨成熟，目前智能建筑的建設正方興未艾。在智能建筑的建設中，第一步是設計建設一個(gè)合理的能夠滿(mǎn)足大廈靈活組建通信網(wǎng)絡(luò )要求的綜合布線(xiàn)系統。智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò )是大廈智能化的基礎，智能建筑的通信網(wǎng)絡(luò )分為主干網(wǎng)和部門(mén)子網(wǎng)，主干網(wǎng)應該是基于A(yíng)TM高速寬帶局域網(wǎng)，可支持智能建筑中多種通信業(yè)務(wù)（多媒體業(yè)務(wù)）和異類(lèi)部門(mén)子網(wǎng)及樓宇管理自動(dòng)化專(zhuān)用子網(wǎng)的互連對主干網(wǎng)帶寬的要求。
通過(guò)局域網(wǎng)交換機，部門(mén)子網(wǎng)可接入主干網(wǎng)并形成互連，高速終端用戶(hù)（如部門(mén)經(jīng)理等的桌面計算機），直接接入主干網(wǎng)，并且可應用ATM網(wǎng)的虛擬局域網(wǎng)功能，與部門(mén)子網(wǎng)組建虛擬局域網(wǎng)。樓宇管理自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )一般是專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)綜合布線(xiàn)系統，可以靈活地組建物理上分散、邏輯上統一的樓宇管理自動(dòng)化專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )，其中央控制系統通過(guò)局域網(wǎng)交換機接入主干網(wǎng)，向相關(guān)的部門(mén)主機傳送監視和報警信息。PBX網(wǎng)絡(luò )自成一體，又通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入主干網(wǎng)。整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )既是一個(gè)整體，又有各部分通信的靈活性和高效率。智能建筑技術(shù)是一個(gè)多門(mén)類(lèi)的綜合系統集成技術(shù)，所以，在建設智能建筑時(shí)，需要在大樓的設計階段，就要融進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò )的設計。
【智能建筑通信網(wǎng)絡(luò )研究的論文】相關(guān)文章：
通信網(wǎng)絡(luò )安全維護方法的認識及研究論文04-10
通信網(wǎng)絡(luò )的小論文06-12
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )通信實(shí)訓教學(xué)模式研究論文06-20
網(wǎng)絡(luò )通信原理論文03-10
信息通信網(wǎng)絡(luò )管理系統中云技術(shù)的應用研究論文06-24