無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)智能樓宇的影響

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1．基于有線網(wǎng)絡(luò)的智能樓宇控制系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層可以采用直接硬連線方式（通過電流或電壓信號(hào)完成控制器與設(shè)備間的信息傳遞）、網(wǎng)絡(luò)連接方式（以太網(wǎng)方式連接控制器和設(shè)備，控制器與設(shè)備之間根據(jù)某種通信協(xié)議完成信息交換）等不同的網(wǎng)絡(luò)接入方式連接設(shè)備。②現(xiàn)場(chǎng)控制層：主要包括區(qū)域控制器和專用控制器，這些控制器可以獨(dú)立處理、控制數(shù)據(jù)，各個(gè)控制器之間以太網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)連接方式連接，根據(jù)某種通信協(xié)議完成交換信息。③信息管理層：主要負(fù)責(zé)所有信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的統(tǒng)一管理，各個(gè)信息管理工作站之間會(huì)用計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)進(jìn)行連接。

2.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于智能樓宇控制的可能性與挑戰(zhàn)性

在現(xiàn)代無線技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用的背景形勢(shì)下，以太網(wǎng)為主的連接方式以及組網(wǎng)方式受到極大的沖擊，經(jīng)大量的市場(chǎng)研究調(diào)查分析，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層以及信息管理層可以無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來替代有線的連接方式的可能性最大。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的傳感器節(jié)點(diǎn)較多，有線連接的布線部署比較困難，工程難度較大，而且像舊大樓、工廠生產(chǎn)車間以及博物館等地方根本無法布線，采用無線連接的部署非常方便，傳感器節(jié)點(diǎn)可以增加，位置也可以變換。在信息管理層應(yīng)用無線連接的方式可方便用戶隨時(shí)隨地通過移動(dòng)設(shè)備控制、管理整個(gè)信息系統(tǒng)，信息的管理以及維護(hù)比較便捷。但是無線網(wǎng)絡(luò)會(huì)由于樓宇內(nèi)部環(huán)境的特殊性，經(jīng)常受到多途徑的傳輸干擾、障礙物反射以及傳輸沖突等問題，從而影響無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可擴(kuò)展性以及可靠性，使寬帶通信數(shù)據(jù)的吞吐量受到影響。而有線網(wǎng)絡(luò)擁有巨大的網(wǎng)絡(luò)寬帶資源，信息受到保護(hù)，因此比較安全、可靠，這是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所欠缺的很重要的一點(diǎn)，因此無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無法完全取代有線網(wǎng)絡(luò)。目前智能樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的信息管理層基本都采用的是無線網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)，并且受到廣泛好評(píng)，然而在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的無網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)仍處于探索階段。

3.現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用分析

無線組網(wǎng)的模式包括Adhoc、Infrastructure兩種模式，Adhoc是一種對(duì)等式的組網(wǎng)模式，一般沒有基礎(chǔ)設(shè)施和固定的路由器，傳感器的節(jié)點(diǎn)都可以移動(dòng)，可用任何方式與其他節(jié)點(diǎn)保持動(dòng)態(tài)聯(lián)系，這種組網(wǎng)模式屬于一種自治的無線多跳網(wǎng)組織網(wǎng)絡(luò)，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)無線覆蓋限制時(shí)可由其他節(jié)點(diǎn)完成信息的轉(zhuǎn)發(fā)。而Infrastructure組網(wǎng)模式主要的基礎(chǔ)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)為星型拓?fù)浞绞剑?jié)點(diǎn)的通信只能在無線覆蓋范圍內(nèi)最近的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)基站完成，兩節(jié)點(diǎn)之間不能直接通信，也不具備路由功能，屬于一種無線單跳網(wǎng)。在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的無線通信連接設(shè)置應(yīng)具備低成本、低功耗、伸縮性能良好、性能可靠的無線傳感器，目前比較常用的是Wi-Fi無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、ZigBee、超寬頻以及短距通信NFC等。在實(shí)際的智能樓宇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)不同層的應(yīng)用特點(diǎn)選擇合適的無線傳感器設(shè)備以及組網(wǎng)模式，其次雖然應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以很好的完成傳感器設(shè)備的無線接入，但是其實(shí)際應(yīng)用應(yīng)結(jié)合整體智能樓宇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合。智能樓宇中有很多信息的交換和傳遞都是按照某種通信協(xié)議完成，通信協(xié)議定義了整個(gè)智能樓宇實(shí)現(xiàn)設(shè)備相互操作、抽象的數(shù)據(jù)共享的對(duì)象模型以及信息服務(wù)原語，BACnet是最有發(fā)展?jié)摿Φ闹悄軜怯罹W(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)通信協(xié)議，可以通過網(wǎng)絡(luò)映射方式將不同底層協(xié)議映射成BACnet子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息在不同網(wǎng)絡(luò)上的傳輸。同時(shí)BACnet可支持多種鏈路層以及物理層的通信方式以及協(xié)議，因此在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中可配合采用以BACnet為基站無線傳感器網(wǎng)模式。隨著我國無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能樓宇的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用是大勢(shì)所趨，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以克服傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的很多限制，擴(kuò)展智能樓宇系統(tǒng)的發(fā)展空間，為用戶提供更好的生活、工作環(huán)境

作者：楊帆 單位：山東博物館