淺論建筑智能通信設(shè)計(jì)

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　隨著通信和計(jì)算機(jī)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(shè)正方興未艾。在智能建筑的建設(shè)中，第一步是設(shè)計(jì)建設(shè)一個(gè)合理的能夠滿足大廈靈活組建通信網(wǎng)絡(luò)要求的綜合布線系統(tǒng)。

　　一、智能建筑的核心

　　智能建筑的核心是系統(tǒng)集成，而系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)則是智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算機(jī)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(xiàn)代建筑觀念不得不更新。在信息化社會(huì)中，一個(gè)現(xiàn)代化大樓內(nèi)，除了具有電話、傳真、空調(diào)、消防與安全監(jiān)控系統(tǒng)外，各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎(chǔ)通信設(shè)施，新的信息技術(shù)，如電子數(shù)據(jù)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(shù)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(jìng)爭(zhēng)的設(shè)計(jì)者，都把重點(diǎn)放在樓宇管理自動(dòng)化系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)上，許多所謂的智能建筑，其實(shí)就是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)加上結(jié)構(gòu)化布線和程控交換機(jī)，根本就忽略了通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。我們認(rèn)為，在建筑智能化工程中，應(yīng)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。隨著分布式智能建筑控制系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟和應(yīng)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(tǒng)的集成則越顯得重要，另一方面，目前由于人們信息需求的激增，以及計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)。

　　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(tǒng)和樓宇管理自動(dòng)化系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行統(tǒng)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：包括內(nèi)部直撥，通過(guò)PBX與樓外公共交換網(wǎng)連接后通話。發(fā)展成為以PBX為中心組網(wǎng)形成2B＋D話音和信令通道，使電話用戶線具有綜合功能。

　　2、傳真：包括利用電話線進(jìn)行樓內(nèi)傳真以及與樓外的傳真，還可以通過(guò)發(fā)展而成的樓內(nèi)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）的用戶線進(jìn)行樓內(nèi)之間或樓內(nèi)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其交換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（計(jì)算機(jī)）的文字或語(yǔ)音通信的一種方式。即通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)屏幕的“書(shū)寫(xiě)”或直接通過(guò)計(jì)算機(jī)的音響系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙方的通信或?qū)υ?。與之相應(yīng)的電子信箱、語(yǔ)音信箱則是通過(guò)計(jì)算機(jī)的存貯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“留信”或“留言”。

　　4、可視電話：可視電話是一種小型圖像通信終端，利用電話線路同時(shí)傳遞圖像與語(yǔ)音信息。這種系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊線路，每秒可傳送10幀彩色圖像，并且價(jià)格相對(duì)低廉，同時(shí)，還可通過(guò)大樓PBX，進(jìn)入公用電話網(wǎng)。同外部進(jìn)行通信。

　　5、可視電話數(shù)據(jù)系統(tǒng)：可視電話數(shù)據(jù)系統(tǒng)是利用公用電話線路的會(huì)話型圖像通信。利用這種通信系統(tǒng)，鍵入所需信息代碼，傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)，主機(jī)收到該代碼后，即在數(shù)據(jù)庫(kù)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(tǒng)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(hào)，使與會(huì)者產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)。

　　7、桌面會(huì)議系統(tǒng)：將計(jì)算機(jī)引入圖象通信，使得通信各方不僅可以面對(duì)面進(jìn)行交談，還可以根據(jù)要求隨時(shí)交換資料和文檔，真正實(shí)現(xiàn)通信的交互性。桌面會(huì)議系統(tǒng)設(shè)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(duì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同時(shí)獲取，處理，編輯，存儲(chǔ)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(chǔ)必需要具備寬帶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

　　9、公用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：與大樓業(yè)務(wù)有關(guān)的資料可通過(guò)大樓的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，也可通過(guò)WAN查詢，數(shù)據(jù)類(lèi)型可以是數(shù)據(jù)、文字、靜、動(dòng)態(tài)圖象。

　　10、資料查詢與文檔管理系統(tǒng)：樓內(nèi)各種辦公文件的編輯、制作、發(fā)送、存貯與檢索，并規(guī)定不同用戶對(duì)各類(lèi)文檔的查詢權(quán)限。

　　11、學(xué)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)：與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)的多媒體終端及各種聲、象設(shè)備，提供各類(lèi)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)與培訓(xùn)。

　　12、觸摸屏咨詢及大屏幕顯示系統(tǒng)：安裝在大廳，多個(gè)觸摸屏咨詢系統(tǒng)安放在大廳不同位置，以聲，象，圖表等多種方式向用戶介紹大廈業(yè)務(wù)及其它信息。

　　13、人事，財(cái)務(wù)，情報(bào)，設(shè)備，資產(chǎn)等事務(wù)管理：將工作人員的素質(zhì)，特長(zhǎng)，單位，財(cái)務(wù)收支情況，文件，合同，通知，新技術(shù)，新業(yè)務(wù)，設(shè)備資源及其使用情況統(tǒng)統(tǒng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便隨時(shí)查詢，實(shí)現(xiàn)事務(wù)管理科學(xué)化。

　　14、訪問(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(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，具有訪問(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)具有訪問(wèn)INTERNET的信息通道，這就為大樓內(nèi)的用戶訪問(wèn)INTERNET提供了條件。

　　這些業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)特定的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，而目前基于ATM的寬帶綜合局域網(wǎng)技術(shù)日益成熟，使得在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)相當(dāng)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(shù)據(jù)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)還包括以電話通信為主的PBX網(wǎng)絡(luò)。智能建筑的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(yīng)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(rèn)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(jù)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(tǒng)

　　主干網(wǎng)絡(luò)是以ATM交換機(jī)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(dá)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，使用戶的帶寬競(jìng)爭(zhēng)局限在子網(wǎng)范圍內(nèi)，因此，子網(wǎng)數(shù)目的增加不會(huì)影響已存用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量。這對(duì)智能建筑內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展來(lái)說(shuō)是其它大多數(shù)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(gòu)成互連網(wǎng)?；谠芯钟蚓W(wǎng)的應(yīng)用可以不加修改地在ATM互連網(wǎng)上運(yùn)行。（3）ATM網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)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(zhuǎn)換設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)延伸、網(wǎng)絡(luò)配置、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視變得相當(dāng)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(gòu)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、連接在不同集線器上的同一部門(mén)之間的設(shè)備構(gòu)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(jī)、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(shè)備也可以維持在相同的虛擬局域網(wǎng)上不變。這對(duì)智能建筑租用用戶來(lái)說(shuō)是相當(dāng)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。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　隨著通信和計(jì)算機(jī)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(shè)正方興未艾。在智能建筑的建設(shè)中，第一步是設(shè)計(jì)建設(shè)一個(gè)合理的能夠滿足大廈靈活組建通信網(wǎng)絡(luò)要求的綜合布線系統(tǒng)。智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)是大廈智能化的基礎(chǔ)，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(yīng)該是基于ATM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(duì)主干網(wǎng)帶寬的要求。通過(guò)局域網(wǎng)交換機(jī)，部門(mén)子網(wǎng)可接入主干網(wǎng)并形成互連，高速終端用戶（如部門(mén)經(jīng)理等的桌面計(jì)算機(jī)），直接接入主干網(wǎng)，并且可應(yīng)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)綜合布線系統(tǒng)，可以靈活地組建物理上分散、邏輯上統(tǒng)一的樓宇管理自動(dòng)化專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，其中央控制系統(tǒng)通過(guò)局域網(wǎng)交換機(jī)接入主干網(wǎng)，向相關(guān)的部門(mén)主機(jī)傳送監(jiān)視和報(bào)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(tǒng)集成技術(shù)，所以，在建設(shè)智能建筑時(shí)，需要在大樓的設(shè)計(jì)階段，就要融進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。

　　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(shè)置工作。交換虛通路的標(biāo)準(zhǔn)化使不同廠家的ATM產(chǎn)品的互連變得簡(jiǎn)單。（6）ATM是B-ISDN的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)移模式，因此主干網(wǎng)與廣域網(wǎng)的連接也可以歸結(jié)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(jié)構(gòu)使它作為主干網(wǎng)有很高的穩(wěn)定性。

　　它采用完全連接網(wǎng)狀拓?fù)鋪?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(jié)點(diǎn)，端到端多路由連接，網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)自重構(gòu)，這些使網(wǎng)絡(luò)能應(yīng)付各種災(zāi)難情況，在智能建筑出現(xiàn)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(jié)構(gòu)，ITU-T、ATM論壇分別制定了一系列網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這些使ATM網(wǎng)絡(luò)能夠兼容連接過(guò)去、現(xiàn)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(yīng)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(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)等效性價(jià)比增加。公務(wù)員之家

　　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)，可滿足多客戶機(jī)與服務(wù)器的多媒體通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求。部門(mén)子網(wǎng)一般設(shè)計(jì)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作為傳輸媒質(zhì)，這非常適合智能建筑綜合布線的情況。對(duì)于多用戶部門(mén)，可使用多交換模塊組成多網(wǎng)段的部門(mén)子網(wǎng)。而對(duì)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(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，采用100Base-T和ATM工作組網(wǎng)更好。通過(guò)局域網(wǎng)交換機(jī)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)的高速用戶數(shù)量不多，最好將高速寬帶終端用戶直接接入主干網(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音為主的網(wǎng)絡(luò)。目前配備有N-ISDN功能的PBX交換機(jī)綜合了電路交換和分組交換方式，可以綜合交換話音和數(shù)據(jù)。在智能建筑中，使用N-ISDNPBX作電話網(wǎng)的交換節(jié)點(diǎn)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：可以方便地將遠(yuǎn)端和孤立的數(shù)據(jù)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(xiàn)對(duì)廣域網(wǎng)的低速訪問(wèn)；2B+D和30B+D的速率接口可以充分滿足用戶對(duì)外部數(shù)據(jù)資源的訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)用戶電報(bào)、高質(zhì)傳真、高質(zhì)電話、可視電話等業(yè)務(wù)；專(zhuān)用線路業(yè)務(wù)可以滿足特殊用戶保密要求，以及實(shí)現(xiàn)緊急報(bào)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(shù)字化投影電視和音響系統(tǒng)及同聲傳譯系統(tǒng)，在智能建筑的設(shè)計(jì)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，將相應(yīng)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(xiàn)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(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在邏輯上是獨(dú)立的，中央監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控和管理整個(gè)BAS，通過(guò)以太網(wǎng)接口，中央監(jiān)控系統(tǒng)接入主干網(wǎng)絡(luò)，可向有關(guān)終端傳送監(jiān)視和報(bào)警信息。