IP融合下建筑智能化系統的構建

摘 要：計算機網絡技術的發展推動了建筑智能化系統的發展，計算機局域網發展成了所有智能化系統的信息通道，形成了IP融合智能化系統的概念。文章在分析建筑智能化系統整體構建面臨的問題的基礎上討論了在IP融合下建筑智能化系統的整體構建。

關鍵詞：建筑智能化；IP融合；系統構建

建筑智能化系統根據其實現的功能，形成多個子系統，由于系統的功能、形成和發展的歷程不同，各個系統實現的具體技術有所不同，這也帶來了建筑智能化系統整體構建的復雜性和系統集成的難度。

1 建筑智能化系統構建面臨的問題及解決

1.1 眾多的子系統

建筑智能化系統包括的主要子系統：綜合布線系統、計算機網絡系統、語音通話系統、衛星和有線電視系統建筑設備自動化系統、建筑設備系統集成、火災報警系統、消防系統、噴淋系統、公共廣播系統、視頻監控系統、出入口控制系統、入侵報警系統、信息發布、多媒體會議系統、排隊叫號系統。

1.2 各子系統采用不同的實現技術及帶來的問題

由于各子系統采用了不同的實現技術，由此帶來了工程實施和系統管理的問題：各系統彼此獨立，布線的時候采用不同線纜；計算機網絡采用的是分組交換，布放的是5類或者以上的雙絞線，這些系統各自形成了獨立的一個信息和控制網；各系統采用的不同的技術，特別是在信息的通信協議上不同，造成系統之間的互通存在問題，例如語音通話系統發明和應用較早，采用電路交換技術，布放的是大對數電纜；各系統的獨立構建，加大了工程實施中設計和施工難度、以及后期的維護管理工作的難度，特別是對相關人員的技術能力提出較高的要求。

1.3 各子系統的集成和整體構建

為了更好的實現建筑智能化系統的功能，實現系統之間的信息溝通和聯動，減少上述問題帶來的影響，建筑智能化系統的構建需要進行系統集成和整體構建。建筑智能化系統的集成在一定程度上實現了各子系統的互聯問題，其實現是通過通信互聯設備和應用軟件實現；而整體構建筑智能化系統才能解決其根本問題，但就目前的應用和發展來看，完全重新構建各個子系統是不可能的，只有在一定程度上保留原有技術的基礎上來實現。

計算機網絡技術是通信技術和計算機技術結合發展的產物，該技術的發展和應用為建筑智能化系統的構建提供了途徑。如果各系統的設備都能處理IP協議和具備以太網接口，然后再接入到計算機局域網中，計算機網絡也變成這些系統實現的信息通道。這一變化也就形成了IP技術融合建筑智能化系統的概念，建筑智能化系統全IP化的發展趨勢。

2 IP融合下建筑智能化系統整體構建實現

IP融合使得整體構建建筑智能化系統成為了可能，盡管這種構建仍然要保留各個系統的功能特色和各自特有的技術，但在信息傳遞部分卻可以都采用計算機局域網，各系統不再構建主干信息傳遞部分。

2.1 承載全系統信息傳遞的IP網絡平臺

原有的綜合布線系統和計算機網絡的構建主要為了滿足計算機終端的內網和外網的通信需求，IP融合下的局域網的構建，不僅如此，而是面向全部的智能化系統，包括語音通信、有線電視、安防、消防等各個系統；也就是說，計算機局域網將面向所有的系統終端，所有系統的信息都可以通過以太網接口和IP協議接入到局域網中，計算機網絡儼然成為了整個建筑的信息傳遞通道。這對網絡平臺的構建提出了更高的要求，高性能、高穩定、高可靠、易管理的IP網絡平臺將是建筑智能化系統構建的重點，也是各系統實現的基礎。目前，為應對IP融合的大趨勢，各網絡設備生產廠家推出了相應的解決方案。

2.2 IP電話和統一通信平臺

有了這樣的網絡平臺后，語音電話的實現已經不再通過布放電信的線纜到桌面的方式，更多的采用IP電話或者是統一通信的平臺來實現。電話線路采用4對雙絞線，電話終端能處理IP協議和以太網接口，通過局域網和語音電話交換設備通信。

2.3 網絡電視

計算機網絡的發展帶來的融合主要就是三網融合，即計算機網絡、語音通信網、有線電視網，因此電視網絡的實現發生了徹底的變化。對于智能大廈、辦公大樓、酒店而言，可以不布放同軸電纜，而是由綜合布線線纜，電視終端也有了以太網接口和具備處理IP協議的模塊，可以接入到IP網絡中，利用計算機局域網進行通信，從而實現了網絡電視。

2.4 全數字化網絡監控

模擬監控技術已經被逐步淘汰，取而代之的是高清數字監控技術。高清數字監控帶來了好的監控圖像，但隨著而來的卻是大量信息的傳遞和存儲問題。要完成這些信息的傳遞必須要構建通信系統，由于監控圖像的信息量大，目前很多監控系統的局域網都是獨立存在，而高性能的IP網絡平臺能應對這一問題，所以對于全數字化的網絡監控而言，高性能IP網絡平臺的構建是其實現的基礎。

2.5 以IP網絡為主干的控制網絡

對于建筑設備控制系統、消防系統、視頻監控系統以外的安防系統，這些系統的構建在信息傳遞的主干層采用計算機網絡系統進行信息傳遞，而在控制層，傳感器、執行器等與控制器的連接仍然采用總線技術等其他技術。比如，樓宇對講系統，現在新的建設基本上都基于IP網絡，各個管理機、入口設備、室內分機全部基于具備IP協議，采用以太網接口接入到局域網中，從而實現了信息的傳遞，而其他室內傳感器則通過總線技術與室內分機進行通信，各個樓宇對講的廠家目前主推IP對講設備。

2.6 其他系統的構建

其他系統包括會議系統、信息發布系統、廣播系統等，目前的構建均采用上述模式的構建，主要的設備均具備處理IP協議模塊和以太網接口，而信息的采集和控制功能實現部分采用總線等其他技術，比如廣播系統，現在主要構建的是IP廣播。

以太網技術和TCP/IP協議的在建筑智能化系統中的全面應用，形成了IP融合的趨勢，為建筑智能化系統的整體構建提供了可能和基礎，各子系統構建有了統一的標準和模式，降低了系統設計和工程實施的難度，減小了系統管理的復雜程度。當然這一發展，也對IP網絡平臺的構建提出了挑戰。

參考文獻

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB50314-2015.智能建筑設計標準[S].北京：中國計劃出版社，2015.

[2]熊飛.通信技術在智能建筑中的應用研究[J].建筑電氣，2014（5）：99-101.

[3]薛凌，范晨.建筑智能化系統IP融合承載網分析[J].建筑電氣，2013（6）：81-86.

[4]張俊濤，趙景.IP融合通信中的企業內網融合技術研究[J].信息通信，2014（3）：169-170.

作者簡介：熊飛（1977，12-），男，碩士研究生，重慶工程職業技術學院，講師/網絡工程師，研究方向：通信與智能化、無線傳感網絡和物聯網。