智能樓宇中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)伴隨著信息化和網(wǎng)絡(luò)化的高速發(fā)展，在智能化的樓宇中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注。但是在傳統(tǒng)的樓宇控制技術(shù)常常采用有線的連接如以太網(wǎng)的形式進(jìn)行控制，這本身是網(wǎng)絡(luò)控制的基本方法，但現(xiàn)代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展和公司以及建筑追求簡(jiǎn)單實(shí)用的策略，使得在一些大些建筑群中，有線的連接和控制變成了復(fù)雜的工程，以及眾多線群的加入使在樓宇設(shè)計(jì)上存在難度。所以綜合各種優(yōu)勢(shì)后，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的崛起也必然對(duì)智能化樓宇的控制帶來(lái)提升，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)達(dá)到信息之間的互換以及共享，將各個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)統(tǒng)一的整合起來(lái)，做到實(shí)現(xiàn)功能的集中化、智能化、無(wú)線控制化的有機(jī)整體，達(dá)到節(jié)約人力和成本，實(shí)現(xiàn)利益最大化的目的。所以以本文就著重討論了傳統(tǒng)形勢(shì)和新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制的差異以及對(duì)智能化樓宇中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制的一些比較基礎(chǔ)的研究。

關(guān)鍵詞：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；比較；優(yōu)勢(shì)；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TU855

1 傳統(tǒng)模式和有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制

1.1 FCS和DCS有線技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用比較

FCS是利用全網(wǎng)分布采集來(lái)控制的方式，對(duì)全網(wǎng)內(nèi)各個(gè)數(shù)據(jù)收集點(diǎn)進(jìn)行全部的收集采納。但是這種方式一個(gè)明顯的缺點(diǎn)是，在設(shè)裝備太多的情況下很容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸通道擁擠的情況，收集數(shù)據(jù)比較慢。而DCS則優(yōu)化了這一缺點(diǎn)，它具有信息化、整體化、結(jié)構(gòu)多樣化、多個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸通道。在層次上采用管理層、自動(dòng)化層、現(xiàn)場(chǎng)層三層、管理層是指利用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置定義來(lái)收集采納數(shù)據(jù)，自動(dòng)化層是指通過(guò)一個(gè)大的數(shù)據(jù)線路來(lái)控制各個(gè)分散的小的控制數(shù)據(jù)線路，來(lái)達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的目的；現(xiàn)場(chǎng)層主要是現(xiàn)場(chǎng)DDC控制器控制與管理。

1.2 以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它的成本很低，可以為大多數(shù)所接受，而且資源很廣泛，而且它能以一定的IP來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制管理，可以通過(guò)大的傳輸線實(shí)現(xiàn)對(duì)局部小的收集控制部件的控制。

2 智能樓宇體系的意義

現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步和高節(jié)奏的生活方式，以前普遍的建筑中智能化已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們的需求了，尤其以公司工廠為主，為了節(jié)約時(shí)間和人力，并且更好的掌握事實(shí)的情況，更加智能化、人性化的、簡(jiǎn)單化的理念誕生出來(lái)，也對(duì)相應(yīng)的技術(shù)要求越來(lái)越高。隨之衍生出的智能建筑系統(tǒng)就是結(jié)果。

智能建筑系統(tǒng)是小型的局部系統(tǒng)結(jié)合而成的總的系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)如同是各個(gè)局部系統(tǒng)連接之間的神經(jīng)系統(tǒng)，如同人類(lèi)神經(jīng)起到傳輸統(tǒng)一的效果樣，通訊網(wǎng)絡(luò)就是連接的橋梁，在該網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)聲音、畫(huà)面、視頻數(shù)據(jù)的高速輸。其中建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)，本文中提到的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就是應(yīng)用在通訊系統(tǒng)中。

樓宇智能體系最重要的考慮就是安全和可靠，也是在進(jìn)行設(shè)計(jì)處理時(shí)優(yōu)先考慮到的一點(diǎn)?，F(xiàn)在的樓宇基本都使用的是多個(gè)分部的智能技術(shù)，這樣可以在緊急情況下依然保證工作的穩(wěn)定性，而且智能技術(shù)在設(shè)計(jì)過(guò)程中還能確保一些人性化的設(shè)計(jì)理念，對(duì)使用者感受和對(duì)人體舒適、方便、安全等心里的考慮，還要確保在失控的時(shí)候能第一時(shí)間進(jìn)行修理，避免不必要的浪費(fèi)和損失。

3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究

3.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

在當(dāng)代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展與實(shí)際使用的大環(huán)境下，傳統(tǒng)方式和以太網(wǎng)為主的有線聯(lián)通方式以及連接方式都受到廣泛的沖擊。經(jīng)相關(guān)文獻(xiàn)分析中提到：現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層以及信息管理層能夠使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)取代以太網(wǎng)等有線連接技術(shù)的可能性最大，第一，由于現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的傳輸器和接收器的連接點(diǎn)不少，有線連接的線路安排有點(diǎn)困難，實(shí)施工程不容易，并且如舊大廈和工廠的生產(chǎn)車(chē)間以及大型會(huì)館等場(chǎng)所根本無(wú)法連這么多線，因此使用無(wú)線連接的控制就會(huì)十分方便，還能夠增加連接點(diǎn)，位置也可以變換；第二，在信息管理層應(yīng)用無(wú)線連接的方式能夠讓人隨時(shí)隨地通過(guò)可移動(dòng)的通訊設(shè)備來(lái)了解想要的信息，數(shù)據(jù)的管理以及傳遞都比較便捷。但是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)榻ㄖ飪?nèi)部因素的特殊性，常常會(huì)受到多方面的傳遞干擾和不透明物反射以及傳遞沖突等問(wèn)題困擾，從而影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣闊性以及安全性，使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的傳遞量受到影響。而有線連接網(wǎng)絡(luò)擁有巨大的網(wǎng)絡(luò)寬帶資源。數(shù)據(jù)不會(huì)受到干擾，相對(duì)而言就會(huì)十分安全可靠，這也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)的最大缺憾，因此就說(shuō)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以完全取代有線網(wǎng)絡(luò)是不能的，目前建筑物智能體系中自動(dòng)控制系統(tǒng)的信息管理層大多都使用的是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)，并且得到一致好評(píng)，然而想在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層能完美利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的路還很漫長(zhǎng)。

3.2 區(qū)域覆蓋的無(wú)線技術(shù)

區(qū)域覆蓋是應(yīng)用最多，研究最廣的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，它一般都是和聯(lián)通性聯(lián)系在一起的，一般都會(huì)考慮到兩者間關(guān)系。而聯(lián)通性同樣也是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個(gè)重要問(wèn)題，在普通的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性是數(shù)據(jù)傳遞是否順暢的保障，它關(guān)系到收集的信息可不可以正常的送出去，如果不能，那么區(qū)域覆蓋就沒(méi)有任何的意義了，所以在區(qū)域覆蓋中，網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性是極其要緊的，一般會(huì)把區(qū)域覆蓋和聯(lián)通連起來(lái)稱(chēng)呼，稱(chēng)為聯(lián)通覆蓋。

通過(guò)使用連接點(diǎn)點(diǎn)的高密度以及冗余性來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，使用途徑是將傳輸過(guò)程中的鏈接點(diǎn)進(jìn)行分層，所以傳輸通道中就換成了幾個(gè)沒(méi)有聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)集合，而且這些點(diǎn)都能夠覆蓋目標(biāo)區(qū)域，因此在任何情況下只需要一個(gè)點(diǎn)的工作狀態(tài)即可，而其他的連接點(diǎn)則沒(méi)有處在工作狀態(tài)，這種情形既能確保了區(qū)域的覆蓋，達(dá)到傳輸?shù)哪康模帜軌蚬?jié)約資源，并且這些鏈接點(diǎn)集合交替工作，可以十分有效地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)壽命，在這種情況之下，沒(méi)有關(guān)系的銜接點(diǎn)集合越多，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膲勖驮介L(zhǎng)。

對(duì)于上面觀點(diǎn)的缺點(diǎn)，改進(jìn)的方法是部分銜接點(diǎn)能夠同時(shí)出現(xiàn)在不同的地方，并不讓所有的連接點(diǎn)出現(xiàn)在同一個(gè)傳輸路徑上，具體到實(shí)際的應(yīng)用中，也許只是讓覆蓋區(qū)域的面積等于或多于一直兩個(gè)先前設(shè)定的臨界值，并不需要其完全覆蓋整個(gè)區(qū)域，然后做進(jìn)一步的分析，進(jìn)一步了解到在這種區(qū)域覆蓋的要求下傳輸連接點(diǎn)集合的劃分，以及連接點(diǎn)集工作時(shí)間的分配。

3.3 智能化的建筑體系優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化的智能建筑體系中通常包含了建筑自動(dòng)化系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)BMS）、工作性質(zhì)的自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS）以及信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CNS），這三個(gè)主要的基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成了整個(gè)建筑的自動(dòng)化體系，它們之間相互協(xié)作，共同構(gòu)成了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目蚣?。信?hào)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為這三大系統(tǒng)的基礎(chǔ)性的系統(tǒng)，如同橋梁一樣連接起著三個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，在這個(gè)基礎(chǔ)框架上，控制網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠從各個(gè)節(jié)點(diǎn)采集和吸收數(shù)據(jù)信息，并將這些信息轉(zhuǎn)化為對(duì)建筑有用的部分并顯示在人們的面前，其中采用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將隨時(shí)隨地的信息全部呈現(xiàn)，這種方便快捷就餓是前面提到的區(qū)域覆蓋帶來(lái)的，任何地域只要包含早無(wú)線通訊系統(tǒng)能夠觸及到的地方，我們都能全部將其傳輸?shù)轿弧?/p>

4 結(jié)束語(yǔ)

盡管無(wú)線技術(shù)有諸多的優(yōu)點(diǎn)和方便，但是由于技術(shù)難度的存在，所以在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的樓宇智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)該是無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)的有機(jī)組合，這樣也減少了有線連接的不方便和浪費(fèi)空間，也會(huì)使得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性得到保證。隨著科技的進(jìn)步，相信在不久，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，會(huì)克服在體系的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層可靠性和穩(wěn)定性不足的問(wèn)題。也許某一天，建筑物的智能化體系能夠滿(mǎn)足人們幾乎所有的需求，更加人性化、智能化、快捷化等，不僅為工廠、公司、公共建筑提供方便服務(wù)，也會(huì)來(lái)到普通居民身邊，走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，讓每個(gè)人體會(huì)到網(wǎng)絡(luò)，科技帶給人的快樂(lè)。

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作者單位：武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系，武漢 430074