智能建筑的各個(gè)子系統(tǒng)表面上看不一樣,名稱也不相同,但是它們之間在結(jié)構(gòu)上我們是可以找到共同關(guān)聯(lián)的地方,各子系統(tǒng)的某些功能可以相互共享。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的概念,每個(gè)子系統(tǒng)都可以抽象出三層架構(gòu)模型,分別是傳感層、傳輸層和應(yīng)用層,智能建筑行業(yè)常稱該結(jié)構(gòu)為前端、傳輸和后臺(tái)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像頭屬于傳感層,信號(hào)傳輸路徑(一般為視頻同軸電纜、雙絞線或網(wǎng)線)屬于傳輸層,視頻監(jiān)控平臺(tái)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、操作鍵盤(pán)和上墻控制系統(tǒng)屬于應(yīng)用層;門(mén)禁系統(tǒng)的門(mén)禁讀卡器、門(mén)磁、鎖反饋信號(hào)和出門(mén)按鈕屬于傳感層,屏蔽線纜信號(hào)傳輸路徑屬于應(yīng)用層,門(mén)禁系統(tǒng)服務(wù)器屬于應(yīng)用層;樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、壓差開(kāi)關(guān)、壓強(qiáng)傳感器、浮球開(kāi)關(guān)、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、流量傳感器、各系統(tǒng)強(qiáng)電控制電箱的二次回路反饋信號(hào)屬于傳感層,負(fù)責(zé)信號(hào)采集,信號(hào)采集完通過(guò)屏蔽雙絞線或者網(wǎng)線傳輸?shù)胶笈_(tái),屬于傳輸層,樓宇自動(dòng)化監(jiān)控總平臺(tái)屬于應(yīng)用層;公共廣播系統(tǒng)的吸頂天花喇叭、壁掛音響、室外草地音響屬于傳感層,音頻流和控制流的傳輸線纜構(gòu)成傳輸層,廣播工作站、廣播主機(jī)、音頻矩陣、音頻監(jiān)聽(tīng)器和功放共同構(gòu)成應(yīng)用層;車位引導(dǎo)系統(tǒng)的超聲波探測(cè)器、無(wú)線探測(cè)器和車位引導(dǎo)屏屬于傳感層,雙絞線纜或網(wǎng)線屬于傳輸層,車位管理系統(tǒng)服務(wù)器屬于應(yīng)用層。
由上可以看出,視頻監(jiān)控、門(mén)禁、樓宇自動(dòng)化、公共廣播和車位引導(dǎo)五個(gè)系統(tǒng)均可以抽象出三層架構(gòu),分別為傳感層、傳輸層和應(yīng)用層。
不同的子系統(tǒng)傳感層設(shè)備是不一樣的,分門(mén)別類,形形色色,這一部分是不同的,很難簡(jiǎn)化和共用的。
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸層則不一樣了,從以上介紹的幾個(gè)系統(tǒng)我們可以發(fā)現(xiàn),傳輸層的物理線纜基本上是雙絞線纜或屏蔽雙絞線、網(wǎng)線、同軸線纜以及一些視頻傳輸線纜,但是協(xié)議確是五花八門(mén),有 LonWorks、Canbus、M-Bus、C-Bus、Bac Net、TCP/IP、BACnet/IP、RS485、RS232.還有很多私有的協(xié)議。傳輸線纜類似但是傳輸協(xié)議不同,從這點(diǎn)看每個(gè)子系統(tǒng)的前端到后臺(tái)都得獨(dú)自敷設(shè)線纜且無(wú)法共用,這就造成建筑主干部分的線纜眾多,線槽尺寸很大。對(duì)于小規(guī)模的智能化建筑而言關(guān)系不大,但是對(duì)于大型的建筑,比如大型小區(qū)、高層商務(wù)大廈,這些建筑點(diǎn)位數(shù)量龐大,主干線路眾多,主干線路不僅占據(jù)了電井很大的空間還增大了系統(tǒng)的維護(hù)難度。
傳輸層如果做成這樣,顯然跟物聯(lián)網(wǎng)思想的初衷相差甚遠(yuǎn)。為了避免線纜的重復(fù)敷設(shè)和減輕維護(hù)難度,我們就必須要瘦傳輸層。以綜合布線為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為核心來(lái)承載建筑的智能化系統(tǒng)的信息傳輸任務(wù)。傳統(tǒng)綜合布線是建筑通訊系統(tǒng)基礎(chǔ),用于電話和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)下,我們必須要拓展綜合布線的功能,使其作用不僅僅局限于電話和網(wǎng)絡(luò),而且要將其打造成為建筑信息系統(tǒng)交互的高速公路,使樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、車位引導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流都走綜合布線這條高速公路。要打造建筑信息系統(tǒng)高速公路除了綜合布線,還必須要有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),配置相應(yīng)的接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和核心交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承擔(dān)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的接收、傳輸、轉(zhuǎn)發(fā),而應(yīng)用層負(fù)責(zé)提取傳輸層傳來(lái)的數(shù)據(jù)并剝離無(wú)用的部分,保留需要的數(shù)據(jù)。綜合布線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅達(dá)到了瘦傳輸層的目的,更是使得智能建筑各系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通具備了可行性,各系統(tǒng)之間既可以有個(gè)性也有共性。
有了傳輸層的支撐,智能化應(yīng)用層就相應(yīng)簡(jiǎn)單多了,由于有標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議,每個(gè)子系統(tǒng)的應(yīng)用平臺(tái)不僅可以采集本子系統(tǒng)的數(shù)據(jù),也可以輕松采集其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù),形成更好的更靈活的應(yīng)用,這種運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)思想的非拼湊式的系統(tǒng)組合,達(dá)到了子系統(tǒng)之和大于整體的效果。
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