智能建筑设备自动化系统设计

随着电信业的飞速发展，各种现代化的通信技术、通信产品与通信系统迅速进入各种智能建筑，并且由于升级换代很快，从而为通信自动化系统（CAS）的集成设计带来较大困难，其设计要点主要包括以下几点：

1.充分考虑发展性

智能建筑的CAS所选用的大多数产品均属于IT行业的最新技术范畴，信息行业的技术更新周期最短，因而没有任何人可以确切预知三五年以后的发展情况。但是，很多工程的建设周期长达2年或更长，这就必然导致工程设计与最后实施系统间不可避免地存在着差异，因此优秀的工程设计必须充分考虑信息系统的发展性。

实际上，在设计实施方案时，应在建筑生命周期内为CAS的不断升级做好准备，掌握当前CAS最新技术，全面考虑商品化高新技术的应用等问题。

1）应立足于国内目前通用的模拟系统，为将来数字化技术普及应用准备好条件，同时也应对暂时不设置点播电视（VOD）系统的建设创造出将来增强功能的可能性。

2）在设计计算机网络系统时，一般主干网多采用带冗余功能的吉位交换式以太网，而到用户的PC终端多数仍选用10Mbit/s交换式以太网，但在子交换机配置时，应充分考虑提升至100Mbit/s的可能性，对可能很快升级的可采用10/100Mbit/s自适应接口，并具有实现虚拟局域网（VLAN）划分的端口交换能力。此外，未来多媒体信息传输将越来越广泛地得到应用，尤其在设计综合布线系统时，必须考虑到多媒体应用对传输带宽提出的更高要求。

3）IP交换技术等已发展到成熟应用阶段，网络系统设计应突破传统路由对技术的束缚，尽量采用或创造采用多层交换等新技术的条件。当今大多数智能建筑中企业网络都已建成、实施TCP/IP和Web技术的企业内联网，用户的数据往往需越过本地网络并在网间传送，从而将大大增加路由器的负担。为解决上述矛盾，通常多采用两种技术手段：一种是安装性能更强的超级路由器，然而它的价格却使多数投资者望而却步；另一种是利用IP交换，即在源地址与目的地址之间开辟一条无需经过路由器的直接通信渠道，它使用第三层路由协议确定传送路径，使数据包通过一条虚拟电路而绕过路由器实现快速发送，而不像传统路由技术那样，在每个交叉口都要计算一下，以便决定下一步往何处去。IP交换技术类似主干网上的直通车，可提供比路由器强10倍的转发能力。

2.逐步实施

CAS集成设计应遵循“长远高标准规划，分步实施”的原则。

大多数建筑均属房地产开发项目，不同使用者的需求差异将很大，因此对CAS集成系统的需求是十分不明确的。根据对国外现有智能建筑的调研可知，IT行业比其他行业对信息的需求更迫切，其中网络公司要求最高。需求的差异，给设计工作带来巨大的困难，如果按最高标准设计CAS集成系统，则初次投资高，运行费用高，物业管理费用也高，显然只有网络类的公司认为是合理的，而大多数非IT行业的用户必然认为不需要那么高的标准，也不愿支付太高的运行管理费用。如果完全按较低标准设计，投资与成本降低，物业管理费用也降低，但从信息点密度、传输带宽与信息服务环境等方面分析，可能无法满足多数IT行业的需求，结果使网络类公司远离该建筑。

3.充分利用公众网络资源

在市场需求迫切的驱动下，中国的公众网络品种齐全，发展速度很快，中国电信、有线电视与计算机三大网络的规模与功能已相当强大，且随着规模的迅速扩大，网络资源不断丰富，其增值服务内容也以空前的速度增长。因此，充分利用公众网络资源将是智能建筑CAS集成系统设计的重要原则之一。应该说，上述网络资源既包括硬件系统，也包括软件，尤其是服务功能。(www.xing528.com)

4.无线局域网具有相当大的市场潜力

无线局域网是指采用无线传输介质的计算机网络，它结合了最新的计算机网络技术和无线通信技术，是有线局域网的延伸，使用无线技术发送和接收数据，减少了用户的直接连线需求。此外，无线局域网还具有独特的移动功能，使得计算机在移动过程中仍能保持与对方的通信，而不用再重新登录、连接。由于无线局域网和移动计算网络具有高数据传输速率、高安全可靠性、使用和安装灵活，以及能与现有的有线网络兼容等特点，所以它们在现代计算机通信网中占据了很重要的位置。

移动通信是现代通信技术中不可缺少的部分，它的最终目标是实现全球个人通信，即真正实现在任何时间、任何地点、向任何用户提供移动通信服务。第一代移动网是模拟通信系统，但模拟通信网的多址方式只能采用频分多址（FDMA），即一个载波传一路语音，但随着移动通信业务量的急剧增加，模拟通信网面临着容量不足的压力。数字通信可采用时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）两种方式，即一个载波可以传送多路语音，使其频谱利用率比模拟通信提高了很多。在移动通信网中，由于移动台的移动，使得接收机收到的信号存在由于传播造成的时间延迟，这就要求TDMA系统中的每个基站和移动工作站在发信后所留的保护时隙大于最大传播时延，而且多径干扰也限制了TDMA系统的最高传输速率。CDMA系统采用的是扩频技术，具有抗干扰、抗多径和适用于精密测距等优点，可以解决TDMA系统所不能解决的上述问题。在CDMA系统中，所有的用户共享一个无线信道，不同用户使用不同的码字，当蜂窝通信系统的负荷满载时，再增加少数用户，也只会引起通信质量的轻微下降，不会出现阻塞。此外，采用CDMA方式时，在系统的管理与控制方面能带来许多好处，例如当移动台越区切换时，由于相邻小区使用同一个CDMA无线频道，只需按区改变相关码字，而不用转换频率，即可实现“软”越区切换。

无线网络是支持移动用户的计算机网络，具有网络功能，能实现资源共享，具有各种网络服务功能。在移动网络环境下，主机可能在同一子网中移动，也可能在不同子网中移动（即漫游服务）。在移动环境中，用户的工作环境（文件系统、管理系统、运行中的应用程序等）要保持不变，并且不能中断当前所进行的计算或处理，这就要求通信系统中的硬件设备和网络管理等都能够有相应的处理方法，以保证用户的正常通信。

5.为IP等新技术的推广应用创造良好环境

信息技术在高新技术之中是发展最快的，其未来的发展模式很难预料。IP技术最初只限于少量计算机所构成的小型网络，其设计思想不同于传统电信网络设计思想，突出“端到端”思想，强调网络仅提供端到端的连接，所有增值服务功能都由终端而不是由网络来完成。IP交换的目标是，只要在源地址和目的地址之间有一条更为直接的第二层通路，就没有必要经过路由器转发数据包。IP交换使用第三层路由协议确定传送路径，此路径可以只用一次，也可以存储起来，供以后使用，之后的数据包可通过一条虚拟电路绕过路由器快速发送。传统的路由技术在每个交叉口都要计算下一步应往哪个方向走，IP交换技术则像直通车，只需一开始知道目的地是哪里就行了。当今，路由器一般每秒处理50～100万个数据包，IP交换技术则提供比路由器强10倍的转发能力。

在局域网环境中，由于吉位以太网的崛起，ATM的优势不复存在；而在广域网领域，ATM则又受到来自帧中继技术的竞争。近几年来，随着因特网的广泛延伸和因特网应用的迅速普及，还由于因特网终端──计算机功能的进一步增强，IP在逐步统一局域网和桌面系统之后，又开始向ATM的地位发起挑战。IP行业利用ATM技术来提高传输速率，ATM具有承载IP的能力，又可借以拓展其应用领域，目前IP与ATM技术的融合已变为现实。

IP技术顺应了计算机不断普及与功能越来越强这一趋势，且随着PC应用的扩展而逐步扩大，Web、电子贸易甚至IP语音等应用，不断地推动着IP领域的不断扩大。由于IP可以实现广泛互通，甚至还可承载其他协议，即将其他协议的数据包封装在IP包中，甚至可实现任意的异构网络之间通过IP的互连，（everything over IP）。具有广阔市场应用前景的VPN（虚拟专用网）技术是采用IP协议来承载并实现互通的。这是利用公用因特网来建立安全的企业内部网的一种应用。最近几年，POS（Packet Over SDH，同步数字打包）技术发展很快，更使得IP技术如虎添翼。采用IP over SDH和密集波分复用（DWDM）技术可以大大提高IP链路的带宽，具有极高的性价比，为IP进入更为广泛的应用领域铺平了道路。

当今，人们对IP技术的发展前景已基本达到共识，即IP将统一其应用平台，每一种网络都具有自身的性能特点、应用价值与适用范围。对未来网络的发展趋势，必定是将多种业务融合在已存在多年的公众电信网中，并进一步加以完善与发展，ATM位于核心，作为底层传输技术；帧中继和IP作为较低速的接入；IP则可集成网络的应用功能。从智能建筑的特点分析，设计者应给予IP技术以及智能交换路由器（SSR）及其第四层数据流交换的实现等新技术的应用给予充分重视，并创造良好的实现环境。

6.迎接“三网合一”与“Intrnet规范发展时代”的到来

“三网（电信网、计算机网和有线电视网）合一”的技术难题已经解决，虽然存在诸多的管理问题，但其未来发展必然走向多媒体方向，“三网分离”的时代必将结束。在工程应用中，只有成熟的技术才能被社会所接受，正在完善之中和尚未协调好管理部门间关系的技术是无法马上实施的。但是，如果完全不考虑将来实现“三网合一”的可能性，尤其在智能住宅的弱电系统设计中很可能造成未来CAS集成应用的困难。因此，智能建筑CAS的集成设计必须立足于当前，同时又能适应未来发展的需要。