智能樓宇技術(shù)-智能建筑通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

智能建筑通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信系統(tǒng)概述6.1通信系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備和基本功能6.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)6.3其他網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)6.46.1通信系統(tǒng)概述

智能建筑的通信系統(tǒng)，大致可以劃分為三個(gè)部分組成，它們是：以程控交換機(jī)為主構(gòu)成的語音通信系統(tǒng)、以計(jì)算機(jī)及綜合布線系統(tǒng)為主構(gòu)成的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、以電纜電視為主構(gòu)成的多媒體系統(tǒng)三部分構(gòu)成。這三部分既互相獨(dú)立，又相互有關(guān)聯(lián)。

一個(gè)智能樓宇，除了有電話、傳真、空調(diào)、消防與安全監(jiān)控等基本系統(tǒng)外,各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)都是不可缺少的，只有具備了這些基礎(chǔ)通信設(shè)施，需要提供給人們的新的信息技術(shù)，如電子數(shù)據(jù)交換、電子郵政、電視會(huì)議、視頻點(diǎn)播、多媒體通信等才有可能獲得使用，使樓宇構(gòu)成一個(gè)名符其實(shí)的智能建筑。6.2通信系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備和基本功能6.2.1程控交換機(jī)“交換”和“交換機(jī)”最早起源于電話通訊系統(tǒng)（PSTN），我們知道，傳統(tǒng)意義上的電話交換系統(tǒng)必須由話務(wù)接線員手工接續(xù)電話，這被稱為人工電話交換系統(tǒng)，而我們所指的程控交換機(jī)是在人工電話交換機(jī)技術(shù)上發(fā)展而來的。

程控交換機(jī)的作用是將用戶的信息、交換機(jī)的控制、維護(hù)管理等功能，采用預(yù)先編制好的程序存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi)。當(dāng)交換機(jī)工作時(shí)，控制部分自動(dòng)監(jiān)測用戶的狀態(tài)變化和所撥號(hào)碼，并根據(jù)其要求來執(zhí)行相關(guān)程序，而達(dá)到完成各種功能。由于采用的是程序控制方式，因此被稱為存儲(chǔ)程序控制交換機(jī)，簡稱為程控交換機(jī)

程控交換機(jī)可以有幾種分類：按交換方式分類可分為市話交換機(jī)、長話交換機(jī)和用戶交換機(jī)；按信息傳送方式可分為：模擬交換機(jī)和數(shù)字交換機(jī)。按接續(xù)方式可分為程控空分和時(shí)分交換機(jī)。

在微處理器技術(shù)和專用集成電路飛速發(fā)展的今天，程控?cái)?shù)字交換的優(yōu)越性愈加明顯的展現(xiàn)出來。目前所生產(chǎn)的中等容量、大容量的程控交換機(jī)全部為數(shù)字式的，而且交換機(jī)系統(tǒng)融合了ATM、無線通信、IP技術(shù)、接入網(wǎng)技術(shù)、HDSL、ADSL、視頻會(huì)議等先進(jìn)技術(shù)，因此，這種設(shè)備的接入網(wǎng)絡(luò)的功能是相當(dāng)完備的?？梢灶A(yù)見，今后的交換機(jī)系統(tǒng)，將不僅僅是語音傳輸系統(tǒng)，而且是一個(gè)包含聲音、文字、圖象的傳輸系統(tǒng)。目前已廣泛應(yīng)用的IP電話就是其應(yīng)用的一個(gè)方面。6.2.2用戶交換機(jī)

程控交換機(jī)如果應(yīng)用在一個(gè)單位或企業(yè)內(nèi)部作為交換機(jī)使用，我們稱它為用戶交換機(jī)，用戶交換機(jī)的最大特點(diǎn)就是外線資源可以共用，而內(nèi)部通話時(shí)不產(chǎn)生費(fèi)用。

用戶交換機(jī)是機(jī)關(guān)工礦企業(yè)等單位內(nèi)部進(jìn)行電話交換的一種專用交換機(jī)，其基本功能是完成單位內(nèi)部用戶的相互通話，但也可以接入公用電話網(wǎng)通話(包括市內(nèi)通話，國內(nèi)長途通話和國際長話)。

用戶交換機(jī)在技術(shù)上的發(fā)展趨勢(shì)是采用程控用戶交換機(jī)，而且使用新型的程控?cái)?shù)字用戶交換機(jī)不僅可以交換電話業(yè)務(wù)，并且可以交換數(shù)據(jù)等非話音業(yè)務(wù)，做到多種業(yè)務(wù)的綜合交換與傳輸。6.2.3程控?cái)?shù)字交換機(jī)的基本功能和特點(diǎn)

程控交換機(jī)一般具有以下的系統(tǒng)功能及用戶功能：1．來話可多次轉(zhuǎn)接及保持

2．一般可以對(duì)分機(jī)進(jìn)行計(jì)費(fèi)

3．可作呼叫轉(zhuǎn)4．電腦話務(wù)員或人工應(yīng)答

5．分機(jī)服務(wù)等級(jí)限制

6．分機(jī)彈性編號(hào)

7．分機(jī)免打擾

8．分機(jī)分組代答

9．特權(quán)分機(jī)可直接撥外線10．多方通話

11．可鎖定特殊號(hào)碼

程控?cái)?shù)字交換機(jī)是現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與大規(guī)模集成電路(LSI)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。先進(jìn)的硬件與日臻完美的軟件綜合于一體，賦予程控交換機(jī)以眾多的功能和特點(diǎn)，使它與機(jī)電式交換機(jī)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：1.體積小，重量輕，功耗低，

2.能靈活的向用戶提供眾多的新業(yè)務(wù)服務(wù)功能。

3.工作穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便，

4.便于采用新型共路信號(hào)方式

5.易于與數(shù)字終端，數(shù)字傳輸系統(tǒng)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)字終端6.2.4圖像通信

圖像通信是傳送和接收?qǐng)D像信號(hào)或稱之為圖像信息的通信。它與語音通信方式不同，傳送的不僅有聲音，而且還有圖像、文字、圖表等信息，這些可視信息是通過圖像通信設(shè)備變換為電信號(hào)進(jìn)行傳送，在接收端再把它們真實(shí)地再現(xiàn)出來。所以說圖像通信是利用視覺信息的通信，或稱它為可視信息的通信。

圖像通信是通信技術(shù)中發(fā)展非常迅速的一個(gè)分支。數(shù)字微波、數(shù)字光纖、衛(wèi)星通信等新型寬帶信道的出現(xiàn)，分組交換網(wǎng)的建立，微電子技術(shù)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，有力地推動(dòng)了這門學(xué)科的進(jìn)步。數(shù)字信號(hào)處理和數(shù)字圖像編碼壓縮技術(shù)產(chǎn)生了愈來愈多的新的圖像通信方式。圖像通信的范圍在日益擴(kuò)大，圖像傳輸?shù)挠行院涂煽啃砸苍诓粩嗟玫礁纳啤?.2.5文字通信

文字通信是一種比圖像通信簡單的通信，通常的文字通信有用戶電報(bào)、傳真、電子郵件。1.用戶電報(bào)

用戶電報(bào)是用戶將書寫好的電報(bào)稿文交由電信公司發(fā)送、傳遞，并由收?qǐng)?bào)方投送給收?qǐng)?bào)人的人一種通信業(yè)務(wù)。由于通信事業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)在人們對(duì)電報(bào)的使用已經(jīng)愈來愈少了，而逐漸被傳真所代替。2.傳真通信

傳真是一種通過有線電路或無線電路傳送靜止圖像或文字符號(hào)的技術(shù)。其原理是發(fā)送端將欲傳送的圖像或文件，在水平和垂直方向分解成若干微小單元（像素）并以一定的順序?qū)⒏鱾€(gè)像素變換成電信號(hào)，通過有線或無線的傳輸系統(tǒng)傳送給接收端，接收端將收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的亮度的像素，并按照同樣的順序在水平和垂直方向記錄下來，就可以還原與原稿一模一樣的圖像或文件。

需要指出的是，傳真是必須依靠電話線路才能傳遞的原稿的復(fù)印件，而且需要雙方都具備傳真能力，即收發(fā)雙方都有傳真設(shè)備，但現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)、掃描儀及相關(guān)軟件也可以實(shí)現(xiàn)雙方的無傳真機(jī)的傳真，因?yàn)楝F(xiàn)在windows2000或XP都集成了虛擬傳真機(jī)的功能。3.電子郵件

電子郵件是Internet上的重要信息服務(wù)方式。電子郵件是以電子信息的格式通過互聯(lián)網(wǎng)為世界各地的Internet用戶提供了一種極為快速、簡單、經(jīng)濟(jì)的通訊和交換信息的方法。

與電話相比，E-mail的使用非常經(jīng)濟(jì)，傳輸幾乎是免費(fèi)的。而且這種服務(wù)不僅僅是一對(duì)一的服務(wù)，用戶也可以一封郵件向一批人發(fā)送，或者接收郵件后轉(zhuǎn)發(fā)其他用戶，也可以發(fā)送附件，譬如音樂文件、照片、聲音等作為附件傳送。由于這些優(yōu)點(diǎn)，Internet上數(shù)以千萬計(jì)的用戶都有自己的E-mail地址，E-mail也成為利用率最高的Internet應(yīng)用。6.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

在智能建筑中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是“通信網(wǎng)絡(luò)”、“辦公自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)”和“建筑設(shè)備自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)”的總稱，是智能建筑的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)于智能建筑來說，猶如神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)于人一樣重要，它分布于智能建筑的各個(gè)角落，是采集、傳輸智能建筑內(nèi)外有關(guān)信息的通道。6.3.1智能建筑網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展過程

智能建筑的發(fā)展過程，在功能上是一個(gè)從監(jiān)控到管理的過程，在技術(shù)上是一個(gè)以計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的多學(xué)科的發(fā)展史。

智能建筑的早期，由于技術(shù)條件的限制，采用模擬信號(hào)的一對(duì)一布線，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是傳輸模擬信號(hào)的模擬電路網(wǎng)絡(luò)，大型建筑內(nèi)的設(shè)備只能在中央監(jiān)控室內(nèi)采用大型模擬儀表集中盤對(duì)少數(shù)的重要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，并通過集中盤來進(jìn)行集中控制，形成所謂的“集中監(jiān)控，集中管理”的模式，此時(shí)的建筑僅僅可以稱為“自動(dòng)化建筑”。6.3.2智能建筑網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

智能樓宇的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以分為內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)兩部分，原則上，內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)是彼此分開的，物理上不應(yīng)該有相互聯(lián)系，這是出于安全性能上的考慮，但無論內(nèi)網(wǎng)或外網(wǎng)，都可以劃分為三個(gè)部分：用于連接各局域網(wǎng)的骨干網(wǎng)部分、智能樓宇內(nèi)部的局域網(wǎng)部分、以及連接Internet網(wǎng)絡(luò)的部分。1．用于連接各局域網(wǎng)的骨干網(wǎng)部分

骨干網(wǎng)是通過橋接器與路由器把不同的子網(wǎng)或LAN連接起來形成單個(gè)總線或環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)通常采用光纖做骨干傳輸。骨干網(wǎng)是構(gòu)建企業(yè)網(wǎng)的一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)元素。它為不同局域網(wǎng)或子網(wǎng)間的信息交換提供了傳輸路徑。骨干網(wǎng)可將同一座建筑物、不同建筑物或不同網(wǎng)絡(luò)連接在一起。通常情況下,骨干網(wǎng)的容量要大于與之相連的網(wǎng)絡(luò)的容量。

骨干網(wǎng)是屬于一種大型的傳輸網(wǎng)路，它用于連接小型傳輸網(wǎng)絡(luò)，并傳送數(shù)據(jù)。

注意與智能樓宇區(qū)別的是，人們通常把城市之間連接起來的網(wǎng)稱為骨干網(wǎng)，這些骨干網(wǎng)是國家批準(zhǔn)的可以直接和國外連接的互聯(lián)網(wǎng)。而那些有接入功能的ISP想連到國外都得通過骨干網(wǎng)。我國現(xiàn)有九個(gè)屬于國家級(jí)別的Internet骨干網(wǎng)絡(luò)。

相比之下，智能樓宇內(nèi)的骨干網(wǎng)僅局限于一座建筑物內(nèi)部，它的作用就是完成將樓宇中的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈接在一起,也完成將廣域網(wǎng)的鏈接與本建筑物內(nèi)的局域網(wǎng)絡(luò)連接到一起。2、智能樓宇內(nèi)部的局域網(wǎng)部分

一般地，樓層局域網(wǎng)分布在一個(gè)或幾個(gè)樓層內(nèi)，這樣，對(duì)局域網(wǎng)的類型、容量大小、具體配置的選擇要根據(jù)實(shí)際情況來決定，例如：流量的大小、工作站的點(diǎn)數(shù)的設(shè)置、覆蓋范圍、可能對(duì)服務(wù)器的訪問的頻度等。目前，大部分局域網(wǎng)采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為總線型的以太網(wǎng)絡(luò)、令牌環(huán)TokenRing為主，傳輸介質(zhì)以雙絞線、同軸電纜為主，也可采用光纖。3、連接Internet網(wǎng)絡(luò)的部分

智能樓宇與外界的連接，主要借助于公用網(wǎng)絡(luò)，例如公用電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)專線DDN、接入服務(wù)xDSL、ATM、X.25公用分組交換網(wǎng)等。當(dāng)然，如果樓宇處于特殊地理位置，例如較偏遠(yuǎn)地區(qū)，或者由于與外界聯(lián)絡(luò)的特殊需要，也可以架設(shè)微波衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，但對(duì)于這種接入，由于國家的通信規(guī)范的要求，需要根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘泄芾淼闹贫龋⑶衣男刑貏e的手續(xù)才能架設(shè)。1、ISDN6.3.3寬帶通信網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（IntegratedServiceDigitalNetwork，簡稱ISDN）是基于現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，與后來提出的寬帶B-ISDN相對(duì)應(yīng)。傳統(tǒng)的ISDN又被稱為窄帶（Narrowed）ISDN即N-ISDN，簡稱ISDN。ISDN又稱“一線通”，即可以在一條線路上同時(shí)傳輸語音和數(shù)據(jù)，用戶打電話和上網(wǎng)可同時(shí)進(jìn)行。ISDN的出現(xiàn)，使Internet的接入方式發(fā)生了很大的變化，極大地加快了Internet在我國的普及和推廣。

目前已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口有兩類：基本接口（BRI）和一次群速率接口（PRI）。2、ATMATM技術(shù)綜合了電路交換的可靠性與分組交換的高效性，借鑒了兩種交換方式的優(yōu)點(diǎn)，采用了基于信元的統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)。

信元（cell）是ATM用于傳輸信息的基本單元，其采用53字節(jié)的固定長度。其中，前5個(gè)字節(jié)為信頭，載有信元的地址信息和其他一些控制信息，后48個(gè)字節(jié)為信息段，裝載來自各種不同業(yè)務(wù)的用戶信息。3、ATM／IP平臺(tái)

隨著寬帶IP技術(shù)的發(fā)展，在IP網(wǎng)上傳輸話音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）的保證問題逐步得到解決。目前正在開發(fā)多種算法和協(xié)議，將話音、視頻業(yè)務(wù)以及傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)逐步移到IP網(wǎng)上。IP業(yè)務(wù)即將成為通信業(yè)務(wù)的主流。

隨著IP業(yè)務(wù)的發(fā)展，ATM／IP平臺(tái)將逐步過渡到純IP平臺(tái)。目前全球電信網(wǎng)已裝備了大量ATM設(shè)備，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)仍有很大的市場，因此ATM／IP多協(xié)議多業(yè)務(wù)平臺(tái)仍將在一個(gè)時(shí)期內(nèi)繼續(xù)存在。4、ADSL技術(shù)DSL（數(shù)字用戶線路，DigitalSubscriberLine）是以銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)的傳輸技術(shù)組合，它包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等，一般稱之為xDSL。它們主要的區(qū)別就是體現(xiàn)在信號(hào)傳輸速度和距離的不同以及上行速率和下行速率對(duì)稱性的不同這兩個(gè)方面。ADSL技術(shù)是xDSL系列的之一，ADSL技術(shù)即非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)，就是利用現(xiàn)有的一對(duì)電話銅線，為用戶提供上、下行非對(duì)稱的傳輸速率。6.4其他網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)6.4.1電視系統(tǒng)CATVCATV是指傳輸雙向多頻道通信的有線電視，也稱為共用天線電視系統(tǒng)commonaerolinetelevisoion)，或稱有線電視網(wǎng)、閉路電視系統(tǒng)等，它的傳輸介質(zhì)是同軸電纜。

常用的同軸電纜有兩類：50Ω和75Ω的同軸電纜。75Ω同軸電纜用于CATV網(wǎng)，也稱為CATV電纜，傳輸帶寬可達(dá)1GHz。50Ω同軸電纜主要用于基帶信號(hào)傳輸，傳輸帶寬為1～2OMHz，總線型以太網(wǎng)就是使用50Ω同軸電纜，在以太網(wǎng)中，50Ω細(xì)同軸電纜的最大傳輸距離為185米，粗同軸電纜可達(dá)1000米。6.4.2多媒體技術(shù)

智能化的建筑樓宇目前大部分應(yīng)用了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這對(duì)于智能樓宇的規(guī)范管理發(fā)揮了重要的作用，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)在已集中采用了多媒體技術(shù)，與傳統(tǒng)的集成監(jiān)控系統(tǒng)相比，多媒體視頻系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是將單純的系統(tǒng)主機(jī)換成了多媒體計(jì)算機(jī)，即在微機(jī)的擴(kuò)展槽中插入視頻卡或圖像卡后，就能在顯示器上顯示輸入的視頻圖像，所以多媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主