当智能建筑升起时

时间:2019-03-24 15:14:21 来源:三府湾新闻网 作者:匿名



楼宇自动化系统正在突破传统的定义并成为IT基础架构,尤其是当它采用传统上被认为属于IT领域的技术时,例如IP和Web服务。差异越来越模糊。

松下北美总部正在进行建筑维护,其中一个是拆除壁挂式恒温器,并用计算机控制的独立虚拟恒温器替换它。为了节约能源,旧金山的住房管理公司Kenmark建立了一个控制中心,集中监控和管理其管理的所有办公楼。该中心构建了一个通用Web门户,使用XML和IP骨干网与每个建筑物中的各种设备“对话”。在多伦多皮尔逊国际机场,航班信息数据库正在与每个登机牌的供暖,照明和空调系统集成。如果不使用通道,将最小化不必要的能量消耗。

今天的楼宇自动化系统依赖于开放的,行业特定的协议,如LonTalk和BACnet,用于设备级通信,但以太网和TCP/IP越来越多地用于控制系统。某些系统(如楼宇安全系统)已经支持端到端的IP应用,Web服务不仅为构建系统之间的集成提供了极大的便利,而且为它们与应用系统的集成奠定了基础。

建筑控制系统和IT系统正在合并

随着控制供暖,空调,照明和其他相关设备的楼宇自动化系统(BAS)变得更加智能化,它们与IT基础设施的集成变得越来越明显。提高标准允许建筑物中的系统与各种业务系统共享信息,以及彼此共享信息。这种信息共享提高了工作效率,也有助于控制运营成本。另一方面,对信息安全的关注,标准的不成熟,愿意放弃专有技术的供应商的不情愿以及通过这种集成忽视IT会阻碍这种集成的步伐。然而,无论如何,这种趋势是不可阻挡的。整合是不可避免的

设备管理者需要一个更加开放的系统,而这种需求是这种变化的主要驱动力。他们正在推动楼宇自动化系统的自动化,从封闭的专有技术到行业标准的IP网络,再到基于Web的应用,使楼宇自动化系统的管理看起来更像IT系统。

“IT人员正在进入一个几乎所有事物最终都与IT相关的新时代,”一位分析师表示。 “虽然IT不直接运行楼宇自动化系统,但它会让设备管理人员成为客户,就像今天的IT部门为财务和其他部门服务一样。”

为了监控整个大型建筑或校园环境,许多大公司或学校已经建立了BAS系统的集中控制。与此同时,该系统正在与越来越多的开放式IT基础架构融合,就像电话和IT网络之间的融合一样。

现在,将控制系统集成到IP网络的呼声很高。通常,BAS包括传感器网络,连接到控制器的其他设备,建筑物或校园的主控制器,监视建筑物内的各种系统的web服务器前台,以及存储历史数据的后端数据库。然而,随着建筑物中的执行器(或电机),冷却器,监控摄像机,传感器和其他设备变得更加智能化,这些设备通过Web服务作为节点进行通信,使BAS更加灵活并更好地与其他系统集成。

“下一代建筑不仅仅使用IT网络来部署楼宇自动化系统,”一位建筑专家说。 “长期目标是我们可以根据个人偏好,标准和业务规则控制房间内的任何设备。但目前,并没有很多公司真正在这方面努力工作。”

开放标准仍处于逐步改进的阶段,但未来完全有可能在建筑物的各种系统中实现信息共享,从人身安全到电梯控制。来自楼宇自动化系统的数据将实现与各种业务系统(如金融系统)的信息共享。一旦开发的系统可以利用这些集成数据和实时访问数据,建筑将变得更加节能和高效。“如果两个系统都符合相同的标准,则可以在它们之间实现数据共享,然后可以在这些数据之上做出更合理的决策,”大陆自动化建筑协会(CABA)。总裁Ron Zimmer说:“但这种趋势并没有引起IT组织的关注。在很大程度上,这种趋势只是由建筑行业推动的。”

过去,如果要调整建筑物内的供暖系统,则需要联系地下室的设备管理人员调整阀门的大小,以调整建筑物内的温度。目前的自动控制系统使用传感器来检测建筑物内的温度。如果它偏离人们感觉舒适的温度,系统控制执行器以调节阀门尺寸。

“这些系统已经计算机化,为其他应用提供了良好的基础,”开放式建筑信息交换(OBIX)委员会主席Toby Considine说。该组织成立于2003年,专门开发基于Web的标准化楼宇控制系统接口。

网络融合

标准化从底层开始。近年来,连接所有楼层的传感器和控制设备的专有网络逐渐被两种竞争和开放协议(BACnet和LonTalk)取代,每层楼的控制器逐渐转向IP网络。

LonMark执行董事Barry Haaser认为,BACnet和LonTalk在设备控制层面普及的主要原因是成本和技术。 “这将是一个人。为什么你有两个人来管理IP网络并分别控制网络!事实上,我们已经看到了IP网络在设备控制层的应用。”

但是,在设备层共享IP网络可能会带来安全风险,这是网络管理员必须关心的问题。耶鲁大学正在开展一项研究项目,该项目将控制耶鲁大学210栋建筑的楼宇自动化系统整合到IP网络中。耶鲁还计划将其楼宇自动化系统集成到房间规划系统中,使新系统能够根据房间的使用情况自动控制能耗。出于安全原因,耶鲁大学部署了一个独立的并行IP网络,该网络通过防火墙和不可路由的IP地址与Internet隔离,以确保数据安全。“安全非常重要,”耶鲁大学系统工程师Jerry Hill说。:“我们不希望学生潜入我们的楼宇管理系统,只是为了表明他可以。”

现在的困难在于,为了促进费用管理,耶鲁大学需要将BAS与大学的金融系统结合起来。通常,远程登录的设备管理员无法从Internet服务提供商处获取静态IP地址。

事实上,各级都存在安全问题。 “一些控制系统使用最基本的密码验证安全机制,甚至没有最低级别的安全意识,”一位专家说。 “我听说建筑物的控制系统很简单。闯入并打开大厅的门锁。“

支持Web服务

要成功集成IT和BAS系统,仍有许多工作要做。 “为了将构建系统集成到业务系统中,许多XML组织正在开发XML Schema,”CABA技术总监Kirk McElwain说。 “但到目前为止,缺乏驱动控制设备的工业编程语言仍然是一个障碍。”相信XML Schema需要进一步改进,但可以首先提出基本的接口规范。目前,最重要的是创建一个抽象层,以便程序员不必理解控制系统。

例如,江森自控为多伦多皮尔逊国际机场开发了一个系统,该系统自动控制机场的交通信息管理系统,根据空中交通管制员的最新航班信息控制登机车道照明和供暖系统。交通信息管理系统的数据库通过SOAP将加密的XML消息发送到控制系统,SOAP控制登机牌的灯和加热。

OBIX计划开发一种允许传感器和其他设备即插即用的服务,而OASIS正在开发一种警报服务,为记录历史室温的警报和服务提供通用接口。 Considine表示,“如果OBIX可以完成该计划,那么与行业相关的服务也将受到讨论,那么与OBIX相关的Web服务将超过所有其他Web服务。”人们已经开始体验基于Web的界面和XML。 Kenmark通过网关访问LonTalk网络上的传感器和其他设备,最新数据存储在其运营中心的集中数据库中。

Estructures提供BAS租赁服务,通过LonTalk网关使用SOAP和XML与客户构建控制系统进行交互。 “这个界面设计简单,但它超出了客户对它的兴趣,”Estructures前副总裁Scholten说。但是,与客户的楼宇控制系统的大部分集成并不像想象的那么容易。 “由于缺乏标准,许多事情必须由我们自己设计,”他说。

尽管BAS供应商仍在谨慎而顽固地使用他们的非标准接口,但专家认为,无论供应商是否愿意,标准化的趋势都将是不可避免的。 “我认为引领这个市场的未来不会是控制系统供应商,而是IT制造商。” Scholten说。

IBM咨询公司Robert Frazier说,将IT管理外包给像IBM这样的公司的公司经常会问IBM是否可以将BAS外包给他们。今天的系统太不标准,每种类型都很小,很难实现盈利。但是,越来越多的标准预计会改变这种情况,这些系统将在未来的IT管理框架中进行管理。

“这种情况确实正在出现,”霍尼韦尔市场经理Mark Cherry说。 “IT基础设施将这些系统整合在一起,IT正在成为一种多功能的粘合剂。”

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