【摘要】通过对当前楼宇自控系统集成技术的分析，并根据IT技术的发展趋势，展望楼宇自控系统集成技术的发展方向和主流技术。

【关键词】楼宇自动化系统集成技术信息模型OPC Web

自1980年代微处理器()技术问世以来，楼宇自动化技术的发展已经走过了20多年的历程。楼宇自控设备从不具备通信功能的独立控制器发展到具有通信功能的网络控制器，楼宇自控系统从楼宇设备控制系统（BAS）发展到楼宇设备控制系统和火灾报警消防联动、集成控制安全防范系统（BMS），随着智能建筑的进一步发展，不仅要求楼宇自控系统本身高效集成，还要求与其他系统（如物业管理系统）高效集成，称为楼宇集成管理系统 (IBMS)。

回顾楼宇自动化系统集成技术的发展历程，分析不同发展阶段的集成技术。既能用好当前的集成技术，又能把握楼宇自控系统集成技术的发展方向，及时掌握新技术，迎接新时代的挑战。针对楼宇自控系统的发展历程和IT技术的发展，本文对楼宇自控系统集成技术的以下三个方面进行分析和预测，以供参考。

1 面向协议的集成技术

自从第一个基于微处理器的楼宇控制器出现以来，楼宇自动化的发展就与IT技术的发展密切相关。可以说，IT技术的发展是楼宇自动化发展的动力。最初，楼宇自控设备是一个没有通讯功能的隔离控制器，其功能只是监控某个楼宇设备或几台设备。当对楼宇自控设备的要求提高，如能源管理等，楼宇自控设备必须增加通讯功能，楼宇自控引入网络技术，从而形成使用网络通讯的楼宇自控系统。在使用网络通信的楼宇自动化系统中，通信协议（ ）是楼宇自控系统通信技术的关键。最初的通信协议是专用()通信协议，由各厂商单独制定，专用于自己的楼宇自控产品，不对外开放，甚至将专用通信协议作为技术或商业机密进行保护。

随着市场的发展，业界认识到通用开放通信协议对用户的重要性。因此，一些有实力的厂商或公司向业界公开自己的通信协议，希望被业界广泛采用，成为事实。如今，有不少于10种通信协议“登场”。众多的开放式通信协议给楼宇自动化系统的集成带来了困难。在市场和技术竞争的机制下，业界认可的通信协议标准只有标准和标准。根据工控领域的经验，楼宇自控行业短期内不可能有统一的协议标准，

在多标准的楼宇自动化系统中，最早的系统集成技术是面向协议的集成技术。这种集成技术的核心是通信协议的转换，而实现通信协议转换的互连设备通常被称为“网关（）”。图1是该集成技术的基本结构图，其中运行集成系统主界面的工作站通常基于集成系统中的主要通信协议。这种集成技术目前已经被广泛使用，尤其是当现有系统扩展为另一种不同的协议标准时，必须使用它进行系统集成。

从系统集成层面看，楼宇自动化网络通信协议是对楼宇自动化设备（即通信实体）的抽象描述。不同的通信协议通常使用不同的描述方法和信息模型。一些通信协议使用面向对象的信息模型（odel），它具有一定层次的数据结构，如EIB-OBIS（总线）标准。一些通信协议使用面向寄存器的模型 (-odel)，它是一种“平面”信息模型，没有分层数据结构，例如求和标准。因此，面向协议的集成技术以“描述信息模型”为核心，本质上是协议描述信息模型的转换，

由于这种集成技术是在二进制编码的基础上进行转换的，所以当集成系统中存在多种通信协议标准时，这种集成技术的成本会太高，而且会出现模型转换不完全的情况。此外，当非集成的主标准体系（子协议体系）扩展时，升级网关的成本更高。随着IT技术的发展，为了克服这种集成技术的不足，出现了“面向平台(-)”的集成技术。

2 面向平台的集成技术

面向平台的集成技术以“信息集成”为核心。通过定义自控网络中通信实体信息交换的标准连接()，可以屏蔽不同通信协议之间通信实体信息模型的差异。无论何种模型通过通信协议来描述通信实体，只要所描述的信息模型提供标准的信息集成接口，就可以在该标准接口上实现信息集成，从而实现信息共享的集成目标和控制系统的互操作性。与面向协议的集成技术相比，这种集成技术是更高层次的集成技术。

此外，还可以通过标准的信息交换接口实现控制系统与办公管理系统（OAS）的集成。这一优势符合控制系统与信息管理系统一体化的发展趋势，因此该技术目前处于快速发展和成熟阶段。面向平台的集成技术虽然屏蔽了信息模型的差异，但标准接口的实现与信息集成平台息息相关。也就是说，不同的集成平台有不同的信息接口和实现机制。例如，可以通过“协议设备驱动程序（）”的内核接口进行系统集成。

OPC 技术是由公司发起的行业标准，目前由 OPC 基金会维护。该标准定义了一个标准接口，用于在系统中的应用程序和各种设备驱动程序之间交换控制信息。它采用客户端/服务器（C/S）系统，包括OPC服务器和OPC客户端两部分。其中，应用程序在OPC接口中作为客户端，硬件驱动在OPC接口中作为服务器端。在 OPC 技术中，每个 OPC 客户端应用程序可以连接到多个 OPC 服务器，反过来，每个 OPC 服务器可以为多个 OPC 客户端应用程序提供数据。如图。图2是利用OPC技术的集成系统的结构图。

OPC技术是面向平台的集成技术的典型例子。这种集成技术广泛应用于各种自动化领域。在楼宇自动化领域，公司的系统采用了这种集成技术。

面向平台的集成技术虽然实现了更高层次的控制系统的集成，但这种集成技术是与平台相关的。为了实现跨平台的系统集成，出现了以下“面向Web”的集成技术。

3 面向Web的集成技术

谈到网络，我们既熟悉又陌生。我们几乎每天都离不开Web，但我们对Web的内涵却知之甚少。我们经常使用Web浏览器（ ），认为浏览器是Web的全部内涵，这导致有人认为基于Web浏览器的楼宇自动化系统是“面向Web的集成技术”的集成系统。的确，网络浏览器对 HTML 技术的使用极大地改变了我们使用网络的方式楼宇自控系统集成，但网络浏览器只是网络内涵的很小一部分。目前，大多数基于Web浏览器的楼宇自动化系统本质上都不是面向Web的集成。技术集成系统。

大多数基于 Web 浏览器的楼宇自动化系统现阶段不面向 Web 集成技术有两个主要原因。一是此类系统仅使用网络浏览器来访问静态数据，这些数据通常存储在数据库中（位于网络上）。其次，存储在数据库中的数据是由其他集成技术（通常是以上两种集成技术）生成或生成的。因此，基于Web浏览器的楼宇自控系统只是在其他集成技术建立的集成系统上增加了Web浏览器作为人机界面的系统。尽管当前大多数基于 Web 浏览器的系统都不是面向 Web 集成技术的系统，但此类系统提供了统一的人机界面，也可以部署在Web上，使用Web浏览器的客户端/服务器模式，实现远程、无线等监控功能。因此，在面向Web集成技术的集成系统中，通常将Web浏览器作为主要的人机界面。

面向Web的集成技术是一种利用Web技术进行系统集成的技术。Web技术是一系列Web应用技术。这些Web应用程序具有“自包含、自描述、模块化”的特点，可以在Web上发布、整理和调用。从定义可以看出 Web 是复数的原因。Web技术是当今IT行业关注的焦点，其主要目标是在现有各种异构平台的基础上，构建一个独立于平台、独立于语言、独立于协议的通用技术层。相互连接和集成以实现互操作性。

Web作为一种IT技术，以其开放性、标准化、简洁性等特点在IT行业得到广泛应用，并迅速渗透到自动化及其系统集成应用领域。采用技术进行楼宇自控系统集成就是这种发展趋势的具体体现，代表了楼宇自控系统集成技术的发展方向。

Web技术包括许多高新技术，但其核心技术主要是XML（：可扩展标记语言）和SOAP（：简单对象访问协议）。这两种技术也有很多内容，但它们的作用可以简单地概括为 XML 用于数据描述和 SOAP 用于数据访问。根据这两种技术的作用，可以大致推导出使用Web技术进行多协议系统集成的基本原理：首先，利用XML数据描述功能，将特定协议描述的楼宇自动化设备信息模型进行转换或映射。形成“自成体系、自描述”的信息模型。然后使用SOAP数据访问函数访问XML模型，从而实现多协议系统的系统集成。

目前楼宇自动化领域的两大标准（和）已经定义了Web界面，北美大陆楼宇自动化协会（CABA： : 开放式建筑信息交换）。从以上三个主要Web界面定义的风格来看，由于该标准已经是ISO标准，其Web界面成为ISO标准的可能性更大。为了让 oBIX 标准得到更广泛的认可和应用楼宇自控系统集成，CABA 于 2004 年将 oBIX 规范的制定和维护工作移交给了 OASIS（致力于制定和开发电子商务标准的全球非营利组织） ) . 现在，比较成熟的基于Web技术的楼宇自动化集成系统产品是美国ALC公司开发的系统。从上面的分析可以看出，面向Web的集成技术也是一种信息模型转换技术，但是这种集成技术对信息模型进行了高层次的转换，转换后的信息模型是用XML来描述的。XML描述是一个自包含和自描述的“文本”文件，独立于平台和语言，独立于底层的具体协议，不仅自然、直观，而且“人类可读（human-）”，但更重要的是，它具有“计算机可读性（-）”，即XML模型是“计算机-计算机（-to-）”的信息模型，是一种可以“

由于Web技术是平台无关、语言无关、协议无关的，它不仅可以用于楼宇自控系统的集成，还可以用于楼宇自控系统和智能楼宇中其他智能子系统的集成，实现楼宇自控系统的集成。集成所有楼宇智能系统。. 正是因为这项技术的“知名和开放”的特点，这项技术也是建设“数字城市”的基础。

值得指出的是，理论上，可以直接使用Web技术对楼宇自动化设备进行数据描述和通信。但该技术的编码格式比特定协议定义的专用格式更灵活，编码效率低。这表明该技术需要更多的计算资源、更大的传输带宽和更强的处理能力。这一要求进一步表明，该技术在当前形势下不适合现场级应用或楼宇自控设备的直接模型描述。因此，在当前形势下，Web技术不会取代或等待特定的标准，而只是补充和扩展特定的通信标准。尽管如此，国外在这方面进行了大量的研究和尝试。随着IT技术的发展，特别是微电子技术的发展，当处理成本、传输成本和存储成本降低到一定程度时，也许这项技术会延伸到楼宇自控系统的底层，从而成为真正的“ “统一标准”。

4。结论

综上所述，IT技术的发展是楼宇自动化系统集成技术发展的基础。只有了解IT技术的发展方向和应用动态，才能把握楼宇自控系统集成技术的发展方向，为掌握新技术做好准备。

随着IT技术的发展，面向Web的集成技术不仅是未来楼宇自控系统集成的主流技术，也是当前“数字城市”建设的主流技术。或许正如网络行业所预言的那样，网络将“扮演”“数字地球”。

参考

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