29、分布式建筑自动化的数据通信

分布式建筑自动化的数据通信

1. 引言

建筑自动化主要涉及对建筑服务设备的监控和控制，涵盖了供暖、通风、空调（HVAC）系统以及照明和遮阳设备等。同时，与消防安全等其他建筑领域系统的集成也十分重要。由于需要覆盖大面积区域，并且要实现对所有数据的集中（和远程）访问，分布式嵌入式系统成为满足这些需求的理想选择。

本文将探讨分布式建筑自动化系统中数据通信的要求、方法和标准。首先介绍建筑服务的概况，阐述自动化的益处，包括系统集成与分离的利弊。接着引入建筑自动化应用建模的常用概念，并将其扩展以实现功能在网络上的互操作分布。随后介绍所需的通信服务和通信范式，以及服务质量方面的内容和相应机制。最后讨论关键的开放协议标准，包括BACnet、LonWorks、KNX等，还会涉及无线技术（ZigBee）和基于Web服务（WS）的规范，同时对家庭自动化进行简要介绍并展望未来。

2. 建筑服务

建筑应提供适宜人们工作和休息的环境，通常会根据人体舒适度参数进行调整。不过，有时某些区域或整栋建筑会针对机器、工艺或货物的特殊需求进行优化，这可能与人体舒适度有所不同。无论如何，建筑环境必须安全可靠，并提供必要的基础设施，如供应/处理、通信/数据交换和运输等，这些需求会因建筑用途的不同而有很大差异。

建筑通过合理设计建筑结构和技术基础设施来满足这些需求，后者即建筑服务。例如，通风可以通过开窗（结构设计措施）或强制通风（机械建筑服务）来实现。建筑服务包括用于传输能源、信息和材料的“被动”设施（如配电、废水处理和数据网络），以及可控的“主动”系统（如HVAC）。但系统并非严格分为这两类，例如供水可能包括增压泵，配电可能会扩展到开关柜监控、功率因数监测或现场热电联产。