引言

自1984年以來，我國建筑智能化經歷了從無到有，從學習到創(chuàng)新的發(fā)展過程，取得了巨大進步，目前已有約30個子系統(tǒng)得到了廣泛應用。但即便如此，中國的智能建筑工程當前依然面臨著缺乏普遍的成功經驗和運行實效的問題。究其原因，關鍵在于如何讓智能建筑的系統(tǒng)功能與建筑的實際使用需求相互吻合。

事實上，建筑物的使用功能和需求隨著技術和產品的涌現(xiàn)是不斷發(fā)展變化的，且在建筑設計的初期難以預見和準確定位。此外，建筑工程基建管理方與實際使用方在需求理解方面的不一致，更是加劇了這些不確定性因素。因此，使用先進的技術架構和有效的管理手段，使智能建筑工程能夠根據(jù)需要在運行過程中不斷調整、優(yōu)化，以滿足后期功能的擴充和變化，具有重要的實際意義和應用價值。

筆者認為，現(xiàn)代智能建筑技術的調整和優(yōu)化之路應著重考慮如下四個方面：

應用系統(tǒng)——智慧聯(lián)動。智能建筑工程各個專業(yè)子

收稿日期:2013-05-15系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務的相關性實現(xiàn)關聯(lián)互動。

技術結構一扁平化。智能建筑工程各個專業(yè)子系統(tǒng)所有的前端傳感器、探測器融合組成一個扁平化的感知接入層。

工程模式一一隨需配置。智能建筑系統(tǒng)依靠其綜合管理平臺的后臺監(jiān)控管理功能，允許使用者按照實際中的需要,隨時、隨需地擴充前端采樣點位，弓入更多新的“物”的信息作為運行的參變量，隨需調整設備與環(huán)境配置，改善相關功能。

后期管理——自我優(yōu)化。智能建筑系統(tǒng)采取開放式運行模型庫的技術架構，系統(tǒng)運行中所涉及到的各類監(jiān)控模型可以不斷研發(fā)、充實，使得系統(tǒng)運行管理功能不斷增加,運行模型可以按照技術的發(fā)展和不同的使用要求而不斷地優(yōu)化提高。

飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)是由航天飛鄰開發(fā)的一款物聯(lián)網應用平臺系統(tǒng)，其本質是物聯(lián)網實時數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理的中間件和物聯(lián)網數(shù)據(jù)服務規(guī)范平臺，目標是扁平化、隨需配置與自我優(yōu)化。

本文基于飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)給出了一套智能園區(qū)建設的完整解決方案，介紹了飛鄰系統(tǒng)的結構、特點及關鍵技術,然后通過3個智慧園區(qū)建設案例詮釋了飛鄰物聯(lián)網技術的特色應用。

1飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)結構

飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)由三個部分組成，圖1所示是飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)的結構組成圖。該系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集和傳輸、數(shù)據(jù)中心處理服務和數(shù)據(jù)發(fā)布服務三項功能。

圖1飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)結構圖

數(shù)據(jù)采集和傳輸可支持不同類型、不同廠商設備的適配,并支持TCP、UDP、UART等各種通信接口，同時支持固定

IP、ADSL撥號、Wi-Fi等各種寬帶接入形式，還擁有智能適配器和非標設備通信。

數(shù)據(jù)中心處理服務可提供實時數(shù)據(jù)服務、云媒體服務、云存儲服務及云GIS服務，并開放二次開發(fā)接口。實時數(shù)據(jù)服務包含實時工作流引擎、專家系統(tǒng)引擎、業(yè)務運行服務等組件。數(shù)據(jù)發(fā)布服務則采用多種通信方式連接數(shù)據(jù)應用運行服務中心，支持的客戶端有瀏覽器、嵌入式客戶端和移動設備等。

1.2系統(tǒng)特點

本系統(tǒng)的特點之一是將航天測控數(shù)據(jù)服務移植到了物聯(lián)網數(shù)據(jù)服務。飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)的前身是航天測控技術平臺,衛(wèi)星監(jiān)控中心通過陸地及海上的探測設計對衛(wèi)星進行實時感知監(jiān)測，并進行海量高速運算分析，對衛(wèi)星正常運行進行實時控制。因此，航天測控技術平臺事實上就是最早的物聯(lián)網應用。飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)將航天測控數(shù)據(jù)服務移植到了物聯(lián)網的數(shù)據(jù)服務中，并從三個方面進行了改進：一是網絡環(huán)境,由航天測控的專網到環(huán)境復雜的互聯(lián)網，在網絡傳輸?shù)男阅芎桶踩苑矫嬷乜紤]和改進；二是和物聯(lián)網的云特性結合,提高數(shù)據(jù)處理能力；三是考慮到物聯(lián)網應用的特性，在數(shù)據(jù)發(fā)布和顯示設備上，增加了移動互聯(lián)、手持設備的數(shù)據(jù)顯示和應用體驗。

飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)將物聯(lián)網從智慧建筑系統(tǒng)的角度重新分層，其分層結構如表1所列。

表1飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)分層

飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)首先把建筑智能化工程各個專業(yè)子系統(tǒng)中所有的前端傳感器、探測器融合組成一個扁平化的感知層（探測子層）;然后，根據(jù)專業(yè)子系統(tǒng)不同的技術結構采取分步網絡化，形成IP網絡化架構，對所有的前端設備配置對應的IP地址（IP子層）;最后，根據(jù)不同的通信技術以及各類有線/無線傳輸技術，采取分層傳輸交互結構（傳輸子層），把本地的局域網、無線端和遠程的互聯(lián)網、3G網、Wi-Fi網和衛(wèi)星網等形成一個集成的傳輸層。

飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)在產品定義、接入方式、服務對象及服務功能等方面進行了特別設計，并對傳統(tǒng)IBMS（IntelligentBuildingManagementSystem）進行了革新，其區(qū)別見表2所歹U。

表2飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)舊MS的區(qū)別

飛鄰智能化子系統(tǒng)、智能設備有進行數(shù)據(jù)/指令交換的裝置，能根據(jù)智能化子系統(tǒng)、智能設備的接口和協(xié)議，打通數(shù)據(jù)/指令的通道，并不斷積累，以便重用。

由于建筑內部復雜、多樣，集中控制顯然不現(xiàn)實，飛鄰執(zhí)行控制邏輯裝置則可實現(xiàn)“集中管理、分散控制”

應用飛鄰專有的實時工作流、實時專家系統(tǒng)等關鍵技術,可對實時數(shù)據(jù)進行匯總，并且進行存儲、分析、處理、計算。

飛鄰系統(tǒng)可通過非對稱加密數(shù)字簽名的方式進行數(shù)據(jù)通信之前的雙方認證，并可采用不可逆加密算法（MD5算法）進行數(shù)據(jù)的加密傳輸。

1.3關鍵技術

飛鄰系統(tǒng)的關鍵技術主要包括跨協(xié)議智能互通、實時工作流、實時專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、云計算平臺和用戶平臺等。

跨協(xié)議智能互通，主要是飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)匹配串口、modbus、網口、BacNet、OPC等協(xié)議可實現(xiàn)PLC、DDC、RTU、工控機及智能化系統(tǒng)的互聯(lián)互通，并采集數(shù)據(jù)。

實時工作流，就是說工作流服務運行在飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)內核中，加載由軟件開發(fā)人員提供流程文件，執(zhí)行預先定義的流程化工作，并提供對流程執(zhí)行邏輯的控制，如開始、暫停、關閉、重置等；流程的執(zhí)行結果通過數(shù)據(jù)中心回饋給客戶端。工作流服務也可以支持多個流程同時執(zhí)行，相互之間可以做到互不干擾。支持單個流程的循環(huán)執(zhí)行、單次執(zhí)行、延時執(zhí)行、等待條件開始執(zhí)行等。可以給用戶多種啟動工作流的選擇，靈活應對各種實際的執(zhí)行需要。工作流服務還支持多種常用流程行為節(jié)點，如等待條件、等待命令、命令、延時、分支等，可以讓用戶方便、靈活地組合成各種需要的工作流程。實時工作流分為順序執(zhí)行和狀態(tài)機兩種使用模式，它使物聯(lián)網數(shù)據(jù)應用服務自動化。設備的監(jiān)測和控制，可按照預定邏輯自動運行,同時人的活動也可以參與到工作流之中，使工作規(guī)范和有序。

實時專家系統(tǒng)的典型應用包括數(shù)據(jù)判讀、故障診斷和輔助決策三種應用，它使物聯(lián)網數(shù)據(jù)應用服務智能化。專家診斷系統(tǒng)核心由事實庫、規(guī)則庫、推理機三大部分組成。事實庫由應用系統(tǒng)中各個采樣點的采樣數(shù)據(jù)組成，并將采用規(guī)則作為基本的知識表示方式。推理機即專家系統(tǒng)引擎，它可將事實和規(guī)則進行組織并進行推理。

數(shù)據(jù)中心，就是飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)利用其數(shù)據(jù)服務中心向用戶提供數(shù)據(jù)存儲、匯集、高速訪問服務。對于部分大客戶和特定物聯(lián)網行業(yè)應用，采用與商業(yè)IDC(InternetDataCenter)進行合作的模式，實現(xiàn)集中式數(shù)據(jù)收集、存儲、處理和發(fā)送。

云計算平臺，主要是飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)部署在云上，將基于其開發(fā)的物聯(lián)網具體行業(yè)應用，上傳到云端，供不同用戶隨需選用。圖2所示為基于云計算的智慧園區(qū)結構圖。

基于云計算平臺的特點是每個接入的客戶，能共享云中各子系統(tǒng)的資源，尤其是各類不同智慧園區(qū)應用和各類不同的個性化需求需要有龐大管理、智能軟件支撐，通過云計算的共享可以大幅提升物聯(lián)網的性能，降低對中心計算機及中心平臺的物理構架需求。

另外就是用戶專有平臺。該平臺作為特定的用戶類型，類似像公檢法機構希望建設智慧園區(qū)平臺，因有其專有的網絡,不能夠通過公網接入到云計算上，故需要建立獨享的專有平臺。

1.4從智慧建筑到智慧園區(qū)

系統(tǒng)從建筑內的每一間房間開始，延伸到整棟建筑物、建筑群，乃至建筑外的園區(qū)、城區(qū)，對所有人為的和自然的環(huán)境實現(xiàn)監(jiān)控管理，從而構成一個生活、生產的完整智慧空間。其基本思想為：利用物聯(lián)網分層的思想，依靠飛鄰物聯(lián)智能技術，將園區(qū)智能化工程中各專業(yè)子系統(tǒng)的所有的前端設施感知,通過感知層數(shù)據(jù)適配器，將數(shù)據(jù)經傳輸層自組網或電信網絡,傳輸?shù)綉脤语w鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)，并由飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)中各子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一分析處理，促成子系統(tǒng)的智能聯(lián)動,實現(xiàn)以智慧建筑為基礎的智慧園區(qū)[2],智慧園區(qū)群構成智慧城區(qū)，組成關系如圖3所示。

2應用實例

2.1無錫O-Park智慧園區(qū)應用實例

圖4所示是基于飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)開發(fā)的無錫O-Park智慧園區(qū)的功能結構圖。包括18個前端子系統(tǒng)，系統(tǒng)之間實現(xiàn)扁平化的關聯(lián)，抽象出信息化、自動化、智能化及其他等四類服務，最終服務于園區(qū)物業(yè)、園區(qū)商業(yè)、園區(qū)辦公、園區(qū)家居及園區(qū)休閑娛樂等方面。

2.2西安國際港務區(qū)物聯(lián)網應用產業(yè)園

西安國際港務區(qū)物聯(lián)網應用產業(yè)園區(qū)內包括科研樓、綜合樓、生產廠房及其他公用設施等。飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)能支撐開發(fā)和集成智能園區(qū)應用，進行樓宇自控系統(tǒng)(BAS)、綜合安保系統(tǒng)(SAS)、智能卡系統(tǒng)(即一卡通，包括門禁、考勤、停車場管理、巡更、售餐)、系統(tǒng)集成(BMS)等子系統(tǒng)的建設，該系統(tǒng)正在建設中。圖5所示是西安國際港務區(qū)物聯(lián)網應用產業(yè)園智慧園區(qū)建設結構示意圖。

2.3新疆軟件園智慧園區(qū)

飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)所支撐的新疆軟件園智慧園區(qū)總體架構如圖6所示。該智慧園區(qū)應用運行在第三方云計算平臺上，基于飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)的智慧園區(qū)應用平臺為其提供底層服務，為應用展示中心提供智慧園區(qū)應用服務，為指揮調度中心提供實時數(shù)據(jù)接入服務。智慧園區(qū)應用平臺通過標準接口與第三方云計算平臺無縫對接，為智慧園區(qū)提供訪客引導、智慧會議、班車調度、智能就餐、消防應急、照明監(jiān)控、能源監(jiān)控、安防聯(lián)動及設備管理等在內的18個扁平化前端子系統(tǒng)，還為園區(qū)信息化子系統(tǒng)及軟件公共服務平臺提供服務。

3結語

智慧園區(qū)是集園區(qū)基礎設施、特色產業(yè)、運營管理等三個層面共同的智慧化。目前，基于物聯(lián)網技術并接合云計算,來實現(xiàn)園區(qū)建筑智能化及基礎設施智慧化，進而帶動園區(qū)特色產業(yè)的快速孵化、管理運營的智慧高效。未來，隨著新技術的出現(xiàn)，基于飛鄰物聯(lián)智能系統(tǒng)的智慧園區(qū)的解決方案將會有不斷完善與創(chuàng)新。

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