再论系统集成

孙敏峻卢建宏

摘要：建筑智能化，系统集成，物联网

Abstract: the intelligent building, system integration, the thing networking

中图分类号: TN45文献标识码：A文章编号：

建筑智能化行业提出系统集成概念已经很多年了，有说好的也有说不好的。这没有一个具体的检验标准。本文只是简单的进行分析，为正在犹豫是否投入系统集成的人提供一些参考。

一、 弱电系统集成应以信息集成作为设计目标

这个目标是设计的目标，设计师所作的设计应该具备集成的能力。但是目标不是最终结果。

“智能建筑工程设计中对集成的各子系统应实行统一的管理和监控”。

“具有各智能化系统的集成。接口应标准化、规范化，实现各智能化系统之间信息交换。”

智能建筑不是多种带有智能特征的系统产品的简单堆积或集合。智能建筑的核心是系统集成。按照通常的提法这种系统集成包含了对楼宇设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通讯自动化系统(CAS)的整合，以一体化集成的方式实现对信息、资源和管理服务的共享。要实现这种共享，最重要、最基本的是对信息资源的集成管理，这里我们把它简称为信息集成。

只有实现了信息集成，才能在建筑的管理层面开发多种多样的智能化应用；也只有实现了信息集成，才能建立现代化的物业管理和信息服务系统，才可称得上是一幢智能建筑。

弱电系统的信息集成在整幢智能建筑的信息化中占有极为重要的意义。弱电系统实际上监管着整幢建筑的全部机电设备，智能建筑的物业管理和信息服务系统必然需要弱电系统提供大量关于设备方面的数据。这些实时的或历史的数据，是建筑设备维护、管理决策和自动计费等所必需的，没有这些原始数据，智能建筑的自动化物业管理根本无从谈起。由此可见，建筑的智能化是建立在弱电系统信息集成基础之上的。所以弱电系统集成应以信息集成为目标，实现智能建筑弱电系统集成的核心技术是弱电系统信息的集成。

弱电系统信息集成的主要特征是：建立一个完整、统一的以网络为基础的监控管理平台，提供一整套系统软件，能采集和取用弱电各分系统的所有实时数据并在集成网络系统上发布，可实现对系统信息、资源和管理服务的共享，具有一致、简易和方便的个人业务操作界面，能满足众多用户的不同作业需求。

二、以BAS为中心的弱电系统集成有一定的局限性

传统上，弱电系统集成经常选择以楼宇自控系统(BAS)为中心的的做法，采用BAS专门的通讯控制器和它方生产的产品以串行通讯的方式连接起来，使系统间传递数据。这是将它方产品纳入楼宇自控系统的一种集成方式。

然而从信息集成的需要来看，以BAS为中心的弱电系统集成有一定的局限性。作为一种介于上层网络和各弱电分系统之间的集成系统，我们需要考察它向上的开放性能和向下的包容能力。

首先所有各种BAS系统软件都设计为自成系统。虽然BAS系统本身也是以通讯网络构成，却是一个相对封闭的体系，缺少向外的开放能力。有的BAS系统提供了一定的数据交换接口，例如提供DDE功能或API接口函数。但是这些数据接口并不支持网络操作系统，而且对于一般用户来说使用这种数据交换能力，因为需要专门的软件编程，也是非常地不方便。大部分BAS系统在网络环境下和其它应用程序交换数据的能力十分有限，当弱电系统通过BAS中心和上级集成系统交换数据时，会产生瓶径效应而不能获得预期的结果。

其次，一般的BAS系统可连接的它方弱电产品是受限制的，在它的可连接产品表上罗列的机电产品种类不过数十种，仅占全部可选机电产品种类的一小部分，这样就极大程度上约束了对其它子系统产品的选择，在系统产品的选择和优化方面选择范围很小，缺少灵活性和自由度，即其向下的包容性很差。

另外，还有一个重要问题是目前一般BAS的中央监控系统并不具有网络环境下的信息集成管理功能，不能面向网络提供透明的数据源，没有提供开放的数据库接口，也不能向客户提供分布式多用户的网络工作环境。由于不是设计在网络操作系统下运行，这种相对独立的监控软件包，如想直接利用其它系统资源十分困难，而远程操作管理也是很难实现。

而且，目前的BAS系统向用户提供的工作站运行的就是系统软件本身，由于体系结构的原因，它不可能向更众多的用户提供个人工作界面，这就大大限制了它的适用范围。

三、物联网-子系统集成方案

针对目前国内推广的物联网系统。

这套分布式面向对象的网络软件，基于Windows NT操作系统，采用以太网结构，TCP/IP协议；运用构件对象模型(COM)、软件构件重用和智能代理(Agent)技术，是一个典型的分布式客户机/服务器网络平台。

系统中使用通讯网关实现和各子系统的通讯连接，采集各类机电设备的实时参数，然后通过实时对象服务程序把它们转变为一致的数据格式向网络上发布，通讯网关可以适应不同类型的接口和数据格式，也不会发生数据传送瓶颈；在用户工作站一端，运行个人服务代理程序，向各类对象服务程序发出服务请求，实现和完成各种各样的个人工作流程，例如对选定对象的监测、控制和管理。

系统集成一般分两步完成信息集成系统：第一步，建立弱电系统集成物联网，实现对机电设备的统一监测、控制和管理，即PSCADA系统已经成功提供的各项功能；第二步，利用获得的信息开发增值应用，例如故障跟踪、能源管理、自动计费、访客引导等等功能系统，进一步开发在物业管理和综合信息服务方面的大量应用。通过物联网-子系统集成获得的数据可以放入企业网络的相应数据库服务器以求得到更大范围的数据共享。

四、信息集成的最好方式是采用物联网-子系统集成

随着计算机网络技术的发展和成熟，网络系统集成已被广泛应用于各行各业，成为企业信息化的必然选择。这一点同样适合于要走信息化道路的智能建筑。我们提出智能建筑信息集成的最好方式是采用物联网-子系统集成，是基于以下的理由：

作为企业信息化的基础，在弱电系统管理这一层面，用户总是需要一套专门的成熟完整的集成信息管理系统。无论哪一种BAS产品现在和将来都难以胜任这一任务。

就建筑信息集成的总目标而言，对BAS系统的要求是优化对机电设备参数的采集和控制，着重于采用先进而开放的数据交换标准，譬如说它的通讯网为BACNet协议，现场通讯为LangMark标准，等等。即解决现场设备的监控和提供优化的信息源，而不是让它来代替集成信息管理。

为了和当代主流技术合拍，越来越多的弱电系统产品配置了通讯接口，提供开放的通讯协议，有了和外部交换数据的能力。只要编制一个通讯接口程序，就可将需要的分系统纳入物联网-子系统集成系统之中。做这样的通讯接口开发已不是困难的事。

由于弱电产品的多样性，你会面对五花八门的数据格式，信息交换有的通过软件，有的通过硬件接口，即使采用相同的通讯规约，其传送的数据格式也各有自己的定义。采用物联网-子系统集成就是将这些不同类型的数据模式整合起来进行集成管理，以一致的格式和界面提供给用户使用，其效果和作用是不言而喻的。

一旦完成物联网-子系统集成，就可在此基础上，按照需要建立种种增值应用，例如设备故障跟踪，设备维护管理和自动计费等等；并且按照建筑住户的需求，进行软件开发，形成建筑综合管理自动化系统。这个系统不仅是要对整个建筑内所有设备资源和运行状态进行监测，记录和管理，而且要对建筑内的各种公共服务设施，通讯系统，办公自动化系统等进行综合集成管理，构成一个集成的自动化管理系统和信息服务系统。即建立一个集成智能建筑物管理(I2BMS)系统，显然她是建立在弱电系统信息集成基础之上的。只有完成信息集成，才有可能建立和完成一个真正的I2BMS系统。