目前,隨著科學技術的不斷發(fā)展,一種能解決建筑現(xiàn)場智能化設備、控制器、執(zhí)行機構等設備間的信息傳遞問題的現(xiàn)場總線技術逐漸走進人們的視野。
由于這種技術具有連接各個設備的特點,行業(yè)的不少企業(yè)紛紛推出現(xiàn)場總線技術,并制定了自己的現(xiàn)場總線協(xié)議。為了占據(jù)更多的市場份額,企業(yè)以各自的總線協(xié)議為“撒手锏”,在協(xié)議使用上設置障礙,使得行業(yè)中現(xiàn)場總線協(xié)議的開放性“大打折扣”。為了獲取開放式的協(xié)議,業(yè)內的不少人士將目光放在網(wǎng)絡通信協(xié)議上。這種網(wǎng)絡通信協(xié)議能否引領未來樓宇自控、智能家居行業(yè)的總線技術發(fā)展方向?
多種總線協(xié)議并存
國際上對家居樓宇自動化的研究起源于20世紀70年代,主要集中在北美、歐洲、日本等一些經(jīng)濟比較發(fā)達的國家和地區(qū)。為了將各個建筑設備的信息聯(lián)系起來,脫離“信息孤島”,現(xiàn)場總線技術應運而生。它是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網(wǎng)絡,可節(jié)約用戶維護和安裝費用,用低廉的價格組成一個系統(tǒng);具有監(jiān)視與控制能力強、可靠性與故障容限高、實時響應性好、對環(huán)境要求低等特點,拉開自動化領域的一次技術革命“序幕”。
德國、法國等歐洲國家的一些大公司相繼推出自己的現(xiàn)場總線產品,同時也制定了連接自家產品的“通信網(wǎng)絡語言”,即為總線協(xié)議,比如德國Bosch公司制定的Can協(xié)議、控制網(wǎng)國際有限公司的ControlNet等。這些公司并將這些總線技術運用到世界各地的項目中,獲得了業(yè)界的認可。
目前,在樓宇自控、智能家居領域采用的總線協(xié)議很多,包括Echelon公司制定的LonWorks協(xié)議及美國暖通、空調和制冷工程師協(xié)會制定的BACnet協(xié)議、歐洲安裝總線協(xié)會制定的EIB標準等。
2007年,國際電工委員會將自動化領域常用的Interbus、ControlNet、Can等20個總線協(xié)議收錄進來,形成了IEC61158標準第四版。
協(xié)議開放性“打折扣”
雖然行業(yè)中總線協(xié)議林立,但是不少公司在宣傳自己的產品和總線協(xié)議時,總會提到協(xié)議的開放性。這種開放性能夠實現(xiàn)建筑中各種設備之間的集成,形成一個完整的系統(tǒng)。但是,筆者在調查時發(fā)現(xiàn),很多人士認為現(xiàn)在很多協(xié)議在開放性上“大打折扣”,并不能實現(xiàn)預想的效果。
一位不愿意透露姓名的業(yè)內專家表示,目前,總線協(xié)議的開放性主要分為兩個層次:一是擁有總線協(xié)議的企業(yè)對外公布協(xié)議的內容和結構,使得大家了解這個協(xié)議的相關情況。開放的另一層意思是協(xié)議的免費使用。不同廠家的產品采用同一種協(xié)議,并在這種協(xié)議下進行組合,形成一個完整的系統(tǒng)。
但是,遺憾的是,現(xiàn)在很多制定協(xié)議的企業(yè)在標準的免費使用上設置了層層障礙,并沒有在行業(yè)內實現(xiàn)真正意義上的開放性。不少大公司為了獲取更多的市場份額,紛紛以各自的總線標準、協(xié)議作為市場競爭的“撒手锏”,聯(lián)合多家企業(yè),形成利益集團,進行產品、協(xié)議的捆綁銷售。不少沒有協(xié)議的樓宇自控、智能家居企業(yè)為了提高自己“身價”,與國際標準接軌,常常會花高價從制定協(xié)議的公司購買相關的總線協(xié)議,成為其聯(lián)盟的一個成員。因此,現(xiàn)在很多機構和企業(yè)宣稱的Longwork、Can……協(xié)議的開放性僅僅停留在第一個層次上,很多企業(yè)并沒有享受到協(xié)議帶來的開放。上海大學教授趙哲身認為,現(xiàn)在完全的、徹底的開放性對于大多數(shù)企業(yè)來說,只是一個“烏托邦”,很難在短時間內實現(xiàn)。
網(wǎng)絡協(xié)議難占“鰲頭”
盡管行業(yè)內出現(xiàn)了多種現(xiàn)場總線協(xié)議并存的局面,但是,不少業(yè)內人士一直沒有停止尋找開放性協(xié)議的步伐。
中國建筑業(yè)協(xié)會智能建筑分會委員毛劍瑛表示,大家非常熟悉的TCP/IP通訊協(xié)議,是“傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議”的簡稱,由底層的IP協(xié)議和TCP協(xié)議組成,是互聯(lián)網(wǎng)最基本的協(xié)議,具有很多優(yōu)勢,近些年被廣泛應用于智能安防、智能照明等領域。
TCP/IP通信協(xié)議采用了4層的層級結構,每一層都通過呼叫它的下一層提供的網(wǎng)絡,滿足自己的需求。該協(xié)議是開放的協(xié)議標準,可以免費使用,并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng);可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)中;統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案,使得整個TCP/IP設備在網(wǎng)中都具有惟一的地址;標準化的高層協(xié)議可以提供多種可靠的服務。
目前,不少企業(yè)將TCP/IP通訊協(xié)議運用到安防系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、全數(shù)字樓宇對講系統(tǒng)、網(wǎng)絡型智能門禁系統(tǒng)……應用范圍十分廣闊。
雖然TCP/IP協(xié)議具有眾多優(yōu)勢,受到業(yè)內不少人士的青睞,但是,不少業(yè)內人士表示,網(wǎng)絡協(xié)議是各個計算機之間實現(xiàn)互聯(lián)遵守的規(guī)則。目前,互聯(lián)網(wǎng)采用的主流協(xié)議TCP/IP,在設計初期強調開發(fā)性、便利性,沒有考慮系統(tǒng)的安全性,因此,很多網(wǎng)絡協(xié)議存在嚴重的安全漏洞,給用戶留下了許多安全隱患。
這種網(wǎng)絡協(xié)議用在建筑和智能家居中,存在一定的缺陷,目前還不能替代現(xiàn)場總線的地位。專家預計,在沒有開放性的總線協(xié)議時,多種現(xiàn)場總線協(xié)議并存、企業(yè)爭搶市場的局面還會持續(xù)很長時間。