山東農(nóng)業(yè)大學機械與電子工程學院 山東省交通廳公路局 山東農(nóng)業(yè)大學信息科學工程學院 內容摘要 文章指出IBWPT是邊緣科學體系——IBWP體系的重要組成之一。介紹了IBWFF的定義、理論基礎、產(chǎn)生及其在IBWP體系三層結構中的位置和作用，指出IBWPT是以信息科學為主要內容的現(xiàn)代弱電技術，并簡要介紹了當前主要的IBW—PT及其對IB的影響。 引言 近年來，我們研究并提出了智能建筑弱電理論及系統(tǒng)體系——IBWP體系。智能建筑弱電技術IBWPT是該體系的中間層（方法層），其上層為理論層IBWFFh.，其下層為系統(tǒng)工程實現(xiàn)層IBWPS。它們構成了具有緊密關系的IBWP體系三層結構。IBWPT對智能建筑的發(fā)展起承上啟下的作用。本文介紹了它的理論基礎、定義、內涵、作用及其與上下層之間的關系等內容。 IBWPT在IBWP體系中的描述 1 IBWP體系的三層結構 IBWP體系的三層結構如圖所示。 （1）理論層IBWFTh.（上層） 是信息科學“三論”應用于智能建筑的派生理論和應用理論。 （2）方法層IBWPT（中間層） 是信息科學、“三論”在與建筑科學、技術交叉融合應用過程中形成的具體方法、途徑和手段，是運用于智能建筑的現(xiàn)代弱電技術方法。 圖 IBWPT主要內涵及其在三層結構中的位置 （3）實現(xiàn)層IBWPS（下層）是以IBWP理論為理論依據(jù)，運用IBWPT方法實現(xiàn)智能建筑功能環(huán)境的最終體現(xiàn)和成果。 2 IBWP體系的方法層IBWPT 方法層是IBWP體系的中間層，是貫徹IBWP理論、指導實現(xiàn)具體系統(tǒng)工程的方法途徑和手段。這些方法、途徑和手段是在IBWP理論的應用中形成的，所以本層的基礎是理論層，具有邏輯上承上啟下的地位和作用。沒有中間層，IBWP理論和方向就無法實現(xiàn)，成為空頭理論，沒有先進技術作支持，下層的各系統(tǒng)工程就無法優(yōu)化。 方法層的主要內涵： （1）IBWPT是信息科學等現(xiàn)代科學技術同建筑科學技術交叉融合應用而產(chǎn)生的方法。 （2）IBWPT是IBWP理論運用于智能建筑的現(xiàn)代弱電技術的體現(xiàn)。 （3）IBWPT是以信息技術為主的多項現(xiàn)代弱電技術，主要有：現(xiàn)代通信技術、現(xiàn)代計算機技術、現(xiàn)代控制技術、現(xiàn)代圖形圖像技術、綜合布線技術、系統(tǒng)集成等。 IBWPT及其理論基礎 1 1BWPT的定義 我們由智能建筑弱電的概念給出智能建筑弱電技術的定義。智能建筑電氣包括強電和弱電兩大類。弱電是相對強電（或稱電力電能）而言的。弱電又分為低壓控制及系統(tǒng)類弱電和信息類弱電。其中又以信息類弱電為主，習慣上所稱的弱電是指信息類弱電。信息類弱電主要指語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息的產(chǎn)生、傳輸、控制、處理等。 由上述IBWPT的概念，人們把弱電方面的技術稱之為弱電技術。它包括低電壓（安全電壓）控制及系統(tǒng)類和信息類兩種弱電技術。仍然以載有語音、數(shù)據(jù)、圖像的信息類弱電技術為主要內容。 現(xiàn)代計算機技術、現(xiàn)代通信技術、現(xiàn)代自動控制技術和現(xiàn)代圖像顯示技術、綜合布線技術、系統(tǒng)集成技術等現(xiàn)代信息技術以及其他現(xiàn)代弱電技術與建筑技術的有機結合構成了智能建筑，應用于智能建筑的弱電技術就是智能建筑弱電技術。智能建筑弱電技術是智能建筑的關鍵技術。智能建筑弱電技術以信息技術為主，是實現(xiàn)智能建筑功能的主要技術手段。 2 IBWPT的產(chǎn)生及其理論基礎 2.1 IBWPT是多學科交叉融合的產(chǎn)物 通過研究IBWP體系的產(chǎn)生可知，20世紀80年代以來信息科學技術在世界范圍內的迅速發(fā)展及廣泛應用，使人類社會進入了信息時代。尤其20世紀90年代以來，信息科學技術飛速發(fā)展，信息科學與建筑科學的交叉融合又促使智能建筑迅速發(fā)展。對IBWPT起決定作用的是多學科的交叉、綜合運用以及多項弱電技術與建筑技術的交叉融合。計算機技術和Intrenet、通信網(wǎng)絡技術理論、自動控制技術、圖形圖像顯示技術等被稱為4C技術，它們廣泛應用于建筑領域。這些弱電科學技術與建筑科學技術的交叉融合就產(chǎn)生了IBWPT。 2.2 IBWPT的理論基礎 （1）IBWPT的理論基礎是IBWP理論由IBWP體系三層結構可知，IBWPT是方法層（中間層），IBWPT是以IBWP理論為依據(jù)，實現(xiàn)IBWP系統(tǒng)工程的方法、途徑和手段。IBWPT是IBWP理論在運用中形成的，所以無論從事實上還是從邏輯結構上，方法層都是以IBWP理論為基礎的，即IBWP理論是IBWPT的理論基礎： 這一點也可以從研究事物發(fā)展的規(guī)律中清楚看出。如前所述，IBWP理論主要揭示了當今信息時代，以信息科學等現(xiàn)代科學與建筑科學交叉融合規(guī)律而形成的邊緣學科。這種交叉、融合必然有其途徑、方式、方法和手段。這些在交叉、融合中形成的途徑、方式、方法和手段就是IBWPT。當今的信息時代造就了智能建筑，產(chǎn)生了IBWP理論和技術。IBWP理論與IBWPT的關系是基礎理論與實踐技術方法之間的關系。 （2）IBWPT與信息科學技術的關系 信息科學和“三論”是IBWP理論的核心，它們是IBWPT的理論基礎。信息科學是信息技術的理論基礎，而IBWPT是以信息技術為主要內容的現(xiàn)代弱電技術。 由IBWPT定義可知，IBWPT主要是信息類弱電技術，主要是指語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息的產(chǎn)生、傳輸、控制、處理等現(xiàn)代技術。例如信息獲取技術——信息檢測技術；信息傳輸技術——通信技術、網(wǎng)絡技術；信息處理技術——計算機技術、數(shù)字化；信息利用技術——控制技術；信息顯示技術——光電技術、電聲電視技術等。這些技術正是信息技術的主要內涵。 智能建筑弱電技術主要是應用于智能建筑的各種信息技術。 主要智能建筑弱電技術及其對IB影響 1 信息技術IT 通常信息技術包括：信息獲取技術、信息傳輸技術、信息處理技術、信息檢索技術、信息存儲技術、信息顯示技術和信息安全技術等。 應用于智能建筑中的信息技術包括了人們常說的4C技術，即現(xiàn)代通信技術、現(xiàn)代計算機技術、現(xiàn)代控制技術、現(xiàn)代圖形圖像技術，但是4C技術并不代表全部信息技術。 信息技術作為智能建筑弱電技術、應用到智能建筑后，人們的工作、生活都會發(fā)生巨大變化，在家里或辦公室里可以實現(xiàn)很多服務。如電子商務、網(wǎng)上購物、可視電話、電視會議、遠程教育、遠程醫(yī)療、家庭辦公。網(wǎng)上游戲、視頻點播、辦公自動化、物業(yè)管理自動化、設備自動化、便利的通信方式等。使人們處于信息社會的高效、舒適、方便的建筑環(huán)境中。 2 現(xiàn)代計算機技術 計算機技術是信息處理技術中的一項主要技術。計算機網(wǎng)絡技術包含在計算機技術之中，它表現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，正沿著并行處理分布式方向發(fā)展。 計算機技術廣泛應用到智能建筑中，以信息、通信管理、控制等方式在智能建筑CNS、OAS、BAS中起重要作用。構成高速主干網(wǎng)絡技術主要有快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM以及各種類型快速網(wǎng)絡互連設備等。一般局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)和環(huán)型令牌網(wǎng)等為主，用以滿足建筑物內多種業(yè)務需要的信息傳輸和交換。智能建筑對外界通信的主要網(wǎng)絡之—，也是運用局域網(wǎng)和Intemet等廣域網(wǎng)共同承擔的計算機網(wǎng)。 計算機技術是建筑設備自動化的核心技術。以計算機網(wǎng)絡為基礎（例如LonWorks、BACnet等）連接計算機和建筑物內空調、電梯等各種設備完成設備自動監(jiān)控管理和系統(tǒng)集成，完成對消防和安全防范系統(tǒng)的自動控制和管理。 在辦公自動化方面，計算機技術更是起到不可缺少的主導作用，使人們利用計算機足不出戶就可完成各種層次的辦公事務，以及各種信息服務性事務。計算機技術和通信技術、多媒體技術的結合正在創(chuàng)造家庭辦公的條件。 3 現(xiàn)代通信技術 通信技術是現(xiàn)代信息技術的一個重要組成部分。 現(xiàn)代通信技術包括了綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN（Imegrated Services Digital Network）技術，即N—ISDN／B—ISDN技術、寬帶多媒體網(wǎng)技術、異步傳輸ATM技術、同步數(shù)據(jù)系列SDH技術、接入網(wǎng)技術、互聯(lián)網(wǎng)Intemet／Intranet、IP（IntemetProtoc01）通信技術、衛(wèi)星通信技術、移動通信和個人通信技術、數(shù)字微波通信技術、數(shù)據(jù)通信技術等。通信技術應用于智能建筑形成了智能建筑通信網(wǎng)絡CNS，通信網(wǎng)絡和通信技術是智能建筑弱電技術的重要組成部分，也是其他弱電技術的基礎。通信技術和通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是實現(xiàn)智能建筑通信功能和建筑設備自動化、辦公自動化的基礎，通過多種通信網(wǎng)絡子系統(tǒng)和相應的各種通信技術對來自智能建筑內、外的語音、數(shù)據(jù)、圖像等各種信息進行接收、存儲、處理、交換、傳輸?shù)?，為人們提供滿意的通信和控制管理等需求。 4 現(xiàn)代自動控制技術 現(xiàn)代自動控制技術是一項信息處理技術，是起主導作用的IBWPT?，F(xiàn)代自動控制技術主要是數(shù)字控制技術，即計算機控制技術和網(wǎng)絡技術。 現(xiàn)代自動控制技術利用網(wǎng)絡集成控制技術可以形成整個智能建筑管理系統(tǒng)IBWS。目前應用最廣泛的是設備自動化系統(tǒng)BMS。 我國目前建筑設備自動化系統(tǒng)正推行開放分布式網(wǎng)絡結構和有關協(xié)議。在涌現(xiàn)出的諸多開放系統(tǒng)產(chǎn)品和標準中，目前常用的現(xiàn)場總線系統(tǒng)以LonWorks和BACnet應用較多。 伴隨著Intemet和Intranet的廣泛應用，促使BAS發(fā)展成為內外開放的網(wǎng)絡集成系統(tǒng)。簡言之，BAS中央站嵌入Web服務器，融合Web功能，以網(wǎng)頁形式的工作模式，使BAS與Intranet成為一體化，構成了采用Web技術的BAS網(wǎng)絡集成系統(tǒng)。 5 現(xiàn)代圖形圖像技術 圖像技術是信息技術的一項重要技術。應用于智能建筑的現(xiàn)代圖像技術主要包括兩個方面：一方面是先進的圖像信息技術，即信息顯示圖形圖像化；另一方面是圖像信息及相關管理信息的計算機處理、活動圖像壓縮編碼以及網(wǎng)絡控制技術，即計算機處理及網(wǎng)絡控制。 圖像信息計算機處理及網(wǎng)絡控制技術，體現(xiàn)在MPEG系統(tǒng)標準中。MPEG系統(tǒng)標準是促進圖像技術發(fā)展的國際標準。它是活動圖像、音頻及其組合的壓縮、解壓縮、處理和編碼表示方面的標準。已經(jīng)完成了 MPEG—1、MPEG—2,MPEG—4第一版，正在制定MPEG—4第二版和MPEG—7。 現(xiàn)代圖像顯示技術已應用于智能建筑的許多場所和各主要系統(tǒng)中，例如：各種公共場所、娛樂場所、會議室、多功能廳、演播室、安全防范監(jiān)控系統(tǒng)、消防報警指揮中心及消防報警系統(tǒng)、建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)BMS、智能建筑物業(yè)管理系統(tǒng)IBMS、辦公自動化及多媒體計算機系統(tǒng)、多媒體通信系統(tǒng)、家庭住宅和影像通信多媒體系統(tǒng)。并且隨著技術的迅速發(fā)展，會涌現(xiàn)出更多更先的應用形式。 6 綜合布線技術 綜合布線技術是一種特殊的信息傳輸技術。它是在建筑和建筑群環(huán)境下的一種信息有線傳輸技術；它在建筑物內或建筑群間傳輸語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息來滿足人們在建筑物內的各種信息要求。因此，它也是IBWPF主要技術之一。綜合布線技術是在智能建筑中取代傳統(tǒng)布線的一項革命性的進步。它在智能建筑中的地位和作用主要有： （1）綜合布線是智能建筑信息傳輸?shù)幕A傳輸通道，是智能建筑“智能化”的重要橋梁。 （2）綜合布線系統(tǒng)是智能建筑內信息的主要傳輸網(wǎng)絡，可以成為公用電話網(wǎng)、計算機局域網(wǎng)以及多媒體通信網(wǎng)的物理網(wǎng)絡和載體，用以實現(xiàn)智能建筑的各種信息傳輸功能。 （3）綜合布線系統(tǒng)是智能建筑管理自動化系統(tǒng)和建筑設備管理自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡硬件設施。 （4）綜合布線系統(tǒng)為與外界廣域網(wǎng)、公用電話網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)等通過各自的接人技術相連，構成對外部開放的通信系統(tǒng)和遠距離控制系統(tǒng)。 （5）綜合布線系統(tǒng)可滿足智能建筑信息傳輸網(wǎng)絡的中遠期需要，尤其配線（水平）子系統(tǒng)，采用適當超前的線纜或吹光纖技術可以為未來的擴展帶來很大方便。 7 系統(tǒng)集成 系統(tǒng)集成目前尚無確切定義，一般稱計算機系統(tǒng)集成，它應用到建筑智能化領域就是智能建筑系統(tǒng)集成。系統(tǒng)集成屬于信息科學范疇，是信息技術的具體運用技術。 智能建筑系統(tǒng)集成IBSI（Systems Integration Of Intelligent Building）是將智能建筑內不同功能的智能化子系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上連接在一起，以實現(xiàn)信息綜合、資源共享的一種技術方法。在建筑領域中系統(tǒng)集成簡稱SI。 智能建筑系統(tǒng)集成有廣義和狹義兩種。智能建筑系統(tǒng)集成目前有兩種模式，一種是所謂一體化集成，另一種是分步集成。 系統(tǒng)集成是實現(xiàn)智能建筑功能的關鍵技術，它是智能建筑各系統(tǒng)集成化發(fā)展的理想的高層次技術手段；可以達到各種信息綜合、資源共享的目的；可節(jié)約投資并保證長期運行的經(jīng)濟性；實現(xiàn)智能建筑各功能的開放性和遠控特性；使用IBMS系統(tǒng)可全部或部分實現(xiàn)對智能建筑物業(yè)管理和設備控制自動化。它是智能建筑的發(fā)展方向，利用開放型集成系統(tǒng)，使系統(tǒng)集成技術向著開放性、可靠性、容錯性、可擴展、可管理維護性方向發(fā)展。 結束語 IBWPT是IBWP體系中起重要作用的部分，它處于IBWP體系三層結構中的中間層，它是IBWP理論運用的途徑、方式、方法和手段，并支持其下層IBWPS的工程實現(xiàn)。它的理論基礎是其上層IBWP理論。IB-WPT的內涵包括以信息技術為主要內容的多項現(xiàn)代弱電技術。它們相互聯(lián)系、相互交叉、相互滲透，構成了多學科交叉綜合運用的IBWPT。 IBWPT體現(xiàn)了當今信息時代中智能建筑發(fā)展的關鍵技術；隨著新的信息技術的不斷涌現(xiàn)，IBWPT內涵也會不斷地補充和發(fā)展，從而推動IB的不斷發(fā)展。