市場經理辦公室佈線 Reichle & De-Massari 的 Matthias Gerber 著眼於智慧建築連接趨勢


多種趨勢正在推動智慧建築和網路的變革。主要趨勢包括對軟體即服務和雲端應用的需求、物聯網導致設備的大量使用、網路密度需求的大幅增加，以及頻寬需求的增加，這將進一步受到 5G 和 Wi- Fi6。此外，日益複雜的建築管理系統、融合技術和物聯網，正越來越多地將建築自動化帶到網上。這意味著隨著更多設備，透過網路與其他設備和系統整合，以優化功能、效率和服務，大量數據成長，並在此過程中產生大量數據。


根據定義，智慧建築充滿了電子設備、感測器和各種控制器，使存在檢測、供暖、通風、空調、照明、安全等系統能夠正常工作。過去，這些功能被設置為，專門用於特定功能或技術的不同「孤島」。然而，對於智慧建築或智慧城市，這種方法過於局限且效率低下。


為了以針對「智慧」環境優化的方式管理建築系統，此類系統應聯網，並鏈接到數位化建築主控系統。如今，對智慧建築基礎設施的需求不斷成長，這些基礎設施允許透過這種類型的融合網路，來管理和監控各種功能。這樣的網路還需要能夠為大量遠端設備供電。


為了滿足這一需求，智慧建築和智慧城市的基礎設施，越來越多地融合到 IP 網路上。 IP 正在成為以前獨立系統的通用媒介，結構化佈線越來越多地傳輸數據，以及電源、照明、安全等。所有與建築管理和技術相關的設備，都透過乙太網/網路協議 (Ethernet/IP) 與 LAN（局域網）進行通信，LAN（局域網），提供實體通信層以及乙太網供電 (PoE)。由於 IP 設備和網路「端到端」使用同一種語言，因此無需在感測器、終端設備、伺服器、佈線和操作系統之間進行「轉換」。建築物可以在整個過程中，進行數位連接和控制。


這種基於 IP 的融合提供了高度的標準化、可用性和可靠性，並將越來越多地支持新的佈署。反過來，這使得跨應用共享（虛擬化）資源的整合池成為可能。另一個好處是使用乙太網/IP 技術的設備和系統相對便宜。通常，「現成」設備可用於專業應用。由於理論上可以尋址的設備數量沒有限制，因此可以在需要時相對輕鬆地擴展（或縮小）網路，並且可以在不影響網路性能，或可靠性的情況下添加設備。當前的 Internet 協議版本 (IPv6) ，理論上可以每平方米分配大約 1,500 個 IP 地址。IP 中包含的門禁控制和身份驗證措施，可提高建築自動化安全性，這對於如此大量的（附加）連接設備非常重要。


走向「All over IP」也有助於提高可靠性。部分原因是星形拓撲減少了連接點的數量，也是 IP 內置的高度標準化和安全功能的結果。故障排除和修復問題，也變得更快更容易。此外，由於來自不同組件的數據完全可用，因此可以快速輕鬆地開發新應用。管理員可以透過點擊滑鼠來整合這些。


「All over IP」方法也是面向未來的。基於 xBASE-T1 的單對乙太網 (SPE) ，使用單對雙絞線進行數據傳輸，並具有小型化連接器。 SPE 可以替代傳統的現場總線，幫助實現高密度、連接速度和易於安裝。可以使用與製造商無關的統一連接，而不是為每個應用引入連接。這是在數位天花板「區域」內，連接大量小型感測器和執行器的理想解決方案。這種「數位天花板」方法，是圍繞將傳統的 RJ45 數據網路，擴展到「蜂窩」配置中的整個建築物天花板而建構的。透過這種方式，可以透過帶有預安裝架空連接點（服務插座）的區域，將設備連接到建築自動化。房地產經理和租戶只需插入區域網路交換機、感測器、控件、WLAN 接入點，和其他分佈式建築樓宇服務，即可立即供電並連接到網路。還需要 25G/40G 連接來支持下一代無線設備，這些設備提供 Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) 等高級無線連接技術。


隨著 LAN 與建築自動化的融合，出現了一種新的連接方式，需要高度的標準化、可用性和可靠性。「All over IP」方法促進了這一點，建築技術和樓宇管理設備，透過乙太網和 IP 進行通信。 LAN 提供實體層，在後台整合了 Internet 和 Cloud。乙太網將越來越多地用於連接越來越多的設備，而乙太網供電 (PoE) 將透過數據電纜，高效且廉價地為終端設備供電，從而實現先進的照明和感測器應用。引入智慧融合網路，也意味著可以引入新的節能技術和應用，例如建築空間、資源的智慧管理和 PoE 供電的 LED 照明。每個 LED 都可以透過其自己的 IP 地址進行控制。從長遠來看，以網路和雲端，為後台的數位化建築樓宇自動化，將成為物聯網（IoT）不可或缺的一部分。


只有所有數位組件都可以暢通無阻地通信，智慧建築才能變得智慧。由基於本地數據網路 (LAN) 結構化佈線的統一佈線系統，和基於網路協議 (Ethernet/IP) 的通用語言，組成的適當網路有助於實現這一點。統一的、應用中立的和獨立於製造商的連接，可以取代迄今為止 IT 和現場總線組件的標準分離。由此產生的全 IP 網路允許靈活、通用、簡單的安裝，並使我們更接近生態、經濟、方便和安全的智慧建築安裝。