淺談智能建筑中網(wǎng)絡(luò )系統的選擇應用
論文關(guān)鍵詞：智能建筑 有線(xiàn) 無(wú)線(xiàn) 網(wǎng)絡(luò )
論文摘要：隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)水平?jīng)Q定了建筑智能化的程度。本文在分析了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的基本運作方式后，通過(guò)對比這兩種網(wǎng)絡(luò )布置的優(yōu)劣勢，提出了在智能建筑中對通信網(wǎng)絡(luò )的設置選擇建議。
1引言
智能建筑的核心是系統集成，而系統集成的基礎則是智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò )。隨著(zhù)計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展和信息社會(huì )的到來(lái)，迫使現代建筑觀(guān)念不得不更新。在信息化社會(huì )中，一個(gè)現代化大樓內，除了具有電話(huà)、傳真、空調、消防與安全監控系統外，各種計算機網(wǎng)絡(luò )、綜合服務(wù)數字網(wǎng)等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎通信設施，新的信息技術(shù)，如電子數據交換、電子郵政、會(huì )議電視、視頻點(diǎn)播、多媒體通信等才有可能進(jìn)入大樓。使它成為一個(gè)名符其實(shí)的智能建筑。隨著(zhù)分布式智能建筑控制系統技術(shù)的日益成熟和應用普及，在建筑設備自動(dòng)化系統中控制將進(jìn)一步分散，在網(wǎng)絡(luò )中傳遞的將更多的是管理信息，系統的集成則越顯得重要。
目前，由于人們信息需求的激增，以及計算機技術(shù)帶來(lái)的多媒體終端等先進(jìn)的終端技術(shù)，智能建筑實(shí)現智能化的瓶頸往往在于它的通信網(wǎng)絡(luò )�？梢哉f(shuō)，通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)水平的高低制約了智能建筑的智能程度。為此，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò )的設計是完成建筑智能化工程的重點(diǎn)所在。因此，在建設智能建筑時(shí)，需要在大樓的設計階段，就要融進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò )的設計。通信網(wǎng)絡(luò )主要分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，一類(lèi)是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。
2有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ) 有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是把分布在數公里范圍內的不同物理位置的計算機設備連在一起，在網(wǎng)絡(luò )軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網(wǎng)絡(luò )系統。有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在某些場(chǎng)合要受到布線(xiàn)的限制：布線(xiàn)、改線(xiàn)工程量大；線(xiàn)路容易損壞；網(wǎng)中的各節點(diǎn)不可移動(dòng)。特別是當要把相離較遠的節點(diǎn)聯(lián)結起來(lái)時(shí)，敷設專(zhuān)用通訊線(xiàn)路布線(xiàn)施工難度之大，費用、耗時(shí)之多，實(shí)是令人生畏。這些問(wèn)題都對正在迅速擴大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴重的瓶頸阻塞，限制了用戶(hù)聯(lián)網(wǎng)。
有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )需要使用以太網(wǎng)電纜和網(wǎng)絡(luò )適配器。雖然兩臺電腦可以通過(guò)以太網(wǎng)交叉電纜實(shí)現互聯(lián)，但是有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )一般還需要網(wǎng)絡(luò )結點(diǎn)設備，比如HUB集線(xiàn)器、交換機或者路由器，以實(shí)現更多電腦的互聯(lián)。以太網(wǎng)、集線(xiàn)器或者交換機都是比較可靠的，畢竟這方面的技術(shù)已經(jīng)十分成熟。要出問(wèn)題的話(huà)，一般也就是電纜連接松散導致網(wǎng)絡(luò )掉線(xiàn)。有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能十分優(yōu)越。傳統的以太網(wǎng)連接只提供10Mbps的帶寬，但是現在普遍使用100Mbps的快速以太網(wǎng)帶寬，需要的也僅僅是更高一點(diǎn)的成本。而且現在硬件發(fā)展迅速，大多支持100Mbps，而且有些也已經(jīng)開(kāi)始支持千兆速率了。
在大量使用網(wǎng)絡(luò )資源的時(shí)候，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中的集線(xiàn)器很容易造成網(wǎng)絡(luò )擁堵。而如果使用以太網(wǎng)交換機的話(huà)，則完全可以避免這個(gè)問(wèn)題，所增加的成本也僅僅是一臺集線(xiàn)器的費用。
對于接入互聯(lián)網(wǎng)的任何有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)，防火墻是最首要的考慮因素。眾所周知，集線(xiàn)器和交換機本身并沒(méi)有防火墻功能，對于使用這些網(wǎng)絡(luò )設備的家庭用戶(hù)，可以在主機電腦上安裝防火墻。而使用路由器的用戶(hù)，則可以利用路由器本身具有的防火墻模塊，在連接路由器的電腦上，打開(kāi)配置頁(yè)面進(jìn)行簡(jiǎn)單配置即可。
3無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )
所謂無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，既包括允許用戶(hù)建立遠距離無(wú)線(xiàn)連接的全球語(yǔ)音和數據網(wǎng)絡(luò )，也包括為近距離無(wú)線(xiàn)連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線(xiàn)技術(shù)及射頻技術(shù)，其與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的用途十分類(lèi)似，而最大的不同在于傳輸媒介的不同，即利用無(wú)線(xiàn)電技術(shù)取代網(wǎng)線(xiàn)。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)既可以節省鋪設線(xiàn)纜的昂貴開(kāi)支，避免了線(xiàn)纜端接的不可靠性，同時(shí)又可以滿(mǎn)足計算機在一定范圍內可以任意更換地理位置的需要。近年來(lái)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )已能夠通過(guò)與廣域網(wǎng)相結合的形式提供移動(dòng)Internet多媒體業(yè)務(wù)。無(wú)疑，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將以它的高速傳輸能力和靈活性在智能建筑中發(fā)揮重要作用。
在現今有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )條件下的寫(xiě)字樓中，隨著(zhù)公司員工數量的增加，導致了工位的增加，但辦公室的空間有限，一味擴大辦公室、增加桌椅會(huì )增加運營(yíng)成本，并不是理想的解決辦法。同時(shí)，人員座位和部門(mén)辦公室的調整也都會(huì )造成很大的麻煩，而銷(xiāo)售及服務(wù)支持人員頻繁外出使座位閑置造成了公司資源的嚴重浪費。
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )可以克服這些問(wèn)題，例如：在裝備了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )以后，惠普公司的移動(dòng)辦公環(huán)境使工位不再是唯一的辦公地點(diǎn)，與以前相比，員工數量在增加，但辦公桌椅的數量卻減少了，因為每天都有外出的員工，而那些在公司工作的員工，只要找到一個(gè)空位置就可以開(kāi)展工作。員工不管在辦公室的任何一個(gè)角落，都能隨意地發(fā)電子郵件、分享文檔及上網(wǎng)瀏覽，大大提高了工作效率，同時(shí)也降低了總體擁有成本。
4有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的對比
與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相比較，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )具有開(kāi)發(fā)運營(yíng)成本低、時(shí)間短，投資回報快，易擴展，受自然環(huán)境、地形及災害影響小，組網(wǎng)靈活快捷等優(yōu)點(diǎn)�？蓪�(shí)現“任何人在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)以任何方式與任何人通信”，彌補了傳統有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的不足。隨著(zhù)IEEE802.11標準的制定和推行，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的產(chǎn)品將更加豐富，不同產(chǎn)品的兼容性將得到加強�，F在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的傳輸率已達到和超過(guò)了10Mbps，并且還在不斷變快。目前無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )除能傳輸語(yǔ)音信息外，還能順利地進(jìn)行圖形、圖像及數字影像等多種媒體的傳輸。
眾所周知有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)將各個(gè)網(wǎng)絡(luò )設備連接到一起，不管是路由器，交換機還是計算機，網(wǎng)絡(luò )通訊都需要網(wǎng)線(xiàn)和網(wǎng)卡；而無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )則大大不同，目前我們廣泛應用的802.11標準無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)2.4GHz無(wú)線(xiàn)信號進(jìn)行通訊的，由于采用無(wú)線(xiàn)信號通訊，在網(wǎng)絡(luò )接入方面就更加靈活了，只要有信號就可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡完成網(wǎng)絡(luò )接入的目的；同時(shí)網(wǎng)絡(luò )管理者也不用再擔心交換機或路由器端口數量不足而無(wú)法完成擴容工作了�？偟膩�(lái)說(shuō)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相比傳統有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)點(diǎn)主要體現在以下兩個(gè)方面：
第一，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)更加靈活。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )使用無(wú)線(xiàn)信號通訊，網(wǎng)絡(luò )接入更加靈活，只要有信號的地方都可以隨時(shí)隨地將網(wǎng)絡(luò )設備接入到企業(yè)內網(wǎng)。因此在企業(yè)內網(wǎng)應用需要移動(dòng)辦公或即時(shí)演示時(shí)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢更加明顯。
第二，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )規模升級更加方便。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )終端設備接入數量限制更少，相比有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )一個(gè)接口對應一個(gè)設備，無(wú)線(xiàn)路由器容許多個(gè)無(wú)線(xiàn)終端設備同時(shí)接入到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，因此在企業(yè)網(wǎng)絡(luò )規模升級時(shí)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢更加明顯。
但是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相比傳統有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )同樣存在著(zhù)缺點(diǎn)：
1.傳輸帶寬方面：與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相同，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸也受到帶寬限制，而且由于無(wú)線(xiàn)電傳輸沒(méi)有外部屏蔽能力，因此帶寬實(shí)際受限程度要遠超有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，即使最先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也只能達到54Mbps每秒，比起100Mbps網(wǎng)絡(luò )而言實(shí)在是小巫見(jiàn)大巫。
2.傳輸距離方面：有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )都有信號衰減，與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )相比，無(wú)線(xiàn)技術(shù)由于在空氣中傳輸，隨著(zhù)氣候條件的改變，衰減速率有高有低，往往實(shí)際有效距離達不到最大極限，尤其在電器設備使用頻繁的室內，使用距離更是大幅度縮短。
3.抗干擾能力方面： 有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)加屏蔽層等技術(shù)抗干擾，必要時(shí)以光纖技術(shù)提供千兆級別的傳輸質(zhì)量，而無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有任何屏蔽能力，只能通過(guò)自身的無(wú)線(xiàn)信號發(fā)射強度以及頻率、頻跳等技術(shù)來(lái)增強抗干擾性能，也由此造成了成本、體積和使用上的區別。
4.安全性方面：無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的信號沒(méi)有邊界，任何人都可能截獲，其安全性能的缺陷主要體現在如下幾個(gè)方面：
第一，加密密文頻繁被破譯，已不再安全。曾幾何時(shí)無(wú)線(xiàn)通訊最牢靠的安全方式就是針對無(wú)線(xiàn)通訊數據進(jìn)行加密，加密方式種類(lèi)也很多，從最基本的WEP加密到WPA加密。然而這些加密方式已被陸續破解，首先是WEP加密技術(shù)被黑客在幾分鐘內破解；繼而國外研究員將WPA加密方式中TKIP算法逆向還原出明文。
WEP與WPA加密都被破解，這樣就使得目前無(wú)線(xiàn)通訊只能夠通過(guò)自己建立Radius驗證服務(wù)器或使用WPA2來(lái)提高通訊安全了。
第二，無(wú)線(xiàn)數據sniffer讓無(wú)線(xiàn)通訊毫無(wú)隱私。用戶(hù)最不放心的就是由于無(wú)線(xiàn)通訊的靈活性，只要有信號的地方入侵者就一定可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)數據sniffer類(lèi)工具嗅探出無(wú)線(xiàn)通訊數據包的內容，不管是加密的還是沒(méi)有加密的，借助其他手段都可以查看到具體的通訊數據內容。然而從根本上杜絕無(wú)線(xiàn)sniffer又不太現實(shí)，畢竟信號覆蓋范圍廣泛是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的一大特色。所以說(shuō)無(wú)線(xiàn)數據sniffer讓無(wú)線(xiàn)通訊毫無(wú)隱私是其先天不安全的一個(gè)主要體現。
第三，修改MAC地址讓過(guò)濾功能形同虛設。雖然無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應用方面提供了諸如MAC地址過(guò)濾的功能，很多用戶(hù)也確實(shí)使用該功能保護無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )安全，但是由于MAC地址是可以隨意修改的，通過(guò)注冊表或網(wǎng)卡屬性都可以偽造MAC地址信息。所以當通過(guò)無(wú)線(xiàn)數據sniffer工具查找到有訪(fǎng)問(wèn)權限MAC地址通訊信息后，就可以將非法入侵主機的MAC地址進(jìn)行偽造，從而讓MAC地址過(guò)濾功能形同虛設。
5.適用范圍方面： 無(wú)線(xiàn)技術(shù)不同的固有屬性決定了它們大致的使用范圍，即使某些時(shí)候試圖強行使用不合適的技術(shù)也將沒(méi)有合適的產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )更適用于移動(dòng)特征較明顯的網(wǎng)絡(luò )系統，而有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )則更適用于固定的，對帶寬需求較高的網(wǎng)絡(luò )系統。
5結語(yǔ) 因此，在智能建筑的設計過(guò)程中，通信網(wǎng)絡(luò )的選擇就要針對建筑物本身的使用功能進(jìn)行分別選擇，多數為固定人員位置的宜選用有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，多數為移動(dòng)人員位置的宜選用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，若兩者兼具則應考慮實(shí)現有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )兼容使用。
參考文獻
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