淺談智能建筑“三網合一”建設

文｜中國軟件評測中心 朱衛東

所謂智能建筑的“三網合一”，就是在同一個網絡上實現音頻、視頻和數據的傳送，通俗的來說就是客戶端用戶可以在單一的網絡中實現打電話、視頻的傳輸和辦公業務的數據交換。智能建筑“三網合一”的基本涵義，即表現為三網在技術上趨向一致，網絡層上可以實現互聯互通，業務層上相互滲透和交叉，應用層上趨向統一。“三網合一”不僅使語音、數據和圖像這三大基本業務的界限逐漸消失，也使網絡層和業務層的界面變得模糊，各種業務層和網絡層正走向功能乃至物理上的融合，整個網絡正在向下一代的融合演進。這一網絡發展的最新趨勢，揭示了下一步的通信網絡運營商之間的競爭，也將從單項業務間的競爭轉向全業務的競爭乃至網絡間各個層面的全方位競爭。從長遠看，“三網合一”的最終結果是產生下一代網絡，但它不是現有三網的簡單延伸和疊加，而是其各自優勢的有機融合，如同生物界優勝劣汰的演進過程。

實際上，真正意義上的智能建筑“三網合一”，就是將三個網（PSTN電話通信網、數據通信網、有線廣播電視傳送網）合而為一。

隨著計算機、網絡技術的飛速發展以及人們對個性化生活辦公條件的追求，建筑智能化與現代建筑的巧妙結合已經成為當今時代發展的趨勢。而通信自動化、建筑設備自動化和辦公自動化三個系統的集成，使原來建筑物從單純注重弱電系統上升到一個更高的層次。

隨著網絡技術的不斷發展，特別是基于Internet各種應用的飛速發展，分立網絡結構的缺點也逐漸地暴露了出來，主要體現在以下幾點：

（1）設備重復投資，資源浪費。在原來的網絡架構下，語音、數據和視頻是三個孤立的網絡，需要投資三套設備和線路，造成了線路和設備的重復投資。

（2）不便于網絡的統一管理。需要三套網絡管理設備和人員來分別管理這三套網絡，造成人員和設備的浪費。

（3）網絡運營成本過高。由于需要申請三套線路分別用于運行電話、視頻和數據，造成運營成本過高。

（4）不利于新技術的擴展應用。每套網絡的孤立運行給將來企業內部開展基于數據、語音甚至是視頻的應用（如新一代客戶服務中心），帶來了很大的不便，而當今網絡的發展趨勢就是組建以IP為統一平臺的數據、語音、視頻為一體的“三網合一”新一代綜合業務網絡。

“三網合一”隨國家“十一五”規劃從準備研討階段進入實施操作階段。“十一五”規劃建議明確寫道：“加強寬帶通信網、數字電視網和下一代互聯網等信息基礎設施建設，推進三網融合。”“規劃”中對5年內推進三網從技術方面整合基礎設施資源，做了明確的硬性規定。

就國內目前三網發展的形勢而言，政策問題確實是三網融合的關鍵環節。如今，光纖敷設成本降低，廣播電視網進行雙向改造，寬帶技術的不斷更新，IP技術的日新月異，這一切都表明三網融合在技術方面不再是問題，而在業務方面，目前用戶對多元化服務需求越來越強烈，這也意味著市場對綜合信息的服務越來越受青睞。三網融合匯聚電信網、廣電網以及互聯網于一身，功能強大，其在業務方面能提供綜合的音頻、視頻服務，這無疑將會進一步滿足用戶多元化需求。

目前，困擾智能建筑內部“三網合一”的實現，主要集中在以下幾個焦點問題：

（1）視頻監控網絡（CCTV）與數據通信網絡之間的相互影響關系，主要體現在網絡帶寬與網絡的安全性兩方面。

目前，智能建筑內部網絡架構采用三層或者二層的網絡拓撲結構，每個監控點的數據流量最大為70k～2M，共有幾十點到300點左右，總共流量最大為600M。要求可支持100路并發直播碼流，即網絡流量為最小需要滿足200M。目前的萬兆光纖主干完全可以滿足視頻監控網絡（CCTV）系統的帶寬需求，即使在網絡交換機出現宕機或網絡擁塞的情況下，樓層視頻監控編碼器也可以及時的采用本地存儲的方式，待網絡環境好轉后及時的上傳至中心后臺存儲設備進行存儲，從而保證了整個視頻監控網絡（CCTV）系統監控數據的完整性與實時性。

同單一構建視頻監控網絡相比，通過將視頻監控網絡（CCTV）劃入專門的虛擬專用網絡（VPN），結合相應的交換機硬件安全策略與安全手段，不但可以實現視頻監控網絡系統數據的獨立性與安全性，而且可以為管理人員提供更加靈活、更加有效的管理措施。

因此，視頻監控網絡（CCTV）與數據通信網絡之間的相互關系完全是獨立的、安全的。

（2）語音通信網絡（VOIP）與數據通信網絡之間的相互影響關系，關系主要體現在網絡的實時性與安全性兩方面。

未來智能建筑內部語音通信系統網絡架構可以采用應用管理服務器/IP-PBX＋語音網關＋IP電話終端的模式，整個系統采用硬件內嵌式操作系統，因此不會受到網絡攻擊、網絡病毒等不良侵襲的干擾。雖然VOIP數據流量較小，采用G.711和G.729A的編碼壓縮情況下分別約為30k/20k左右，但是對于語音數據的安全性、實時性與時延性、抖動等參數指標要求較高，因此必須對語音通信網絡系統劃分專門的虛擬專用網絡（VPN），結合相應的服務質量（QOS）策略手段，來保證語音通信網絡在整個數據網絡系統的服務等級中處于最高的等級。結合數據加密、服務器雙機備份等安全手段來保證語音通信網絡在整個數據網絡系統中的安全性。

因此在做好服務質量（QOS）策略手段和安全手段的前提下，語音通信網絡（VOIP）與數據通信網絡之間的相互關系完全是獨立的，安全的。

（3）集成控制網絡（IBMS）與數據通信網絡之間的相互影響關系，主要體現在網絡的安全性方面。

目前智能建筑內部集成控制（IBMS）網絡架構主要采用上層系統集成網絡控制引擎＋下層DDC就地控制器的模式，整個系統采用硬件內嵌式操作系統，因此不會受到網絡攻擊、網絡病毒等不良侵襲的干擾。IBMS數據流量較小，約80k左右，即使出現網絡宕機或中斷的情況也不會影響本地DDC的就地控制，網絡恢復后也可以及時的將控制數據恢復至后臺服務器，從而保證了整個集成控制網絡（IBMS）的安全性。

因此，集成控制網絡（IBMS）與數據通信網絡之間的相互關系完全是獨立的，安全的。

（4）以上網絡系統相互之間的帶寬影響關系。

通過以上對視頻監控網絡（CCTV）、語音通信網絡（VOIP）、集成控制網絡（IBMS）和數據通信網絡之間帶寬的相互關系，相互影響的分析后發現無論從網絡帶寬、網絡安全等各個方面來考慮這些網絡系統之間均不會產生相互的不利影響。

綜上所述，在智能建筑內部建設”三網合一”的整體網絡構架是完全可行和完全必要的，從目前國內的外部環境和今后的發展趨勢來看智能建筑內部建設的”三網合一”具有其時代前瞻性和導向性，同時也是順應國內企業信息網絡現代化建設的發展趨勢的，是中國信息系統建設發展道路上的里程碑式的建筑。