SECO智能建筑相關產品的開發與應用

經過12年的發展，德國EnOcean（易能森）公司所倡導的無線無源的理念已逐漸融入到現代智能控制的領域中，并逐步被廣大集成控制廠商所接受和認可。相比傳統的集成控制、總線制控制和分布式控制的樓宇自控技術來說，無線無源概念的引進，使得智能控制在樓控方面的應用得到了顯著的拓展，無線操作的理念有效地解決了錯綜復雜的線纜布線和電源持續供給這兩大方面的技術難題，同時也為建筑業的可持續性發展提供了很好的解決方案。隨著綠色智能建筑和智能家居的概念在當今房地產業的推廣，該理念也直接或間接地影響著相關產業鏈條的發展，同時也帶動了相關方面的剛性需求。

作為無線無源理念的忠實倡導者，北京賽易科公司（SECO）致力于推動中國現階段無線無源產品的技術革新與產品進步，秉承綠色、環保、智能化的理念，不斷開拓應用市場。目前，圍繞智能建筑，主要開展了以下三種無線無源相關產品的開發和應用。

1 結合了EnOcean技術的多元化智能控制系統

圖1 SECO智能建筑解決方案（以酒店公寓為例）

上圖列舉的是目前擁有最廣泛客戶基礎的案例。它涵蓋了客房控制、辦公自動化、智能家居、歷史古建等基本解決方案，與之相應的智能控制系統能為體驗者呈現出智能門禁控制、智能調光控制、智能空調控制以及智能終端顯示等主流服務，同時針對不同區域結構和戶型功能也能為體驗者提供便捷的定制化服務，以便滿足不同需求和不同裝修風格的客戶要求。

需要說明的是，在這種多元化智能控制系統中運用了多種設備，它們在其中起到了重要的作用：

無線窗磁傳感器（A）：它能夠自動感應窗戶是否處于被打開或關閉狀態，當傳感器感知窗戶被開啟時，發送控制信號隨即關閉房間的空調或者采暖系統，從而避免因人為疏忽導致的能源浪費。

無線人體照度傳感器（B）：當房間處于占用模式時，可配合吸頂安裝的人體傳感器，感應探測區域是否有人活動，當傳感器感知有人進入被探測區域內，房間隨即轉入占用、有人模式，這時控制系統允許開啟照明、空調系統，并自動打開室內相應的窗簾系統。當人離開活動區域后，傳感器在一定時間間隔內感應不到有人活動時，房間隨即轉入占用、無人模式，此時控制系統自動關閉相應的照明或者空調系統，以便節約能量消耗。

智能溫控器（C）：它可以自動感知區域內溫度情況，并根據采集的溫度數據自動調整空調和暖氣的制冷或供熱系統的啟停。并可智能控制風機盤管空調的送風量大小，真正做到室內溫度的智能控制。

EnOcean網關（D）：能夠接受EnOcean無線傳感器發送的信號，并將其轉化為TCP/IP數據信號。當房間處于占用、有人模式時，如果采用分組或集群控制的方式，配合EnOcean智能網關就可以實現房間的整體智能控制，亦可結合iPhone/iPad智能終端進行設備的雙向訪問和控制。

無線無源開關（E）：當房間處于占用、有人模式時，通過無線無源開關，可以智能控制房間燈具設備的打開、關閉以及電動窗簾的升降或開、閉合控制。同時，它可配合自有的智能調光系統營造出不同燈光場景的應用效果，例如，會議模式、娛樂模式，或閱讀模式等燈光場景模式。

無線智能插卡器（F）：它作為整個房間的總置，是具有最高優先級控制權的，可決定整個房間的占有控制。其可以進行房間內部整體供電系統電源的開、斷控制。當門卡被插入時，房間隨即轉入有人占用模式，房間的燈光、空調或窗簾系統的供電回路會被自動接通。當門卡被拔出時，房間即轉入無人占用模式，房間的整體電源系統除UPS（應急電源）外，均可自動切斷，以此達到節約總體能耗的目的。

不可否認，EnOcean技術誕生的初衷和前期應用主要是圍繞智能家居的范疇去努力的，因此其OEM產品或聯盟會員產品主要都是圍繞這個理念來做研發的。智能家居在歐盟或者北美市場有著旺盛的生命力，這主要得益于最終用戶的消費需求，因為以家庭別墅或者公寓為單位的居住環境格外需要對整體能源進行綜合管理和智能控制，所以EnOcean產品相對容易受到國外消費者的重視。反觀國內市場，其主流的智能控制消費能力仍就集中在大型的辦公場所，寫字樓，以及別墅區等中、高端的項目中，故產品的研發方向就需要圍繞國內市場的特殊性進行調整。正因為市場定位的不同，所以目前生產的全系列產品主要是將中、高端的酒店客房控制和別墅區的改造項目作為主攻的方向。雖說核心的技術都離不開無線傳感器、控制器、網關和配套軟件，但是其功能定位、外觀設計以及模塊的擴展功能的設計都是針對上述國內產品的定位方向而開發的，特別是在中、高端酒店的客房控制和別墅區的項目應用中，已經開拓出一個比較全新的領域。

2 上層的軟件架構和協議轉化模塊的開發及應用

SECO的智能網絡控制器是一種集研究控制系統體系架構、開發相關應用軟件和提供管理服務于一體的終端設備。其技術核心是具有開創性的基于Java的新平臺體系架構，同時還綜合了最常見的現場總線標準以實現設備或儀表間的無縫連接。

網絡控制器可輕松集成驅動系統和設備，無論是制造商、通信標準還是軟件，都能集成在一個統一的平臺上，并使用標準的網絡瀏覽器，通過Internet或Intranet進行實時的管理和控制。系統集成商若使用程序提供整體解決方案，無需要考慮特殊的協議、產品或是某項技術。制造商可應用此項技術將產品帶入網絡，不但可以降低開發時間、移植歷史數據，還能開發新的產品，并拓展新的客戶。目前新平臺的Framework的應用主要包括能源管理、建筑自動化、電信、安全自動化、維護維修運行和工廠設備管理等方面。

例如，在體系架構思想的指導下，依托設計思路，開發出樓宇自動化軟件（BAS）與Computerized Maintenance Management System (CMMS計算機處理維修管理系統)基礎之上的界面，此界面可提供BAS環境、維護客戶端/服務器端管理系統軟件兩者之間的基于WEB的互用性。BAS用于監控HVAC（采暖、通風和空調系統）、照明、能源及其他設備系統。軟件平臺是基于Java的產品，用于將各種設備和協議整合到一個普通的分布式自動化系統中去。此產品運用了一系列Internet標準，將Lonworks、BACnet、Modbus以及其它特殊供應的協議整合到一個普通的目標模型中去，然后嵌入控制器標準，并支持WEB瀏覽器標準。

最終，用戶將發現，整個控制系統運用了不改變現有的投資控制方式和監測裝置，并能把它們與新的標準相融合且作為基礎的技術，通過標準的網絡瀏覽器就能夠訪問和控制所有其它不同的系統，同時，它集成了從不同的系統傳遞過來的信息，以便更好的支持整體設施的管理，它還能夠從多個供應商中指定互通系統和應用程序，從而減少潛在的供應商套牢風險，而多償付的形式所表現出的高效率，則有助于降低成本，減少運營開支，并帶來更大的回報，這些都能使用戶從中受益。

作為系統集成的中上層的軟件架構，還創造性的把系統快速集成和GUI圖形界面的設計引入到EnOcean的智能控制系統中。無線傳感器系列產品通過無線網絡實現與控制器無線信號的傳輸與控制，同時亦可采用有線組網的控制方式，這樣就節約了投資成本，同時有線方式與無線控制方案并存的設計理念綜合考量了現代樓宇控制的諸多特點，能滿足不同設計需求客戶的具體安裝要求。而針對國內用戶多采用中央控制、集群控制和監控的特點，對中上層軟件架構進行開發就顯得尤為重要，這樣可以更為方便的集成不同子系統的設備，從而真正做到系統的靈活性和擴展性。

圖2 智能控制產品拓撲圖

3 能量采集和管理系統

圖中所示的就是能量采集和管理系統的簡單構成，其中的傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊均需要有足夠的電能量以維持整體電路的長時間持續工作，此圖中的電源模塊依托環境中各種信號源（振動，熱能，太陽能，機械能等），將其轉換為電能傳輸到能量存儲與管理模塊，能量與存儲模塊可自動調節輸入與輸出能量的動態平衡，其理念兼顧了快速充、放電和能量持續供給的特點。當傳感網絡節點需要電能時，能量存儲與管理模塊將自動調整能量配給，儲存的電能傳可輸到達無線傳感器網絡節點上的各個元器件終端處，例如模數轉換器、處理器、存儲器、射頻收發器等，從而保證了整個無線網絡的能量供給。

根據能量采集技術及其工作原理，結合無線傳感器網絡節點的應用環境，還可具體的提出無線傳感器網絡能量采集方案選擇原則，這就為高性價比電源方案的選擇提供了可靠依據，從而實現了用最低成本的、最高性能的能量采集方式為無線傳感器網絡提供持續的能量的目的。

如今，人們已經進入了智能時代，上述系統和技術的應用，能夠更好的為客戶提供高質量的樓宇控制產品和服務，從而滿足使用者追求高端智能生活的美好愿望。

圖3 無線傳感網絡的能量采集與使用原理框圖

（供稿：北京賽易科信息技術有限公司 高巍）