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BACnet标准在我国的推广和应用

发布日期:2019-05-31 17:28 浏览次数:

  本文分析了BACnet标准成为ISO标准(IS016484-5)后在楼宇自控领域中的地位,我国楼宇自控领域推广和应用BACnet标准的必要性和意义,提出了BACnet标准在我国产业化的基本原则,以供参考和讨论。

  自BACnet标准公布以来,我国就对该标准进行了跟踪和研究,同时也在工程项目中进行了引进和应用。总体来说,我国对BACnet标准的研究有了阶段性的成果,并进入了实用化和产品化的阶段。在工程项目应用上也不乏有大型的成功案例。这些为BACnet标准在我国继续得到良好的推广和应用奠定了基础。

  但是,BACnet标准在我国建筑领域中的应用份额还是相对较小。我国是全球建筑业的超级市场。如何在这个市场中普遍推广和应用BACnet标准,使我国国产楼控领域与国际接轨,就是我们面临的现实和应思考的问题。

  在经济全球化的今天,标准是行业发展的指向针和催化剂。因此标准对产业的发展是十分重要的,是牵涉到国家利益和产权的大事,也是保证产业得以健康和持续发展的关键。基于标准对行业产生重大影响和作用的共识,本文针对我国楼宇自控的现状,分析我国大力推广和应用BACnet标准的必要性,并提出BACnet标准产品化的原则和方法,以供参考和讨论。

  1、BACnet标准的地位

  简单地说,BACnet标准是一种用于楼宇自控领域的现场总线标准。与目前所有的现场总线标准一样,BACnet标准有其产生的背景和高效率的应用场所。BACnet标准产生于楼宇自控领域,其目的是使所有楼宇自控设备互联和信息共享,最终实现互动和互操作。从BACnet标准产生的背景来看,BACnet标准在楼宇自控领域具有最高应用效率。但由于各种原因,在楼宇自控领域,也同时存在其他现场总线标准(如LonWorks、CAN等)的大量应用。

  现场总线技术自20世纪80年代中期问世以来,产生了近200种不同体系结构的标准,其中还不包括未公开的标准。经过几十年的发展和竞争,只有极少数技术先进的标准存活下来,在各自的应用领域成为佼佼者,并极力向其他应用领域渗透,以增强其生命力。如LonWorks、CAN等现场总线标准就属于这类技术先进的标准,他们产生的根源虽然不是楼宇自控领域,但在楼宇自控领域找到了“用武之地”。

  虽然人们希望统一现场总线标准,但由于技术和利益的原因,人们意识到在相当长时间内,不同的应用领域还将存在不同的现场总线标准。这种现象也得到IEC的认可。BACnet标准自产生以来,也经历了严峻的竞争和艰难的发展,但最终凭借其技术的先进性和完全开放的特性,在不到10年的时间内由一个行业学会(ASHRAE)标准迅速成为楼宇自控领域中唯一的ISO标准,这标志着BACnet标准在楼宇自控领域中的领先地位。

  至今,BACnet标准已在全球得到了广泛的推广和应用,全球生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持和开发BACnet标准。例如,韩国于1999年将BACnet标准作为国家标准,日本也基本上将BACnet标准作为国家标准。

  BACnet标准之所以战胜其他应用在楼宇自控领域的标准,并成为ISO标准,可以归纳为以下三个原因:

  首先,BACnet标准是一个学会标准,参加制定标准的人员来自世界不同地方楼字自控领域的专家,他们不仅非常熟悉楼宇自控领域的应用,而且有些专家还是制定其他现场总线标准的专家。这就决定了BACnet标准在技术上具有优于其他现场总线标准的能力。其次,BACnet标准开放的特性代表楼宇自控领域的发展方向,符合楼宇设备自控厂商公平竞争和利益的需要。BACnet标准在没有商业“促销”的情况下战胜了其他现场总线标准,进一步说明了BACnet标准不仅技术先进,而且符合楼宇自控的发展规律。

  再次,BACnet标准具有先进的体系结构。从理论上讲,BACnet标准可以与所有的通信网络进行无缝集成。例如:BACnet/lP标准可以与Internet直接集成,这种集成无需要中间设备或系统,这是目前其他所有现场总线标准所无法比拟的。这也说明BACnet标准符合通信网络的发展趋势。

  2.我国楼宇自控领域的现状我国是WTO和ISO成员国,也是支持BACnet标准成为ISO标准的国家,但我国楼宇自控的现状却与国际准则有些不太协调。一是非ISO标准的应用远大于BACnet国际标准的应用,二是在工程应用上,即使采用BACnet标准,也基本上是全部引进国外的产品和技术。从发展的角度来看,这两根“软肋”严重影响和制约着我国楼宇自控领域的发展。针对这种现状,除市场经济规律起作用外、还应从以下三个方面来看。

  第一,我国对BACnet标准及其作用普遍认识不足。现场总线技术发展至今,人们已认识到多种现场总线标准共存的事实,这说明不同的标准具有不同的应用领域。BACnet标准是针对楼宇自控领域制定的,因而最适应于楼宇自控领域。而其他应用于楼宇自控领域的现场总线标准只是其应用领域的扩展,是通过剪裁和修改的方法来“适用于”楼宇自控领域的要求。这种不断扩展应用领域的现象是由现场总线标准为了“生存”而表现出的特有现象。这就要求我们必须重新认识BACnet标准在楼宇自控领域中的作用,切实加强BACnet标准在我国的培训和认证工作。我国在这方画的工作应向日本和韩国看齐。

  第二,我国是现场总线标准竞争的最后一块“净土”。现场总线标准一旦诞生,由于利益驱动,就会迅速地扩展其应用领域,并“疯狂”地抢占市场。在我国,一方面由于技术的原因,总线标准基本上来源于国外,另一方面,我国楼字自控领域还不规范。这就造成了多种总线标准“抢滩”我国楼宇自控领域的局面,形成了“鱼目混珠”的市场。面对这种情况,我们一方面要抓紧机遇,迎头赶上,另一方面则要根据国际准则,规范楼宇自控市场。

  第三,我国至今还没有真正意义上的BACnet标准国产化产品。虽然我国对BACnet标准进行了跟踪和研究,但还没有将其产品化。这种现象严重影响了BACnet标准在我国的推广和应用。我国有关部门虽然早已认识到了BACnet标准的重要作用,但我国企业要么没有认识到BACnet标准的作用,要么由于研发力量的原因迟迟不能开发出实用化产品。要改变这种状况,就必须加大研究开发的力度,开发出具有自主知识产权的产品。

  值得说明的是,我国目前有许多从事楼宇自控的厂商,也有许多开发的楼宇自控产品。但这些产品不外乎可以分为两类。第一类是采用专利技术进行的二次开发产品。这类产品以LonWorks技术为核心的居多。第二类是没有采用任何标准的“封闭型”产品。这类产品通常以局域网标准为通信平台,应用层则是视为“技术秘密”的专有“标准”。一般来说,这两类产品均没有自己的核心技术,只可应用于国内市场。这种现象与我国国产手机生产市场相似,一类是引进和购买国外的技术和设备进行组装,只用于满足国内市场。一类是按国际标准开发核心技术进行本地化生产,既开拓国内市场,又进军国际市场。我国早已是WTO成员国,我国楼宇自控企业要参与国际竞争,就必须按国际标准开发产品,提高核心竞争力。

  3.推广和应用BACnet标准的必要性

  我国是一个超级建筑业市场,智能楼宇产品潜力巨大。未来几年内,我国“奥运”场馆和“世博会”设施的建设均会对智能楼宇产品产生巨大的需求。只有开发出符合国际标准的产品,才可能在我国智能楼宇市场中有所作为。另外,在国内率先开发出符合BACnet标准的产品是提升企业核心竞争力的根本,也是我国企业走向世界,并参与国际竞争的基础。同时,基于开放性国际标准开发的产品具有自主产权,也符合相关的国际认证体系,这也为我国企业走向世界扫清了各种非关税壁垒。

  要发展我国楼宇自控产品,就必须与国标规则接轨,消除影响我国参与国际竞争中的各种障碍。我国企业只有在“标准化工作”和“质量认证”方面做出出色工作,才能在经济全球化的市场中进行公平的国际竞争。这就需要我国企业一方面要提高自身管理水平、加强国际质量认证工作,另一方面还必须采用开放性的国际标准,立足我国的国情,依托我国的科技力量,大力开发具有“自主知识产权”的楼宇自控产品。

  BACnet标准成为ISO标准,必将在全球范围内得到推广和应用,这是大势所趋,也必将在全球范围内形成一个规模巨大的产业和市场。由于BACnet标准在北美和欧洲得到了广泛和成功的应用,预言近几年内亚太地区将是BACnet标准产品需求增长最快的地区。因此,在我国大力开发BACnet标准产品是完全必要的,也是可行的。

  4.推广和应用的关键

  在我国推广和应用BACnet标准,既可以使我国楼宇自控与国际标准接轨,又可以提升我国楼宇自控领域的应用水平,推进我国楼宇自控产业向自主产权化发展。但如何在我国更好推广和应用BACnet标准呢?除重视BACnet标准,继续引进国外产品和技术外,我国必须开发具有自主知识产权的BACnet标准产品。这是我国推广和应用BACnet标准的关键。

  根据我国楼宇自控市场的现状,在我国开发BACnet标准的工作可以分为如下两个方面。

  一是在我国国产楼字自控产品的基础上开发BACnet标准接口。我国有许多国产楼宇自控产品,如门禁系统、抄表系统等。但这些产品或系统大多数是封闭式开发的,不同厂商的产品基本上不能互联,也基本上不能与楼宇自控主系统(MasterSystem)集成。这种情况在实际工程中屡见不鲜。如果在原有产品的基础上开发BACnet标准接口,则不仅可以扩展原产品的应用,而且还可以很好地解决上述互联和集成的问题。

  二是按BACnet标准开发新产品。国内有人认为BACnet标准只适应系统级的集成,不适应现场级的应用。其实,在BACnet标准定义的标准化产品中,不仅有系统级的标准设备,如“BACnet工作站(B-OWS)”,而且更多的是现场级设备,如“BACnet智能传感器(D-SS)”、“BACnet智能执行器(B-SA)”以及各种功能的控制器等均为现场级的设备。可以说,BACnet标准具有极好的伸缩性,既适用于大系统,又完全可以用于小系统。

  我国要开发BACnet标准产品,并参与国际市场竞争,就应基于如下三个基本原则。这三个原则应是我国在BACnet标准产品化的基本出发点。

  (1)产品必须具有自主知识产权。

  开发具有自主知识产权的BACnet标准产品,既可以使我国建筑智能化领域的发展与国际标准接轨,提高我国建筑智能化水平,也可以满足我国楼宇自控超级市场的需求,更可以使我国楼宇自控产品直接进入国际市场,参与国际竞争,提高我国企业的核心竞争能力。

  (2)产品系列齐全,满足完整应用。

  要使开发的产品直接进入应用,其产品系列就必须较为齐全。反之,如果没有一个满足完整应用的系列产品,就会使开发工作极大地失去意义,在工程项目推广和应用上就会受到极大的限制。BACnet标准虽然是一个开放性国际标准,但其底层仍包含具有专利(proprietary)产权的可选标准,如LonTalk标准和ARCnet标准。这就要求在BACnet标准体系中正确做出取舍,既要开发满足完整应用的系列产品,又要使开发的产品具有自主知识产权。图1就是一种既具有自主产权,又可以完全满足推广和应用的开发方案。该方案灵活,既可以组成较小规模的应用,也可以构成大规模的应用,挂接设备数从理论上讲可以达到232。

  在图1所示的方案中,楼宇自控网络由2种网络构成:以太网构成主干网络(BackboneNetwork):MS/TP构成现场网络。产品系列分为4类(每类可以有多个型号):BACnet2工作站(支持ISO8802-3或TCP/IP);直接数字控制器DDC(支持ISO8802-3或MS/TP),BACnet路由器(支持ISO8802-3和MS/TP):MS/TP中继器。

  (3)产品具有先进性和适度超前性,并可持续发展和升级。

  这条原则是保证开发产品具有竞争力的根本。要使产品具有先进性,并可持续发展和升级,就必须对BACnet标准有全面的理解和深入的研究,同时也必须熟悉楼宇设备的运作及其工程项目的特点,更需要对开发产品的硬件和软件结构有超前的设计和预见,采用先进的设计思想和开发工具。

  5.结论

  BACnet标准作为楼宇自控领域中惟一的开放性国际标准,我国楼宇自控领域与国际接轨和赶上国际先进水平的机遇。要使BACnet标准在我国得到更好的推广和应用,我们务必做到:

  (1)重视BACnet标准的作用,大力开展BACnet标准的研究、教育和培训工作。

  (2)与国际接轨,积极参与国际竞争,大力开发具有自主知识产权的BACnet标准产品。

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