智能建筑系统会聚

为尽量减小成本和功耗，其余节点可以是用电池运行的简单 RFD。ZigBee 网络可以用多种数据传输方案。对于无线传感器这类周期性数据，节点会定时唤醒，将采样数据传送至协调器，再返回休眠状态。只有在激活时，照明开关才会传递间断性数据，并能与网络连接和通信。像实时控制系统这样的数据重复性设备，可以利用 ZigBee 的保证时隙功能，以确保不会出现延迟或信道竞争。系统设计者可以利用这些网络层数据传送策略，对 RFD 节点的通信频率与电池寿命作出折衷。由于占空周期非常低，采用钮扣电池的节点也能运行很多年。

　　多家半导体制造商都有符合 ZigBee 要求的硅片与开发工具。例如：Chipcon 的低成本 CC2420 收发器面向 2.4 GHz 频段的低功耗、低电压 RF 应用（图 1）。它遵守 IEEE 802.15.4 标准以及 ZigBee 对互操作性的要求。对于安全应用，CC2420 提供数据加密和数据验证的硬件支持。该收发器面向低成本主处理器，支持数据包处理、数据缓冲、突发传送、地址识别、无干扰信道评估和链接质量指示。该收发器适用于 FFD 和 RFD，并带有一个 250kbps 有效数据速率的 DSSS 调制解调器。在用户可编程输出功率下电流消耗为 17 mA ~ 18 mA。Chipcon 现提供 0dBm 和 10dBm 输出功率的参考设计。

　　随着建筑自动化产品在智能和互操作方面的不断增强，设计师需要一种标准语言，用于系统之间传递请求、命令和数据。许多设计师选择了 XML （扩展标记语言）。它基于文本的语法类似于已在网页浏览器中获得成功的 HTML （超文本标记语言）。XML 现在大量用于Web 服务传送，它采用非常类似 HTML 的标记包封数据方法，但有明显的差异。HTML 标记是规定如何表达或显示文字，而 XML 标记则描述被包封文本的内容。另一个重要差异是 XML 的可扩展性，即可以定义自己的标记。

　　有几家厂商将 XML 组合到他们的建筑控制系列产品中。例如：美国联邦政府最近将一个合同给予了 Johnson Controls，这是为新的国会图书馆电影广播与录音部综合建筑提供室内环境控制系统。Johnson Controls 基于 XML 的 Metasys 建筑管理系统将管理所有的温度、湿度和电力负荷。这种基于网页的环境控制对所有音频和视频录制都很重要，尤其是硝酸银胶片的存储，因为在室温下它们的品质会快速下降，可能成为爆炸物。

　　需求响应

　　在一次大范围 XML 建筑自动化性能测试中，美国能源部劳伦斯伯克利国立实验室的研究人员完成了一项自动需求响应测试，以降低高电价和停电时的耗电，或过度需求对电网的威胁。测试使用互联网上的 XML 信号指示当前的每千瓦小时价格。当价格增加时，五个一组的大型建筑设施开始根据一个预定计划减少照明和空调耗电。测试成功证明了制造商的系统可以通过互联网聆听到普通的 XML 信号，并在发电厂或电力线故障时采用相应动作来降低电力需求。

　　除 XML 之外，其余几项互联网技术对建筑自动化服务也很重要，包括 SOAP（简单对象访问协议）、用于应用识别的 UDDI（通用描述、发现和集成）格式，以及 WSDL（Web 服务定义语言）。这些技术相互作用构成一个软件栈，用于 Web 服务的定位、描述和执行。你可以到万维网联盟（World Wide Web Consortium）网页查看并下载 Web 服务协议与技术的最新标准。

　　OASIS（结构化信息标准推进组织）提出了一个倡议，以定义用于建筑控制系统的基于 XML 和 Web 服务的方法。OASIS oBIX（开放式建筑信息交换）技术委员会正在定义一个标准的Web 服务协议，以实现建筑的机械、电力系统与企业设备之间的通信。由于 oBIX 整合在企业中，因此能够连续查看机械系统、电力控制系统，判断出问题与趋势，用于系统分析和人机交互。oBIX 的目标是发展一个 Web 服务界面规范，从而简单而安全地从 HVAC、进出控制、公用设施和其它建筑自动化系统中获得数据。oBIX 还具备能与既有机械系统、电力子系统共同运行的优势。

　　Encelium Technologies的ECS（能源控制系统）是可升级软、硬件系统的一个范例，用户能够使用基于光电传感器的自动照明亮度调整、以及基于感应传感器的照明电平、基于时间的区域照明控制，和通过调暗照明来降低负荷来应对能源价格峰值等方法，减少照明需求。雇员或建筑能源管理员能够通过系统的通信网络，从一台PC或通过互联网分别控制照明设备、感应传感器、光电传感器和墙式调光器。ECS的图形用户界面包含 Encelium 的中心控制软件，任何工作站都可以通过建筑中的LAN布线，完成直接照明控制和其它能源管理功能（图2）。根据不同的系统配置，ECS 的起价为 1 万美元。