吴荣海

摘 要：许多过去的智能楼宇控制系统设计多数用的是有线设备。随着科学技术的发展，智能楼宇控制技术由单一的控制系统向网络控制系统、远程控制系统这些趋势发展。本文对智能楼宇建筑无线远程控制技术进行了详细阐述，其中涵盖了以下3种无线控制技术：GPRS控制、无线局域网控制、射频无线控制，分析了控制对象和控制机构，与此同时还研究了无线远程控制的安全问题。

关键词：建筑物；无线通信；控制系统；局域网

中图分类号：TU856 文献标识码：A

一、简介

智能楼宇是一个建筑配备先进技术的整合建筑物，特别是以计算机为基础的系统给居住者提供舒适的生活条件并在不同环境条件下支持自适应的调整。随着信息技术的快速发展，智能楼宇是渗透在传统电子消费产业中的信息技术（特别是计算机技术）、网络技术、控制技术融合发展的必然结果。

一方面，从科学技术的角度来看，信息技术领域的发展使得建设智能楼宇成为可能；另一方面，从社会角度来看，熟悉高度发达的信息技术、通信技术等的技术人员也有建造智能化建筑的欲求。

从21世纪的80年代，西方国家在智能楼宇技术方面有所领先。随着研究的迅速发展，智能楼宇技术为越来越多的人所知道。与此同时，越来越多的新思路和新技术应用到智能楼宇的建造中。现在，智能化生活建筑已成为政府和房地产开发商的一个热门话题。我国智能建筑的发展目前已有了一定规模，并且随着经济发展，智能楼宇产业发展也越来越迅速。大量的全球跨国公司和国内公司都被巨大的市场吸引。数据显示，全球智能建筑市场在中国有近每年100亿～5000亿美元的专项投资。在未来的几年内，中国智能建筑市场将大有前景。它以计算机为核心，通信网络为支撑，现代建筑为构建平台，综合运用了现代控制技术等多种手段，将综合布线、安全防范、防盗报警、综合布线、中央空调、多媒体娱乐等系统融为一体的智能建筑。其中，该系统的核心部分是依托计算机形成的智能楼宇控制系统，它将各个分系统融合起来形成完整的系统，可给居住者提供便利的智能化生活。

随着科学技术的发展，近年来智能控制系统已经由普通的有线设备转移到高速数据传输的领域、无线远程控制领域、多媒体控制领域等各种智能化控制领域，实现了智能楼宇控制系统控制功能的全面性、有效性。

下面主要探讨无线通信和网络技术在智能建筑中的应用，特别是对无线远程控制方案的阐述。

二、无线远程控制概述

随着网络技术的发展，智能楼宇控制系统使用的是独立的集成网络和无线控制技术，以此为基础来提供建筑物的数字化、自动化、智能化、监控和远程控制的综合无限远程控制系统。由于智能建筑物远程控制系统的主控计算机支持TCP/IP协议，在接入局域网或互联网时，TCP/IP协议使得整个系统具有完备的网络功能。通过无线网络控制，可以在办公室监控家中的情况或在公共场所通过手机或掌上电脑传输数据就会变得很简单。除了控制基本的家用电器、照明、窗帘等功能，还可以实现远程防盗报警等功能。

三、无线远程控制

根据控制距离和控制终端，智能建筑的远程控制可分为以下3种类型。

1.GPRS（通用分组无线技术：General Packet Radio Service）控制

GPRS是一项高速数据处理的技术，手机使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，实现无线远程控制并且永远在线收费经济。同时，该控制方法结合了具有安全性、通用性、高效性的java技术，是最远距离的控制方法。只要能提供基于GPRS无线远程控制的移动终端并且有GPRS覆盖的环境，这种远程控制就可以实现。

GPRS是通用分组无线技术，是基于现有的GSM系统的新的分组数据业务。在费用支付方面，GSM是按连接时间计费的，而GPRS按数据流量计费；在连接建立所需要的时间方面，GSM需要10s～30s，而GPRS只需要3s甚至更少的时间就可以访问到相关请求；而对比GSM的9.6kbps的访问速度，GPRS拥有171.2kbps的快速访问。由此可以判断，GPRS对于网络资源的利用率远远高于GSM，适用于间断的、频繁的、且少量的数据传输。

Java是因为撰写C++语言程序时的困难而研制开发的新一代编程语言。Sun是要Java成为一个具有简单、面向对象的、分布式的、可解释的、强大的、安全的、结构中立的可移植的、高效的、多线程的、动态的程序语言，Java可以在不同操作系统平台的网络环境中实现控制功能。

目前，基本所有的手机都支持GPRS功能和Java功能。若要实现智能远程控制技术，首先，用有Java功能的手机可通过GPRS网络访问互联网，其次就可以连接到主控计算机实现各种远程控制功能。

2.无线局域网控制

无线局域网控制是通过802.11b/g协议运用在无线局域网技术中的一种控制方法。终端如掌上电脑预先安装采用802.11b/g协议的控制程序，然后使用无线接入点接入局域网或互联网，这样基于网络主控计算机就可以实现各种远程控制功能。

采用802.11b/g协议的网络技术，最大功率条件下信号可穿墙并且达到上千米的控制范围。值得强调的是无线接入点是网络之间的桥梁，让存在于网络中的各类终端连接到网络。如果一个无线局域网具有互联网接入端口的技术，那么就可以实现更为广泛的远程无线控制。这种方法可以应用在如办公楼，体育场馆和其他空间环境中。

3. RF Control（射频无线控制）

50m～100m的短距离范围内，射频无线远程控制技术就应用的较多一些，主要实现对嵌入式手持触摸屏的终端的控制。

整个应用系统可以通过手持触摸屏终端采用射频无线控制技术实现有效地远程控制。触摸屏内置射频发射模块，在采集到控制命令后发射射频信号，智能网络中的无线接收节点将信号接收到主控计算机进行分析之后，通过相应的设备接口执行动作，从而实现远程控制。另外通过双工射频模块还可以使信号显示在触摸屏终端的屏幕上。

四、无线远程控制的应用范围

1.建筑基础设施

电视的开机关机、频道的切换、电视频道的预置、定时播放广播等一些基础设施功能均可以通过无线远程控制系统得到控制。除此之外，热水器、电压力锅、灯具开关的组合方式等这些电气控制、红外遥控装置也可以得到优化。

2.多媒体与娱乐

无线远程控制多媒体与娱乐的功能包括控制游戏资源、电视资源、音乐资源、影视资源等，同时还能实现临时更换新设备或扩展加入新设备。在智能楼宇的环境中，家用电视、电脑、游戏机、DVD、摄像机、照相机、传真、电话等设备都应具有的资源共享和数据传输的功能。

3.网络和办公楼设施

重要办公室装智能摄像头，这样即使工作人员不在办公室也可直接通过手机、平板电脑等移动智能终端查看办公室状况，轻松管理办公室工作。而智能安防系统也可以通过信息传递，持续录像、第一时间报警确保财产安全。

4.室内设施控制

网络化的智能家居系统可以提供家电控制、照明控制、温度控制、烟雾探测、窗帘控制、电话远程控制、室内遥控以及可编程定时控制等多种功能和手段。

5.室外设施控制

温度湿度感应、花园浇水、车库情况监控、泳池自动维护、红外探测等。

6.安全和防御设施

监控图像传输、门禁系统、安防系统、自动报警系统、手动报警联动、燃气泄漏报警等，报警信息自动传送到访客管理系统中。

五、无线远程控制的安全性

通过采用先进的控制系统加密算法，触摸控制终端，上位机对用户权限的分配和认证机制，其稳定性可以支持长达24h的连续运行，保证系统的安全可靠。

为了保证数据传输控制系统的安全性、可靠性，程序致力于整个系统，网络数据采用128bit RSA的公钥加密。RSA算法是非对称密钥加密，就算窃听到数据流，也无法破译，具有很强的加密强度。现在常用的电子商务支付系统、智能卡、银行系统和CA都在使用这种加密算法。802.11无线网络中，为了保证数据的安全，采用256位WEP加密标准，使用共享密钥和RC4加密算法，可以保证在传输过程中的数据流不被窃听。

结语

智能楼宇由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性。利用先进的综合布线技术、计算机技术、网络通信技术让生活更加舒适、安全、有效率。

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