浅谈智能建筑“三网合一”建设

文｜中国软件评测中心 朱卫东

所谓智能建筑的“三网合一”，就是在同一个网络上实现音频、视频和数据的传送，通俗的来说就是客户端用户可以在单一的网络中实现打电话、视频的传输和办公业务的数据交换。智能建筑“三网合一”的基本涵义，即表现为三网在技术上趋向一致，网络层上可以实现互联互通，业务层上相互渗透和交叉，应用层上趋向统一。“三网合一”不仅使语音、数据和图像这三大基本业务的界限逐渐消失，也使网络层和业务层的界面变得模糊，各种业务层和网络层正走向功能乃至物理上的融合，整个网络正在向下一代的融合演进。这一网络发展的最新趋势，揭示了下一步的通信网络运营商之间的竞争，也将从单项业务间的竞争转向全业务的竞争乃至网络间各个层面的全方位竞争。从长远看，“三网合一”的最终结果是产生下一代网络，但它不是现有三网的简单延伸和叠加，而是其各自优势的有机融合，如同生物界优胜劣汰的演进过程。

实际上，真正意义上的智能建筑“三网合一”，就是将三个网（PSTN电话通信网、数据通信网、有线广播电视传送网）合而为一。

随着计算机、网络技术的飞速发展以及人们对个性化生活办公条件的追求，建筑智能化与现代建筑的巧妙结合已经成为当今时代发展的趋势。而通信自动化、建筑设备自动化和办公自动化三个系统的集成，使原来建筑物从单纯注重弱电系统上升到一个更高的层次。

随着网络技术的不断发展，特别是基于Internet各种应用的飞速发展，分立网络结构的缺点也逐渐地暴露了出来，主要体现在以下几点：

（1）设备重复投资，资源浪费。在原来的网络架构下，语音、数据和视频是三个孤立的网络，需要投资三套设备和线路，造成了线路和设备的重复投资。

（2）不便于网络的统一管理。需要三套网络管理设备和人员来分别管理这三套网络，造成人员和设备的浪费。

（3）网络运营成本过高。由于需要申请三套线路分别用于运行电话、视频和数据，造成运营成本过高。

（4）不利于新技术的扩展应用。每套网络的孤立运行给将来企业内部开展基于数据、语音甚至是视频的应用（如新一代客户服务中心），带来了很大的不便，而当今网络的发展趋势就是组建以IP为统一平台的数据、语音、视频为一体的“三网合一”新一代综合业务网络。

“三网合一”随国家“十一五”规划从准备研讨阶段进入实施操作阶段。“十一五”规划建议明确写道：“加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进三网融合。”“规划”中对5年内推进三网从技术方面整合基础设施资源，做了明确的硬性规定。

就国内目前三网发展的形势而言，政策问题确实是三网融合的关键环节。如今，光纤敷设成本降低，广播电视网进行双向改造，宽带技术的不断更新，IP技术的日新月异，这一切都表明三网融合在技术方面不再是问题，而在业务方面，目前用户对多元化服务需求越来越强烈，这也意味着市场对综合信息的服务越来越受青睐。三网融合汇聚电信网、广电网以及互联网于一身，功能强大，其在业务方面能提供综合的音频、视频服务，这无疑将会进一步满足用户多元化需求。

目前，困扰智能建筑内部“三网合一”的实现，主要集中在以下几个焦点问题：

（1）视频监控网络（CCTV）与数据通信网络之间的相互影响关系，主要体现在网络带宽与网络的安全性两方面。

目前，智能建筑内部网络架构采用三层或者二层的网络拓扑结构，每个监控点的数据流量最大为70k～2M，共有几十点到300点左右，总共流量最大为600M。要求可支持100路并发直播码流，即网络流量为最小需要满足200M。目前的万兆光纤主干完全可以满足视频监控网络（CCTV）系统的带宽需求，即使在网络交换机出现宕机或网络拥塞的情况下，楼层视频监控编码器也可以及时的采用本地存储的方式，待网络环境好转后及时的上传至中心后台存储设备进行存储，从而保证了整个视频监控网络（CCTV）系统监控数据的完整性与实时性。

同单一构建视频监控网络相比，通过将视频监控网络（CCTV）划入专门的虚拟专用网络（VPN），结合相应的交换机硬件安全策略与安全手段，不但可以实现视频监控网络系统数据的独立性与安全性，而且可以为管理人员提供更加灵活、更加有效的管理措施。

因此，视频监控网络（CCTV）与数据通信网络之间的相互关系完全是独立的、安全的。

（2）语音通信网络（VOIP）与数据通信网络之间的相互影响关系，关系主要体现在网络的实时性与安全性两方面。

未来智能建筑内部语音通信系统网络架构可以采用应用管理服务器/IP-PBX＋语音网关＋IP电话终端的模式，整个系统采用硬件内嵌式操作系统，因此不会受到网络攻击、网络病毒等不良侵袭的干扰。虽然VOIP数据流量较小，采用G.711和G.729A的编码压缩情况下分别约为30k/20k左右，但是对于语音数据的安全性、实时性与时延性、抖动等参数指标要求较高，因此必须对语音通信网络系统划分专门的虚拟专用网络（VPN），结合相应的服务质量（QOS）策略手段，来保证语音通信网络在整个数据网络系统的服务等级中处于最高的等级。结合数据加密、服务器双机备份等安全手段来保证语音通信网络在整个数据网络系统中的安全性。

因此在做好服务质量（QOS）策略手段和安全手段的前提下，语音通信网络（VOIP）与数据通信网络之间的相互关系完全是独立的，安全的。

（3）集成控制网络（IBMS）与数据通信网络之间的相互影响关系，主要体现在网络的安全性方面。

目前智能建筑内部集成控制（IBMS）网络架构主要采用上层系统集成网络控制引擎＋下层DDC就地控制器的模式，整个系统采用硬件内嵌式操作系统，因此不会受到网络攻击、网络病毒等不良侵袭的干扰。IBMS数据流量较小，约80k左右，即使出现网络宕机或中断的情况也不会影响本地DDC的就地控制，网络恢复后也可以及时的将控制数据恢复至后台服务器，从而保证了整个集成控制网络（IBMS）的安全性。

因此，集成控制网络（IBMS）与数据通信网络之间的相互关系完全是独立的，安全的。

（4）以上网络系统相互之间的带宽影响关系。

通过以上对视频监控网络（CCTV）、语音通信网络（VOIP）、集成控制网络（IBMS）和数据通信网络之间带宽的相互关系，相互影响的分析后发现无论从网络带宽、网络安全等各个方面来考虑这些网络系统之间均不会产生相互的不利影响。

综上所述，在智能建筑内部建设”三网合一”的整体网络构架是完全可行和完全必要的，从目前国内的外部环境和今后的发展趋势来看智能建筑内部建设的”三网合一”具有其时代前瞻性和导向性，同时也是顺应国内企业信息网络现代化建设的发展趋势的，是中国信息系统建设发展道路上的里程碑式的建筑。