摘要：本文討論了因特網(wǎng)和智能建筑的一些技術(shù), 提出了一個(gè)基于因特網(wǎng)的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）的一個(gè)框架,使得能通過因特網(wǎng)對(duì)樓宇設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
前言
　　智能建筑的概念，在20世紀(jì)80年代誕生于美國。按照IBI（Intelligent Building Institute）機(jī)構(gòu)的定義，智能建筑是通過優(yōu)化四個(gè)基本元素：結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理來提供有效和舒適的環(huán)境。智能建筑幫助業(yè)主和用戶達(dá)到在費(fèi)用、舒適度、便利、安全等方面的目標(biāo)。第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德（Hartford）市建成，我國于90年代才起步，但迅猛的發(fā)展勢頭令世人矚目。智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，其智能化程度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高。
　　智能建筑主要依賴于集成建筑系統(tǒng)和建筑設(shè)備，智能化系統(tǒng)的功能與系統(tǒng)集成度存在著密切的相關(guān)性。目前，無論是大廈內(nèi)的控制系統(tǒng)，還是信息系統(tǒng),都已是網(wǎng)絡(luò)化的，集成應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)也不再面向過程，而是面向數(shù)據(jù)。隨著信息系統(tǒng)以需求為中心及IOD(Information On Demand)概念的出現(xiàn)，智能大廈已從集成功能發(fā)展到集成系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò),從基于單機(jī)應(yīng)用發(fā)展到基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同應(yīng)用，特別是基于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)集成的應(yīng)用。從信息交互上來看，已經(jīng)從簡單的狀態(tài)信息組合和基于監(jiān)控的處理，發(fā)展到基于內(nèi)容的處理和融合，以及基于虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)的人機(jī)接口。
　　 因特網(wǎng)的迅速發(fā)展及在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)上的應(yīng)用，使得物業(yè)管理人員足不出戶就可以對(duì)整個(gè)建筑完成監(jiān)視、實(shí)時(shí)控制和適當(dāng)?shù)木S護(hù)。目前，基于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)的Web技術(shù)可以在世界范圍內(nèi)提供信息的采集和綜合、分析和處理、交互和共享。 通過因特網(wǎng)，世界上任一處的授權(quán)用戶可以獲得所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，即使在千里之外也可以監(jiān)控整個(gè)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。本文提出了基于因特網(wǎng)的BAS系統(tǒng)的一個(gè)框架，使得能通過因特網(wǎng)對(duì)樓宇設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　 1 因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)
　　 因特網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的Web數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了信息從靜態(tài)發(fā)布向動(dòng)態(tài)發(fā)布的轉(zhuǎn)變，而其中遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)是核心。
　　 目前比較流行的Browse/Server模型是采用三層模式結(jié)構(gòu)：表示層（Browser），提供可視界面，用戶通過可視界面觀察信息和數(shù)據(jù)，并向中間層發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求；中間層（Web Server），實(shí)現(xiàn)正式的進(jìn)程和邏輯規(guī)則，響應(yīng)用戶服務(wù)請(qǐng)求，是用戶服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)層的邏輯橋梁；數(shù)據(jù)庫服務(wù)層（DB Server），實(shí)現(xiàn)所有的典型數(shù)據(jù)處理活動(dòng)，包括數(shù)據(jù)的獲取、修改、更新及相關(guān)服務(wù)。 　　 Browser端一般沒有應(yīng)用程序，借助于Java applet、ActiveX、JavaScript 、VBScript等技術(shù)可以處理一些簡單的客戶端處理邏輯，顯示用戶界面和Web Server端的運(yùn)行結(jié)果。中間層負(fù)責(zé)接受遠(yuǎn)程或本地的數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求，然后運(yùn)行服務(wù)器腳本，借助于中間部件把數(shù)據(jù)請(qǐng)求通過數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送到DB Server上以獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，再把結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成HTML及各種腳本傳回客戶的Browse。DB Server端負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)庫，處理數(shù)據(jù)更新及完成查詢要求、運(yùn)行存儲(chǔ)過程，可以是集中式的也可以是分布式的。在三層結(jié)構(gòu)中,數(shù)據(jù)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理集中在中間層，即功能層。由于中間層的服務(wù)器的性能容易提升，所以在Internet下的三層結(jié)構(gòu)可以滿足用戶的需求。
　　 瀏覽器對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問如圖一所示，由用戶向Web服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，Web服務(wù)器端遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)組件處理該請(qǐng)求并將該請(qǐng)求發(fā)向DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)），它響應(yīng)該請(qǐng)求并發(fā)回?cái)?shù)據(jù)?？蛻舴降能浖诠δ苌献顬楹唵?，服務(wù)程序通過標(biāo)準(zhǔn)的HTML、JavaScript形成用戶接口。Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)客戶方與服務(wù)器之間的所有交互操作，組件被用于提高處理的效率，服務(wù)器利用CGI(公共網(wǎng)關(guān)接口 Common Gateway Interface)、ISAPI (Internet Server Application Program Interface)或JAVA語言來生成基于數(shù)據(jù)信息的HTML文件。
　　為增強(qiáng)HTML語言實(shí)現(xiàn)的界面，還可通過ActiveX組件、JAVA組件。Browser不需要任何數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)程序，但是需要下載這些組件，以使客戶端的功能趨于完善。Web服務(wù)器可以通過不同的方式訪問數(shù)據(jù)庫，如CGI、ISAPI、IDC、ASP或JAVA。
　　在Web中與數(shù)據(jù)庫接口的技術(shù)有CGI、ISAPI、JDBC、ADO等幾種流行的方式。在CGI上編程為請(qǐng)求客戶機(jī)瀏覽器、網(wǎng)關(guān)程序、HTTP服務(wù)器提供了標(biāo)準(zhǔn)對(duì)話及處理機(jī)制。CGI程序通常是用源程序語言如Practical Extraction和PERL編寫的。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上調(diào)用PERL源程序時(shí)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器把它當(dāng)作獨(dú)立的可執(zhí)行文件。正因?yàn)槿绱?，每一例CGI應(yīng)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程，而在服務(wù)器上創(chuàng)建新進(jìn)程是一項(xiàng)非常昂貴的資源任務(wù)，會(huì)引起嚴(yán)重的資源流失和操作問題。另外，CGI應(yīng)用不能通過應(yīng)用分享信息，不能與其他的實(shí)例化CGI程序的其他記憶空間動(dòng)態(tài)分享信息。 ISAPI的工作原理和CGI大體上是相同的，工作流程有一些不同。
　　ISAPI 應(yīng)用的DLL 不僅可以象CGI 程序一樣被用戶請(qǐng)求激活，還可以被系統(tǒng)預(yù)先激活來監(jiān)視用戶輸入；對(duì)于被用戶激活的DLL，在處理完一個(gè)用戶請(qǐng)求后不會(huì)馬上消失，而是繼續(xù)駐留在內(nèi)存中等待處理別的用戶輸入，直到過了一段時(shí)間后一直沒有用戶輸入才停止。
　　 Java/JDBC技術(shù)是SUN公司設(shè)計(jì)的Java語言的數(shù)據(jù)庫訪問API。JDBC是第一個(gè)支持Java語言的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫API，它使得Java程序與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的連接更加方便。在功能方面JDBC與ODBC相同，它給程序員提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫訪問接口。用戶通過瀏覽器從Web服務(wù)器上下載含有JavaApplet的HTML頁面。如果HTML頁面中的JavaApplet調(diào)用了JDBC，則瀏覽器運(yùn)行的JavaApplet將直接與指定的數(shù)據(jù)庫建立連接。JDBC是JAVA在Web環(huán)境下與數(shù)據(jù)庫接口的代表性技術(shù)，可用來訪問關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。
　　 ADO實(shí)際上是一種基于OLE DB標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象模型。在ADO中不再象DAO或RDO那樣強(qiáng)調(diào)對(duì)象的繼承，它不再需要通過繼承去創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。相對(duì)于訪問數(shù)據(jù)庫的CGI程序而言，它是多線程的，在出現(xiàn)大量并發(fā)請(qǐng)求時(shí)，也同樣可以保持服務(wù)器的運(yùn)行效率，并且通過連接池（Connection Pool）技術(shù)以及對(duì)數(shù)據(jù)庫連接資源的完全控制，提供與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的高效連接與訪問，可以開發(fā)高效率、高可靠性的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。
2 樓宇設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控
　　基于因特網(wǎng)的樓宇設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控結(jié)構(gòu)如圖二所示，這個(gè)結(jié)構(gòu)是基于NT的平臺(tái)上。對(duì)于市場上的BA系統(tǒng)，如江森和霍尼維爾等，他們系統(tǒng)內(nèi)置有專用的數(shù)據(jù)庫，并提供有接口，可以轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫，通過前面提到的方法，用戶可以從遠(yuǎn)程通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫來了解整個(gè)BA系統(tǒng)的情況。如果他想獲得BA系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀況和實(shí)時(shí)控制BA系統(tǒng)，可以直接通過相應(yīng)的CGI程序監(jiān)控BA系統(tǒng)（當(dāng)然他須要相應(yīng)的權(quán)限，還有重要的設(shè)備如電梯等不能通過遠(yuǎn)程控制）。
　　通過這樣的結(jié)構(gòu)，授權(quán)的用戶可以在遠(yuǎn)程獲得建筑設(shè)備每一相關(guān)數(shù)據(jù)，除了數(shù)據(jù)監(jiān)測和報(bào)警功能之外，還有比如數(shù)據(jù)記錄、趨向預(yù)測、基本維護(hù)等功能。現(xiàn)代的BAS系統(tǒng)包括數(shù)以千計(jì)的測控點(diǎn)，所以僅是關(guān)鍵數(shù)據(jù)才應(yīng)該在遠(yuǎn)程使用者間傳輸。 進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的時(shí)候，必須充分考慮到信息安全性。目前的解決方法是：SSL（安全套接層）和HTTPS等。SSL協(xié)議是用來加密Web瀏覽器和Internet之間信息的。此協(xié)議允許客戶/服務(wù)器應(yīng)用程序之間的通信不被偷聽、篡改和偽造。SSL是由Netscape Communications發(fā)展起來的，它基于由RSA數(shù)據(jù)安全發(fā)展起來的公開密鑰技術(shù)。它被Internet Engineering Task Force評(píng)價(jià)為可互操作的、開放式安全標(biāo)準(zhǔn)，SSL加密整個(gè)通信通道。而HTTPS則分別加密每條消息。HTTPS允許用戶在每條消息上產(chǎn)生數(shù)字簽名（不只是認(rèn)證協(xié)議作用期間的特定消息）。
　　3 結(jié)語
　　現(xiàn)代的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)基于Internet來實(shí)現(xiàn)信息交互、綜合與共享，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的人機(jī)界面和跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫訪問，真正做到局域和遠(yuǎn)程信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)資源的綜合共享，以及全局事件快速的處理和一體化的科學(xué)管理。一旦將傳統(tǒng)的BAS系統(tǒng)延伸到因特網(wǎng)上，建筑管理人員即便是在千里之外也可以完成他的職責(zé)?？梢哉f因特網(wǎng)與智能建筑是分不開的，通過因特網(wǎng)，不僅可以完成監(jiān)控職責(zé)，而且還有很多便利，比如樓宇設(shè)備廠家可以通過因特網(wǎng)持續(xù)了解自己設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行在非正常狀態(tài)時(shí)，廠家可以立即采取措施避免事故發(fā)生，當(dāng)然可以減少運(yùn)行管理費(fèi)用?？梢哉f，基于因特網(wǎng)的BAS技術(shù)代表著樓宇自動(dòng)化的發(fā)展方向。