吳 俊
(中國石化管道儲運(分)公司信息中心 江蘇 221008)
隨著科學(xué)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代化的建筑技術(shù)也在不斷的進(jìn)步?,F(xiàn)代化建筑在滿足人們生產(chǎn)和生活的同時,也出現(xiàn)了很多新的發(fā)展方向,為人們的生產(chǎn)和發(fā)展帶來了很大的便利。智能化是現(xiàn)代建筑發(fā)展的一個非常重要的方向,其以建筑本身作為平臺,兼?zhèn)淞私ㄖ脑O(shè)備以及辦公自動化和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。并且,在建筑當(dāng)中能夠集合結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理、系統(tǒng)及其之間的最優(yōu)組合為一體。向用戶提供一個更加安全、高校以及舒適便利的建筑環(huán)境。在建筑新的發(fā)展階段中,只能建筑中的應(yīng)用和發(fā)展將主要的落實在建筑的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上。并且建筑中的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中具有了良好的人機(jī)交互能力以及多維的信息處理能力。在技術(shù)上,發(fā)現(xiàn)的重點將會是虛擬的技術(shù)以及協(xié)同工作技術(shù)和可視化技術(shù)。所以,無限局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在目前的情況下來看的話,在未來建筑的智能化發(fā)展方向上有廣泛的應(yīng)用和可觀的發(fā)展前景。
無線局域網(wǎng)技術(shù),就是我們平常所說的WLAN技術(shù)。是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相互結(jié)合的一種產(chǎn)物。也是一種能夠支持高效的數(shù)據(jù)傳輸、利用射頻技術(shù)采取微蜂窩或者是微微蜂窩結(jié)構(gòu)的之主管理計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。以無線多址信道作為傳輸?shù)闹饕浇?。提供傳統(tǒng)的有限局域網(wǎng)中所提供的所有的功能。
在近年來,隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。IEEE相繼也推出了802.11g以及802.11n等新的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),這也為無線局域網(wǎng)技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展帶來了可能性。隨著技術(shù)的發(fā)展和無線通信技術(shù)的普及。無線局域網(wǎng)技術(shù)將在未來的世界中得到更好的發(fā)展。
無線局域網(wǎng)技術(shù)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從其本身的角度上來看不受自然環(huán)境和相關(guān)的地形影響。同時,無線通信技術(shù)本身的擴(kuò)展能力比較強(qiáng),建立網(wǎng)絡(luò)的過程也比較容易,管理比較方便,在教育、醫(yī)療、辦公以及制造等的方面發(fā)揮了重要的作用。
盡管目前來講,無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如有線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)先進(jìn)。并且無限局域網(wǎng)技術(shù)的貸款明顯不高。但是基本上無限局域網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)能夠滿足普通中低速網(wǎng)絡(luò)用戶的使用要求。并且由于其財務(wù)的高頻無線電波作為傳輸?shù)闹饕橘|(zhì)。所以,在很多的方面也具備了特殊的技術(shù)優(yōu)勢。
現(xiàn)在的局域網(wǎng)的使用已經(jīng)越來越普及了。不僅僅是在公司中,企業(yè)中得到了一定的應(yīng)用。在很多的辦公室、家庭里面也開始出現(xiàn)了小型的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。建立起一個局域網(wǎng)對于大部分的電腦網(wǎng)絡(luò)使用者來講已經(jīng)不是一個特別專業(yè)的問題了。但是,不太方便的問題還是存在的。比如,很多的時候布線就是一個很麻煩的問題。我們要提前設(shè)計好相關(guān)的線路。同時還要開挖線槽、鋪設(shè)線路、調(diào)試等等。最后還要花費很多的人力和財力,但是隨之而來的是維護(hù)的過程中要花費更大的精力。
但是,如果我們采取了無線局域網(wǎng)技術(shù)的話,將會大大改善我們傳統(tǒng)的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況。無線網(wǎng)絡(luò)時代的到來,使得人們擺脫了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)由線束縛空間的時代。這樣人們的網(wǎng)絡(luò)使用就變得更加的自由起來。無線局域網(wǎng)的網(wǎng)樓道樓網(wǎng)橋為難以進(jìn)行實際線路布置的場所提供了很好的技術(shù)支持。也提供了一個高性能的網(wǎng)絡(luò)連接方式。這樣的方式下,不需要租用專門的線路或者是自己專門的進(jìn)行布線。就可以將網(wǎng)絡(luò)的世界擴(kuò)展到以前難以達(dá)到的地區(qū)中去。通過無限橋設(shè)備,相互之間距離很遠(yuǎn)的建筑物中的網(wǎng)絡(luò)甚至可以建設(shè)成為一個單一的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一個無線網(wǎng)橋就可以使得障礙系統(tǒng)互不相干。其可以通過空氣的存在有效的傳播數(shù)據(jù)。但是卻不需要相關(guān)的許可審批,也無所謂正確的走線。所以,這樣的話就非常適合連接多個建筑物內(nèi)部或者是搭建臨時的網(wǎng)絡(luò)等。
對于有限局域網(wǎng)來講,在建設(shè)使用的時候必須要經(jīng)過施工布線作業(yè)。由于有限網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒介主要依靠的是光纜來構(gòu)成有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的,但是在很多的場合下,布線是要受到限制的。這樣的話就使得很多建筑中有線網(wǎng)絡(luò)的使用受到了限制。在現(xiàn)代化的建筑建設(shè)過程中,由于很多方面的原因,開發(fā)商對于很多的樓層在建設(shè)的過程中不能夠詳細(xì)的對其功能進(jìn)行定位。這樣的話就使得部分樓層在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的時候采取的是分配線間預(yù)留端接模塊的方式,或者是在兩側(cè)的墻面上設(shè)置轉(zhuǎn)接點。由于同時布線、改線的工作量是很大的,所以線路就比較容易損壞。在整體的網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點是不能夠移動的。特別是要將相互距離比較遠(yuǎn)的節(jié)點連接在一起的時候,敷設(shè)專用的通信線路的布線工程是很大的,并且其難度也是很大的。這樣的話就對人們正常使用網(wǎng)絡(luò)的需求帶來了很大的影響。同時,在對部分的舊辦公樓以及舊民用住宅進(jìn)行改建的時候,布線的工程往往也是一個很麻煩的問題。敷設(shè)暗線的工程是非常龐大的。但是明線有不能夠保證美觀。所以,在這樣的情況下,無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就正好彌補(bǔ)了這樣的缺點,使得有限網(wǎng)絡(luò)的類似問題得到了解決。
在施工后的維修和保養(yǎng)方面。使用無線局域網(wǎng)絡(luò)使得施工后的維修和保養(yǎng)工作也降低了一定的勞動量,并且管理也變得更加的方便。對于局域網(wǎng)的管理工作來講,其主要的工作就是鋪設(shè)電纜或者是檢查電纜是不是斷線這樣的工作。這樣的工作其實在本質(zhì)上就是一種無聊的重復(fù)工作。一旦出現(xiàn)問題,就不容易在短時間內(nèi)迅速的查清楚斷線的地方。如果在建筑中使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的話,那樣管理員就能夠在同一個子網(wǎng)上的任何地點對所有的網(wǎng)橋進(jìn)行管理。也可以在網(wǎng)絡(luò)中使用Telent進(jìn)行管理。根據(jù)實際信號的強(qiáng)度案報告就可以對天線的放置進(jìn)行維護(hù)。也不會發(fā)生電纜的斷線或者是連接頭等物理的故障問題。
現(xiàn)代化的建筑本身的服務(wù)對象也隨著時代不斷的發(fā)展而不斷的增加。商用和住宅的用戶已經(jīng)逐漸的成為了現(xiàn)代建筑中網(wǎng)絡(luò)使用的主流目標(biāo)群體。所以,對于現(xiàn)代建筑中的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全性的問題也成為了大家都在關(guān)注的問題。無限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在安全性的層面上是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所無法比擬的。在現(xiàn)代建筑中常見的無線局域網(wǎng)絡(luò)為IEEE802.11x系統(tǒng)。而常見的WAP就是IEEE802.11i的一個子集。其本身的核心就是IEEE802.11x以及TKIP。作為新一代的加密技術(shù),TKIP與WEP一樣都是基于RC4加密算法的來的。并且TKIP對于WEP進(jìn)行了一定的改進(jìn)。在現(xiàn)有的WEP的加密引擎中還增加了密匙細(xì)分、消息完整性檢查、具有序列功能的處事響亮分析、密匙生成以及定期的更新功能等的幾種算法?,F(xiàn)在的WEP所支持的是128位的密匙。這樣就能夠提供更好的安全加密服務(wù)。并且在一定的程度上極大的提高了所加密部分的安全強(qiáng)度,保證了用戶本身的信息安全。
無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用的一個重要的原因,還是其本身的經(jīng)濟(jì)性。由于所使用的費用比較低廉,在現(xiàn)代化的建筑中很多都采取了無限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在建設(shè)的過程中,如果使用的是有限網(wǎng)絡(luò),那么一般的情況下安裝的費用是很高的。而且不可能很快的使用。使用樓到樓網(wǎng)橋和樓內(nèi)的節(jié)點,就沒有必要負(fù)擔(dān)昂貴的安裝費用。幾分鐘就可以將遠(yuǎn)程站點與中心站點鏈接在一起。與租用專門的線路相比較的話,這樣的方式在硬件的投入上是十分的低廉的。當(dāng)寬帶技術(shù)根植于數(shù)據(jù)而不是通信的時候,一個無線網(wǎng)橋的費用僅僅相當(dāng)于單獨安裝費用的十幾分之一。并且投資一旦完成的話,就不需要在承擔(dān)什么重復(fù)的費用了。
同時,由于配合企業(yè)及其所在的應(yīng)用環(huán)境不斷的更新發(fā)展的情況,原有的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須配合重新布局。這樣的話就需要重新安裝系統(tǒng)線路。雖然電纜本身的費用花費是不高的。但是請專門的技術(shù)安裝人員來安裝成本就很高了。所以使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是最為經(jīng)濟(jì)的方案。
無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在很大程度上可以不受到布線條件的控制,在應(yīng)用的過程中對有限網(wǎng)絡(luò)有很好的補(bǔ)充,無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中,可以有效的加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的過覆蓋,并且能夠很好的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍?,F(xiàn)階段能夠應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中的無限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有WLAN技術(shù)、無限RFID射頻技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、無限廣域網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)以及移動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在現(xiàn)代化的建筑中,如果僅僅使用的是有限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的話,由于其本身的延伸性和覆蓋性受到布線的范圍影響,就無法對建筑內(nèi)部的所有地區(qū)作為數(shù)據(jù)的覆蓋。如果互補(bǔ)的使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的話,那么就能夠?qū)崿F(xiàn)對其內(nèi)部的全區(qū)域覆蓋。
3.1.1 藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用
藍(lán)牙技術(shù)在只能建筑中能夠提供相對高校的數(shù)據(jù)傳輸和無線控制。其數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾誓軌蜻_(dá)到1Mbps。但是其工作的距離比較近,僅僅在10米左右。這個傳輸?shù)木嚯x其發(fā)射的功率大約在1mw左右。如果將發(fā)射的公路增大到100roW的話,其通信的距離可能達(dá)到100米左右。使用加強(qiáng)型的藍(lán)牙設(shè)備的話,其工作的距離可以有效的拓展到幾十米的距離。使用藍(lán)牙通信的話,其安全性相對來講會比較差。藍(lán)牙使用2.4——2.4835GHZ的工業(yè)、科研和醫(yī)療全球通用的自由頻段。藍(lán)牙的設(shè)備在外部的話不需要使用線路進(jìn)行連接。
藍(lán)牙技術(shù)在近年來大范圍的使用在辦公自動化系統(tǒng)中,其可以支持各個類型的數(shù)據(jù)終端及其語音的終端。比如PC機(jī)、筆記本電腦、傳真機(jī)以及數(shù)碼相機(jī)等都可以使用無線的微波連接成為一個藍(lán)牙微微網(wǎng)。多個微微網(wǎng)之間也可以互相連接,形成一個分布式的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的各個無線終端設(shè)備的通信。在現(xiàn)代建筑中的辦公系統(tǒng)建設(shè)中,越來越多的數(shù)字化設(shè)備加入到辦公的過程中,辦公室之間的距離以及辦公桌之間的有限空間被電線所阻塞。這樣的話藍(lán)牙技術(shù)就為現(xiàn)代化的辦公提供了更大的便捷。
3.1.2 移動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
移動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及其余的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在一起為現(xiàn)代化的建筑共同構(gòu)建了一個相對高校的數(shù)據(jù)和信息多媒體傳輸通道。移動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠完美的支持移動通信系統(tǒng),是現(xiàn)代建筑智能化通信系統(tǒng)的一個重要組成部分。尤其是移動通信本身可以將很多的高端功能使用到通信的過程中,使得現(xiàn)代化的建筑中通信的能力變得更強(qiáng)。
在現(xiàn)階段的移動通信技術(shù)中,比較常用的是GSM網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)。GSM網(wǎng)絡(luò)采取的是電路交換的數(shù)據(jù)傳輸方式。其系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸效率為9.6kbps,基于現(xiàn)有的機(jī)構(gòu),采取報文分組交換的方式,能夠有效的加快數(shù)據(jù)的傳輸。這就是我們所說的GPRS通信技術(shù)。其在理論上能夠滿足170kbps的數(shù)據(jù)傳輸效率。這兩項技術(shù)都能夠支持建筑內(nèi)部的靜態(tài)和動態(tài)通信。
隨著技術(shù)的發(fā)展,新的3G技術(shù)也逐漸的成熟,其可以有效的支持比GPRS更快的傳輸效率。現(xiàn)階段,我國的3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠提供理論上高達(dá)2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸效率。在現(xiàn)代化建筑中,移動無線通信的技術(shù)不僅僅能夠為其內(nèi)部的用戶提供全天候的優(yōu)質(zhì)語音通信支持,還能夠完美的支持多媒體數(shù)據(jù)交換,視頻數(shù)據(jù)傳遞等,這就使得無線通信技術(shù)可以有效的實現(xiàn)建筑內(nèi)部的各個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接。在現(xiàn)代化建筑的內(nèi)部,建立起一個含有了不同網(wǎng)絡(luò)的高效網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。并且其本身所構(gòu)建的無限網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)比起有限的網(wǎng)絡(luò)來講能夠更好的支持視頻監(jiān)控系統(tǒng),并且其本身的成本更低。
3.1.3 衛(wèi)星接入技術(shù)
使用衛(wèi)星通信的技術(shù)也能夠有效的支持現(xiàn)代建筑內(nèi)部的通信。很多小口徑的天線智能化衛(wèi)星地球站等可以為建筑內(nèi)部提供比較高速的數(shù)據(jù)傳播等,同時還能夠融合語音通信、綜合數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳遞乃至移動通信等的業(yè)務(wù)。
現(xiàn)代化的建筑內(nèi)部中不同的網(wǎng)絡(luò)可以有效的通過交換機(jī)、路由器等的技術(shù)設(shè)備來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的相互關(guān)聯(lián),實現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)之間無間隙的連接。這樣就能夠滿足不同的網(wǎng)絡(luò)終端之間的數(shù)據(jù)傳播。實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間相互通信的方式有很多種,在WLAN與GPRS網(wǎng)絡(luò)之間采取我們所說的緊耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互連接等的方式,都可以滿足不同網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接。
具備了相當(dāng)優(yōu)越性的無限局域網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用是十分廣泛的。在近年來的發(fā)展中,WLAN業(yè)務(wù)以及3G業(yè)務(wù)在政府、酒店、工廠、學(xué)校等的不適合大范圍網(wǎng)絡(luò)布線的地區(qū)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
在本公司無線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架過程中,通過局域網(wǎng)的布局我們可以發(fā)現(xiàn)無線局域網(wǎng)在公司的內(nèi)部發(fā)揮了很重要的作用,也帶來了很大的便利(圖1):
圖1 x公司無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖
而對于無線SSID安全規(guī)劃與認(rèn)證來講,由于公司、分公司機(jī)關(guān)外來辦公人員較多,外來人員臨時接入無線網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限控制,以保證公司、分公司內(nèi)部信息的安全。無線接入擬分三種情況進(jìn)行權(quán)限管理(表1):
表1 x公司無線接入權(quán)限表
對接入用戶實施統(tǒng)一認(rèn)證。機(jī)關(guān)員工通過AD域進(jìn)行身份認(rèn)證,臨時來賓通過WEB方式由接待員工申請臨時帳戶接入網(wǎng)絡(luò)。機(jī)關(guān)員工可以訪問公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)資源,外來人員只能訪問互聯(lián)網(wǎng)
現(xiàn)代化的建筑本身是一個多種技術(shù)綜合運用的平臺。其中的無線局域網(wǎng)技術(shù)就是在這個平臺實現(xiàn)的過程中一個非常重要的技術(shù)。無限網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及控制網(wǎng)絡(luò)部分互相聯(lián)系,共同組成了一個開放性的網(wǎng)絡(luò)平臺體系。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中的過程中共同構(gòu)成了多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò),通過相互之間的聯(lián)通,實現(xiàn)了完美的結(jié)合,同時也創(chuàng)造出了和諧安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,營造出了現(xiàn)代化的智能化建筑環(huán)境。
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