BACnet標準在我國推廣和應用的思考

摘要：本文分析了BACnet標準成為ISO標準(IS0 16484-5)后在樓宇自控領域中的地位，我國樓宇自控領域推廣和應用BACnet標準的必要性和意義，提出了BACnet標準在我國產業化的基本原則，以供參考和討論。

　　自BACnet標準公布以來，我國就對該標準進行了跟蹤和研究，同時也在工程項目中進行了引進和應用。總體來說，我國對BACnet標準的研究有了階段性的成果，并進入了實用化和產品化的階段。在工程項目應用上也不乏有大型的成功案例。這些為BACnet標準在我國繼續得到良好的推廣和應用奠定了基礎。
　　但是，BACnet標準在我國建筑領域中的應用份額還是相對較小。我國是全球建筑業的超級市場。如何在這個市場中普遍推廣和應用BACnet標準，使我國樓宇自控領域與國際接軌，就是我們面臨的現實和應思考的問題。
　　在經濟全球化的今天，標準是行業發展的指向針和催化劑。因此標準對產業的發展是十分重要的，是牽涉到國家利益和產權的大事，也是保證產業得以健康和持續發展的關鍵。基于標準對行業產生重大影響和作用的共識，本文針對我國樓宇自控的現狀，分析我國大力推廣和應用BACnet標準的必要性，并提出BACnet標準產品化的原則和方法，以供參考和討論。
1 BACnet標準的地位
　　簡單地說，BACnet標準是一種用于樓宇自控領域的現場總線標準。與目前所有的現場總線標準一樣，BACnet標準有其產生的背景和高效率的應用場所。BACnet標準產生于樓宇自控領域，其目的是使所有樓宇自控設備互聯和信息共享，最終實現互動和互操作。從BACnet標準產生的背景來看，BACnet標準在樓宇自控領域具有最高應用效率。但由于各種原因，在樓宇自控領域，也同時存在其他現場總線標準(如LonWorks、CAN等)的大量應用。
　　現場總線技術自20世紀80年代中期問世以來，產生了近200種不同體系結構的標準，其中還不包括未公開的標準。經過幾十年的發展和競爭，只有極少數技術先進的標準存活下來，在各自的應用領域成為佼佼者，并極力向其他應用領域滲透，以增強其生命力。如LonWorks、CAN等現場總線標準就屬于這類技術先進的標準，他們產生的根源雖然不是樓宇自控領域，但在樓宇自控領域找到了“用武之地”。
　　雖然人們希望統一現場總線標準，但由于技術和利益的原因，人們意識到在相當長時間內，不同的應用領域還將存在不同的現場總線標準。這種現象也得到IEC的認可。BACnet標準自產生以來，也經歷了嚴峻的競爭和艱難的發展，但最終憑借其技術的先進性和完全開放的特性，在不到10年的時間內由一個行業學會(ASHRAE)標準迅速成為樓宇自控領域中唯一的ISO標準，這標志著BACnet標準在樓宇自控領域中的領先地位。
　　至今，BACnet標準已在全球得到了廣泛的推廣和應用，全球生產和經營樓宇設備和樓宇自控設備的主要廠商均支持和開發BACnet標準。例如，韓國于1999年將BACnet標準作為國家標準，日本也基本上將BACnet標準作為國家標準。
　　BACnet標準之所以戰勝其他應用在樓宇自控領域的標準，并成為ISO標準，可以歸納為以下三個原因：
　　首先，BACnet標準是一個學會標準，參加制定標準的人員來自世界不同地方樓字自控領域的專家，他們不僅非常熟悉樓宇自控領域的應用，而且有些專家還是制定其他現場總線標準的專家。這就決定了BACnet標準在技術上具有優于其他現場總線標準的能力。其次，BACnet標準開放的特性代表樓宇自控領域的發展方向，符合樓宇設備自控廠商公平競爭和利益的需要。BACnet標準在沒有商業“促銷”的情況下戰勝了其他現場總線標準，進一步說明了BACnet標準不僅技術先進，而且符合樓宇自控的發展規律。
　　再次，BACnet標準具有先進的體系結構。從理論上講，BACnet標準可以與所有的通信網絡進行無縫集成。例如：BACnet／lP標準可以與Internet直接集成，這種集成無需要中間設備或系統，這是目前其他所有現場總線標準所無法比擬的。這也說明BACnet標準符合通信網絡的發展趨勢。
2 ．我國樓宇自控領域的現狀我國是WTO和ISO成員國，也是支持BACnet標準成為ISO標準的國家，但我國樓宇自控的現狀卻與國際準則有些不太協調。一是非ISO標準的應用遠大于BACnet國際標準的應用，二是在工程應用上，即使采用BACnet標準，也基本上是全部引進國外的產品和技術。從發展的角度來看，這兩根“軟肋”嚴重影響和制約著我國樓宇自控領域的發展。針對這種現狀，除市場經濟規律起作用外、還應從以下三個方面來看。
　　第一，我國對BACnet標準及其作用普遍認識不足。現場總線技術發展至今，人們已認識到多種現場總線標準共存的事實，這說明不同的標準具有不同的應用領域。BACnet標準是針對樓宇自控領域制定的，因而最適應于樓宇自控領域。而其他應用于樓宇自控領域的現場總線標準只是其應用領域的擴展，是通過剪裁和修改的方法來“適用于”樓宇自控領域的要求。這種不斷擴展應用領域的現象是由現場總線標準為了“生存”而表現出的特有現象。這就要求我們必須重新認識BACnet標準在樓宇自控領域中的作用，切實加強BACnet標準在我國的培訓和認證工作。我國在這方畫的工作應向日本和韓國看齊。
　　第二，我國是現場總線標準競爭的最后一塊“凈土”。現場總線標準一旦誕生，由于利益驅動，就會迅速地擴展其應用領域，并“瘋狂”地搶占市場。在我國，一方面由于技術的原因，總線標準基本上來源于國外，另一方面，我國樓字自控領域還不規范。這就造成了多種總線標準“搶灘”我國樓宇自控領域的局面，形成了“魚目混珠”的市場。面對這種情況，我們一方面要抓緊機遇，迎頭趕上，另一方面則要根據國際準則，規范樓宇自控市場。
　　第三，我國至今還沒有真正意義上的BACnet標準國產化產品。雖然我國對BACnet標準進行了跟蹤和研究，但還沒有將其產品化。這種現象嚴重影響了BACnet標準在我國的推廣和應用。我國有關部門雖然早已認識到了BACnet標準的重要作用，但我國企業要么沒有認識到BACnet標準的作用，要么由于研發力量的原因遲遲不能開發出實用化產品。要改變這種狀況，就必須加大研究開發的力度，開發出具有自主知識產權的產品。
　　值得說明的是，我國目前有許多從事樓宇自控的廠商，也有許多開發的樓宇自控產品。但這些產品不外乎可以分為兩類。第一類是采用專利技術進行的二次開發產品。這類產品以LonWorks技術為核心的居多。第二類是沒有采用任何標準的“封閉型”產品。這類產品通常以局域網標準為通信平臺，應用層則是視為“技術秘密”的專有“標準”。一般來說，這兩類產品均沒有自己的核心技術，只可應用于國內市場。這種現象與我國國產手機生產市場相似，一類是引進和購買國外的技術和設備進行組裝，只用于滿足國內市場。一類是按國際標準開發核心技術進行本地化生產，既開拓國內市場，又進軍國際市場。我國早已是WTO成員國，我國樓宇自控企業要參與國際競爭，就必須按國際標準開發產品，提高核心競爭力。
3． 推廣和應用BACnet標準的必要性
　　我國是一個超級建筑業市場，智能樓宇產品潛力巨大。未來幾年內，我國“奧運”場館和“世博會”設施的建設均會對智能樓宇產品產生巨大的需求。只有開發出符合國際標準的產品，才可能在我國智能樓宇市場中有所作為。另外，在國內率先開發出符合BACnet標準的產品是提升企業核心競爭力的根本，也是我國企業走向世界，并參與國際競爭的基礎。同時，基于開放性國際標準開發的產品具有自主產權，也符合相關的國際認證體系，這也為我國企業走向世界掃清了各種非關稅壁壘。
　　要發展我國樓宇自控產品，就必須與國標規則接軌，消除影響我國參與國際競爭中的各種障礙。我國企業只有在“標準化工作”和“質量認證”方面做出出色工作，才能在經濟全球化的市場中進行公平的國際競爭。這就需要我國企業一方面要提高自身管理水平、加強國際質量認證工作，另一方面還必須采用開放性的國際標準，立足我國的國情，依托我國的科技力量，大力開發具有“自主知識產權”的樓宇自控產品。
　　BACnet標準成為ISO標準，必將在全球范圍內得到推廣和應用，這是大勢所趨，也必將在全球范圍內形成一個規模巨大的產業和市場。由于BACnet標準在北美和歐洲得到了廣泛和成功的應用，預言近幾年內亞太地區將是BACnet標準產品需求增長最快的地區。因此，在我國大力開發BACnet標準產品是完全必要的，也是可行的。
4．推廣和應用的關鍵
　　在我國推廣和應用BACnet標準，既可以使我國樓宇自控與國際標準接軌，又可以提升我國樓宇自控領域的應用水平，推進我國樓宇自控產業向自主產權化發展。但如何在我國更好推廣和應用BACnet標準呢?除重視BACnet標準，繼續引進國外產品和技術外，我國必須開發具有自主知識產權的BACnet標準產品。這是我國推廣和應用BACnet標準的關鍵。
　　根據我國樓宇自控市場的現狀，在我國開發BACnet標準的工作可以分為如下兩個方面。
　　一是在我國國產樓字自控產品的基礎上開發BACnet標準接口。我國有許多國產樓宇自控產品，如門禁系統、抄表系統等。但這些產品或系統大多數是封閉式開發的，不同廠商的產品基本上不能互聯，也基本上不能與樓宇自控主系統(MasterSystem)集成。這種情況在實際工程中屢見不鮮。如果在原有產品的基礎上開發BACnet標準接口，則不僅可以擴展原產品的應用，而且還可以很好地解決上述互聯和集成的問題。
　　二是按BACnet標準開發新產品。國內有人認為BACnet標準只適應系統級的集成，不適應現場級的應用。其實，在BACnet標準定義的標準化產品中，不僅有系統級的標準設備，如“BACnet工作站(B-OWS)”，而且更多的是現場級設備，如“BACnet智能傳感器(D-SS)”、“BACnet智能執行器(B-SA)”以及各種功能的控制器等均為現場級的設備。可以說，BACnet標準具有極好的伸縮性，既適用于大系統，又完全可以用于小系統。
　　我國要開發BACnet標準產品，并參與國際市場競爭，就應基于如下三個基本原則。這三個原則應是我國在BACnet標準產品化的基本出發點。
(1)產品必須具有自主知識產權。
　　開發具有自主知識產權的BACnet標準產品，既可以使我國建筑智能化領域的發展與國際標準接軌，提高我國建筑智能化水平，也可以滿足我國樓宇自控超級市場的需求，更可以使我國樓宇自控產品直接進入國際市場，參與國際競爭，提高我國企業的核心競爭能力。
(2)產品系列齊全，滿足完整應用。
　　要使開發的產品直接進入應用，其產品系列就必須較為齊全。反之，如果沒有一個滿足完整應用的系列產品，就會使開發工作極大地失去意義，在工程項目推廣和應用上就會受到極大的限制。BACnet標準雖然是一個開放性國際標準，但其底層仍包含具有專利(proprietary)產權的可選標準，如LonTalk標準和ARCnet標準。這就要求在BACnet標準體系中正確做出取舍，既要開發滿足完整應用的系列產品，又要使開發的產品具有自主知識產權。圖1就是一種既具有自主產權，又可以完全滿足推廣和應用的開發方案。該方案靈活，既可以組成較小規模的應用，也可以構成大規模的應用，掛接設備數從理論上講可以達到232。

　　樓宇自控網絡由2種網絡構成：以太網構成主干網絡(BackboneNetwork)：MS／TP構成現場網絡。產品系列分為4類(每類可以有多個型號)：BACnet2工作站(支持ISO 8802-3或TCP／IP)；直接數字控制器DDC(支持ISO 8802-3或MS／TP)，BACnet路由器(支持ISO8802-3和MS／TP)：MS／TP中繼器。
(3)產品具有先進性和適度超前性，并可持續發展和升級。
　　這條原則是保證開發產品具有競爭力的根本。要使產品具有先進性，并可持續發展和升級，就必須對BACnet標準有全面的理解和深入的研究，同時也必須熟悉樓宇設備的運作及其工程項目的特點，更需要對開發產品的硬件和軟件結構有超前的設計和預見，采用先進的設計思想和開發工具。
5．結論
　　BACnet標準作為樓宇自控領域中惟一的開放性國際標準，我國樓宇自控領域與國際接軌和趕上國際先進水平的機遇。要使BACnet標準在我國得到更好的推廣和應用，我們務必做到：
　　(1)重視BACnet標準的作用，大力開展BACnet標準的研究、教育和培訓工作。
　　(2)與國際接軌，積極參與國際競爭，大力開發具有自主知識產權的BACnet標準產品。