SECO智能建筑相关产品的开发与应用

经过12年的发展，德国EnOcean（易能森）公司所倡导的无线无源的理念已逐渐融入到现代智能控制的领域中，并逐步被广大集成控制厂商所接受和认可。相比传统的集成控制、总线制控制和分布式控制的楼宇自控技术来说，无线无源概念的引进，使得智能控制在楼控方面的应用得到了显著的拓展，无线操作的理念有效地解决了错综复杂的线缆布线和电源持续供给这两大方面的技术难题，同时也为建筑业的可持续性发展提供了很好的解决方案。随着绿色智能建筑和智能家居的概念在当今房地产业的推广，该理念也直接或间接地影响着相关产业链条的发展，同时也带动了相关方面的刚性需求。

作为无线无源理念的忠实倡导者，北京赛易科公司（SECO）致力于推动中国现阶段无线无源产品的技术革新与产品进步，秉承绿色、环保、智能化的理念，不断开拓应用市场。目前，围绕智能建筑，主要开展了以下三种无线无源相关产品的开发和应用。

1 结合了EnOcean技术的多元化智能控制系统

图1 SECO智能建筑解决方案（以酒店公寓为例）

上图列举的是目前拥有最广泛客户基础的案例。它涵盖了客房控制、办公自动化、智能家居、历史古建等基本解决方案，与之相应的智能控制系统能为体验者呈现出智能门禁控制、智能调光控制、智能空调控制以及智能终端显示等主流服务，同时针对不同区域结构和户型功能也能为体验者提供便捷的定制化服务，以便满足不同需求和不同装修风格的客户要求。

需要说明的是，在这种多元化智能控制系统中运用了多种设备，它们在其中起到了重要的作用：

无线窗磁传感器（A）：它能够自动感应窗户是否处于被打开或关闭状态，当传感器感知窗户被开启时，发送控制信号随即关闭房间的空调或者采暖系统，从而避免因人为疏忽导致的能源浪费。

无线人体照度传感器（B）：当房间处于占用模式时，可配合吸顶安装的人体传感器，感应探测区域是否有人活动，当传感器感知有人进入被探测区域内，房间随即转入占用、有人模式，这时控制系统允许开启照明、空调系统，并自动打开室内相应的窗帘系统。当人离开活动区域后，传感器在一定时间间隔内感应不到有人活动时，房间随即转入占用、无人模式，此时控制系统自动关闭相应的照明或者空调系统，以便节约能量消耗。

智能温控器（C）：它可以自动感知区域内温度情况，并根据采集的温度数据自动调整空调和暖气的制冷或供热系统的启停。并可智能控制风机盘管空调的送风量大小，真正做到室内温度的智能控制。

EnOcean网关（D）：能够接受EnOcean无线传感器发送的信号，并将其转化为TCP/IP数据信号。当房间处于占用、有人模式时，如果采用分组或集群控制的方式，配合EnOcean智能网关就可以实现房间的整体智能控制，亦可结合iPhone/iPad智能终端进行设备的双向访问和控制。

无线无源开关（E）：当房间处于占用、有人模式时，通过无线无源开关，可以智能控制房间灯具设备的打开、关闭以及电动窗帘的升降或开、闭合控制。同时，它可配合自有的智能调光系统营造出不同灯光场景的应用效果，例如，会议模式、娱乐模式，或阅读模式等灯光场景模式。

无线智能插卡器（F）：它作为整个房间的总置，是具有最高优先级控制权的，可决定整个房间的占有控制。其可以进行房间内部整体供电系统电源的开、断控制。当门卡被插入时，房间随即转入有人占用模式，房间的灯光、空调或窗帘系统的供电回路会被自动接通。当门卡被拔出时，房间即转入无人占用模式，房间的整体电源系统除UPS（应急电源）外，均可自动切断，以此达到节约总体能耗的目的。

不可否认，EnOcean技术诞生的初衷和前期应用主要是围绕智能家居的范畴去努力的，因此其OEM产品或联盟会员产品主要都是围绕这个理念来做研发的。智能家居在欧盟或者北美市场有着旺盛的生命力，这主要得益于最终用户的消费需求，因为以家庭别墅或者公寓为单位的居住环境格外需要对整体能源进行综合管理和智能控制，所以EnOcean产品相对容易受到国外消费者的重视。反观国内市场，其主流的智能控制消费能力仍就集中在大型的办公场所，写字楼，以及别墅区等中、高端的项目中，故产品的研发方向就需要围绕国内市场的特殊性进行调整。正因为市场定位的不同，所以目前生产的全系列产品主要是将中、高端的酒店客房控制和别墅区的改造项目作为主攻的方向。虽说核心的技术都离不开无线传感器、控制器、网关和配套软件，但是其功能定位、外观设计以及模块的扩展功能的设计都是针对上述国内产品的定位方向而开发的，特别是在中、高端酒店的客房控制和别墅区的项目应用中，已经开拓出一个比较全新的领域。

2 上层的软件架构和协议转化模块的开发及应用

SECO的智能网络控制器是一种集研究控制系统体系架构、开发相关应用软件和提供管理服务于一体的终端设备。其技术核心是具有开创性的基于Java的新平台体系架构，同时还综合了最常见的现场总线标准以实现设备或仪表间的无缝连接。

网络控制器可轻松集成驱动系统和设备，无论是制造商、通信标准还是软件，都能集成在一个统一的平台上，并使用标准的网络浏览器，通过Internet或Intranet进行实时的管理和控制。系统集成商若使用程序提供整体解决方案，无需要考虑特殊的协议、产品或是某项技术。制造商可应用此项技术将产品带入网络，不但可以降低开发时间、移植历史数据，还能开发新的产品，并拓展新的客户。目前新平台的Framework的应用主要包括能源管理、建筑自动化、电信、安全自动化、维护维修运行和工厂设备管理等方面。

例如，在体系架构思想的指导下，依托设计思路，开发出楼宇自动化软件（BAS）与Computerized Maintenance Management System (CMMS计算机处理维修管理系统)基础之上的界面，此界面可提供BAS环境、维护客户端/服务器端管理系统软件两者之间的基于WEB的互用性。BAS用于监控HVAC（采暖、通风和空调系统）、照明、能源及其他设备系统。软件平台是基于Java的产品，用于将各种设备和协议整合到一个普通的分布式自动化系统中去。此产品运用了一系列Internet标准，将Lonworks、BACnet、Modbus以及其它特殊供应的协议整合到一个普通的目标模型中去，然后嵌入控制器标准，并支持WEB浏览器标准。

最终，用户将发现，整个控制系统运用了不改变现有的投资控制方式和监测装置，并能把它们与新的标准相融合且作为基础的技术，通过标准的网络浏览器就能够访问和控制所有其它不同的系统，同时，它集成了从不同的系统传递过来的信息，以便更好的支持整体设施的管理，它还能够从多个供应商中指定互通系统和应用程序，从而减少潜在的供应商套牢风险，而多偿付的形式所表现出的高效率，则有助于降低成本，减少运营开支，并带来更大的回报，这些都能使用户从中受益。

作为系统集成的中上层的软件架构，还创造性的把系统快速集成和GUI图形界面的设计引入到EnOcean的智能控制系统中。无线传感器系列产品通过无线网络实现与控制器无线信号的传输与控制，同时亦可采用有线组网的控制方式，这样就节约了投资成本，同时有线方式与无线控制方案并存的设计理念综合考量了现代楼宇控制的诸多特点，能满足不同设计需求客户的具体安装要求。而针对国内用户多采用中央控制、集群控制和监控的特点，对中上层软件架构进行开发就显得尤为重要，这样可以更为方便的集成不同子系统的设备，从而真正做到系统的灵活性和扩展性。

图2 智能控制产品拓扑图

3 能量采集和管理系统

图中所示的就是能量采集和管理系统的简单构成，其中的传感器模块、处理器模块、无线通信模块均需要有足够的电能量以维持整体电路的长时间持续工作，此图中的电源模块依托环境中各种信号源（振动，热能，太阳能，机械能等），将其转换为电能传输到能量存储与管理模块，能量与存储模块可自动调节输入与输出能量的动态平衡，其理念兼顾了快速充、放电和能量持续供给的特点。当传感网络节点需要电能时，能量存储与管理模块将自动调整能量配给，储存的电能传可输到达无线传感器网络节点上的各个元器件终端处，例如模数转换器、处理器、存储器、射频收发器等，从而保证了整个无线网络的能量供给。

根据能量采集技术及其工作原理，结合无线传感器网络节点的应用环境，还可具体的提出无线传感器网络能量采集方案选择原则，这就为高性价比电源方案的选择提供了可靠依据，从而实现了用最低成本的、最高性能的能量采集方式为无线传感器网络提供持续的能量的目的。

如今，人们已经进入了智能时代，上述系统和技术的应用，能够更好的为客户提供高质量的楼宇控制产品和服务，从而满足使用者追求高端智能生活的美好愿望。

图3 无线传感网络的能量采集与使用原理框图

（供稿：北京赛易科信息技术有限公司 高巍）