時間：2023-03-20 16:23:59
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【論文摘要】：智能家居是未來家庭生活的發展趨勢，闡述了智能家居的基本概念，說明了智能家居中的總線技術的特點和意義，比較了幾種主要的總線技術，指出了項目研究的重點。
智能家居是現代社會最熱門的話題之一，它的目標是通過網絡等信息通信技術手段實現對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的設定工作運行，而不論距離的遠近。智能化與遠程控制是智能家居的兩大特點。目前，已經有越來越多的機構和個人開始了對智能家居的研究。
1.智能家居的概念
智能家居（SmartHome）是以家為平臺，兼備建筑、自動化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的家居環境。家居智能化技術起源于美國，最具代表性的是X-10技術，通過X-10通信協議，網絡系統中的各個設備便可實現資源的共享。因其布線簡單、功能靈活，擴展容易而被人們廣泛接受和應用。至今，X-10技術產品的銷售已超過兩億個，僅在美國一個國家，便有超過600萬個家庭在使用。自動化的智能家居不再是一幢被動的建筑，相反，成了幫助主人盡量利用時間的工具，使家庭更為舒適、安全、高效和節能。
隨著網絡技術的發展，特別是無線網絡的發展，網絡化智能家居系統可提供遙控、家電（空調，熱水器等）控制、照明控制、室內外遙控、窗簾自控、防盜報警、電話遠程控制、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段，使生活更加舒適、便利和安全。
2.智能家居中的總線技術
要實現家居的智能化，就必須實現家居的網絡化，使家居內的大部分電器設備能夠通過一定的方式連入網絡，從而實現這些設備的遠程控制和自動控制。家居電器的上網實質是網絡最后接入的1公里之內的問題，此類問題要求網絡可靠性高、信心量少，多個設備之間的互操作性強。就智能家居而言，如何把結構和性能不一的電器設備接入網絡，如何能夠實現這些設備的相互通信是在構建智能家居時主要考慮的問題，所以說，智能家居的關鍵技術其實就是網關技術和總線技術。文章主要討論的是其中的總線技術。
總線技術在智能家居行業當中，目前可以算是應用最為廣泛的一種技術手段。在總線技術下生成的智能家居系統，最大的特點是具有可擴展性，工程安裝也不是很復雜。由于科學技術的不斷發展，新生成許多總線協議下的智能家居系統的價格也不是很高，目前市場的銷售情況也很不錯。
智能家居中的現場總線控制系統通過系統總線來實現家居燈光、電器及報警系統的聯網以及信號傳輸，采用分散型現場控制技術，控制網絡內各功能模塊只需要就近接入總線即可，布線比較方便。一般來說，現場總線類產品都支持任意拓撲結構的布線方式，即支持星型與環狀結構走線方式。燈光回路、插座回路等強電的布線與傳統的布線方式完全一致。"一燈多控"，在家庭應用比較普遍，以往一般采用"雙聯"、"四聯"開關來實現，走線復雜而且布線成本高。若通過總線方式控制，則完全不需要增加額外布線。是一種全分布式智能控制網絡技術，其產品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。典型的總線技術采用雙絞線總線結構，各網絡節點可以從總線上獲得供電（24V/DC），亦通過同一總線實現節點間無極性、無拓撲邏輯限制的互連和通信，最高的信號傳輸速率和系統容量則分別為10KBPS和4G，完全能夠滿足現代智能家居的需要。
3.主要的總線技術比較
目前，國際上家庭總線的標準主要有以下幾種：前述的X-10，日本的家庭總線(HomeBus)，歐洲標準安裝總線(EIB)和BatiBus，美國Echelon公司的LonWorks，HP公司的IRDACONTRAL等。其中，最受業界關注，應用最廣的是X-10、LonWorks和消費總線（CEBus）這三種。
3.1X-10技術
X-10技術是世界上最早出現的，也是最簡單的智能家庭網絡系統，它的出現標志著家居智能化技術的成熟。在智能家居20多年發展過程中，X-10技術得到了極大的應用。它在美國的發展已經25年的歷史了，到目前為止美國的X-10用戶已經達到1000萬以上，X-10控制規格已成為當今美國家庭自動化控制規格的主要領導者。歐洲版的X-10發展也相當迅速并得到普及，漸漸的，這一技術開始進入亞洲。可以說，X-10是二十世紀最具代表性的家庭智能自動化產品。
X-10采用電力線作為其網絡通信介質，系統中的各個設備直接掛在電力線上就可以相互通信，X-10技術基于X-10協議，由發射器發出X-10控制信號，通過現有電力線網轉輸X-10信號到接收器，然后由接收器再對各燈具、用電器等用電設備進行控制。
但X-10采用的是電力線通信方式，容易受到干擾，系統的抗干擾性能比較差，且尋址空間小，對模擬量支持不夠，只能提供非常有限的功能。如果只要求這些有限功能，使用X-10可能是很合算的，但在需求日益豐富的今天，X-10有逐漸被取代的趨勢。
3.2LonWorks
LonWorks是美國Echelon公司于1991年推出的，LonWorks技術為設計、創建、安裝和維護設備網絡方面的許多問題提供解決方案：網絡的大小可以是兩個到32385個設備，并且可以適用于任何場合。LonWorks提供從收發器到協議到軟件API的一個完整的、端到端的控制網絡解決方案。
LonWorks網絡中設備的通信是采用一種稱為LonTalk的網絡標準語言實現的。LonTalk協議由各種允許網絡上不同設備彼此間智能通信的底層協議組成。LonTalk協議提供一整套通信服務，這使得設備中的應用程序能夠在網絡上同其他設備發送和接收報文而無需知道網絡的拓撲結構或者網絡的名稱、地址，或其他設備的功能。LonWorks協議能夠有選擇地提供端到端的報文確認、報文證實和優先級發送，以提供規定受限制的事務處理次數。對網絡管理服務的支持使得遠程網絡管理工具能夠通過網絡和其他設備相互作用，這包括網絡地址和參數的重新配置、下載應用程序、報告網絡問題和啟動/停止/復位設備的應用程序。LonWorks可以在任何物理媒介上通信，這包括電力線，雙絞線，無線（RF），紅外（IR），同軸電纜和光纖。
LonWorks也有其弱點，主要是價格太高，光電開關的體積太大，對此，Echelon公司開發了一個智能型收發器－－PL3120芯片組，其中整合了Echelon公司的PLT－22電力線實體層和8位的Neuron芯片核心，這使得LonWorks被越來越多的高級建筑所采用。
3.3CEBus
消費總線（CEBus）起源于1984年美國電氣工業協會的消費電器小組制定的家電互聯的規范，1992年，它被正式命名為CEBus規范(EIA600)。消費總線出現后，迅速得到IBM、HONEYWELL、MICROSOFT、INTEL-LON、DEMOSYS、LUCENT、PHILIPS、SIEMEMTS等國際著名公司的支持，在智能住宅和住宅自動化領域具有舉足輕重的影響。
消費電子總線網絡拓撲結構可以是總線型、星型、樹型或混合型。總線中的每個節點的地位是平等的，不需要一個主控設備。對于多節點競爭訪問網絡資源的解決方法是采用沖突檢測和沖突解決，網絡中各節點的控制關系通過綁定來實現，從而使整個家庭中的電器系統能成為一個智能的整體。
參照ISO的網絡協議建議書，消費電子總線可劃分為物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層。CEBus在應用層定義了一種面向對象的、嚴格的設備描述語言CAL（CommonApplicationLanguage），簡稱公共應用語言，其內容涵蓋了家庭中可能擁有的家電。公共應用語言采用了面向對象的方法，把任意一個家電設備按照功能分解成幾個預定義的對象模型。在面向對象的編程語言中，一個對象由數據和操作這些數據的函數組成。在消費總線中，這些對象也由數據（稱為實例變量）和操作（稱為方法）組成，不同的設備可以采用相同的對象，用相同的方法操作，但是控制結果隨設備的不同而有不同的意義。
CEBus以其簡便的協議、日臻完善的技術正日益成為消費電子設備互操作的企業標準，CEBus通訊的低層功能已實現了芯片化，所以接入設備比較便宜。目前，市場上此類芯片有LM1893、ST7536、SSC-P485、CEWay-Ⅲ等。隨著載波通訊技術的進一步成熟，CEBus將在儀器儀表、家庭自動化、智能樓宇建設、智能小區建設以及工業廠區建設中得到更為廣泛的應用。但由于CEBus接口技術比較復雜，價錢非常昂貴，因此CEBus在中國的應用也不多見。
4.小結
隨著信息技術的高速發展，智能家居技術越來越受到人們的關注，是現代網絡技術研究的重點之一，而利用總線技術來實現智能家居又是智能家居技術發展的重要方向。文章中介紹的幾種主流總線技術都有各自的特點，就本項目而言，LonWorks網絡是一個不錯的選擇，是我們以后研究的重點方向之一。
參考文獻
關鍵詞：加德納；多元智能；個性培養；啟示
一、多元智能理論及其所蘊涵的個性培養的理念
（一）多元智能理論的基本內涵
美國著名心理學家加德納針對傳統的智能一元化理論，于20世紀80年代提出了多元智能理論。加德納認為，人是具有多種智能的，個體的智能不是以整合的方式而是以相對獨立的方式存在的。在他看來，傳統的智能理論過于強調個體的語言和數理邏輯能力，而忽視了個體運用知識解決實際問題的能力，用傳統的智能理論無法說明現實生活中智能的多元性和創造性，因此，他在批判性地繼承傳統智能理論的基礎上，對智能的概念作了全新的界定，即智能是在某種社會和文化環境的價值標準下，個體用以解決自己遇到的真正難題或生產及創造出有效產品所需要的能力。在此基礎上，加德納提出了自己對智能結構的認識。他認為人的智能是多元的，每個人智能的類型和特點雖然各不相同，但至少具有九種智能，即言語—語言智能、數理—邏輯智能、視覺—空間關系智能、音樂—節奏智能、身體智能、人際交往智能、自我反省智能、自然觀察者智能和存在智能，每個人都是以各自獨立的方式把自己的各種智能組合在一起，形成與他人相區別的智能組合。
(二)多元智能理論所蘊涵的個性培養的理念
1.尊重差異、各盡其能的學生觀
多元智能理論所倡導的學生觀是一種積極、樂觀、平等的學生觀。加德納認為，人與人之間的差別，主要在于人與人所具有的不同的智能組合。雖然每個人都同時擁有相對獨立的九種智能，具有完整的智能結構，但由于受遺傳、環境、教育和個體努力程度等因素的影響和制約，不同的人便形成了不同的優勢智能和弱勢智能的組合。每個學生都有自己的優勢智能領域，有自己的學習類型和方法，學校里不存在差生，全體學生都是具有自己的智能特點、學習類型和發展方向的可造就人才。因此，加德納反對忽視這些差異，反對要所有的學生用同樣的方法學習同樣的內容，主張在尊重了解學生智能的差異性和特殊性的基礎上，使教育適應學生，以最大程度的個別化教育來進行教育，從而使學生的智能強項得到加強，弱項得到禰補，獲得個人的最優化的發展。
2.個性化的課程觀
多元智能理論認為人的智能具有可開發性。既然每個人都在不同程度上同時擁有九種類型的智能，因此，每個學生學習的課程應該根據各自的智能差異而有所不同。加德納是通過采用項目學習來作為實施個性化課程的主要途徑。他認為，項目學習可以擺脫過去言語—語言智能、數理—邏輯智能所強調的以測驗為本的學習傾向，促使學校和教師去發現和開發每個學生的智能強項，從而為實施體現個性化教育的教育提供了可操作的方法。該課程的實施項目包括：在小學階段實施重點學習項目，每天學生除了上讀、寫、算等學校主課外，還要參加計算機、音樂和體育等活動，“每天都要激發每一名學生的多元智能”；初中階段結合斯騰伯格的智能三元論開展學校實用智能項目，將學業智能與人際關系智能和自我認識智能結合，促使學生校內校外表現出色，獲得成功；高中階段實行藝術推進，促使藝術教育的有效實施。
3.多樣化的教學觀
多元智能理論所倡導的教學觀是一種“對癥下藥”的因材施教觀。加德納認為，不同的智能領域都有自己獨特的發展過程，并使用不同的符號系統。在教學中，他特別關注學生智能特征的差異性對教學的意義，提出了“為多元智能而教與學”、“以多元智能來進行教與學”的主張，強調根據每個學生不同的智能特點、學習類型和發展方向創設與學生相匹配的教學策略，“對癥下藥”地來進行，從而體現個性化教育。否則，向不同的學生用同樣的方法來教授相同的內容只會扼殺學生的個性和潛能。同樣的一門課程，可以根據學生的不同的智能結構，采用適合學生所擅長的智能優勢的方式來教學。如數學課程既可以采用數理邏輯方式來教學，也可以采用語言和空間等方式來教學。
4.多元化情境化的評價觀
多元智能理論認為，傳統的以測驗為本的評價只片面關注言語一語言智能和數理一邏輯智能，忽視了對其他同等重要的各項智能的評價，從而產生出大量的失敗者和少量的成功者。在加德納看來，既然學生的智能類型多種多樣，他們的各項智能發展水平也存在著較大的差異，他們在學習中的具體需求也不盡相同。因此，教師在教學中就不能用單一的標準(如用傳統的智能測驗的標準)衡量所有的學生，而應當對不同的學生提出有差別的評價標準，并在多種不同的實際生活和學習情境下來進行，從而真正體現評價方式的多元化和情境性。只有這樣，他認為才能促使教師在教學中更加關注學生的個性差異和成長的軌跡，使教學過程成為促進學生個性全面和諧發展的過程。
二、多元智能理論對個性培養的啟示
(一)尊重學生個體的智能差異，發展學生潛在的智能
多元智能理論以全新的視角闡釋了智能在學生個體身上的存在的方式和發展潛能，超越了以往只關注言語—語言智能和數理—邏輯智能而忽視其它智能發展的做法。它提醒我們不能忽視學生的智能差異，也不能假設每個學生都擁有相同的潛在智能。“不僅要認識到學生的差異，而且要尊重學生的差異。差異不僅是教育的基礎，也是學生發展的前提，應視為一種財富而珍惜開發，使每個學生在原有的基礎上都得到完全自由的發展”。因此，教師要清楚認識地到學生個體的智能差異和在不同領域中認知發展的不同步性，尋找發現學生的智能強項和優勢領域，開發學生的潛能，為學生創造多種多樣的展示各種智能的情境，給每個人以多樣化的選擇，使其揚長避短，從而激發每個人潛在的智能，充分發展每個人的個性。無論何時，教師都應該樹立這樣一種信念：每個學生都具有在某一方面或幾方面的發展潛力，只要為他們提供合適的教育，每個學生都能成為社會所需要的不同類型的人才。
(二)構建適應學生個性發展的課程體系
學校的傳統課程，側重于發展學生的言語—語言智能和數理—邏輯智能，課程設置單一、封閉和滯后。通過這種課程培養出來的學生，不僅片面發展，而且沒有個性和創造性，欠缺實踐能力。而多元智能理論關照下的課程，基于每一個學生的智能都有自己的特點和獨特的表現方式，每一個學生都有自己的智能強項和弱項的認識，則要求教育教學圍繞九種智能展開，通過發揮不同智能活動的作用來提高教育教學的效果。學生個體智能的多樣性，要求學校必須有與之相適應的多樣化課程，以使每個學生學習的課程能根據各自的智能差異而有所不同。因此，學校在完成國家規定的統一課程，使學生普遍達到某種基本要求的同時，應根據學生的需要，大力開發校本課程和地方課程，建立和完善以發展學生個性、培養學生的創新能力為目標，以必修課程與選修課程、學科課程與活動課程、顯性課程與隱性課程并舉的課程體系。同時，開展豐富多彩的課外活動，并力求有創意、有特色，使整個課程計劃和內容具有均衡性、創造性、靈活性與多樣性，從而促進學生個性的發展。
(三)注重個性化教學，突出學生個性發展的主體地位
傳統的教學以相同的方式對待每一個學生，學生以相同的方式學習不相同的學科，最后以統一的標準化測試甄別學生。這種一元化的教育看似公平，實則漠視學生的個別差異。多元智能理論提示我們，既然每個學生都擁有不同程度的多種智能，并且都有一種或數種優勢智能，那么教學的開展就應該考慮學生的智能強項而不是忽視或否定這些強項，以適應學生的學習風格。多元智能的這種個性化教學設想便是依據各種智能的特點，提出適應性的教學方式，強調學校教育應當為每一個學生提供發現、展示和強化優勢智能的平臺。教師的職責就在于了解每一個學生的學習風格，發現他們的智能特長，從而確定最有利于他們學習的教學方法，力求給更多學生以機會，讓每個學生的主體性都得到充分的發揮，使他們都能在積極參與的教學活動中有所進步和提高。同時，教師要鼓勵和幫助學生將自己優勢智能領域的特點遷移到弱勢智能領域中去，從而使自己的弱勢領域的智能也得到最大限度的發展。
(四)建立多元化情境化的評價體系
傳統的學校教育，單純依靠用紙筆的考試來考察教學效果，其評價只注重學業智能，特別是言語—語言智能和數理—邏輯智能兩種，對其他智能，如人際交往智能、自我反省智能等均有所忽略。即使是對學業智能的評價，也忽略了知識、理解、技能的情意基礎——動機與態度。這種評價方式是靜態的一次性操作，不利于將評價和教學過程結合起來。多元智能理論強調培養學生的創新能力和實踐能力，這些能力超越了傳統教學評價的范圍。因此，我們建立的評價體系應該超越過去靜態的傳統評價標準，用動態、情境和社會化的評價體系衡量教育教學質量。要改變以言語—語言智能和數理—邏輯智能唱主角的單一的評價方式，評價內容要涵蓋各個智能領域，并在多種不同的實際生活和學習情境下進行，確實考察學生解決問題的能力和創造出精神產品及物質產品的能力，即創新能力和實踐能力。教師應該更加關注學生的個性差異，從多方面觀察、評估和鑒定每一個學生的智能強項和弱項，并把這些資料作為培養學生的出發點，以此為依據選擇和設計適宜的教學內容和教學方法，使評價成為促進每一個學生智能發展的有效手段。
參考文獻：
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［2］特古斯．多元智力理論的內涵及其教育價值［J］．內蒙古師范大學學報：教育科學版，2004(9)．
關鍵詞：地下建筑照明智能照明控制系統
與地面建筑相比，地下建筑最大的特點是沒有天然采光，主要依賴人工照明措施，因此，地下建筑的照明使用時間長、照度和可靠性要求高，潮濕對燈具及線路影響較大。長期以來，地下建筑的照明設計沿用地面建筑的設計標準，照明效能一直沒有得到很好的利用，工作人員長期在這種環境中工作，不但使工作效率下降，而且會出現視覺疲勞、頭昏、神經衰弱等癥狀，嚴重影響了地下建筑戰略功能和經濟效能的發揮，因此，必須對地下建筑的照明效能做具體深入的研究。
傳統的建筑自控系統一般只包括計算機網絡、設備監控、火災自動報警、安全防范等子系統，智能照明系統的發展相對滯后。隨著科技的進步和社會的發展，對照明系統的節能和科學管理提出了越來越高的要求。尤其是地下建筑照明能耗占電力能耗的比重大，照明的地位越來越重要。在我國，照明能耗約占電力能耗的10~12％，而地下建筑照明能耗所占的比例更高，根據筆者統計，約占35％左右。因此，在地下建筑中，應把智能照明作為智能化系統重要的組成部分來考慮，合理選用光源、燈具及性能優越的照明控制系統，提高照明質量和節能效果。
1地下建筑照明效能探討
照明可以人為地創造良好的光照條件，使人眼既無困難又無損傷、舒適而高效地識別所觀察的對象，從事相應的活動，并保證身心健康，提高勞動生產率，提高產品質量，減少各種事故。采用不同形式、不同大小的燈具，利用光照的方向性和層次性等特點還可以渲染建筑的功能，烘托環境的氣氛。
1.1做好深入細致的效能研究，為照明設計提供科學
的依據
照明質量的評價是一個十分復雜、涉及諸多因素的問題。長期以來，照明設計一直是以照明的照亮度、均勻度、立體感、眩光、顯色性指數和物體的顏色參數等物理量為標準進行設計和評價照明效果。隨著時代的發展和科技的進步，照明設計不僅在數量指標方面應達到標準的要求，更要綜合考慮人的視覺特性、舒適感、建筑照明藝術和節能等因素。不同亮度和色彩對人具有不同的視覺感受，不同人、不同時間、不同場所，甚至人的不同情緒都會反映出對亮暗和色彩的不同感受，照明設計要體現人和環境相互關系，營造一個舒適、明亮并富有藝術魅力的照明環境。
到目前為止，地下建筑照明效能的研究近乎于空白，缺乏科學合理的照度標準和以人為本的環境模式，再加上設計人員的水平、經驗參差不齊，使得照明效能的實現得不到保證，甚至會因為設計和運用不當，產生光污染，如眩光、頻閃、顯色失真，產生一些人們不需要的熱量、紅外線和紫外線等。
時代的發展要求我們開拓創新，與時俱進。如果因循守舊，照搬照抄前人的成果，或只做表面上的修修補補，那樣我們的認識水平永遠都停留在當前的高度上，裹足不前。從事照明研究和設計的人員要到工程實踐中去，實際調查地下建筑的性質、規模、特點和要求，認真聽取用戶的感受和建議，切身體驗照明效能的實現，通過大量的試驗，得出不同地下建筑、不同功能單元及同一地點不同時間、不同人流量時的照度標準和環境模式。總之，提高認識的高度，把握以人為本的理念，在設計中兼顧科學性和藝術性，體現人和環境的相互關系，使工作人員樂于身臨其境并自覺維護，而環境有利于保護人的身心健康和提高工作效率。
1．2充分利用新產品、新技術，改善地下建筑的環境
改善地下建筑工作環境，提高照明效能可以采用以下措施，一是通過新型采光方法和材料有效地利用天然光；二是在人工照明中選用高品質的照明光源；三是對各類燈具進行無級連續調光和緩和的場景切換控制。
1．2．1通過新型采光方法和材料有效地利用天然光
利用天然光的常見方法有：
(1)導光管法
用導光管將太陽集光器收集的光線傳送到室內需要采光的地方，如中國建筑科學院的地下建筑天然采光研究成果，就是用此法解決天然采光問題。
(2)棱鏡組多次反射法
用一組傳光棱鏡將集光器收集的太陽光傳送到需要采光的部位。澳大利亞用這種方法把光送到房間10m進深的部位進行照明；英國用這種方法解決了地下建筑和無窗建筑的采光。
1．2．2選用高品質的照明光源
傳統的地下建筑中，普遍采用白熾燈和熒光燈作為照明光源，高強度氣體放電燈也有使用。
通過幾代科技人員不懈的努力，白熾燈的光效和壽命得到大幅度的提高，而價格卻下降了10倍，使其在室內照明中獲得廣泛的應用。1959年，人們又發明了鹵鎢循環原理的石英白熾燈，它體積小，光效維持率達到95％以上，經過不斷改進，鹵鎢燈的結構逐步小型化，壽命和發光效率比普通白熾燈有較大提高。
20世紀40年代，由于節能的需要，出現了熒光燈。80年代以來，緊湊型熒光燈完成了系列化、電子化、一體化和大功率化的進展，通過進一步應用電子鎮流器和三基色熒光粉，節能效果更加理想，顯色指數顯著提高，成為室內照明中取代白熾燈最有潛在價值的光源。熒光燈家族中還先后出現了超細管徑冷陰極熒光燈、無極熒光燈和無汞平面熒光燈，這些燈具在光效、光亮度、壽命、啟動甚至環保等方面各有千秋，已經被用于地下建筑照明。
在地下建筑大面積照明中，經常用到節能型的高強度氣體放電燈。高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈都屬于這類光源。特別值得注意的是使用陶瓷材料作內管的陶瓷金屬鹵化物燈，光效更高，光色更好，更穩定，而且體積小、亮度高，便于做投影光源。
近來又出現了比傳統光源更先進的新型光源，其中最典型的是半導體發光二極管。他具有高亮度、低功耗、響應快、壽命長等傳統光源無法比及的特性，被公認為21世紀最有前途的光源。
創新是沒有止境的，我們既要熟悉早期研制的、已獲得廣泛應用的傳統光源，更要密切關注傳統光源的改進、發展及不斷涌現的新光源。在設計施工中，根據地下建筑的性質、規模、特點和要求，綜合比較各種光源的技術和經濟指標，選用高效節能的光源，采用高品質的綠色照明燈具，優化照明配電系統，最大限度發揮照明的效能，使用戶更加滿意。
1．2．3對各類燈具進行無級連續調光和緩和的場景切換控制
傳統的照明都是在需要時打開，不需要時關閉，工作模式和控制方法比較死板，照度和場景很難改變，用戶即使不滿意，也無能為力，如果進行改造，將造成重復性投資。隨著信息時代的來臨，智能照明系統應運而生，它完備的控制功能和預置的多種可切換場景可以滿足用戶不同的需求。
開關和調光是智能照明控制系統的兩種控制方式，控制系統通過合理管理可根據不同時間段或人們的不同需要自動調節照度，改善工作環境，同時節約能源，降低運行費用。
某些重要區域通過調光方式和場景(由各照明回路不同的亮暗搭配組成的某種燈光效果)設置功能產生各種燈光效果，營造不同的燈光環境，給人以舒適完美的視覺享受。用戶能在降低運行費用中得到經濟回報，在短期內回收前期設備投資。
2地下建筑智能照明控制系統探討
2．1智能照明控制系統應具備的功能
智能照明控制包括：集中控制、現場控制、遙控、時間控制、電話控制、可視化軟件控制、場景設置、燈光軟啟動、調光、亮度記憶等。筆者認為，地下建筑應考慮設置以下功能。
2．1．1集中控制
與地面建筑相比，大多數地下建筑軸線長，各功能單元分布較為分散，都在現場進行照明的控制、巡檢很困難。設置集中控制以后，問題將迎刃而解。
在中央控制室設一臺智能照明中央監控計算機，在該計算機上用圖形模擬顯示照明設備平面布置圖，在圖上以形象直觀的方式實時動態地顯示各區域的照明設備使用狀況。操作人員可通過界面監視整個智能照明系統的運行狀態，根據需要用鼠標點擊圖形來進行控制。中央監控計算機具有歷史數據存儲能力，能實時提供智能照明系統的資料，并生成和打印各種報表，為設備維護提供依據。
系統采用專用的編程軟件，操作人員可對系統進行程序修改或編程。
通過手持式編程器插入網絡上的編程接口，就可修改照明工作狀態的參數。
2．1．2現場控制
在一些人員經常工作的地方(如會議室、控制室、主要通道、重要辦公場所)設置智能開關代替普通的機械式開關，中央監控計算機不工作時也可在現場控制燈光。它由230V的交流電源直接供電，按動開關上的按鈕，可作為一個普通的開關使用；同時，有一個內置的接收器可以接收遙控器或無線探頭發出的信號，使用遙控器可以對電子開關進行控制。
現場智能開關可設定密碼保護功能，避免無關人員操作。
2．1．3多種控制功能
中央監控計算機和現場智能開關均可實現多種控制功能，包括全開全關，無級連續調光、緩和場景切換等。全開全關功能可確保人員離開地下建筑時，那些受智能系統控制的燈具停止工作。在工作時經常需要多種環境模式的場所，如在人防、國防工程的會議室、作戰指揮室設置緩和的場景切換控制，使用時只需選擇相應的場景按鍵，會自動按設定好的方式打開相應區域的照明回路，實現適合開會、放映投影或研究地圖等功能的環境。
2．1．4遙控功能
一般情況下，地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程，軸線長，支坑道多，有必要裝設遙控裝置。遙控器或無線探頭可以發出無限射頻，這種無限射頻能穿越障礙物，被智能開關上的接收器接收，無線接收器可把無線信號轉換為電力載波信號，并發送到220V電力線路上。
2．1．5人體感應功能
在衛生間或一些通道處裝設感應開關或有紅外線探測功能的燈具：當探測到人體移動時，會自動發光照明，人走燈關。同時宜設并聯定位開關，以便必要時解除感應或探測功能。
2．1．6燈光軟啟動、軟關斷
地下建筑的照明條件遠不如地面建筑，為保護人員的身體健康，特別是眼健康，在那些人員長期工作的場所，燈光可實現軟啟動、軟關斷。開燈時，燈光由暗漸漸變亮；關燈時，燈光由亮漸漸變暗。軟啟動、軟關斷還能保護燈泡，延長使用壽命，節約維護經費。另外，燈光可配備亮度記憶功能，以免進行重復性設置。
2．1．7火災應急照明控制
地下建筑防火要求很高，發生火災時，應自動啟動相應區域的應急照明，強行關閉一般照明回路。事故照明可選擇僅用消防中心的計算機控制而禁止用監控計算機或現場控制，也可選擇都有控制權。
另外，控制系統要具有良好的可擴展性、開放性和電磁兼容性。
智能照明控制系統是整個地下建筑智能化系統的子系統，可以通過標準接口與其他控制系統兼容進行互聯。
為了抑制電磁干擾，使系統具有良好的電磁兼容性，總線傳輸距離較遠，可采取以下措施：與附近可能產生電磁干擾的電氣設備(如電動機、電力變壓器、復印機等)保持必要的隔離；對系統進行連續、有效的屏蔽；上升時間，即電壓從額定電壓的5％上升至95％所用的時間，應超過200μs。
2．2智能照明控制系統的效益和展望
采用智能照明控制系統帶來的好處主要表現在：照明控制智能化；照度的一致性；場景變換靈活；可觀的節能效果；延長光源壽命；提高管理水平，減少維護費用。因此，智能照明控制系統自誕生起就引起了人們的高度重視，并具備良好的發展前景。
今后，它將繼續朝著智能化、小型化、標準化的方向發展。網絡系統更加優化，功能更加完善，擴展更加便捷，保護更加可靠，節能更加可觀。值得一提的是，當前的控制系統中，照明控制箱和智能控制器都是獨立運行，給生產、設計、用戶使用與維護都增加了不必要的麻煩。把兩者集成到一個箱體內，做成一體化照明智能控制箱，使用時只需連接外部連線，安裝更方便，使用更可靠，也更加節省人力、物力、財力，帶來更大的經濟效益，實用價值更高。
參考文獻
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2何若愚．談校園智能照明控制系統的設計．《照明》2004；2
1.1設計思路簡單在傳統的礦井生產控制器的設置過程之中，在設置之前，充分了解到要進行控制的礦井生產系統的實際情況，根據要進行控制的礦井生產設備的實際情況來進行控制模型的設計，在這個過程之中，隨著礦井生產系統的運行變化，往往會出現一些不確定性因素，導致礦井生產系統出現變化，影響到礦井生產控制系統功能的發揮，可以說，要進行傳統的礦井生產控制系統的設計是相當麻煩的。在這樣的背景下，將DCS智能控制系統技術應用在礦井生產控制領域，利用DCS智能控制系統技術之中的函數近似技術，將自動化控制參數擬合成為相應的數學模型，根據內置的模擬器系統進行對控制參數的轉換，有效降低了礦井生產控制系統的設計難度。
1.2性能優越DCS智能控制系統技術的應用，可以對礦井生產系統之中的各種參數進行調整優化，相比較于傳統的礦井生產控制系統，也更容易進行操作調控，對于新型數據信息的處理能力也更優越。
1.3一致性好傳統的礦井生產系統是根據特定的礦井生產設備所設定的，只能夠對特定的礦井生產系統進行控制。而應用了DCS智能控制系統技術的礦井生產系統對于大部分的礦井生產系統都有著良好的控制效果。
2DCS智能控制系統用于礦山生產的具體途徑
2.1優化設計在DCS智能控制系統技術用于礦井生產控制的過程之中，可以充分結合DCS智能控制系統的先進理論技術以及相應的實踐經驗。在傳統的礦井生產控制過程之中，主要采用的設計手段就是結合實際的工作經驗來進行控制系統的設計，這種設計方法缺乏先進的系統理論的支持，在實際的運行過程中，往往會出現一些難以解決的故障問題。DCS智能控制系統技術的應用，可以有效地優化礦井生產控制系統的設計，并通過對先進的計算機科學技術的應用，有效地縮減產品從設計到成型的時間，提升了礦井生產控制的控制效率。截至目前為止，DCS智能控制系統技術主要應用的是遺傳算法技術和專家系統技術，通過對遺傳算法技術的應用，可以直接對礦井生產控制系統的結構對象進行優化設計，這就可以保證礦井生產控制系統具備更好的全局控制能力，也可以自動進行對于相關問題的檢索控制；通過對專家系統的應用，可以充分吸取來自專家的相關意見，對于礦井生產控制系統進行有效的優化設計，提升礦井生產控制系統的應用水平。
2.2故障診斷一般情況下，礦井生產設備出現的故障問題具有非線性的特點，這就給礦井生產控制系統解決礦井生產設備的故障問題帶來了很多困難。在這樣的背景下，通過在礦井生產控制系統之中引進DCS智能控制系統技術，可以有效提升礦井生產控制系統的檢索效率。并通過對DCS智能控制系統技術之中的專家系統、模糊邏輯算法、神經網絡結構的應用，更加有效地確定礦井生產設備出現故障的區域，提升礦井生產設備的故障診斷的有效率。
2.3智能控制在礦井生產控制過程引進DCS智能控制系統技術已經成為了科學領域的未來發展趨勢，一般情況下，礦井生產控制過程引進DCS智能控制系統技術主要集中在對于DCS智能控制系統技術之中的模糊算法、專家系統、神經網絡結構的引進之上。DCS智能控制系統技術對于礦井生產系統的主要應用層面也主要集中在以下幾個層面：第一，進行對礦井生產設備之中的數據參數的分析；第二，對于礦井生產設備的運行狀態的實時監督管理；第三，對于控制系統的有效管理；第四，對于礦井生產系統之中出現的故障進行及時的記錄分析。
3結論
未來的信息網絡將朝著寬帶化、個人化、智能化的方向發展。傳統的單一媒體的話音業務或數據業務已逐漸不能滿足人們的要求，人們希望能夠通過多媒體的方式進行信息交互。這些多媒體業務包括寬帶視頻會議、VoD以及B-VPN等。多媒體業務的特點是對QoS要求較高，需要較高的帶寬，一般都涉及多用戶、多連接、多媒體。目前，實現多媒體業務的方式基本上是一種平臺，一種業務的資源很難為另一種業務所共用。所有這些造成多媒體業務使用成本高，業務的靈活性較差，所以盡管寬帶多媒體業務具有潛在的巨大市場，但是由于使用價格昂貴，普通用戶不敢使用，造成市場拉動缺乏，限制了它的發展。
寬帶智能網就是研究在以ATM為基礎的寬帶網絡上利用智能網技術如何開發各種多媒體業務。寬帶智能網不是簡單地將多種業務集成，它的目的是要實現一個可編程的業務平臺，實現業務的靈活加載、擴展和新業務的增加。與以往的業務提供方式不同，寬帶智能網能夠在一個平臺上提供多種業務（寬帶智能網能支持的業務如表1所示），實現不同業務之間的資源共用，這樣可以有效地降低多媒體業務的運營成本，使用戶更容易接受；寬帶智能網使得業務的擴展更加靈活，這樣能適應不斷增長和變化的客戶化需求。由此可見，寬帶智能網能有效地解決當前寬帶網絡提供多媒體業務的瓶頸問題。
表1寬帶智能網能支持的多媒體業務類型業務舉例連接方式
會話型業務可視電話點到點
檢索型業務視頻點播多點到點
會議型業務視頻會議遠程教學遠程醫療點到多點或多點到多點
消息型業務多媒體郵件點到點
分配型業務廣播式電視點到多點
二、寬帶智能網的體系結構
1、體系結構
如圖1所示，給出IN與以ATM為骨干交換機的寬帶網絡綜合的體系結構。
圖1中，B-SSP由ATM交換機擴展而成，除了接續功能外，B-SSP上有基本的呼叫狀態模型，它能向B-SCP提供詳細的呼叫事件，這些呼叫事件作為DP點的形式出現。按照業務的需要，B-SCP可以在基本呼叫狀態模型中設置需要上報的DP點。呼叫狀態模型監視每個呼叫的狀態，將觸發的DP點事件上報給B-SCP，使B-SCP能夠實現對整個呼叫過程的監控。
B-SCP作為業務控制點，包括SCF和SDF功能實體。B-SCP的主要功能是完成業務邏輯的執行。對于每個業務，B-SCP都有一個業務輪廓文件，用于記錄業務、用戶相關的信息。B-SCP可通過監測B-SSP上報的呼叫事件對B-SSP控制，從而達到控制呼叫過程的目的。業務過程中，B-SCP可以通過B-IP進一步收集用戶信息，以確定業務邏輯如何進行。根據業務需要，B-SCP能在網絡中尋找合適的B-IP來提供特殊資源。此外，B-SCP還能實現計費等多種功能。B-SCP通過B-INAP協議與各個實體交互信息，協調各個功能實體。
-IP有兩個功能：一是與用戶的交互，收集用戶信息，上報給B-SCP；二是提供特殊資源，以適合不同的寬帶多媒體業務。B-IP提供的特殊資源有：視頻會議橋、導航菜單、協議轉換器等。B-IP是在傳統的智能外設基礎上引入寬帶的能力，包括寬帶連接、多媒體應用等。在寬帶環境下，B-IP功能大大增強，要求它包含一定的業務邏輯和處理能力，即在B-IP中也引入智能。
B-INAP協議建立在NO.7信令之上，通過NO.7信令傳輸。它主要定義了IN中各個功能實體之間的相互作用的操作、參數和差錯等。B-INAP支持寬帶網絡中新增加的能力，如多方呼叫提供，修改呼叫連接配置特征，協商連接特征，多方連接支持，第三方呼叫控制建立等。
有關UNI和NNI信令在其它文獻中有詳細的介紹，這里就不再贅述了。
2、業務實現
在寬帶智能網的體系結構下，可同時支持多種多媒體業務。視頻會議是一種由多方用戶參與，會議過程中使用聲音、圖象和文本等多種媒體的復雜業務。作為一種具有代表性的業務，它的實現會為其它業務的實現有所啟發。下面介紹通過寬帶智能網實現視頻會議業務的方法。如圖2所示，B-SCP中有一個視頻會議的業務輪廓文件，可對整個業務過程進行控制。B-IP作為視頻會議的服務器提供視頻、音頻、數據的橋接功能。B-SSP負責接續，各終端通過B-SSP連接到B-IP上。會議的過程如下：
1）會議的準備階段
每個參加者都必須主動地撥入一個預先決定了號碼（包括會議標識）來建立連接。這個號碼是對外公布的，參加會議各方的地位平等。參加會議的各方通過撥號連接到B-IP上，進行注冊會議的聲明。B-IP通過B-INAP信令上報信息給B-SCP，在B-SCP形成全局業務輪廓文件。會議業務的激活可以有兩種方式。一種是預先設置啟動會議的時間；一種是統計要求加入會議者是否到達預定的數量。當條件滿足時，B-SCP按照業務邏輯命令B-SSP向已經注冊的用戶一個接一個地發出呼叫，會議處于進行狀態。
2）會議進行過程
在會議注冊以后，若會議開始，B-SCP首先發命令將B-IP上會議實例激活，B-SCP將業務輪廓文件交給B-IP，B-IP根據業務輪廓文件初始化。會議過程中，B-IP負責基本的會議功能控制，并能實現會議的高層管理，包括監視會議和記錄用戶等。會議結束后，B-SCP關閉會議實例。正常情況下應該由系統拆除連接，即B-SCP拆除會議連接，B-IP整理信息（如與計費相關的呼叫、連接情況）上報給B-SCP。
用IN思想實現視頻會議與傳統的方法不同，具有以下優勢：
1）信息傳輸與業務控制相分離，當通信平臺演進時，采用IN方式可以平滑過渡不會影響用戶接口，同時使得業務控制的管理和維護更加方便。
2）IN對網絡資源的動態分配可以大大提高資源利用率。
3）業務提供方式靈活，系統可以根據用戶的要求和網絡的變化進行調整。
4）面向公網為接入用戶提供業務，網絡建立后，可以在一種體系下提供多種業務，而不是為某一特定用戶，特定業務所設計。
三、國內外研究動態
當前，提供基于窄帶增值業務的智能網技術已有相當大的發展，但是對于提供寬帶多媒體業務的寬帶智能網技術尚不成熟。IN與寬帶網絡的綜合是當今電信界研究和討論的熱點，此項研究剛剛起步，在國外也未形成定論，還沒有成熟的產品出現。
1、IN的標準化進程
1992年ITU-T正式推出INCS1標準，定義了許多基于PSTN的智能業務；1997年ITU-T推出INCS2標準，該標準主要研究智能網的網間互連網間業務，實現智能業務的漫游。目前ITU-T正在積極研究INCS3和INCS4的標準，INCS3和INCS4主要研究內容包括網、Internet與智能網綜合方面的研究。預計1999年初推出INCS3標準，而寬帶智能網作為INCS4的主要內容正在加緊研究中。
2、國外研究情況
歐洲和北美各大電信組織，都在積極開展寬帶智能網的研究，其中影響比較大的有：ACTS的INSIGNIA計劃、以及EURESCOM的P506（或P607）計劃。ETSI也成立了一個聯合工作組以研究智能網與寬帶網絡的一體化問題。
P506和P607計劃的目標是從現有的IN和寬帶網絡的體系結構出發，研究各自如何適應對方的體系結構，最終得到一個IN和B-ISDN綜合的統一功能結構。具體方法是從研究寬帶視頻會議、寬帶廣播電視、寬帶VoD和寬帶虛擬專用網四個業務的實現方法入手，每個業務都按需求分析、靜態模型的動態模型建立過程進行研究。
INSIGNIA計劃的目的是在ATM平臺上實現并演示智能網與寬帶ATM信令綜合。INSIGNIA計劃側重于實現方面，它是采用智能網技術在歐洲跨國的寬帶網試驗床上實現寬帶視頻會議、寬帶VoD和寬帶虛擬專用網等多媒體業務，推出了寬帶智能網的試驗網。INSIGNIA計劃的目標是要定義、實現、演示在ATM平臺上智能網與寬帶網絡的信令綜合，在跨越歐洲的ATM網絡各國的主機平臺上提供寬帶業務。
3、國內研究情況
北京郵電大學國家重點實驗室從1992年開始智能網的研究，于1995年底開發出嚴格遵照ITU-T標準的CIN01智能網系統，經過一年多的實用化工作和產品更新，CIN01已升級為CIN02，并已在網上運行，可提供基于PSTN的多種話音增值業務。進而，于1996年開始對基于CS2的移動智能網進行了研究與開發，目前，移動智能網的試驗網已經在廣東肇慶試運行成功，能提供包括預付費、移動VPN等多種業務，下一步工作是完善系統和加速成果的產品化進程。
在國家自然科學基金重大課題的支持下，北京郵電大學于1997年啟動了寬帶智能網的研究。我們的試驗系統是基于北京郵電大學自行研制的BTC-9500AATM交換機，對中國智能網CIN02相關功能實體SCP、IP、SDP等進行增強和改造，并研究寬帶網絡環境下B-INAP的定義，支持視頻會議、VoD等多種多媒體業務的提供。研究的主要內容包括：
1）研究寬帶多媒體新業務的業務規范的統一形式化描述方法及業務流程、信令系統。
2）研究統一功能結構模型的改進與完善。
3）研究支持寬帶多媒體新業務的基本呼叫狀態模型。
4）研究寬帶智能網下的B-SSF、B-SCF、B-SRF的功能擴展。
5）研究IN與寬帶網絡綜合的演進途徑。
四、寬帶智能網的問題
作為一種新技術，寬帶智能網的發展也面臨著許多問題。主要概括如下：
1.超前沒有標準。ITU-T把寬帶智能網放在INCS-4的研究范圍，但是標準何時出臺還沒有期限。雖然沒有標準，我們也決不能消極等待，應該積極研究寬帶智能網技術，并向ITU-T提交建議草案，影響標準的制定。
2.Internet的威脅。近幾年里，Internet發展勢頭強勁，但是Internet在近期內還不可能圓滿地解決多媒體業務的QoS問題，而ATM面向連接的信元交換方式能保證多媒體業務QoS，并具有完整的信令協議，所以ATM在骨干網方面有優勢。ATM的缺點是協議復雜，在實現上困難很多。為了克服協議復雜性的缺點，現在有關方面也正在提出輕型的ATM協議。
3.缺少“殺手”應用（KillerApplications）。雖然寬帶智能網提供的視頻會議、B-VPN等業務有一定的前景，但是由于使用價格昂貴，應用范圍主要是大公司或國家機關，所以還應該開發出能為廣大用戶所易于接受，樂于使用的多媒體業務，這對于刺激需求、帶動相關領域的研究都有重要意義。
4.寬帶智能網仍然是通過集中的SCP提供業務，SCP成為業務提供業務的瓶頸，這可能帶來可靠性以及性能等若干問題。所以如何提供一種分布的IN體系結構，對于IN的發展也很重要。
在過去的幾年里，我國通信網絡事業發展迅猛，取得了很大的成績。經驗告訴我們，我們既應引進、吸收和借鑒國外的先進技術與經驗，同時也應結合中國的實際情況走一條適合我國的寬帶智能網發展的道路，并有所創新。我們認為：
1.中國的寬帶智能網應該發展而且必須發展，利用寬帶智能網提供多媒體業務具有巨大的潛在市場。如果不抓緊研究，我們又會在這一領域落后于國外水平。現在國外也只是在作原型系統，還沒有產品出現。在國外產品占領中國市場之前，我們必須擁有自己的產品，并占領相當的市場份額，以防止國外技術的壟斷。
2.在研究開發過程中，還應該緊跟標準和國外重大的研發計劃，保護技術上的領先。同時應密切注意新興技術對這一領域帶來的沖擊和影響。
3.穩步發展寬帶網絡基礎設施。寬帶智能網需要寬帶網絡基礎設施的支撐，但是我國寬帶網絡基礎薄弱，究竟將來采用什么樣的技術組建寬帶網絡還需要論證，所以必須采取漸進的方式。因為寬帶網絡投入巨大，如果一擁而上，容易造成人力物力的浪費。
五、結語
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關鍵詞：華東智能建筑優勢WTO挑戰
一.華東地區智能建筑的發展概況
華東地區具有廣闊的巨大的智能建筑市場，是中國經濟最發達地區之一，智能建筑市場（包括大廈及小區）啟動早，市場大，今后將有更大的發展，是WTO以后國外企業必爭之地，也是國內企業必爭之地。由于華東地區資金雄厚，據不完全統計，迄今為止，上海已新建智能大廈四百多幢，智能小區二百多個。其中已建成的優質工程有上海博物館、金貿大廈、上海期貨大廈、久事復興大廈等號稱上海智能建筑“四大天王”，新建浦東國際機場，上海大劇院，上海科技城也都聞名天下。江蘇省迄今為止已建成智能建筑二百余幢，小區一百五十多個；南京中信大廈，總醫院新病房大廈及江蘇省政協大廈都為優質工程。聚福園、天地小區是建設部小區示范工程。
浙江人杰地靈，是我國東南沿海技術和經濟發達地區，也是一個建設大省。1997年建成使用的浙江日報社大樓，在浙江省首次開通了樓宇自控系統，堪稱是浙江省第一座達到3A配置的智能化大樓，從而揭開了浙江省智能建筑建設的序幕；1998年建成的浙江省外經貿聯建大廈和華浙廣場都是代表當時浙江省先進水平的智能建筑，其中華浙廣場還代表浙江省參加了建設部組織的優秀智能建筑評選活動。目前浙江省已建成的智能化大樓主要有浙江世界貿易中心、杭州電力調度大樓、浙江省建行大樓、杭州鐵路新客站、浙金廣場、杭州五洲大酒店、浙江省商檢大樓等約90余座，主要集中在杭、寧、溫地區。
二、入世對中國智能建筑業的要求
我國已加入WTO，進入WTO意味著我國經濟完全融入國際化市場，必須遵守WTO的原則和規定。根據WTO協議市場準入原則和國民待遇原則，將使我國智能建筑技術面臨更加廣闊的發展空間、更加劇烈的市場競爭。而我國現行的建設事業政策法規和行業管理體制與WTO的規則和國際通行模式存在較大差異，調整改革完善現行體系和體制的任務相當艱巨，形勢緊迫。
我國加入WTO后經濟發展的國際化，必將對各種建筑，尤其是辦公建筑的智能化水平提出新的更高要求，不僅對新建的辦公樓，而且對量大面廣的已有的辦公建筑的改造也帶來了智能化需求。
WTO對我國智能建筑要求具體表現在：
1．根據《建筑領域加入WTO后的對外承諾》，我國加入WTO后五年，允許外商成立獨資企業，取代外商在我國現有的辦事處機構，他們可以直接在我國簽定內貿合同，從而使產品和工程質量有了進一步的保障。
2．按WTO取消數量限制和關稅減讓原則，我國將降低對外市場準入程度，屆時會有更多智能建筑產品和系統進入中國市場參與競爭，為我們提供更大的選擇余地，并得到更多的實惠。
3．隨著國外企業參與我國智能建筑行業的競爭，他們會把國外成熟的管理體制、規范的運行程序和操作技巧帶入中國，有助于提高中國智能建筑行業的整體水平。
三.華東地區優勢
1.學會健全，學術活動活躍。
以上海華東建筑設計研究院溫伯銀總工為首的上海專家，在全國率先于1994年成立上海智能建筑工程研究會。這是全國第一個智能建筑學會組織，成員有高校、設計院及企業技術人員幾百人，它集中了上海智能建筑界科技精英。在組織報告會、展覽會（上海歷屆智能建筑大型展覽會）、驗收評估上海甲級智能化大廈（如上海久事復興大廈等）起了巨大作用。溫總和上海同濟大學程大章教授（正副會長）的貢獻已載入中國智能建筑歷史，功不可沒。以陳眾勵、瞿二瀾、趙濟安、王東偉高工及上海大學趙哲身教授等為代表的中青年骨干專家已經成長，在國內也有較大影響。
1996年，以南京建筑工程學院（現改為南京工業大學）建筑智能研究所、江蘇省建筑設計院及東南大學建筑設計院為主體成立的江蘇省土木建筑學會智能建筑學術委員會，在國內也是較早成立的智能建筑學術組織，成員有二百多人，每年舉辦學術年會，奉行“技術開放，市場開放”方針。常年舉辦學術報告會及國內外廠商新產品報告會。自辦了省內雜志《智能建筑信息》。
2001年以浙江省建筑設計院為主體成立的浙江省土木建筑學會智能建筑學術委員會。雖成立時間不長，但青年一代學會領導骨干力量成長很快，成員已發展到幾百人。在組織浙江省智能建筑報告會、展覽會方面，做了大量的工作。
2.編寫出臺智能建筑標準。
1995年上海市出臺智能建筑設計標準（DBJ08―47―95），它是以上海華東建筑設計院內部標準修改而成，是中國歷史上第一個智能建筑標準，為全國規范智能建筑設計市場起了示范與指導作用。2000年在建設部領導下，以溫伯銀總工為首的編制組率領團結全國專家編制出臺了我國（乃至世界上）第一個智能建筑設計標準（GB/T50314―2000）開創了中國智能建筑新紀元，填補了空白。評審專家認為該標準已達到國內領先、國際一流的水平。
1998年，在江蘇省建委領導下，在溫總關心指導下，江蘇出臺了江蘇省建筑智能化設計標準（DB32/181―1998），1999年獲得建設部科技進步獎三等獎。1999年又出臺了三個標準：
（1）江蘇省建筑智能化系統工程檢測規程DB32/365―1999
（2）江蘇省建筑智能化系統工程實施及驗收標準DB32/366―1999
（3）江蘇省建筑智能化系統工程評估標準DB32/T367―1999
構成了整套標準，促進了省內IB的發展；2001年中信實業銀行南京分行大樓（28層4.2萬平方米）通過檢測驗收與評估獲得江蘇省首幢甲級智能化辦公大樓稱號。
3.撰寫論文、編寫著作，成果豐厚。
1995年上海華東建筑設計院首先匯編出智能化建筑論文選，其中溫總、瞿二瀾、趙濟安高工等論文在國內影響很大，開創了全國建筑建筑論文的先河。1996年上海華東設計院溫總為首的編寫組又出版了大型經典著作―《智能建筑設計技術》。目前正在修訂將出第二版。上海舉辦了歷屆高水平智能建筑報告會，如中國超高層建筑技術研討會具有國際影響。
上海同濟大學程大章教授等編寫出版了《住宅小區智能化系統設計與工程施工》（同濟大學出版社2001.6）以及《智能化大樓的建筑設備》（中國建工出版社1997.11）。
上海九海金獅物業公司諸建華總經理在總結上海久事復興大廈興建及物管經驗與陸偉良教授合作于2002年8月編寫出《智能建筑物業管理》一書（電子工業出版社出版）。
浙江省建筑設計院楊紹胤教授級高工先后編寫出二本著作：《智能建筑―原理、規劃和設計》（1999.2）以及《智能建筑實用技術》（2001年）。
4.華東地區具有廣闊的巨大的智能建筑市場
目前上海正申辦2010年上海國際世博會。預計2008年上海高層建筑將達2000幢，據國外某公司稱，世界最先進的智能建筑新技術可去中國上海參觀。江蘇目前正興建南京地鐵工程（8個站，投入72億），南京玄武湖隧道工程（3公里），由于江蘇省申辦成功2005年全國第十屆運動會，日前正在南京新建奧體中心。相應的體育場館新建22個，將在江蘇省無錫、蘇州、常州等地新建。南京市在河西新城開工投入120億，打造十大標志性建筑。南京國際經貿廣場，維多利亞國際商務中心，夏華國際廣場、南京中大科技大廈、聯強大廈、紫鑫中華廣場、歐洲城、東成大廈、浙江國際貿易中心、東渡大廈等。南京市將興建十大體育工程：全民健身中心、皮劃艇激流回旋場地、馬術賽場、中山門競技中心、擊劍比賽訓練館、龍江體育中心二期網球工程、南京中山國際公園、環湖體育帶及南京足球訓練基地。
目前浙江在建的智能化大樓約有上百座，市場紅火，其中有杭州凱悅大酒店、杭州國際金融大廈、杭州國稅局大樓、浙江省高級人民法院、杭州日報大樓、杭州海關大樓、杭州第二長途電信樞紐大樓、浙江省人民大會堂、杭州濱江區行政中心、元華廣場、湖州市中心醫院、義烏中心醫院、湖州市能源調度中心、湖州市行政中心、嘉興市行政中心、東陽市行政中心、安吉縣行政中心、永康市行政中心、溫州晚報社大樓等。杭州地鐵工程也已啟動。浙江省智能建筑近兩年后來居上，已興建上百棟智能大廈，數百個智能小區，近期還在杭州興建杭州大劇院、杭州市民中心、浙江電力大廈等均以大量巨額資金投入，近期新建智能工程發展之快、數量之多已名列全國前茅。
5.華東地區擁有大量外資企業生產基地及實力雄厚的智能建筑工程承包商
在建設部已獲得系統集成和單項資質的有近百家，其中上海市27家，杭州地區20家，南京地區28家。他們都承擔過上海金茂大廈、上海浦東機場等上百項智能工程，取得了營建大中型智能工程的經驗，有著較好的聲譽。大量外資企業生產基地及辦事處均落戶上海。
四.做好工作、迎接WTO挑戰
1.認清國際智能建筑發展趨勢，推動智能建筑健康發展。
2l世紀是信息社會知識經濟時代，同時又是生態文明時代。從總的方向，國際先進生產力水平正在運用已掌握的建筑智能化高新技術，探尋人類生存、生產和生活聚居環境空間的可持續發展模式。
當前智能化建筑直接利用的技術是建筑技術、計算機技術、網絡通信技術、自動化技術。在21世紀的智能建筑領域里，信息網絡技術、控制網絡技術、智能卡技術、可視化技術、流動辦公技術、家庭智能化技術、無線局域網技術(含Bluetooth技術)、數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等等，都將會有更加深入廣泛地具體發展應用。特別是開放性控制網絡技術正在向標準化、廣域化、可移植性、可擴展性和互可操作性方向發展。
但是，智能化技術只是手段，智能建筑作為一個整體建筑物業產品的技術發展來說，“可持續發展技術”才是2l世紀智能建筑技術發展的長遠大方向。因而，除繼續利用上述現有智能化高技術實現可持續發展目標外，新興的環保生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學、新材料學等等技術發展，正在滲入滲透到建筑智能化多學科多技術領域中，實現人類聚居環境的可持續發展目標。從而在國際上也形成所謂“可持續發展技術產業”。目前，歐洲、美國、日本等發達國家也正在開發利用這些高新技術去處理垃圾、污水、廢氣、公害，節能、節水，消除電磁污染，資源可持續利用，建筑人工生態環境等等：也正在嘗試運用高新技術有規模建設智能型綠色建筑、智能型生態建筑，“既滿足當代人的需要不損害后代人滿足需求的能力”。
2.認清與國際先進技術的差距，努力向國際標準靠攏。
2l世紀的可持續發展智能建筑技術必須將工作、居住、休息、交通、通訊、管理、公共服務、文化等各種復雜的要求，在時間空間中結合起來。
由于智能化建筑系統是多學科、多技術的系統集成整體，因而開放式可互操作性系統技術的規范化、標準化，就成為實現智能化建筑及其產品設備與系統的產業化技術水平的核心關鍵。目前國際樓宇業界公認認同較先進的開放式系統行業協議標準技術有兩個：一個是美國Echelon公司的LonWorks技術的LonTa1k標準協議；另一個是美國采暖、制冷與空調工程師協會(ASHRAE)制定的《樓宇自動控制網絡數據通信協議(BACnet)》BACnet同時還成為美國國家標準及歐共體標準草案。兩者都是基于國際標準化組織(ISO)的“開放系統互連模型”(OSI)的。因此兩者在開放系統技術上是可以互相補充互為依存的，前者著重現場控制域，后者著眼于信息應用域。而且BACnet的協議層次里數據鏈路層和物理層的五種選擇中就包含有LonTalk協議。況且兩者技術都正在不斷地完善發展，至于我國智能化建筑在開放式互操作性系統技術發展研究上嚴格講尚未真正起步，差距頗大，亟待投入。南京工業大學智能建筑研究所正在開發國產化樓宇自控新系統。
3.努力搞好學（協）會工作
按照WTO的原則和規定，加快行業協會自身適應市場經濟體制規則，調整優化行業的組織機構，成為增強行業自律的自治組織，協助政府建立一個有序和公平的競爭市場。建設部已批準即將成立中國勘察設計協會工程智能分會。這是我國加強管理智能建筑業的大事，華東地區作為地方學（協）會要在上級學（協）會的領導下努力做好貫徹執行工作，加強市場管理，防止低價惡性競爭，保證工程健康實施。有條件時爭取成立地方行業協會。
4.加強團結，加強合作，共同提高學術水平
華東地區以目前三地（上海、浙江、江蘇）學會要加強團結，互相學習，取長補短，共同提高，要在舉辦報告會、展覽會等方面加強合作，促進學術水平的共同提高。同時，積極參加全國性學術會議，有條件時爭取舉辦國際智能建筑研討會，以提高我國學術地位與聲譽。
5.加強宣傳，提高建設業主的認識，搞好定位和管理能力
由于部分業主對智能建筑的過于迷信，必然導致“重建設輕管理”的思想，他們認為既然“智能”就應該無所不能，更有甚者將該項目的投資僅作為提高“身價”的目的，不清楚智能化建筑工程是當前信息化時代物業管理重要的基礎，認識不到日常運行中所需的微利投資能得到高額利潤的回報。因此，建議應該有國家政府部門盡快出臺相應的政策、管理規范和服務體系，強制性的將系統日常運行管理納入正常軌道，提高全社會的經濟效益。
6.協助政府搞好注冊電氣工程師復習培訓工作，提高工程技術人員水平
據了解，國家人事部將在2003年6月第一次開考注冊電氣工程師。其中，建筑電氣業屬于此系列，智能建筑弱電設計師大部分也要參加此系列考試。目前，有關單位正在編寫復習參資料，建議華東地區也要作好考試復習培訓工作。最后作者衷心希望華東地區智能建筑業在國家有關部門領導下，在業主、設計師、工程技術人員以及專家努力下，營建出更多的高質量優質智能建筑工程。
參考文獻
1．徐興聲，《WTO與我國智能化建筑技術發展對策的思考》，《城市?建筑智能系統》，2004.4，P34―P38
2．路更可，《試論面對入世我國智能建筑業的發展的對策》，《城市?建筑智能系統》，2002.2，P31―P34
廣東省電力系統包括21個地市電網，現有最高運行電壓等級為500kV，珠江三角洲地區已形成500kV環網，并以500kV電壓與廣西聯網，以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯網。此外，廣東電網還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區供電。
粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。目前廣東500kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設，2000年前可望投入使用。
廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。
總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。
2一個國外的電網規劃專家系統
目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。
在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。
2.1目標和預期效益
主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：
a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；
b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；
c)將獲得得更一致的結果；
d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；
e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；
f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；
g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；
h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。
2.2領域專家和知識工程師的交互作用
知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。
2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：
a)DC系統最小故障恢復特性；
b)容許的無線電和諧波干擾要求；
c)故障后的最小穩定判據；
d)穩定電壓和無功電源的極限；
e)甩負荷后的暫態過電壓極限；
f)可靠性所要求的最小設備冗余度；
g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；
h)必須滿足某一最大費用要求；
i)必須適合現有技術。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。
3電網規劃決策系統的分解及協調
電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。
電網規劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。
4結束語
電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。
結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。
參考文獻
1黃蘇南，邵惠鶴，張鐘俊．智能控制的理論和方法［J］．控制理論與應用，1994(4)
在分析研究智能天線技術理論的同時,國內外一些大學、公司和研究所分別建立了試驗平臺,用實驗的方法來驗證理論研究的成果,得出相應的結論。
(1)在美國
在智能天線技術方面,美國較其它國家要成熟的多,并已開始投入實用。美國ArrayComm公司將智能天線技術應用于無線本地環路(WLL)系統。ArrayComm方案采用可變陣元配置,有12陣元、8陣元環形自適應陣列可供不同環境選用,現場實驗表明在PHS基站采用該技術可以使系統容量提高4倍。
(2)在歐洲
歐洲通信委員會(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)計劃中實施了第一階段智能天線技術研究,稱為TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項目是在DECT基站上構造智能天線試驗模型,于1995年初開始現場試驗,天線陣列由8個陣元組成,射頻工作頻率為1.89GHz,陣元間距可調,陣元分布有直線型、圓環型和平面型三種形式。試驗模型用數字波束成形的方法實現智能天線,采用ERA技術有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作為中央控制。
(3)在日本
ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣,射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號在模數變換后,進行快速付氏變換(FFT)處理,形成正交波束后,分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,數字信號處理部分由10片FPGA完成,整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。
我國目前有部分單位也正進行相關的研究。信威公司將智能天線應用于TDD(時分雙工)方式的WLL系統中,信威公司智能天線采用8陣元環形自適應陣列,射頻工作于1785~1805MHz,采用TDD雙工方式,收發間隔10ms,接收機靈敏度最大可提高9dB。
3智能天線的優勢
智能天線是第三代移動通信不可缺少的空域信號處理技術,歸納起來,智能天線具有以下幾個突出的優點。
(1)具有測向和自適應調零功能,能把主波束對準入射信號并適應實時跟蹤信號,同時還能把零響點對準干擾信號。
(2)提高輸入信號的信干噪比。顯然,采用多天線陣列將截獲更多的空間信號,也即是獲得陣列增益。
(3)能識別不同入射方向的直射波和反射波,具有較強的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術很難處理的快衰落對系統性能的影響。
(4)增強系統抗頻率選擇性衰落的能力,因為天線陣列本質上具有空間分集的能力。
(5)可以利用智能天線,實時監測電磁環境和用戶情況來提高網絡的管理能力。
(6)智能天線自適應調節天線增益,從而較好地解決遠近效應問題。為移動臺的進一步簡化提供了條件。越區切換是根據基站接收的移動臺功率的電平來判斷的。由于陰影效應和多徑衰落的影響常常導致錯誤的越區轉接,從而增加了網絡管理的負荷和用戶的呼損率。在相鄰小區應用的智能天線技術,可以實時地測量和記錄移動臺的位置和速度,為越區切換提供更可靠的依據。
4智能天線與若干空域處理技術的比較
為了進一步理解智能天線的概念,我們把智能天線和相關的傳統空域處理技術加以比較。
(1)智能天線與自適應天線的比較
智能天線與自適應天線并沒有本質上的區別,只是由于應用場合不同而具有顯著的差異。自適應天線主要應用于雷達系統的干擾抵消,一般地,雷達接收到的干擾信號具有很強的功率電平,并且干擾源數目比天線陣列單元數少或相當。而在無線通信系統中,由于多徑傳播效應到達天線陣列的干擾數目遠大于天線陣列單元數,入射角呈現隨機分布,功率電平也有很大的動態變化范圍,此時的天線叫智能天線。對自適應天線而言,只需對入射干擾信號進行抵消以獲得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。對智能天線而言,由于到達陣列的多徑信號的入射角和功率電平均數是隨機變化的,所以獲得的是統計意義上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天線與空間分集技術的比較
空間分集是無線通信系統中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個空間耦合器按優化合并準則構成的空間分集陣列。因此可以認為智能天線是傳統分集接收的進一步發展。
但是智能天線與空間分集技術卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號的弱相關性,也即是不同路徑的多徑信號的弱相關性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號進行加權合并來形成空間濾波。一個根本性的區別:智能天線陣列結構的間距小于一個波長(一般取λ/2),而空間分集陣列的間距可以為數個波長。
(3)智能天線與小區扇區化的比較
小區的扇區化可以認為是一種簡化的、固定的預分配智能天線系統。智能天線則是動態地、自適應優化的扇區化技術。現在,我們來討論一個頗有爭議的問題。根據IS-95建議,當采用120°扇區時系統容量將增加3倍。由此是否可以得到結論,扇區化波束越窄系統容量提高越大?考慮到實際的電磁環境,我們認為對這一問題的回答是否定的。這是因為窄波束接收到的信號往往是由許多相關性較強的多徑信號構成的。一般情況下,各徑信號的時延擴展小于一個chip周期。這時信號波形易于產生畸變從而降低信號的質量達不到增加系統容量的目的。同時如果采用過窄的波束接收信號,一旦該徑信號受到嚴重的衰落,則將直接導致通信的中斷。另外,過窄的接收波束在工程上是難以實現的,并將成倍地增加設備的復雜度。
5智能天線的未來展望
(1)目前還沒有一個完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機地聯系起來,故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面,高效、快速的智能算法也將是智能天線走向實用的關鍵。
(2)采用高速DSP技術,將原先的射頻信號轉移到基帶進行處理。基帶處理過程是數字算法的硬件實現過程。
(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優越,同時陣列天線的數字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖,因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。
(4)在移動臺中(如手機)采用智能天線技術。
(5)采用智能天線技術來改善移動通信信道中上下鏈路不能使用同一套權值的問題,以改善上下鏈路的性能。
(6)目前,智能天線技術的研究已不是單一地研究智能天線本身,應與CDMA的一些關鍵技術(如多用戶檢測技術、多用戶接收技術、功率控制等)結合在一起研究。
6結束語
智能天線是一門綜合性很強的學科。它涉及到天線技術、無線電傳播技術、信號檢測與處理等多學科。智能天線已從單一的軍事應用步入民用通信領域。由于CDMA移動通信系統技術相對于FDMA、TDMA系統具有較大的容量,且由于智能天線可以降低多徑干擾、多址干擾等因素,這使得智能天線技術成為當前移動通信的研究熱點。
