专有的封闭系统结构不能为客户带来即插即用的开放互操作，不同厂商的系统集成需要特定的开发专有的网关，客户必须请求多个供货商承包商提供服务，更改，维护等，增加了日后不必要的高额费用。传统的楼宇自控系统之间不能一起工作，并且彼此独立安装和实现功能。对于每个系统的问题，用户不得不依赖于原有系统的厂商。而任何一个厂商的传统楼宇自控系统支持功能越多，结构越复杂，专有封闭性将越强。 二、现代的楼宇开放系统 现代的楼宇自控系统是指开放互操作集成的楼宇自控系统，即组成不同建筑物系统的厂商设备基于标准化的网络平台（LonWorks, BACnet, Ethernet/IP, Wireless等）集成，实现互操作。现代的楼宇开放系统能通过集成网络，实现照明，空调，CCTV，安防，火灾报警等互操作，给业主，实施管理者和住户提供监控、灵活多变、舒适、低成本、面向最终用户的服务。 现代开放的楼宇系统具有以下的特征： 1．基于单一网络管理架构，管理所有子系统。 2．统一的布线系统。 3．分布式智能化等特点

三、LonWorks开放系统 （一）开放系统的定义 开放、互操作建筑物系统是应用来自多个厂商的产品和系统，提供灵活、易于管理、高可靠和较低的生命周期费用而被创建。 1．基于标准 开放系统是基于标准的网络通讯协议，目前应用在楼宇自控最流行的基于标准通讯协议的技术有LonWorks, BACnet, Web Service, XML/SOAP，Wireless等。基于LonWorks楼宇自控开放系统，使用的是美国国家标准ANSI/EIA709.1，ANSI/EIA709.2，ANSI/EIA709.3，ANSI/EIA852。欧洲纳入相应CEN/TC247标准以及最新的控制网络协议CNP标准。 2．互操作性 互操作的前提条件是厂商完全遵守标准的通讯协议。如图所示，采用LonMark EIA709.1标准和LonMark/EIA852 IP标准，不同厂商的控制设备不仅可以基于LonWorks FT-10信道实现互操作，同时也可利用Ethernet/IP工业以太网实现互操作。

互操作性的开放系统不仅是要求设备级的互操作性，同时也要求系统级别的互操作性，即从设备到系统。国际LonMark互操作规范规定了用于LonWorks EIA709.1和EIA852通讯协议上的标准的网络变量类型，标准配置属性类型以及由标准网络变量类型和标准配置属性按照一定行业规范组成的功能模式（即LonMark功能块），从而保证了不同厂商设备之间的互操作性。这就是大家所熟知的LonMark认证。在系统互操作性方面，LonMark正在开展和深化这方面的工作，标准的LNS网络操作系统，Web Service及XML/SOAP正成为LonMark组织首要推崇的系统互操作规范，以保证不同厂商系统间的互操作性。 　　　　开放系统采用平坦式，点对点的，即插即用，易于扩展的开放系统结构，将多家厂商的产品和系统根据功能的需求，实现系统与设备之间，系统与系统之间，设备与设备之间即插即用的互操作。而通过专有的网关方式，即封闭的黑匣子，实现传统封闭系统结构与传统封闭系统结构，以及传统封闭系统和现代开放系统的相互通信，不是开放互操作的系统。 　　　　3． 可获得的多种选择 　　　　全球有数千的厂商采用LonWorks技术，越来越多的厂商加入国际LonMark互操作组织，越来越多的LonWorks产品通过LonMark互操作性认证。因此，用户可以根据功能，价格，质量，服务等从多个厂商选择符合LonMark认证或者兼容的标准化产品。 　　　　4． 面向未来 　　　　开放系统采用标准的通讯协议和开放的架构，通过结合Internet，Web Service，XML/SOAP，OPC，Wireless无线等IT技术，满足今天和未来的需要。 　　　　5． 低成本 　　　　开放系统的低成本在于开放的结构以及有众多厂商产品的支持，降低了由于厂商专有系统垄断造成的费用。 　　　　6． 灵活的扩展性 　　　　真正的开放系统应具有灵活的扩展性。基于LNS标准网络操作系统的开放、平坦式结构，系统可通过EIA709.2电力线信道，EIA709.3双绞线信道，EIA709.4光纤信道，EIA852 LonMark IP 以太网信道，LonWorks EIA709.1协议OSI 三层路由以及LonWorks IP 的EIA852路由标准等进行扩展，而网络架构产品不受到单一厂商的限制，例如：在扩展LonWorks网络路由时，用户可以选择来自多个厂商的LonWorks路由器，典型的有欧洲LOYTEC公司多端口高性能的L-Switch交换路由器，基于ECHELON LonPoint二端口LonWorks路由器，以及基于L-Chip芯片开发的高性能LonWorks路由器，或者基于Neuron Chip开发的传统LonWorks路由器等。对于LonWorks到IP网络的扩展，开放系统采用符合EIA852 LonMark IP信道或者Web Service/XML/SOAP等标准的解决方案。用户可选择任何符合EIA852 标准的网络架构组件产品，如欧洲LOYTEC公司的L-IP, ECHELON公司的i.LON 1000以及i.LON 600，Adept公司冗余LonWorks/IP路由器等。当然，用户也能基于L-Core以及L-Chip自行开发符合EIA852标准的LonWorks IP路由器产品。采用网关的方式不满足多选择性和灵活性的扩展。 　　　　7.高可靠的网络性能 　　　　开放系统应该是高度可靠的系统。开放系统易于物理和逻辑集成了多厂商的产品，这样也就带来了一个不可回避和不能忽视的问题，即多厂商安装的系统可靠性。相对于厂商的系统，因为厂商的系统及其产品配置方案一般已经经过系统的严格测试，所以如使用完整的一套厂商系统，一般情况下，系统是可靠的。而对于多厂商安装的开放系统，可靠性的任务就不得不由系统集成商来通过网络设计，测试，分析和优化等来完成。可靠的开放系统应该满足：不同信道带宽30-40%，网络通讯峰值带宽小于70%，通讯协议包错误率小于5%，人机界面消耗带宽小于30%等。可见，开放系统对于系统集成商的技术要求较高，不再是厂商单一系统的简单配置。 　　　　（二）开放系统的价值 　　　　开放系统的价值在于开放系统提供了多供货商的选择，消除楼宇自控厂商专有封闭的垄断，降低成本；增加建筑物业主和住户的满意程度；增加更多的商业机会；增加新的服务和应用机会。 　　　　开放系统将包含所有建筑物子系统的集成服务，且使用标准工具完成安装和配置，易于通过Internet管理和监控任何设备，易于应用和融合多种技术到智能建筑中，如OPC技术，TCP/IP，XML/SOAP等。 　　　　（三）基于多厂商安装的开放系统 　　　　就LonWorks开放系统而言，多厂商安装的概念指是基于统一的网络管理操作平台，采用国际LonMark认证或者完全LonMark兼容的节点（如DDC控制器，通用I/O模块等），实现系统即插即用的集成。 　　　　LonMark组织是提供真正的开放系统的国际互操作性组织。目前LonMark组织支持的LonWorks网络操作系统为LNS，支持的网络管理工具有基于LNS的网络管理平台和基于Niagara/Baja的网络管理平台等。 　　　　1． 网络操作系统 　　　　LNS网络操作系统是由LonWorks技术的发明者Echelon公司开发的LonWorks网络服务。LNS是一个非常强大的基于Client/Server结构的支持LonWorks EIA709.1以及IP（LonMark EIA852, Ethernet RNI x.Driver等）网络服务体系。全球有数千厂家使用和支持LNS网络服务。目前，已经被国际LonMark互操作组织网络工具任务工作组指定为标准的网络操作系统，也是唯一的LonWorks网络操作系统。 　　　　因此，LNS以及基于LNS的网络管理工具已经成为事实上全球最广泛使用的标准的LonWorks网络操作系统和网络管理工具。 　　　　2． 网络管理平台 　　　　国际LonMark互操作组织支持的两大网络管理体系包括：基于C/S结构的LNS的网络工具和基于B/S结构的Niagara/Baja架构的网络管理工具。 　　　　2．1 基于B/S结构的Niagara/Baja架构的网络工具 　　　　Niagara/Baja架构的网络工具主要支持LonWorks，BACnet等网络管理的功能（有关BACnet，不再本文讨论之内）。Niagara/Baja架构核心技术由美国Tridiums和Sun公司共同开发。Tridium仅提供基于Niagara平台的网络工具，而不提供开发平台，软件需配套和使用其JACE-NP协议转换工作站。基于internet B/S结构网络管理的先进性，目前有部分楼宇厂商在其基于WEB解决方案中，使用了Tridium的管理平台（包括软件和硬件）。 　　　　2．2 基于C/S结构的LNS的网络工具 　　　　ECHELON公司提供基于LNS网络工具开发平台以及基于LNS的网络工具LM4W。LonWorks用户可以基于LNS开发平台自行开发基于LNS标准的网络操作系统的网络工具，用于LonWorks EIA709.1和LonMark Ethernet/IP等网络服务和管理。 　　　　3．多厂商安装 　　　　目前全球公认的多厂商安装的开放系统主要是指基于Echelon LNS标准的网络操作系统，采用基于C/S架构的网络管理，系统集成至少来自三个不同厂商以上的经LonMark认证或兼容的产品（控制器及智能仪表等），而不是不同的厂商专有系统通过网关的方式来实现的。 　　　　4． LonWorld技术大会 　　　　一年一度的全球性的LonWorld技术大会，代表了全球LonWorks技术的最新发展和应用，为了促进开放系统的应用，大会对同年底完成的基于多厂商安装的开放系统进行公开性评选，评出当年最佳的多厂商安装项目。 　　　　 开放系统已经成为全球建筑自动化市场的需求，全球领先楼宇厂商Honeywell, TAC, ABB，Johnson Control等均作为重要的代表出席，演讲并参与竞争最佳的多厂商安装项目。以下为2003年10月在全球LonWorld 2003大会上评选的最佳多厂商安装的项目的系统分析。 　　　　 四、德国KfW银行总部案例分析：基于开放系统的多厂商安装
　　　　　　 　　KfW 位于德国的法兰克福，是德国国家所有的最大的银行之一，主要为减少二氧化碳项目提供奖励的贷款程序和发展资金。新的KfW建筑物共九层，地下二层5500平方米，用于车库；一到四层9510平方米，用于办公室；五至九层1720平方米，用于住宅。办公区域有221间办公室，300名银行雇员。当在法兰克福筹建这个新的全球总部时，KfW 银行要求建筑师设计一个创新的新建筑，能使用最新的节能技术，保证一个最佳的室内气候和较低的能源费用。 　　　　KfW选择的能源系统是基于一个创新的空气通风概念，应用中央排风通道和区域优化方法的水压调整。认识到这个解决方案是较复杂的，KfW银行寻找了一个著名和可信赖的并且能理解银行的需求和拥有恰当的知识满足它们的建筑系统集成商。TAC公司同德国合作伙伴Syscontrol公司和GTS控制系统公司保证这个项目的成功。

3．解决方案 3.1网络架构及组件 德国KfW基于LonWorks的开放系统，采用平坦、开放的，可扩展的高性能网络架构。采用支持结构化布线的新一代多端口（2-5 ports）高性能LonWorks/EIA709网络 L-Switch通用路由交换机，实现LonWorks网络的无转发延时的路由学习和即插即用的扩展；采用36个ECHELON公司的i.LON 1000 LonWorks IP路由器实现LonMark LonWorks IP信道。 3.2网络管理 通过LNS标准的网络操作系统以及基于LNS的网络管理工具，集成和管理1600个以上的LonWorks节点和网络架构组件。 3.3监控管理系统 采用厂商独立的基于LNS操作系统的TAC Vista通用监控管理系统，同时支持C/S和B/S结构的监控管理系统。 对于供热和制冷，这个建筑巧妙地使用自然资源。晚上，冷空气被吸收并且通过中央排气通道，通过无阻碍的流动到空的办公室来冷却内部墙壁。不同的遮阳倾斜选择允许阳光和热量最大的进入建筑中，而没有相反地影响居住者的舒适。 基于温度，光强度，遮阳和新鲜的气流等功能的控制策略，自动地被一个先进的多功能房间控制单元所控制。

例如：对于温度控制，当需要加热时，组合HVAC和太阳辐射的遮阳控制，以最大限度的节省能源。对于照明控制，组合采用照明和遮阳，减少电灯的消耗。对于安防，使用占位传感器，探测房间的使用或者非法的访问等。 为了采集和传送多种气象状态数据，如温度，风速和光强度，背景辐射等，用于气象站多种传感器和仪表也被集成到LonWorks网络中。

保证获利的投资回报，能源支出是另一关键。节省能源的计算在项目开始之前，目标是每年用于供热，制冷，通风和用电照明等最大的能源消耗不超过100kWh每平方米，这同银行以前的建筑相比较，节省了60%以上。仅有一个基于LonWorks的开放系统解决方案能提供这样根本性的改进。

为了采集和传送多种气象状态数据，如温度，风速和光强度，背景辐射等，用于气象站多种传感器和仪表也被集成到LonWorks网络中。 C/S结构监控管理基于LNS VNI虚拟网络接口方式，高速监控和管理13500个监控点。测量和控制221间办公室和建筑主要的功能范围，包括暖通空调，照明，冷冻系统，遮阳，和天气预报和防火。 通过集成所有特性到一个单一系统，KfW银行能取得显著的能源和成本节省。能源消耗可通过远程访问卡尔斯鲁厄大学能源仿真进行详尽的费用分析。见右图所示：可以清楚的看到KfW银行每月能源消耗的数据。 B/S结构监控管理系统基于TAC的Vista Webstation工作站被设计允许通过IE浏览器访问之外，IP通讯还通过i.LON 1000和支持SSL网络安全的TAC Xenta 511被建立。因此，IT架构也被用于建筑物的管理。 3.4 LonWorks应用节点的选型 根据项目的功能需求，系统集成选用来自以下11个厂商的1600个LonWorks节点。如DDC控制器采用了TAC公司LonMark认证的760个Xenta300和40个Xenta400系列的可自由编程控制器等。详细见下图： 5．总结 办公室空间利用的灵活性是商业承租者主要的关心。通过应用TAC基于LonWorks技术的建筑物IT解决方案，在一个特别的设施内的改造，再布置或空间扩展能在现有安装的情况下被以最小的改变达到最优。这帮助减少改变的时间，从而增加商业财产的吸引力。承租者能被确定设施能适合和满足他们增长的业务的需要，而没有每次改变的无限增加的费用。这是对商业设施设计的建筑物IT解决方案的所有部分-经济实惠，操作效率和空间利用的灵活性。 除了获得设施未来需要的灵活性，KfW也从采用非常复杂的能源控制获益，达到了在较低费用下的较好的室内工作气候的结果。这个项目的彻底的成功也意味着KfW银行新的总部今天服务作为一个玻璃橱窗式的参考给其他渴望了解更多的有关建筑物中节省能源的巨大潜力的客户。

为了采集和传送多种气象状态数据，如温度，风速和光强度，背景辐射等，用于气象站多种传感器和仪表也被集成到LonWorks网络中。 　　C/S结构监控管理基于LNS VNI虚拟网络接口方式，高速监控和管理13500个监控点。测量和控制221间办公室和建筑主要的功能范围，包括暖通空调，照明，冷冻系统，遮阳，和天气预报和防火。 　　通过集成所有特性到一个单一系统，KfW银行能取得显著的能源和成本节省。能源消耗可通过远程访问卡尔斯鲁厄大学能源仿真进行详尽的费用分析。见右图所示：可以清楚的看到KfW银行每月能源消耗的数据。
　　 　　B/S结构监控管理系统基于TAC的Vista Webstation工作站被设计允许通过IE浏览器访问之外，IP通讯还通过i.LON 1000和支持SSL网络安全的TAC Xenta 511被建立。因此，IT架构也被用于建筑物的管理。 　　3.4 LonWorks应用节点的选型 　　根据项目的功能需求，系统集成选用来自以下11个厂商的1600个LonWorks节点。如DDC控制器采用了TAC公司LonMark认证的760个Xenta300和40个Xenta400系列的可自由编程控制器等。详细见下图：
　　 5．总结 　　 　　办公室空间利用的灵活性是商业承租者主要的关心。通过应用TAC基于LonWorks技术的建筑物IT解决方案，在一个特别的设施内的改造，再布置或空间扩展能在现有安装的情况下被以最小的改变达到最优。这帮助减少改变的时间，从而增加商业财产的吸引力。承租者能被确定设施能适合和满足他们增长的业务的需要，而没有每次改变的无限增加的费用。这是对商业设施设计的建筑物IT解决方案的所有部分-经济实惠，操作效率和空间利用的灵活性。 　　除了获得设施未来需要的灵活性，KfW也从采用非常复杂的能源控制获益，达到了在较低费用下的较好的室内工作气候的结果。这个项目的彻底的成功也意味着KfW银行新的总部今天服务作为一个玻璃橱窗式的参考给其他渴望了解更多的有关建筑物中节省能源的巨大潜力的客户。

五、基于开放系统的国内楼宇自控市场的思考 　　比较国内外建筑自动化市场，可以明显的看出国内的技术市场目前是不成熟、不规范。设计院，集成商以及最终用户对于开放系统了解的不多，而一味的考虑厂商系统的品牌，系统等，任何一个厂商的系统不可能完全的最好的满足建筑系统所有功能的需求，比如，有些厂商在DDC控制器上有优势，有的厂商在VAV上有优势，有的厂商在建筑物管理系统上有优势等。 　　不可否认国内同欧美等国家在技术发展和市场推广上存在一定的滞后时间，开放系统虽然已经被国外广泛认可和接受并且推广应用，客户的问题已不再是哪个厂商垄断的项目？而是支持多厂商安装的开放系统。 　　国内还需要一定的时间来教育和规范这个市场。只有开放系统解决方案才能消除垄断，消除专有的系统，满足用户的真正的需求。而厂商之间的关系不是绝对的竞争，为了满足客户建立在开放系统的功能需求，厂商之间是相互合作的关系。 期待着国内有关部门也能早日推广和开展多厂商安装的楼宇开放系统项目的评选，进一步教育和规范国内的建筑自动化市场。