因特网的迅速发展及在楼宇自动化系统上的应用，使得物业管理人员足不出户就可以对整个建筑完成监视、实时控制和适当的维护。目前，基于Internet/Intranet网络的Web技术可以在世界范围内提供信息的采集和综合、分析和处理、交互和共享。通过因特网，世界上任一处的授权用户可以获得所请求的数据，即使在千里之外也可以监控整个楼宇自动化系统。本文提出了基于因特网的BAS系统的一个框架，使得能通过因特网对楼宇设备进行远程监控。
1 智能大厦中的数据特性
智能大厦数据库中的数据必须具有以下特性：①独立性，包括物理数据独立性，即改变内部模式时无需改变概念或外部模式，数据库物理存储的变动还会影响访问数据的应用程序；逻辑数据独立性，即修改概念模式时无需修改外部模式（有时只需重新定义映射）；②共享性，数据库中的数据应可被几个用户和应用程序共享；③持续性，即数据在整个设定有效期内稳定保持；④安全性，即数据库在数据不得被非法更改或外泄。同时，智能大厦数据库中的数据也具有其他一般特性，如一致性、非冗余性等。
2 智能大厦数据库管理系统（DBMS）的设计目标
数据库有四个主要组成部分：数据、联系、约束和模式。数据库管理系统则是为数据库访问服务的软件，它应为支持应用程序和操作库中的数据提供下列服务。
2．1 事务处理
事务使数据库从一个一致状态转入另一个一致状态，它包括启动、提交和放弃三种事务操作。这一功能在BAS、FAS、防盗报警等系统中应用极广。
2．2 并发控制
用于协调数据库操作进程的并发控制和对共享数据的访问，并处理可能发生的冲突。这一功能对数字式（或半数字式）电视监控系统、OAS及VOD等多媒体系统非常重要。
2．3 恢复
用于确保系统异常中止或出错的事务不会对数据库或其他事务产生严重影响。这一功能对智能大厦中的BAS等过程控制系统尤为重要。
2．4 安全保障
智能大厦中各子系统数据库必须能免受非授权的泄露导致更改和破坏，每个用户（也包括各子系统）和应用程序都应只拥有特定的数据访问权，以防非法访问与操作。这一功能在FAS、SAS及某些OAS系统中是必不可少的。
2．5 语言接口
用来支持定义和操作数据所用的语言，在智能大厦系统（如BAS、FAS等）中，通常采用数据定义语言（DDL）来描述数据、数据间联系以及数据与联系间的约束。
2．6 容错性
即在发生如违反约束或事务超时等错误时，应能继续提供可靠的数据库管理系统，这是因为在智能大厦系统（尤其是车库管理系统、VOD等多媒体系统）中，发生这类错误的概率相对较高。
2．7 数据目录
这是智能大厦系统集成所必需的一个数据库，它应该包括智能大厦系统集成所涉及的所有子系统数据库的地址、联系以及约束等主要信息，以便各相关子系统间能循址访问。当然，各子系统数据库的子目录也是必备的。
2．8 存储管理
即应能为主数据库中数据的持续存储、进序或事务触发型数据刷新提供良好的管理机制，以便为BMS、OAS或远程用户访问提供服务。
智能大厦中的数据库系统（含子数据库系统）与某些商业系统相比，虽然规模不大，但功能复杂、性质迥异，因而主数据库与各子系统数据库的集成有着很高的技术难度，可以说是现有各种数据库技术的集成。理想的智能建筑数据库系统应具有以下特性：开放性、面向 对象、关系型、实时性、多媒体特性、互操作性、分布性、异构性等。所以一个理想的智能建筑（集成）数据库体系应该是开放的、面向对象的、关系型的、实时的、分布式的和或操作的多媒体异约数据库体系。
3 通过因特网的数据库访问技术
因特网技术与数据库技术相结合的Web数据库的应用，实现了信息从静态发布向动态发布的转变，而其中远程数据服务是核心。
目前比较流行的Browse/Server模型是采用三层模式结构：表示层（Browser），提供可视界面，用户通过可视界面观察信息和数据，并向中间层发出服务请求；中间层（Web Server），实现正式的进程和逻辑规则，响应用户服务请求，是用户服务和数据服务层的逻辑桥梁；数据库服务层（DB Server），实现所有的典型数据处理活动，包括数据的获取、修改、更新及相关服务。
Browser端一般没有应用程序，借助于Java applet、ActiveX、JavaScript、VBScript等技术可以处理一些简单的客户端处理逻辑，显示用户界面和Web Server端的运行结果。中间层负责接受远程或本地的数据查询请求，然后运行服务器脚本，借助于中间部件把数据请求通过数据库驱动程序发送到DB Server上以获取相关数据，再把结果数据转化成HTML及各种脚本传回客户的Browse。DB Server端负责管理数据库，处理数据更新及完成查询要求、运行存储过程，可以是集成式的也可以是分布式的。在三层结构中，数据计算与数据处理集中在中间层，即功能层。由于中间层的服务器的性能容易提升，所以在Internet下的三层结构可以满足用户的需求。
浏览器对数据库的访问如图1所示，由用户向Web服务器发出请求，Web服务器端远程数据服务组件处理该请求并将该请求发向DBMS（数据库管理系统），它响应该请求并发回数据。客户方的软件在功能上最为简单，服务程序通过标准的HTML、JavaScript形成用户接口。Web服务器实现客户方与服务器之间的所有交互操作，组件被用于提高处理的效率，服务器利用CGI（公共网关接口Common Gateway Interface）、ISAPI（Internet Server Application Program Interface）或JAVA语言来生成基于数据信息的HTML文件。
为增强HTML语言实现的界面，还可通过ActiveX组件、JAVA组件。Browser不需要任何数据库驱动程序，但是需要下载这些组件，以使客户端的功能趋于完善。Web服务器可以通过不同的方式访问数据库，如CGI、ISAPI、IDC、ASP或JAVA。
在Web中与数据库接口的技术有CGI、ISAPI、JDBC、ADO等几种流行的方式、HTTP服务器提供了标准对话及处理机制。CGI程序通常是用源程序语言如Practical Extraction和PERL编写的。当在网络服务器上调用PERL源程序时，网络服务器把它当作独立的可执行文件。正因为如此，每一例CGI应用都会创建一个新的进程，而在服务器上创建新进程是一项非常昂贵的资源任务，会引起严重的资源流失和操作问题。另外，CGI应用不能通过应用分享信息，不能与其他的实例化CGI程序的其他记忆空间动态分享信息。
ISAPI的工作原理和CGI大体上是相同的，工作流程有一些不同。ISAPI应用的DLL不仅可以象CGI程序一样被用户请求激活，还可以被系统预先激活来监视用户输入；对于被用户激活的DLL，在处理完一个用户请求后不会马上消失，而是继续驻留在内存中等待处理别的用户输入，直到过了一段时间后一直没有用户输入才停止。
Java/JDBC技术是SUN公司设计的Java语言的数据库访问API。JDBD是第一个支持Java语言的标准数据库API，它使得Java程序与数据库服务器的连接更加方便。在功能方面JDBC与ODBC相同，它给程序员提供了统一的数据库访问接口。用户通过浏览器从Web服务器上下载含有JavaApplet的HTML页面。如果HTML页面中的JavaApplet调用了JDBC，则浏览器运行的JavaApplet将直接与指定的数据库建立连接。JDBC是JAVA在Web环境下与数据库接口的代表性技术，可用来访问关系型数据库。
ADO实际上是一种基于OLE DB标准的对象模型。在ADO中不再象DAO或RDO那样强调对象的继承，它不再需要通过继承去创建一个对象。相对于访问数据库的CGI程序而言，它是多线程的，在出现大量并发请求时，也同样可以保持服务器的运行效率，并且通过连接池（Connection Pool）技术以及对数据库连接资源的完全控制，提供与远程数据库的高效连接与访问，可以开发高效率、高可靠性的数据库应用程序。
4 远程监控的框架
基于因特网的楼宇设备远程监控结构如图2所示，这个结构是基于NT的平台上。对于市场上的BA系统，如江森和霍尼维尔等，他们系统内置有专用的数据库，并提供有接口，可以转化为标准的数据库，通过前面提到的方法，用户可以从远程通过调用数据库来了解整个BA系统的情况。如果他想获得BA系统的实时状况和实时控制BA系统，可以直接通过相应的CGI程序监控BA系统。
通过这样的结构，授权的用户可以在远程获得建筑设备每一个部件的相关数据，除了数据监测和报警功能之外，还有比如数据记录、趋向预测、基本维护等功能。现代的BAS系统包括数以千计的外部点，所以传输的数据必须经过优化，仅仅是关键数据才应该在BAS和远程使用者间传输。而在建筑设备中，HVAC系统和照明系统最耗能的，在考虑控制系统的功能时，用户的满意程度是主要的参考因素，所以目前建筑设备的控制主要包括以下一些系统：HVAC，提供温度、舒适度、湿度的控制和足够通风量；照明系统，为房客和公用区提供足够照明；报警系统，对烟、火警的探测和处理；传送系统，有升降机、传送带、运输带和自动门；电力供应系统等。
在大多数BAS系统中，主要是四类信号：模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出。对于一个具体的BAS系统而言，它的输入输出包括：二进制输入包括烟感探头状态、空气混合室中过滤器的状态、识别空调房间情况的传感器等；二进制输出包括回风机、送风机、VAV控制盒、照明、报警等；模拟量的输入包括回风和室外新风的温湿度、送风压力、VAV控制盒的空气流动速度、送风温度、房间温度、回风温度等；模拟量输出包括送风回风风速、冷水的流动速度等。
所以可将需要远程传输的信号可以分为五类进行传输：状态类、感受器类、报警类、趋势类和控制类：
1．状态类——包括分系统的开、关（有冷冻机、冷却塔、泵、主阀、风机、压缩机、马达、照明区，还有传送带、主要机械、电梯、热烟感探测器、安全系统等）。一般而言，开、关状态是二进制状态表示，当然，对于一个具体的系统，比如风机，“开”状态可分为高中低三态。
2．感受器类——包括传感器、探测器等相关的仪表的信息。比如温度传感器可用来探测房内空气、送风、冷冻水、冷凝水、热水和蒸汽；气流指示器指明送风量以及流动方式；燃料表用来指示燃油锅炉等的正常运转；水流表用来指示管道的水流总量；电表可以提供能量消耗量；空气传感器可用来进行洁净度监视和变风量控制。
3．报警类——包括一些特别事件，如分系统失灵、火灾报警、喷淋、非授权用户的侵入等。报警产生的信息应该简洁，远程的用户可以通知相关人员，采取相应措施。
4．趋势类——用户可以检索趋势记录，他可以在大洋彼岸了解建筑的能量消耗曲线。
5．控制类——用户可以从他的终端发送控制命令到BAS系统的分系统上完成一个专门的操作。例如，用户想在他半夜从办公室回来时打开一个照明区（当然他的权限必须经过仔细检查，还有重要的设备——冷冻机、泵、电梯等不能通过远程控制），此时应该提供图像传输的功能使用户有实时感受；
进行远程监控的时候，必须充分考虑到信息安全性。目前的解决方法是：SSL（安全套接层）和HTTPS等。SSL协议是用来加密Web浏览器和Internet之间信息的。此协议允许客户/服务器应用程序之间的通信被偷听、篡改和伪造。SSL是由Netscape Communications发展起来的，它基于由RSA数据安全发展起来的公开密钥技术。它被Internet Engineering Tack Force评价为可互操作的、开放式安全标准，SSL加密整个通信通道。而HTTPS则分别加密每条消息。HTTPS允许用户在每条消息上产生数字签名（不只是认证协议作用期间的特定消息）。
5 小 结
随着楼宇自动化技术的发展，基于网络化的智能大厦系统集成发展也越来越快。在智能大厦内部利用现有的网络，在利用已有的控制器基础上，充分发挥计算机监控和计算的强大功能，使整栋大厦的整体环境得到全局的优化，这是系统集成的一个很有潜力的发展方向。同时，随着因特网技术的发展，远程监控也很有良好前景。
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