云计算技术在节能型建筑智能化系统设计中的应用

云计算技术在节能型建筑智能化系统设计中的应用

宋丽君徐建民

杭州易和网络有限公司浙江杭州310012

摘要：未来，我国建筑将朝着节能型智能化的方向不断发展。综合运用云计算技术与建筑智能化技术针对节能型建筑智能化系统进行设计，是目前运用范围比较广的一项新型技术。本文首先阐述云计算的定义与特征，紧接着针对在节能型建筑智能化系统设计中云计算技术的应用进行分析，最后归纳汇总出云计算在节能型建筑智能化系统设计中的应用的技术特征。

关键词：云计算技术；节能型建筑智能化系统；设计；应用

云计算（cloudcomputing）的定义最早是由Google提出来的，从广义的角度上讲，其指的是服务的使用与交付模式，即：借助网络依据需求、采取易扩展的策略得到所需服务；从广义上讲，云计算指的就是IT基础设施的使用与交付模式，即：依据需求采取易扩展的方式在网络上得到所需资源。实际上，云计算和软件、IT、互联网都存在较大的关联性。从深层次上讲，云计算技术是传统的网络技术与计算机技术不断融合、不断发展的必然产物，其目的在于借助网络优化整合成本相对低廉的计算实体，从而建设起计算能力超强的系统，同时通过PaaS、SaaS、IaaS等诸多领先商业模式将此强大的计算能力分布于终端用户手里。其核心理念是：针对云的处理能力实施强化，缩减用户终端的处理负担，把用户终端逐步简化成纯粹的输入输出设备，实现按需享受“云”的强大计算处理能力。

1云计算技术的特征

（1）虚拟化。借助虚拟化技术，给在同一服务器上运行多个不同操作系统、实现服务器的在线迁移创造可能，有效提高存储器的资源、CPU的利用率，同时也可利用它成功创建一个高效、灵活的网络环境。

（2）通用型。云计算对几乎所有的应用都通用，在基于“云”可创建许多应用，同个“云”可为多个应用的运行作支撑。

（3）超大规模。“云”的规模相当大，如亚马逊，其云计算中心内具备100余万台服务器，微软也具备数十万台服务器，且此数字呈现出持续增多的态势，“云”能为用户带来的存储能力与运算能力都是空前的。

（4）高可靠性。“云”采用计算节点同构可互换、数据多副本容错等手段确保服务的可靠性强，实际上，运用云计算技术的可靠性比本地计算机要强大得多。

（5）可伸缩性强。“云”的规模支持动态伸缩，仅就用户而言，只要对键盘、鼠标进行操作，平台、软件服务、硬件设施在很短时间内即可准备就绪。

（6）按需服务。“云”的资源广阔，用户可结合自身需求自由购买。

（7）成本低。由于“云”具备特殊容错能力，因此可采取低价节点构成“云”。“云”的通用性与公用性能大大提高资源的利用率；其自动化管理可有效缩减数据中心管理成本；“云”可在电力资源丰硕的区域建设，故而也能大大减少能源成本。

2在节能型建筑智能化系统设计中云计算技术的应用

2.1传统建筑智能化系统架构设计

利用云计算技术把以往相互独立的各个系统独立的存贮设备与服务器优化真个成IT资源池，基于此结合各个系统运行的具体需要自动化分资源，在业务服务管理平台与资源管理平台的鼎力相助下，向各个子系统提供云服务，从而实现资源的优化配置，将IT资源的浪费降到最低。

而管理中心的云平台系统通常涵盖了云平台管理系统层、物理资源层、云计算服务层、虚拟资源层。基于物理资源层可借助虚拟化软件创造虚拟化资源，然后以云平台管理系统未依托，优化整合系统资源与物理设备，使之变成存储资源池、计算资源池以及网络资源池。同时，结合用户的需求针对资源实施划分，立足于业务服务管理平台与资源管理平台上向客户供应多样化的云服务。

2.2云平台管理系统的整体技术架构

节能型建筑智能化系统设计引入云计算技术后，该系统的功能大致涵盖了基础软硬件资源的统一分配、备份、管理、部署，向智能楼宇各个子系统提供负载均衡、存储、弹性计算、资源监测等诸多服务。云平台管理系统能进一步优化整合虚拟机、存储设备、物理机、网络设备的资源，创造统一的资源池，把资源映射成虚拟文件存储资源、虚拟计算资源以及虚拟网络资源。借助资源调度管理系统把资源池的内容向用户提供，供其租用（IaaS）。与此同时，借助资源调研、资源注册、迁移、备份等诸多API接口，积极给测试平台的开发创造良好的运行与管理环境。实际上，对外的应用开放平台（SaaS）就是在PaaS上运行的。平行的监控管理平台主要负责监控、管理各个层面的可用性并计费。详细而言，节能型建筑智能化系统应包括网络管理、负载均衡、云服务计费、弹性扩展、存储服务、资源监测、管理控台。由于该系统属于云系统，面向建筑智能化系统服务，为此无需服务计费。

2.3智能建筑云系统网络结构设计

智能建筑云系统网络是依靠云平台管理服务器、共享存储、管理网、云平台管理服务器、管理终端、智能系统数据网、数据库集群等构成。

（1）共享存储

给系统内的服务器提供共享存储功能，其功能主要包括给用户分配可用的存储空间、存储虚拟机数据两种，比方说，数控系统运行数据的存贮、安防监控系统的图像存贮等诸多子系统的数据存贮。共享存储能为多套存储设备提供服务，存储设备不同，其所属的物理资源分区也会有所不同；共享存储能向单套存储设备提供支持，划定不同的存储分区，存储分区不一样，其所属的物理资源分区也会有一定差异。

（2）智能化系统业务数据网

实现云计算中心的计算资源访问管理与用户业务数据管理，数据网对吞吐量提出的要求比较高。

（3）应用服务器组

系统内部虚拟各个智能建筑子系统管理服务器的集合。

（4）数据库集群

部署OracleRAC或者MySQL，扩大数据库的吞吐量，强化其并发访问能力。允许管理员单独部署与资产计费信息以及系统用户管理信息有关的数据库，从而迎合不同用户对于系统安全性以及不同规模的需求。

（5）云平台管理服务器

虚拟云平台管理节点或路由器，以虚拟路由器为媒介向各个子系统提供用户业务服务。

（6）管理网

实现云计算中心的系统管理，对外供应运维管理、运营管理、终端用户服务等功能，管理网对安全性提出了较高的要求。

3云计算在节能型建筑智能化系统设计中的应用的技术特征

（1）快速部署：以云管理平台为依托，可建立方便管理、稳定可靠、动态高效、按需使用、灵活拓展的新一代建筑智能节能管理中心。中心能充分结合各个子系统的调节需要与拓展能力做出相应的调整，其对功能需求也许出现变化、系统可拓展性强的大厦更为适用。

（2）服务虚拟化：在计算平台上运行各个子系统的过程中，客户的操作和传统单独的服务器无任何差异。

（3）集成便利：运用适当的集成技术在云计算平台下集成各个子系统，提高数据联动处理与数据共享能力，从而为各个子系统间的数据集成与共享创造便利条件。

（4）统一部署管理业务：能把现有的应用系统均统一部署在云平台内，并同步实施系统升级调整，增强系统的可靠性。

（5）资源弹性伸缩：支持实时结合各个子系统对存贮能力与运行能力的要求灵活优化配置资源，不可避免的是会让系统应用负荷率大幅度提高。

结语

在节能型建筑智能化系统设计中应用云计算技术，改造传统智能建筑系统的管理，既能有效提升系统IT资源的利用率，又能提升系统的可靠性以及运行效率。随着与计算技术不断发展及其在节能型建筑智能化系统设计中的广泛应用，它的造价也会持续减少，相信该项技术在行业内拥有十分广阔的发展空间。

参考文献：

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[2]张海滨.让智能建筑多些时代担当——滨城智能政务中心实践与思考[J].智能建筑与城市信息,2014（3）:76-81.

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