明确开放式控制的概念
掌握建立开放式系统的方法
LonMark国际协会执行主席 罗恩-伯恩斯坦
“开放式”一词本来就有很丰富的含义，应用到控制系统和自动化领域就有了更多的解释。有人用这个词来美化自己的技术和产品，推销自己的系统方案。这种对“开放式”概念的曲解往往误导用户，使他们轻易相信自己得到的是真正开放式的系统，实际上得到的却是非常封闭的系统。
开放式协议、开放式系统、开放式发行，还有开放式招标与采购等等，虽然这些词汇各有各的定义，但都与同一个概念相关联，就是“访问和使用”。可使用不同厂家的产品、选用不同的供应商和访问不同的信息系统。下面我们逐一讨论开放式控制方案所包含的几个开放式的概念。
开放式协议－这是一种通信协议，采用这种通信协议能使不同厂家的产品通过一个总线，或在一个网络中实现充分的、可互操作的信息交换。这种协议需要规定通信的方法、通信介质的形式以及不同设备在同一网络中能够“共存”而互不干扰的条件。一般来说，一种设备必须满足以下条件，其生产厂家才能够使用“开放式协议”这个称谓。
· 该设备能与其它设备进行通信，分享信息；
· 该设备与其它设备的通信不会对第三方设备造成干扰；
· 当线路中的其它设备与前端设备通信时，该设备也能同时与前端设备通信；
· 不需要任何特殊的配置，该设备就能与其它设备、其它厂家生产的设备和线路中的任何其它前端设备实现互操作。
上述第四个条件，即在设备层的真正的互操作性，是开放式协议的最重要条件。在这里不允许对用户有任何欺骗、隐瞒和模棱两可的宣传。
开放式系统－这个概念涉及到系统的各个方面，比开放式协议所涉及的内容要更广泛。一般来说，一个完整的系统包括以下五个关键部分：
· 各种控制设备；
· 前端设备，如图形式用户界面；
· 网络基础结构；
· 企业安全连通性平台；
· 管理和分析工具。
一个好的开放式系统的标书必须对以上每个部分都做出严格的规定，而且应该尽量使更多的投标者和供应商的产品能够满足这些规定。
开放式招标－与“开放式采购”相关联，是开放式系统合同过程的一部分。开放式招标的标书必须对目标系统每个部分的功能都做出明确的说明，而不仅仅是对具体设备提出要求。招标机构根据这个标书进行招标。如果标书是按照开放式系统的要求编制的，就能有很多的供应商参加投标，进行公平的竞争，因为没有哪个竞标者对标书的要求拥有特殊的优势。
编制一个好的开放式标书才能营造出一个好的开放式招标活动。为此标书的编制者们需要做大量的前期工作，通过反复的研究和策划，最合理地描述项目的范围、结构和功能要求。一个成功的招标活动能为投资者节约大量的投入，将是对这些前期工作最好的回报。
美国亚利桑那州滕比市的康纳利中学建于1972年，经过多年的风雨已是设备陈旧，虽经多次修修补补，却也不能保证舒适合格的学习环境，更无法达到现代设备的节能效果。于是学校的管理部门联系了一批暖通空调专业公司，希望能尽快解决这个问题。他们要求按照开放式系统的理念改造现有设备，使之具有开放式运作的优点，而且能随着时代的进步不断更新。
该中学校园包括六座大楼，总建筑面积
最后学校管理部门决定委托制冷与暖通空调源泉（Source Refrigeration & HVAC）公司进行这项改造，这是一家Distech Controls公司开放式系统的经销商。项目改造的重点在于空气处理设备和控制系统，改造目标是最大程度地改善空气质量和舒适度，同时实现节能。项目组通过对中央制冷机组、冷却塔和水泵系统的评估，发现除了控制系统不好以外，基础设备基本良好，完全可以利用。
制冷与暖通空调源泉公司的改造方案需要全面更新空气处理设备，包括60台VAV装置和新风换热预处理装置，对空气处理机组和管道系统需要进行清洗和维修，同时还要全面修理或更换所有的阀门。然后采用Distech Controls公司的LonWorks®控制系统，空气处理机组配置新型的驱动器。整个楼宇自控系统共包括650个控制点，安装了112台控制器。
改造后的康纳利中学不仅为学生们创造了一个优良的空气环境，而且大幅度降低了能耗和维护费用。据统计，改造后的前六个月节能效果达到34％，节约能源费用58,000美元。
另一个典型的实例是纽约市的学校系统。作为美国主要的大城市，纽约市政府要求各市政项目都采用开放式的管理方式。因此所有校舍采用统一的标书招标，与各学校已有的楼宇自控系统分开，建立一个统一的监视、控制和维护系统的界面。这样就不会受制于原来的控制系统而只能采用某个供应商的前端设备了。纽约市管理部门从一批有良好资质的本地集成商中选择承包商，在多种产品中择优选用控制系统。结果选择了经LonMark认证的产品，因为这些产品保证具有良好的互操作性。经过严格评审的承包商也严格按照标书要求，保证了系统的开放性。
开放式发行－是指一种产品或方案在市场发行方面上所表现出的开放性。如果某种产品虽然是依据开放式通信协议的标准设计的，但是只由某个生产商生产，或者只能应用于某个特定的项目中，那么这样构成的系统也只是封闭式系统。因为这种产品不能用其它厂家生产的产品直接替换，所以所构成的系统和系统的用户将被限制于某个生产商。
当确定产品能够在市场上从多个供应商处获得后，判断方案开放性的另一个判据是获得备品备件和服务的来源。其来源越广泛，方案的开放性越强。备品备件和服务的来源如果是唯一的，将使日后的维护成本提高，同样会限制系统的开放程度。
究竟如何判断系统或方案的开放性呢？这需要回答一系列的问题：采用的产品是否经过互操作性测试？用户是否能方便地用其它供应商的产品更换系统中的设备或软件？是否有多个系统服务商可以为系统提供终身的维护和服务？在评估这些问题以后，用户还需要注意不仅要选择开放式的系统，还需要选择承包项目的集成商，判断这个集成商是否理解并能在工作中真正贯彻开放性的原则。
对系统的设计进行预评估是确保系统开放性的一种有效策略。根据ANSI/CEA 709.1标准和其它相关标准编制的“LonMark互操作性规范”就是一种很好的评估标准。该规范要求系统中由不同供应商提供的产品必须能相互协调工作，因此这些产品应该经过互操作性的测试和认证。LonMark国际协会还编制了开放式系统标书的范本和设计指导书，规定了完全开放式系统的基本要素，其中包括前面论述到的问题。LonMark国际协会作为一个非盈利性组织，一贯致力于研究和推广具有优良节能效果的、全开放式集成系统。
前些年，美国工程兵部队曾发出训令，要求所属各项工程均采用“统一的系统结构”，使用通用的网络诊断和管理平台。该部队指定采用LonWorks网络技术和服务平台，因为该平台对所有使用者均为开放的。统一的系统结构要求每台设备、路由器、IT接口和网络管理软件都遵循统一的管理模式，以保证每项工程的网络都能可靠地建立和运行。该部队在实施项目时会从几十个方面进行要求和评审，保证系统的开放性。
开放式系统要采用标准的网络管理结构以保证点到点的通信，即任意一台设备都可以和任何其它设备进行通信，而不需要通过特殊的网关、译码器或专有软件。这就类似于IT网络的结构，在因特网中的任意一台计算机，只要采用TCP/IP协议，就能与网络中的任意一台计算机通信，而与该计算机的位置、生产厂家和型号无关。这样的连通性能保证网络可靠地工作，而且IT管理人员只要使用统一的工具就能安装和管理网络中的所有计算机设备。
如果在系统中使用了网关或译码器，这些装置会限制网络的信息流，影响点到点的通信，使系统带有封闭式的特性。有的系统供应商会争辩，说他们使用的是“开放式接口”，因此系统就是采用了“开放式协议”。其实他们的系统只能允许其它系统获取有限的信息，使用户在设备和服务的供应方面受到限制，实际上这是一种封闭式的系统。这样的供应商打着“开放式协议”的幌子，只能欺骗那些不懂技术的用户。
一个负责任的开放式系统供应商不仅要为用户提供最好的产品和系统，而且要保证系统成为完全可访问的信息源。开放式系统允许用户访问自己所有的设备，能为用户估算能耗和计算费用提供所需的数据，以便改善运行过程，节约成本。
读者如果需要对开放式集成系统有更深入的了解，请参考LonMark国际协会的网站：www.lonmark.org，该网站可以提供更详细的资料、标书的范本和培训材料。
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