這篇建筑工程師論文發表了智能建筑檢測中存在的問題和評測方法，智能化設備主要用于承載安全技術防范系統，通過對問題的梳理和分析，論文對信息網絡系統評測進行了研究，探討了檢測標準存在的問題，其質量好壞直接影響到智能建筑工程的使用性能。

　　關鍵詞：建筑工程師論文,智能建筑,息網絡

　　引言

　　由于信息網絡系統對智能建筑工程中各類智能化系統互連互通的基礎性作用，在系統運行業務上線前，工程各方特別是建設方非常重視第三方檢測機構對信息網絡系統的檢測評估結果。第三方檢測機構主要依據文獻[1]和文獻[2]的要求開展檢測評估工作。文獻[1]將智能建筑信息網絡系統分為計算機網絡系統和網絡安全系統，其中網絡安全系統有較完備的檢測評估國家標準，而計算機網絡系統主要依據文獻[2]的要求進行檢測。文獻[1]又根據承載業務特點，將計算機網絡系統分為業務辦公網和智能化設備網。

　　智能化設備網主要用于承載安全技術防范系統、建筑設備監控系統等業務專用網絡;業務辦公網主要用于支撐單位日常管理和辦公的網絡系統。雖然兩者在原理上都符合IP網絡系統規劃和建設的要求，但在設計要求、業務特點及使用方式上都有所不同。由于文獻[2]給出的是通用三層IP網絡架構下的測試方法，文獻[1]也未針對智能建筑中不同網絡的特點提供檢測方法和指導意見，這就使得第三方檢測機構在開展工程現場檢測時遇到不少困難。

　　1檢測標準存在的問題

　　文獻[2]規定了信息網絡系統傳輸性能、應用性能、系統功能和管理功能四大類要求，其中傳輸性能和應用性能對建成后的使用性能尤為關鍵，是建設方的主要關注點，也是第三方檢測的重點。傳輸性能測試項目主要包括傳輸速率、吞吐率、傳輸時延和丟包率等參數;應用性能測試項目包括DHCP服務性能、DNS服務性能及其他應用協議性能等。在實際工程檢測中，文獻[2]要求的性能測試方法，經常和用戶測試需求、工程現場條件及方法可操作性等方面存在矛盾的情況。

　　1.1不滿足用戶測試需求

　　從用戶角度，希望通過檢測評估網絡系統性能是否能滿足業務上線后的使用要求，其強調的是網絡運行情況整體達標或符合設計的要求。而文獻[2]側重工程驗收，其定義的測試方法更多是考慮對工程施工和安裝質量好壞驗證。為了達到驗證目的，傳輸速率、吞吐率、傳輸時延和丟包率等性能項目都采用單鏈路雙端測試方法，如圖1所示系統處于空載狀態下，節點1和節點2間設置網絡性能測試儀建立通信后，測試兩節點間鏈路的各項性能指標。這種測試模型雖然能充分驗證單條鏈路下的傳輸性能，但無法從組網整體上有效驗證網絡系統性能。此外，實際工程網絡規劃設計時往往對業務模型有初步預估，用戶往往也要求第三方檢測機構能根據業務規劃，構建業務模型進行整體網絡性能的評估。圖1單鏈路性能測試模型

　　1.2不具備工程測試條件

　　文獻[2]要求DHCP、DNS服務性能測試采用單端測試，即終端節點單獨對應用服務器發起請求，如圖1所示的應用服務單端測試。為了應用服務性能測試的有效性，文獻[2]要求有足夠數量用戶同時訪問服務器。但業務辦公網在建成未投入使用前，末端信息點并未接入辦公電腦等使用終端，DHCP和DNS服務性能無法實現有足夠數量用戶訪問服務器。即使一些已投入使用的網絡系統，也很難實現用戶終端(如辦公電腦)同時進行服務性能訪問。因此，在工程測試中應用服務性能測試往往是在空載條件下，被簡化為從末端單個信息點測試性能。

　　1.3工程測試可操作性不高

　　智能設備網在工程驗收前，終端一般已安裝并接入系統，按照文獻[2]的要求進行空載鏈路測試，就需要改變安裝條件和系統配置，一方面違背了驗收測試要求，另一方面操作(改變且須恢復)也非常繁瑣。此外，文獻[2]對傳輸性能測試的要求須覆蓋接入層、匯聚層和核心層鏈路，即測試鏈路要求分段執行。由于匯聚層、核心層設備的上聯接口匯聚眾多下聯接口的總負荷，上聯接口擁有更高帶寬，因此實際工程測試中無法從下聯接口構造數據流來測試上聯接口鏈路的性能。

　　綜上，隨著智能建筑信息網絡承載不同業務對網絡性能的不同要求，文獻[2]給出的以單鏈路性能為主的測試模型也暴露出更多局限性。實際工程檢測中，越來越多用戶希望采用接近網絡業務模型狀態下整體性能檢測評估的方法。智能化設備網應將所有終端設備處于典型工作運行狀態，選擇系統主要數據傳輸路徑進行單鏈路性能進行測試，如終端設備接入層交換端口至數據接收服務端間性能，這樣才能比較客觀量化系統處于正常運行狀態的性能指標;業務辦公網，往往在驗收測試時還沒有接入終端并開啟業務，這類信息網絡系統就需要根據設計要求及業務特點，由第三方機構構建相應業務模型進行檢測評估。

　　2檢測評估方案的改進

　　針對標準對不同信息網絡檢測評估方法出現的問題，方案的改進方向主要基于以下方面的考慮。

　　2.1滿足用戶測試需求

　　在測試中如何正確或接近構建用戶業務模型，成了滿足用戶測試需求和檢測評估有效性的關鍵因素。在已建成的信息網絡系統上構建一定業務負荷，同時依據文獻[2]的測試方法，在系統滿足一定業務負荷基礎上進行鏈路傳輸性能測試的結果比系統空載條件下的測試結果，更能反映網絡性能狀況。圖2所示為一個典型的局域網組網模型，測試選擇E1節點到En節點的鏈路測試傳輸性能，E1和En節點分布在局域網兩個不同區域，其通信鏈路分別跨越了各自區域的接入層、匯聚層和核心層，是測試兩個區域業務互訪性能。根據文獻[2]的測試要求：整個系統處于空載狀態下，在E1和En兩個節點設置通信儀表進行雙端測試。但根據用戶業務需求，系統上線后區域1和區域2之間不同節點會有較頻繁的業務。圖3所示為根據系統上線的業務特征構建的區域1和區域2間節點間業務情況，紅色標注的是主要業務鏈路。用戶測試需求提出在這些主要業務鏈路承載一定負荷情況下，測試業務鏈路的傳輸性能，包括傳輸速率、吞吐率、傳輸時延和丟包率。

　　2.2測試不同網絡具有普遍可操作性

　　在圖3所示業務鏈路上加載業務負荷，比較常見的方式是配置筆記本電腦或PC，安裝打流軟件，手工配置業務模型。但如果業務模型一旦復雜，筆記本或PC需求量較大，不利于工程現場測試，而且業務配置分散且繁瑣，無法做到同一時間構建穩定業務模型。此外，工程現場各終端信息點一般不配置電源，無法解決PC供電及筆記本電池供電時間短等矛盾。因此，為實現不同工程條件下現場靈活構建業務模型，需要一種輕巧且易操作的便捷式設備。

　　2.3方案測試設備須經濟實用

　　由于所需要構建的業務模型需要在不同鏈路且不同位置(區域)部署，就需要投入一定數量的測試設備。如果要購買儀器供應商專用的網絡測試設備，由于這類設備的設計用于比較完整的測試需求，具備完整的功能，因此成本比較高。通過用戶測試需求的分析：圖3中系統業務模型只需一定數量IP設備生成業務流量進行構建，而鏈路的性能還可以依據文獻[2]的方法通過單鏈路進行測量，只是系統有空載狀態改變為一定業務負荷的狀態，即單鏈路性能在系統一定背景流量狀態下進行測試。根據業務模型構建的要求，筆者采用基于ARM微處理芯片實現一套業務模型生成系統。如圖4所示，在該套系統中可以不同節點間互打IP流量，用于構建可定制化的鏈路業務模型;不同節點也可以向Server發送請求，用于滿足文獻[2]中DNS、DHCP一定數量終端設備同時請求業務。

　　3方案可行性驗證

　　筆者將兩套基于ARMCortex-A8的TIAM3358微處理開發板(提供完善軟件開發環境)作為TrafficNode，并在其上進行軟件移植和二次開發，實現了配置管理、IP協議棧及ServicGen等軟件功能。在PC端開發了基本的Controller軟件，并進行實際組網連接測試。開發板集成AR8035網絡芯片，和AM3358微處理配合支持實現10M/100M/1000M以太網功能。兩套開發板各自通過20000mAH充電寶進行供電，提供12V輸出電壓。表1所示為配置兩個TrafficNode雙向互打UDP數據流情況下的測試數據。從測試結果看，以ARM作為主處理芯片還很難實現網絡接口線速處理性能，表1中穩定帶寬是經過多次軟件優化后的測試結果，但從各信息點終端側構造業務模型而言，這樣的帶寬性能已經能滿足使用要求。能耗方面，開發板還存在一些多余接口功能的電能消耗，以TrafficNode的基本功能要求，下一步可以開發制作僅需主處理和網絡功能的TrafficNode硬件單板，取得更低能耗和最小設備體積。此外，選擇容量更高的充電寶也可以進一步提高測試時長。

　　4結束語

　　隨著信息網絡系統在智能建筑各系統建設中的地位越來越高，第三方機構對信息網絡系統的檢測評估被賦予了更高期待。為了能更好測試和評估系統性能，需要進一步提高測試手段和方法。通過對被測系統業務特點的分析，構建系統業務背景負荷基礎上進行鏈路性能測試的方法，不僅能滿足用戶測試需求，同時也是文獻[2]標準測試方法的優化改進。本研究的下一步工作將在性能、能耗、成本和體積方面取得最佳平衡前提下進一步優化TrafficNode，并實現TrafficNode批量生產和部署，以期為智能建筑信息網絡系統提供一套業務模型可靈活定制的測試方案。

　　參考文獻：

　　[1]GB50339-2013.智能建筑工程質量驗收規范[S].

　　[2]GB/T21671-2008.基于以太網技術的局域網系統驗收測評規范[S].

　　作者：陳學鋒 徐偉 單位：江蘇省產品質量監督檢驗研究院 國家信息網絡產品質量監督檢驗中心

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