朝著更環(huán)保、面向未來的布線基礎(chǔ)設(shè)施邁進

今年，智能建筑布線基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展取得了值得注意的里程碑。3 月，美國電信行業(yè)協(xié)會 (TIA)發(fā)布了 ANSI/TIA-568.5單對以太網(wǎng) (SPE)布線標(biāo)準(zhǔn)。四個月后，TIA 發(fā)布了ANSI/TIA-862-C 智能建筑標(biāo)準(zhǔn)，其中包含有助于連接和供電物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)更新和拓撲結(jié)構(gòu)，包括添加的 SPE 標(biāo)準(zhǔn)（與 568.5 保持一致）。

今年，智能建筑布線基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展取得了值得注意的里程碑。3 月，美國電信行業(yè)協(xié)會 (TIA)發(fā)布了 ANSI/TIA-568.5單對以太網(wǎng) (SPE)布線標(biāo)準(zhǔn)。四個月后，TIA 發(fā)布了ANSI/TIA-862-C 智能建筑標(biāo)準(zhǔn)，其中包含有助于連接和供電物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的技術(shù)更新和拓撲結(jié)構(gòu)，包括添加的 SPE 標(biāo)準(zhǔn)（與 568.5 保持一致）。

近日，美國國家消防協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)委員會投票通過了2023 年國家電氣規(guī)范 (NEC)具有 4 類故障管理電源，這將擴大節(jié)能直流 (DC) 電源在低壓電纜上的使用，這是由美國綠色建筑委員會的LEED 第 4 版試點信貸直流電源系統(tǒng)激勵的。直流電源系統(tǒng)激勵的。

這些里程碑鼓勵布線基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計和實施實踐，以提高智能建筑的連接性和可持續(xù)性——但市場仍處于起步階段。商業(yè)市場上缺乏實際產(chǎn)品使新項目設(shè)計復(fù)雜化。但技術(shù)供應(yīng)商可以在今天采取戰(zhàn)略，為明天打造面向未來的基礎(chǔ)設(shè)施。

更多不是更好

根據(jù) 862-C，智能建筑的推薦介質(zhì)是 6A 類 (Cat 6A) 或更高性能的布線。事實上，2016 年發(fā)布的 862-B 的重大更新之一是取消了 6 類作為公認媒體。Cat 6A 是一種四對銅纜，支持高達每秒 10 吉比特 (Gbps) 的數(shù)據(jù)傳輸速度，同時支持高達 90 瓦的以太網(wǎng)供電 (PoE)，傳輸距離可達 100 米。這使其成為需要快速傳輸速度和/或高功率的安全設(shè)備、數(shù)字顯示器、無線接入點、LED 燈以及節(jié)能智能窗簾和窗戶的理想電纜。

這些里程碑鼓勵布線基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計和實施實踐，以提高智能建筑的連接性和可持續(xù)性——但市場仍處于起步階段。商業(yè)市場上缺乏實際產(chǎn)品使新項目設(shè)計復(fù)雜化。但技術(shù)供應(yīng)商可以在今天采取戰(zhàn)略，為明天打造面向未來的基礎(chǔ)設(shè)施。

更多不是更好

根據(jù) 862-C，智能建筑的推薦是 6A 類 (Cat 6A) 或更高性能的布線。事實上，2016 年發(fā)布的 862-B 的重大更新之一是取消了 6 類作為公認媒體。Cat 6A 是一種四對銅纜，支持高達每秒 10 吉比特 (Gbps) 的數(shù)據(jù)傳輸速度，同時支持高達 90 瓦的以太網(wǎng)供電 (PoE)，傳輸距離可達 100 米。這使其成為需要快速傳輸速度或高功率的安全設(shè)備、數(shù)字顯示器、無線接入點、LED 燈以及節(jié)能智能窗簾和窗戶的理想電纜。

直流電源系統(tǒng)激勵的。

這些里程碑鼓勵布線基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計和實施實踐，以提高智能建筑的連接性和可持續(xù)性——但市場仍處于起步階段。商業(yè)市場上缺乏實際產(chǎn)品使新項目設(shè)計復(fù)雜化。但技術(shù)供應(yīng)商可以在今天采取戰(zhàn)略，為明天打造面向未來的基礎(chǔ)設(shè)施。

更多不是更好

根據(jù) 862-C，智能建筑的推薦介質(zhì)是 6A 類 (Cat 6A) 或更高性能的布線。事實上，2016 年發(fā)布的 862-B 的重大更新之一是取消了 6 類作為公認媒體。Cat 6A 是一種四對銅纜，支持高達每秒 10 吉比特 (Gbps) 的數(shù)據(jù)傳輸速度，同時支持高達 90 瓦的以太網(wǎng)供電 (PoE)，傳輸距離可達 100 米。這使其成為需要快速傳輸速度和/或高功率的安全設(shè)備、數(shù)字顯示器、無線接入點、LED 燈以及節(jié)能智能窗簾和窗戶的理想電纜。

雖然部署 Cat 6A 布線基礎(chǔ)設(shè)施是目前大多數(shù)連接設(shè)備的最佳實踐，但這種趨勢可能正在發(fā)生變化?！霸谶^去的十年中，該行業(yè)在將四對 Cat 6A 作為一項技術(shù)聚集在一起并以此為基礎(chǔ)方面做得非常出色，”康普市場開發(fā)戰(zhàn)略和技術(shù)總監(jiān) Ronna Davis 說?！暗覀円仓溃谌蚍秶鷥?nèi)，我們需要減少建筑物中的銅和隱含碳。需要注意的是，我們需要以一種不會降低智能建筑網(wǎng)絡(luò)的實用性或?qū)⒏喙β屎蛶拵У竭吘壍哪芰Φ姆绞絹碜龅竭@一點?！?/p>

“在全球范圍內(nèi)，我們需要減少建筑物中的銅和隱含碳。需要注意的是，我們需要以一種不會降低智能建筑網(wǎng)絡(luò)的實用性或帶來更多電力和帶寬的能力的方式來做到這一點到邊緣?！?/p>

布線和連接制造商Belden的技術(shù)解決方案架構(gòu)師 Henry Franc 贊同TIA TR-42 委員會主席戴維斯的觀點，該委員會負責(zé)開發(fā)和維護包括 862-C 在內(nèi)的樓宇布線標(biāo)準(zhǔn)?！岸嗄陙?，連接更多設(shè)備和提供更多帶寬的方法一直是添加更多電纜，但這是不可持續(xù)的，”他說?！拔覀兊牟季€支持的結(jié)構(gòu)不再支持我們的浪費，全球挑戰(zhàn)正在推動我們盡早發(fā)展。隨著 SPE 和混合銅光纖布線等技術(shù)的加入，862-C 對其預(yù)期服務(wù)的環(huán)境更加敏感，并且與智能建筑生態(tài)系統(tǒng)中的所有利益相關(guān)者更加相關(guān)：電信、電氣、建筑和機械?！?/p>

單對以太網(wǎng)的承諾

對于控制器、執(zhí)行器、儀表和傳感器等低速、低功耗樓宇自動化系統(tǒng) (BAS) 設(shè)備，SPE 支持高達每秒 10 兆比特的數(shù)據(jù)傳輸速度，并通過單雙絞線提供高達 7 瓦的功率布線至少 1,000 米。重要的是，它為 BAS 提供了以太網(wǎng)的運營優(yōu)勢，并僅通過一對銅導(dǎo)線減少了隱含碳。SPE 布線、芯片組和測試儀現(xiàn)已可用，但部署功能系統(tǒng)所需的有源設(shè)備和終端設(shè)備仍處于初始開發(fā)階段。

以太網(wǎng)聯(lián)盟SPE 小組委員會主席兼布線和連接制造商Panduit的杰出工程師Bob Voss 表示，這并不意味著智能建筑技術(shù)設(shè)計人員需要等待.“測試表明，傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線布線不具備充分支持以太網(wǎng)的幾何結(jié)構(gòu)，但我們發(fā)現(xiàn) SPE 布線能夠很好地支持傳統(tǒng)協(xié)議，”他說?！斑@使得新的智能建筑現(xiàn)在可以部署 SPE 電纜以遷移到以太網(wǎng)，同時保持與現(xiàn)有系統(tǒng)的向后兼容性?！彼a充說，由于 SPE 的好處已經(jīng)在工業(yè)自動化中得到體現(xiàn)，同時制造工業(yè)和 BAS 平臺的制造商現(xiàn)在正在加速他們的智能商業(yè)建筑 SPE 產(chǎn)品開發(fā)路線圖。

盡管供應(yīng)鏈的限制減緩了進展，但能夠容納 SPE 端口的 BAS 設(shè)備和控制器將于明年開始投放市場?！拔覀儸F(xiàn)在沒有用模糊和概念性的術(shù)語談?wù)?SPE 的前景，而是致力于實際應(yīng)用，”Franc 說?！拔翌A(yù)計 2023 年會發(fā)布許多新產(chǎn)品——不僅是電纜和連接器，還有開關(guān)、傳感器等?！?/p>

“我們現(xiàn)在不是在模糊和概念性的術(shù)語中談?wù)?SPE 的前景，而是致力于現(xiàn)實世界的應(yīng)用。”

在此期間，由于已建立的 BAS 設(shè)計慣例和協(xié)議，設(shè)計人員需要謹慎行事?！霸谖覀兺扑]安裝 SPE 布線之前，我們需要 BAS 制造商批準(zhǔn)其保修系統(tǒng)的 SPE 布線，”戴維斯說?！癝PE 布線可以根據(jù)具體情況實施，但只有在設(shè)計人員完成盡職調(diào)查之后才能實施。雖然 BAS 制造商希望轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)以提高安全性、統(tǒng)一性和客戶需求，但由于其平臺支持的協(xié)議、服務(wù)和設(shè)備數(shù)量龐大，他們的路線圖非常復(fù)雜?！彼A(yù)計擁有樓宇和工業(yè)自動化以及對 SPE 既得利益的大型最終用戶將有助于吸引更多 BAS 制造商加入。

新的供電方式

作為第 726 條第 4 類故障管理電源或數(shù)字電源在2023 NEC中首次亮相，是另一種將影響智能建筑布線基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)。與不能超過 60 伏且功率限制為 100 瓦（作為 PoE 提供時為 100 米）的 2 類直流電源不同，4 類直流電壓最高可達 450 伏。在這些更高的電壓下，第 4 類可以在更遠的距離內(nèi)以更少的銅提供更多的功率——并且具有更少的內(nèi)含和運行碳。例如，使用單對 16 AWG 電纜，Panduit 的故障管理電源系統(tǒng)可以向 2,000 米提供超過 200 瓦的 4 類功率，而 2 類功率僅為 14 瓦。4 級還通過智能地限制可能進入故障的能量來提高安全性，從而降低電擊或火災(zāi)的風(fēng)險。

4 類電源進入NEC將推動需求和創(chuàng)新，從而導(dǎo)致可接受直流電源的設(shè)備的開發(fā)。與此同時，一些供應(yīng)商特定的 4 類系統(tǒng)，包括發(fā)射器、接收器和 UL 認證的 4 類電纜，現(xiàn)已上市，預(yù)計明年將有更多系統(tǒng)上市。

“雖然大型冷水機和其他耗電大的機械設(shè)備將繼續(xù)需要更高的 [交流電] 電源電壓，但 4 類故障管理電源將迅速改變商業(yè)建筑中的電源架構(gòu)，”Voss 說?！岸宜粫?PoE 或故障管理電源；相反，它們將共存。為了規(guī)劃未來，智能建筑布線設(shè)計人員可以指定一個區(qū)域類型的架構(gòu)，在該架構(gòu)中，故障管理電源被傳輸?shù)浇邮掌?，接收器將其轉(zhuǎn)換為 2 類電源，如 PoE，為終端設(shè)備供電?！?/p>

“為了規(guī)劃未來，智能建筑布線設(shè)計人員可以指定一種區(qū)域型架構(gòu)，在該架構(gòu)中，故障管理電源被傳輸?shù)浇邮掌?，接收器將其轉(zhuǎn)換為 2 類電源，如 PoE，為終端設(shè)備供電?！?/p>

2 類或 4 類電力也可以通過混合銅纖維電纜中的銅導(dǎo)體傳輸，這些電纜具有用于高帶寬、長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦w維束。這些電纜在 862-C 中得到解決，可以消除部署和管理電信機房的需要，以連接大型和遠程位置的智能設(shè)備并為其供電，例如倉庫、停車場和室外空間?；旌香~纖維電纜還消除了對多根 Cat 6A 電纜的需求；根據(jù) 862-C 等布線標(biāo)準(zhǔn)，如果銅纜是安裝中指定的介質(zhì)，最新的 Wi-Fi 6/6E 需要兩根 Cat 6A 電纜來支持帶寬要求。

新興的 Wi-Fi 7 預(yù)計將支持高達 30 Gbps 的增強現(xiàn)實、視頻流和擴展的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，因此將需要更多帶寬。為每個接入點部署更多的 Cat 6A 電纜是不可持續(xù)的，戴維斯說：“未來的 Wi-Fi 7 接入點將通過混合銅光纖電纜連接，以支持我們的客戶要求的可持續(xù)性、密集化和更快的部署。 ”

一個無處不在的難題

雖然行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范促進了連接智能建筑設(shè)備并為其供電的新方法，但它們有時會搶占設(shè)備和裝置的市場可用性?！傲钊司趩实氖牵憧梢钥吹秸T人的技術(shù)，甚至可以成為它可能的傳播者，但它往往似乎遙不可及，”Franc 說?！澳壳?，我們能提出的最佳建議是，根據(jù)當(dāng)今部署的技術(shù)和可能在合理時間內(nèi)部署的技術(shù)，部署可用的基于標(biāo)準(zhǔn)的銅纜和光纜。但不要害怕使用 SPE、混合銅纖維電纜或新的 4 類電源的更新創(chuàng)新?！?/p>

每個項目和所有者都有不同的風(fēng)險承受能力。戴維斯建議各方隨時了解即將推出的技術(shù)和項目應(yīng)用?！半m然標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范正在解決 SPE 和 4 類電源，但現(xiàn)在還為時過早，”她說?！暗谖磥韼啄陜?nèi)，隨著解決方案變得更容易獲得，我們將看到智能建筑布線基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生重大變化。所以如果不是這個項目，它很可能是下一個?！?/p>