基于以太網(wǎng)及EBI技術(shù)的智能化住宅小區(qū)信息通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要:智能化住宅小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)是建立智能化住宅、小區(qū)綜合管理中心以及與外界廣域網(wǎng)進(jìn)行信息交互的物理平臺(tái)。該文給出了基于以太網(wǎng)技術(shù)的智能化住宅小區(qū)信息通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，提出了采用EBI技術(shù)設(shè)計(jì)家庭智能化系統(tǒng)方案。

關(guān)鍵詞:智能化住宅小區(qū);信息通信系統(tǒng);以太網(wǎng);EBI

中圖分類號(hào):TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)36-10330-02

The Design and Realization of Intelligent Residential Sub-district Communication Network Platform on Ethernet and EBI Technology

YUAN Sheng-jiang

(Technology Center of Modern Education， Anhui Institute of ArchitectureIndustry， Hefei 230022， China)

Abstract: Intelligent residential sub-distract information communication system is the physical platform of building up intelligent residential， sub-distract comprehensive management center and outside wide area network handing over informations.This paper has given the design method of intelligent residential sub-distract information communication system on Ethernet technology，has put forward the scheme of designing the family intelligent system with EBI technology.

Key words: intelligent residential sub-distract; information communication system; Ethernet; EBI

所謂智能化住宅小區(qū)，是指該小區(qū)配備有智能化系統(tǒng)，通過高效的管理與優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，為住戶提供一個(gè)安全、舒適、方便、快捷和開放的智能化、信息化生活空間的居住環(huán)境。它包括安全防范子系統(tǒng)、管理與監(jiān)控子系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)以及總體集成技術(shù)。智能化住宅小區(qū)的建設(shè)與發(fā)展，不僅已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的體現(xiàn)，而且也是一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平的綜合標(biāo)志之一。

信息通信網(wǎng)絡(luò)是智能小區(qū)的系統(tǒng)支撐平臺(tái)，是一個(gè)非常重要的系統(tǒng)，而且是發(fā)展速度最快的一個(gè)部分，也是未來小區(qū)增值服務(wù)的主要方面。本文介紹了基于以太網(wǎng)技術(shù)的智能化住宅小區(qū)信息通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，利用該方法我們?cè)O(shè)計(jì)了蚌埠市天錦苑小區(qū)局域以太網(wǎng)系統(tǒng)，并為小區(qū)的多個(gè)住戶設(shè)計(jì)了基于EBI技術(shù)的家庭智能化系統(tǒng)，使這些住戶實(shí)現(xiàn)了家用電器的自動(dòng)化控制、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與控制、家庭防盜入侵報(bào)警等。

1 以太網(wǎng)技術(shù)

以太網(wǎng)是目前應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，采用基帶傳輸，通過雙絞線和傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)10M/100M/1000M的網(wǎng)絡(luò)傳輸。它是目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中較為成熟的一種，具有應(yīng)用廣泛、性能穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，是智能小區(qū)網(wǎng)絡(luò)的理想選擇。

2 系統(tǒng)的主要功能

智能化住宅小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)由Internet接入網(wǎng)、小區(qū)局域以太網(wǎng)、家庭局部網(wǎng)絡(luò)組成。在這個(gè)通信平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)小區(qū)的Internet的寬帶接入、小區(qū)綜合信息服務(wù)以及智能控制，從而實(shí)現(xiàn)住宅小區(qū)的智能化和信息化。

3 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1)與其他系統(tǒng)互聯(lián)互通的開放性;2)具有很高的安全性和保密性;3)支持虛網(wǎng)劃分;4)適應(yīng)現(xiàn)代辦公和生活的高效率;5)良好的擴(kuò)展性和升級(jí)能力。

4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

智能化小區(qū)系統(tǒng)共分3層:Internet接入網(wǎng)、智能小區(qū)局域以太網(wǎng)、家庭智能化系統(tǒng)，采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

4.1 Internet接入網(wǎng)

Internet接入網(wǎng)可以有多種方式，本文只介紹蚌埠市天錦苑小區(qū)采用的DDN接入方式。

首先配備高性能接入路由器、租用電信部門的專線并申請(qǐng)IP地址以及注冊(cè)域名。路由器通過DDN專線、X.25、ISDN等方式與Internet相連。DDN網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)質(zhì)量高、時(shí)延小，通信速率在N×24kbps即24kbps～2048kbps范圍內(nèi)由用戶根據(jù)需要選擇，支持?jǐn)?shù)據(jù)、圖象、語(yǔ)音傳輸?shù)榷嗝襟w業(yè)務(wù)。此方案經(jīng)濟(jì)實(shí)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)用戶終端的接入，還可以滿足用戶網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，具有穩(wěn)定、安全、速度快、性價(jià)比高等特點(diǎn)。

4.2 小區(qū)局域以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)

小區(qū)局域以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

為了給主干設(shè)備預(yù)留一定的能力以便于將來擴(kuò)展，小區(qū)局域主干采用千兆以太網(wǎng)，設(shè)一烽火公司的BE2224M智能以太網(wǎng)交換機(jī)在系統(tǒng)中心作為核心交換機(jī)，它可以提供千兆上聯(lián)端口。在各區(qū)域中心配置1000Mbps FX上聯(lián)端口的工作組交換機(jī)，通過光纖與核心交換機(jī)連接用以構(gòu)成小區(qū)的骨干網(wǎng)。在各摟棟設(shè)備間配置10M/100M交換式集線器，各集線器通過100Mbps TX上聯(lián)端口經(jīng)五類雙絞線與工作組交換機(jī)連接。在樓內(nèi)，交換式集線器通過10Mbps TX端口經(jīng)樓內(nèi)五類綜合布線連接用戶交換機(jī)。除核心交換機(jī)外還包括與廣域網(wǎng)連接的路由器、各類服務(wù)器和管理工作站等。區(qū)域中心可以包括多個(gè)單元樓或一棟小高層。小區(qū)內(nèi)的物業(yè)管理公司、公共會(huì)所以及各應(yīng)用子系統(tǒng)可以靈活的方式就近接入各自所處的區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)，從而形成一體化的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。

4.3 綜合布線系統(tǒng)

智能化住宅布線系統(tǒng)包含住宅單元子系統(tǒng)、樓層管理間和垂直干線子系統(tǒng)以及設(shè)備間子系統(tǒng)三個(gè)部分，各系統(tǒng)布線都采用五類以上對(duì)絞線，如圖2所示。

1)住宅單元子系統(tǒng)

在每個(gè)住宅單元設(shè)置一個(gè)家庭布線系統(tǒng)接線箱，作為與戶外布線系統(tǒng)的接口。接線箱可安裝各種系統(tǒng)接線模塊，例如火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)模塊、水電暖氣燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)模塊、自動(dòng)抄表系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)等。戶內(nèi)數(shù)據(jù)通信布線采用五類以上非屏蔽對(duì)絞線。該系統(tǒng)還包括信息插座、插座面板、傳輸線等，可以根據(jù)需要靈活配置。

2)樓層設(shè)備間和垂直干線子系統(tǒng)

它由連接設(shè)備間與各層配線子系統(tǒng)的垂直干線電纜構(gòu)成。為了今后能滿足用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，采?～36芯，直徑為62.5/125μm的光纖，其傳輸速率可達(dá)500Mb/s以上，并有足夠的帶寬。

3)設(shè)備間子系統(tǒng)

為便于布線、節(jié)省投資，設(shè)備間設(shè)置在多個(gè)住宅單元中間。設(shè)備間子系統(tǒng)由設(shè)備間中的電纜或光纖、跳線架等硬件組成。對(duì)于設(shè)備間的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用48根光纖的配線架。

4.4 家庭智能化系統(tǒng)

家庭智能化的網(wǎng)絡(luò)采用EBI技術(shù)來實(shí)現(xiàn)通信。EBI(European Installing Bus)是一個(gè)在歐洲占主導(dǎo)地位的樓宇自動(dòng)化和家庭自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)。EBI電氣總線系統(tǒng)的所有總線元件都有自己的智能體，不需要中央控制單元，該系統(tǒng)是一個(gè)二線制的總線型的智能控制系統(tǒng)，主要用于照明、安防、中央空調(diào)、消防系統(tǒng)中的聯(lián)動(dòng)控制。物業(yè)管理與能源管理等住宅樓宇領(lǐng)域的各方面，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

家庭智能化系統(tǒng)包括家庭安全防范子系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)和家庭通信系統(tǒng)，如圖3所示，小區(qū)管理中心的計(jì)算機(jī)可以對(duì)火災(zāi)與煤氣泄漏報(bào)警、防盜報(bào)警;緊急呼救與遙控護(hù)理;樓宇可視對(duì)講;遠(yuǎn)程遙控家電，如遠(yuǎn)程開關(guān)空調(diào)、電飯煲;可以實(shí)現(xiàn)家電的自動(dòng)控制，如家庭窗簾、煤氣閥門、排氣扇等的自動(dòng)開、關(guān)等。住宅里各種信息傳輸?shù)拿浇槭请娏€，選用SSC P300作為核心芯片，該芯片具有發(fā)送和接收兩種功能，采集器里有SSC P300及相關(guān)的A/D、D/A轉(zhuǎn)換器，采集器與收發(fā)器1或收發(fā)器2通信，方式為雙向通信。通過收發(fā)器1和收發(fā)器2分別與管理中心的計(jì)算機(jī)通信，收發(fā)器1里面有SSC P300芯片和Modem，SSC P300用于和住宅里的各個(gè)采集器通信，Modem用于和管理室的計(jì)算機(jī)通信。收發(fā)器2里面有SSC P300芯片以及以太網(wǎng)通信芯片，以太網(wǎng)通信芯片用于和管理室的計(jì)算機(jī)通信。

5 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟的以太網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用廣泛、穩(wěn)定高效、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、價(jià)格低廉。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，具有良好的擴(kuò)展性和升級(jí)能力。

目前，蚌埠市天錦苑小區(qū)局域以太網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)良好，已經(jīng)得到了用戶的好評(píng)，具有較好的應(yīng)用前景，值得大力推廣。

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