利用有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)智能小區(qū)方法的探討

陳立夫++宋建良

[摘 要]信息管理，實時監(jiān)控及有線電視等構(gòu)成了智能小區(qū)的信息網(wǎng)，本文討論了有線電視網(wǎng)信息傳輸方式的發(fā)展，并且針對目前智能小區(qū)的快速發(fā)展，對這種信息傳輸方式進(jìn)行了簡要的說明。

[關(guān)鍵詞]信息管理；實時控制；以太網(wǎng)；有線電視網(wǎng)

中圖分類號：TM207 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0059-01

0 引言

現(xiàn)代化的智能小區(qū)采用計算機管理和控制是新近出現(xiàn)的熱門。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使科技的不斷提高，隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、有線電視技術(shù)的綜合發(fā)展，人們預(yù)言：未來的社會是信息的社會，所謂的信息社會就是基于上述技術(shù)的綜合發(fā)展和使用。這樣就產(chǎn)生了智能化建筑。智能建筑的發(fā)展有兩個基礎(chǔ)條件：一是社會對信息化的需求，二是信息技術(shù)的發(fā)展水平，兩者缺一都不能促進(jìn)智能建筑的發(fā)展。

智能小區(qū)包括小區(qū)的用電、用水及煤氣等能源方面的管理和小區(qū)的溫度調(diào)節(jié)，通風(fēng)控制以及防盜、防火，對電視電話實現(xiàn)集中交換、記時記費等控制，記錄小區(qū)中各部位的出入人員情況等，人們習(xí)慣上把實現(xiàn)上述功能的系統(tǒng)稱為實時監(jiān)控系統(tǒng)。這是一個一系列的傳感器、變換器、執(zhí)行機構(gòu)和實時控制計算機組成了的實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)得到的信息包括各種數(shù)字及圖像，可以作為小區(qū)信息管理系統(tǒng)中的一個組成部分存放在服務(wù)器中備用。小區(qū)中的信息管理系統(tǒng)是智能小區(qū)的核心，是一個計算機局域網(wǎng)，該網(wǎng)上運行著包括監(jiān)控信息在內(nèi)的本公司的所有管理信息及本公司感興趣的外界信息。局域網(wǎng)的建設(shè)是小區(qū)信息網(wǎng)的關(guān)健，這是一個十分復(fù)雜且實用性很強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從技術(shù)、支持的硬軟件設(shè)備、成本、布線及易于維護(hù)管理的角度出發(fā)，通常采用交換式高速以太網(wǎng)。

監(jiān)控網(wǎng)、信息管理網(wǎng)及電視電話網(wǎng)構(gòu)成了智能小區(qū)的信息網(wǎng)，具有上述功能的小區(qū)稱為智能小區(qū)了。

1 高速以太網(wǎng)及有線電視網(wǎng)的傳輸方式

1.1 以太網(wǎng)

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，具有開放性、低成本和廣泛應(yīng)用的軟

硬件支持等明顯優(yōu)勢。它有如下優(yōu)點：

（1）、使用現(xiàn)有的1EEE802.3標(biāo)準(zhǔn)和CSMA/CD協(xié)議，支持非屏蔽雙絞線和光纖等介質(zhì)，有廣泛的成熟產(chǎn)品支持，具有安裝調(diào)試簡單、價格/性能比低、安全可靠的特點。

（2）、交換器具有很高的通訊速度和很寬的工作頻帶，可以支持多媒體信息在網(wǎng)上的傳送。并且由于采用交換方式，故使用戶可以“獨享”局網(wǎng)信息，從而解決了共享型以太網(wǎng)中的信息瓶頸。

（3）、可以方便地實現(xiàn)虛擬網(wǎng)（VLAN）技術(shù)，通過交換設(shè)備和高速通道可以把異地的局域網(wǎng)連接起來?？梢苑奖愕厥褂猛粋€IP地址的方式劃分邏輯工作組。使在不同網(wǎng)段中的物理工作站構(gòu)成同一個虛擬網(wǎng)而不必重新布線、網(wǎng)段劃分等工作。

（4）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計靈活、可擴性強、并可以方便地實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。在交換方式下，增加網(wǎng)段、網(wǎng)點。而對于由不同的協(xié)議和規(guī)則構(gòu)成的異構(gòu)網(wǎng)，交換器可以通過各種異構(gòu)網(wǎng)口互相連接，在異構(gòu)網(wǎng)控制/轉(zhuǎn)換軟件驅(qū)動下實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)互訪，從而降低網(wǎng)絡(luò)管理開銷。

以太網(wǎng)是目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中比較先進(jìn)成熟，實時性強，應(yīng)用廣泛，性能穩(wěn)定，價格低廉的通訊技術(shù)，廣泛的應(yīng)用在智能小區(qū)中，可以為小區(qū)的管理提供物管信息系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、停車管理系統(tǒng)、電子公告系統(tǒng)等通訊手段，在家庭服務(wù)方面可以提供INTERNET上網(wǎng)，家庭安防系統(tǒng)、水電氣表的遠(yuǎn)程抄收、火災(zāi)和燃?xì)庑孤秷缶凹译娍刂葡到y(tǒng)的通訊服務(wù)。對于一個智能小區(qū)通訊系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實時性和價格是需要重點考慮的因素，以太網(wǎng)從各個方面均能滿足要求，是智能小區(qū)多選用的通訊手段。

1.2 有線電視網(wǎng)

有線電視在住宅建設(shè)中是必備的，因此利用這一現(xiàn)有系統(tǒng)來充當(dāng)智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸媒介，可以省去部分布線的費用。有線電視系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸占用了部分電視的傳輸信道，并要求有線電視系統(tǒng)提供雙向通訊機制。

有線電視數(shù)據(jù)通訊目前的技術(shù)構(gòu)造是一個基于同軸電纜的共享式數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，采用ASK/FSK或CABLE MODEM進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由于ASK/FSK傳輸速度受到限制，因此只適合于數(shù)據(jù)傳輸量較少的專用系統(tǒng)，要實現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)傳輸，需采用CABLE MODEM技術(shù)，由于數(shù)據(jù)傳輸信道共享，網(wǎng)上的各個節(jié)點的帶寬又有限，這正是有線電視技術(shù)急待解決的問題。目前有線電視技術(shù)的發(fā)展方向是由單向傳輸系統(tǒng)向雙向傳輸系統(tǒng)方向發(fā)展。

2 有線電視信息網(wǎng)中在智能小區(qū)的建設(shè)

綜合以上各種智能小區(qū)信息傳輸方式的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，本文探討一下利用有線電視綜合

信息網(wǎng)來做我們上虞的智能住宅。

采用頻率分割、數(shù)字壓縮、調(diào)制解調(diào)等技術(shù)，在有線電視HFC網(wǎng)上，除傳送常規(guī)的廣播電視信號外，還可以進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)和語音“三線合一”。光纖傳輸技術(shù)改變了傳統(tǒng)的全電纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。采用HFC網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有線電視綜合信息網(wǎng)不僅能帶給有線電視更好的傳輸質(zhì)量和更高的可靠性，更重要的是形成了一個性能良好的雙向通信的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)可以直接把750MHZ—1GHZ或更高的帶寬送至用戶家中，具備了廣闊開展諸如電視廣播，影視點播，聲音廣播，音頻點播，數(shù)據(jù)通訊，電信服務(wù)等多種服務(wù)功能及增值服務(wù)項目，其開發(fā)應(yīng)用潛力是不可估量的。

HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般采用前端到分配區(qū)為光纖干線傳輸，分配區(qū)內(nèi)采用同軸電纜傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。采用有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)作為智能住宅小區(qū)的信息傳輸網(wǎng)，不僅在功能上完全滿足要求，而且大大地簡化了小區(qū)布線，節(jié)約了大量的人力和物力，節(jié)省資金。由于其頻帶寬，具有極大的多次開發(fā)余地，基本上能保證住宅小區(qū)的信息傳輸網(wǎng)在今后幾十年內(nèi)不落后，避免了重復(fù)投資，保護(hù)了房地產(chǎn)開發(fā)商和住戶的利益。住戶需要某種功能的時候，可以在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上加分支器來擴展接口。由此可見通過有線電視信息網(wǎng)建設(shè)智能住宅是一種很有發(fā)展前途的模式。

利用現(xiàn)有的有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)作為智能化小區(qū)的傳輸網(wǎng)，控制中心可以設(shè)在有線電視網(wǎng)能到達(dá)的任何地方。實現(xiàn)功能有：有線電視、視頻點播、計算機網(wǎng)絡(luò)、室內(nèi)防盜，三表遠(yuǎn)程抄表、緊急求助、煤氣泄漏探測和關(guān)斷、家電控制、小區(qū)信息查詢和電視門鈴。HFC網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜進(jìn)入用戶家，連到一個電纜數(shù)據(jù)終端上，電纜數(shù)據(jù)終端分別和有線電視、家用計算機和門禁系統(tǒng)相連，電纜數(shù)據(jù)終端可以通過無線或有線的方式和防盜探測器、緊急求助按鈕、三表、煙霧探測器、煤氣報警和自動關(guān)斷以及家電控制器相連。

在住戶家的各窗戶邊安裝一個紅外探測器，在臥室和客廳里安裝一個報警按鈕和煙霧探測器，在廚房和浴室里各安裝一個煤氣探測和自動關(guān)斷器。在門邊安裝一個門磁。上述探測器通過無線或有線的方式和電纜數(shù)據(jù)終端相連，電纜數(shù)據(jù)終端通過有線電視的HFC網(wǎng)絡(luò)和住宅管理中心相連。當(dāng)住宅內(nèi)發(fā)生盜警、火警、煤氣泄漏和發(fā)生異常情況時，住宅內(nèi)的聲光報警系統(tǒng)啟動，同時信號傳輸?shù)街悄苄^(qū)的管理中心，在管理中心計算機監(jiān)控屏幕上的相應(yīng)部分出現(xiàn)聲光報警并顯示住戶在哪一幢樓的哪一個房間，發(fā)生的是哪一種類型的報警，并通知相應(yīng)人員趕赴現(xiàn)場。

在單元入口處的防盜門上裝上一外微型攝像頭，通過一個混頻器和有線電視網(wǎng)相連，將

這個信號調(diào)到有線電視網(wǎng)上的一個空閑頻道上，當(dāng)有人按門鈴時，將電視調(diào)到指定的頻道上就可以看見按門鈴的人。

在雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的上下行通道中各劃出一定的帶寬傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，通過HFC網(wǎng)和大眾信息網(wǎng)、商業(yè)銷售網(wǎng)、圖書情報網(wǎng)、醫(yī)療網(wǎng)、機關(guān)團(tuán)體網(wǎng)、校園網(wǎng)、金融證券網(wǎng)、公司企業(yè)網(wǎng)、銀行和國際互連網(wǎng)相連。和銀行聯(lián)網(wǎng)后，就可以實現(xiàn)交費的自動化。住戶配備CABLE MODEM，通過個人電腦就可以在家里進(jìn)行訪問上述的各種網(wǎng)絡(luò)，以及有線電視系統(tǒng)所能提供的所有服務(wù)，如視頻點播和付費電視等。

3 結(jié)束語

智能小區(qū)信息網(wǎng)是一個十分復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，它是集信息管理、監(jiān)控與視頻聲音于一體的多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過有線電視信息網(wǎng)中在智能小區(qū)的建設(shè)，可見交換式以太網(wǎng)是最好的網(wǎng)選。而要在網(wǎng)上運行有線電視信號，則必須采用更寬頻帶更高速率的介質(zhì)和設(shè)備。智能建筑是信息的傳輸載體，是綜合性地反映時代高科技成就的科技產(chǎn)業(yè)，是一個多門類的綜合系統(tǒng)集成技術(shù)。因此，在建設(shè)智能小區(qū)時，需要在智能建筑的設(shè)計階段，就要融進(jìn)有線電視信息網(wǎng)的設(shè)計。