1、浅谈智能小区控制网络技术与构建论文关键词：智能小区 以太控制网 家庭终端 大楼中心 论文摘 要：本文介绍了智能小区、以太控制网及无线网络的概念，提出了将以太控制网应用到智能小区中，组建一种灵活的小区智能控制系统。即在家庭中配置家庭控制终端，利用蓝牙技术组建家庭网络；在大楼和小区中采用以太控制网完成网络构建。 信息化、智能化如今已经成为一种潮流。智能化的家居系统、智能化的建筑，已经成为人们生活中的重要组成部分。智能小区概念的提出已久，技术也日趋成熟。将以太控制网引入智能小区的网络建设中是一条重要的途径。 一、智能小区与网络控制技术 1、智能小区。智能小区的根本特征在于网络化，网络化是小区智能化系
2、统实现的前提和基础。随着网络和通信技术的发展，Internet，Intranet 和 Infranet 三网的融合成为可能，并成为未来发展的趋势。 2、以太控制网。以太网是目前应用最广泛的局域网技术，具有开放性、低成本和广泛应用的软硬件支持等明显优势。以太控制网最典型的应用形式是 EthernetTCPIP。他的底层是 Ethernet，网络层和传输层采用国际公认的标准 TCPIP。以太控制网容易与信息网集成，组建统一的企业网。以太控制网克服了现场总线的不足，更好的实现了控制网与信息网的集成，较好解决了 Infranet 与 Internet 和 Intranet 的融合问题，已成为控制网络的
3、新趋势。 3、无线网络技术。无线网络技术是 21 世纪全球信息技术发展的重要标志之一。无线接入、无线局域网等技术在最近几年得到了蓬勃发展。其中 Bluetooth，80211 等技术已经日趋成熟。Bluetooth 是 1998 年由Ericsson，IBM，Intel，Nokia 和 Toshiba 五家联合发起制定的近距离无线通信技术标准，具有低成本、短距离、小范围等特点。Bluetooth 在发射功率为 0 dB（1 mW）时通信距离为 10 m，当发射功率提高到 20 dB（100 mW）时为 100 m。Bluetooth 工作在无需申请许可证的 24 GHz的 ISM 频段，采用
4、FHSS 技术，具有较强的抗干扰能力。遵循 Bluetooth协议的设备能以无线方式接入 Internet,Intranet 和 Infranet 等网络中。Bluetooth 采取 PPP 连接协议，可构成由 1 个 Master（主设备）和 7 个Slave（从设备）组成的 Piconet，如果采用休眠-唤醒方式，则互联设备数不受限制，但最多只能同时激活 8 个。 二、家庭和小区智能控制系统的构建 在将无线网络技术和以太控制网相结合以后，构建的系统可以将整个小区实现无缝隙的智能化。从智能小区各单元的服务对象和工作范围而言，整个智能小区系统可分割成家庭控制终端、大楼管理中心、小区管理中心 3
5、 个层次。 1、家庭控制终端和家庭网络 家庭控制终端完成了家庭控制网的集线作用，承担对家庭智能仪表、安防设施等的综合控制及与外部完成通信的功能，起到了小区系统中下位机的作用，是家庭网络和大楼中心进行通信的关键器件。一个基本的家庭控制网络上的终端设备包括各种智能化仪表、安防报警以及各种智能家电、PC 等。方便、灵活、可靠是家庭网络组网的要求。如今，家庭内部的控制网络多以 RS485 总线构建为主。该种方式组网简单、成本低廉、可靠性较强，但同时也存在不够灵活、布线相对比较复杂的缺点。这种方式特别是对原有普通住宅进行智能化改造时较为复杂。而 RS485的这些缺点恰好是无线网络技术的长处，因而在家庭控
6、制网中采用无线技术，对于智能家居系统有很大的意义。设备主要分为 2 大类：一类为各种智能仪表设备和智能家电，这些终端的特点是从设备对主设备的询问进行响应，并反馈信息；另一类为安防报警等终端，其特点为从设备对主设备发出的突发性信息，由主设备给出响应。两类设备的优先级别不同，由于第 2 类从设备的信息直接关系着居住人的安全，故应该将其置于较高的优先等级上，而对于第 1 类从设备则处于相对较低的优先等级。对于不同类型的从设备，可以从蓝牙设备的标识码中进行区别。对于第 2 类从设备，在发现紧急情况后，主动唤醒蓝牙装置，并向主设备发出呼叫和报警，主设备确认后，切断主设备与其他设备的连接，并不停的向大楼和
7、小区发出呼叫和报警，直到大楼和小区发回应答信息为止。 对于第 1 类从设备，平时处于休眠状态，等待大楼和小区发出的询问，当大楼或小区发出询问并由主设备确认询问后，按标识码寻找到询问的对象从设备，并向该从设备发出询问，唤醒从设备完成询问要求的工作后，主设备得到从设备的回答，经过确认，向大楼或小区发回回答信息。 2、大楼管理中心与大楼网络 大楼管理中心是整个大楼信息处理和控制的中心，也是联系大楼内家庭控制终端和小区管理中心的枢纽。目前，大楼控制网络采用的多是RS485 总线或 LonWorks 总线技术。如果改用以太控制网，则可以和大楼信息网乃至 Internet 网结合，若采用 80211 构建
8、无线以太网，又可具有无线网灵活、架设简单等优点。根据实际需要灵活的选择有线或无线方式构建以太控制网，既适用在新建各智能大楼上，也可快速、灵活的完成普通大楼的智能化改造。相对于家庭网络，大楼网络的传输距离和速率要求都要高一些。为此，在组建无线以太网时候，采用了 80211系列标准。由于控制网络一般信息传输量不是很大，故一般情况下采用最大传输速率为 11 Mbs 的 80211b 即可。该标准目前技术成熟，且产品价格便宜，选择余地较广。 对于大楼管理中心，配置几台 PC 作为大楼服务器，其主要工作是实现家庭与小区之间的通信，完成对家庭控制 系统的上级指令控制及大楼内公用设备的管理，这些 PC 承担
9、的就是整个系统中位机的任务。大楼管理控制中心的主要工作可由软件完成，且软件实现不是很复杂。程序实现方法可以采用类似家庭网络的监控主从问答式。对于智能仪表的数据采集任务，可以由小区管理中心下达定时采集的指令，由大楼中心在小区中心规定的时间段内对各家庭发出采集指令，并对数据进行汇总，以大楼数据表的形式向小区进行报告，并向家庭回送本用户的汇总信息。 3、小区管理中心 小区管理中心是智能小区的“大脑” ，而小区网络可以说是智能小区的“中枢神经” 。小区管理中心负责的除了对各大楼的智能管理外，还要完成小区其他设施的管理。包括车辆与停车场管理、保安与巡更管理、小区门禁与出入管理、小区防越界管理、小区公用设
10、施管理等。除上述监视管理功能外，小区中心同时提供用户信息数据（如三表数据）供各用户查询。对于小区网络可以采用以太控制网进行构建。由于小区网络的通信信息量较大，同时小区网络多在户外条件下建设，并建成后变动不大，在此情况下，可选择有线以太网。同时对于一些较独立的设施和系统，可以采用无线方式实现作为有线的很好补充。 小区管理中心采用 PC 机作为上位机，利用 VC，Delphi 等进行软件开发。软件主要分为大楼（家庭）用户数据采集及查询模块、报警监视模块、小区保安与出入管理模块、小区公用设施管理模块和车辆管理模块等。 总之，利用以太控制网蓝牙技术构建小区控制网络，能使小区网络的灵活性与可扩展性大幅度提高，为控制网与信息网的集成奠定了基础。系统进一步改进后，可全面实现 Internet，Intranet 和 Infranet 的融合，构建一体化的智能小区网络。 参考文献： 【1】金纯， 蓝牙技术 ，电子工业出版社. 【2】郑文波， 控制网络技术 ，清华大学出版社.
