如何有效搭建智能小区数据流通平台...

庞 志 摘 要 文章分析当前较流行的智能小区数据流通平台的情况，提出一个先进、可行的解决方案。 关键词 智能小区 以太宽带网 总线 当前，国内住宅小区智能化建设正方兴未艾，逐渐成为小区的必然部分。根据建设部发布的《全国住宅小区智能化系统工程建设要求》，智能小区可分为二部分：一部分是小区的信息化，管理小区的信息，如发布小区公共信息，收发住户信息（三表计费、一卡通等服务）；一部分是对小区内的智能化，智能化可再分为二部分：第一部分是对小区内的公共设备的智能化控制，如小区的供电系统、给排水系统、停车场管理等。第二部分是家庭智能化，如家庭安防、门禁管理、家电控制、三表抄送等。如何有效地实施小区的智能化，关键是如何搭建好数据流通平台，使各种数据和信息能畅通传送。 1 数据流通平台概述 数据流通平台可分为总线和宽带网。下面分别了解它们的情况： 1．1 RS-232串行总线 RS-232串行总线是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，它的传输距离最大为15M，最高速率为20kb/s。 1．2 RS-422/485串行总线 RS-422/485是由RS-232发展而来，为改进RS-232通信距离短、速度低的缺点，RS-422/485定义了一种平衡通信接口，使其最大传送距离增至1.2km，最大传输速率为10mb/s。其传输距离与传输速率成反比，在100kb/s速率下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。另外，在应用该总线时要自行编制通信协议，这影响各模块的稳定性，提高编程的难度。当前有些智能化小区采用这种总线，它的特点是成本较低，但较难满足规模较大、信息较多的智能小区要求。 1．3 LonWorks总线 LonWorks总线是由美国ECHELON公司于1991年推出的局域网，主要应用于楼宇自动化控制、工业控制和电力控制。LonWorks的核心是神经元芯片，它包括一个固化的高级通信协议（LonTalk），三个微处理器，一个多任务操作系统和灵活的输入/输出方式。当采用双绞线作通信介质时，总线式网络不加中继器最长2.7km，每增加一个中继器可扩展2.7km。自由拓扑网络不加中继器距离最长500m，每增加一个中继器可扩展500m。它基本能满足智能小区的自动控制要求，但它的成本较高，还不能满足大信息通信的要求。 1．4 CAN总线 CAN总线是德国BOSCH公司于1991年推出，用于汽车内部测量和执行部件之间的数据通信,它主要应用于工业自动化的低层监控，近年也有应用于智能小区。 1．5 BACnet总线 BACnet总线是1995年ANSI专门针对建筑物自动化和控制网络而推出的数据通信协议，采用它可实现系统级的自动化系统（不是传感器或现场总线一级）的互操作。但目前国内较少使用该总线。 1．6 AJB BUS串行总线 AJB BUS总线是由广州市安居宝智能系统有限公司自行开发，并拥有自己的知识产权的串行总线。它有着自己的收发电路和通信协议，只需一根信号线。在电源线、地线和信号线三根线上可随意挂接电器节点，结构非常简单。AJB BUS总线是专为智能小区而设计的，成本低、性能可靠，非常适合中国的国情。安居宝公司现已将自己的通信协议开放给重庆、北京、浙江、上海、山东、河北等地系统集成商，使安居宝产品能与国内其它厂家的产品互联。并且已开发出AJB－LON模块，使安居宝产品也能走LON总线，实现AJB BUS总线与LonWorks的互联。 1．7 以太宽带网 以太网是1973年由美国XEROR公司的PARC研究中心设计的第一个局域网系统，后经不断改进，成为目前应用最为广泛的网络传输方式，既可以构成局域网，也可以与全球网相连。它既可以传输大容量信息，也可以传输一般的控制信息。在以太宽带网上采用TCP/IP协议，拓扑结构灵活，理论上无距离限制（使用交换机），使系统可以模块化方式连接，大大方便施工和安装。由于它的技术是开放的、很成熟，所以开发成本很低。而现在的新楼宇都会布以太宽带网，不需单独布线。因此，以太宽带网最适合智能小区通信。 1．8 宽带IP无线网 宽带IP无线网由无线基站和用户单元组成。无线基站提供面向交换机V5标准的网络接口（与外部接口）和面向用户的空中接口。用户单元具有面向基站的无线接口和面向用户的传统接口。用户单元接收基站传送来的无线信号，并将其转换成用户所需的数字信号或模拟信号。它的特点是组网灵活，施工和安装方便，成本高。现在智能小区较少使用，但它是发展趋势。 2 以太宽带网 以太宽带网传输速率高、容量大。传输速率可达到10mb/s、100mb/s、1gb/s、10gb/s，一般采用多级网方式，主干网采用高速（100mb/s），子网采用亚高速（10mb/s）；或主干网采用光纤（可达1gb/s或10gb/s），子网采用电缆（10mb/s或100mb/s）。这样，以太宽带网能很容易传送数字信息、文字信息、声音信息和图像信息。另外，点到点的短信息（主要是控制信息）可以在10-30ms内到达，完全能满足智能小区内的家庭电器控制、安防报警、供电系统控制、给排水系统控制的速度要求。从而达到智能小区数据传输的速度和容量要求。 在以太宽带网上采用TCP/IP协议，该协议是采用成熟的DoD模型，模型分为4层：链路层、网络层、传输层和应用层。每一层分工合作，责任明确，对等交流。收包由低到高、发包由高到低逐层处理，层层负责。网上的每一节点以MAC地址和IP地址识别，每一设备只要有一个MAC地址和IP地址（或动态分配IP地址），就可以挂在网上，网络的拓扑结构很灵活，而且设备数量不受限制，使系统完全可以实现模块化。 由于以太宽带网是计算机通信的主要方式，现在的新楼宇都会布以太宽带网，不需单独布线。各电器节点可以通过交换机连接，比如小区管理处直接连到每栋楼的交换机，每户再与交换机相连，这种连接方式既省线又可靠，某一户的接点出问题，不会影响其它用户，某一交换机出问题，不会影响整个小区网。另外，有很多检测以太宽带网的工具。这些都大大方便施工和安装，降低成本。 智能小区实现以太宽带网的关键是接入的电器设备能跑TCP/IP协议，能跑操作系统。很欣慰现在的微电子技术发展，已有很多低廉的微处理器出现，使我们能达到这一目标。如32位微处理器ARM，处理速度达40MHz~200 MHz，RAM和ROM分别达几十兆至上百兆，可以很轻松地跑TCP/IP协议和操作系统，而价格才几十元，足可以完成诸如可视门禁、安防报警、三表抄送、远程监控、信息传送、车场管理、小区巡更、电器控制等。另外，它的开发平台也很完善，有一整套仿真系统，可以用C或C++语言开发系统。 在以太宽带网上跑的TCP/IP协议是成熟、开放的，小区内各系统的开发都可以免费采用。如果小区内的系统都采用以太宽带网的话会有以下二点好处： a.小区内各系统可以信息互通，可避免在小区内形成几个信息孤岛，这才能构成真正意义上的小区智能化。 b.布线规范化。避免小区内、楼内同时布几种线。 3 智能小区数据流通平台解决方案 小区中心管理采用PC机，用电缆或光纤与每栋楼的交换机相连，户内分机或其它控制节点与交换机相连，户内分机或其它控制节点使用ARM微处理器，户内铺设AJB BUS总线，连接室内安防、电器、三表等。 广州市安居宝智能系统有限公司在郑州某小区采用以上方案，满足了客户的要求，客户反应良好。