基于以太網及EBI技術的智能化住宅小區信息通信系統的設計與實現

摘要:智能化住宅小區通信網絡是建立智能化住宅、小區綜合管理中心以及與外界廣域網進行信息交互的物理平臺。該文給出了基于以太網技術的智能化住宅小區信息通信系統的設計方法，提出了采用EBI技術設計家庭智能化系統方案。

關鍵詞:智能化住宅小區;信息通信系統;以太網;EBI

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號: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，是指該小區配備有智能化系統，通過高效的管理與優質的服務，為住戶提供一個安全、舒適、方便、快捷和開放的智能化、信息化生活空間的居住環境。它包括安全防范子系統、管理與監控子系統、通信網絡子系統以及總體集成技術。智能化住宅小區的建設與發展，不僅已經成為一個國家經濟實力的體現，而且也是一個國家科學技術水平的綜合標志之一。

信息通信網絡是智能小區的系統支撐平臺，是一個非常重要的系統，而且是發展速度最快的一個部分，也是未來小區增值服務的主要方面。本文介紹了基于以太網技術的智能化住宅小區信息通信系統的設計方法，利用該方法我們設計了蚌埠市天錦苑小區局域以太網系統，并為小區的多個住戶設計了基于EBI技術的家庭智能化系統，使這些住戶實現了家用電器的自動化控制、火災自動報警與控制、家庭防盜入侵報警等。

1 以太網技術

以太網是目前應用最為廣泛的局域網絡傳輸方式，采用基帶傳輸，通過雙絞線和傳輸設備，實現10M/100M/1000M的網絡傳輸。它是目前網絡技術中較為成熟的一種，具有應用廣泛、性能穩定、實時性強、價格低廉的優點，是智能小區網絡的理想選擇。

2 系統的主要功能

智能化住宅小區通信網絡由Internet接入網、小區局域以太網、家庭局部網絡組成。在這個通信平臺上，實現小區的Internet的寬帶接入、小區綜合信息服務以及智能控制，從而實現住宅小區的智能化和信息化。

3 系統的主要特點

1)與其他系統互聯互通的開放性;2)具有很高的安全性和保密性;3)支持虛網劃分;4)適應現代辦公和生活的高效率;5)良好的擴展性和升級能力。

4 系統的設計與實現

智能化小區系統共分3層:Internet接入網、智能小區局域以太網、家庭智能化系統，采用星形拓撲結構。

4.1 Internet接入網

Internet接入網可以有多種方式，本文只介紹蚌埠市天錦苑小區采用的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IP地址以及注冊域名。路由器通過DDN專線、X.25、ISDN等方式與Internet相連。DDN網傳輸數據質量高、時延小，通信速率在N×24kbps即24kbps～2048kbps范圍內由用戶根據需要選擇，支持數據、圖象、語音傳輸等多媒體業務。此方案經濟實用，不僅可以實現用戶終端的接入，還可以滿足用戶網絡的互聯，具有穩定、安全、速度快、性價比高等特點。

4.2 小區局域以太網的設計

小區局域以太網結構圖如圖1。

為了給主干設備預留一定的能力以便于將來擴展，小區局域主干采用千兆以太網，設一烽火公司的BE2224M智能以太網交換機在系統中心作為核心交換機，它可以提供千兆上聯端口。在各區域中心配置1000Mbps FX上聯端口的工作組交換機，通過光纖與核心交換機連接用以構成小區的骨干網。在各摟棟設備間配置10M/100M交換式集線器，各集線器通過100Mbps TX上聯端口經五類雙絞線與工作組交換機連接。在樓內，交換式集線器通過10Mbps TX端口經樓內五類綜合布線連接用戶交換機。除核心交換機外還包括與廣域網連接的路由器、各類服務器和管理工作站等。區域中心可以包括多個單元樓或一棟小高層。小區內的物業管理公司、公共會所以及各應用子系統可以靈活的方式就近接入各自所處的區域中心網絡，從而形成一體化的統一網絡。

4.3 綜合布線系統

智能化住宅布線系統包含住宅單元子系統、樓層管理間和垂直干線子系統以及設備間子系統三個部分，各系統布線都采用五類以上對絞線，如圖2所示。

1)住宅單元子系統

在每個住宅單元設置一個家庭布線系統接線箱，作為與戶外布線系統的接口。接線箱可安裝各種系統接線模塊，例如火災自動報警及消防聯動系統模塊、水電暖氣燃氣自動計費系統模塊、自動抄表系統、照明監控系統等。戶內數據通信布線采用五類以上非屏蔽對絞線。該系統還包括信息插座、插座面板、傳輸線等，可以根據需要靈活配置。

2)樓層設備間和垂直干線子系統

它由連接設備間與各層配線子系統的垂直干線電纜構成。為了今后能滿足用戶對高速數據傳輸的要求，采用2～36芯，直徑為62.5/125μm的光纖，其傳輸速率可達500Mb/s以上，并有足夠的帶寬。

3)設備間子系統

為便于布線、節省投資，設備間設置在多個住宅單元中間。設備間子系統由設備間中的電纜或光纖、跳線架等硬件組成。對于設備間的計算機網絡采用48根光纖的配線架。

4.4 家庭智能化系統

家庭智能化的網絡采用EBI技術來實現通信。EBI(European Installing Bus)是一個在歐洲占主導地位的樓宇自動化和家庭自動化標準。EBI電氣總線系統的所有總線元件都有自己的智能體，不需要中央控制單元，該系統是一個二線制的總線型的智能控制系統，主要用于照明、安防、中央空調、消防系統中的聯動控制。物業管理與能源管理等住宅樓宇領域的各方面，具有良好的經濟效益和社會效益。

家庭智能化系統包括家庭安全防范子系統、家庭自動化系統和家庭通信系統，如圖3所示，小區管理中心的計算機可以對火災與煤氣泄漏報警、防盜報警;緊急呼救與遙控護理;樓宇可視對講;遠程遙控家電，如遠程開關空調、電飯煲;可以實現家電的自動控制，如家庭窗簾、煤氣閥門、排氣扇等的自動開、關等。住宅里各種信息傳輸的媒介是電力線，選用SSC P300作為核心芯片，該芯片具有發送和接收兩種功能，采集器里有SSC P300及相關的A/D、D/A轉換器，采集器與收發器1或收發器2通信，方式為雙向通信。通過收發器1和收發器2分別與管理中心的計算機通信，收發器1里面有SSC P300芯片和Modem，SSC P300用于和住宅里的各個采集器通信，Modem用于和管理室的計算機通信。收發器2里面有SSC P300芯片以及以太網通信芯片，以太網通信芯片用于和管理室的計算機通信。

5 結束語

本系統采用先進成熟的以太網技術，應用廣泛、穩定高效、實時性強、價格低廉。系統結構設計合理，具有良好的擴展性和升級能力。

目前，蚌埠市天錦苑小區局域以太網系統狀態良好，已經得到了用戶的好評，具有較好的應用前景，值得大力推廣。

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