基于IP的網絡智能家居系統在數字化社區中的應用

陳思思

（上海市動物疫病預防控制中心 上海市 201103）

數字化社區的概念近年來被提出，但其發展速度隨智能化、網絡化的高速進步而逐漸加快，尤其在我國南方地區，品牌房地產商皆在最新的樓盤售賣信息中，打出了數字化社區這一噱頭。社區之所以要將數字化作為建設目的，因為智能化設備普及之下，社區管理難度增加，傳統的純人工服務方式已然不能滿足業主的多元化需求，因此將社區通過網絡與智能設施進行有效開發，使更多業務板塊信息可通過網絡軟件進行捕捉、智能設備進行操作，由此完成社區的一體化管理，讓更多社區居民受益。

1 網絡智能家居的系統框架簡介

1.1 信息化的集成

網絡智能家居在設計中形成系統體制后，便可擁有更多應用渠道，傳統家居局限于業主戶內家具、電器等部件，但網絡與智能兩種高新技術融合了家居后，其使用渠道可大幅擴寬。比如網絡軟件控制下的智能化設備，可為業主提供收發快遞、快速識別來訪者信息等功能，極大地集成了社區信息化，為社區業主帶來較高居住滿意度。智能家居在其系統平臺中，可結合通信技術，進行網絡使用，由此為社區帶來了網絡購物、社區信息電子閱覽、電子便簽等全新體驗，增強社區的物業管理水平，為社區環境引入增值服務。信息化集成后，可為家居系統終端帶來可視通訊、安防保障，符合現階段快節奏現代生活。

1.2 融合智能產品

社區網絡主要包括有寬帶、無線通信等，基于社區的優良網絡環境，智能家居系統可實現更多功能，因此面世了諸多可供社區使用的智能產品，而智能產品種類增多，進而反向促進社區開發更多實用功能，為業主負責。智能化系統應在社區中實現多設備建設目的，這便需要由傳統多電纜施工方法變為單電纜入戶，由此可降低成本，也將多設備的同時運行提供較大可靠性。傳統家居系統采用模擬視頻圖像的傳輸方法，現使用TCP/IP 等網絡形式來對數字信號圖像進行轉播，進一步增強社區建設的穩定性。智能產品包括視頻監控、遠程可控家居、遠程測量儀表等，使用社區統一TCP/IP網絡，為多類設備的安全運行提供基礎。

1.3 ZigBee無線通信技術

智能家居系統中的網絡部分由三部分組成，分別是外部網結構、家庭網關設備、家庭內部網絡，本節著重介紹數字化社區控制ZigBee 無線通信技術的方式，來進一步操作家庭內部的自動智能化設備。使用ZigBee 技術進行短距離的無信通信操控，由此建設社區內的家庭網絡，可控制網絡系統下的智能家居系統。選擇星型或樹型拓撲便可滿足不超過200 平米的室內空間需求，另外ZigBee技術應考慮家居設備數量，以此來選擇ZigBee 節點數量。另外在冗余角度中，由于家庭網絡的局限性，ZigBee 節點失效情況不易發生，所以無需考慮冗余。而通信質量的保障問題中，經過ZigBee協調器的節點作為根節點后，可將通信信號在各設備節點中良好傳播，由此增加通信質量[1]。社區控制ZigBee 無線通信技術后，可在社區總網絡控制室內，完成短距離的操控，保障業主室內無人時的絕對安全，增強智能設備的應用性能。

1.4 系統與網絡對接

智能化系統與Internet 網絡相連，保證了數字化社區中的智能化產品具備較高延伸性，可擴展出更多應用方法。使用嵌入式的Linux 操作系統，便可有效改善網絡安全問題，并促進了遠程控制能力提高，可將外部訪問風險降低，增強系統穩定、安全性。智能化的網絡家居系統，能因系統較好運用網絡，從而實現家電遠程監控、遠程設防等功能。另外采用嵌入式MCU 開發下的Linux 系統運行平臺，比傳統單片機的系統功能更強，優化了用戶的體驗感。

2 數字化社區項目案例應用分析

以南方某樓盤為例，其建設中采用了數字化社區的概念，因此該社區內的系統為網絡智能家居，展示了較多網絡智能結合下的功能，本文對此做出案例應用分析。

2.1 安防工程

社區的安防工程是社區管理中的重要項目，有效的安全防范將為業主帶來較高安全保障，提高居住滿意比例。本文案例社區中配置了四個防范區域，第一防區為不可撤防的緊急報警系統，其采用的是將電子信息采集裝置結合網絡使用，實現24 小時的全天候觀測，如果社區內發生緊急情況，如入室盜竊、打架斗毆等，可通過一鍵報警功能完成社區安防；第二防區為不可撤防的煙霧感應探頭，該防區主要為社區火情做以防備，如發生火情，則可一鍵按下火警設備，快速報警；第三和第四防區設置成自由防區，可按社區居民需求決定接入紅外線、磁吸等探頭，防備安全隱患。

2.2 可視對講

數字化社區的重要表現形式是為居民業主提供快捷、簡便的戶內外溝通方式，因此客人來訪情況下是社區工作的一大重點項目，傳統使用的方式是人工登記，但該種方式耗費物業人力成本，且具備較大不安全因素，現融合網絡智能的家居體系，實現可視對講，維護社區安全。當視頻和音頻接入到社區內的統一網絡中，便可將控制信號傳輸在同一條的雙絞線中，借由網絡拓撲的完整結構，將來訪人員的音視頻信息傳送到業主家中的顯示屏上，實現單元門口設備與戶內信息終端設備的緊密對應。

2.3 網絡通知

社區內業主，每一戶都有其特定的網絡用戶名稱和自定密碼，因此便保證了其社區內的唯一性體現，而使用該種特點，則可完成社區信息的網絡通知功能。業主通過手機、計算機等終端軟件，從登陸軟件到獲取信息，僅需一個密碼的距離。傳統社區推送全體消息，往往采用樓道、單元門上張貼大字報的方式，該種方式存在極大不穩定性，如果業主未及時發現張貼內容，則可能錯過重要信息，對其社區生活造成損害[2]。因此采用統一網絡、服務器，便可完成免費、及時地信息傳遞過程，減少物業人員的無效勞動。

2.4 智能抄表

智能化體現不應只局限在業主與物業的信息交流中，業主生活在社區，需要與國家電網、自來水、燃氣等部門也具備緊密合作，因此智能抄表功能應需而生。在數字化社區建設中，應考慮到業主的實際居住需求，所以在樓盤項目土建、驗收階段便要將電表、水表、燃氣表等儀器表盤進行妥善設計，位置、開啟方向等因素都是規劃項目，為保障后續業主的正常使用，務必要在儀器施工中，融入智能化控制因素。智能抄表基礎是每戶的儀器編號以及網絡搭建，唯有完成設備的網絡、智能統一性，才可定期查驗抄數。

2.5 社區軟件

該數字化社區將社區的品牌力量加以展示，構建了專屬服務于該社區的社區網絡瀏覽器、社區軟件（APP），由此便將社區各類信息加以統一展示，并為業主提供了社交平臺，實現社區的內部交易，提高物業管理水平。該瀏覽器設計初衷為向社區外部人群展示社區風貌，為社區業主提供24 小時在線的咨詢服務，業主可隨時上線，省去開機等步驟，增快業務辦理速度。而社區軟件的功能板塊除了涉及到社區內部各項事宜，更與外部企業進行合作，為社區居民提供便民服務，可以享受以低于市面價格獲取資源的福利，比如足不出戶的送菜上門、維修、送貨、快遞等服務，有效補充物業的服務項目。

2.6 智能關懷

考慮到該社區常住人群為老年人口，特將智能化設備的使用中融入了關懷項目，為獨自居家或行動不便的老年居民提供物業暖心服務，比如電子電話通知、上門檢測送藥等。業主家中的網絡智能家居系統包含信息終端接收裝置，該裝置功能完備，能提供來電顯示、一鍵報警、聯系物業等功能，幫助老年居民過上更加優質的老年生活，各類快捷按鈕的設置較明顯，且尺寸較大，體現智能科技服務生活的數字化社區建設理念。

3 數字化社區中的工程應用分析

3.1 網絡工程建設

該社區的網絡工程中，選用光纖和銅纜兩種材料作為網絡信號的主要傳輸方式，采用某通信公司的寬帶設備，通過光纖網絡接進數字化社區，然后通過社區的局域網絡合理分配入戶，該系統下的建設平臺搭載了網絡+智能設備的系統平臺。每戶設置兩個信息端口，型制為RJ45，其一服務社區專用網絡，其二提供給PC 端等用網設備。

3.2 戶內工程建設

在數字化社區戶內的項目工程中，用戶信息終端和智能終端由RS232 設備相連，并于戶內特別設置一個專用操作面板，其上主要組成為四個插口，分別是：RJ45 網絡插口、RJII 模擬電話插口、RJ1I 形式的RS232 插口、RJ11 形式的VoIP 電話插口，其中VoIP插口是為了將來增加VolP 網關后，提供VoIP 語音服務預留的[3]。信息和智能終端由綜合電纜、管線探頭分別連接至用戶設備中，實現較高運行價值。

3.3 單元門口設備

業主在經過單元門口的設備時，便開始了數字化社區的服務，該類服務取決于網絡智能的家居體系服務體驗，基于IP 網絡下，網絡與智能相互融合使用，為業主帶來了更多功能感受。單元門裝置有兩個位置，小區主門、各樓道單元門，其服務基礎是管理人員的網絡控制，但這和可視對講功能有較大區別，單元門口的智能設備并未安裝可傳輸視頻信號的電纜，因此便無需區分房間編號，不需配備解碼器設備。單元門口的施工工程，應用到網絡及電力結構，其采用兩條電纜結構與門口設備相連，電源選用12 伏的直流電路，雙絞線使用五類非屏蔽型制下可傳輸數據信號線[4]。

4 數字化社區管理服務軟件分析

4.1 信息操作配置

網絡智能家居系統在其應用中，可為數字化社區提供較高的管理服務軟件配置步驟，數據庫的服務器、網絡服務器是物業管理人員進行服務軟件應用中的兩項重點關注部分。首先信息的操作配置便是該智能家居服務系統下的基礎部分，其中包括各類基礎操作，比如增減或修改登錄賬號、修改密碼或權限等為代表的操作員管理配置；功能分區、業主姓名房間號等小區基本信息；單元門口機的錄入信息、門禁信息等。數字化社區需要將各類信息進行有效整理，保障業主個人資料不外泄，維護高效的數字化管理模式。

4.2 安防工程報警

對數字化社區進行安全防范措施，需采用基于IP 網絡下的智能家居系統建設辦法，在本文案例中，發生警情后，系統可迅速在業主的智能終端設備中彈出報警窗口，其中包含當前警情信息、隱患位置、逃生通道指示等，可有效降低非當事人的居民危險發生概率。管理人員在接到報警通知后，立即調集社區安保人員前往事發位置核實處理，并及時消除警報警笛聲音，避免隱患影響范圍擴大。該裝置可實現遠程配置，而配置信息則是經由網絡傳遞到信息處理終端中，進行云端保存，將歷史警情記錄登記[5]。

4.3 軟件設備升級

數字化社區的網絡系統應及時更新，確保各類信息保持最新，物業管理人員應將計算機設備中建立起可升級的服務器，需要定期給予維護，實時更新軟件。當用戶的信息終端收到在線升級請求時，可通過網絡環境，下載安裝更新軟件，保障個人利益?？紤]智能家居的系統運行安全準則，暫不支持進行遠程的線上系統更新過程，如果用戶發現了社區軟件或瀏覽器故障，或是有新的社區需求，可主動聯系物業管理進行系統優化升級。

5 結論

綜上，網絡智能家居的系統設置中，應考慮數字化社區的實際使用需求，比如多數社區需要安防工程、可視對講、網絡通知、智能抄表、社區軟件、智能關懷等應用，使用IP 基礎上的家居系統便可完成以上需求。另外數字化社區中的多項工程建設需要家居系統參與，比如網絡工程、戶內工程、單元門口、居民管理中心等，切實保障居民居住權益，還應完善社區的管理服務軟件，實時更新最新消息，為業主心貼心服務。