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智能小区方案
摘要
随着时间的推移，由于国家发展小康住宅建设的迫切性及高层次的要求，智能住宅愈来愈具有更为广泛的需求基础，尤其对房地产开发商形成更强烈的刺激。
而物业管理则是将一定范围内或一定数量的智能住宅分区划分，进行统一管理与控制。
智能住宅小区的系统构成更注重于满足住户在安全性、舒适的居住环境、便利的社区服务和社区管理、具有增殖应用效应的网络通信等方面的实现的和个性化需求。
本文正是基于当前业主对小区智能化的新需求和目前通信、计算机行业的最新运用案例，对智能化小区基本范畴进行研究的基础之上，分别对智能小区的网络接入方式、智能小区的数据库设计、智能家庭终端设计相关内容进行了重点分析研究，提出了以ADSL为接入宽带网络技术实现的智能管理方案，并通过ADSL测试仪对系统各个区域节点的数据进行测试仿真，根据相关参数确定是否满足小区智能管理的要求。
总之，智能小区是综合运用了计算机技术、通信技术、控制技术，由小区宽带通信接入网、家庭智能控制系统和园区物业管理与综合信息服务系统来支持实现的。
关键词：
智能小区（IRQ）；ADSL技术；网络方案；
ABSTRACT
Withtimepassing,becauseoftheurgencyofthethenationaldevelopmentcomfortalblehouseconstructionandhigh-levelofrequirements,intelligentresidencehasmoreandmoreextensivedemandoffoundation.Especiallyitformsthemoreintensestimulationtotherealestatedevelopers.Andpropertymanagementwilldividetheintelligentresidentialzoninginacertainrangeoracertainnumber,makingunifiedmanagementandcontroling.Thesystemofintelligentresidentialstructurefocusesmoreonmeetingtheresidentsinsafetyandcomfortablelivingenvironmentandconvenientcommunityserviceandcommunitymanagement.Ithasproliferateeffectonthenetworkcommunicationapplicationofrealizationandaspectsofindividualrequirements.
Thispaperbasedonthenewneedsofownerstotheintelligentcommunityandthelatestcommunicationsandtheusingcaseofcomputerindustryinpresent.Onthebasisofresearchonintelligentvillage,itrelatescontentanalysisofthenetworkaccessofintelligentcommunity,databasedesignofintelligentcommunityandterminaldesignofintelligenthome.ThisarticalfocusesontheproposedforaccesswithADSLbroadbandnetworktechniquestorealizeintelligentmanagementplan.ThroughtheADSLtesterwecantestsimulationdatanodesfromeachareaofsystem.Accordingtoexperimentaldatasimulationrelatedparameterstodetermineitwhethermeetsrequirementsofvillageintelligencemanagement.Inshort,intelligentcommunityusesthecomputertechnology,communicationtechnologyandcontroltechnologycomprehensively.Itisrealizedbycommunitybroadbandcommunications,thesupportoffamilyintelligentcontrolsystem,parkpropertymanagementandcomprehensiveinformationservicesystem.
KeyWords：
IntelligentCommunity;ADSLtechnology;networksolutions;
1绪论
1.1智能小区背景
网络改变了人们的生活。
地球变成了地球村，全世界的人可以随时进行交流。
全世界的资源全部共享，人们的生产力空前提高，网络时代的到来，互联网与人们生活越来越密切，有些人的生活已经离不开网络，网上证券期货交易、远程电子视频会议、网上购物等，信息高速公路的建设变得十分重要。
智能化小区是指可以为社区居民提供计算机网络、智能家居、物业服务和管理、电子商务平台、社区服务信息网等全方位信息服务的多媒体综合信息系统。
通过这些服务，用户可以实现高速INTERNET接入、网上教育、网上游戏、家中视频点播等多种功能，还可实现办公家居自动化管理。
1.2智能小区住宅简介
利用计算机、通讯与网络、自控、IC卡（简称4C）技术，通过有效的传输网络，将多元信息管理、物业服务与安防、住宅智能化系统集成，用高技术的智能化手段为住宅小区提供服务与管理的小区称为智能住宅小区。
其终极目标实现安全舒适的现代家居环境。
小区智能化系统一般包括以下子系统：
1．社区安全防范系统（CommunitySecuritySystem，CSS）
2．计算机网络系统（ComputerNetworkSystem，IMS）
3．社区服务管理系统（CommunityServiceManagementSystem，CSMS）
智能住宅小区以家庭为单位，家庭智能终端通过小区控制网络直接或间接连接到小区智能工作站，来实现家庭报警信息等的上传或中心短信息等的下载。
家庭中与各种信息相关的通信设备、家用电器以及家庭安防装置，通过家庭总线连接到家庭智能终端上称为智能住宅。
1.3国内外研究现状
1.3.1国外研究现状
1984年第一座智能大厦诞生，在短短的十几年中美国、日本、欧洲的几万座智能大厦纷纷建成。
掀起一股“建筑智能化”的热潮。
而且美国宣布1995年以后要大幅度增加智能型大楼的比例并成立了会员横跨17个国家的“智能建筑协会”。
1985年，日本从国家政策上对智能建筑的发展给予支持。
据统计，日本新建的建筑物中有60%以上是智能型的。
二十世纪90年代，英国、法国、加拿大、瑞典等国都相继建成一批有自己特色的智能建筑。
把家庭里各种与信息相关的通讯设备、家电和家庭保安等装置通过家庭总线技术连到一个家庭智能化系统上，从而进行集中的或异地的监视、控制和管理。
使智能住宅达到安全、便利、舒适以及多元化信息服务的目的。
20世纪80年代，日本政府抓住智能住宅的概念，打破了处于住宅建造过剩、房产市场清淡的时期进而推动房地产的振兴。
1986年，邮电省与两家协会共同组建家庭总线系统（HBS，HOMEBUSSYSTEM）标准委员会。
两年后初成立了“日本住宅信息化推进协会”。
1988年9月制定了HBS标准。
从而进一步加快了日本智能住宅产业的发展速度。
当时便提出了超级家庭总线技术（S—HBS即SUPER—HOMEBUSSYSTEM）对住宅区内所有住宅进行信息管理。
美国、新加坡在1988年也都基于EIA制定智能化住宅系统（HIS）及其通信标准——家庭总线（HDS、HOMEDISTRUDUTIONSYSTEM）并建有基于这档标准的智能化住宅。
新加坡在“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”推出了一套家庭智能化系统——“未来之家”。
这套“未来之家”系统已在美国有近四百万户家庭、新加坡近30个社区（住宅小区）近5千户安装。
从广义的电子商务的角度考虑，很多智能化居民住宅即将成为信息高速公路的节点，成为电子商务的基站，因此，众多IT企业开始涉足智能化住宅，这一发展趋势为工厂企业的发展提供了大量机会。
目前国外别墅分散，但是，我国多数是居民小区，因此我国智能化小区的模式与国外有很大不同，这也给智能建筑的发展带来机遇。
1.3.2国内研究现状
现代社会的家庭以家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适、便利的生活环境为追求目标。
建设智能化小康示范小区2000年列入国家重点的发展方向。
家庭信息网络技术委员会，信息网络技术体系研究及产品开发已作为国家技术创新重点专项计划。
国家将投资15亿巨资作为该项目的实施资金。
建设部已批准7个普及型网络社区，北京将开工建设30个网络社区，用户将达到3万户。
到2010年初步统计我国超过70%的家庭有Internet入网设备，50%以上家庭会有多台设备，实现共享访问Internet的需求。
2010年，大中城市中60%的住宅要实现智能化。
智能住宅小区目前包括三大功能单元：
统一小区布线系统，这点与小区的其他管道系统一样重要；
智能小区中央处理平台（必须兼容性很强）；
多种网络的支持，至少三种：
1）宽带互联网是小区与外界的沟通和互动对外桥梁，
2）小区互联网是一个与互联网能很好连接的较低速度的网络，
3）小区控制网络简单控制家庭智能终端，信息家电普及的一个过渡。
本文重点研究智能住宅小区的“大脑”——中央处理平台。
智能住宅小区网络系统以家用电脑为基础，具有优秀的兼容性和扩展性，各种接口能兼容照明、娱乐、安全、电话通讯等多种系统。
家庭智能终端将家庭中所有的家庭数字化电器，包括家用电脑、音像视听设备、厨房电器和安全系统，连接起来，通过小区中央处理平台与高速Internet接口相连接，成为数字化家庭生活的管理和控制系统的信息平台。
通过好的中央处理平台指令，各种数字化产品各自工作的井井有条、相辅相成，并从网络上获取信息。
用户按自己的方式轻松安排智能化家居生活，享受“数字化生活”。
1.3.3ADSL技术在智能小区中运用研究现状
目前居住小区智能化已成为不可逆转的发展趋势，住房的使用者和开发者对小区的智能化功能或多或少都给予认可，小区智能化建设市场前景十分可观。
小区智能系统集成有两种趋势：
一是小区网络的宽带化。
随着Internet在我国的迅猛发展，互联网的功能不断增加，与人们的日常生活日趋紧密，传统的电话拨号接入，即Modem（调制解调器）接入已经不能满足人们的要求。
主要问题表现在速度慢、容易短线等，特别是在付出上网费的同时还需要付出高昂的电话费，并且要占用一条电话线。
虽说N-ISDN一线通可以提高传输速率，但电话费照收，而且128K的传输速率仍然有限，依然属于窄带范畴。
宽带的途径有综合布线LAN、HFC以及ADSL。
其中ADSL因其在入户端利用了电话铜线，可节省综合布线的费用，而且对于已经建成的住宅小区由于不需重新布线，在不破坏原有建筑物结构的条件下利用原有小区内的电话就能构建宽带网络，因此是改造旧住宅区扩充智能化功能的理想方式之一。
二是在宽带网络下实现数据信号、控制和管理的一体化。
比如，可以在宽带网络下实现安全报警、温度和可燃气体的报警、紧急求助、耗能表多表自动抄收、可视（或非可视）楼宇对讲、家用电器控制、中文信息传输等功能，用一个网络传输媒介来完成家庭所需的智能化功能，即智能家庭的“一网打尽”的模式。
这种方式明显具有优势，在智能集成界已经被越来越多的人所接受，它将结束目前数据线路、对讲线路、安防线路一屋共存的复杂局面，极大地提高集成水平，为智能小区的管理工作提供良好的技术平台。
基于ADSL技术的智能化小区具有自身特色，但对系统集成或房地产投资商而言，在实际应用时也必须考虑以下的一些因素，在某种情况下它们对集成工作影响甚大。
（1）ADSL技术资源几乎为中国电信所垄断。
能否与所在地电信部门建立良好的合作关系，发挥各自所长开展智能小区建设成为智能系统集成的关键。
由于宽带网的数据接入有广播电视部门的积极介入，在某些城市与电信形成了强有力的竞争，因此，电信部门必须打破自身的封闭，针对小区宽带网络市场，采取广泛合作的竞争策略，与从事智能系统集成设计、施工的单位形成合作联盟，这样才能在较短的时间里保持并形成新的竞争优势。
集成商能不能够取得电信的理解和支持至关重要。
（2）ADSL在各地发展水平不均衡。
虽然现在提供ADSL业务的城市已经很多，但是各地运营商的业务水平差异较大，尤其是许多二、三线城市，相对业务水平比较少。
这些在客观上都限制了基于ADSL技术的智能小区的发展，智能集成商的选择权有限。
（3）价格因素。
电信在ADSL上的初期投资十分巨大，这也是目前ADSL价格比较昂贵的主要原因。
由于小区采用ADSL拥有数量优势，属集团性用户，电信部门对其业务发展十分看好，随着用户数量的增加电信已有条件采用特殊价格政策。
在上海，用户端配置的ADSLModem价格已经从3000多元降至1500元，竞争力日渐显现。
电信部门只有与智能系统集成商紧密协作，首先在小区业务（而非个人业务）上降低ADSL的入门门槛，才能使这一技术发挥作用。
可喜的是，随着这项业务的不断深入，其价格也越来越低，为它在各种行业的运用解决了价格因素的问题。
1.4本文的研究内容
从智能化实践来看，建立小区的数字化宽带数据信息传输网络是一项基础的、必须的工作。
快速以太网、HFC以及ADSL都是构建宽带网的技术方式，不过从技术的成熟性、实际的可操作性来看，采用综合布线的方式、用快速以太网技术建立智能化小区的宽带数字传输网络仍是普遍采用的方式。
ASDL技术将是构建小区宽带网技术的强有力的竞争者。
事实上，随着广电部门与中国电信在数据传输领域，包括INTERNET接入服务上的竞争加剧，中国电信对在城市社区推行ADSL入户持积极的态度。
在这种背景下，本文所研究的采用ADSL技术实现小区家庭电话、数据业务的融合，并依靠适应ADSL技术的家庭智能控制系统来实现室内安全防盗报警、紧急求助、水电气表的自动抄收、信息发布等功能必然成为一种新的模式。
1.5文章结构安排
本文第二章是智能住宅小区总体功能需求分析，第三章是智能住宅小区接入技术分析，第四章是基于ADSL技术的智能小区设计，第五章是研究案例智能化的实现，最后总结全文。
2智能住宅小区系统总体功能需求
首先明确住宅小区的智能化的概念：
指利用计算机技术与视频网络技术，对小区内公共场所和各住户的安全状况进行实时监测，及时控制或消除事故的发生；对住户的家用电器或其他设备进行计量与统一收费管理，降低管理成本；对住户的家用电器或其他设备进行控制，从而实现家居生活的智能化与管理智能化。
本章采用跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问等需求分析方法，从“智能化”的目标出发，有计划、有步骤地研究探索、分析和制定智能化住宅小区的总体功能需求。
智能住宅小区所要实现的功能主要由下面子功能块来完成：
1.家庭智能控制功能；
2.物业管理功能；
3.信息通信网络。
2.1智能小区功能及特点概述
智能住宅小区系统总体设计的出发点及终点是智能住宅小区的建设目标。
1997年制定的《小康住宅电器设计（标准）导则》规定了小康住宅小区电气设计在总体上应满足以下五个条件：
（1）高度的安全性；
（2）舒适的生活环境；
（3）便利的通讯方式；
（4）综合的信息服务；
（5）家庭智能化系统。
同时，提出了小康住宅与小区建设在安全防范、家庭设备自动化和通讯与网络配置的三级设计标准：
理想目标；普及目标；最低目标。
目前我国智能住宅小区一般具备下面四方面自动化的系统：
（1）安全防范系统。
具体包括：
可视对讲、闭路电视、巡更签到系统、保安监控中心、周边防盗报警、进出管理等功能系统。
（2）物业管理。
包括：
公用设施管理、物业收费、停车场管理、远程抄表系统及IC卡系统等功能。
（3）信息网络。
包括：
医疗、有线电视、语音视频传真、数据信息网等功能。
（4）家庭智能化系统。
包括：
安防报警，意外事故报警，家庭设备自动控制、紧急求助等系统。
2.2小区网络设计主要原则
1.模块化
小区内部局域网建设，除住宅楼的接入数据点外，还存在连接视频点播服务器区域、资源共享区域等等，其功能的不同决定了不同的数据点对网络的要求和网络设计中考虑的因素不同。
当某部分功能要求有所变化时，也只需要针对相应的功能模块进行重新设计和改造升级，对网络的其它组成模块和网络的主干没有任何影响。
基于这些优势，小区内部局域网采用模块化的设计模式，目前主要考虑：
核心交换模块、楼层接入模块、互联网访问模块等3大模块进行设计。
2.可靠性
网络系统应具有良好的安全性。
为了保证小区内的业主使用安全，避免互相干扰，网络系统应支持多VLAN的划分，并能在VLAN之间进行第三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全性。
此外，在接入网络的用户通过身份认证系统，防止用户账号、IP地址、MAC地址的盗用，保证用户身份的合法性。
3.高性能
在小区内部局域网中，不仅要求网络主干是高带宽的，作为一个网络的基础，接入层设备也应该达到高速（1Gbps）。
也就是说，交换机的接入速率应该达到千兆才能满足未来的发展趋势。
2.3功能需求
2.3.1需求分析
各个阶段的设计及系统的设计是否合理和适用首要看对住宅小区用户的要求分析及需求分析的结果是否能够准确地反映用户的实际要求。
智能住宅小区系统是一个对系统整体的功能性、联动性、协调性的设计要求很高的实用性系统，智能住宅小区的应用特点同时又要求数据的传输具有实时性，准确性。
要使这些特点成为优点，就必须做好准确的需求分析。
智能住宅小区系统的功能需求分析包括两方面。
1.需求分析需完成的任务
一般说来，准确地回答“系统必须做什么?
”是需求分析的基本任务。
在智能住宅小区的需求分析阶段，所要做的主要工作是确定系统必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。
具体为深入描述智能住宅小区的功能和性能，确定系统设计的限制及系统同其他系统元素的接口细节，定义系统的其他有效性需求。
智能化小区需要把最优秀的信息技术应用于住宅的建设和物业管理，实现房产管理的自动化，并为住户提供下列最优秀的服务。
一、物业管理，包括房产物业管理、住户管理、日常管理等。
二、安全监控，包括对火警、盗警、有害气体泄漏等监控。
三、信息增值服务，远程教育、Internet接入，证券交易等。
四、家电遥控，包括遥控家中的电器。
五、自动抄表，包括自动采集水，电、气等表的数据并统计。
2.需求分析采用的方法
实际上，由于一方面用户缺少计算机专业知识，不能准确地表达自己的要求；另一方面，设计开发人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需求，甚至可能导致误解用户的需求，所以准确确定住宅小区用户的最终需求是一件非常困难的事情。
因而要想较好地完成需求分析需要用户和设计开发人员双方加强交流，互相沟通。
开发商要进行需求分析，应当先对用户进行充分地调查，弄清楚他们的实际要求，然后再分析和表达这些需求。
要求开发人员在熟悉了智能住宅小区的业务后，协助用户提出对绿城水岸明君小区系统的各种要求，包括：
信息需求、处理要求、完全性及完整性的要求等。
根据不同的问题和条件，本课题有针对性地使用不同的需求分析方法，比如跟班作业、开调查会、请专人介绍绿城水岸明君小区的建筑特点、询问住户、用户填调查表、查阅全国现代智能小区数据记录等。
2.3.2系统功能
采用了上面提到的需求分析方法，本课题得到的需求分析结果如下，很好的反映了小区智能化系统正常运作的需要。
下面详细介绍物业管理功能、家庭智能控制功能和信息通信网络3种智能住宅小区功能。
1.物业管理功能
物业管理涉及的内容如图2-1所示。
图2-1物业管理的内容
2.家庭智能控制
家庭智能控制功能结构如图2-2，对用户家中的温度、湿度、照明、电器、安全防范、对外通信等进行集中的智能化控制即家庭智能控制，在器控制下整个住宅运作处于最佳状态。
单住宅的管理方式如图2-3所示。
图2-2家庭智能控制功能结构图
家庭智能控制功能包括以下几个方面：
1）．家庭安全防范系统，具体功能有：
a）防盗报警；系统等级布防；系统的防破坏功能，短路等状态的检测、预设报警电话、各种探头的短路、电话线的切断报警等一定的控制能力、预设能力和防破坏能力。
c）紧急呼救与遥控护理；
d）火灾与煤气泄漏报警。
2）．可视对讲系统，包括：
a）对讲功能；
b）视频功能；
c）视音频融合功能；
d）开启单元门。
3）．家庭自动化功能：
a）远程自动抄表或IC卡抄表，包括多数据电表、天然气表、饮用水表、生活用水表和热水器表等的自动计费与抄录；
b）红外线遥控功能，例如常用的家电设备：
空调、微波炉、音响、电脑、家庭影院等；
c）家电设备的远程遥控功能及自动触发控制功能；
4）．家庭通讯，有以下功能：
a）语音和数据信号的传递，目前通常借助电话线；
b）借助数据线进行计算机通讯；
c）借助有线电视电缆进行视频信号通信；
d）借助监控/多表传输专用线进行监控信号/多表信号通信，包括报警、控制、视频、语音和多表数据等信号。
图2-3单住宅的管理方式
3.信息通信网络
通信网络是智能化家庭、小区综合管理中心和外界广域进行信息交互的纽带。
在小区智能化系统中，信息网络子系统包含两个网络：
底层控制网络和上层信息网络。
底层控制网络是为实现小区智能化系统前端各种设备的自动信息采集、传送和自动控制所建立的网络系统，包括：
物业管理的底层网络；
安全防范的底层网络；
底层网络为住户提供自动化与智能化控制服务，由小区物业管理计算机或小区智能工作站直接进行控制和管理。
他们或直接与控制计算机相连，或采用总线结构。
上层信息网络是指连接到每一住户家庭的、基于TCP/IP协议的小区局域网（Intranet），通过这个局域网，实现与Internet网的连接。
通常意义上的信息网络是指局域网和广域网（WAN）所构成的网络服务系统。
商业服务，资讯服务，娱乐服务，医疗服务，教育服务，专用通信服务等是信息网络的主要功能
2.3本章小结
本章从“小区智能化”的目标出发，通过对需求认真分析，有步骤地探索、分析和制定了智能化住宅小区（绿城水岸名郡住宅小区）的总体功能需求，对停车场管理子系统需求进行具体分析。
为后文的研究指明了方向，奠定了研究基础并确立了研究目标。
3智能住宅小区接入技术
传统企业园区网络其数据通信模式基本上采用任意点到任意点是网状，即所有信息点均可直接通信。
而智能住宅小区网络有自身特殊的需求。
用户家庭智能终端与小区管理中心可以直接通信，而各用户之间为了保证网络系统的安全性和用户的私密性，用户个体信息的安全，数据通信模式主要采用星型
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