【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 s 帶寬，下行可以獲得約36Mbps帶寬。小區(qū)內(nèi)每戶設(shè)置一個(gè)家庭多媒體箱，一條同軸電纜入戶線，2~3個(gè)電視終端。在小區(qū)物業(yè)管理中心設(shè)置前端設(shè)備一套，采用分配分支方式，利用橋接放大器進(jìn)行干線分支，每單元設(shè)置一套分配放大器，以保持信號(hào)電平。小區(qū)住戶通過(guò)雙向有線電視網(wǎng)可以獲得視頻、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的服務(wù)，將改變以前單向被動(dòng)型生活方式，享受雙向互動(dòng)型生活方式。第三：寬帶局域網(wǎng)　在以“.COM”為標(biāo)志的網(wǎng)絡(luò)信息社會(huì)中，寬頻和智能化肯定會(huì)成為住宅小區(qū)的發(fā)展方向，住在新型小區(qū)的用戶一定會(huì)體驗(yàn)到用寬頻通道上網(wǎng)與電話線上網(wǎng)時(shí)的巨大差別。目前，智能化住宅小區(qū)提供寬帶業(yè)務(wù)接入的網(wǎng)絡(luò)主要有三種方式：一種是綜合布線，即在小區(qū)專設(shè)局域網(wǎng)（LAN），此局域網(wǎng)與Internet直接相連；另一種是ADSL寬窄帶一體化接入網(wǎng)，它是利用的區(qū)域電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)，但相應(yīng)的安裝成本較高，每條用戶線必須在用戶端和交換局分別裝一個(gè)適配器。此種接入方式比較適合己建住宅小區(qū)實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)；第三種方式是利用光纖同軸混合網(wǎng)（HFC），借助調(diào)制解調(diào)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)，在雙向HFC網(wǎng)絡(luò)上傳輸寬帶數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)住戶寬帶上網(wǎng)。用這三種方式代替電話上網(wǎng)，都能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上直播電視節(jié)普及與Internet的連接，因此多數(shù)新建小區(qū)都采用綜合布線來(lái)鋪設(shè)寬頻網(wǎng)，要求1Gbps入小區(qū)、100Mbps傳輸、10Mbps到戶（別墅）或光纖到單元系統(tǒng)。每戶提供一個(gè)10Mbps的信息終端，別墅每戶提供多個(gè)信息終端，但共享10Mbps。物業(yè)管理中心建設(shè)成為小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)中心，并提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像的寬頻廣域網(wǎng)接口。同時(shí)建設(shè)小區(qū)網(wǎng)站，為住戶提供生活、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、查詢、購(gòu)物等方便而又快捷的信息服務(wù)與外部交流的Internet信息服務(wù)等。第四：控制網(wǎng)　要實(shí)現(xiàn)住宅小區(qū)內(nèi)機(jī)電設(shè)備和家居電器設(shè)備的一體智能化，在住宅小區(qū)中必須構(gòu)建一個(gè)全分布式的智能控制網(wǎng)絡(luò)。目前在全球控制總線標(biāo)準(zhǔn)的制訂上，較具規(guī)模及知名度的組織有Lonworks、BACnet、CEBus、和X10等，在住宅小區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)方面由于Lonworks有許多優(yōu)點(diǎn)，近幾年發(fā)展極為迅速。住宅小區(qū)控制網(wǎng)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型和公共總線型，住宅小區(qū)控制網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上可劃分為三個(gè)層次：(1)智能控制層：在家居中，目前常用的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)是配置家居智能控制器，也稱家庭智能控制終端或網(wǎng)關(guān)。以家居智能控制器為核心構(gòu)成星型結(jié)構(gòu)的控制網(wǎng)。家居智能控制器是完成家庭內(nèi)各種數(shù)據(jù)采集、控制及通信傳輸?shù)脑O(shè)備，一般要具有安全防范（防火、防盜、防煤氣泄漏）、三表（水、電、氣）采集遠(yuǎn)傳、緊急呼救按鈕、電話自動(dòng)拔號(hào)報(bào)警、家用電器等設(shè)備的監(jiān)控、室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的檢測(cè)、各種信息通信和家庭控制總線接口等功能，它是智能住宅系統(tǒng)的核心。(2)智能控制層：對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的控制；對(duì)電梯內(nèi)、電梯廳和大樓出入口電視監(jiān)控；對(duì)消防自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)的控制；可視對(duì)講系統(tǒng)的控制；緊急廣播與背景音樂(lè)的控制；對(duì)公共照明的自動(dòng)控制等。(3)智能控制層：一卡通系統(tǒng)的控制；保安巡更系統(tǒng)的控制；電視監(jiān)控系統(tǒng)的控制；車輛出入與停車場(chǎng)管理；公用機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控；小區(qū)背景音樂(lè)與緊急廣播系統(tǒng)的控制；小區(qū)公共照明的自動(dòng)控制等[8]?！∽≌^(qū)智能化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)小區(qū)的智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可歸納為家庭智能化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)和小區(qū)物業(yè)管理中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)。家庭智能化系統(tǒng)包容了家庭所需的所有的功能，它一般以新技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化操作、方便用戶、提高系統(tǒng)的智能性；網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)是將三者緊密地結(jié)合成一個(gè)統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡(luò)；小區(qū)物業(yè)管理中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)既是小區(qū)智能網(wǎng)絡(luò)的管理中心，又是將小區(qū)局域網(wǎng)同廣域網(wǎng)連接起來(lái)的通道。小區(qū)智能化系統(tǒng)有三大平臺(tái)，智能家居布線系統(tǒng)是智能小區(qū)的物理平臺(tái)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是智能小區(qū)的技術(shù)平臺(tái)；而小區(qū)選擇的現(xiàn)場(chǎng)總線則是智能小區(qū)的應(yīng)用操作平臺(tái)[9]。集成布線系統(tǒng)是連接各功能結(jié)構(gòu)的載體。住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)總框圖如圖22所示。緊急廣播背景音樂(lè)車輛出入停放管理居住區(qū)物業(yè)管理計(jì)算機(jī)供電、電梯、供水、排水、暖氣、煤氣、公共照明、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)住戶1住戶2住戶nCATV公共交換網(wǎng)Internet信息傳輸通道 ……………………………….. 提供住戶報(bào)警、計(jì)量、應(yīng)答、查詢、CATV、電話Internet網(wǎng)與電子商務(wù)等服務(wù)圖22　居住區(qū)智能化系統(tǒng)總體框圖　本章小結(jié)(1)安全是居住環(huán)境的首要條件，不安全的住宅小區(qū)是不會(huì)受歡迎的。由于目前住宅的安全措施主要還是靠機(jī)械裝置：如防盜門(mén)、折疊門(mén)、鐵窗柵欄等維護(hù)，這些密密層層的裝置把住宅圍困成了一個(gè)幾乎與外界隔絕的空間，在這樣的空間里居住是談不上輕松愉快、心情舒暢的。這些裝置對(duì)火災(zāi)、煤氣泄漏沒(méi)有任何防護(hù)作用，當(dāng)家中有意外情況發(fā)生時(shí)，還需有向外界求救的其他設(shè)備。因此必須增加防火、防盜、防煤氣泄漏和緊急呼救等功能。同時(shí)，還要在小區(qū)內(nèi)設(shè)置出入口管理、周邊防越、閉路監(jiān)控等系統(tǒng)，使小區(qū)形成一個(gè)既安全又舒適的居住環(huán)境。(2)實(shí)現(xiàn)高效的物業(yè)管理是小區(qū)智能化系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)。小區(qū)是否實(shí)現(xiàn)水、電、氣三表計(jì)量查表出戶是衡量小區(qū)管理水平的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。九十年代初期，國(guó)外、國(guó)內(nèi)都己經(jīng)把實(shí)現(xiàn)三表出戶作為小康住宅的必備條件。完成查表出戶的方式并不唯一，包括：將水、氣表安裝在室外，采用IC卡、電幣式收費(fèi)和改造出具有遠(yuǎn)傳功能的計(jì)量裝置，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)式管理三種方式。從己經(jīng)完成的工程實(shí)踐看，統(tǒng)計(jì)資料表明：有遠(yuǎn)傳功能的計(jì)量裝置可以克服水、氣表在戶外的種種不足，采用網(wǎng)絡(luò)形式來(lái)管理三表比IC卡形式有更多的優(yōu)越性[10]。(3)住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。住宅小區(qū)智能化離不開(kāi)通信和網(wǎng)絡(luò)，隨著“電子商務(wù)”的興起，住宅即將演化為第二工作地，因此，住宅的建設(shè)必須適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)發(fā)展的需求。同時(shí)，住宅也是子女教育和日常學(xué)習(xí)的地方，需要廣泛地同外界進(jìn)行信息交流。更重要的是住宅是我們最主要的生活與休息場(chǎng)所、因此，就應(yīng)該適應(yīng)休閑和舒適的高品位趨勢(shì)。所有這一切都將對(duì)住宅的通信和網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。第3章　智能住宅小區(qū)的系統(tǒng)分析第3章　智能住宅小區(qū)的系統(tǒng)分析　通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)　通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及展望通信作為現(xiàn)代信息社會(huì)的支柱產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施，技術(shù)發(fā)展日新月異，幾乎成為世界最新科學(xué)技術(shù)的試驗(yàn)場(chǎng)和展示窗，產(chǎn)生了很多帶有根本性、具有劃時(shí)代意義的變革。通信信號(hào)由模擬向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，信息設(shè)備高度集成化，程控交換替代機(jī)電式交換，電路交換向分組交換過(guò)渡。傳輸手段高速化、寬帶化。通信由單一的信息傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⑹占⑻幚?、傳輸和控制一體化。智能住宅小區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)采用了光纖線纜及聲音、影像數(shù)據(jù)化傳輸?shù)男录夹g(shù)，使得電話、電視和電腦能融合在一起，相互溝通。把電話，有線電視通過(guò)光纖同電視、電腦相連接，并使后者具有雙向和多向傳遞信息功能?！⊥ㄓ嵪到y(tǒng)　通信原理　　通信就是把消息從一地傳到另一地。其一般模型如圖31所示。信息源發(fā)送設(shè)備傳輸媒介接受設(shè)備收信者干擾圖31　通信系統(tǒng)原理圖(1)信息源：原始電信號(hào)的來(lái)源，其作用是將消息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。(2)收信者：原始信號(hào)的最終接收者。(3)發(fā)送設(shè)備：是對(duì)信源產(chǎn)生的原始電信號(hào)進(jìn)行處理和變換，以便使它變換成適合于信道中傳輸?shù)男问健?4)傳輸媒介：從發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間信號(hào)傳遞所經(jīng)過(guò)的媒介。(5)接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備的反變換?！〕炭?cái)?shù)字交換機(jī)　　在智能住宅小區(qū)中最基本的通信設(shè)備是由程控?cái)?shù)字電話交換機(jī)組成的電話通信。程控?cái)?shù)字交換機(jī)系統(tǒng)是集數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)為一體的一個(gè)高度模塊化的全分散控制系統(tǒng)。它的軟、硬件都采用模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)增加不同的功能模塊即可在智能住宅小區(qū)中實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖像、窄帶、寬帶多媒體業(yè)務(wù)以及移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的綜合通信。程控交換機(jī)的示意圖如圖32所示。用戶電路存儲(chǔ)器用戶電路中央處理機(jī)驅(qū)動(dòng)器掃描器話務(wù)臺(tái)入中繼器出中繼器輸入/輸出設(shè)備交換網(wǎng)絡(luò) 話路系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 總線 圖32　程控交換機(jī)示意圖程控交換機(jī)主要分為話路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分，它們的功能是：(1)話路系統(tǒng)主要有模擬終端接口電路，數(shù)字終端接口電路和交換網(wǎng)絡(luò)組成。主要完成信號(hào)的傳輸。(2)控制系統(tǒng)由處理機(jī)和外圍設(shè)備組成，由存儲(chǔ)程序控制，完成各種復(fù)雜的交換與管理功能。隨著現(xiàn)代數(shù)字交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字交換機(jī)正在向全數(shù)字綜合業(yè)務(wù)交換機(jī)的方向發(fā)展。從技術(shù)上看，全數(shù)字綜合業(yè)務(wù)交換機(jī)采用新型共路信令方式，提供高速公共信號(hào)的信道進(jìn)入公用網(wǎng)，使交換機(jī)建立呼叫的時(shí)間大為縮短，而且因?yàn)楣猜沸帕钕到y(tǒng)中信令容量大，可容納的信令類別多，能為新業(yè)務(wù)提供網(wǎng)路集中服務(wù)信令。另外在全數(shù)字綜合業(yè)務(wù)交換機(jī)中采用全分散控制方式，使控制的靈活性和可靠性大大提高?！?shù)據(jù)通信　　數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)與電信技術(shù)相結(jié)合的新興通信技術(shù)。操作人員使用數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)，通過(guò)通信線路和按照一定的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息通信。數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)了通信網(wǎng)資源、計(jì)算機(jī)資源與信息資源等共享以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)通信的分類如圖33所示。非交換方式、電路交換數(shù)據(jù)通信、分組交換數(shù)據(jù)通信公用數(shù)據(jù)通信、專用數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信電話網(wǎng)上的數(shù)據(jù)通信、用戶電報(bào)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信按服務(wù)性質(zhì)分按組網(wǎng)形式分按交換方式分 圖33　數(shù)據(jù)通信的分類　網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)　智能住宅小區(qū)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能住宅小區(qū)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，置于控制中心的各個(gè)子系統(tǒng)都需構(gòu)筑在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信的平臺(tái)上。智能住宅小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由主干網(wǎng)、局域網(wǎng)或接入網(wǎng)組成[12]。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖34所示。第一：主干網(wǎng)　主干網(wǎng)根據(jù)需要覆蓋智能住宅小區(qū)樓群中的各個(gè)大樓和各樓層。樓內(nèi)的中心主機(jī)、服務(wù)器、各樓層的局域網(wǎng)，通過(guò)主干網(wǎng)互連，構(gòu)成智能住宅小區(qū)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。智能住宅小區(qū)的主干網(wǎng)是高速網(wǎng)。用以保證滿足用戶各種需要而進(jìn)行高速信息傳輸和交換，一般其傳輸速率至少達(dá)到100MbpS。高可靠性也是對(duì)主干網(wǎng)的一項(xiàng)基本要求，主干網(wǎng)的鏈路設(shè)計(jì)要有冗余度，設(shè)備要有容錯(cuò)能力。具有靈活性和可擴(kuò)充性是對(duì)主干網(wǎng)的又一基本要求，能支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。高速主干網(wǎng)RRRRR Ethernet Token Ring與大樓外通信 路由器 圖34　智能住宅小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖因此，對(duì)智能住宅小區(qū)的主干網(wǎng)的要求前歸結(jié)為：高傳輸速率、一定的覆蓋范圍、高可靠性，靈活支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，根據(jù)需求可以隨時(shí)擴(kuò)充配制新的網(wǎng)絡(luò)。目前能構(gòu)成高速主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM等。第二：局域網(wǎng)　局域網(wǎng)LAN是在小區(qū)域范圍內(nèi)，對(duì)各種數(shù)據(jù)通信設(shè)備提供互連的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)?？梢越o用戶提供信息與資源共享、管理信息系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化等各種應(yīng)用系統(tǒng)。局域網(wǎng)的性質(zhì)主要由以下幾方面來(lái)確定：(1)傳輸介質(zhì) (2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(3)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及介質(zhì)訪問(wèn)方法(4)異型網(wǎng)絡(luò)的互連技術(shù)。局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)：(1)雙絞線電纜(2)同軸電纜(3)光纖電纜(4)無(wú)線介質(zhì)局域網(wǎng)的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)：(1)星型 (2)總線形(3)環(huán)形(4)樹(shù)形以太網(wǎng)第三：接入網(wǎng)　接入網(wǎng)是指本地用戶交換機(jī)至用戶之間的公共傳輸系統(tǒng)，完全或部分代替本地線路分配網(wǎng)。接入網(wǎng)是電信網(wǎng)的重要組成部分，它與核心網(wǎng)（長(zhǎng)途網(wǎng)＋中繼網(wǎng)）共同組成通信網(wǎng)，如圖35所示。用戶駐地網(wǎng)接入網(wǎng)核心網(wǎng)接入網(wǎng)用戶駐地網(wǎng)UNI：用戶網(wǎng)絡(luò)接口SNI：業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)借口 SNI SNI 圖35　電信網(wǎng)的組成圖接入網(wǎng)用標(biāo)準(zhǔn)化的有限個(gè)接口，利用多種傳輸媒介來(lái)支持混合的接入類型和業(yè)務(wù)。接入網(wǎng)由接入設(shè)備和傳輸設(shè)備組成。過(guò)去，接入網(wǎng)的傳輸媒介采用普通雙絞銅纜，這種普通的雙絞線帶寬窄，信號(hào)有輻射，對(duì)噪聲和環(huán)境敏感，電磁場(chǎng)不能受控，高頻電性能差，僅實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，提供單純的語(yǔ)音、傳真的業(yè)務(wù)。90年代以來(lái)，隨著電信核心網(wǎng)的寬帶化，以及電信業(yè)務(wù)向?qū)拵Щl(fā)展，要求接入網(wǎng)能接入多種寬帶業(yè)務(wù)，具備對(duì)傳輸業(yè)務(wù)的復(fù)用、交叉連接、集中等功能。接入網(wǎng)技術(shù)分為有線接入和無(wú)線接入兩大類。有線接入方式可選擇光纖或金屬銅線，無(wú)線方式可選擇蜂窩系統(tǒng)或本地環(huán)路。常用的接入網(wǎng)有5種：(1)純雙絞銅纜網(wǎng) (2)混合光纖/雙絞銅纜網(wǎng)(3)混合光纖/同軸電纜網(wǎng) (4)無(wú)線接入網(wǎng) (5)純光纖網(wǎng)光接入網(wǎng)是指由光纖構(gòu)成的光纖用戶環(huán)路系統(tǒng)（FITL），目前最常用的光接入網(wǎng)是混合光纖/雙絞銅纜網(wǎng)和混合光纖/同軸電纜網(wǎng)。(1)混合光纖/雙絞銅纜接入網(wǎng)　　光纖用戶環(huán)路是利用光纖作為主要傳輸媒介來(lái)取代傳統(tǒng)用戶環(huán)路中的雙絞銅纜。實(shí)際應(yīng)用時(shí)根據(jù)光纖鋪設(shè)到終點(diǎn)的位置來(lái)區(qū)分，即以接入網(wǎng)主干系統(tǒng)與配線系統(tǒng)交界點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）的位置來(lái)劃分。FITL有多種應(yīng)用形式，主要有FTTB、FTTC、FTTH和FTTZ等。如圖36所示。分路器交換機(jī)光線路終端ONUONUONU 銅纜 FTTH 電話 銅纜引入線 分路器 電話FTTC 光纜 電話FTTB ONU：光網(wǎng)絡(luò)單元 TP：交接箱處 DP：分線盒處 圖36　光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型從技術(shù)角度看，F(xiàn)TTC、FTTB、FTTZ基本相近，而FTTH、FTTO是光纖與雙絞銅纜一樣，進(jìn)入到千家萬(wàn)戶。從經(jīng)營(yíng)角度看，當(dāng)前業(yè)務(wù)量較大、用戶需求較迫切的是FTTB，智能建筑較合適的接入方式。FTTB的特點(diǎn)：全數(shù)字化接入與傳輸可實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的綜合服務(wù)易于向環(huán)型光纖網(wǎng)過(guò)渡FTTB主干系統(tǒng)的傳輸速率媒介采用光纖，各種業(yè)務(wù)以時(shí)分方式接入，其傳輸速率為155Mbit/s和1