城镇社区智能化系统的信息网络构建

陈斐彪

摘要：随着计算机技术的普及与信息产业的飞速发展，社区管理智能化已成为现代社会发展的必然趋势。文章从智能化社区信息网络建设的主要技术及其选择、建筑设备自动化系统、办公自动化系统、物业管理自动化系统等方面对智能化社区信息网络系统的构建进行了阐述。

关键词：智能化社区信息网络系统自动化系统

0引言

社区智能化是利用4C(即计算机、通讯网络、自控和IC卡)，通过有效的传输网络，将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成，为社区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。智能化社区就是利用计算机技术、通信技术、控制技术和多媒体技术，即通常所说的4C，更有效地实现上述特征，同时利用这些技术突出实现住宅信息渠道的开放性、社区生态环境的可持续发展性和居民生活质量的重要性。它是建筑艺术、生活理念与信息技术、电子技术等现代高科技的完美结合。它打破了传统意义上的时间和空间的限制，人们足不出户而纵览全球。电子商务、远程教育、家庭网上办公、网上购物、网上旅游聊天、社区智能系统管理……，将以超乎想象的速度去改变人类的生产生活方式。智能社区的主要的特征是智能化，它采用一系列的高新技术，实现服务、信息和系统资源的高度共享，为社区住户提供安全、环保、高效、舒适、方便的生活空间，实现以人为本的建筑思想和可持续发展的最终经济目标。智能化社区信息网络系统主要由社区综合信息服务系统、管理系统和社区物业管理系统三个部分组成，他们分别实现社区信息化、社区活动管理和社区活动管理智能化的功能。

1智能化社区的信息网络建设

智能化社区的核心是智能化社区网络的建设。智能化社区网络属于园区网络，它是一个公用的运营网络，其设计包括以下5个方面：区网络控制中心的设计，包括宽带Internet接入方式、网管技术选择和核心交换路由设备的选择等；基础物理传输网络设计，包括物理线路和传输协议等；网络逻辑设计，包括路由服务和网络流量控制等；网络运营管理平台设计，包括基于用户的认证、计费、网络安全和服务质量等；Internet服务网络平台设计，包括防火墙、WebCache和服务器负载均衡等。

智能化社区网络的建设重点就是物理网络传输技术即社区用户接人技术的选择，在目前主要有4种接人技术：以太网技术、无线局域网技术，有线电视网数据传输技术和数字电话线路传输技术。

1.1智能社区以太网技术此方案是以局域网络以太网技术为基础，建设智能化小区的园区网络。在住户的家中添加以太网络RJ45信息插座作为接入网络的接口，可提供10M，甚至100M的网络速率。由于采用以太网络技术，故其基础网络设计方案和技术实现比较简单成熟，主要包括以下两个方面：①园区结构化布线：在楼宇之间采用室外光纤(多模或单模)形成网络骨干线路，在单个建筑物内，根据具体情况采用室内光纤作为楼内垂直主干和五类双绞线到每户内的方案，或全五类双绞线的方案。骨干网络拓扑结构一般采用星型，但可根据实际情况及要求，采用树型、环型或混合型。②以太网络设计与实现：网络结构基本上分为核心和边缘。网络核心即社区网络管理中心，一般采用核心级以太网骨干交换机。网络的边缘即各个建筑物内，一般采用工作组级以太网交换机。可根据每个建筑物内用户数量，来确定交换机端口数量，从而决定采用交换机的数量。

1.2无线局域网技术无线局域网技术是采用以太网技术建设社区网络的有益补充，实际上也是建设社区以太网。无线局域网设备由无线客户端和访问单元(Access Point简称AP)组成，有时为了增加无线网络的传输(连接)距离，还包括高增益定向天线，现有的无线局域网设备可以提供2Mbps-10Mbps的传输速率。AP通常还提供以太网接口，以方便超出传统传输介质连接范围的多个局域网互联，因此AP也被称为无线网桥，一些厂商生产的AP还可以互联，以增加无线局域网的覆盖范围。采用无线局域网技术建设社区网络与前面所介绍的以太网技术基本相同，都是先在社区网络中心及单栋建筑物中建设以太网，然后在各楼交换机与网络管理中心骨干交换机之间，利用无线AP及高增益天线配合使用充当网桥互联，以解决传统以太网建设过程中社区楼外布线成本高及利用率低等弊端，特别适合楼栋分布范围广和用户群分散的社区采用。社区用户只要拥有无线网卡及可移动计算机，就可以在社区随时随地上网，实现了住户与社区网络的无缝链接。

1.3有线电视网数据传输技术有线电视综合信息网采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术，是面向大众的宽带接入平台。它具有其他网络不可比拟的优势：高人户率、高带宽、建网成本低、能综合传输图像、数据和语音等多媒体业务。作为现代化的智能小区，有线电视服务必不可少。因此，为该解决方案提供了良好的线路基础。对于已经建成的小区，为了不破坏建筑室内外的装修，有线数据网络不失为一种较好的替代的解决方案。有线电视的传统业务是传输电视模拟信号，要在它的网络上开展数据业务，建设数据网络，需要增加相应的设备，将数字信号调电视电缆相应的频带上。其中，在用户端需要添置电缆调制解调器Cable Modem，在小区的有线中心需要添置电缆调制解调头端设备CMTS。传统有线电视网是广播式的单向传输网络，而为了传输双向的数据业务，头端设备及户端设备需要将HFC网分成上行和下行通道。上行通道提供用户向中心传送数据的通路，下行通道是中心向用户传送数据的通道。因为在传送数据时，不应影响电视信号的传送，所以上行通道和下行通道的工作频率不能与电视信号频率相重叠。下行一般采用OAM64或QAM256调制方式，最高数据传输速率可达38Mbps；上行一般采用QPSK或QAM16调制方式，最高速率可达10Mbpso

上面所讲的组网方式是针对支持双向传输的HFC网络，如果原有有线电视网络是单向的，则可采取两种解决方式。其一是进行双向网改造，通过改造部分线路及分配器、放大器等使网络变成双向网。另一种方式是利用现有的电话网，下行通道依然不变，而将电话拨号信道作为上行通道。此时，头端设备应能同时作为电话拨号的接入设备。从服务于用户的角度来说(如带宽，使用方便等)，以采用第一种方式，即对小区有线电视网络进行改造，使其支持双向传输的方案为佳。另外，在选择头端设备CMTS和用户端的Cable Modem时，应注意该设备是否符合工业标准，只有符合工业标准的产品，才能保证其与不同厂家设备的互操作性，以及以后设备升级的可能，从而保证用户的投资不会浪费。目前，业界主流的工业标准为MCNS的DOCSIS 1.0和DOCSIS 1.1。

1.4数字电话线路传输技术对于已经建成的社区，如要采用以太网社区接人解决方案则需要重新进行数据网络结构化布线，这对于高档社区的用户可能是无法接受的。采用数字电话线路传输技术

建设智能化社区就是用户利用电话线和调制解调器接人社区网络管理控制中心。为了实现数据传输的高速性，通常利用比较成熟的xDSL(如ADSL)技术。该方式利用现有的电话线路，为社区住户同时提供语音和高速数据传输服务，因此，它的适用范围很广，特别适合于不便于进行结构布线的社区，不仅节约了投资，也有利于日后的维护管理。但是，通过目前的电话线路，还无法实现交互式的视像服务节目。该系统的组成主要包括用户端的网络存取单元(NAU)、中心的网络集中单元(NCU)，网络交换机和电话布线系统。这种组网方式不需要重新布线，在传输网络数据的同时，仍可提供电话业务服务。例如利用3Com公司的Ethernet Over VDSL技术，可以在1类到5类双绞线上同时传输传统的语音业务和标准的以太网数据，即全双工10Mbps的数据业务。

2社区网络建设技术的选择

智能化社区网络的建设是智能化社区建设的核心，对接人技术的选择是其中的关键，一旦选定更改不易，因此需要慎重考虑。具体选用哪种接人技术，需要根据社区的实际情况而定，主要可以从以下几个方面来考虑。

2.1从布线的角度考虑如果是新建社区或老区改造用户接受重新布线，则可以采用以太网技术或无线局域网技术。否则，就选择有线电视数据传输技术或数字电话线路传输技术。同时如果小区范围广，光纤铺设相对较为昂贵，同时需要住户计算机能无缝接入社区网络，则可以优先考虑无线局域网技术。

2.2从社区用户接入的带宽需求角度考虑以太网技术、无线局域网技术和数字电话线路传输技术都可以向用户提供10Mbps的网络接入速率，对于高带宽的网络应用(如视频点播等)支持较好，而有线电视数据传输则相对带宽较小。

2.3从网络安全的角度考虑由于以太网技术原本是为局域网而开发的技术，将它用于公共接入运营网络，将存在相对较为严重的安全问题。无线局域网和数字电话线路传输技术由于也采用了以太网技术，所以也有相同的问题。而有线电视数据传输技术本身就是为宽带接入运营网络而设计，比如DOCSIS标准中就定义了基于网络链路层的安全措施，所以安全性较好。

2.4从网络设备管理的角度考虑采用以太网技术和无线局域网技术的网络设备可分别放置在各个建筑物内，网络设备需要分布管理，并且需要考虑网络设备的运行环境。而采用有线电视数据传输技术和采用数字电话线路传输技术则不存在这类问题，其所有网络设备均集中放置在网络中心室内，且管理和维护方便。

3建筑设备自动化系统

建筑设备自动化系统BAS，也可称为楼宇自动化系统，是智能建筑的重要组成部分。BAS可以通过对整个建筑的电气设备，如空调设备、新风机组、风机盘管、水箱液位、照明设备及给排水等系统进行信号采集和控制，实现楼宇内设备管理系统的自动化，从而起到集中管理、分散控制、节能降耗的作用。建筑设备自动化系统主要包括由楼宇机电设备控制构成的设备环境监控系统和由消防系统以及保安系统组成的安全保卫监控系统两大块。楼宇设备自动化系统按照控制方式可分为直接数字控制系统，设定值控制系统、分布式控制系统。

3.1直接数字控制系统直接数字控制系统是计算机的过程输入，通过控制算法得到控制输出以后，以计算机取代模拟调节器，直接通过接口控制执行机构，从而实施对现场被控过程的控制。

3.2设定值控制系统设定值控制系统是通过过程输入和控制算法求得一个指导性的设定值，再以其来规定回路控制的目标值，最后由回路控制设备完成具体的控制输出。

3.3分布式控制系统分布式控制系统是以多台计算机分别承担不同控制功能和处理范围，不仅使处理能力大大提高，而且将危及系统安全的因素降低。

4办公自动化系统

办公自动化系统是利用计算机技术、通信技术、系统科学、管理科学等先进的科学技术，不断使人们的部分办公业务活动物化于人以外的各种现代化办公设备中，最大限度地提高办公效率和改进办公质量，改善办公环境和条件，缩短办公周期，并利用科学的管理方法，借助于各种先进技术和辅助决策，提高管理和决策的科学化水平，以实现办公活动的科学化、自动化。现在的办公自动化系统是融信息处理、业务流程和知识管理于一体的应用系统，将现有的决策支持系统推进到更高级的决策智能系统，强调以知识管理为核心，提供丰富的学习功能和知识共享功能，确保每一个使用者通过学习使之在办公自动化系统中的地位能从被动向主动转变，从而提高企业的运作效率。办公自动化系统的技术核心是计算机网络支持下的各类应用软件。办公自动化系统的集成主要是各种软件界面的集成，办公自动化的核心就是信息技术，在客户机、服务器等方式下，通过局域网互联快速地实现楼宇的管理功能，或者由基于TCP／IP协议的In-ternet、Intrnat网络和Web，通过浏览器Browser模式对网络数据进行发布和交换，是智能楼宇办公系统自动化追求的目标。

5物业管理自动化系统

智能社区物业管理是指专门的机构和人员，依照合同和契约，在建筑智能化系统的支持下，采用先进和科学的方法与手段，对已经竣工验收投入使用的智能社区以经营的方式进行管理，同时对社区的环境、清洁绿化、安全保卫、租赁业务、机电设备的运行与维护实施一体化的专业管理，并向社区的使用者与承租户提供高效和完善的优质服务。

物业管理系统能够对物业管理工作提供准确及时的管理信息，大大提高物业管理部门的管理效率和质量。智能物业管理系统一般有单机版和网络版，其中网络版又分为局域网版和广域网版。

5.1单机版IB FMS单机版IB FMS运行于单机环境，只是用于小型抵挡楼盘物业管理，通过人工输入信息，对数据进行处理、存档，便与信息检索和数据统计。

5.2局域网版旧FMS局域网版IB FMS适用于大中型楼盘的物业管理，局域网目前多采用客户机／服务器计算模式，建立智能大厦或住宅小区内部的内联网是网络化IB FMS的发展方向。除了具备单机版功能外，还通过与智能建筑各智能化子系统的联网使用，具备了实时数据采集和动态监控功能，如：水电气表的远程自动计量、水暖电气设备的自动监控、停车场的自动管理、火灾自动报警、“一卡通”、物管网站等基于网络的物业管理功能。局域网版FMS提供了一个统一的管理平台和操作界面，具有与其它智能化系统的接口功能，实现了智能建筑各种物业管理信息的综合，增强了对智能建筑全局事件的反应和处理能力，提高了智能建筑物业管理的效率和质量。

5.3广域版IB FMS广域版IB FMS除具有局域网IB FMS的功能外，还通过建立智能建筑内部的内联网和使用国际互联网，使得一个大中型物业管理公司可以远程监控、统一管理分布在全国各地，乃至世界各地的楼盘物业管理项目。