基于无线传输网络的智能小区系统集成研究与实现

穆泉伶 王洪祥

摘 要：本文首先介绍了智能系统及子系统的设计形式，对子系统的工作模式以及协议的选择进行了说明。然后对于系统集成平台的构建与实现进行了详细介绍，包括系统体系结构和开发环境等。方案将智能小区的智能化、集成化、信息化落到实处，应用效果良好。

关键词：无线传输；网络；智能

智能小区无线传输网络系统是应用无线传输理论，结合计算机通信技术、网络通信技术、通信集成等形式，提升建筑小区的自动化、智慧化等级，各系统实现数字信息资源共享，在统一的信息管理平台进行集成管理。

1 系统及子系统设计

1.1系统工作模式

智能小区系统管理平台的组成主要有：服务器、服务终端、节点、无线传感器、路由器等。平台系统通过无线传感器收集、分析、比对数字信号，实现统一的界面操作和集成数据库的信息交互。

子系统主要包括物业管理系统、门禁管理系统、停车管理系统、电梯监控、电子巡更系统、周界防范系统、智能门禁系统等。各个子系统通过无线网络进行集成管理，如果需要也可以进行独立运行。

1.2子系统功能设计

物业管理系统：包括业主信息管理、收费信息管理、物业报修维修管理、园区公共设备管理、意见建议管理、论坛管理、系统维护等。

门禁管理系统：控制小区个出入口以及单元门的状态，查询出入情况并且能够生成报表。

停车管理系统：对出入小区的车辆进行管理。区分业主车辆和外来临时停放车辆。包括车号识别、停车管理、收费管理等。

周界防范系统：主要通过监控对园区进行不间断摄像，采用红外技术防范非法翻越，如果发现系统自动启动报警系统。

1.3系统集成协议确定

考虑到小区搭建以及应用的实际需求，为了更好的处理子系统之间通信互联的连通性以及冗余处理，我们主要采用了TCP/IP协议、OPC协议、ODBC协议。系统结构分为应用层、数据层和控制层。其中，应用层主要包括互联网和网络服务器，数据层主要包括数据库和客户端，控制层包括子系统等组成形式。数据层采用ODBC技术。在数据称和控制层应用了OPC技术。OPC技术为平台提供符合标准的接口形式，同时适配各连接设备的同步运行以及系统扩展需求。

2系统集成平台的构建与实现

2.1 系统构建

智能小区集成管理系统可以设计为三层架构模式：数据库层、应用层和客户层，系统采用C/S模式。系统用户可以设定为管理员、业主以及物业工作人员三种角色。根据用户分配的权限不同，不同用户应用的界面以及可以使用的功能也有所不同。用户对系统可以进行透明操作，后台数据库设计为分布式的数据库系统，不同的子系统的数据分布于不同的服务器。系统的应用层起到连通多种子系统数据的作用，使得数据可以进行互联互访。

客户层通过集成界面实现了对系统数据的统一管理和统一显示，直接体现了智能小区的数字信息一体化管理的优化形式。应用层对系统采集的信号进行比对、分析，应用功能管理模块以及数据库管理模块等，对数据库进行操作。系统应用层实现了各子系统的功能集成和任务联动，实现了分布式多库数据访问及处理。

2.2 系统实现

智能小区管理系统采用WEB结合数据库模式。主要包括数据通信管理、数据采集分析管理、信息查询管理、数据库管理等功能。数据通信管理分为服务器端和客户端两部分。系统通过无线传感器采集数字信息，对于主传输节点、中间部件傳输节点、终端传输节点以及服务器管理控制程序都分别设计了对应的程序。主传输节点程序和终端传输节点程序流程相似。无线传感器程序可以主要区分为中间部件传输节点程序和终端传输节点程序。

中间部件传输节点程序主要工作是处理主传输节点与各分节点以及主控制器之间的通信。中间部件传输节点将接收信息分析处理后转发给控制模块，；同样，控制模块也是首先将要传输的信息发给中间部件传输节点，然后，中间部件传输节点再将信息发送到各个节点。主传输节点发出控制指令，并且做相应的数据处理，终端传输节点进行数据采集，控制连接的终端设备。终端传输节点程序按照节点不同的功能要求进行区别设计。例如：检测温度的节点将采集的温度信息转换成数字信息，发送给中间部件传输节点；灯光亮度或者开关是灯光控制节点根据传输的控制指令进行调节的。

3结束语

随着网络技术、通讯技术的发展，城市智慧化程度的提升，智能小区应运而生。我国的智能小区的发展，特别是无线智能小区的发展目前还处于初步探索阶段，相关技术和规范正在逐步成熟和完善。小区智能系统平台实现了功能化、远程化、数字化、集成化、网络化的解决方案，具有广阔的应用空间和发展潜力。

参考文献：

[1]赵成. 无线传感器网络应用技术——基于TinyOS及ZigBee PRO的实例设计[M].北京：清华大学出版社.2016

[2]黎连业. 智能大厦和智能小区安全防范系统的设计与实施[M].北京：清华大学出版社.2006

[3]姜仲. ZigBee技术与实训教程 [M].北京：清华大学出版社. 2018

作者简介：

穆泉伶（1974～），女，吉林省长春市人，副教授，硕士。研究方向：系统结构，智能建筑。

基金项目：

住房和城乡建设部科学技术计划项目《利用 ZigBee技术搭建小区智能化系统无线网络平台》（编号：2016-K3-012）