以智能小區系統為例探討物聯網教學

以智能小區系統為例探討物聯網教學新模式，探討基于物聯網模式下的住宅小區智能化是通過有效的傳輸網絡，將多元信息服務與管理、物業管理與安防、住宅智能化系統集成，為住宅小區的服務與管理提供高技術的智能化手段，為居民提供舒適、便捷、安全的生活環境，以期實現快捷高效的超值服務與管理。智能小區物聯網教學研究進入21世紀以來，伴隨著科學技術的發展和人類文明的進步，人類社會開始了以數字化和網絡化為平臺的智能化社會新紀元。

為了滿足人們對住宅小區的需求，物聯網技術也逐漸運用到住宅小區中來。基于物聯網的住宅小區管理系統在確保小區安全的前提下，為業主提供各種各樣的增值服務。如住戶、物業管理員可通過廣域網Internet、局域網LAN對小區的對講系統、門禁系統、識別系統、報警系統、監控系統、信息系統、巡更系統、智能家居系統等進行遠程管理和控制。最大限度地滿足業主們的需求，以實現小區的智能化管理。

小區智能化建設在我國雖然起步較晚，但發展日新月異。1997年，我國編制了《小康住宅電氣設計（標準）導則》，導則對小康住宅提出了以下要求：家庭智能化控制系統、便利的通信系統、全面的信息服務系統以及安全舒適的居住環境，同時也對小康住宅的建設提出了三級設計標準：理想目標、普及目標和最低目標。1999年，我國頒布了《全國住宅小區智能化系統示范工程建設要點與技術導則》，它詳細規定了在建設住宅小區過程中的目標和原則：采用信息和網絡技術，對住宅小區進行精密設計和精心建設，提高住宅小區的智能化含量，以適應用戶的居住需要。

1物聯網教學

基于物聯網的小區智能管理系統劃分為物業管理系統、智能控制系統、安全防范系統和通訊網絡系統四個部分。物業管理系統利用計算機對住宅小區進行集中管理，它面向小區內的各項事務，包括物業管理、資料管理等。智能控制系統是一個集計算機技術、網絡通訊技術和自動控制技術為一體的監控系統，它主要實現室內各種設備的監控。安全防范系統是指在小區內，通過人力防范、技術防范和物理防范等方式實現對業主、設備和住宅的安全防范。通訊網絡系統是住宅小區提供信息服務的通道，它包括小區內的局域網和廣域網。建設基于物聯網的住宅小區可以為業主提供一個高效、舒適、便利、安全的生活環境。

2工藝技術路線

2.1物業管理系統部分

數據庫采用SQL Server 2000來構建，SQL Server 2000具有強大的關系數據庫創建、開發、設計和管理功能。它可以使數據庫的安全性、完整性和維護變得簡單、方便。

前臺采用Visual C++6.0作為開發工具來開發，Visual C++是一個功能強大的可視化軟件開發工具。Visual C++6.0不僅是一個C++編譯器，而且是一個基于Windows操作系統的可視化集成開發環境。Visual C++6.0由許多組件組成，包括編輯器、調試器以及程序向導AppWizard、類向導Class Wizard等開發工具。這些組件通過一個名為Developer Studio的組件集成為和諧的開發環境。

物業管理系統要實現與其它系統之間的通信，它與安放系統、智能控制等系統之間都是通過TCP協議、UDP協議來通信的。

2.2智能控制系統部分

系統中主控機和單片機節點之間的通信都是使用自定義協議——快思聰協議。

電器控制器的硬件設計主要包括觸摸屏按鍵、背景燈LED自適應調光模塊、數據采集模塊、通信模塊和開關量輸出模塊。電器控制器的單片機選用ATmega32，開發工具使用ICC AVR。

系統中的網絡結構采用總線型主從結構，即主控機負責調度從機節點參與通信，從機能及時響應主控機的調度命令并反饋相關信息。同時，主控機還負責通過無線網絡進行無線通信。根據實際的傳輸要求和通用性，采用RS485總線，單片機和主控機都通過串行口的方式進行通信。每個節點都有唯一的ID號進行標識。

2.3安防系統部分

本部分分為周邊報警系統、電子巡更系統、可視對講門禁系統、消防報警系統。需要探測器、報警器、語音設備、視頻設備、智能卡設備、監控設備等。

3創新點及技術關鍵

創新點：

（1）基于物聯網的小區智能管理系統通過對小區結構、系統、服務和管理4個要素以及它們之間的內在聯系，采用優化的設計，提供一個成本合理又擁有舒適、便捷、安全的生活空間。

（2）小區智能管理系統需要適應小區內設備的數量增加或技術升級，故在設計的時候，選擇有發展潛力和擴展性好的產品，這樣可以充分利用原有投資，減少系統的成本。

（3）在設計過程中，利用當今先進的、成熟的和有發展前途的計算機技術、自動化技術和通信技術，采用國際標準，使系統可以適應科學技術的發展。小區智能管理系統是一個綜合性和實用性很強的工程，因此子系統之間做到結構化、標準化、模塊化和系列化。

技術關鍵表現在以下幾點：

（1）數據庫的安全性設計。數據庫中的數據不僅僅是物業管理公司的寶貴資料，還涉及到業主的私人信息。數據的泄露、損壞或丟失都可能產生不可預料的后果，所以根據登入系統用戶的類型，我們將用戶分為普通用戶、管理員和超級管理員三種。為預防數據庫意外損壞，系統能夠迅速準確恢復數據庫中的數據，采用完全備份技術和日志備份技術。

（2）通訊網絡的設計。采用通用的 RS485總線組成傳輸網絡，可以依據要求添加或刪減相應的模塊，具有很高的開放性。只要其它廠家的產品也提供RS485標準接口，就可以掛接到本系統的網絡進行工作，具有很好的兼容性。在通信過程中，RS485要求有接收端和發送端。接收端可以在需要接收時打開或一直打開以便隨時接收網絡上的數據。因為一個RS485網絡在同一時刻只能允許一個發送端工作，所以發送端應在需要發送數據時才打開，在數據發送完后馬上關閉。通信過程中嚴格遵守自定義的快思聰協議。

物聯網的概念是由美國麻省理工大學Auto.ID實驗室在1999年首次提出的。物聯網是通過信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。它廣泛應用于多個領域，包括智能交通、樓控系統、家庭智能控制系統、視頻監控系統、工業監測等。物聯網產業被認為是信息產業繼計算機、互聯網和移動通信網之后的第四次浪潮，是未來網絡的發展方向。

參考文獻：

[1]李坡，吳彤，匡興華.物聯網技術及其應用[J].國防科技，2011，（01）：18-22.

[2]王天奡.中興通訊云計算搶灘物聯網時代[N].人民政協報，2011，4（29）.