摘 要:隨著計算機技術、傳感技術、現代通信技術和自動化控制技術的不斷發展,物聯網時代應運而生,而智能社區就是物聯網應用范疇的一個方面,因此對智能社區中關鍵性技術的選擇也就成為了重中之重。
關鍵詞:物聯網;智能社區;關鍵技術
1 研究背景
智能社區,又稱數字社區,或稱智能小區,英文表達有Intelligent Community,Intelligent Residential District,日本的說法叫Smart Community等。是指在社區地域范圍內,以住宅小區為平臺,有意識的綜合利用各類信息通信基礎設施和技術手段將網絡通信、智能家居、家庭安防、電子政務、遠程教育和醫療、物業管理、增值服務等整合在一個高效的系統當中,提供最適合的能源解決方案,涵蓋包括水資源、電力、交通、物流、醫療、電信等于人們生活和生產相關的所有公共基礎設施和社會資源,為社區內各類群體提供服務,滿足社區發展的各類需求,提高居民生活質量,推動和諧社區的構建。
對于社區業主而言,一般期望住宅小區的智能化系統能帶來以下幾方面的體驗:(1)高度的安全性和可控性;(2)舒適的人性化居住環境;(3)實現“三網融合”;(4)提供智能電網服務;(5)家居智能化;(6)方便快捷的網上政務辦理和電子購物平臺;(7)智能信息化的物業管理模式;(8)提供其他的醫療、教育、購物、文化、娛樂等遠程服務。
2 關鍵技術的選擇
2.1 傳感技術部分
從智能社區的技術架構和應用架構出發,對設備感知層和網絡層的互聯技術,目前現階段采用的技術包括:RFID(Radio Frequency Identification)技術,包括RFID空中接口、RFID編碼技術、RFID集成技術等;M2M技術(machine to machine)包括近距離無線通信技術、空中接口、M2M架構技術、MTC通信技術等。應用層應采用智能處理和計算技術,重點包括SOA(Service-oriented architecture,面向服務架構)架構、云計算、應用軟件中間件等。感知識別技術正在向低成本、低功耗、新型化、微型化、智能化、綜合化和高可靠性發展。在傳感器網絡方面,無線傳感器網絡成為主流。共性技術包括虛擬化技術、資源管理技術、QOS(Quality of Service)技術、分布式信息處理技術、網絡管理和設備管理技術、無線干擾技術等。
因此可通過寬帶或3/4G網絡為接入載體,依托由WIFI技術、RF無線傳輸技術、傳感器技術、嵌入式智能及實時數據交換等技術組成的家庭內部物聯網。解決現代家庭無線寬帶覆蓋、家居安防、家居智能、家庭娛樂、咨詢服務、電子商務等功能需求。
2.2 網絡部分
(1)在社區外網接入上采用PON技術。PON(無源光網絡)技術是一種新型的光纖接入網技術,其中衍化而成的EPON和GPON技術,將以太網和PON技術相結合,采用點到多點結構、無源光纖傳輸,在以太網之上提供千兆級數據、語音及視頻的綜合業務接入。EPON目前可提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬。它在物理層采用了PON技術,在鏈路層使用以太網協議,利用PON的拓撲結構實現了以太網的接入。特點是:低成本、高帶寬、擴展性強、兼容現有以太網。光信號通過分光器把光纖線路終端(OLT)一根光纖下行的信號分成多路給每一個光網絡單元(ONU),每個ONU上行的信號通過光耦合器合成在一根光纖里給OLT,如圖4所示。因此EPON技術中包括無源網絡設備和有源網絡設備。無緣網絡設備包括單模光纜、無源分光器/耦合器、適配器、連接器和熔接頭等。無源網絡設備簡單穩定、使用壽命長、易于維護。
(2)戶內組網部分可采用:(1)無后備電源方案,即AP(Access Point,無線訪問節點、會話點或存取橋接器)與弱電箱的路由器由家庭220V電源直接供電,該方式無線AP可安裝在家庭任意位置;(2)集中供電方式(可配備后備電源),即樓道弱電井對AP、弱電箱直接供電,要求電源功率較高,無線AP必須安裝到指定位置。相比之下方案1更靈活一些。隨著國家加快推進電信網、廣播電視網和互聯網融合的腳步,采用PON和AP技術可以很好在技術上趨向一致,網絡層上可以實現互聯互通,形成無縫覆蓋,業務層上互相滲透和交叉,應用層上趨向使用統一的IP協議,向用戶提供多樣化、多媒體化、個性化的服務。
(3)智能社區解決方案還包含可視對講功能,通過八芯雙絞線即可實現可視對講,并增加戶戶通話功能,另外打破傳統網絡的鋪設,可沿用小區現有局域網,既節省施工時間和施工步驟,又降低了工程成本。
3 結語
將物聯網技術應用在智能社區當中,可以給住戶帶來明顯的生活質量改善,提高效率,增強家居安全性,打造智慧化居住環境。筆者相信在物聯網技術的支撐下,在運營商、地產公司、電商公司、社區物業公司等各方面合作建設和經營下,必將迎來智能社區數字化家園的美好明天。
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