基于以太網的改進型EBI智能住宅小區信息通信網的設計與實現

袁圣江

摘要：在智能化住宅小區中構建局域網是其通信網絡常用的解決方案，它以綜合綜合布線系統作為傳輸介質，采用星型的網絡拓撲結構，用戶可以最大限度地利用通信網絡資源。通過小區內部的計算機局域網上網，該文給出了基于以太網的智能住宅小區信息通信網的設計方法，提出了將改進型的EBI技術應用于家庭智能化系統方案的設計。

關鍵詞：以太網;信息通信網;智能化住宅小區;EBI

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）35-0051-02

Abstract： The construction of local area network in intelligent residential district is a common solution for its communication network. It uses integrated wiring system as transmission medium and star-shaped network topology structure. Users can make the best use of communication network resources. In this paper， the design method of information communication network in intelligent residential area Based on Ethernet is given by means of computer local area network in residential area.

Key words： Ethernet; communication network platform;intelligent residential sub-distract; EBI

智能化的住宅小區是綜合使用了計算機技術、通信技術、控制技術，由家庭智能控制系統、通信接入網、小區物業管理服務系統和小區綜合信息服務系統來支持實現的。住宅內部需具備較為完善的綜合安保防范措施與生活服務的智能控制，全面的公用設施監控管理和信息化的社區服務管理。智能住宅小區將具有個性化的舒適、快速、安全、節能，是人類社會信息高速公路的終點。

構造智能住宅小區信息通信網絡平臺需要考慮網絡所提供的綜合信息與資訊服務的能力，網絡的先進性、可擴展性、性價值以及所能承受的投資費用。本文構建了基于以太網技術的智能化住宅小區信息通信網絡平臺的設計方法，利用此法我們設計了開封市望湖苑小區局域以太網系統，并為小區的多個住戶設計了基于EBI技術的家庭智能化系統，實現這些住戶的小區管理中心、通訊網絡層和智能家居單元等的智能控制。

1 以太網技術

以太網應用比較廣泛。從以太網、快速以太網到千兆以太網，有良好的經濟性和連續性。以太網采用基帶傳輸，通過雙絞線和傳輸設備，實現10M/100M/1000M數據的傳輸。它是目前較為成熟的網絡技術中的一種，具有價格低廉、性能穩定、應用廣泛、實時性強的優點，是智能小區網絡的理想選擇。

2 系統的主要功能

智能化住宅小區通信網絡由家庭局部網絡、小區局域以太網、Internet接入網組成。在這個通信平臺上，實現智能控制、小區綜合信息服務以及小區的Internet寬帶接入，以此實現住宅小區的信息化和智能化。

3系統的主要特點

一、具有相當高的保密性和安全性;二、良好的升級能力和擴展性;三、對虛網劃分給予支持;四、高效率的生活和對現代辦公的適應性;五、與其他系統開放性的互通互聯。

4 網絡通信協議

在這里我們使用TCP/IP協議，它能夠用于任何相互連接的計算機網絡之間通信，對局域網和廣域網都有非常好的效果。

5 系統的設計與實現

用3層的智能化小區系統：智能化的家庭系統、局域以太網適用于智能小區、Internet的接入網，采用星形的網絡拓撲結構。

5.1 Internet接入網

接入網Internet可以采用多種方式，此處僅介紹開封市望湖苑小區所采用的專線接入方式DDN。

首先要租用電信供應商的專線，路由器要選擇高性能的配備接入并注冊域名以及申請IP地址。采用ISDN、X.25、DDN專線等方式將Internet與路由器相連。DDN無須接入設備，實時性強，網傳輸質量好、距離遠、速率高，支持語音傳輸、圖像、數據等多媒體業務。此方案適用業務量大，用戶終端可以是pc機，也可以是電視機配機頂盒?？梢宰詣佑鼗?，安全可靠。

5.2小區局域以太網的設計

5.2.1小區局域網設計

第一層：主干網。主干網采用高性能的1000Mb/s交換機與各支干網相連，使系統主干有極高的主干帶寬，保證整個網絡暢通。直接連接到主干交換機上的設備有：路由器。與Internet相連;VOD服務器。滿足全區視頻點播要求;2級交換機。

第二層：支干網。支干網采用1000Mb/s、100Mb/s交換機，通過多模光纖與主干相連;再通過超5類雙絞線與3級交換機相連。直接連在2級交換機的設備有：3級交換機;各服務器;網管工作站;節目制作工作站。

第三層：前端子網。最前端采用100Mb/s、10Mb/s交換機，通過超5類雙絞線與2級交換機相連，用5類雙絞線直接連接到用戶桌面計算機。

5.2.2 綜合布線系統

智能化住宅綜合布線系統包含設備間子系統、垂直干線和樓層管理間子系統以及住宅單元子系統三個部分，各系統的布線都采用5類以上雙絞線，如圖1所示：

1） 住宅單元子系統

為了留有與戶外布線系統連接的界面，在每個住宅單元設置一個居家布線系統用的接線箱。各種子系統的接線模塊都可以安裝到此接線箱，例如門禁監控系統、可燃氣體報警系統模塊、自動噴水報警及聲光警報系統模塊、家居安防模塊、語音通信模塊等，以滿足不同的需要。信息插座采用RJ-45制式接口。

2） 垂直干線和樓層設備間子系統

垂直主干布線采用星型拓撲結構，系統采用5類以上4對UTP作為系統主干，樓層管理間設置橋式模塊板，通過不同跳線實現垂直干線與水平線纜的連接。

3）設備間子系統

將主配線架和交換式集線器安置在設備間子系統內，所有主干線纜都端接在主配線架上，通過跳線與交換式集線器連接。

5.3 智能家居

智能家居的核心是家庭無線網關，它起到承上啟下，內聯外引的作用。家庭無線網關對外采用高速WIFI通過TCP/IP通訊，并承擔本單元內上下樓層的橋接和中繼;對內以WIFI和ZigBee和Mbus三通道組成家庭內部局域網及物聯網，實現防盜報警、求助報警、煤氣泄漏報警、火災報警、水電煤氣等多種表具的自動抄收、個人信息服務等。

智能家居網絡通信的實現采用EBI技術。EBI （European Installing Bus）是一個在歐洲占主導地位的家庭自動化和樓宇自動化標準。EBI電氣總線系統的所有總線元件都有自己的智能體，不需要中央控制單元，該系統是一個二線制的總線型的智能控制系統。利用家庭無線網關進行通信，從而使用戶可以用電腦或手機經由WIFI控制家居系統中的任何設備。住戶還可以通過網絡遠程控制和查詢，觀察水、電、煤等使用情況，當家庭中發生安全報警（包括：盜警、火警、煤氣泄漏以及疾病緊急呼救等），在外的家庭成員可以在接到報警信息以后，通過網絡線路查詢和確認家庭中的安全狀況。利用繼電器擴展模塊增加家庭無線網關系統繼電器型輸出的數量，甚至于在數千里之外遙控家里的空調設備進行溫度調節和家庭電器的控制，一旦出門時忘記關閉，也可以通過上網方式對水、電、煤的總閥或總開關進行遠程控制，確保家庭安全。

6 結束語

本系統采用了目前成熟而又先進的以太網技術，價格低廉、實時性強、穩定高效、應用廣泛。設計合理的系統結構，具備了較好的升級能力和擴展性。

如今，開封市望湖苑小區的系統運行狀態較好，為業主提供一個投資合理，便捷、舒適、高效、安全的居住環境，獲得了用戶的一致好評，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1] 徐超漢.住宅小區智能化系統[M].北京：電子工業出版社，2016.

[2] 王青山.建筑設備控制系統施工[M].北京：電子工業出版社，2015.

[3] 付保川.智能建筑新技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[4] 江月山.數字化社區智能技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2015.

[通聯編輯：唐一東]