LonWorks構(gòu)架的智能小區(qū)安防及關(guān)鍵技術(shù)

摘要：本文首先簡單介紹了智能小區(qū)在當(dāng)今社會(huì)的現(xiàn)狀與發(fā)展前途，隨后闡述了LNS技術(shù)，最后詳細(xì)介紹了LNS構(gòu)架的智能小區(qū)安防及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究。

一、智能小區(qū)的現(xiàn)狀與發(fā)展前途

1.智能小區(qū)的概念

　　智能建筑是計(jì)算機(jī)、通訊、建筑藝術(shù)以及圖象信息等多種技術(shù)集成后經(jīng)先進(jìn)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格施工而得到的具有安全、高級(jí)、舒適、健康、溫馨等特征的建筑。它涵蓋智能自動(dòng)化、信息化、生態(tài)化等多方面的內(nèi)容。

　　把智能建筑技術(shù)擴(kuò)展到一個(gè)區(qū)域的幾座智能建筑進(jìn)行綜合管理，再分層次地連接起來進(jìn)行統(tǒng)一管理，這樣的區(qū)域被稱為智能小區(qū)。即采取集中控制、模塊化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式，所有子系統(tǒng)的管理都集中在綜合控制中心。綜合控制中心的管理人員可以查詢和確認(rèn)小區(qū)內(nèi)住戶家庭中的安全狀況及三表狀況等。智能小區(qū)是繼智能建筑之后的又一個(gè)熱點(diǎn)趨勢(shì)。

2.智能小區(qū)的現(xiàn)狀

　　當(dāng)前智能住宅小區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)的基本配置主要包括以下幾個(gè)方面：

　　●信息通訊系統(tǒng)：提供用戶話音通信，視頻廣播，寬帶信息服務(wù)。

　　●安全防范系統(tǒng)：

　　a)小區(qū)周界報(bào)警，設(shè)置紅外、微波等裝置，中心能夠顯示各報(bào)警路段和報(bào)警時(shí)間。

　　b)攝像監(jiān)視，小區(qū)重點(diǎn)部位設(shè)置相應(yīng)的探測(cè)器或攝像機(jī)，監(jiān)視有關(guān)信息和傳輸圖象并進(jìn)行記錄和

存儲(chǔ)。

　　c)小區(qū)居民室內(nèi)具有燃?xì)庑孤秷?bào)警、門磁、紅外、玻璃破碎、漏水檢測(cè)、緊急求助等功能。

　　d)小區(qū)室外公共場(chǎng)所設(shè)置有線廣播系統(tǒng)。

　　e)通過智能卡或其他形式對(duì)進(jìn)出車輛進(jìn)行管理和計(jì)費(fèi)。

　　●建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)：

a)通過給排水監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視，顯示有關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。

　　b)電梯工作狀態(tài)的故障狀態(tài)及所在樓層位置受到監(jiān)視。

　　c)照明設(shè)備的監(jiān)控。

　　●物業(yè)管理系統(tǒng)：

　　a)配置實(shí)用的計(jì)算機(jī)物業(yè)管理軟件，實(shí)現(xiàn)小區(qū)物業(yè)管理計(jì)算機(jī)化，建立小區(qū)管理信息系統(tǒng)。

　　b)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能。

　　c)各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息連通，統(tǒng)一管理。

　　當(dāng)然，在實(shí)際建設(shè)過程中，還可根據(jù)市場(chǎng)需要，進(jìn)行其他功能的添配。

　　但是，目前智能小區(qū)建設(shè)中也還存在著不少問題。一般小區(qū)為了實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的目的，在中央控制室設(shè)置以計(jì)算機(jī)為核心的中央站，分站則以微處理機(jī)為核心，形成集散型的分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而其分站的微處理機(jī)有以單片機(jī)為主的486、586等，有進(jìn)口的DCS模塊。要么產(chǎn)品先進(jìn)性不強(qiáng)，要么成本較高。使得智能小區(qū)管理系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性和先進(jìn)性不高。同時(shí)由于智能小區(qū)工程建設(shè)是分期進(jìn)行的，這也使得系統(tǒng)增容的可擴(kuò)充性也不強(qiáng)。

　　也有一些智能小區(qū)控制系統(tǒng)按功能劃分，各子系統(tǒng)之間垂直分割，不能共享信息，設(shè)備重復(fù)投資。

　　這些問題的解決可以從以下幾個(gè)角度來考慮：

　　考慮到設(shè)備和技術(shù)的先進(jìn)性，智能小區(qū)系統(tǒng)采用LonWorks總線技術(shù)，使整個(gè)小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到先進(jìn)性。

LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)包括由一個(gè)或多個(gè)通信通道連接起來的智能模塊即智能節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)間通過LonTalk協(xié)議進(jìn)行通信。智能模塊可以編程實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)送和對(duì)外來指令的響應(yīng)。因?yàn)橹悄苣K具有成本低，兼容性好的特點(diǎn)，考慮到智能小區(qū)工程建設(shè)分期進(jìn)行的實(shí)際情況，非常有利于系統(tǒng)增容的可擴(kuò)充性。

　　目前推出的LNS構(gòu)架的智能小區(qū)控制系統(tǒng)，完全是因?yàn)長NS多客戶多服務(wù)器技術(shù)可以給網(wǎng)絡(luò)使用者帶來很多好處：大大減少開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用；簡單的系統(tǒng)集成；訪問數(shù)據(jù)不受限制等等。這也是本文所述演示系統(tǒng)采用LNS構(gòu)架的原因。

3.智能小區(qū)的發(fā)展前途

　　智能小區(qū)在未來的發(fā)展主要有兩個(gè)方面：

　　一是“以人為本”的思想。小區(qū)建設(shè)在未來將逐漸深入到建設(shè)智能化家庭的建設(shè)。比如使小區(qū)居民可以在家實(shí)現(xiàn)“電子貨幣”交易或網(wǎng)上購物、網(wǎng)上醫(yī)療診斷、參觀虛擬博物館和圖書館、點(diǎn)播VOD家庭影院；甚至在外的小區(qū)居民或者智能小區(qū)管理控制中心都可以對(duì)小區(qū)居民家里的空調(diào)設(shè)備和家庭電器進(jìn)行遙控，能夠隨時(shí)隨地查詢和確認(rèn)家庭中的安全狀況等?？傊?，未來智能小區(qū)的設(shè)計(jì)將堅(jiān)持人性化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，最大限度地向居民提供溫馨舒適、方便周到和經(jīng)濟(jì)的服務(wù)，處處為居民著想。

　　其次，“節(jié)能”的思想。環(huán)保是21世紀(jì)的重要主題，所以未來的小區(qū)建設(shè)將更多的考慮到環(huán)保問題。主要體現(xiàn)在小區(qū)住宅能源的供應(yīng)上，要本著節(jié)能的原則，讓小區(qū)設(shè)施在成為服務(wù)環(huán)節(jié)中的一員的同時(shí)，使小區(qū)居民、小區(qū)設(shè)施、小區(qū)環(huán)境高度統(tǒng)一、和諧，融為一體。

二、LNS技術(shù)

　　LNS(LonWorks Network Service)是Echelon公司最新開發(fā)出來的LON總線的開發(fā)工具，它提供用戶一個(gè)強(qiáng)大的客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，是未來LON總線的可互操作性基礎(chǔ)。使用LNS提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以保證從不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上提供的網(wǎng)絡(luò)管理工具可以一起執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安裝、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)；而眾多的客戶則可以同時(shí)申請(qǐng)這些服務(wù)器所提供的網(wǎng)絡(luò)功能。

　　LNS提供壓縮的、面向?qū)ο蟮木幊棠Ｊ?，大大減少了用戶開發(fā)時(shí)間和對(duì)系統(tǒng)的要求。它將網(wǎng)絡(luò)變成一個(gè)層次化的對(duì)象，通過對(duì)象的屬性、事件和方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。且訪問數(shù)據(jù)不受限制，允許用戶同時(shí)使用多臺(tái)人機(jī)接口(HMI)、SCADA站、數(shù)據(jù)站，同時(shí)訪問網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。且為使用戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，LNS盡可能的提供了自動(dòng)化的功能。

　　LNS構(gòu)架和主機(jī)是無關(guān)的，它支持任何平臺(tái)的用戶，這些平臺(tái)可以是嵌入式的微處理器，也可以是Windows PC機(jī)、UNIX工作站。主機(jī)是通過LNS的API(Application Programm Iterface)來操作LNS的。LNS主機(jī)API是一個(gè)代碼層，對(duì)不同的開發(fā)平臺(tái)提供各種不同的編程工具，從而大大簡化了系統(tǒng)集成。

LNS構(gòu)架主要包括四個(gè)主要的組件：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)服務(wù)器(NSS)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接口(NSI)、LCA對(duì)象服務(wù)器和LCA數(shù)據(jù)服務(wù)器。