高新技術對傳統樓宇對講系統的提升

     我國的智能化小區始于80年代末，在90年代知識經濟中迅速崛起，目前處于騰飛階段。它是人類步入信息社會后出現的產物，是傳統建筑業與迅速發展的高科技結合產生的結果。有智能化配置，也就是人們常說的“e生活模式”，成為房地產業的新亮點，也成為當前消費者趨之若鶩的潮流。一、智能小區及系統概述
    
    在信息技術智能化，信息網絡全球化和國民經濟信息化的今天，智能建筑作為信息高速公路的節點和信息港的碼頭，已充分體現了它在經濟、文化、科技領域中的重要作用。
    
    智能小區是在智能化大樓的基本含義中擴展和延伸出來的。它通過對小區建筑群四個基本要素(結構、系統、服務、管理以及它們之間的內在關聯)的優化考慮，提供一個投資合理，又擁有{gx}率、舒適、溫馨、便利、安全的居住環境。
    
    在先進的計算機技術、通信技術、控制技術及IC卡技術基礎上，采用系統集成方法，逐步建立一個溝通小區內部住戶與住戶、住戶與小區綜合服務中心，住戶與外部社會的多媒體綜合xj互系統，為住戶提供一個安全、舒適、便捷、節能、{gx}的生活環境。根據建設部《全國住宅小區智能化技術示范工程建設大綱》規定，將智能建筑分為三個層次：即普及型住宅小區，先進型住宅小區與{lx1}型住宅小區。
    
    其中應實現六項智能化要求：(1)住宅小區設立計算機自動化管理中心；(2)水、電、氣等自動計量、收費，住宅小區封閉；(3)實行安全防范系統自動化監控管理；(4)住宅的火災、有害氣體泄漏實行自動報警；(5)住宅設置緊急呼叫系統；(6)對住宅小區的關鍵設備、設施實行集中管理，對其運行狀態實施遠程監控。
    
    同時根據建設部住宅產業化促進中心規定，示范小區在安全防范和信息管理方面應具備有以下功能：(1)出入口管理及周界防犯報警；（2）閉路電視監控；（3）對講與防盜門控；（4）住戶報警；（5）巡更管理；（6）對安全防范系統實行監控；（7）遠程抄收或IC卡管理；（8）車輛出入與停車管理；（9）供電設備、公共照明、電梯、供水等主要設備監控管理；（10）緊急廣播與背景音樂系統；（11）物業管理計算機系統
    
    二、在智能領域發展的高新技術
    
    1、寬帶網絡技術
    
    基于以太網技術的寬帶接入網由局側設備和用戶側設備組成，局側設備一般位于小區內，用戶側設備一般位于居民樓內；或者局側設備位于商業大樓內，而用戶側設備位于樓層內。局側設備提供與IP骨干網的接口，用戶側設備提供與用戶終端計算機相接的10／100BASE-T接口。局側設備具有匯聚用戶側設備網管信息的功能。
    
    在基于以太網技術的寬帶接入網中，用戶側設備只有鏈路層功能，工作在MUX（復用器）方式下，各用戶之間在物理層和鏈路層相互隔離，從而保證用戶數據的安全性。另外，用戶側設備可以在局側設備的控制下動態改變其端口速率，從而保證用戶{zd1}接入速率、限制用戶{zg}接入速率，支持對業務的ＱｏＳ保證。對于組播業務，由局側設備控制各多播組狀態和組內成員的情況，用戶側設備只執行受控的多播復制，不需要多播組管理功能。局側設備還支持對用戶的認證、授權和計費以及用戶IP地址的動態分配。為了保證設備的安全性，局側設備與用戶側設備之間采用邏輯上獨立的內部管理通道。
    
    在基于以太網技術的寬帶接入網中，局側設備不同于路由器，路由器維護的是端口網絡地址映射表，而局側設備維護的是端口主機地址映射表；用戶側設備不同于以太網交換機，以太網交換機隔離單播數據幀，不隔離廣播地址的數據幀，而用戶側設備完成的功能僅僅是以太網幀的復用和解復用。
    
    2、通信技術
    
    現在無線通信已經在全球范圍得到了迅猛發展，采用無線手段提供數據業務的應用成為新的通信熱點。目前，各運營商、制造商和內容提供商都非常積極地工作，先后推出了藍牙技術、無線局域技術、485等通信技術，這些技術為無線業務的迅速開展發揮了重要的作用。
    
    （1）藍牙技術
    
    藍牙技術是一種短距離無線通信技術，作為電纜的替代，它能夠方便地實現個人區域網(PAN)。藍牙ADSL接入點主要由以下幾個部分組成：線路驅動、模數/數模轉換及編解碼器、語音及數字信號處理器、微處理器以及藍牙模塊。該接入點的空中無線接口為藍牙，有線接口有：RJ11、RJ45、USB數據接口。
    
    藍牙模塊接入點的信號流程：A. 發送過程：藍牙模塊首先接收藍牙手機或各種藍牙適配器的語音或數據信號，經過微處理器后，分別由語音或數據處理器進行信號處理，在分別編碼后，再合成為一個信號, 之后，經過數模轉換器轉換為模擬信號，然后執行功率控制, 接著送至線路驅動器，{zh1}經由電話線傳送到局端。B. 接收操作：從電話線上接收的信號經過線路側處理和自動增益控制后,由模數轉換器將模擬信號轉變為數字信號，該信號解碼后分離為語音/數據信號。分別送至語音處理模塊和數據處理模塊，進行信號處理，之后由微處理器傳送到藍牙模塊，通過藍牙的空中接口傳輸到藍牙收集或各種藍牙適配器中。
    
    （2）無線局域網技術
    
    無線局域網確實就像它的名字一樣——具有傳統局域網技術(如以太網和令牌環)的所有特性和優點，卻沒有電線或電纜的限制；無線局域網用紅外線或者射頻取代雙絞線或光纖作為傳輸媒介。在紅外線和射頻兩者中，無線電信號因為覆蓋范圍廣且帶寬高，因而應用更加廣泛。目前無線局域網大多使用2.4GHz頻段，這是RF頻譜中{wy}在全球保留的非管制應用部分。無線網絡的自由度和機動性使其既可以應用于樓宇內，也可以用于建筑物之間。
    
    其網絡構造模塊與有線網絡對應部分非常相似，樓宇內無線局域網設備也包括PC插卡、PCI或ISA用戶適配器以及功能類似于有線網絡集線器的接入點；無線局域網收發器充當網絡集線器，為無線和有線網絡之間的數據通信提供連接。同小型或臨時安裝的有線局域網一樣，無線局域網可以只需用戶適配器就配置成為對等或其它特定拓撲結構。如果希望再有額外的功能和范圍，接入點還可以結為一體充當星型拓撲的中心，實現相當于以太網絡中網橋的功能。
    
    （3）485串口通信技術
    
    RS-232、RS-422與RS-485都是串行數據接口標準，最初都是由電子工業協會（EIA）制訂并發布的。RS-232、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規定，而不涉及接插件、電纜或協議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協議。
    
    由于RS-485是從RS-422基礎上發展而來的，所以RS-485許多電氣規定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式，二線制可實現真正的多點雙向通信，而采用四線連接時，與RS-422一樣只能實現點對多的通信，即只能有一個主（Master）設備，其余為從設備，但它比RS-422有改進，無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個設備。
    
    RS-485{zd0}傳輸距離約為1219米，{zd0}傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得{zg}速率傳輸。一般100米長雙絞線{zd0}傳輸速率僅為1Mb/s。
    
    RS-485需要2個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時可不需終接電阻，即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸總線的兩端。
    
    3、圖像處理
    
    數字技術的蓬勃發展和廣泛應用使人類社會邁入了“數字時代”。今天，數字技術產品已走進普通百姓的日常生活之中。
    
    數字技術就是用數字編碼來描述和表達圖像、聲音等各種媒體信息。其信息處理的流程是：模擬信息→數字化→壓縮編碼→存儲或傳輸→解碼再現。其中，壓縮編碼是一個關鍵環節。數字化的圖像和聲音信號數據是非常龐大的，例如一幅640×480像素中等分辨率的彩色圖像（24bit/像素）的數據量約為7.37Mbit/幀，如果是運動圖像，以每秒30幀或者25幀的速度播放時，則視頻信號傳輸速率為220Mbit/s；如果把這種信號存放在650MB的光盤中，一張光盤只能播放20多秒鐘。所以，必須對數字化信息進行壓縮，用盡可能少的數據來表達信息,節省傳輸和存儲的開銷。
    
    MPEG2于1995年成為國際標準，其目標是達到高級工業標準的圖像質量以及更高的傳輸率。MPEG2所能提供的傳輸率在3～10Mbit/s之間，在NTSC制式下的分辨率可達720×486，可提供廣播級的圖像質量和CD級的音質，適用于數字電視廣播(DVB)、HDTV和DVD的運動圖像及其伴音的壓縮編碼。目前，MPEG2已得到廣泛應用，如美國、歐洲、日本在DVD和數字電視廣播方面都采用MPEG2壓縮技術。
    
    MPEG4于1999年初正式成為國際標準。MPEG4是一個適用于低傳輸速率應用的方案。與MPEG1和MPEG2相比，MPEG4更加注重多媒體系統的交互性和靈活性。
    
    MPEG4的主要特點：MPEG1、MPEG2標準均為高層媒體表示與結構標準，其交互性及靈活性較低。而MPEG4標準是對運動圖像中的內容進行編碼，其具體的編碼對象就是圖像中的音頻和視頻，稱為AV對象。AV對象可以組成AV場景。因此，MPEG4標準就是圍繞著AV對象的編碼、存儲、傳輸和組合而制定的，{gx}率地編碼、組織、存儲、傳輸AV對象是MPEG4標準的基本內容。
    
    MPEG4的重要特點包括：（1）基于內容的普遍性。MPEG4能夠直接選取音頻、視頻內容進行編碼，并對其靈活地進行控制和顯示，用戶可以自行選擇場景中的物體的解碼質量，進行家庭影視節目制作和編輯。（2）以AV為對象，增強了交互性和擴展性，從而提高了交互應用的靈活性。（3）將各種功能應用在自然的和合成的AV對象上，增強了節目編輯制作能力。（4）MPEG4在誤碼環境中，尤其是在惡劣誤碼條件下的低比特率應用中的抗誤碼性，有利于節目制作、分配和顯示。
    
    4、IC卡技術
    
    非接觸IC卡，又名感應卡，誕生于90年代初，由于存在著磁卡和接觸式IC卡不可比擬的優點，使之一經問世，便立即引起廣泛的關注，并以驚人的速度得到推廣應用。
    
    非接觸式IC卡由IC芯片，感應天線組成，并wq密封在一個標準PVC卡片中，無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程，通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作,二者之間的通訊頻為13.56MHZ。
    
    非接觸型IC卡本身是無源體，當讀寫器對卡進行讀寫操作時，讀寫器發出的信號由兩部分疊加組成：一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與其本身的L/C產生諧振，產生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結合數據信號，指揮芯片完成數據、修改、存儲等，并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統，無論是硬件結構，還是操作過程都得到了很大的簡化，同時借助于先進的管理軟件，可脫機的操作方式，都使數據讀寫過程更為簡單。
    
    5、模數混合技術
    
    數字電子計算機所處理的傳送的都是不連續的數字信號，而實際中遇到的大都是連續變化的模擬量，模擬量經傳感器轉換成電信號的模擬量后，需經模/數轉換變成數字信號才可輸入到數字系統中進行處理的控制。
    
    模/數轉換的三個步驟：抽樣、量化和編碼。抽樣過程將模擬信號在時間上離散化，使之成為抽樣信號；量化將抽樣信號的幅度離散化使之成為數字信號；編碼則將數字信號表示成數字系統所能接受的形式。
    
    三、高新技術應用系統示例（如圖）
    
    SD-2003系統是一個基于當前最前沿的小區以太網為主干網的智能接入平臺,包括多媒體計算機技術、通信技術、現場總線技術、圖像顯示技術、語音技術及網絡遠程控制等眾多前沿技術。管理中心電腦與各終端機采用客戶機/服務器模式，主干網采用小區寬帶網絡，利用國際互聯網上通用的TCP/IP網絡傳輸協議，把音視頻及所有編碼信號通過智能終端（一臺裝有智能軟件的接入服務器）可方便快捷地將樓宇對講、門禁、物業信息管理、巡更及周界防范、用戶報警終端、一卡通、遠程抄表、智能停車場管理等子功能中的模擬信號轉換成數字信號后以終端接入的方式掛接在本系統上。系統本身簡單到幾乎只需修改計算機軟件系統就可實現整個系統的擴充和升級。
    
    在SD-2003中已運用了前面所介紹過的寬帶網絡技術、通信技術、圖像處理、IC卡及模數轉換技術，目前它采用視頻、音頻、控制信號共走小區寬帶網絡，音視頻信號經壓縮后變成數字信號，同時可以傳輸4路視頻信號，10路以上音頻信號；它所采用的音、視頻壓縮技術，是使用MPEG4格式進行音視頻數據的壓縮，相對于以前的MPEG2等格式壓縮率更高可以有效的緩解對網絡帶寬的壓力，同時在保存數據時也可以有效的節省存儲空間。
    
    支持單元內、網內分機間的三方通話及戶戶通。它所采用的語音技術可實現多路同時通話而互不干擾。各個單元系統間通過以太網互相連接，不需要專門布線就可將所有單元組成一張大網統一進行管理。
    
    四、傳統小區與智能小區對比
    
    智能小區建設中，所有的系統都需要一個集中的小區監控管理中心，傳統的安防系統是采用電話線來傳送報警信號，信號傳輸速度慢，運行費用高，而且功能單一，要實現其他如周界防范、電子巡更、三表抄送等功能就必須另外布線，重新安裝新系統，并且各系統各自獨立運行，互不相關，各系統協調能力差，系統運行、維護復雜，系統升級擴容困難，從而造成物業管理部門工作難度加大，系統的智能化程度降低。因此，在智能小區系統中，必須要采用集成能力高的系統，通過單一的總線方式布線，集成家庭安防、周界防范、電子巡更、三表抄送、聯動控制、CCTV、停車場管理、家居自動化等需要集中監控的系統。
    
    五、智能小區系統的發展前景
    
    隨著信息時代的到來和科學技術的迅猛發展，在家辦公、在家上學、電子商務等新事物應運而生。家庭中各種與信息相關的通信設備、家用電器和保安裝置，可以通過總線技術連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理。隨著信息技術的發展，智能住宅和智能小區的內涵也不斷的變化、發展。因此，我們有理由相信智能住宅和智能小區將有非常廣闊的發展前景。