基于IP的网络智能家居系统在数字化社区中的应用

陈思思

（上海市动物疫病预防控制中心 上海市 201103）

数字化社区的概念近年来被提出，但其发展速度随智能化、网络化的高速进步而逐渐加快，尤其在我国南方地区，品牌房地产商皆在最新的楼盘售卖信息中，打出了数字化社区这一噱头。社区之所以要将数字化作为建设目的，因为智能化设备普及之下，社区管理难度增加，传统的纯人工服务方式已然不能满足业主的多元化需求，因此将社区通过网络与智能设施进行有效开发，使更多业务板块信息可通过网络软件进行捕捉、智能设备进行操作，由此完成社区的一体化管理，让更多社区居民受益。

1 网络智能家居的系统框架简介

1.1 信息化的集成

网络智能家居在设计中形成系统体制后，便可拥有更多应用渠道，传统家居局限于业主户内家具、电器等部件，但网络与智能两种高新技术融合了家居后，其使用渠道可大幅扩宽。比如网络软件控制下的智能化设备，可为业主提供收发快递、快速识别来访者信息等功能，极大地集成了社区信息化，为社区业主带来较高居住满意度。智能家居在其系统平台中，可结合通信技术，进行网络使用，由此为社区带来了网络购物、社区信息电子阅览、电子便签等全新体验，增强社区的物业管理水平，为社区环境引入增值服务。信息化集成后，可为家居系统终端带来可视通讯、安防保障，符合现阶段快节奏现代生活。

1.2 融合智能产品

社区网络主要包括有宽带、无线通信等，基于社区的优良网络环境，智能家居系统可实现更多功能，因此面世了诸多可供社区使用的智能产品，而智能产品种类增多，进而反向促进社区开发更多实用功能，为业主负责。智能化系统应在社区中实现多设备建设目的，这便需要由传统多电缆施工方法变为单电缆入户，由此可降低成本，也将多设备的同时运行提供较大可靠性。传统家居系统采用模拟视频图像的传输方法，现使用TCP/IP 等网络形式来对数字信号图像进行转播，进一步增强社区建设的稳定性。智能产品包括视频监控、远程可控家居、远程测量仪表等，使用社区统一TCP/IP网络，为多类设备的安全运行提供基础。

1.3 ZigBee无线通信技术

智能家居系统中的网络部分由三部分组成，分别是外部网结构、家庭网关设备、家庭内部网络，本节着重介绍数字化社区控制ZigBee 无线通信技术的方式，来进一步操作家庭内部的自动智能化设备。使用ZigBee 技术进行短距离的无信通信操控，由此建设社区内的家庭网络，可控制网络系统下的智能家居系统。选择星型或树型拓扑便可满足不超过200 平米的室内空间需求，另外ZigBee技术应考虑家居设备数量，以此来选择ZigBee 节点数量。另外在冗余角度中，由于家庭网络的局限性，ZigBee 节点失效情况不易发生，所以无需考虑冗余。而通信质量的保障问题中，经过ZigBee协调器的节点作为根节点后，可将通信信号在各设备节点中良好传播，由此增加通信质量[1]。社区控制ZigBee 无线通信技术后，可在社区总网络控制室内，完成短距离的操控，保障业主室内无人时的绝对安全，增强智能设备的应用性能。

1.4 系统与网络对接

智能化系统与Internet 网络相连，保证了数字化社区中的智能化产品具备较高延伸性，可扩展出更多应用方法。使用嵌入式的Linux 操作系统，便可有效改善网络安全问题，并促进了远程控制能力提高，可将外部访问风险降低，增强系统稳定、安全性。智能化的网络家居系统，能因系统较好运用网络，从而实现家电远程监控、远程设防等功能。另外采用嵌入式MCU 开发下的Linux 系统运行平台，比传统单片机的系统功能更强，优化了用户的体验感。

2 数字化社区项目案例应用分析

以南方某楼盘为例，其建设中采用了数字化社区的概念，因此该社区内的系统为网络智能家居，展示了较多网络智能结合下的功能，本文对此做出案例应用分析。

2.1 安防工程

社区的安防工程是社区管理中的重要项目，有效的安全防范将为业主带来较高安全保障，提高居住满意比例。本文案例社区中配置了四个防范区域，第一防区为不可撤防的紧急报警系统，其采用的是将电子信息采集装置结合网络使用，实现24 小时的全天候观测，如果社区内发生紧急情况，如入室盗窃、打架斗殴等，可通过一键报警功能完成社区安防；第二防区为不可撤防的烟雾感应探头，该防区主要为社区火情做以防备，如发生火情，则可一键按下火警设备，快速报警；第三和第四防区设置成自由防区，可按社区居民需求决定接入红外线、磁吸等探头，防备安全隐患。

2.2 可视对讲

数字化社区的重要表现形式是为居民业主提供快捷、简便的户内外沟通方式，因此客人来访情况下是社区工作的一大重点项目，传统使用的方式是人工登记，但该种方式耗费物业人力成本，且具备较大不安全因素，现融合网络智能的家居体系，实现可视对讲，维护社区安全。当视频和音频接入到社区内的统一网络中，便可将控制信号传输在同一条的双绞线中，借由网络拓扑的完整结构，将来访人员的音视频信息传送到业主家中的显示屏上，实现单元门口设备与户内信息终端设备的紧密对应。

2.3 网络通知

社区内业主，每一户都有其特定的网络用户名称和自定密码，因此便保证了其社区内的唯一性体现，而使用该种特点，则可完成社区信息的网络通知功能。业主通过手机、计算机等终端软件，从登陆软件到获取信息，仅需一个密码的距离。传统社区推送全体消息，往往采用楼道、单元门上张贴大字报的方式，该种方式存在极大不稳定性，如果业主未及时发现张贴内容，则可能错过重要信息，对其社区生活造成损害[2]。因此采用统一网络、服务器，便可完成免费、及时地信息传递过程，减少物业人员的无效劳动。

2.4 智能抄表

智能化体现不应只局限在业主与物业的信息交流中，业主生活在社区，需要与国家电网、自来水、燃气等部门也具备紧密合作，因此智能抄表功能应需而生。在数字化社区建设中，应考虑到业主的实际居住需求，所以在楼盘项目土建、验收阶段便要将电表、水表、燃气表等仪器表盘进行妥善设计，位置、开启方向等因素都是规划项目，为保障后续业主的正常使用，务必要在仪器施工中，融入智能化控制因素。智能抄表基础是每户的仪器编号以及网络搭建，唯有完成设备的网络、智能统一性，才可定期查验抄数。

2.5 社区软件

该数字化社区将社区的品牌力量加以展示，构建了专属服务于该社区的社区网络浏览器、社区软件（APP），由此便将社区各类信息加以统一展示，并为业主提供了社交平台，实现社区的内部交易，提高物业管理水平。该浏览器设计初衷为向社区外部人群展示社区风貌，为社区业主提供24 小时在线的咨询服务，业主可随时上线，省去开机等步骤，增快业务办理速度。而社区软件的功能板块除了涉及到社区内部各项事宜，更与外部企业进行合作，为社区居民提供便民服务，可以享受以低于市面价格获取资源的福利，比如足不出户的送菜上门、维修、送货、快递等服务，有效补充物业的服务项目。

2.6 智能关怀

考虑到该社区常住人群为老年人口，特将智能化设备的使用中融入了关怀项目，为独自居家或行动不便的老年居民提供物业暖心服务，比如电子电话通知、上门检测送药等。业主家中的网络智能家居系统包含信息终端接收装置，该装置功能完备，能提供来电显示、一键报警、联系物业等功能，帮助老年居民过上更加优质的老年生活，各类快捷按钮的设置较明显，且尺寸较大，体现智能科技服务生活的数字化社区建设理念。

3 数字化社区中的工程应用分析

3.1 网络工程建设

该社区的网络工程中，选用光纤和铜缆两种材料作为网络信号的主要传输方式，采用某通信公司的宽带设备，通过光纤网络接进数字化社区，然后通过社区的局域网络合理分配入户，该系统下的建设平台搭载了网络+智能设备的系统平台。每户设置两个信息端口，型制为RJ45，其一服务社区专用网络，其二提供给PC 端等用网设备。

3.2 户内工程建设

在数字化社区户内的项目工程中，用户信息终端和智能终端由RS232 设备相连，并于户内特别设置一个专用操作面板，其上主要组成为四个插口，分别是：RJ45 网络插口、RJII 模拟电话插口、RJ1I 形式的RS232 插口、RJ11 形式的VoIP 电话插口，其中VoIP插口是为了将来增加VolP 网关后，提供VoIP 语音服务预留的[3]。信息和智能终端由综合电缆、管线探头分别连接至用户设备中，实现较高运行价值。

3.3 单元门口设备

业主在经过单元门口的设备时，便开始了数字化社区的服务，该类服务取决于网络智能的家居体系服务体验，基于IP 网络下，网络与智能相互融合使用，为业主带来了更多功能感受。单元门装置有两个位置，小区主门、各楼道单元门，其服务基础是管理人员的网络控制，但这和可视对讲功能有较大区别，单元门口的智能设备并未安装可传输视频信号的电缆，因此便无需区分房间编号，不需配备解码器设备。单元门口的施工工程，应用到网络及电力结构，其采用两条电缆结构与门口设备相连，电源选用12 伏的直流电路，双绞线使用五类非屏蔽型制下可传输数据信号线[4]。

4 数字化社区管理服务软件分析

4.1 信息操作配置

网络智能家居系统在其应用中，可为数字化社区提供较高的管理服务软件配置步骤，数据库的服务器、网络服务器是物业管理人员进行服务软件应用中的两项重点关注部分。首先信息的操作配置便是该智能家居服务系统下的基础部分，其中包括各类基础操作，比如增减或修改登录账号、修改密码或权限等为代表的操作员管理配置；功能分区、业主姓名房间号等小区基本信息；单元门口机的录入信息、门禁信息等。数字化社区需要将各类信息进行有效整理，保障业主个人资料不外泄，维护高效的数字化管理模式。

4.2 安防工程报警

对数字化社区进行安全防范措施，需采用基于IP 网络下的智能家居系统建设办法，在本文案例中，发生警情后，系统可迅速在业主的智能终端设备中弹出报警窗口，其中包含当前警情信息、隐患位置、逃生通道指示等，可有效降低非当事人的居民危险发生概率。管理人员在接到报警通知后，立即调集社区安保人员前往事发位置核实处理，并及时消除警报警笛声音，避免隐患影响范围扩大。该装置可实现远程配置，而配置信息则是经由网络传递到信息处理终端中，进行云端保存，将历史警情记录登记[5]。

4.3 软件设备升级

数字化社区的网络系统应及时更新，确保各类信息保持最新，物业管理人员应将计算机设备中建立起可升级的服务器，需要定期给予维护，实时更新软件。当用户的信息终端收到在线升级请求时，可通过网络环境，下载安装更新软件，保障个人利益。考虑智能家居的系统运行安全准则，暂不支持进行远程的线上系统更新过程，如果用户发现了社区软件或浏览器故障，或是有新的社区需求，可主动联系物业管理进行系统优化升级。

5 结论

综上，网络智能家居的系统设置中，应考虑数字化社区的实际使用需求，比如多数社区需要安防工程、可视对讲、网络通知、智能抄表、社区软件、智能关怀等应用，使用IP 基础上的家居系统便可完成以上需求。另外数字化社区中的多项工程建设需要家居系统参与，比如网络工程、户内工程、单元门口、居民管理中心等，切实保障居民居住权益，还应完善社区的管理服务软件，实时更新最新消息，为业主心贴心服务。