技术解读：KNX技术应用新发展
【提要】本文简述基于有线电视综合业务网构建的数字化智能社区系统、数字智能社区的主要功能及其主要设备，提供了实现快捷、高效的超值服务，为社区提供更加安全、方便、舒适的居住环境的途径。
1 概述
住宅社区数字化、智能化系统是将建筑技术与现代计算机技术、信息与网络技术、自动控制技术相结合，将住宅社区的安全防卫、物业管理、多元信息服务与管理、家庭办公与智能化系统集成，为住宅社区的服务与管理、居民生活提供高技术的智能化辅助管理手段，提高社区的物业管理和服务水平，从期实现快捷、高效的超值服务，为住户提供更加安全、方便、舒适的居家环境。
智能化住宅社区与智能楼宇相比，服务对象和目标有所不同，智能化住宅社区追求的是用高科技产品为民居提供高度安全、舒适便利的服务和面向二十一世纪的网络信息化功能。随着IT技术不断向建筑业、向民宅的渗透发展和结合，民居上已出现了一系列机、电、光、声一体化高科技产品，向进一步实现家庭智能化迈进。
智能社区的信息化的建设是通过以家庭为核心的三层信息平台，包括家庭内部的数字化平台、社区的智能化平台和城市公众信息平台，将信息、网络、自动控制、通讯等高科技应用到人们的生活领域，以家庭信息化为手段，实现家庭社会化和社会的家庭化。
智能住宅包括安全自动化、通信自动化和管理自动化的建设。安全自动化包括室内远程防盗、紧急求助、煤气泄露探测和自动关断、家电控制、电梯监控、水箱监控以及室外监控；通信自动化包括交互式视像系统、计算机网络和语音系统；管理自动化包括电子商务、水表、电表和煤气表的远程抄送、保安巡更、停车场的管理和背景音乐等。
智能住宅的建设按载体大致可分为七类：
·单独布线的智能住宅的建设；
·通过电话网的智能住宅的建设；
·通过电力网的智能住宅的建设；
·通过无线网络的智能住宅的建设；
·通过有线电视综合信息网的智能住宅的建设；
·通过社区局域计算机网的智能住宅的建设；
·通过现有网络的智能住宅的建设（CATV网、电话网、电力网、计算机网和无线网络）。
单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术，单独拉线，这样导致住宅内到处都是弱电管线，增加了投资，同时也不利于今后的维护管理，从长远的角度来看，这种方式在住宅的建设当中是不可取的。
通过电话网的智能住宅的建设是通过电话网来实现智能住宅的信息传输的，通过电话网不用单独布线，节约了投资，也有利于日后的维护管理。但是，通过目前的电话线路，无法实现交互式的视像服务节目。
通过电力网的智能住宅的建设是利用住宅内现有的电力线，通过载波的方式来传输各种信息，这种方式不需布线，但是信息之间的传递不能跨变压器，也就是说在大的住宅小区中这种方式不是很合适。何时用这种方式很难实现小区内的多媒体互动平台。
通过无线网络的智能住宅的建设是采用无线的方式来传递信息，这将是一个发展方向，但是目前器材的价位比较高，在抄表的稳定性方面有待于提高。
通过有线电视网的智能住宅小区的建设，在很大的程度上弥补了上述系统的一些不足。在住宅中，有线电视综合信息网在高速信息接入方面，和电话网相比，占有很大的优势。根据近几年的发展，采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术，在有线电视HFC网上，除传送常规的广播电视信号外，还可以进行高速的数据传输和开展交互式业务。采用有线电视的HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网，不仅在功能上可满足要求，而且大大地简化了小区布线，节约了大量的人力和物力，节省了资金。由于其频带宽，具有极大的多次开发余地，避免了重复投资，保护了房地产开发商和住户的利益。
随着住宅小区智能化的普及与发展，住宅小区智能化的相关产品必将向更高水平的集成化发展，由单一功能专用产品，向多功能集成系统、由单一网络结构，向多种网络结构集成系统发展，特别是计算机网络的发展，HFC网络和高速以太网结台的网络结构，使网络的建设工程的设计安装更为简便，也将达到一个较佳性能价格比。通过社区局域计算机网的智能住宅的建设，可以实现小区内的智能化管理。
2 基于有线电视综合业务网构建的数字化智能社区系统
HFC网络是面向大众的宽带接入平台，是解决信息高速公路最后一公里的优选方案，它具有其他网络不可比拟的优势：高入户率、高带宽、建网成本低、能综台传输图象、数据和语音等多媒体业务。高速数据传输采用QAM／QPSK调制，低速数据采用FSK／ASK调制方式。从我国国情和长远发展考虑，HFC网将成为住宅小区智能化综合信息服务网的主要趋势，因为它能较好地在一根同轴电缆上实现高速业务（如计算机联网、IP电话、交互视频图像、远程教育、远程医疗、家庭证券大户室等）和低速业务（如小区可视对讲联网、家庭安防、三表远传、灾害报警等）等功能。
2.1 利用 HFC网络建设的智能化小区系统功能模块分解示意图
功能模块分解示意图如图1所示。
2．2 系统构成
数字化智能社区系统由城市信息网络平台、小区宽带智能化平台和家庭数字化平台组成。其中的宽带传输平台可以是以太网或HFC网等宽带网络，对于不同的传输平台用户端的智能终端配以不同的网络接口即可，方案的系统构成示意图2所示。
3 数字智能社区的主要功能
通常的数字化智能社区系统可完成社区家庭水表、电表、气表的远程抄收计量；防盗报警；火灾报警；燃气泄漏报警；紧急求助；门磁控制；有线电视通断控制；家庭现场及远程布防／撤防；以及物业计算机智能管理等功能；数字电视；Internet 宽带接入。更换不同的接口电路，就可以兼容以太网和HFC网以及ADSL系统。结合系统集成还可以完成对讲／可视对讲防盗控制功能，闭路电视监控、巡更、周界防越功能等。
目前住宅小区大都是集中抄表，近年来电子水表、电子煤气表．电子电表己开发出来，三表的远程抄表系统也日趋成熟。三表输出的脉冲信息由智能终端计数器读出，储存于E-PROM中，再通过网络传输到控制中心，控制中心计算脉冲数量读出三表读数，并打印出来，从而实现远程抄表和计费。
住户室内红外线探头、紧急求助、煤气泄漏、门磁系统、所有信息连接到智能终端。该终端负责数据采集、数据分析，把分析结果传送到控制中心，由控制中心电脑作处理。显示及打印情况，通知值班人员及110报警中心。
红外线防盗探测器在住户室内每个入口及窗口安装红外线探测器，当有人非法进入时，红外线探测器触发报警，将信号传送至室内防盗主机，发出声光信号，主机并将此信号送至小区控制中心，控制中心电子地图即显示出哪一栋、哪一户、哪间房发生何种类型报警，值班人员即可调度就近保安人员现场查询及处理。
煤气泄漏报警及自动关闭系统。在厨房和厕所各安装一个煤气泄漏报警器，一旦有煤气泄漏，即触发报警；一方面其自动切断煤气供应，另一方面如前述途径通知中心控制室由控制室值班员作处理。
消防报警系统。当住宅发生盗警、火警、煤气泄漏和发生异常情况（异常情况下按下紧急按钮等）时，住宅里的声光报警系统启动的同时，信号传输到智能住宅区的管理中心，在管理中心的计算机监控屏幕上的住户地图相应的部分出现声光报警并显示住户在哪一幢楼里的哪一个房间里发生的是哪一种类型的报警（盗警、火警、煤气泄漏、紧急求助等），并通知相应的人员赶赴现场。
门磁系统。在门框上边中央置安装一对门磁，当有人非法打开大门时，即报警，智能终端即将信号传至控制中心。
小区摄像监控系统。在住宅小区出入口，主要路口及围墙边绿化带、地面，地下停车场设有监控摄像机，在控制中心值班人员24小时监视摄像机画面，并可24小时录像存储，提供犯罪证据。
周界红外线对射报警系统。在围墙段设周界红外线对射报警系统。当有人非法越栏时，即报警，并触发周界摄像机跟踪摄像及录相。
保安巡更签到系统。在小区相应位置设立巡更签到器，规定保安人员巡更路线及巡更时间，保安人员配带签到器巡逻，控制中心的电子地图上就会显示出所有保安人员（配有签到器）所在位置。当保安人员在规定时间内没有到指定地点巡逻，控制中心即发出声光报警信号，中心即可查询其位置，并用保安对讲机联络。
另外，当小区停电时，各用户终端的备用电池可继续供电，从而保证了安防和抄表系统的正常运行。
4 数字社区的主要设备
4．1 小区管理综合软件
软件的作用是结合、配合硬件功
能共同实现数字化社区的三A：即安全自动化、通信自动化、管理自动化。软件除了将硬件的部分信息显示在中心管理机房的微机上，它还以高效、便捷的软件体系来协调小区居民、物业管理人员、物业服务人员三者之间的关系，对物业管理中的住户、服务、公共设施、各项费用及维修信息资料进行数据采集、传递、加工、存储、计算等操作，反映物业管理的各种运行状况。
（１）社区管理综合软件包
结合硬件的功能，社区管理综合软件包含以下模块软件：
·远程读表软件模块：
远程读表软件模块可定期也可不定期地自动读取住户家中的三表数据。这不仅避免了传统人工抄表对住户的干扰和人工抄表所造成的误差，同时也为物业管理体制部门减少人员开支，提高管理的科技含量。
·家居报警软件模块
一旦住户家中发生情况，家居报警软件模块自动分析处理数据采集终端传来的告警信息，在微机显示器上自动、实时发出警报声音、弹出告警界面，显示报警信息：报警的住户位置，报警类型，报警时间，防区，户主联系电话及相应的联系电话，如：119、110、就近几家医院的急救电话等等，并可实时打印相关数据，便于值班人员调度就近保安人员现场查询及处理。同时还具备报警信息查询功能。
· 智能小区软件平台模块
它是运行远程读表软件模块、家居报警软件模块的平台，主要提供系统管理、初始化信息录入、调试、采集器状态显示、使用帮助等项功能。
（2）物业管理软件模块
·房产管理：房产档案的主要功能是存储、输出所有需要长期管理的小区房屋的各种详细信息；产权档案的主要功能是存储、输出每套房屋的产权信息，进行产权分配的操作。业主档案的主要功能是存储、输出每套房屋住户的详细信息，进行住户的入住和迁出操作，登记户主的照片。
·物业住处管理：建立物业信息数据库，实现人事档案、财务、物流等日常工作的计算机化管理。
·收费管理：物业管理的很大一部分是物业收费，小区统一收费包括水、电、气三表收费、房租、停车费、保安、卫生等（其中三表收费数据自动从智能终端采集）。此外还包括日常的各种服务收费，如有线电视、VOD、Internet网络服务、洗衣、清洁等收费。每计费月自动计算出相应付费额，向用户发出E-mail或短信息形式的收费通知。各类收费经计算机汇总，由小区工作人员统一转入小区内外各个收费单位。如用户欠费，则通知工作人员注意，进行人工或自动处理。
·图形图像管理：主要功能是存储物业小区的建筑规划图、建筑平面图、住户的单元平面图、单元效果图、房间效果图等。
·办公自动化：在小区网络的基础上提供一个开放的平台，实现充分的数据共享、内部通讯和无纸办公。主要包括：文档管理，将物业公司发布的文件分类整理，以电子文档形式保存，以方便公司人员的检索和查询；收发文管理，即管理的文件的收发和登记；各类报表的收集整理，收集整理各类报表提供给公司领导及上级有关部门；接待管理，是对公司的来宾来客进行登记，记录各类投诉并转给事务部门处理，为管理者提供事务处理全过程监控和事后查询。
·查询子系统：查询系统采用分级密码查询的方式，不同的密码可以查询的范围不同。通过使用综合查询模块，小区管理者可以很方便地对经过分类、综合或汇总的信息进行查询、分析、预测，大幅度减少了操作环节与工作量，为领导了解小区管理状况和决策提供依据。小区住户可以通过私有口令对小区综台服务信息进行查询，如（水、电、气）三表、房租、卫生费、购物等收费情况。
·维修养护管理：维修部门的计算机或语音卡电话随时监视住户的应急维修要求，接到用户需求后，该模块先判断维修任务类型，从数据库中检索出负责此类维修任务人员的传呼号码，再通过电脑语音卡传呼该人员，向其通知响应住户信息和维修信息，这样便可迅速对住户的维修要求做出反映。包括：房产维修，主要功能是存储和输出物业维修养护的详细情况；设施设备维修，主要功能是存储、输出对物业中的各种公共设施、各种楼宇设备进行维修养护的详细情况；统计及财务，主要功能是存储和输出所有维修养护工作的综合情况以及按照产权人来统计其应交的各种费用。
（3）水电气语音查询模块
住户可通过电话查询自己当月的三表读数及相关费用。
（4）网站
可发布小区的概况、物业管理公司、小区地形、楼盘情况等相关信息，提供电子信箱服务；实现住户的费用查询、报修、投诉、各种综合服务信息（天气预报、电视节目、新闻、启示、广告）的发布，网上购物；提供连网游戏、电视节目预定、小区BBS（电子布告栏系统）、小区讨论组等。可根据用户要求定制。
4. 2 前端设备
数字智能社区
前端设备主要包括以下几种：
前端控制与管理用的计算机、服务器、路由器、交换机、线缆路由器（HFC网专用）、前端数据调制解调器（HFC网专用）、宽带变频器—1（HFC 网专用）、打印机、电话机、语音卡等。
在基于HFC网络方式中由路由器、交换机、线缆路由器、宽带变频器KBIF／RF—l完成Internet宽带接入，前端数据调制解调器则完成计算机的基带数据与HFC网络的RF已调信号的转换。
4.3 智能终端设备
智能终端是家庭智能化系统的核心设备，有别于普通的家庭节点机只具有小区报警、三表远抄等最基本的智能化功能，智能终端是一台拥有Internet接入能力的节点机，能够将家庭设备，包括报警探头、水电气表、家电连入互联网，从根本上提升了家庭智能化的意义。
智能终端具有的远程联网报警功能，使报警信号、三表数据直接发送到全市共用的托管服务器（或小区专有服务器）。因此，所有的监控和报警处理和远程抄表不受地域限制，只需使用普通电脑登录到托管服务器网站即可进行。物业保安、110报警中心、119报警中心、112报警中心等均可以加入安防救助体系，共享该托管服务器。而且透过网关，托管服务器可利用电话、传呼、短信息、电子邮件等多种方式将异常情况通知房主。
智能终端是一台具有网上浏览能力的嵌入式WWW服务器，使得用户在世界任何地方随时可以上网了解家中情况并控制设防／撤防和家中电器，其液晶显示控制器可以提供小区消息、电子邮件、股市行情等信息服务。真正让用户每天都能感受到家庭智能化的强大魁力。
智能终端同时也具有以太网接口，使其能直接与宽带网相连。它内部以高速CPU为核心，全面支持TCP/IP协议，具备了网际传输能力，为其强大丰富的功能提供了有效的技术平台。同时，它还支持HTTP等高级协议，让用户能直接进行浏览访问，在网页上查看和控制电器、进行设防／撤防，给家里发邮件等。智能终端设计了光隔离24路输入口和16路输出端口，为一个现代家庭提供了足够的扩展能力和想象空间。
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