NDT300家庭网络数据终端在智能小区的应用

  摘要:NDT300家庭信息终端管理系统采用领先的嵌入式技术综合实现了安全防范、物业管理及社区服务、网络通信等各种功能。

  一、智能小区概述

  随着住房商品化程度的不断深入,智能化住宅具有更为广泛的市场需求,住宅的智能化功能变得愈加迫切。自从九十年代中期智能化住宅小区的概念在我国提出以来,各地智能小区得建设和发展渐成气候,智能住宅已成为楼市亮点。智能住宅小区系统注重于满足住户安全性、居住环境舒适性、社区服务便利性以及社区管理、网络通信等方面的实现和个性化需求。

  当代高速发展的信息技术已经渗透进入建筑行业,从八十年代开始出现的智能大厦,到现在正在向规模化的智能住宅小区快速渗透。这是综合了现代建筑技术、通讯与控制技术、计算机网络与电视技术为一体的新兴产业,正在迅速崛起。目前,房地产业对于住宅智能化功能的开发投入,在全国各地呈迅速增长的趋势。我国城市居民住宅市场的发展以及住房商品化的强力推进,对于各种智能住宅应用系统的发展起到了极大的促进作用。与此同时,各地政府建设主管部门对于住宅智能化的政策法规和技术标准的陆续出台,为智能住宅的发展提供了良好的环境。更为重要的是,智能住宅小区这一概念已为购房者广为接受、地产发展商的售楼亮点,各地的建设行业行政主管部门纷纷制订各地区的智能小区建设规划和相关行业标准、规范。各地的房地产开发商,面对日趋激烈的市场竞争,已清醒的意识到,必须依靠科技进步,大胆采用高新技术手段来改善居住环境、加强楼盘的竞争优势。

  智能住宅小区的自动化系统构成的重点在于安全防范、物业管理及社区服务、网络通信等方面。其系统构成有这样的特点:采用先进的、符合标准的技术和设备;同时所有的系统均采用集散式的构造方式,既具有分散于各个住户的终端或设备,又通过网络集中到一个管理或控制中心,中心提供公共信息资源,或者对各个住户提供集中安全监控;最后,所有的智能系统既可独立,又可在计算机网络的基础上实现集中管理。
  
  据分析比较,采用小区中心控制家庭数据终端系统的方式是实现小区智能化最有效的模式之一。这种方式的基本思想是采用集中分散的多级控制管理,尽可能利用已有的通讯介质,减少传输的线路,节约投资,方便管理。目前,国外由于住宅分散,还没有大规模应用的先例,个别外国公司现有的产品也并不完全适合我国国情,且由于价格因素难以在国内广泛推广使用。而国内现有的同类产品大多数功能单一(如仅从安全防范或物业管理方面考虑),且各自都有一套布线系统,造成投资大、布线杂乱,必然难以推广使用。

  而深圳交大科技实业有限公司研发的家庭网络数据终端管理系统在功能上将目前市场上的终端产品功能(如抄表、可视对讲、安防等)综合在一起;在技术上采用了目前世界上先进的ARM7内核的32位微处理器,同时移植了成熟的嵌入式操作系统。
   
  二、家庭网络数据终端管理系统功能介绍
   
  家庭信息终端管理系统是一个基于计算机网络系统的智能住宅控制系统,它是集住宅安全防范系统、小区物业管理系统于一体,通过计算机网络线路构成整个住宅小区的集中管理控制系统,主要综合了普通家庭的安全防范、可视对讲、三表抄送等功能,同时即有强大的联网功能,具体如下:

  1)集中抄表功能:
  家庭信息终端对家庭内各种计量表(如水、电、气表等)进行数据集中采集和计算,各种表的读数通过网络系统自动传送到管理控制中心,从而达到足不出户实现抄收、统计和计费等功能,既减少了烦琐的管理工作,又避免了对住户的干扰。

  2)可视门铃功能
  每幢楼的楼道口均设有门口机,当有客人来访时,业主可以从大屏幕彩色LCD屏上看到来访者的图象,并可以实现对讲,实现家庭可视门铃功能,加强了业主的安全防范功能。

  3)安全防盗及各种意外报警:
  安全防盗报警包括红外探测报警,门磁报警等,当有小偷从窗户爬进或强行撬门,家庭信息终端及时检测意外情况后,首先高分贝喇叭报警,对不法分子起到威慑作用,同时通过小区内部网络将报警信息上报给物业管理中心,便于保安及时赶到现场处理。
  当发生火灾、煤气泄露等意外情况时。家庭信息终端也能通过传感器检测到,且及时切断煤气阀们,同时上报物业管理中心。

  4)紧急求助功能
  当家庭发生紧急情况需要求助时(如紧急病人需要求助、不法分子非法闯入等),业主可以立即按下紧急求助按纽,家庭信息终端将紧急求助信息通过小区内部网络上报给物业管理中心,物业管理中心能够派保安能赶赴现场处理,保障了住户的安全。

  5)电子公告:
  小区管理中心可以向住户发布各种电子公告(如小区通知、天气预报等信息)、家庭信息终端终端收到信息后能够在大屏幕真彩屏上显示出来并提醒住户阅读。

  6)触摸屏操作
  用户所有的操作采用触摸屏的方式,由于内部集中了先进的GUI图形界面技术,实现了傻瓜化的界面操作,使得业主操作非常简单。

  7)IC卡门禁功能:
  可视对讲门口机集成在一起,采用射频IC卡的电子钥匙,便于对小区每栋楼封闭性管理。

  8)灵活的网络配置:
  整个智能小区够成一个强大的网络,且网络配置灵活,具有多种网络连接方式,如RS485总线、小区宽带网、电话线等,便于小区物业进行统一的管理。
   
  三、家庭网络数据终端管理系统结构
   
  智能小区数据综合管理系统由智能小区计算机管理中心、可视对讲门口机、联网控制器、家庭网络数据终端、以及传感设备等5部分组成。

  智能小区计算机管理中心包括有住户数据库系统,系统操作软件。

  家庭信息终端:安装于家庭内部,正常工作是扫描各种防盗防灾传感设备,如有任何信息及时上报管理中心,同时接受管理中心下传的各种指令完成相应的功能。同时还具有具有真彩色TFT LCD彩色液晶显示触摸屏,除用于可视对讲图象的显示,还可以作为图文界面显示,触摸屏操作。

  可视对讲门口机:安装于每栋楼门口,具有门牌呼叫、摄像头、IC卡门禁功能。

  传感设备:指的是各种防盗防灾传感设备,安装于住户家庭相应的位置,能及时将检测到的信号反馈给网络智能终端。

  联网控制器:楼层控制器位于每层楼的上。主要实现住户的室内机和门口机总线的连接。起到总线的保护及分配作用。 可以实现视频信号的分配及放大,音频信号的分配,485总线的故障保护,电源分配及短路保护。
  
  四、家庭信息终端的硬件结构
   
  限于篇幅,这里仅仅简单介绍一下家庭网络数据终端的硬件结构。
  家庭信息终端改变了我们传统的采用8为单片机设计的方案,而是利用技术先进、功能强大的ARM微处理器,在软件结构上,我们内移植了成熟的嵌入式操作系统uc/os-II。
  
  五、系统特点:
   
  本系统综合了市场上同类产品的各种功能外,还具有如下特点:
  1) 采用大屏幕真彩TFT显示屏,图象清晰,界面美观
  2)触摸屏操作,采用先进的图形用户界面(GUI)技术,使操作非常简单直观。
  3)整个系统采用世界上先进的ARM 32位微处理器,系统资源非常丰富,系统更加稳定。
  4)内置嵌入式操作系统,整个终端犹如一台非常稳定的嵌入式计算机。
  5)功能强大,将安全防范系统、可视对讲系统、三表抄送系统集于一身,在一个数据网络中实现所有的功能。
  6)多种组网方式,可以是RS485、以太网、LONWORKS等。
   
  六、小结:
  嵌入式内核微处理起相对传统8位单片机有无可比拟的优势,在硬件上各大半导体公司纷纷开发出各种微处理器芯片,还有用于学习和研发的各种配套开发包。而且低层系统和硬件平也已经相对比较成熟,目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向,在软件上也有相当多的成熟软件系统。而传统8位单片机由于受到自身性能的限制,无法在一个数据终端实现将安全防范、物业管理及社区服务、网络通信等所有的功能。   

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报警系统误报警问题的分析及解决的办法

  报警系统误报警给用户带来损失。为了开发低误报产品,科技人员付出了极大努力,其效果显著。但误报警依然存在,问题出在何处?又当如何解决呢?针对上述问题文章较全面地分析了目前报警系统产生误报警的原因及解决的办法,供业内人士参考。

      关于误报警目前还没有一个权威的定义,在我国一般都认为:“没有出现危险情况报警系统发出报警信号即为误报警。”按照这个定义,报警系统的误报率(在一定时间内,系统误报警次数与报警总数的比值)一般都在95%以上。在西方一些国家关于误报警的定义是:“误报警是指实际情况不需要警察而使警察出动的报警信号,其中不包括那些因恶劣自然气候和其他无法由报警企业以及用户操纵的特殊环境引起的报警信号。”按照这个定义,美国UL标准规定:“每一报警系统每年最多只能有四次误报警。”

      以上两个定义是从不同角度下的,各有道理。限于文字的篇幅仅就前一种定义分析报警系统产生误报警的原因,以便有针对性地制定出切实可行的减少误报警的措施。 

    1 报警设备故障引起的误报警

      产品在规定的条件下、规定的时间内,不能完成规定的功能,称为故障。故障的类型有损坏性故障和漂移性故障。 

      损坏性故障包括性能全部失效和突然失效。这类故障通常是由元器件的损坏或生产工艺不良(如虚焊等)造成。
 
      漂移性故障是指元器件的参数和电源电压的漂移所造成的故障。例如:温度过高会导致电阻阻值的变化,此时设备表现为时好时坏。事实上,环境温度、元件制造工艺、设备制造工艺、使用时间、储存时间及电源负载等因素都可能导致元器件参数的变化,产生漂移性故障。 

      无论是损坏性故障还是漂移性故障都将使系统误报警,要减少由此产生的误报警应从以下方面努力。

      (1)报警设备的生产企业,必须提高产品的设计水平和工艺水平,在作系统设计的同时,还需作可靠性设计,如冗余设计、电磁兼容设计、三防设计(防潮、防盐雾、防霉菌)、漂移可靠性设计等。在此基础上,提高产品制造过程的可靠性,如对元器件质量的严格筛选;对生产过程进行严格的质量监督管理等,保证产品质量符合有关标准的要求。

      销售报警设备的单位或个人,应进行严格的进货检验,检验内容为:产品质量检验合格证明;生产企业的工业生产许可证书或安全认证证书或生产登记批准书。

      (2)管理部门应定期或不定期组织安防市场的检查、抽查,发现生产、销售安防产品活动中的违法行为应严格按照《安全技术防范产品管理办法》的规定处理。
 
      (3)报警系统建设单位(用户)应在相应的工程文件中明确要求施工单位选用经授权检测机构检验合格的产品;国外设备要选用正规渠道进口的、按国际先进标准检验合格的产品。 

      (4)为了保证报警系统的良好工作状态,必须建立定期检查、维修制度。顺便提一句,目前我国报警系统的维修方式有待解决,最好是变工程承建单位的维修为专业维修公司的维修,这样不仅有利于维修资源(维修人员、维修设备、维修备件等)的利用和维修水平的提高,更重要的是能提高安全防范系统的可靠性。
 
    2 报警系统设计、施工不当引起的误报警 

      2.1 系统设计不当引起的误报警

      设备选择是系统设计的关键,而报警器材种类繁多,又各有自己的特点、适用范围和局限性,选用不当就会引起误报警。例如,靠近震源(飞机场、铁路旁)选用震动探测器就很容易引起系统的误报警;在蝙蝠经常出没的地方选用超声波探测器亦使系统误报警,这是因为蝙蝠发出超声波的缘故;电铃声、金属撞击声等高频声均可引起单技术玻璃破碎探测器的误报警……,因此,要减少由于器材选择不当引起的误报警,系统设计人员要十分熟悉各种报警器材的原理、特点、适用范围和局限性。同时还必须掌握现场环境情况、气候情况、电磁场强度以及照度变化等,以便因地制宜选择报警器材。

      除设备器材选择之外,系统设计不当还表现在设备器材安装位置、安装角度、防护措施以及系统布线等方面。例如:将被动红外入侵探测器对着空调、换气扇安装时,将会引起系统的误报警;室外用主动红外探测器如果不作适当的遮阳防护(有遮阳罩的最好也作防护),势必会引起系统的误报警;报警线路与动力线、照明线等强电线路间距小于1.5m时,而未加防电磁干扰措施,系统亦将产生误报警……。

    2.2 施工不当引起的误报警

    这部分问题主要表现在以下方面:

    (1)没有严格按设计要求施工。   
    (2)设备安装不牢固或倾角不合适。
    (3)焊点有虚焊、毛刺现象,或是屏蔽措施不得当。
    (4)设备的灵敏度调整不佳。  
    (5)施工用检测设备不符合计量要求。

      解决上述问题的办法是加强施工过程的监督与管理,尽快实行安防工程监理制,这很有利于提高工程质量,减少由于施工环节造成的误报警。 

    3 用户使用不当引起的误报警

      由于用户使用不当常常会引起报警系统的误报警。例如:未插好装有门磁开关的窗户,夜间被风吹开;工作人员误入警戒区;不小心触发了紧急报警装置;系统值机人员误操作;未注意工作程序的改变等都是导致系统误报警的原因。对用户使用不当进行分析,弄清错误所在,提高使用者的水平,可以大大降低报警系统的误报警次数。 

    4 环境噪扰引起的误报警 

      由于环境噪扰引起的误报警是指报警系统在正常工作状态下产生的,从原理上讲是不可避免的,而事实又是不需要的,属于误报警。例如:热气流引起被动红外入侵探测器的误报警;高频声响引起单技术玻璃破碎探测器的误报警;超声源引起超声波探测器的误报警等。减少此类误报警较为有效的措施就是采用双鉴探测器(两种不同原理的探测器同时探测到“目标”,报警器才发出报警信号)。现行的产品有:微波-被动红外双鉴器、声控-振动玻璃破碎双鉴器、超声波-被动红外双鉴器等。但是有些环境噪扰双鉴探测器却无能为力,例如:老鼠在防范区出没;宠物在居室内走动等。为此,科技人员又将微处理技术引进报警系统,使其具备一定的鉴别和思考能力,能在一定程度上判断是入侵者还是环境噪扰引起的报警。   

      随着传感技术、计算机技术的发展,大规模集成电路的推广应用,报警系统智能化程度将不 断提高,环境噪扰引起的误报警现象必将随之降低。

 

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家庭网络的关键技术与业务应用

一、数字家庭网络关键技术

    数字家庭网络是计算机、数字家电和移动信息终端通过有线或无线网络无缝协作,在家庭环境中共享数字媒体内容,并提供集成的话音、数据、多媒体应用,提供自动控制与远程管理等功能,达到信息在家庭内部网络的共享及与外部公网的充分流通和共享。

    家庭网络并非如孤岛般独立存在,因此作为宽带网络接入在家庭内部的延伸,一个可运营、可管理的数字家庭网络解决方案的成熟应用将建立在以下关键技术的基础之上。

    1、家庭网络互联技术

    家庭网络的互联主要指家庭中物理网络的构建,目前用于家庭的组网技术非常多,有线技术包括LAN,HomePNA,IEEE 1394,USB,电力线PLC等,无线技术包括802.11、UWB、蓝牙(BlueTooth)等。其中,主流组网技术的对比参考下表。

表 家庭组网技术对比

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基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统

  摘要:介绍了一种基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统。重点阐述了该系统的组成、通讯协议以及无线节点的软硬件设计。 
该系统在传统的有线家居网络系统的基础上使用ZigBee技术,使其具有成本低、功耗低、覆盖范围大的特点。特别是其符合IEEE802.15.4协议,利用系统与其它符合标准的产品的互联,具有良好的通用性和可扩展性。

  关键词:智能家居 无线网络 ZigBee 低功耗

  在智能家居系统中,将无线网络技术应用于家庭网络已成为势不可挡的趋势。这不仅仅是因为无线网络可以提供更大的灵活性、流动性,省去花在综合布线上的费用和精力,而且更因为它符合家庭网络的通讯特点。随着无线网络技术的进一步发展,必将大大促进家庭网络智能化的进程。

  本文介绍的智能家居无线网络系统采用ZigBee技术,它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,符合IEEE802.15.4协议,是IEEE工作组专门为家庭短距离通讯制定的新标准。

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