小区智能化无线传感器网络系统数据集成平台的设计与实现

穆泉伶+王洪祥

摘 要：在智能小区中应用ZigBee传输技术构建无线传感器网络，以小区实际需求为驱动，结合功能集成、子系统集成、技术集成等构建智能小区子系统数据集成平台。平台采用B/S结构形式，实现小区远程在线监测、采集、分析并处理信息数据。监测结果显示，平台运行良好，数据真实有效。

关键词：智能化；集成；无线传感器

智能小区是指结合计算机技术、网络技术、通讯技术、智能卡等技术形式，通过智能传输网络，建立的由小区物业管理中心与安防系统、周界防范系统等子系统相结合的现代住宅小区集成管理系统。智能小区着重强调住宅单元的个体形式，更侧重物业管理的功能。

1 智能小区数据平台子系统集成

智能小区子系统主要有以下几个：

（1）电子巡更系统

指在小区相应位置设置巡更节点，预先确定巡更路线和巡视时间，保安按照既定路线和时间巡视并进行记录，物业管理中心可以对保安巡视行为进行监控并对记录结果进行检查。当巡更节点被漏巡或有滞后巡视等异常情况时，物业中心发出警告信息进行提示，并可以要求在规定的时间内重新提交记录信息。

（2）周界防范系统

系统由红外线对射器、接收器、报警设备及无线传感器组成。当接收器探测到有人非法进入小区（即遮断红外线时），系统立即报警，显示出警区域；系统可以设置向110报警中心自动报警。当有警事发生，摄像机自动启动录像模式。周界防范系统无盲区、无死角，且防拆、防破坏。

（3）一卡通系统

系统由计算机、读卡器、转换器、写卡器等设备组成。与电子巡更系统、门禁系统、停车管理等子系统共用同一种智能卡。区分不同用户以及不同的使用权限，对智能卡的应用也不尽相同。用户可用智能卡开启小区及自家单元门电子锁；利用读卡器读取智能卡信息可以对物业管理人员进行考勤管理；小区内生活及娱乐设施，如游泳馆、美容美发室、洗衣店、超市等均可使用智能卡結算等等。

2 智能小区集成平台结构设计

智能小区网络系统数据管理平台设计采用B/S模式，结构架构设计为客户层、中间层及数据库层三层结构。系统用户主要区分物业管理员、小区业主及系统管理员三种角色。物业管理员应用客户端通过系统界面对各子系统进行操作。业主通过浏览器对系统进行访问，可以进行查询、留言、保修、论坛等相关操作。系统管理员可以对系统进行用户信息管理、子系统维护、数据采集等操作。中间层包括处理业务逻辑功能、对子系统事务及调度程序进行连接数据库。读写数据库之后，事务被关闭，断开数据库连接。数据库层设计为分布式系统，与多个子系统数据相区分，将不同子系统的数据库分布于不同的服务器，提高网络系统传输速率。

通过构建三层结构的智能小区系统数据集成管理平台，实现了分布式数据存储管理的相互联接和访问。利用集成系统实现了智能小区的数据管理和功能管理，实现了智能小区的数字化、一体化集成管理。

3 智能小区数据集成平台客户端软件设计

智能小区系统数据集成平台的构建，就是将小区内搭建的一卡通系统、电子巡更系统、周界防范系统、门禁系统等独立的子系统整合成一个完整系统的过程。利用无线传感器网络，实现将设备、信息、功能进行统一整合。综合应用集成技术，将各个子系统进行无缝连接，综合管理数据信息。

3.1 数据库管理设计

平台客户端的软件系统，数据库采用SQL server进行设计开发。在系统数据库的设计过程中，主要设计了6个表，分别为站信息采集表、终端节点信息采集表、检测节点信息采集表、节点关系信息采集表、用户信息采集表、温度采集表。对节点关系信息采集表，表格可以清晰的显示无线传感器网络的物理拓补结构，传输数据根据需要经过二级或以上级别由路由器发送到协调器。节点关系信息采集表主要用于生成节点树视图，生成的节点树的终端叶子节点一一对应无线传感器网络的终端节点。视图实现了无线传感器网络数据视图和网络物理元素的分离。

3.2 数据查询及显示设计

用户在客户端应用浏览器访问数据系统，可以对数据进行数据查询及功能应用。页面应用下拉菜单和左侧框架嵌套结构形式对数据进行管理及使用。

进行实时数据查询，选择节点树节点datacheck，可以多选，平台进入下一级页面；如果用户查询历史数据，选择节点树historycheck，平台进行相关下级操作。查询实时数据和历史数据技术实现相似，只是对于日期的设定及处理不同。

结束语

无线传感网网络在智能小区的应用还处在起步的阶段，技术和规范还需进一步完善。智能数据系统的集成，是在无线传输网络应用的基础上，应用计算机技术以及网络技术、无线通讯等技术建立的集成化、网络化、远程化的数据管理模式。集成管理平台可以有效提高系统的实用性、开放性，增加稳定性、安全性，延长系统服役周期，是智能小区的有效、稳定、高效的新型管理模式。

参考文献

[1]计金水.基于无线传感器网络技术的系统设计[J].计算机工程与设计，2007（2）.

[2]冯子涛.无线传感器网络动态数据管理[J].电子科技，2007，20.

[3]黎连业.智能小区系统设计与实现[M].北京：科学出版社，2003.

作者简介：穆泉伶（1974-），女，吉林省长春市人，副教授。endprint