基于以太网的改进型EBI智能住宅小区信息通信网的设计与实现

袁圣江

摘要：在智能化住宅小区中构建局域网是其通信网络常用的解决方案，它以综合综合布线系统作为传输介质，采用星型的网络拓扑结构，用户可以最大限度地利用通信网络资源。通过小区内部的计算机局域网上网，该文给出了基于以太网的智能住宅小区信息通信网的设计方法，提出了将改进型的EBI技术应用于家庭智能化系统方案的设计。

关键词：以太网;信息通信网;智能化住宅小区;EBI

中图分类号：TP393        文献标识码：A        文章编号：1009-3044（2018）35-0051-02

Abstract： The construction of local area network in intelligent residential district is a common solution for its communication network. It uses integrated wiring system as transmission medium and star-shaped network topology structure. Users can make the best use of communication network resources. In this paper， the design method of information communication network in intelligent residential area Based on Ethernet is given by means of computer local area network in residential area.

Key words： Ethernet; communication network platform;intelligent residential sub-distract; EBI

智能化的住宅小区是综合使用了计算机技术、通信技术、控制技术，由家庭智能控制系统、通信接入网、小区物业管理服务系统和小区综合信息服务系统来支持实现的。住宅内部需具备较为完善的综合安保防范措施与生活服务的智能控制，全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理。智能住宅小区将具有个性化的舒适、快速、安全、节能，是人类社会信息高速公路的终点。

构造智能住宅小区信息通信网络平台需要考虑网络所提供的综合信息与资讯服务的能力，网络的先进性、可扩展性、性价值以及所能承受的投资费用。本文构建了基于以太网技术的智能化住宅小区信息通信网络平台的设计方法，利用此法我们设计了开封市望湖苑小区局域以太网系统，并为小区的多个住户设计了基于EBI技术的家庭智能化系统，实现这些住户的小区管理中心、通讯网络层和智能家居单元等的智能控制。

1 以太网技术

以太网应用比较广泛。从以太网、快速以太网到千兆以太网，有良好的经济性和连续性。以太网采用基带传输，通过双绞线和传输设备，实现10M/100M/1000M数据的传输。它是目前较为成熟的网络技术中的一种，具有价格低廉、性能稳定、应用广泛、实时性强的优点，是智能小区网络的理想选择。

2 系统的主要功能

智能化住宅小区通信网络由家庭局部网络、小区局域以太网、Internet接入网组成。在这个通信平台上，实现智能控制、小区综合信息服务以及小区的Internet宽带接入，以此实现住宅小区的信息化和智能化。

3系统的主要特点

一、具有相当高的保密性和安全性;二、良好的升级能力和扩展性;三、对虚网划分给予支持;四、高效率的生活和对现代办公的适应性;五、与其他系统开放性的互通互联。

4 网络通信协议

在这里我们使用TCP/IP协议，它能够用于任何相互连接的计算机网络之间通信，对局域网和广域网都有非常好的效果。

5 系统的设计与实现

用3层的智能化小区系统：智能化的家庭系统、局域以太网适用于智能小区、Internet的接入网，采用星形的网络拓扑结构。

5.1 Internet接入网

接入网Internet可以采用多种方式，此处仅介绍开封市望湖苑小区所采用的专线接入方式DDN。

首先要租用电信供应商的专线，路由器要选择高性能的配备接入并注册域名以及申请IP地址。采用ISDN、X.25、DDN专线等方式将Internet与路由器相连。DDN无须接入设备，实时性强，网传输质量好、距离远、速率高，支持语音传输、图像、数据等多媒体业务。此方案适用业务量大，用户终端可以是pc机，也可以是电视机配机顶盒。可以自动迂回，安全可靠。

5.2小区局域以太网的设计

5.2.1小区局域网设计

第一层：主干网。主干网采用高性能的1000Mb/s交换机与各支干网相连，使系统主干有极高的主干带宽，保证整个网络畅通。直接连接到主干交換机上的设备有：路由器。与Internet相连;VOD服务器。满足全区视频点播要求;2级交换机。

第二层：支干网。支干网采用1000Mb/s、100Mb/s交换机，通过多模光纤与主干相连;再通过超5类双绞线与3级交换机相连。直接连在2级交换机的设备有：3级交换机;各服务器;网管工作站;节目制作工作站。

第三层：前端子网。最前端采用100Mb/s、10Mb/s交换机，通过超5类双绞线与2级交换机相连，用5类双绞线直接连接到用户桌面计算机。

5.2.2 综合布线系统

智能化住宅综合布线系统包含设备间子系统、垂直干线和楼层管理间子系统以及住宅单元子系统三个部分，各系统的布线都采用5类以上双绞线，如图1所示：

1） 住宅单元子系统

为了留有与户外布线系统连接的界面，在每个住宅单元设置一个居家布线系统用的接线箱。各种子系统的接线模块都可以安装到此接线箱，例如门禁监控系统、可燃气体报警系统模块、自动喷水报警及声光警报系统模块、家居安防模块、语音通信模块等，以满足不同的需要。信息插座采用RJ-45制式接口。

2） 垂直干线和楼层设备间子系统

垂直主干布线采用星型拓扑结构，系统采用5类以上4对UTP作为系统主干，楼层管理间设置桥式模块板，通过不同跳线实现垂直干线与水平线缆的连接。

3）设备间子系统

将主配线架和交换式集线器安置在设备间子系统内，所有主干线缆都端接在主配线架上，通过跳线与交换式集线器连接。

5.3 智能家居

智能家居的核心是家庭无线网关，它起到承上启下，内联外引的作用。家庭无线网关对外采用高速WIFI通过TCP/IP通讯，并承担本单元内上下楼层的桥接和中继;对内以WIFI和ZigBee和Mbus三通道组成家庭内部局域网及物联网，实现防盗报警、求助报警、煤气泄漏报警、火灾报警、水电煤气等多种表具的自动抄收、个人信息服务等。

智能家居网络通信的实现采用EBI技术。EBI （European Installing Bus）是一个在欧洲占主导地位的家庭自动化和楼宇自动化标准。EBI电气总线系统的所有总线元件都有自己的智能体，不需要中央控制单元，该系统是一个二线制的总线型的智能控制系统。利用家庭无线网关进行通信，从而使用户可以用电脑或手机经由WIFI控制家居系统中的任何设备。住户还可以通过网络远程控制和查询，观察水、电、煤等使用情况，当家庭中发生安全报警（包括：盗警、火警、煤气泄漏以及疾病紧急呼救等），在外的家庭成员可以在接到报警信息以后，通过网络线路查询和确认家庭中的安全状况。利用继电器扩展模块增加家庭无线网关系统继电器型输出的数量，甚至于在数千里之外遥控家里的空调设备进行温度调节和家庭电器的控制，一旦出门时忘记关闭，也可以通过上网方式对水、电、煤的总阀或总开关进行远程控制，确保家庭安全。

6 结束语

本系统采用了目前成熟而又先进的以太网技术，价格低廉、实时性强、稳定高效、应用广泛。设计合理的系统结构，具备了较好的升级能力和扩展性。

如今，开封市望湖苑小区的系统运行状态较好，为业主提供一个投资合理，便捷、舒适、高效、安全的居住环境，获得了用户的一致好评，应用前景广阔。

参考文献：

[1] 徐超汉.住宅小区智能化系统[M].北京：電子工业出版社，2016.

[2] 王青山.建筑设备控制系统施工[M].北京：电子工业出版社，2015.

[3] 付保川.智能建筑新技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[4] 江月山.数字化社区智能技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[通联编辑：唐一东]