LonWorks構架的智能小區(qū)安防及關鍵技術

摘要：本文首先簡單介紹了智能小區(qū)在當今社會的現(xiàn)狀與發(fā)展前途，隨后闡述了LNS技術，最后詳細介紹了LNS構架的智能小區(qū)安防及關鍵技術應用研究。

一、智能小區(qū)的現(xiàn)狀與發(fā)展前途

1.智能小區(qū)的概念

　　智能建筑是計算機、通訊、建筑藝術以及圖象信息等多種技術集成后經先進設計和嚴格施工而得到的具有安全、高級、舒適、健康、溫馨等特征的建筑。它涵蓋智能自動化、信息化、生態(tài)化等多方面的內容。

　　把智能建筑技術擴展到一個區(qū)域的幾座智能建筑進行綜合管理，再分層次地連接起來進行統(tǒng)一管理，這樣的區(qū)域被稱為智能小區(qū)。即采取集中控制、模塊化結構的設計方式，所有子系統(tǒng)的管理都集中在綜合控制中心。綜合控制中心的管理人員可以查詢和確認小區(qū)內住戶家庭中的安全狀況及三表狀況等。智能小區(qū)是繼智能建筑之后的又一個熱點趨勢。

2.智能小區(qū)的現(xiàn)狀

　　當前智能住宅小區(qū)應用系統(tǒng)的基本配置主要包括以下幾個方面：

　　●信息通訊系統(tǒng)：提供用戶話音通信，視頻廣播，寬帶信息服務。

　　●安全防范系統(tǒng)：

　　a)小區(qū)周界報警，設置紅外、微波等裝置，中心能夠顯示各報警路段和報警時間。

　　b)攝像監(jiān)視，小區(qū)重點部位設置相應的探測器或攝像機，監(jiān)視有關信息和傳輸圖象并進行記錄和

存儲。

　　c)小區(qū)居民室內具有燃氣泄露報警、門磁、紅外、玻璃破碎、漏水檢測、緊急求助等功能。

　　d)小區(qū)室外公共場所設置有線廣播系統(tǒng)。

　　e)通過智能卡或其他形式對進出車輛進行管理和計費。

　　●建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)：

a)通過給排水監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視，顯示有關的運行狀態(tài)。

　　b)電梯工作狀態(tài)的故障狀態(tài)及所在樓層位置受到監(jiān)視。

　　c)照明設備的監(jiān)控。

　　●物業(yè)管理系統(tǒng)：

　　a)配置實用的計算機物業(yè)管理軟件，實現(xiàn)小區(qū)物業(yè)管理計算機化，建立小區(qū)管理信息系統(tǒng)。

　　b)實現(xiàn)遠程抄表功能。

　　c)各系統(tǒng)實現(xiàn)信息連通，統(tǒng)一管理。

　　當然，在實際建設過程中，還可根據市場需要，進行其他功能的添配。

　　但是，目前智能小區(qū)建設中也還存在著不少問題。一般小區(qū)為了實現(xiàn)集中監(jiān)控的目的，在中央控制室設置以計算機為核心的中央站，分站則以微處理機為核心，形成集散型的分布式計算機系統(tǒng)。而其分站的微處理機有以單片機為主的486、586等，有進口的DCS模塊。要么產品先進性不強，要么成本較高。使得智能小區(qū)管理系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性和先進性不高。同時由于智能小區(qū)工程建設是分期進行的，這也使得系統(tǒng)增容的可擴充性也不強。

　　也有一些智能小區(qū)控制系統(tǒng)按功能劃分，各子系統(tǒng)之間垂直分割，不能共享信息，設備重復投資。

　　這些問題的解決可以從以下幾個角度來考慮：

　　考慮到設備和技術的先進性，智能小區(qū)系統(tǒng)采用LonWorks總線技術，使整個小區(qū)的網絡達到先進性。

LonWorks控制網絡包括由一個或多個通信通道連接起來的智能模塊即智能節(jié)點，節(jié)點間通過LonTalk協(xié)議進行通信。智能模塊可以編程實現(xiàn)信息的發(fā)送和對外來指令的響應。因為智能模塊具有成本低，兼容性好的特點，考慮到智能小區(qū)工程建設分期進行的實際情況，非常有利于系統(tǒng)增容的可擴充性。

　　目前推出的LNS構架的智能小區(qū)控制系統(tǒng)，完全是因為LNS多客戶多服務器技術可以給網絡使用者帶來很多好處：大大減少開發(fā)時間和費用；簡單的系統(tǒng)集成；訪問數(shù)據不受限制等等。這也是本文所述演示系統(tǒng)采用LNS構架的原因。

3.智能小區(qū)的發(fā)展前途

　　智能小區(qū)在未來的發(fā)展主要有兩個方面：

　　一是“以人為本”的思想。小區(qū)建設在未來將逐漸深入到建設智能化家庭的建設。比如使小區(qū)居民可以在家實現(xiàn)“電子貨幣”交易或網上購物、網上醫(yī)療診斷、參觀虛擬博物館和圖書館、點播VOD家庭影院；甚至在外的小區(qū)居民或者智能小區(qū)管理控制中心都可以對小區(qū)居民家里的空調設備和家庭電器進行遙控，能夠隨時隨地查詢和確認家庭中的安全狀況等?？傊磥碇悄苄^(qū)的設計將堅持人性化的系統(tǒng)設計思想，最大限度地向居民提供溫馨舒適、方便周到和經濟的服務，處處為居民著想。

　　其次，“節(jié)能”的思想。環(huán)保是21世紀的重要主題，所以未來的小區(qū)建設將更多的考慮到環(huán)保問題。主要體現(xiàn)在小區(qū)住宅能源的供應上，要本著節(jié)能的原則，讓小區(qū)設施在成為服務環(huán)節(jié)中的一員的同時，使小區(qū)居民、小區(qū)設施、小區(qū)環(huán)境高度統(tǒng)一、和諧，融為一體。

二、LNS技術

　　LNS(LonWorks Network Service)是Echelon公司最新開發(fā)出來的LON總線的開發(fā)工具，它提供用戶一個強大的客戶/服務器網絡構架，是未來LON總線的可互操作性基礎。使用LNS提供的網絡服務，可以保證從不同網絡服務器上提供的網絡管理工具可以一起執(zhí)行網絡安裝、網絡維護、網絡監(jiān)測；而眾多的客戶則可以同時申請這些服務器所提供的網絡功能。

　　LNS提供壓縮的、面向對象的編程模式，大大減少了用戶開發(fā)時間和對系統(tǒng)的要求。它將網絡變成一個層次化的對象，通過對象的屬性、事件和方法對網絡進行訪問。且訪問數(shù)據不受限制，允許用戶同時使用多臺人機接口(HMI)、SCADA站、數(shù)據站，同時訪問網絡上的數(shù)據。且為使用戶的系統(tǒng)設計簡單，LNS盡可能的提供了自動化的功能。

　　LNS構架和主機是無關的，它支持任何平臺的用戶，這些平臺可以是嵌入式的微處理器，也可以是Windows PC機、UNIX工作站。主機是通過LNS的API(Application Programm Iterface)來操作LNS的。LNS主機API是一個代碼層，對不同的開發(fā)平臺提供各種不同的編程工具，從而大大簡化了系統(tǒng)集成。

LNS構架主要包括四個主要的組件：網絡服務服務器(NSS)、網絡服務器接口(NSI)、LCA對象服務器和LCA數(shù)據服務器。