基于寬帶城域網(wǎng)接入層的智能小區(qū)建設(shè)模式論文
城域網(wǎng)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng),簡(jiǎn)稱(chēng)MAN。屬寬帶局域網(wǎng)。由于采用具有有源交換元件的局域網(wǎng)技術(shù),網(wǎng)中傳輸時(shí)延較小,它的傳輸媒介主要采用光纜,傳輸速率在100兆比特/秒以上。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準(zhǔn)備的:基于寬帶城域網(wǎng)接入層的智能小區(qū)建設(shè)模式修改論文。內(nèi)容僅供參考,歡迎閱讀!
基于寬帶城域網(wǎng)接入層的智能小區(qū)建設(shè)模式全文如下:
隨著智能化住宅小區(qū)的普及和寬帶接入技術(shù)的發(fā)展,各種基于寬帶技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)也日益被人們所熟悉。在寬帶城域網(wǎng)接入層中采用各種智能通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)小區(qū)智能化和信息化最有效的模式之一。在寬帶城域網(wǎng)接入層中采用各種智能通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)住宅小區(qū)的智能化和信息化。
一、智能小區(qū)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
智能小區(qū)系統(tǒng)是由智能小區(qū)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)和基于該系統(tǒng)人性化的多媒體應(yīng)用所組成。智能小區(qū)系統(tǒng)一般包括以下幾個(gè)硬件系統(tǒng):智能化的物業(yè)管理系統(tǒng)、現(xiàn)代化的通信系統(tǒng)、智能化的電表集抄系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)和家居智能管理系統(tǒng)。圖1即為智能小區(qū)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中,在小區(qū)中心機(jī)房,電話(huà)模塊局利用光纜上聯(lián)到PSTN電話(huà)網(wǎng),下行通過(guò)電話(huà)主干電纜到電話(huà)交接箱,電話(huà)交接箱通過(guò)電話(huà)膠纜下聯(lián)到室外綜合箱中的室外高頻交接配電箱;室外綜合箱中的BAN設(shè)備S2403F交換機(jī)一方面可通過(guò)綜合光纜100Mbit/s上聯(lián)至ZAN點(diǎn)寬帶接入設(shè)備MA5200的100Mbit/s光口板上,另一方面既可通過(guò)五類(lèi)線(xiàn)10Mbit/s下聯(lián)至小區(qū)網(wǎng)接入HUB,又可通過(guò)五類(lèi)線(xiàn)10Mbit/s下聯(lián)至室外高頻交接配電箱;小區(qū)網(wǎng)接入HUB可用來(lái)連接住宅戶(hù)的NDT、單元或配電房的IP電表、門(mén)禁終端和物業(yè)終端等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;室外高頻交接配電箱將住宅戶(hù)的電話(huà)雙絞線(xiàn)和10Mbit/s寬帶上網(wǎng)五類(lèi)線(xiàn)重新進(jìn)行跳接,利用10Mbit/s寬帶上網(wǎng)五類(lèi)線(xiàn)中的一對(duì)線(xiàn)來(lái)傳電話(huà)語(yǔ)音就可滿(mǎn)足住宅用戶(hù)邊打電話(huà)邊上網(wǎng)的需要;在住宅用戶(hù)端,五類(lèi)線(xiàn)分出的RJ11頭接入電話(huà)機(jī),RJ45頭接入計(jì)算機(jī);在小區(qū)中心機(jī)房,ZAN點(diǎn)寬帶接入設(shè)備MA5200通過(guò)光纜1000Mbit/s上行至南京電信寬帶城域網(wǎng),小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)兩條百兆鏈路綁定上聯(lián)至寬帶接入設(shè)備MA5200的百兆電口板上,采用兩條鏈路的目的在于一方面可將上行帶寬增至200Mbit/s,另一方面可做到冗余備份;小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)電口可接家居智能管理服務(wù)器和管理終端、物業(yè)管理系統(tǒng)服務(wù)器和管理終端、門(mén)禁系統(tǒng)服務(wù)器和管理終端以及電表集抄服務(wù)器和管理終端等,這些服務(wù)器和管理終端可對(duì)各自的信息點(diǎn)采集終端進(jìn)行管理;小區(qū)網(wǎng)站計(jì)算機(jī)通過(guò)BAN點(diǎn)設(shè)備S2403F交換機(jī)的10Mbit/s口接入寬帶網(wǎng),可供用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)。實(shí)際上,圖1中的室外綜合箱的數(shù)目應(yīng)根據(jù)小區(qū)住宅戶(hù)的多少而定,為簡(jiǎn)單起見(jiàn),圖1中僅給出了單個(gè)室外綜合箱、單個(gè)住宅戶(hù)和單個(gè)各種設(shè)備終端。
二、智能小區(qū)系統(tǒng)的組成和功能
智能小區(qū)系統(tǒng)由寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、窄帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、綜合布線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備、各種多媒體應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器和終端組成,通過(guò)這些設(shè)備的相互配合來(lái)完成小區(qū)的智能化管理和應(yīng)用。由于窄帶通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和綜合布線(xiàn)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,下面將主要介紹其他系統(tǒng)的組成和功能。
(1)網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端(NDT)系統(tǒng)
NDT系統(tǒng)是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能住宅控制系統(tǒng),它包括住宅樓宇防盜報(bào)警、災(zāi)難報(bào)警、緊急求助、水電氣暖多表遠(yuǎn)程自動(dòng)抄收、家用電器控制等,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路構(gòu)成整個(gè)住宅小區(qū)的集中管理控制系統(tǒng)。NDT網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端示意圖如圖2所示。
NDT網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端簡(jiǎn)稱(chēng)NDT智能終端,具有多個(gè)數(shù)字、開(kāi)關(guān)、脈沖量I/O端口,可用于住戶(hù)室內(nèi)外的安全防盜報(bào)警系統(tǒng)、煤氣泄漏檢測(cè)、緊急報(bào)警和服務(wù)請(qǐng)求、水電氣表的數(shù)據(jù)記錄等多種用途;鍵盤(pán)可用于查詢(xún)顯示當(dāng)前水、電、氣三表讀數(shù)及費(fèi)用;具有液晶顯示屏,可用于發(fā)布公告信息、提請(qǐng)住戶(hù)注意、及時(shí)通知住戶(hù)交納各種費(fèi)用等。每個(gè)NDT作為數(shù)控終端,置放于住戶(hù)室內(nèi),可通過(guò)寬帶城域網(wǎng)接入層設(shè)備、小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)設(shè)備和家居智能管理系統(tǒng)中的服務(wù)器通信;家居智能管理系統(tǒng)中的服務(wù)器可以實(shí)施對(duì)每個(gè)NDT的監(jiān)控和管理,并保存有住戶(hù)的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)通過(guò)電話(huà)語(yǔ)音卡,可實(shí)現(xiàn)電話(huà)遠(yuǎn)程家電控制、報(bào)警信息查詢(xún)等。
NDT智能終端介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議為IEEE 802.3,網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議為T(mén)CP/IP。水表和煤氣表可以提供脈沖信號(hào),通過(guò)信號(hào)線(xiàn)連接到NDT智能終端的脈沖量輸入口;住宅用戶(hù)電表為IP電表,上聯(lián)到NDT智能終端的下聯(lián)網(wǎng)絡(luò)口;NDT智能終端的上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)口通過(guò)五類(lèi)線(xiàn)連接到16口HUB的某一口上,NDT智能終端和住宅用戶(hù)電表均設(shè)有IP地址。
櫨蠭P地址的單元、弱電井和配電房IP電表,連同接在NDT智能終端上的住宅戶(hù)IP電表均受電表集抄系統(tǒng)中的服務(wù)器控制和管理。通過(guò)電表集抄系統(tǒng)中的管理終端可及時(shí)了解每個(gè)電表的讀數(shù)。
(2)寬帶城域網(wǎng)接入層設(shè)備系統(tǒng)
寬帶城域網(wǎng)接入層設(shè)備由ZAN點(diǎn)寬帶接入設(shè)備MA5200和BAN點(diǎn)設(shè)備S2403F交換機(jī)組成,再加上小區(qū)網(wǎng)接入HUB、小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)交換機(jī)共同構(gòu)成智能小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
MA5200多業(yè)務(wù)寬帶接入設(shè)備是一種以太網(wǎng)接入處理系統(tǒng),是寬帶城域網(wǎng)上分布式BAS(寬帶接入服務(wù)器)。它采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)處理技術(shù)和交換式總線(xiàn)技術(shù),具有強(qiáng)大的硬件轉(zhuǎn)發(fā)能力和靈活的協(xié)議處理能力??梢蕴峁┲悄苄^(qū)的以太網(wǎng)解決方案,為用戶(hù)提供高速上網(wǎng)、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)互連等多種業(yè)務(wù),能對(duì)用戶(hù)進(jìn)行有效管理,并提供多種計(jì)費(fèi)策略和認(rèn)證策略,可以對(duì)用戶(hù)的業(yè)務(wù)流進(jìn)行流量限制,對(duì)用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)目的地址進(jìn)行限制,并對(duì)用戶(hù)進(jìn)行二層的隔離和受控互訪(fǎng),充分保證網(wǎng)絡(luò)的安全。MA5200 支持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的IP地址分配,采用虛模板方式配置接入用戶(hù)的IP地址網(wǎng)段。MA5200在用戶(hù)側(cè)提供百兆以太網(wǎng)接口,通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)為用戶(hù)提供10Mbit/s以太網(wǎng)電接口,支持VLAN用戶(hù)接入方式。
S2403F交換機(jī)是一種高性能、低成本、功能強(qiáng)大的面向工作組的以太網(wǎng)交換機(jī)。它提供24個(gè)10Mbit/s以太網(wǎng)端口,3個(gè)自適應(yīng)快速以太網(wǎng)交換端口,所有端口都支持全雙工的通信方式,支持即插即用,提供VLAN功能。
小區(qū)網(wǎng)接入HUB是S2403F交換機(jī)的端口擴(kuò)展設(shè)備,可提供16個(gè)以太口,以供NDT和其他智能終端使用。小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)交換機(jī)是一種以太網(wǎng)交換機(jī),它提供24個(gè)以太網(wǎng)端口,用來(lái)連接各種服務(wù)器和管理終端。
(3)門(mén)禁系統(tǒng)
門(mén)禁系統(tǒng)主要由門(mén)禁終端、門(mén)禁服務(wù)器和門(mén)禁管理終端組成。用于東、南、西、北四個(gè)小區(qū)進(jìn)出大門(mén)的防范。在小區(qū)大門(mén)上安裝門(mén)禁系統(tǒng),在門(mén)框上邊中央位置安裝一對(duì)門(mén)磁,小區(qū)人員可用鑰匙正常打開(kāi)大門(mén)。當(dāng)系統(tǒng)處于設(shè)防狀態(tài)時(shí),如果發(fā)生撬門(mén),則會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),通過(guò)門(mén)禁終端將信號(hào)傳至小區(qū)物業(yè)管理中心的門(mén)禁系統(tǒng)服務(wù)器上,即顯示出哪一個(gè)門(mén)發(fā)生何種類(lèi)型報(bào)警,值班人員即可調(diào)度保安人員現(xiàn)場(chǎng)處理。而對(duì)于每個(gè)住宅戶(hù)的門(mén)禁系統(tǒng)則是通過(guò)NDT智能終端,由家居智能管理系統(tǒng)進(jìn)行管理控制。
(4)物業(yè)管理系統(tǒng)
物業(yè)管理系統(tǒng)主要由物業(yè)終端、物業(yè)服務(wù)器和物業(yè)管理終端組成。物業(yè)終端主要有IC卡讀卡機(jī)、攝像監(jiān)控機(jī)等。小區(qū)車(chē)輛的出入及收費(fèi)、購(gòu)物消費(fèi)以及其他休閑消費(fèi)均采用物業(yè)管理系統(tǒng)中IC卡管理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行收費(fèi)管理。就小區(qū)車(chē)輛而言,對(duì)長(zhǎng)期用戶(hù)可用月卡,對(duì)來(lái)訪(fǎng)車(chē)輛可用臨時(shí)IC卡,所有IC卡均經(jīng)讀卡機(jī)自動(dòng)收費(fèi)。在小區(qū)出人口設(shè)置攝像監(jiān)控機(jī),對(duì)來(lái)往車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控,并把車(chē)輛的資料(車(chē)牌號(hào)碼、顏色等)傳輸?shù)轿飿I(yè)管理系統(tǒng)中心軟件中。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)庫(kù)時(shí),在IC卡讀卡機(jī)檢測(cè)到有效卡片后,閘門(mén)機(jī)上升開(kāi)啟,車(chē)輛進(jìn)庫(kù),當(dāng)車(chē)輛駛過(guò)感應(yīng)器線(xiàn)圈時(shí),閘門(mén)機(jī)自動(dòng)放下關(guān)閉。當(dāng)有車(chē)輛離開(kāi)時(shí),司機(jī)所持的IC卡必須和電腦資料一致,包括車(chē)輛的資料(車(chē)牌號(hào)碼、顏色等)一致,才能升桿放行。
以上簡(jiǎn)要介紹了智能小區(qū)系統(tǒng)的組成和功能,為保證各個(gè)組成部分能可靠運(yùn)行,下面將討論智能小區(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理。
三、智能小區(qū)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行機(jī)理
智能小區(qū)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置包括VLAN劃分和IP地址分配。配置是否合理直接關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)是否能穩(wěn)定運(yùn)行。
(1)VLAN劃分
VLAN劃分包括用戶(hù)正常上因特網(wǎng)的VLAN劃分、各種智能終端的VLAN劃分以及小區(qū)網(wǎng)站的VLAN劃分,各種服務(wù)器和管理終端均無(wú)VLAN劃分。VLAN的劃分由寬帶接入設(shè)備MA5200和S2403F交換機(jī)完成,小區(qū)網(wǎng)接入HUB下的設(shè)備的VLAN號(hào)由上聯(lián)S2403F交換機(jī)端口的VLAN號(hào)決定。
MA5200每槽位100Mbit/s光口板下可接8臺(tái)S2403F交換機(jī),S2403F交換機(jī)的一部分端口可接因特網(wǎng)用戶(hù),另一部分端口下聯(lián)至HUB可接智能終端。為保證MA5200同一槽位下每臺(tái)S2403F交換機(jī)的每個(gè)接因特網(wǎng)用戶(hù)端口有單獨(dú)的VLAN號(hào),一般約定,接因特網(wǎng)用戶(hù)端口的VLAN號(hào)在1~250之間,下聯(lián)HUB的交換機(jī)端口的VLAN號(hào)在251~500之間。通常,每個(gè)住宅戶(hù)均安裝有NDT智能終端和IP電表,如所有的智能終端均在同一VLAN下,勢(shì)必在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生過(guò)多的廣播包,如給每個(gè)智能終端一個(gè)VLAN號(hào),勢(shì)必造成VLAN號(hào)的浪費(fèi)。系統(tǒng)建議100個(gè)智能終端劃分在同一VLAN下,相應(yīng)地下聯(lián)同一VLAN智能終端的HUB上聯(lián)不同交換機(jī)的不同端口應(yīng)具有相同VLAN號(hào)。需指出的是,如連HUB的S2403F交換機(jī)的端口具有相同VLAN號(hào),則S2403F交換機(jī)應(yīng)上聯(lián)至MA5200同槽位的100Mbit/s光口板端口上。
(2)IP地址分配
IP地址分配包括上因特網(wǎng)用戶(hù)的地址分配、小區(qū)網(wǎng)站的地址分配和各種終端、服務(wù)器、管理終端的地址分配,其中IP地址的配置由MA5200來(lái)完成。由于MA5200支持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的IP地址分配,采用虛模板方式配置接入用戶(hù)的IP地址網(wǎng)段,所以可通過(guò)設(shè)置單獨(dú)的虛模板來(lái)為上因特網(wǎng)的用戶(hù)和小區(qū)網(wǎng)站分配合法IP地址,上因特網(wǎng)的用戶(hù)可通過(guò)動(dòng)態(tài)獲取IP地址、Web頁(yè)面RADIUS認(rèn)證上網(wǎng),小區(qū)網(wǎng)站可通過(guò)靜態(tài)地址、MA5200本地認(rèn)證接入因特網(wǎng)。另外,可通過(guò)設(shè)置單獨(dú)的虛模板來(lái)為同一VLAN下的智能終端分配保留地址,每個(gè)智能終端通過(guò)靜態(tài)地址、MA5200本地認(rèn)證和各自的服務(wù)器進(jìn)行通信。最后,MA5200通過(guò)百兆電口板的兩個(gè)百兆電口和各服務(wù)器、管理終端通信,建議兩個(gè)百兆電口做成TRUNK的形式。通過(guò)在相應(yīng)的接口下配置一段保留IP地址,可滿(mǎn)足各服務(wù)器和管理終端對(duì)IP地址的需要。
通過(guò)上述設(shè)置,上因特網(wǎng)的用戶(hù)能PING通各服務(wù)器,可訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器上的信息,可訪(fǎng)問(wèn)小區(qū)網(wǎng)站。小區(qū)物業(yè)可在網(wǎng)站上發(fā)布信息,供小區(qū)用戶(hù)獲取。家居智能管理服務(wù)器給NDT發(fā)信息時(shí),先給同一VLAN的代理NDT發(fā)信息,然后由代理NDT給同一VLAN下的NDT廣播信息,從而避免了由智能終端服務(wù)器給每個(gè)NDT發(fā)信息,減少流量。NDT能定時(shí)將脈沖信息傳給家居智能管理服務(wù)器。系統(tǒng)內(nèi)其他終端和服務(wù)器將按照同樣的法則進(jìn)行通信。