重慶28闕別墅位于青龍山脈原生森林畔，是一個(gè)純獨(dú)棟的現(xiàn)代中式庭院別墅項(xiàng)目。投資方要求采用目前最先進(jìn)的智能家居系統(tǒng)，除了能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的對(duì)講、安防等功能外，系統(tǒng)盡量能體現(xiàn)以人為本的特點(diǎn):能實(shí)現(xiàn)燈光照明、窗簾開(kāi)啟、家用電器的智能化控制以及遠(yuǎn)程控制等功能；體現(xiàn)先進(jìn)服務(wù)手段的信息化交流終端服務(wù)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)模塊化，便于維護(hù)；著眼于未來(lái)，系統(tǒng)還應(yīng)具備無(wú)限升級(jí)的可編程功能，使該套系統(tǒng)永遠(yuǎn)領(lǐng)先一步，永不落后。

    投資方對(duì)上述功能的要求不僅僅是簡(jiǎn)單的功能性實(shí)現(xiàn)，更對(duì)每項(xiàng)功能提出了具體詳細(xì)的技術(shù)要求，以下幾點(diǎn)是本項(xiàng)目的重點(diǎn)及難點(diǎn)：

1.小區(qū)為全數(shù)字化社區(qū)，所有弱電系統(tǒng)均架設(shè)在小區(qū)自建的局域網(wǎng)絡(luò)上，每個(gè)子系統(tǒng)間不能互相影響；智能家居系統(tǒng)之間的各子系統(tǒng)（對(duì)講，報(bào)警等）間不能互相影響
2.報(bào)警系統(tǒng)須有最高優(yōu)先級(jí)，上傳響應(yīng)時(shí)間1S以內(nèi)，不能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)堵塞發(fā)生漏報(bào)，延報(bào)的情況
3.智能家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制應(yīng)建立在小區(qū)的公網(wǎng)上，如何避免家庭用戶的寬帶上網(wǎng)和系統(tǒng)之間的相互影響

    我們仔細(xì)分析了項(xiàng)目需求，結(jié)合MOX-LT智能家居系統(tǒng)給出了完整的解決方案。

1設(shè)計(jì)依據(jù)
1)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50314-2006）
2)《入侵報(bào)警系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50394-2007）
3)《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50311-2007）
4)《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50348-2004）
5)《通信光纜系列》（GB/T 13993-200X）
6)《樓宇對(duì)講電控防盜門(mén)通用技術(shù)條件》（GA/T-72-2005）
7)《防盜報(bào)警控制器通用技術(shù)條件》（GB12663-2001）
8)《電氣裝置安裝工程 電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50168-2006）
9)《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》（GB/T 50312-2000）
10)《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)》（GB/T17626）
11)《全國(guó)住宅小區(qū)智能化技術(shù)示范建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》

2系統(tǒng)架構(gòu)
2.1標(biāo)準(zhǔn)型配置
    LT智能家居系統(tǒng)模塊化的設(shè)計(jì)使之適合于各種場(chǎng)合，無(wú)論是酒店、公寓、花園洋房或是私人別墅，LT系統(tǒng)均表現(xiàn)出功能豐富和靈活多變的特性。

    系統(tǒng)以中央控制器為核心，將家居控制子系統(tǒng)、報(bào)警子系統(tǒng)、電話遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)、對(duì)講子系統(tǒng)有機(jī)的整合在一個(gè)平臺(tái)上。

    通過(guò)CAN總線、圖形終端、通訊面板和各類控制面板，可形成一個(gè)簡(jiǎn)單的家居控制子系統(tǒng)，調(diào)光、窗簾、開(kāi)關(guān)面板既可以本地控制，也可以通過(guò)通訊面板實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)和簡(jiǎn)單的場(chǎng)景控制。通過(guò)紅外控制面板，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電視、空調(diào)等具有單向紅外接口的設(shè)備的控制。通過(guò)中央控制器和以太網(wǎng)/CAN網(wǎng)關(guān)模塊，可以在圖形終端上實(shí)現(xiàn)圖形化操作和較復(fù)雜的場(chǎng)景控制。

    通過(guò)中央控制器內(nèi)置防區(qū)接口可滿足基本的報(bào)警信號(hào)接入需求，用來(lái)監(jiān)測(cè)非法入侵、煤氣泄漏和緊急報(bào)警等報(bào)警信息。通過(guò)接入外置的以太網(wǎng)數(shù)字量輸入輸出模塊可擴(kuò)展更多的防區(qū)通道，實(shí)現(xiàn)更大范圍的安防監(jiān)控。中央控制器內(nèi)置的電話報(bào)警模塊可以用來(lái)支持電話報(bào)警功能。

    中央控制器同時(shí)集成了電話遠(yuǎn)程控制模塊，可以通過(guò)手機(jī)或固定電話實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。[nextpage]

    圖形終端具有多重功能，當(dāng)有客人來(lái)訪時(shí)，它還可以作為可視對(duì)講室內(nèi)機(jī)與來(lái)訪者進(jìn)行視頻通話，并且能監(jiān)視門(mén)口機(jī)和控制電子門(mén)鎖。

    LT系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)給您的家居控制預(yù)留了可擴(kuò)展的空間。在任何時(shí)候均可輕易擴(kuò)容或升級(jí)為增強(qiáng)型自動(dòng)控制系統(tǒng)。

 
            標(biāo)準(zhǔn)型配置系統(tǒng)示意圖

2.2增強(qiáng)型配置
    LT增強(qiáng)型配置不僅可輕松滿足各種高端住宅樓和大型別墅的復(fù)雜家居控制要求，而且還適用于工廠、酒店、商業(yè)寫(xiě)字樓、醫(yī)院和商店等場(chǎng)所。針對(duì)不同場(chǎng)合，不同用戶的特殊需求，我們都能提供量身定做的設(shè)計(jì)方案。

    本配置將不同的控制設(shè)備通過(guò)總線或以太網(wǎng)連接在一起，如圖形終端、門(mén)口機(jī)、輸入輸出信息采集模塊、各種LT控制面板、第三方設(shè)備控制器、緊急按鈕、紅外探測(cè)器、傳感器、電動(dòng)閥、繼電器和報(bào)警器等。

    根據(jù)不同的控制需求，本配置可集成空調(diào)控制、地暖控制、水溫控制、花園灌溉、游泳池監(jiān)控、家庭影院、電梯控制、安防報(bào)警和公共區(qū)域燈光管理等功能。并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各種靈活而便捷的場(chǎng)景控制功能。

    本配置借助MOX IoNix控制器，還具有系統(tǒng)處理速度快，接口豐富，I/O擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

            增強(qiáng)型配置系統(tǒng)示意圖

[nextpage]3系統(tǒng)功能特點(diǎn)
3.1系統(tǒng)特點(diǎn)
    LT系統(tǒng)讓復(fù)雜的控制技術(shù)變得簡(jiǎn)單而容易操作，讓您擁有更多的時(shí)間盡情享受舒適、便捷的家居生活，不用再為研究復(fù)雜的電器說(shuō)明書(shū)和繁雜的按鈕而頭疼。

    通常的家居控制產(chǎn)品只能夠單獨(dú)控制家中的部分電器，比如獨(dú)立的燈光控制、單一的空調(diào)控制或安防控制，使家中的遙控器越來(lái)越多；或者只是簡(jiǎn)單地把這些獨(dú)立的控制系統(tǒng)捆綁在一起，使家居控制變得越來(lái)越繁瑣和復(fù)雜。LT系統(tǒng)解決了不同操作系統(tǒng)之間互相通訊的障礙，將多個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)智能地結(jié)合在一起，協(xié)調(diào)工作。只要輕輕點(diǎn)擊LT圖形終端的操作界面，您就可以輕松地控制家中的各種電器設(shè)備。

    LT系統(tǒng)集成了多種MOX產(chǎn)品。LT圖形終端即可作為可視對(duì)講系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)，又可作為智能家居系統(tǒng)的中央控制器和觸摸屏操作終端，將IRIS系統(tǒng)和LT系統(tǒng)緊密地結(jié)合在一起。

    LT系統(tǒng)特有的模塊化設(shè)計(jì)，不僅可以讓您從豐富全面的預(yù)配置方案中進(jìn)行選擇，還可根據(jù)用戶的需求，靈活地定制個(gè)性化的應(yīng)用方案和預(yù)留可擴(kuò)展的空間。

3.2項(xiàng)目重、難點(diǎn)解決方案
    通過(guò)以上介紹不難看出MOX LT系統(tǒng)完全能滿足投資方對(duì)該項(xiàng)目的功能需求，那么對(duì)于本文開(kāi)頭提到的幾個(gè)難點(diǎn)，我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)解決呢？

    小區(qū)弱電系統(tǒng)雖然集成了多種以太網(wǎng)子系統(tǒng)，但從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)講，這些以太網(wǎng)弱電子系統(tǒng)本質(zhì)上都是局域網(wǎng)（LAN），而以太網(wǎng)技術(shù)本身又具有高速率和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，這樣就使各個(gè)子系統(tǒng)共享同一物理網(wǎng)絡(luò)成為可能。但要想實(shí)現(xiàn)多個(gè)子系統(tǒng)共享同一物理的局域網(wǎng)，有兩個(gè)問(wèn)題必須解決：一是物理網(wǎng)絡(luò)總的帶寬是否可滿足多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)工作的要求，二是在共用同一物理網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如何確保各以太網(wǎng)子系統(tǒng)之間互不影響的運(yùn)行，從而保證各子系統(tǒng)尤其是報(bào)警系統(tǒng)的安全。

    關(guān)于前一問(wèn)題，筆者已在另外的文章中以MOX公司的數(shù)字可視對(duì)講系統(tǒng)為例討論過(guò)，在數(shù)字可視對(duì)講及監(jiān)控系統(tǒng)在采用MPEG4或H.264等壓縮算法的前提下，帶寬占用應(yīng)不是問(wèn)題。而關(guān)于后一個(gè)問(wèn)題，對(duì)于報(bào)警系統(tǒng)這樣的高安全等級(jí)的系統(tǒng)就顯得尤為關(guān)鍵。為保證報(bào)警系統(tǒng)的安全，傳統(tǒng)的報(bào)警系統(tǒng)一般都是單獨(dú)布線的，但當(dāng)小區(qū)中其他系統(tǒng)均為以太網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，再單獨(dú)為報(bào)警系統(tǒng)布一套聯(lián)網(wǎng)總線就顯得不夠經(jīng)濟(jì)。而隨著小區(qū)智能化要求的升級(jí)，報(bào)警系統(tǒng)也提出了越來(lái)越多的功能要求，比如視頻聯(lián)動(dòng)、報(bào)警時(shí)抓拍畫(huà)面等，這樣的功能在基于以太網(wǎng)傳輸?shù)臈l件下才有可能實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于基于同一物理網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)，與傳統(tǒng)弱電系統(tǒng)對(duì)各系統(tǒng)單獨(dú)布線的思路一樣，我們可以采用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)將各子系統(tǒng)進(jìn)行隔離，就是應(yīng)用網(wǎng)管交換機(jī)劃分VLAN。使用VLAN技術(shù)不僅可以限定不同子系統(tǒng)使用的帶寬，而且可以隔離各個(gè)子系統(tǒng)之間通訊，就像物理上隔離一樣，可以從根本上保證像報(bào)警系統(tǒng)這樣的子系統(tǒng)的安全要求。

    下面我們就討論如何用網(wǎng)管型交換機(jī)來(lái)劃分VLAN。

    我們以智能家居系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、小區(qū)寬帶上網(wǎng)系統(tǒng)為例。由于這四個(gè)子系統(tǒng)本質(zhì)上都是局域網(wǎng)，它們的物理結(jié)構(gòu)是相同的，布線上也是按照小區(qū)局域網(wǎng)的要求進(jìn)行，一般采用的結(jié)構(gòu)如下：主干線采用光纖，局部（一般是每棟公寓內(nèi)部）采用五類線。如不采用VLAN技術(shù)，為了保證各個(gè)子系統(tǒng)之間互不影響，按傳統(tǒng)的實(shí)施方案需按四個(gè)獨(dú)立局域網(wǎng)(LAN)布線，小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示：[nextpage]

                      圖1 未劃分VLAN的小區(qū)以太網(wǎng)系統(tǒng)

    由上圖可見(jiàn)，由于四個(gè)系統(tǒng)分別為獨(dú)立的局域網(wǎng)，因此需單獨(dú)布四條主干光纖，從物理成本上來(lái)說(shuō)，比單個(gè)系統(tǒng)大大增加了聯(lián)網(wǎng)用的光纖及光纖收發(fā)器等聯(lián)網(wǎng)耗材；而增加的設(shè)備也導(dǎo)致系統(tǒng)維護(hù)工作量的加大。

    如采用VLAN技術(shù)，因四種系統(tǒng)的終端在小區(qū)中的分布范圍基本相同，只需使用一條主干光纖，通過(guò)在各系統(tǒng)物理設(shè)備集中處比如單元門(mén)口處，放置網(wǎng)管型交換機(jī)，各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)備都可以就近接到網(wǎng)管型交換機(jī)上，則可以大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。使用VLAN劃分后系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示：

                    圖2 使用網(wǎng)管型交換機(jī)劃分VLAN后的小區(qū)以太網(wǎng)系統(tǒng)

[nextpage]    在上圖所示的系統(tǒng)中，單元門(mén)口處采用帶光口的網(wǎng)管型交換機(jī)，該交換機(jī)有15個(gè)RJ45網(wǎng)口和一光纖接口，RJ-45接口用于與數(shù)字對(duì)講系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)、門(mén)口機(jī)、上網(wǎng)的PC及以太網(wǎng)報(bào)警控制器等終端相連；而光纖接口則可直接與主干光纖網(wǎng)相連，無(wú)需使用外加的光纖收發(fā)器。物業(yè)管理中心處使用網(wǎng)管型光口交換機(jī)，小區(qū)內(nèi)的光纖可匯集到該交換機(jī)上，同時(shí)物業(yè)管理中心的數(shù)字可視對(duì)講系統(tǒng)管理機(jī)和以太網(wǎng)報(bào)警系統(tǒng)的管理機(jī)可分別與其相連。

    在上述硬件連接的基礎(chǔ)上，可以通過(guò)網(wǎng)管型交換機(jī)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件對(duì)各個(gè)網(wǎng)管型交換機(jī)進(jìn)行配置，將局域網(wǎng)劃分為4個(gè)VLAN，每個(gè)VLAN按系統(tǒng)的要求分配帶寬，比如在對(duì)單元門(mén)口處的網(wǎng)管型交換機(jī)進(jìn)行配置時(shí)，根據(jù)數(shù)字可視對(duì)講系統(tǒng)一般使用情況，將數(shù)字可視對(duì)講系統(tǒng)在該交換機(jī)處的的VLAN1的帶寬限制為10Mbps；而根據(jù)該單元的上網(wǎng)用戶的要求帶寬，可設(shè)置其所在的VLAN2的帶寬限制，假設(shè)該單元共20戶，每戶要求1M的上網(wǎng)帶寬，可設(shè)置VLAN2在該交換機(jī)處的帶寬限制為25Mbps；而報(bào)警系統(tǒng)的帶寬要求則可根據(jù)報(bào)警數(shù)據(jù)的最大通訊量來(lái)計(jì)算，一般情況下1Mbps的帶寬應(yīng)足夠，可設(shè)置VLAN3的帶寬限制為5Mbps，設(shè)置VLAN4的帶寬限制為10Mbps。由上述例子可見(jiàn)，4個(gè)VLAN占用的總帶寬實(shí)際上小于10 + 25 + 5＋10= 50Mbps，遠(yuǎn)小于交換機(jī)的100Mbps帶寬，可見(jiàn)上述方案從帶寬方面來(lái)講是完全可行的。而通過(guò)網(wǎng)管交換機(jī)的管理功能，還可以進(jìn)行廣播風(fēng)暴控制等管理。因此通過(guò)劃分VLAN的方式，各個(gè)子系統(tǒng)仍相當(dāng)與獨(dú)立的局域網(wǎng)一樣運(yùn)行，互不影響，可從根本上保證報(bào)警系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

    通過(guò)以上分析可見(jiàn)，在共享同一物理局域網(wǎng)時(shí)，應(yīng)用VLAN技術(shù)從理論上應(yīng)可以保證報(bào)警系統(tǒng)不受其他弱電子系統(tǒng)干擾。而在劃分VLAN時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵的因素就是網(wǎng)管型交換機(jī)，雖然目前網(wǎng)管型交換機(jī)在以太網(wǎng)組網(wǎng)中普遍應(yīng)用，但由于有較高的可靠性和安全性的要求，而小區(qū)的應(yīng)用環(huán)境與一般網(wǎng)管交換機(jī)的應(yīng)用環(huán)境還是有很大差異，因此應(yīng)選擇什么樣的網(wǎng)管型交換機(jī)用于小區(qū)的弱電系統(tǒng)必須要首先考慮，其實(shí)MOX公司在早期推出針對(duì)小區(qū)應(yīng)用的具有工業(yè)級(jí)交換機(jī)性能的非網(wǎng)管型交換機(jī)基礎(chǔ)上，近期又推出了針對(duì)小區(qū)應(yīng)用的帶光口的網(wǎng)管型系列交換機(jī)。該系列網(wǎng)管型交換機(jī)不僅支持VLAN劃分，抑制廣播風(fēng)暴的網(wǎng)管型交換機(jī)的基本特點(diǎn)，而且針對(duì)小區(qū)的應(yīng)用環(huán)境，采用直流寬電源輸入，高強(qiáng)度金屬外殼，內(nèi)置光纖接口，而價(jià)格居于商用和工控交換機(jī)之間，具有較高的性價(jià)比。使用這樣針對(duì)與小區(qū)應(yīng)用環(huán)境的網(wǎng)管型交換機(jī)，完全可滿足報(bào)警系統(tǒng)與其他弱電子系統(tǒng)共享同一物理網(wǎng)絡(luò)和保證安全性的要求。

4項(xiàng)目建設(shè)評(píng)估
    綜合以上分析，采用MOX-LT智能家居系統(tǒng)并利用網(wǎng)管型交換機(jī)劃分VLAN，使包括智能家居系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)在內(nèi)的基于以太網(wǎng)的小區(qū)各弱電系統(tǒng)共享同一物理網(wǎng)絡(luò)，不僅從功能上滿足了投資方的要求，同時(shí)可以減少小區(qū)主干網(wǎng)的布線，從而降低了弱電系統(tǒng)的綜合布線成本；而且能夠保證各系統(tǒng)互不影響的獨(dú)立運(yùn)行，從而在最大程度節(jié)約物理布線成本的前提下，保證了寬帶系統(tǒng)的正常使用，提高了基于以太網(wǎng)的小區(qū)報(bào)警系統(tǒng)的安全性，智能家居系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。（本文由MOX中國(guó)樓宇自控有限公司提供）