随着互联网的普及,很多小区都已实现光纤入户,信息高速公路已铺设到小区并进入家庭,智慧社区建设也正悄然而生。通过数字化技术将管理、服务的提供者与每个住户之间进行有机连接,使彼此之间可以实时地进行各种形式的信息交互。
一、楼宇对讲系统的发展历程与应用现状
从上世纪八十年代末开始,楼宇对讲系统悄然进入中国,伴随着中国房地产的发展而快速成长,目前中国的智能楼宇对讲系统已走在世界的前列。
(一)技术发展历程
从技术发展历程划分,智能楼宇对讲系统可分为四个阶段,即音频楼宇对讲系统——黑白可视楼宇对讲系统——彩色可视楼宇对讲系统——居家安防智能楼宇对讲系统。
1.音频楼宇对讲系统:该系统功能比较简单,一般只有双向对讲、开锁、安防报警(可选)等功能,住户主要是根据访客的声音来判断和决定是否开门;
2.黑白可视楼宇对讲系统:在音频楼宇对讲系统的基础上,访客呼叫机增加黑白摄像机、用户接收机增加黑白显示屏,住户不但能听到访客的声音还能看到访客的图像并决定是否开门;
3.彩色可视楼宇对讲系统:随着技术的进一步发展,在黑白可视楼宇对讲系统的基础上,将摄像机和显示屏由黑白变为彩色,住户不仅能听到访客的声音还能看到更逼真更清晰的访客图像,进一步提高用户使用舒适度;
4.居家安防智能楼宇对讲系统:该系统功能复杂,可以实时地进行各种形式的信息交互,如安防报警控制与管理、双向可视对讲、流媒体传输与控制、门禁控制、智能家居控制与管理等,大大提高居家生活水平。
(二)应用类型和组网方式
智能楼宇对讲系统可分为模拟(或模数混合)楼宇对讲系统和全IP楼宇对讲系统。
1. 模拟(或模数混合)楼宇对讲系统
模拟(或模数混合)楼宇对讲系统可分为单地址系统、多地址系统、组合系统。
单地址系统:单地址系统由访客呼叫机、用户接收机、电源及可能需要的辅助设备组成,如图1所示。图中的访客呼叫机和用户接收机均可以是一台或多台,所有用户接收机共享同一个地址。
图1 单地址系统组成示意图
多地址系统:多地址系统由访客呼叫机、用户接收机、电源及可能需要的辅助设备组成,如图2所示。图中的访客呼叫机可以是一台或多台,每一个地址可以有一台或多台用户接收机共享。
图2 多地址系统组成示意图
组合系统:由单地址系统和/或多地址系统与管理机组成,必要时增加相应的辅助装置,如图3所示。
注:m为单地址系统个数,n为多地址系统个数,k为管理机台数。m、n不能同时为0。
图3 组合系统组成示意图
2.全IP楼宇对讲系统
全IP楼宇对讲系统又有简单IP楼宇对讲系统和居家安防智能楼宇对讲系统两种形式。简单IP楼宇对讲系统由访客呼叫机、用户智能终端、电源及数字传输网络、管理机(可选配)组成,如图4所示。
图4 简单IP楼宇对讲系统组成示意图
在简单IP楼宇对讲系统的基础上,不断丰富用户智能终端的内涵,以物联网和云技术作为支撑,充分拓展智能手机的应用,形成如图5所示的居家安防智能楼宇对讲系统。
图5 居家安防智能楼宇对讲系统组成示意图
全IP楼宇对讲系统生产厂家不仅在产品外观、功能、价格展开角逐,而且在施工、布线、兼容性等方面展开激烈的竞争。目前,各系统的物理接口已兼容,但传输协议标准等方面待进一步完善。
二、智能楼宇对讲系统的发展趋势
随着物联网和云服务的发展,智能楼宇对讲系统也得到蓬勃发展,它将依托数字化社区的建设,给人们带来更加智能化、人性化的服务,推动智慧社区的建设。智能楼宇对讲系统是智慧社区建设中最核心的子系统,其中用户智能终端、智能家居控制(如执行器、控制器、传感器等)、无线扩展智能终端以及应用软件是发展方向,需在下列各方面展开重点研发和攻关。
(一)系统集成化
智慧社区建设的目标和要求是多系统集成,它将信息和资源充分共享,从而提高系统的服务能力。智慧社区将涵盖可视对讲、安防报警、智能家居、健康监测、老人看护、环境监测、社区服务等多个领域,以物联网和云服务作为支撑载体,实现各领域之间的信息交互与控制,打造全方位、立体化、人性化的综合服务平台,如图6所示。
图6 智慧社区平台示意图
(二)设备智能化
智慧社区的各子系统不仅能独立工作,而且能协同控制,实现各种人、物、事之间信息的综合处理,提供更多的智能化、主动化和个性化服务。未来的智能化控制将涉及多学科领域,通过交叉学科对各种感知信息进行采集、分析、计算,实现设备协同控制,如图7所示。例如,智能家居控制系统将对甲醛、二氧化碳、温度、湿度、PM2.5等各项空气指标进行监测,根据这些指标以及个人习惯对空调和空气净化器进行控制;又如,健康监测系统将对脉搏、血压等各项生命体征进行实时监测,借助云服务平台进行医学综合诊断,及时将健康指数反馈给社区卫生服务站和相关家属。
图7 设备智能化控制示意图
(三)设计生态化
近几年随着新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、新材料学等新技术的飞速发展,生态化理念与技术正渗透到建筑智能化领域中,以实现人类居住环境的舒适和可持续发展。整个智慧社区综合平台将本着低功耗、低辐射进行建设,同时对各种前端执行机构以低碳模式进行智能化控制,构建生态化的人居环境。
(四)云平台服务化
如何建设下一代基于物联网的智慧社区综合服务平台,提供能被业界和消费者共同接受的增值服务,是产业发展的重要课题。将云计算与物联网技术结合,使用户可以使用普通PC、智能手机或iPad等多种终端登录设备云平台,购买、定制、使用设备云提供的各种物联网应用服务,探索基于云服务的新型智能家居业务模式。移动智能终端将充分融入智慧社区服务中,利用无线网络实现与智慧社区服务平台的无缝连接,构建良好的人机交互平台,如图8所示。
图8 云平台服务示意图
系统通过移动智能终端完成人体体征(人脸特征和指纹特征等)的识别与分析,并将特征信息传送至云服务平台上,供系统内相关终端共享;利用移动智能终端较为友好的编辑界面进行参数和文件编辑,并传送至相关用户智能终端和云平台上,完成相关的参数设置和文件传输;移动智能终端接入智慧社区系统中,将其作为终端平台实现可视对讲以及远程控制等各项功能;利用移动终端自带的NFC(Near Field Communication)功能并结合人体体征完成相关身份验证,提高智慧社区的安保水平。
(五)信息安全性
信息交互的安全性无疑是用户优先考虑的问题,如何确保自己家里的隐私信息不被外界窃取,如何保证安全防范设备的正常使用等问题是智能楼宇对讲系统的关键技术要求(如信息不可抵赖、信息加密、信息完整性保护等)。
居家安防智能楼宇对讲系统是信息化技术发展的必然产物,数字化技术的发展改变了传统对讲技术的发展瓶颈。楼宇对讲技术与智能家居的结合提高了双方的增值空间。随着智能家居配套技术的不断成熟和产品化、数字化对讲必然在功能上实现更多的整合,以实现更多的功能。
(供稿:汤光耀 厦门立林科技有限公司)