小區(qū)智能化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

穆泉伶+王洪祥

摘 要：在智能小區(qū)中應(yīng)用ZigBee傳輸技術(shù)構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以小區(qū)實際需求為驅(qū)動，結(jié)合功能集成、子系統(tǒng)集成、技術(shù)集成等構(gòu)建智能小區(qū)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成平臺。平臺采用B/S結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)小區(qū)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測、采集、分析并處理信息數(shù)據(jù)。監(jiān)測結(jié)果顯示，平臺運(yùn)行良好，數(shù)據(jù)真實有效。

關(guān)鍵詞：智能化；集成；無線傳感器

智能小區(qū)是指結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、智能卡等技術(shù)形式，通過智能傳輸網(wǎng)絡(luò)，建立的由小區(qū)物業(yè)管理中心與安防系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)等子系統(tǒng)相結(jié)合的現(xiàn)代住宅小區(qū)集成管理系統(tǒng)。智能小區(qū)著重強(qiáng)調(diào)住宅單元的個體形式，更側(cè)重物業(yè)管理的功能。

1 智能小區(qū)數(shù)據(jù)平臺子系統(tǒng)集成

智能小區(qū)子系統(tǒng)主要有以下幾個：

（1）電子巡更系統(tǒng)

指在小區(qū)相應(yīng)位置設(shè)置巡更節(jié)點，預(yù)先確定巡更路線和巡視時間，保安按照既定路線和時間巡視并進(jìn)行記錄，物業(yè)管理中心可以對保安巡視行為進(jìn)行監(jiān)控并對記錄結(jié)果進(jìn)行檢查。當(dāng)巡更節(jié)點被漏巡或有滯后巡視等異常情況時，物業(yè)中心發(fā)出警告信息進(jìn)行提示，并可以要求在規(guī)定的時間內(nèi)重新提交記錄信息。

（2）周界防范系統(tǒng)

系統(tǒng)由紅外線對射器、接收器、報警設(shè)備及無線傳感器組成。當(dāng)接收器探測到有人非法進(jìn)入小區(qū)（即遮斷紅外線時），系統(tǒng)立即報警，顯示出警區(qū)域；系統(tǒng)可以設(shè)置向110報警中心自動報警。當(dāng)有警事發(fā)生，攝像機(jī)自動啟動錄像模式。周界防范系統(tǒng)無盲區(qū)、無死角，且防拆、防破壞。

（3）一卡通系統(tǒng)

系統(tǒng)由計算機(jī)、讀卡器、轉(zhuǎn)換器、寫卡器等設(shè)備組成。與電子巡更系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車管理等子系統(tǒng)共用同一種智能卡。區(qū)分不同用戶以及不同的使用權(quán)限，對智能卡的應(yīng)用也不盡相同。用戶可用智能卡開啟小區(qū)及自家單元門電子鎖；利用讀卡器讀取智能卡信息可以對物業(yè)管理人員進(jìn)行考勤管理；小區(qū)內(nèi)生活及娛樂設(shè)施，如游泳館、美容美發(fā)室、洗衣店、超市等均可使用智能卡結(jié)算等等。

2 智能小區(qū)集成平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計

智能小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺設(shè)計采用B/S模式，結(jié)構(gòu)架構(gòu)設(shè)計為客戶層、中間層及數(shù)據(jù)庫層三層結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)用戶主要區(qū)分物業(yè)管理員、小區(qū)業(yè)主及系統(tǒng)管理員三種角色。物業(yè)管理員應(yīng)用客戶端通過系統(tǒng)界面對各子系統(tǒng)進(jìn)行操作。業(yè)主通過瀏覽器對系統(tǒng)進(jìn)行訪問，可以進(jìn)行查詢、留言、保修、論壇等相關(guān)操作。系統(tǒng)管理員可以對系統(tǒng)進(jìn)行用戶信息管理、子系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)采集等操作。中間層包括處理業(yè)務(wù)邏輯功能、對子系統(tǒng)事務(wù)及調(diào)度程序進(jìn)行連接數(shù)據(jù)庫。讀寫數(shù)據(jù)庫之后，事務(wù)被關(guān)閉，斷開數(shù)據(jù)庫連接。數(shù)據(jù)庫層設(shè)計為分布式系統(tǒng)，與多個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)相區(qū)分，將不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫分布于不同的服務(wù)器，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸速率。

通過構(gòu)建三層結(jié)構(gòu)的智能小區(qū)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成管理平臺，實現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)存儲管理的相互聯(lián)接和訪問。利用集成系統(tǒng)實現(xiàn)了智能小區(qū)的數(shù)據(jù)管理和功能管理，實現(xiàn)了智能小區(qū)的數(shù)字化、一體化集成管理。

3 智能小區(qū)數(shù)據(jù)集成平臺客戶端軟件設(shè)計

智能小區(qū)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成平臺的構(gòu)建，就是將小區(qū)內(nèi)搭建的一卡通系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等獨立的子系統(tǒng)整合成一個完整系統(tǒng)的過程。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)將設(shè)備、信息、功能進(jìn)行統(tǒng)一整合。綜合應(yīng)用集成技術(shù)，將各個子系統(tǒng)進(jìn)行無縫連接，綜合管理數(shù)據(jù)信息。

3.1 數(shù)據(jù)庫管理設(shè)計

平臺客戶端的軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫采用SQL server進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程中，主要設(shè)計了6個表，分別為站信息采集表、終端節(jié)點信息采集表、檢測節(jié)點信息采集表、節(jié)點關(guān)系信息采集表、用戶信息采集表、溫度采集表。對節(jié)點關(guān)系信息采集表，表格可以清晰的顯示無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)，傳輸數(shù)據(jù)根據(jù)需要經(jīng)過二級或以上級別由路由器發(fā)送到協(xié)調(diào)器。節(jié)點關(guān)系信息采集表主要用于生成節(jié)點樹視圖，生成的節(jié)點樹的終端葉子節(jié)點一一對應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點。視圖實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)視圖和網(wǎng)絡(luò)物理元素的分離。

3.2 數(shù)據(jù)查詢及顯示設(shè)計

用戶在客戶端應(yīng)用瀏覽器訪問數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢及功能應(yīng)用。頁面應(yīng)用下拉菜單和左側(cè)框架嵌套結(jié)構(gòu)形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及使用。

進(jìn)行實時數(shù)據(jù)查詢，選擇節(jié)點樹節(jié)點datacheck，可以多選，平臺進(jìn)入下一級頁面；如果用戶查詢歷史數(shù)據(jù)，選擇節(jié)點樹historycheck，平臺進(jìn)行相關(guān)下級操作。查詢實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)相似，只是對于日期的設(shè)定及處理不同。

結(jié)束語

無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在智能小區(qū)的應(yīng)用還處在起步的階段，技術(shù)和規(guī)范還需進(jìn)一步完善。智能數(shù)據(jù)系統(tǒng)的集成，是在無線傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通訊等技術(shù)建立的集成化、網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程化的數(shù)據(jù)管理模式。集成管理平臺可以有效提高系統(tǒng)的實用性、開放性，增加穩(wěn)定性、安全性，延長系統(tǒng)服役周期，是智能小區(qū)的有效、穩(wěn)定、高效的新型管理模式。

參考文獻(xiàn)

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[3]黎連業(yè).智能小區(qū)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

作者簡介：穆泉伶（1974-），女，吉林省長春市人，副教授。endprint