楼宇对讲的技术发展趋势和应用

一、前言

  楼宇对讲系统最早起源于欧美等发达国家,在欧美国家、香港、台湾等地区已存20多年,自本世纪80年代末期逐步引入大陆,当时国内主要为代理国外的单户型产品,可视对讲产品主要有韩国、台湾品牌,在上海广东有销售。90年代初期起,国外楼宇对讲系统生产制造商陆续到中国开拓市场,但最早的楼宇对讲产品功能单一,主要有单元对讲、可视单户门铃等,在这个时期,国内市场年需求量不足十万户。 在经过了1995-1997年的国内市场第一个发展期后,珠三角地区出现了深圳视得安、广州市安居宝、中山奥敏等数家专业可视对讲厂家,国内其他地方也出现了福建振威、西安交大开元等,这些厂家产品开始规模生产,技术也不断进步,单元楼宇型对讲及可视对讲用户呈现持续增长势头,集中在房地产市场启动较早的广东、上海等经济发达城市,90年代末,楼宇对讲产品进入第二个高速发展期,大型社区联网及综合性智能楼宇对讲设备开始涌现,珠海太川、深圳慧锐通、福建立林、珠海进帧等也相继推出各自的产品。在经历了了代理国外产品、自主研发单户型、模拟非可视系统、模拟可视系统后,逐步形成了以可视联网楼宇对讲安防系统为主流产品楼宇对讲市场。

  二、楼宇对讲的技术发展趋势和应用

  楼宇对讲经过10多年技术积累和发展,目前主流的模拟可视对讲系统技术各一线厂家已经趋于同质化,竞争也越来越激烈,各厂家都逐步着手下一代楼宇对讲系统的技术积累和开发,随着近几年TCP/IP技术和无线数字技术的逐步成熟,许多厂家都将此类先进技术应用到了楼宇对讲产品当中,部分厂家已经形成实际产品并推向市场。根据技术的不断发展和市场发展的需求,以下几种形式的系统将逐步得到发展,成为未来不同时期市场的主流:

  (一)半数字可视对讲系统

  (二)纯数字可视对讲系统

  (三) 无线数字智能家居系统

  (四)基于电信业务平台的智能家居系统

  下面我们就以上四种系统的基本架构和优缺点及技术开发方向进行逐一的分析:

  (一)半数字化可视对讲系统

  半数字系统的开发和逐步走向市场主要由于传统的模拟系统存在着以下几个主要技术瓶颈问题:

  1.音视频长距离传输导致的信号损失和干扰现象比较严重,联网音视频质量难以保证

  2.联网部分音视频通道数有限,大多为一路音视频通道,实际使用占线严重,影响了可视对讲系统的正常使用

  3.由于通信容量有限,系统的扩展不方便,扩展功能成本较高

  4.大规模联网时防雷问题很难解决,遇到雷击损坏严重

  从上面分析可以看出,传统的模拟对讲系统的问题多数集中在联网部分,而在栋内部分,其音视频质量还是得到了大多数用户的认可,各主流厂家在栋内部分都是处理得比较好的,也积累了相当多的经验。半数字系统的设计开发正是基于模拟系统的这些优缺点,有针对性的开发的下一代可视对讲系统。其栋内依然采用技术成熟的模拟技术,而联网部分采用目前日臻成熟的TCP/IP联网技术,半数字系统的主要特点在于以下几个方面:

  1.在小区的楼栋内以及进户线部分都采用传统的模拟总线,由于栋内距离有限,所以这一部分的音频和视频质量都可以得到很好的保证,而且这一部份的技术相对比较成熟,容易形成稳定的系统。

  2.小区联网部分采用TCP/IP数字化传输,这解决了模拟系统传输距离远导致的图像和声音容易受到干扰的问题,同时音视频通道数不再受模拟总线的限制,可以保证小区联网部分不再因容量不足出现占线情况。在采用TCP/IP技术联后,以前模拟系统要花费很大成本代价的信息发布,图像存储,留影留言等功能也能在系统上轻易实现。

  3.性能上集合了模拟系统的低成本优势,同时在联网部分又获得了数字系统的优势,性能上有大的加强,性价比较高。

  4.成本上和模拟系统接近,音视频质量上完全可以和数字系统相比,在一些大规模的社区,成本上会比传统的模拟系统更有优势,而功能上会比模拟系统强很多。

  5.由于采用成熟的TCP/IP交换技术,星形结构和光纤的采用有效避免了雷击的损坏,是联网部分更加稳定可靠,可维护性大大加强。
 6.容易解决大规模小区多级管理中心的设置和管理中心位置选址的问题

  半数字可视对讲系统各部分系统架构图如下:

  1.栋内模拟部分

  



  图1:半数字系统栋内模拟部分架构图

  栋内部分包括了室内机,楼层分配器,门口机,和用于联网的网络连接器,之间用传统的电缆进行链接,由于距离短,信号质量可以得到保证。

  2.TCP/IP数字联网部分

  



  图2:半数字系统小区TCP/IP联网架构图

  联网部分的器材相对简单,只需要一些标准的路由器和超五类线组成局域网即可,管理中心电脑也是和局域网链接,由于采用的是TCP/IP的联网技术,管理中心可以设在小区的任何角落,不会像模拟系统一样,从布线成本考虑一定要放到小区的中心位置。3.大规模多管理中心分机管理系统的实现
  现在小区的规模发展越来越大,有些小区的半径已经达到10公里,由于小区太大,分期开发,往往需要独立设置管理中心,等开发完后再设置总管理中心,实现多管理中心分级管理,模拟系统是很难适应这种需求的。而半数字系统实现起来就相对容易,具体架构图如下,各分管理中心处留一个连接TCP/IP的RJ45接口即可。
  
  图3:半数字系统大规模小区多管理中心架构图
  由于半数字系统联网采用TCP/IP通信,数据容量大为加强,在此基础上实现一些简单的家居智能已经成为可能,主要对室内机进行家电控制部分的修改和开发一些家居智能的周边控制设备,半数字系统的家居智能部分示意图如下:
  
  图4:半数字对讲系统扩展智能家居架构图
  目前楼宇对讲系统的主流厂家多数都已经着手半数字系统的开发,不少厂家已经初步形成了系统性的产品,部分厂家已经推出市场,珠海市太川电子企业有限公司推出的TC-2000就是其中的代表,在全国各地有多个楼盘成功应用,且其成功的实现了一个1000多栋别墅,9个分管理中心和一个总管里中心的超大规模小区的应用,同时其中的TC-2080系列已在云南等地成功实现智能家电控制。
  (二)全数字壁挂可视对讲系统
  全数字对讲系统是在TCP/IP技术大规模应用和普及后催生的新一代对讲系统,目前大家都采用TCP/IP到户的模式,由于采用了TCP/IP到户,且室内机的芯片组都采用ARM或ARM+DSP架构。由于室内机处理能力的增强,可以在室内机除了可视对讲之外还可以增加电子相册,媒体播放,上网等功能,家电控制的扩展也成为此类系统标配的可扩展功能。其主要特点如下:
  1.彻底解决了模拟系统占线的问题,户户对讲不再占线
  2.由于全部采用TCP/IP到户,统一了可视对讲系统的接口问题
  3.可以方便的扩展一些功能,如信息发布,留影留言等
  虽然多数开发此套系统的厂家都习惯宣传成为智能家居系统,但由于采用的是壁挂形式,笔者更习惯于称其为数字可视对讲系统,因为其设计理念还是在可视对讲的范畴,虽然增加了一些智能家居的元素,但其主体还是可视对讲。由于设计理念的原因,此类系统也存在以下问题:
  1.由于采用壁挂形式,除传统可视对讲定义的功能外,虽然增加了家电控制功能和电子相册和娱乐等功能,但这些功能的使用都要跑到门口去操作,大大限制了其使用的方便性,总体上来讲和半数字可视对讲扩展出来的功能能没什么本质的区别,不太符合人性的使用习惯。
  2.功能上较半数字可视对讲没有本质的区别,但其成本却比半数字系统高很多,因此,除了全数字的概念外,和半数字系统来比,性价比不高。
  数字可视对讲的系统架构图如下:
  
  图5:TCP/IP数字可视对讲系统图
  系统主要组成器材为室内机、门口机、管理中心软件和家电控制设备,中间器材采用的是标准的TCP/IP组网设备。器材相对简单,组网成熟性较高。目前市面上见到的大部分数字系统都是壁挂式的数字可视对讲,其迎合了市场对数字化系统的概念需求,但是多数厂家家电控制部分不成熟,且从使用上来讲,其和传统的可视对讲实现的是同类的功能,只是换一种概念做可视对讲,因其性价比不高,作为前期的概念性产品具有一定的市场,但全面推广来讲会有一定的难度,不具备本质的优势。目前开发此套系统的有视得安,安居宝,松本等,大家市场情况反应一般,甚至有出现个别厂家的产品在现场根本调试不通的情况出现,技术上还需要进一步的成熟。
 (三)无线移动智能家居系统

  无线移动智能家居系统设计理念较可视对讲已经有很大的变化,其出设计理念的出发点不再是可视对讲,而是是以智能家居为主线,包括家电智能控制、远程控制、家居安防、远程视频监控、电子相册、家庭娱乐、社区综合服务等人性化的智能服务功能,产品设计和使用以人为本,以让用户享受智能生活为目标,可视对讲只是智能家居系统附带的一个功能。其成功主要取决于成熟的无线网络技术和无线数控技术,其家庭智能终端和各种探头以及家电控制面板的通信全部采用无线技术实现,从本质之上解决了之前楼宇对讲系统遇到的功能瓶颈和使用习惯问题,又赋予了楼宇对讲系统厂家新的使命:构建全新概念的智能家居系统,开启人居生活智能化。

  无线智能家居系统架构图如下:

  



  图6:无线移动智能家居系统结构图

  从图上可以看出,无线智能家居系统在小区内部的组网相当简单,只需要无线家庭智能终端和门口机两种硬件器材,其主要的核型部分集中到了无线智能家庭网上,家居智能成了系统开发的核心,简化的具有基本家庭智能的家庭智能网架构图如下所示:

  



  图7:无线智能家居系统室内子系统架构图

  智能家居子系统主要包括有无线智能安防探头、无线智能空调控制其、无线智能灯控开关、无线智能插座等等智能话的设备,组成一个正真符合人性使用习惯的智能家居网络。无线智能家居系统的设计从人性的角度出发,系统着眼于家庭智能,附带有可视对讲的全部功能,从技术层面上和设计理念上已经和传统的可视对讲拉开了距离,是外来楼宇智能化发展的一个方向。目前,国内的楼宇对讲厂家开发无线智能家居系统的凤毛麟角,珠海市太川电子企业有限公司讲过多年的潜心研究,跳开数字可视对讲,集中精力开发了具有引领行业潮流的TC-V8无线智能家居系统,在业内引起了强烈的反响,目前系统已经在楼盘得到成功应用,客户反应不凡,各主流厂家也逐步向这一方向进行开发。

  (四)基于电信业务平台的智能家居系统

  可视对讲系统虽然经过多年的发展,但其基本上没有形成统一的标准,各个厂家的产品互不兼容,接口和通信协议也各异,因而导致产品质量和功能等也参差不齐,随着3G及电信业务不断深化,利用标准的电信网络可以赋予家庭智能终端更多的智能化和信息化的业务,因此,与电信业务的结合也成了未来楼宇对讲厂家开发智能家居的发展方向,目前有为数不多的厂家也在进行这些方面的技术和市场的探索,使系统真正实现不再需要单独楼宇对讲布线,其借助成熟的3G无线网络或电信网络,即装即用,实现系统的标准化和统一化。基于电信平台的智能家居系统基本架构图如下:
  
  图8:基于电信平台的智能家居系统架构图
  系统以家居智能为核心,进一步淡化可视对讲功能,可视对讲的实现将逐步基于电信的平台,楼宇对讲部分不再单独联网,智能家居系统与电信系统最终殊途同归,合为一体,大家在一个平台上做着各自不同的应用与开发,这样社会自然也将得到更加有效的利用,为社会的发展做出各自的贡献。
  三、小结
  楼宇对讲系统经过多年的发展,形成了一定的规模,各种不同的新技术和新概念也不断的在楼宇对讲系统中得到应用,目前楼宇对讲系统走到了一个平台期,同时也遇到了新的发展机遇,楼宇对讲系统必将朝着家居智能这一方向逐步发展。近几年以可视对讲为主,可以辅以家居智能的半数字可视对讲由于其性价比高,与国内消费水平相当,在未来几年内将代替传统的模拟系统成为楼宇对讲系统的主流;全数字可视对讲系统由于其数字化的概念,将引领对讲行业向数字化全面转变,但其性价比不高,将作为一个过度型产品在高端市场逐步被无线智能家居系统所代替;无线智能家居系统则由于其设计理念是以人为本,符合人性的使用习惯,又附带有可视对讲的全部需求,是未来可视对讲行业正真的发展方向,并将改变人们的生活习惯;基于电信业务的智能家居系统则将是技术发展的必然,楼宇对讲行业需要统一标准,市场需要统一的标准,社会资源也需要合理的整合和利用,因此在经过多年的发展后,楼宇对讲与电信业务必将殊途同归,走到一起,大家优势互补,共同分享技术与科技带给市场的大蛋糕。

更新日期:2010-3-27

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