智能家居布线系统在设计中的应用

智能家居布线系统在设计中的应用一．引言随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展与提高，加快了家庭实现生活现代化，居住环境舒适化及安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，使人们对所居住的环境、信息的获取、娱乐和教育等提出了更高的要求。正是在这种形势下发展出了智能家居这一技术。智能家居除了具有安全、便利、舒适、节能、娱乐性的功能外，还需要拥有一个音频、视频、计算机功能、通信功能、家居自动化/控制/安全技术及将所有不同的设备应用和功能互连于一个单一的布线系统中，使生活更为便利及灵活。我们将这单一的布线系统称为智能家居布线系统或智能住宅布线系统，可以说家居布线系统是在智能住宅发展过程中产生的。美国奥创利公司认识到智能家居会给我们的工作、生活带来巨大变化，从用户的角度出发并依据TIA/EIA570－A家居布线标准率先推出了“智能家居布线——InHouse系统”。奥创利InHouse智能家居布线系统为智能家居设计了一整套完美的布线解决方案，从而实现了使信息高速公路进入家庭的梦想。奥创利公司为了在中国大力发展和推动智能家居布线系统这一新概念和应用，将该公司的InHouse智能家居布线系统产品带给了我们。二．TIA/EIA570－A家居布线标准1991年5月，美国国内标准委员会（ANSI）与TIA/EIATR－41委员会内的TR－41.8分会的TR－41.8.2工作组制订出了第一个ANSI/TIA/EIA570家居布线标准。但随着新技术的不断发展，智能住宅对通信线缆带宽的要求越来越高，ANSI/TIA/EIA570的家居布线标准渐渐不能满足智能住宅家居布线的需求，这样就迫切要求有新的家居布线标准来适应新技术的不断发展。因此在1998年9月，TIA/EIA协会正式修订及更新了家居布线的标准，并将该标准重新定义为ANSITIA/EIA570A家居电讯布线标准（ResidentialTelecommunicationsCablingStandard）。1．制订TIA/EIA570A标准的目的TIA/EIA570A制订出新一代的家居电信布线以满足现在及将来的多种电信服务。标准主要提出了有关布线新的等级，并建立了一个布线介质的基本规范和标准，主要应用支持话音、数据、图像、电视、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安、探测器、报警及对讲等服务。标准主要规划于新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。2．TIA/EIA570A家居布线标准更新的主要内容该标准不涉及商业大楼；基本规范的更新将遵循TIA手册中所更新的内容及标准；在该标准中定义了家居布线的等级；在家居布线中认可的传输介质有光缆、同轴电缆、三类及五类非屏蔽双绞线（UPT）；由信息插座到配线箱DD的线路长度不能超过90m，信道长度不能超过100m；标准中包括了主干布线；标准还包括了固定装置的布线，如对讲机、火灾探测器等；只有适用于ANSI/TIA/EIA－568A接线方法的8位模块或插头才被认可。3．TIA/EIA570A标准适用的范围TIA/EIA570A标准适用于当今的单个和多个用户居民楼的家居布线系统及相关的管道和布线空间。这一标准规范的布线系统可支持不同种类的电信应用于不同的家居环境中，将在居民楼内支持多种电信服务。标准中主要包括室内家居布线及室内主干布线。4．家居布线的等级建立家居布线等级系统，旨在根据不同家居的特点提出不同的布线系统方案，使用户根据自身的需要选择相应的布线基础结构。表1和表2列出了可供选择的家居布线基础结构，主要满足家居自动化要求，为智能化家居提高安全可靠的布线系统。表1各等级支持的典型家庭服务表2各等级认可的家居传输介质家居布线系统的等级选择实际上是家居布线的功能和布线设备类别（3类4对非屏蔽双绞线、5类4对非屏蔽双绞线、75Ω同轴电缆、光缆、信息插座等）的选择。（1）等级一等级一可提供满足通讯服务最低要求的通用布线系统，该等级可提供电话、CATV和数据服务。等级一主要使用双绞线，并采用星形拓扑方法连接。等级一布线的最低要求为：一根4对非屏蔽双绞线（UPT），并须满足或超过ANSI/TIA/EIA－568A规定的3类电缆传输特性要求；一根75欧姆同轴电缆（Coaxial），且必须满足和超过SCTE（通信线缆工程师协会）IPS－SP－001的要求；建议安装5类非屏蔽双绞线（UPT）方便系统向等级二升级。（2）等级二等级二可提供满足基本、高级和多媒体通信服务的通用布线系统。该等级可提供当前和正在发展及今后的通信应用，包括电话、CATV、数据和网络服务。等级二布线的最低要求为：一根或两根4对非屏蔽双绞线（UPT），必须满足或超过ANSI/TIA/EIA－568A规定的5类电缆传输特性要求；一根或两根75欧姆同轴电缆（Coaxial）必须满足和超过SCTEIPS－SP－001的要求；另外可选用的光缆，但光缆必须满足或超过ANSI/ICEAS－87－640的传输特性要求。5．配线箱DD配线箱DD（DistributorDevice，亦称为分布装置）是一个交叉连接的配线设备，它主要用来连接所有的电缆、跳线、信息插座及设备连线等（见图1和2）。配线箱DD内的配线设备主要为用户提供增加、改动或更改服务，并为不同的应用系统提供连接端口。配线箱DD必须安装于每一个家庭内，安装位置的选择应便于安装及维护。从配线箱DD到信息插座的电缆长度不能超过90米，如加上两端跳线及连接线，则长度不能超过100米。配线箱DD内安装有有源设备时，需要由配电箱为配线箱DD提供一个～220V、15A独立回路的电源供电。图1多层智能住宅楼布线系统示意图图2单一典型智能住宅布线系统示意图三．奥创利InHouse智能家居布线系统奥创利InHouse智能家居布线系统由三个部分组成，即一个配线箱DD、线缆和每个房间的信息插座等。奥创利InHouse智能家居布线系统室内家居布线见图3所示。四．奥创利InHouse智能家居布线系统的配线箱DD1．奥创利InHouse智能家居布线系统配线箱DD的主要功能（1）配线箱DD的分配和管理功能配线箱DD是家居布线系统的核心，由它统一分配和管理到家居的各个房间的传输介质，以此为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等，它容纳了InHouseTM的多媒体配线板。针对用户的不同需要，可以选择不同形式的配线箱。（2）配线箱DD可以支持多种连接配线箱DD采用模块化设计，并且适用于各类InHouseTM系列面板方便地进行安装、移动、增加、改变与维护。配线箱DD内可根据用户需要安装有InHouseTM系列主面板、音响面板、视频面板、工作站面板、扩展面板及以太网集线器、等设备，用以支持电话、计算机、以太网集线器、ISDN、ADSL、视频（射频）、音响设备等的连接，配线箱DD符合UL实验室关于弱电配线中心的规定和要求。2．奥创利InHouse智能家居布线系统配线箱DD的组成配线箱DD是由InHouseTM系列面板、InHouseTM系列扩展模块、SoHoTM5口10Base-T集线器、InHouseTM系列安装箱组成。InHouseTM系列面板包括有：InHouseTM系列主面板、InHouseTM系列工作站面板、InHouseTM系列音响面板、InHouseTM系列视频面板等。（1）InHouseTM系列主面板InHouseTM系列主面板是外部设施（如电话线）接入单个住宅和小区主配线系统连接在一起的接入点，通过主面板外部信号传输到单个住宅和小区工作站和其它接口。主面板使得所有主要设备易于接入和区分，还可以在有清晰标识和便于管理的环境下对所有重要服务进行管理，并为今后光纤和能量分配的引入安排了扩展接口。InHouseTM系列主面板有二种型号如表3所示。表3InHouseTM系列主面板一览表2）InHouseTM系列工作站面板InHouseTM系列工作站面板有16个五类的数据和语音接口，采用110系列的端接方式，为计算机和电话网络提供服务。面板包括彩色标识条，便于用户对通讯线路做出识别。InHouseTM系列工作站面板的语音服务见图4所示、数据服务见图5所示。InHouseTM系列工作站面板有二种型号如表4所示。图4InHouseTM系列工作站面板的语音服务示意图图5InHouseTM系列工作站面板的数据服务示意图表4InHouseTM系列工作站面板一览表（3）InHouseTM系列音响面板InHouseTM系列音响面板是对整个房间环绕系统和各类音响系统进行中央管理、为不同房间进行影院效果的音响切换的简单解决方法，没有其它类似的产品可以处理这种串行或并行的连接。每个音响面板可以管理5组音箱。InHouseTM系列音响面板的音响服务见图6所示，音响面板型号如表5所示。（4）InHouseTM系列视频面板InHouseTM系列视频面板可以方便地集成整个家居内的有线电视、卫星电视、保安等系统。视频面板融入PCB技术，这样能使操作更高质量化，使内置的进程控制板可以最大限度地输出高清晰度的视频信号。InHouseTM系列视频面板的视频服务见图7所示，视频面板型号如表6所示。图7InHouseTM系列视频面板的视频服务示意图表6InHouseTM系列视频面板一览表（5）InHouseTM系列扩展模块InHouseTM系列扩展模块有二种类型，一种是语音扩展模块，支持8个语音插口；另一个是数据扩展模块，支持8个五类数据信息出口。InHouseTM系列扩展模块的型号如表7所示。表7InHouseTM系列扩展模块一览表（6）SoHoTM5口10Base-T集线器SoHoTM5以太网集线器为5个端口的10Base－T集线器，它是一种具有电源指示灯、网络碰撞及每个端口活动状态显示功能的高质量微型集线器，它采用7.5V电压400～700mA的直流电源，这种集线器完全符合IEEE802.3的工业标准。它还附带有磁性的空白金背板，以便于在配线箱中的安装。SoHoTM5口10Base-T集线器的型号为OR-60600054。（7）InHouseTM系列安装箱InHouseTM系列安装箱内同时可以安装各种InHouseTM系列面板。InHouseTM系列安装箱的安装方式，可根据需要可明装或安装在墙上或墙内。为了保护线缆安装箱上设计了嵌入式电缆环。箱体中间的安装杆是可拆卸的，是之对设备的安装有更多的选择性。配线板扩展支架安装在中心支杆上，用于小区内视频（射频）和工作站的配线。安装箱的活动门可根据用户的需要设计成左边或右边打开。InHouseTM系列的面板在线缆端接之后，可将线缆隐藏在面板背后，展现在用户目前的只有明确的标识和跳线。InHouseTM系列安装箱具有适合的线缆整理器，可以在安装时提供周到的线缆保护，箱内提供的指示条可以提供各项服务或各个房间的明确标识。箱内还为各种类型的配线架提供了连接端口，同时各种配线架的连接都便于安装和维修。因此InHouseTM系列安装箱在线缆端接过后，展现在用户目前的将是具有明确标识的各类配线架，线缆将隐藏在配线架后面。当用户需要增加或减少信息插座时，只要在面板上增加或移动部分跳线即可完成。InHouseTM系列安装箱大小三种类型，其型号如表8所示。表8InHouseTM系列安装箱一览表五．奥创利InHouse智能家居布线系统的线缆和信息插座1．线缆可采用奥创利或由其认证的符合或超过ANSI/TIA/EIT－568A标准的4对非屏蔽双绞线（UPT）及符合ANSI/TIA/EIT－598标准的光纤。视频电缆采用符合国家标准的75欧姆同轴电缆。2．信息插座奥创利InHouse智能家居布线系统的信息插座是由面板和模块构成。（1）面板奥创利InHouse智能家居布线系统信息插座的面板可使用奥创利系列II86面板、TrackJack86面板、Stylistics面板、Mini-Mod表面安装盒。1）系列II86面板奥创利系列II86面板分单口和双口。适用于多种使用系列II模