东海县文体广电和旅游局
摘要:高速发展的信息技术促成了智能化小区的诞生，它主要通过采用物联网技术，将安防、通信、物业管理、智慧家庭等统合在一起，为业主提供更加便利、安全、舒适的居住环境，进一步满足业主的需要。广电网络技术近些年发展迅速，逐渐形成完备的体系，若是在智能化小区中应用广电网络技术，将会较快地提高小区的智能化水平，进一步实现小区的高性能、低成本、智能化的设计目标。
关键词:广电网络技术；智能小区；物联网；
在智能化小区中利用物联网、大数据等技术，提高小区的综合服务水平和自动化水平；将设备智能控制、环境感知、健康感知、安全感知等有效结合，创造健康安全、舒适便捷的生活环境。智能化小区只有融合广电网络技术才能更好地为广大业主服务，在智能化小区中应用广电网络技术，将会极大地推动小区的使用功能和技术性能。同时小区智能化的建设，将会对广电网络技术效能的发挥产生十分重要的意义。
一、基于广电网络进行智能小区建设具有以下优势
1、广泛的受众基础
将遍及千家万户的数字机顶盒打造为连接家庭内外网的智能家庭网关，以电视屏幕作为终端显示设备进行智能小区的建设有着广泛的受众基础及良好的用户体验。
2、极高的安全性
我国广播电视网络经过多年的发展和努力，已经形成了适合中国国情的安全播控体系，充分满足内容可管可控，具有不可替代的安全优势，因此在广播网基础上构建的物联网，在系统安全和信息安全方面可以提供天然的解决方案，对物联网内容的安全管理和通讯可靠性将提供无法替代的保障。
二、关键技术分析
1、感知层
智能家居旨在构建智能、舒适、安全的家居体验。作为物联网智能家居平台的基础模块，感知层为整套系统提供了最低层的数据支持。感知层通过环境感知、位置感知、RFID感知、控制感知和体感感知五大子模块，采用异构的感知设备获取智能家居中的环境信息、用户信息等数据，并将数据上传支持层，以支撑高层的数据分享、管理和控制等功能。由于感知层主要利用原有传感器进行数据采集，因此，对于不同的数据源应采取不同的通信协议从而提高系统的整体性能。
2、接入层和网络层
物联网智能家居平台的接入层负责智能家居中家庭网关与各用户终端（机顶盒、手机、PC等）、智能家居感知设备和智能家居的数据传输。家庭内各组件和终端之间的通信协议根据设备不同而不同，包括ZigBee协议、WiFi协议和红外协议。通过物联网家庭网关完成协议转换，接收所有智能家居设备数据。网络层负责物联网智能家居平台与数据中心、第三方的通信。物联网智能家居平台在家庭以物联网家庭网关为中心，通过已建成的广电双向网络，实现家庭设备与数据中心的互联；用户终端通过家庭网关连入广电双向网络，与数据中心进行数据交互，并经由数据中心发送指令到需要的控制终端，从而间接地实现用户终端与智能家居间的数据交互。
2.1无线自组织传感网
部署在智能家居中的无线传感器节点配备有ZigBee通信模块，可以通过ZigBee协议相互传输数据。这些节点具有自组网的功能，可自动构成无线传感网。当周期性地获取到环境采样数据之后，这些节点经过单跳或多跳，将获取到的数据传输到所部署的Sink节点上。Sink节点通过家庭网关进行数据汇集，利用广电网络的上行线路将数据传输到广电系统的数据中心，进行记录备份。
2.2协议转换
由于设备的异构性，平台系统中使用多种协议进行通信。其中，作为物联网家庭网关的扩展设备，Sink节点通过USB连接到家庭网关；Kinect体感设备通过USB连接到Sink节点；视频感知设备通过WiFi连接到Sink节点；环境感知设备通过ZigBee连接到Sink节点；对家电的控制使用红外进行。针对传输协议的多样性，陕广智能家居系统主要可实现以下协议的转换：第一种是ZigBee与红外线转换。该转换由ZigBee红外转换器实现。转换器接收ZigBee数据，根据数据的编码信息，将信息转换为相应的红外信号，用于控制电视、空调等家用电器。第二种转换为ZigBee-WiFi转换。该转换由Sink节点实现。Sink节点接收移动设备通过WiFi传送控制信号后再将这些信号转换为ZigBee信号发送至受控设备。同时，Sink节点也接收来自感知设备的ZigBee信号，将其中的感知数据上传至广电网络数据中心。
2.3服务质量（QoS）
在陕西广电物联网智能家居平台系统中，数据随着应用的不同有着很大的差别。例如，传感器收集到的数据尺寸往往比较小，且数据产生的频率并不高。而摄像头采集到的视频数据尺寸则比较大，且数据产生的频率非常高。针对不同数据的不同特点，必须采取合适的策略，以保证数据准确无误地传输。视频数据具有体积大、流量高、实时性高的特点。传感器数据则与之相反，具有体积小、流量低、实时性低的特点。为了实现各项数据高效正确的传输，本项目采取以下措施来优化数据的传输方式：在大数据传输时加入间隔，小数据设备监听传输信道，如果信道上无数据传输，则利用此间隔传输；对小数据打包，使它们大小达到一定尺寸后再发送，提高带宽利用率。
3、支持层
3.1数据中心
数据中心是平台系统中最为关键的技术之一，最大的特点是数据成流状形式。流数据是一组顺序、大量、快速、连续到达的数据序列，一般情况下,数据流可被视为一个随时间延续而无限增长的动态数据集合。流数据具有4个特点：数据实时到达；数据到达次序独立，不受应用系统所控制；数据规模宏大且不能预知其最大值；数据一经处理，除非特意保存，否则不能被再次取出处理，或者再次提取数据时将付出昂贵的代价。
3.2数据架构
3.2.1数据库集群
用多台PCServer组成一个存储节点阵列，通过MySQL自身的Replication或者应用自身的处理，可以很好地保证容错（允许部分节点失效），保证应用的健壮性和可靠性。在集群环境中，开启MySQL数据库服务器的master-slave模式，利用数据库服务器在主从服务器间进行同步，应用只把数据写到主服务器，而读数据时则根据负载选择一台从服务器或者主服务器来读取，将数据按不同策略划分到不同的服务器（组）上，以分散数据库压力。
3.2.2服务器集群与负载均衡
服务器群集中每个服务结点运行一个所需服务器程序的独立拷贝，而网络负载均衡则将工作负载在这些主机间进行分配。负载均衡建立在现有网络结构之上，其提供了一种廉价有效的方法扩展服务器带宽和增加吞吐量，以加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。其主要完成以下任务：解决网络拥塞问题，服务就近提供，实现地理位置无关性；为用户提供更好的访问质量；提高服务器响应速度；提高服务器及其他资源的利用效率；避免了网络关键部位出现单点失效。
4、应用层
物联网智能家居平台可为用户带来智能化、人性化、可视化的家居体验，为用户提供便捷舒适的生活。整个平台提供了多样化的用户终端，配合感知层感知获得的数据，用户随时随地可以掌握智能家居内的各项指标数据，并且对智能家居进行管理和控制。该层主要利用支持层数据接口，对接第三方应用从而结合相应传感器，以实现第三方物联网应用的引入。
5、智能感知控制
在平台系统中，该平台通过环境监测、用户位置识别、用户指令识别等方式，获取智能家居中的各项环境指标以及用户的需求情况，通过智能化计算，并且配合用户的预设需求，智能家居就可智能地提供给用户最需要的服务。
结语
对广电而言，家庭物联网是一个不可放弃也不能放弃的领地。广电网络运营商应利用物联网产业与广电网络的结合点，抓住机遇、明确方向、突出重点，以物联网基础传输平台建设和三网融合建设为基础，推进物联网应用的技术发展，全方位拓展广电物联网业务，从而有效带动相关产业的全面发展。
参考文献：
[1]王令群,何世钧,袁小华,张术台.基于J2EE和云计算的智慧社区架构设计[J].实验室研究与探索,2014,01:123-127.
[2]王钰,杨韬.基于广电的物联网智能家居平台设计与应用[J].电视技术,2014,04:20-24.