本文以智能樓宇項目中IP可視對講系統(tǒng)開發(fā)為背景，結(jié)合SIP聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，提出了基于分布式網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的全數(shù)字設(shè)計方案，該方案設(shè)計的可視對講系統(tǒng)具備跨平臺、多終端設(shè)備接入的能力。而根據(jù)本文實施的樓宇對講項目驗證了方案的有效性。

　　IP樓宇對講漸成智能小區(qū)標配

　　隨著人們物質(zhì)生活水平大幅提高，人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高，尤其體現(xiàn)在對居住小區(qū)環(huán)境的要求。從以前封閉式高墻大院，以人防為主的小區(qū)環(huán)境，發(fā)展到現(xiàn)在借助周界報警、小區(qū)監(jiān)控、小區(qū)一卡通及樓宇對講等智能化系統(tǒng)以技防為主，人防為輔的開放式小區(qū)環(huán)境，為住戶提供一個輕松、自然的生活空間，從而大大提高了人們的生活質(zhì)量。

　　建立“安全、便捷、健康”的智能化小區(qū)，一套行之有效的樓宇可視對講系統(tǒng)更是十分必要。此外可視對講系統(tǒng)在提高小區(qū)物業(yè)管理水平和維護社會安定起到重大的作用，并可以增強小區(qū)房產(chǎn)在同行業(yè)中的競爭優(yōu)勢。樓宇對講系統(tǒng)經(jīng)歷十多年的發(fā)展，系統(tǒng)由最初的非可視、可視模擬對講，逐步發(fā)展到現(xiàn)在的IP純數(shù)字式聯(lián)網(wǎng)彩色可視對講。仿真對講系統(tǒng)存在布線復(fù)雜、施工成本高、信號易衰減、抗干擾能力差的缺點，而且系統(tǒng)運行時通話易占線、容量規(guī)模有限、交互通訊接口封閉、資源不共享。

　　結(jié)合SIP聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的IP可視對講實現(xiàn)

　　本文以智能樓宇項目中IP可視對講系統(tǒng)開發(fā)為背景， 在探討可視對講系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上， 通過結(jié)合SIP聯(lián)網(wǎng)協(xié)議， 利用分布式網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一個易于管理、易于擴展、可重用、可伸縮、健壯的全數(shù)字IP可視對講系統(tǒng)。與其它的系統(tǒng)比較， 此系統(tǒng)不僅針對小區(qū)的出入口、單元門口及單元梯口進行防護，采用TCP/IP聯(lián)網(wǎng)方式，基于可視對講系統(tǒng)，實現(xiàn)住戶與住戶，住戶與管理中心、小區(qū)入口的多方通話，而且增加了小區(qū)信息發(fā)布，家庭安防及智能家居等功能。通過初步應(yīng)用已經(jīng)顯示出了很好的效果。

　　系統(tǒng)設(shè)計

　　系統(tǒng)采用TCP/IP傳輸協(xié)議組網(wǎng)，所有音視頻、控制等信號編碼成數(shù)字信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。相對于傳統(tǒng)的模擬總線傳輸，全數(shù)字TCP/IP傳輸抗干擾、傳輸能力強、傳輸距離遠、性能穩(wěn)定。

　　系統(tǒng)室外部分由于傳輸距離遠、數(shù)據(jù)流量大可以采用光纖傳輸，樓內(nèi)部分相對數(shù)據(jù)量較少、距離較短，用普通網(wǎng)線即可完成信號的傳輸。和普通仿真對講系統(tǒng)相比，聯(lián)網(wǎng)中間設(shè)備大大減少，系統(tǒng)開通調(diào)試簡單。

　　1.數(shù)字室內(nèi)分機

　　小區(qū)每個住戶家中配置數(shù)字可視室內(nèi)分機。當有訪客呼叫時，住戶可以通過室內(nèi)分機的顯示屏對來訪者進行觀察，并決定是否與其對話。在身份確認后，住戶通過室內(nèi)分機上的開鎖鍵控制單元門的開啟。

　　數(shù)字室內(nèi)機上配有開鎖、呼叫、監(jiān)視等按鍵和觸摸屏。通過相應(yīng)按鍵，住戶可實現(xiàn)呼叫管理中心、戶戶通話、監(jiān)視單元門口等功能。住戶可以根據(jù)自己的喜好選用不同機型。

　　2.單元門口主機

　　在每個單元門口配置一臺彩色可視的門口主機，用于完成訪客與住戶或管理中心的音視頻通信及開鎖。

　　來訪者通過門口主機呼叫相應(yīng)住戶，在得到住戶的確認后，訪客方能進入樓內(nèi)。業(yè)主進入單元樓內(nèi)可通過刷卡或密碼的方式開啟單元門。

　　3.小區(qū)圍墻主機

　　在每個單元門口配置一臺彩色可視的門口主機，用于完成訪客與住戶或管理中心的音視頻通信及開鎖。

　　來訪者通過門口主機呼叫相應(yīng)住戶，在得到住戶的確認后，訪客方能進入樓內(nèi)。業(yè)主進入單元樓內(nèi)可通過刷卡或密碼的方式開啟單元門。

　　4.中心調(diào)度服務(wù)器

　　在小區(qū)管理中心設(shè)置管理服務(wù)器，運行可視對講系統(tǒng)中心調(diào)度管理軟件。

　　中心調(diào)度管理軟件集成可視對講、視頻監(jiān)控、圖像存儲、電子公告、信息發(fā)布、門禁控制、數(shù)據(jù)備份和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密等功能。支持SNMP網(wǎng)管協(xié)議，能夠?qū)υ诰€設(shè)備進行統(tǒng)一管理，實時監(jiān)視小區(qū)內(nèi)門口主機、室內(nèi)分機、管理主機等設(shè)備的運行情況。

　　管理中心配置高性能核心交換機和光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，用于大數(shù)據(jù)量的處理和轉(zhuǎn)發(fā)，保障整個網(wǎng)絡(luò)的通暢可靠。

　　管理中心PC通過核心交換機接入小區(qū)局域網(wǎng)對小區(qū)內(nèi)所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(圍墻機、門口主機、室內(nèi)分機)進行管理。

　　IP聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

　　IP可視對講系統(tǒng)基于國際上較為流行SIP聯(lián)網(wǎng)協(xié)議開發(fā)，SIP(Session Initiation Protocol)會話初始協(xié)議是IETF制訂的，用于多方多媒體通信。按照IETFRFC2543的定義，SIP是一個基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議，獨立于底層傳輸協(xié)議TCP/UDP/SCTP，用于建立、修改和終止IP網(wǎng)上的雙方或多方多媒體會話。SIP協(xié)議可在TCP或UDP之上傳送。

　　聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在進行視音頻傳輸及控制時應(yīng)建立兩個傳輸通道：信令/控制通道和視音頻流通道。信令和控制通道用于在設(shè)備之間建立會話并傳輸控制命令;視音頻流通道用于傳輸視音頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過壓縮編碼的視音頻流采用流媒體協(xié)議RTP/RTCP傳輸。

　　信令協(xié)議用來實現(xiàn)會話的建立、維護和釋放的過程。注冊與發(fā)現(xiàn)、遠程監(jiān)視、呼叫通話、戶戶對講、信息公告、家庭安防報警事件預(yù)定和通知等應(yīng)用的會話控制采用RFC3261(SIP)規(guī)定的REGISTER、NOTIFY、INVITE、BYE等請求和響應(yīng)方法實現(xiàn);遠程開鎖、智能家居控制采用SIP擴展方法DO請求和響應(yīng)實現(xiàn)。聯(lián)網(wǎng)協(xié)議設(shè)計如下。

　　1.注冊與發(fā)現(xiàn)

　　初次聯(lián)網(wǎng)或斷網(wǎng)后重新聯(lián)網(wǎng)時，數(shù)字室內(nèi)分機、單元門口主機、小區(qū)圍墻主機向中心發(fā)起自動注冊，接口協(xié)議采用RFC 3261中定義的方法REGISTER。

　　2.遠程監(jiān)視

　　住戶、管理中心可以通過室內(nèi)分機和平臺軟件，實現(xiàn)對門口主機的實時視頻進行訪問，接口協(xié)議采用RFC 3261中定義的方法INVITE。

　　3.呼叫通話

　　訪客在單元門口主機上輸入住戶房號，實現(xiàn)對室內(nèi)機分機或管理中心的呼叫請求與雙向語音對講，接口協(xié)議采用RFC 3261中定義的方法INVITE。

　　4.戶戶對講

　　住戶可以呼叫小區(qū)內(nèi)任意一個住戶，實現(xiàn)音視頻通話，接口協(xié)議應(yīng)采用RFC 3261中定義的方法INVITE。

　　5. 遠程開鎖

　　訪客呼叫數(shù)字室內(nèi)分機后，住戶確認訪客身份準備接見訪客，按下室內(nèi)分機開門鍵，實現(xiàn)遠程開鎖，接口協(xié)議采用RFC 3261中擴展定義的方法DO。

　　6.家庭安防報警事件預(yù)定和通知

　　室內(nèi)分機自帶多路有線防區(qū)，在報警發(fā)生時會在本地發(fā)出報警提示，并通過網(wǎng)絡(luò)向管理中心上傳報警信息，接口協(xié)議采用RFC 3265中定義的方法SUBSCRIBE。

　　7.智能家居控制

　　室內(nèi)分機可以對住戶家里的燈光、窗簾、空調(diào)、地暖等智能家居設(shè)備進行控制，住戶出門以后，還可以通過手機、平板計算機對他們進行遠程控制，接口協(xié)議采用RFC 3261中擴展定義的方法DO。

　　項目實施

　　江蘇某小區(qū)一期項目，其中小高層為940戶；該小區(qū)未來二、三期還將增加相應(yīng)的戶數(shù)，是一個中大型的現(xiàn)代化的智能住宅小區(qū)。一期項目主要設(shè)備包括940臺7寸彩色數(shù)字室內(nèi)分機、39臺高清數(shù)字門口主機、4臺高清數(shù)字圍墻主機、1臺服務(wù)器和1臺管理主機。

　　工程驗收至今，各個設(shè)備均運轉(zhuǎn)正常。數(shù)字門口主機百萬像素高清，全球領(lǐng)先，畫面非常清晰流暢，對講聲音沒有卡頓現(xiàn)象，無雜音回聲干擾。數(shù)字室內(nèi)分機獨有的超觸控技術(shù)，用戶操作簡單快捷。數(shù)字室內(nèi)分機可接入多路防區(qū)，發(fā)生報警時除了本地有提示外還能主動上報管理中心，物業(yè)可以在第一時間上門排查，實現(xiàn)強大的安防報警功能(煙感、紅外/微波探測、緊急按鈕、門磁等)?？朔季€問題，同一個單元戶與戶之間，不同單元用戶間的通話不會占線。小區(qū)物業(yè)人員可以非常簡單的在管理主機上發(fā)布物業(yè)信息，當有新信息到來時，室內(nèi)分機界面將會提示有新信息和顯示信息的類型。

　　結(jié)論和展望

　　隨著IP可視對講聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，必將帶來智能樓宇系統(tǒng)的發(fā)展和創(chuàng)新，對網(wǎng)絡(luò)可視對講的影響也極其深遠。本文提出的基于分布式網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的全數(shù)字IP可視對講系統(tǒng)設(shè)計方案，具有跨平臺和跨設(shè)備的特性，同時系統(tǒng)還具有可重用、易擴展、易升級的優(yōu)點，Internet三網(wǎng)合一，以及3G/4G無線寬帶，為整個系統(tǒng)功能擴展增添無限的想象空間。