Dieser Abstract stellt Breitbandnetzwerktechnologie, Steuerungsbustechnologie und drahtlose Kommunikationstechnologie in intelligenten Wohnanlagen und deren Anwendungsszenarien vor und analysiert den aktuellen Stand der Anwendung beim Bau intelligenter Wohnanlagen. Der Bau intelligenter Wohnanlagen stellt nach intelligenten Gebäuden eine weitere Welle des intelligenten Bauens in China dar. Obwohl die Anwendung noch nicht lange andauert, erfreuen sich intelligente Häuser aufgrund der breiteren Nutzerbasis im Wohnungsbau und der steigenden Anforderungen an Sicherheit, Komfort und Bequemlichkeit im Wohnumfeld mit dem steigenden Lebensstandard großer Beliebtheit bei vielen Bauträgern und Nutzern. 1. Einführung in intelligente Wohnanlagensysteme Um den Bau intelligenter Wohnanlagen weiter zu standardisieren, veröffentlichte das Amt für Wohnungsindustrialisierung des Bauministeriums bereits im Dezember 1999 die „Leitlinien und technischen Richtlinien für den Bau nationaler Demonstrationsprojekte für intelligente Wohnanlagensysteme“ (Probefassung) (im Folgenden: die Leitlinien). Die Leitlinien unterteilen das intelligente Wohnanlagensystem in drei Subsysteme: Sicherheitssubsystem, Informationsmanagementsubsystem und Informationsnetzwerksubsystem. 1.1 Sicherheitssubsystem Das Sicherheitssubsystem gewährleistet die Sicherheit der Wohnanlage durch intelligente Maßnahmen, darunter: Zugangs- und Ausgangskontrolle, Einbruchmeldeanlage, Videoüberwachung, Türsprechanlage mit Diebstahlsicherung, Bewohneralarmanlage und Patrouillenmanagementsystem. Sicherheits- und Präventionssysteme werden in Wohnanlagen bereits seit einiger Zeit eingesetzt, intelligente Wohnanlagen nutzen jedoch fortschrittlichere Technologien und Methoden. 1.2 Informationsmanagement-Subsystem Das Informationsmanagement-Subsystem nutzt hauptsächlich Informationsnetzwerktechnologie für die automatische Datenerfassung, die automatisierte Geräteüberwachung und die computergestützte Immobilienverwaltung. Dazu gehören: Fernablesesysteme für Zähler, Überwachungssysteme für öffentliche Einrichtungen, Zufahrts- und Gebührenverwaltungssysteme für Fahrzeuge sowie computergestützte Immobilienverwaltungssysteme. 1.3 Informationsnetzwerk-Subsystem Das Informationsnetzwerk-Subsystem ist die zentrale Informationsübertragungsstelle einer intelligenten Wohnanlage und bietet die vielfältigsten technologischen Optionen. Es etabliert ein Informationsübertragungsnetzwerk innerhalb der Wohnanlage durch die Auswahl geeigneter technischer Lösungen und stellt den Bewohnern effiziente Netzwerkinformationsdienste sowie Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungsverbindungen zu anderen Systemen innerhalb der Wohnanlage bereit. Zu den wichtigsten eingesetzten Technologien gehören Hybrid-Glasfaser-Koaxialkabel (HFC), FTTX und xDSL (High-Speed ​​Digital Subscriber Loop). 2. Haupttechnologien und Anwendungen Datenkommunikation und verteilte Steuerungsnetze bilden die Grundlage für den Betrieb eines Smart-Community-Systems. Die in China in Smart Communities eingesetzten Netzwerktechnologien umfassen derzeit hauptsächlich Breitbandnetztechnologie, Bustechnologie und drahtlose Kommunikationstechnologie. In einigen Anwendungen werden Breitband-, Bus- und drahtlose Technologien kombiniert. Breitbandnetze ermöglichen eine schnelle Datenübertragung, Bustechnologie wird aufgrund ihrer geringeren Bandbreite hauptsächlich für den Aufbau von Sicherheits- und Informationsmanagementsystemen in Wohngebieten verwendet, und drahtlose Technologie kommt vor allem in Sicherheitssystemen für Wohnhäuser zum Einsatz, um die Verkabelung zu reduzieren und die Systemflexibilität zu erhöhen. Andere Lösungen basieren vollständig auf Breitbandtechnologie und integrieren alle Systeme über Routing- und Gateway-Technologien in einen einzigen Breitbandkanal für die Übertragung. 2.1 Breitbandnetztechnologie Mit der zunehmenden Verbreitung von Internettechnologien ist eine effiziente Informationskommunikation innerhalb von Wohngebieten zu einer wichtigen Anforderung der Bewohner geworden, wodurch der Aufbau von Breitbandnetzen zu einem zentralen Thema im aktuellen Projekt zur Digitalisierung von Wohngebieten geworden ist. Aktuell werden für den Aufbau von Kommunikationsnetzen in Gemeinden im Wesentlichen drei Technologien eingesetzt: ADSL, LAN und HFC (Hybrid Fiber Optic-Coaxial Cable). 2.1.1 ADSL-Technologie: ADSL ist eine in der internationalen Kommunikationsbranche weit verbreitete Technologie. Bereits bei der Einführung von ISDN in China las ich einen Artikel eines Experten, der darauf hinwies, dass ISDN im Ausland bereits auslaufen würde und ADSL daher verstärkt gefördert werde, vor allem aufgrund der höheren Bandbreite. ADSL nutzt die bestehenden Telefonleitungen vollständig; es müssen lediglich die Geräte an beiden Enden ausgetauscht werden, ohne dass neue Leitungen verlegt werden müssen. Dadurch sind die Bauzeit und die Investitionen relativ gering, was ADSL ideal für die Sanierung älterer Gebiete macht. In Gebieten, in denen die Voraussetzungen es zulassen (lokale Informationsanbieter können ADSL-Breitbandzugang anbieten), ist ADSL derzeit die bevorzugte Technologie für den Ausbau städtischer Breitbandnetze. Der einzige Nachteil von ADSL ist die Verwendung asymmetrischer Übertragungstechnik, wodurch die Technologie stark von der Leitungsqualität abhängt. Die Übertragungsrate wird automatisch an die Leitungsbedingungen angepasst, daher ist ADSL nicht für alle Telefonleitungen direkt geeignet. In Gebieten mit schlechten Leitungsbedingungen sind Leitungsmodernisierungen erforderlich. Telekommunikationsunternehmen müssen die bestehenden Telefonleitungen vor der Aktivierung des ADSL-Dienstes prüfen. 2.1.2 Lokale Netzwerktechnologie (LAN): Die LAN-Technologie nutzt primär strukturierte Verkabelung, um lokale Netzwerksysteme innerhalb einer Wohnanlage aufzubauen. Meist werden Gigabit-Ethernet-Technologie und FTTB+LAN-Lösungen eingesetzt. Dabei werden Glasfaser-Hauptleitungen vom Netzwerkzentrum zu jedem Gebäude der Wohnanlage verlegt und anschließend ungeschirmte Twisted-Pair-Kabel der Kategorie 5 in Sterntopologie zu jedem Haushalt in jedem Gebäude, wodurch ein gebäudebezogenes LAN entsteht. Das lokale Netzwerk (LAN) des Gebäudes wird über eine Glasfaser-Hauptleitung und Vermittlungsstellen mit dem Netzwerkzentrum der Wohnanlage verbunden. Gigabit-Ethernet ist heute die gängigste Technologie für Netzwerkanwendungen und repräsentiert die zukünftige Richtung der Netzwerkentwicklung. Sie bietet Nutzern eine Übertragungsrate von 100 Mbit/s. Aufgrund der großen Reichweite und der Vielzahl der verlegten Leitungen eignet sich diese Technologie jedoch im Allgemeinen nur für den Einsatz in neu errichteten Wohngebieten. 2.1.3 Hybrid-Glasfaser-Koaxialkabelnetz (HFC) HFC ist eine Breitbandnetzübertragungstechnologie, die auf Basis der Gegebenheiten in China entwickelt wurde und die Ressourcen des heimischen Kabelfernsehnetzes optimal nutzt. Durch die bidirektionale Erweiterung des Kabelfernsehnetzes ermöglicht sie eine schnelle bidirektionale Datenübertragung. Zu ihren Merkmalen zählen reichlich vorhandene Ressourcen und hohe Bandbreite, allerdings sind die Erweiterungskosten nicht gering. Zudem verwendet sie einen Mechanismus zur gemeinsamen Nutzung der Netzwerkbandbreite, der die Bandbreite bei vielen Nutzern deutlich reduziert. Da die Kabelnetzressourcen dem Rundfunkveranstalter gehören, muss dieser sich an der Systemimplementierung beteiligen oder seine Ressourcen anmieten, was die Implementierung erschwert. Im Vergleich dazu lässt sich die LAN-Technologie in einem Schritt implementieren, erfordert jedoch höhere Investitionen und verursacht höhere Betriebskosten. Die ADSL-Technologie bietet einen relativ flexiblen Betriebsmechanismus. Viele Wohngebiete haben erhebliche personelle und finanzielle Ressourcen in die Erweiterung ihrer Breitbandnetze durch die Verlegung zusätzlicher Leitungen investiert. Nach dem Aufbau der Netzwerkplattform stieg die Nutzerzahl jedoch nur geringfügig an. Im Gegensatz dazu verzeichnete ADSL nach seiner Einführung ein sehr starkes Nutzerwachstum. Daher sollte alles auf den tatsächlichen Bedürfnissen basieren, und nicht jede Spitzentechnologie lässt sich an lokale Anwendungen anpassen. 2.2 Bustechnologie Die Bustechnologie wird hauptsächlich zur Implementierung verteilter Steuerungssysteme, beispielsweise für die Sicherheit in Wohnanlagen, eingesetzt. Gängige Technologien sind BACNnet, CANbus und LonWorks, wobei LonWorks besonders hervorzuheben ist. Die LonWorks-Technologie wurde in den 1990er-Jahren von Unternehmen wie Echemon in den USA entwickelt und ist derzeit die beliebteste Bustechnologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bustechnologien verwendet sie eine verteilte Steuerungsstruktur. Zu ihren Vorteilen zählen eine flexible Netzwerkstruktur, die Möglichkeit zur Bildung von Netzwerken mit verschiedenen Strukturen und die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation. Die Übertragungsrate variiert je nach Kommunikationsmedium zwischen 78 kbit/s und 1,25 Mbit/s. Durch den Einsatz der LonWorks-Technologie können das Sicherheits- und das Informationsmanagementsystem einer Wohnanlage auf derselben Netzwerkplattform integriert werden. In China haben bereits mehrere Smart Communities die LonWorks-Technologie erfolgreich implementiert. 2.3 Drahtlose Kommunikationstechnologie Die drahtlose Kommunikationstechnologie hat sich in den letzten Jahren zu einer beliebten Netzwerktechnologie entwickelt. Die einfache Installation und Flexibilität sind Schlüsselfaktoren für die breite Anwendung. In intelligenten Wohnanlagen wird drahtlose Kommunikationstechnologie hauptsächlich in Sicherheitssystemen eingesetzt. Sicherheitssysteme sind ein wesentlicher Bestandteil intelligenter Wohnanlagen und gehören zu den wichtigsten Aspekten des Baus intelligenter Wohnanlagen, da die Sicherheit der Bewohner beim Einzug oberste Priorität hat. Derzeit nutzen die meisten Produkte kabelgebundene Übertragungstechnologie, einige jedoch eine Kombination aus kabelgebundener und drahtloser Übertragung. Mit der rasanten Entwicklung der drahtlosen Technologie sind in China auch vollständig drahtlose Einbruchmeldeanlagen auf den Markt gekommen. Da die drahtlose Technologie die Inneneinrichtung nicht beschädigt, eignet sie sich besonders für intelligente Sanierungsprojekte in älteren Gebäuden. 3. Neue Technologieanwendungen: Die Leistung der Komponenten eines Sicherheitssystems beeinflusst dessen Zuverlässigkeit direkt. Fehlalarme und verpasste Alarme verschiedener Melder haben die Zuverlässigkeit diverser Produktsysteme lange Zeit negativ beeinflusst. Durch den Einsatz neuer Technologien konnten Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit der Produkte deutlich verbessert werden. So haben sich beispielsweise Einbruchmelder von der einfachen Infrarotdetektion zur Dual- und Triple-Detektion (Mikrowelle + Infrarot + intelligente Signalverarbeitung) weiterentwickelt. Die Infrarot-Detektion in Vorhangform ist eine neue Anwendungstechnologie in modernen Sicherheitssystemen. Sie verändert das traditionelle Konzept der dreidimensionalen Raumerfassung und ermöglicht die Detektion von der gegenüberliegenden Seite. Einige Produkte verfügen bereits über Richtungserkennungsfunktionen und eignen sich daher besonders für Einbruchmeldeanlagen an Balkonen und Fenstern von Wohnhäusern. So wird die peinliche Situation vermieden, dass jemand zu Hause ist, aber die Sicherheitsvorkehrungen nicht treffen kann. Die ausgereifte digitale Überwachungstechnologie hat auch die Entwicklung von Technologien für die Gebäudesicherheit vorangetrieben. Durch den Einsatz digitaler Kompressionsübertragungstechnologie werden Bildsignale über das lokale Netzwerk der Wohnanlage an die Überwachungszentrale übertragen. Dies ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Informationskanälen und entspricht dem Trend zur Konvergenz mehrerer Netzwerke. Daher stößt diese Technologie auf großes Interesse bei Entwicklern. 4. Analyse des aktuellen Anwendungsstands: Beim Aufbau intelligenter Wohnanlagen in den letzten Jahren sind viele Probleme aufgetreten. Einige Projekte mangeln an systematischer Planung, andere sind realitätsfern, was zu einem unbefriedigenden Systembetrieb führt. Entwickler konzentrieren sich oft nur auf den wirtschaftlichen Gewinn und nutzen die Gelegenheit für übertriebene Marketingkampagnen. 4.1 Fehlendes Verständnis des Smart-Community-Konzepts: Wir befürworten nicht, dass alle Wohnanlagen die Sternebewertungsstandards der Richtlinien umsetzen. Tatsächlich gibt es landesweit nur sehr wenige wirklich mit Sternen bewertete Smart Communities. Einige Bauträger installieren jedoch lediglich Videoüberwachung, Bereichsalarme und andere Teilsicherheitssysteme in ihren Anlagen und bezeichnen diese dann als „smart“, was eine weit hergeholte Behauptung ist. Im Zuge des diesjährigen Ausbaus von Breitbandnetzen in Wohnanlagen drückt der neu aufkommende Begriff „informationsbasierte Community“ den Stand der Informationstechnologieentwicklung innerhalb einer Anlage treffender aus. 4.2 Fehlende umfassende Berücksichtigung bei der Technologieauswahl: Die Hausverwaltungen haben die Funktionsweise des Systems nicht ausreichend berücksichtigt. Ich habe ein System gesehen, das ein Telefonnetz mit drahtloser Frontend-Ausrüstung für die Einrichtung eines Alarmsystems in der Wohnanlage nutzt. Da es sich um einen späteren Bauabschnitt handelt, ist diese Lösung technisch realisierbar, da sie die Inneneinrichtung der Bewohner nicht beeinträchtigt. Diese Lösung ist jedoch auf das Telefonnetz angewiesen, sodass die Bewohner über Telefonleitungen und die Vermittlungsstelle mit der Hausverwaltung verbunden sein müssen. Jeder Alarm eines Bewohners belegt eine Telefonleitung und erhöht so die Kommunikationskosten. Die Hausverwaltung erkannte dies zunächst nicht und führte das System überstürzt ein, ohne die Telekommunikationsabteilung zu konsultieren. Das Problem wurde erst während der Systemtests entdeckt, was zu Unzufriedenheit bei den Bewohnern führte. 4.3 Manche Sicherheitssysteme sind nicht ausreichend intelligent und aktivieren den Alarm nur, wenn niemand zu Hause ist. Bewohner müssen den Alarm bei ihrer Rückkehr deaktivieren, um Fehlalarme zu vermeiden. Tatsächlich ist eine nächtliche Überwachung notwendig, um auch die Wohnbereiche (Balkone, Fenster usw.) abzudecken. Daher ist es entscheidend, die Intelligenz der Systeme zu verbessern, den überwachten Bereich zu sperren und eine flexible Systemkonfiguration je nach Umgebungsbedarf zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Zuverlässigkeit der Detektionsgeräte (Infrarotsensoren usw.) unzureichend. Drahtlose, batteriebetriebene Melder benötigen eine zeitnahe und genaue Übermittlung des Batteriestands als Voraussetzung für die Systemzuverlässigkeit. 4.4 Fehlende Standardisierung bei Planung, Bau, Installation und Abnahme: Da weder die Richtlinien noch die im Jahr 2000 veröffentlichte Norm GB50314-2000 „Intelligent Building Design Standard“ detaillierte Spezifikationen für die Planung und den Bau der einzelnen Systeme enthalten, stützt sich die Implementierung häufig auf die Bezugnahme auf relevante Normen anderer Systeme oder sogar auf Intuition. Dies führt zu erheblicher Willkür bei der Planung, dem Bau, der Installation und der Geräteauswahl. Beispielsweise bestehen unklare Anforderungen hinsichtlich des Installationsortes und der Anzahl von Detektoren und Magnetschaltern in Wohngebäuden sowie der geeigneten Technologie für verschiedene Bereiche des Gebäudes. Die in diesem Jahr veröffentlichte lokale Norm DB12/125-2001 der Stadt Tianjin, „Residential Community Security System“, beschreibt detailliert die Installationsorte, Positionen und die Geräteauswahl für Türmagnetschalter und Detektoren. Darüber hinaus erfordert das Fehlen entsprechender Abnahme- und Prüfstandards nach Fertigstellung des Systems sowie das Fehlen zuständiger Behörden für die Durchführung von Abnahmeprozessen die dringende Veröffentlichung solcher technischer Spezifikationen für intelligente Wohnanlagen, um die Systemimplementierung weiter zu standardisieren. 4.5 Die umfassende Qualifikation des Personals im Bereich Immobilienverwaltung muss verbessert werden. Aufgrund des hohen technischen Anspruchs der Verwaltung intelligenter Wohnanlagen können bestimmte wichtige Positionen (Systemadministratoren) nicht durch Kurzzeitschulungen von ungelernten Mitarbeitern besetzt werden. Daher benötigen die Immobilienverwaltungszentren hochqualifiziertes technisches Managementpersonal. Ich habe einmal bei der Fehlersuche in einem Sicherheitssystem mitgeholfen. Aufgrund mangelhafter Systemverwaltung veränderten andere Mitarbeiter unbeabsichtigt die Kommunikationsparameter des Systems, was zum Absturz des gesamten Systems führte. Das Personal der Immobilienverwaltung konnte es nicht wiederherstellen. Dies verdeutlicht sowohl die unzureichenden Managementstrukturen innerhalb der Immobilienverwaltung als auch den dringenden Bedarf an verbesserten technischen Fähigkeiten des Personals. 5. Fazit. Da sich der Aufbau intelligenter Wohnanlagen noch in der Anfangsphase befindet, bedürfen Technologie und Produkte weiterer Standardisierung. Zunächst muss das Produkt- und Systemdesign dem Leitprinzip der „Menschenorientierung“ folgen, um die Vorteile intelligenten Wohnens für das Wohnumfeld voll auszuschöpfen und einen warmen, komfortablen, sicheren und praktischen Wohnraum zu schaffen, der den neuen Bedürfnissen der Menschen im 21. Jahrhundert gerecht wird.