摘要：本文以智能小區、智能家居的發展應用為背景，簡要分析了常用的、應用于智能小區的網絡架構、系統集成方式及高低速解決方案。本文主要介紹了Q-BUS智能小區和智能家居低速控制總線系統的實現，描述了Q-BUS總線收發模塊與MPU的接口及主要功能，并舉例說明了Q-BUS總線的實際應用領域。Q-BUS總線可靠性好、可擴展性強、能無縫連接高速網絡、成本較低，可應用于智能小區、智能家居系統，具有很大的實用價值和應用前景，將為現代智能網絡提供良好的解決方案。
　
      關鍵詞：Q-BUS總線；智能小區；智能家居

　　一、概述

　　進入21世紀，人們的“衣食住行”水平日益提高，在衣食無憂的今天，居住環境的優劣成為了衡量生活水平的又一重要標準。智能小區經過多年的實際應用，已經有了長足的發展，僅僅提供安全保障的智能小區系統已經很難滿足人們對于安全、方便、智能化等方面的需要。因此，智能家居必將成為一個新的市場熱點。

　　在智能小區的實際應用中，其集成方式多數體現為多個獨立系統互相拼合，其系統集成性、穩定性、擴展性必然大打折扣；在完全整合多個系統的全帶寬解決方案中，多數將多媒體信號與控制信號的傳輸集成在一起，在高速帶寬中傳輸低速的控制信號，不但是對網絡資源的浪費，其成本也較高。因此，該解決方案難以在市場上大展拳腳。

　　從各方案的分析中可以得知，智能小區往往只需要低速的控制系統就能實現實時控制，而家庭用戶對于多媒體傳輸的需求，則需要高速帶寬才能實現。如果能夠實現低速控制與高帶寬用戶的無縫連接，即在具備低速控制系統為主的智能小區內，家庭用戶可以隨時擴展高帶寬的應用，并能和小區控制中心無縫連接，就既能滿足全帶寬用戶的需求，也能滿足智能小區對成本控制的要求。

　　基于以上設想，公司在廣泛征求意見、并組織大量技術人員技術攻關后，推出了具有自主知識產權、以解決低速控制信號為主要目的、并與高帶寬功能實現無縫連接的應用控制平臺總線系統——Q-BUS智能小區和智能家居低速控制總線系統。

　　1、現有應用于智能小區的標準通訊網絡分析

　　2、Q-BUS總線的誕生  

　　比起成本相對較低的RS-485總線，CAN總線雖然有較高的傳輸速率，但價格偏高，而且與RS-485總線一樣網絡結構較單一；Lon Works總線、以太網等方式的網絡平臺雖然有很高的帶寬，具有較完善的拓撲性能，但是在目前小區采用這樣高帶寬的平臺顯然有高速公路上跑馬車的感覺；現在小區局域網雖已成為智能化配套設施，但由于其網絡設備的產權屬性，使得這樣的網絡平臺很難為智能化系統平臺所用。

　　智能小區、智能家居系統，一方面朝著網絡平臺整合的方向發展；另一方面，全帶寬網絡的高帶寬與低數據流量這樣一對矛盾的顯現；必將出現一種網絡平臺來滿足市場的這種迫切需求，它的系統整合性、網絡的拓撲性能、對低數據流量傳輸的可靠性、以及合理的性價比都將使其凸現出對市場各種需求的滿足。

　　Q-BUS總線網絡平臺的誕生，正是在這種需求下應運而生的，它是基于傳統差分電壓傳輸方式，采用載波監聽多點接入/沖突檢測技術，實現了數據可靠、高效的中長距離傳輸。在小區智能化的實現、家居智能化的應用中，它對控制信息各種傳輸性能的滿足，以及對高帶寬數據傳輸無縫連接的支持，使其將擁有前景廣闊的市場。

　　二、Q-BUS總線簡介

　　1、實現描述
　　Q-BUS總線基于以下兩種技術，實現其總線通訊：
　　1）基于差分電壓傳輸方式
　　2）利用CSMA/CD技術原理實現現場總線技術

　　Q-BUS總線收發模塊與MPU的接口：
　　1）可通過并口數據線或標準UART實現數據連接
　　2）由兩根控制線實現MPU與模塊之間的握手控制
　　3）時鐘信號源自MPU的時鐘信號輸出端
　　4）模塊的復位信號可通過MPU控制

　　2、功能描述
　　1）實現網絡數據的實時、高效傳輸
　　2）網內任意節點間的數據傳輸
　　3）網絡廣播功能
　　4）網絡狀態檢測功能
　　5）通訊接口電路的光電隔離功能
　　6）標準的數據封裝，操作方便，擴展性強
　　7）網絡數據4級優先級分級
　　8）標準的MPU接口，可采用并口數據線或標準UART

　　三、應用介紹
　　以Q-BUS總線為智能小區、智能家居的網絡平臺其應用如下圖所示：

　　1、應用領域介紹
　　Q-BUS總線作為一個通訊平臺，其目的就是為各種控制設備提供一個可靠、高效的傳輸網絡，使設備的互通、互聯有了穩固的基礎，在這樣的基礎之上構件一個可靠、高效的系統是可實現的。
　　小區智能化，以Q-BUS總線來構成其網絡平臺，由于其具有較高的性價比，和其開放式的接口，使得小區智能化各系統的整合實現變得經濟、高效。
　　在智能家居系統中，運用Q-BUS總線實現家電的智能控制，配合高帶寬數據總線的無縫連接，智能家居所帶來的高品質生活不再是遙不可及的夢想。

　　2、范例一
　　BA系統  
　　從BA系統的特性可以分析得到該網絡平臺的有效數據流是較少的，如果配合高帶寬的網絡平臺，顯然性價比是不合理的。在樓宇智能化的BA子系統中采用Q-BUS總線作為網絡平臺，在每個現場DDC上配置該總線的模塊，通過模塊將DDC設備接入Q-BUS總線，其性價比是不言而喻的，而且為系統將來的擴展提供可靠的保障。
　　在DDC設備配置階段，可通過現場編程或通過網絡下載設定數據等方式，設定采集點到控制點的數據流向路徑，指定了控制設備的控制信號源。
　　 當采集點采集的數據（數字或模擬信號）發生變化，可立即將該變化信號發送給相應的DDC模塊使其發生控制動作，由于采用了載波監聽多點接入/沖突檢測技術，使得數據的實時發送變成可能，提高網絡實現效率，滿足了現場的實時控制要求，并且由于該網絡中數據在任意節點間的傳輸功能，節省了采集點數據到控制中心，控制中心發送控制數據到相應控制點的數據傳輸時間損耗；并且可設置采集點同時將數據上報控制中心，用于數據備份。