基于RS-485总线通信的楼宇对讲系统通信稳定性

楼宇对讲系统是由电子门铃系统基础上发展而来的，其应用于楼宇内部访客管理的系统，来访者通过楼下单元门的主机对楼宇内住户或者管理处进行呼叫，业主或者管理处在听到呼叫铃声之后，通过远距离传输过来的音频信号（声音）或者视频信号（图像）对来访者进行确认，在确认来访者之后，楼宇内住户或者管理处通过相应的按钮控制磁力锁控制单元门的启闭将来访者放入，来访者进入之后，单元门自动关闭上锁。所以楼宇对讲系统人们又通俗的称之为可视对讲，可视门铃等名称。

系统描述
楼宇对讲系统按照发展历史来划分的话，可以分为单元型对讲系统，总线式联网型对讲系统以及TCP/IP联网型可视对讲系统。其中单元行对讲系统只具备在单个建筑物内的通讯，无法实现联网通讯，现在已经基本上被淘汰。总线式联网型对讲系统是音频视频信号采用同轴电缆进行传输，控制信号采用RS-485总线或者CAN总线联网，通过总线小区内各个单元的对讲系统联网实施统一管理，构建成一个较大的系统，总线式对讲系统现在还在大规模的应用，但是已经被网络型对讲系统逐步取代。TCP/IP联网型可视对讲系统是将所有的信号（包括音频，视频，控制信号）全部基于以太网进行传输，将对讲系统完全融入至小区局域网，真正的实现小区智能化管理。但是在没有网络环境的情况下，使用TCP/IP联网型可视对讲系统需要布设小区局域网，布线成本相对较高。

解决方案
RS-485总线发展历史悠久，使用简单方便，布线成本低，支持点对多点通信模式，传输距离可达1200米，使得其在工业控制网络领域得到了广泛的应用，现在由于以太网技术特别是工业以太网技术的不断发展以及普及，在现场具备局域网的环境下，基于以太网技术传输的数据通信系统，可以直接借用原有的网络，无需额外布线，且以太网的通信速率要远远超过RS-485总线，使得RS-485总线技术的应用越来越少，但是在没有现成的以太网的现场环境下，采用RS-485总线仍然具备成本优势。

某小区由于建设年代久远，其小区单元楼房并不具备楼宇对讲系统以及门禁安防系统，使得陌生人可以在单元楼内随意出入，存在极大的安全隐患。经小区业主委员会决议，决定在各个单元楼安装楼宇对讲系统以保障小区安全。在选择楼宇对讲系统的时候，厂家提供两套方案供其选择，一套是采用TCP/IP联网型的，一套是基于RS-485总线联网的。经过与厂家沟通，由于该小区建设时间较早，没有建设小区局域网，一旦采用网络型楼宇对讲系统，除了对讲系统之外，还需要建设小区局域网，由于信息点众多且相互之间较为分散，使得建设局域网的费用则超出了楼宇对讲系统的费用。而采用RS-485总线作为通信网络则相对更为简单，成本更加具有优势。

小区业委会遂决定采用RS-485总线型联网楼宇对讲系统，施工方在楼宇内直接布设屏蔽双绞线用于RS-485总线的数据通信，其在施工过程中，发现按照RS-485总线的布线规范来布线的话，布线会非常复杂，由于RS-485总线需要遵循手牵手总线式的拓扑结构，对讲主机与各个楼层的住户的对讲分机连接的话，需要从对讲主机开始布线，在第一层楼将屏蔽双绞线布线经过每一户之后，再延伸至上一层楼，然后再将屏蔽双绞线经过该楼层的每一户，需要将屏蔽双绞线绕来绕去的，布线的工作量非常大。

施工方决定采用星形拓扑结构布线，即同时从对讲主机出来几条RS-485总线，直接与各个单元垂直住户的对讲分机连接，也就是说不再将屏蔽双绞线在楼层的每一户绕来绕去，就直接在每个单元的垂直住户直接从下拉一条屏蔽双绞线直至楼房的顶层。这样就形成了多条RS-485总线汇聚至对讲主机，但是这样就形成了星形布线，而RS-485总线采用星形拓扑结构是很容易造成信号反射导致通信不稳定的。

施工方采用深圳市汉韬科技有限公司的N-1204型485集线器来解决星形布线的问题，N-1204型485集线器采用3000V光电隔离芯片，将各个485端口相互隔离且独立驱动，使之在物理上形成相互独立的485总线，从而避免了信号反射的问题，有效的保证了485总线在星形拓扑结构下的通信稳定性。