基于物聯(lián)網(wǎng)的揚州市下一代智慧社區(qū)建設方案研究

田永曄　高健

摘要：隨著“智慧城管”、“智慧電網(wǎng)”、“數(shù)字化校園”等重點項目的建設，揚州這座千年古城正在華麗轉(zhuǎn)身，智慧生活正悄悄來到人們的身邊，而隨著人們對生活設施智能化的需求，智慧社區(qū)的建設成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新方向。該文主要先對揚州市目前物聯(lián)網(wǎng)應用和智慧社區(qū)現(xiàn)狀進行分析，提出以“智慧養(yǎng)老”為切入點的下一代智慧社區(qū)的建設思路，再闡述此方案的建設可行性，最后設計下一代智慧社區(qū)的建設方案。

關鍵詞：智慧社區(qū)；物聯(lián)網(wǎng)；智慧養(yǎng)老；智能家居

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）33-7985-04

智慧社區(qū)是新形勢下社區(qū)管理的一種新模式，它將“智慧城市”的概念引入社區(qū)，指充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算技術、移動互聯(lián)網(wǎng)技術等集成應用，為社區(qū)居民提供一個安全、舒適的智慧化生活環(huán)境，從而形成基于智能化社區(qū)管理與服務的一種新型社區(qū)。

1 研究背景

1.1 揚州“智慧城市”推動“智慧社區(qū)”建設

作為全國城市信息化和智慧城市建設雙“十強”城市，揚州市于2011年出臺《“智慧城市”行動計劃》，從2011年起至2015年，實施經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、科技創(chuàng)新推進等七大計劃、共28個項目，進一步推進揚州的信息化發(fā)展。2013年8月，我國國務院出臺了《關于促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》，其中明確提出要加快智慧城市建設，并提出在有條件的城市開展智慧城市試點示范建設。2013年10月，揚州被確定為中歐綠色“智慧城市”合作中方試點城市，將于歐盟相關城市合作，開展智慧城市建設試點。揚州于2013年首次創(chuàng)新構(gòu)建的智能社區(qū)即江蘇華利集團打造的智谷華府小區(qū)，包括極速寬帶、高清影視、數(shù)字社區(qū)、智能安防、智能家居、遠程控制等功能，揭開了揚州“智慧社區(qū)”建設發(fā)展的序幕。

1.2 揚州市的物聯(lián)網(wǎng)技術應用日趨成熟

2005年11月17日，國際電信聯(lián)盟正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”（The Internet of things）概念?！拔锫?lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，指的是將各種信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡。

目前物聯(lián)網(wǎng)技術在揚州各行業(yè)的應用非常廣泛。坐落在揚州廣陵新城的江蘇信息服務產(chǎn)業(yè)基地中，聚集了一批與物聯(lián)網(wǎng)技術相關的高新技術企業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術也悄然改變著我們的生活。比如世杰光電公司研發(fā)的光通信技術用LED照明取代傳統(tǒng)的通訊連接；三寶信息公司建設“揚州市食品安全信息服務運營平臺”，通過RFID、二維碼等技術，為所有食品經(jīng)營商提供追溯系統(tǒng)，讓“菜籃子”更安全；易游物聯(lián)公司開發(fā)的智慧旅游項目讓游客可通過手機掃描二維碼添加貼身導游服務暢游景區(qū)……而隨著人們對生活設施智能化的需求，智慧社區(qū)的建設成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新方向。

1.3 揚州市智慧社區(qū)現(xiàn)狀

近年來，揚州市絕大部分社區(qū)建設均已初步實現(xiàn)了“智能化”，如：小區(qū)安防系統(tǒng)、小區(qū)門禁管理系統(tǒng)、物業(yè)服務管理系統(tǒng)，也有少數(shù)高檔樓盤進行了一些更高層次的智能化建設，如閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、一卡通門禁管理系統(tǒng)等，可實現(xiàn)的功能主要有業(yè)主身份識別、停車場管理、保安智能巡更監(jiān)控等，這些已知的智能化建設只是局部滿足了業(yè)主方和物業(yè)服務方的需求，并非真正意義上的智慧社區(qū)。

通過調(diào)研表明，我市現(xiàn)有的智慧社區(qū)存在以下一些問題：

1） 技術層面平臺共享性差：主要技術和產(chǎn)品缺乏開放性、兼容性和互聯(lián)性，并沒有形成統(tǒng)一的技術標準；產(chǎn)品功能單一，系統(tǒng)集成度不高；系統(tǒng)的擴展性、穩(wěn)定性差；現(xiàn)有的通信組網(wǎng)方案應用于智能社區(qū)系統(tǒng)尚存在數(shù)據(jù)傳輸可靠性低、實時性差、施工成本高、能量效用低，以及與現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)兼容性不強，沒有一個開放的、統(tǒng)一的、集成的網(wǎng)絡服務共享平臺等系列問題，這些都成為了制約其發(fā)展的主要因素。

2） 系統(tǒng)層面缺乏個性化服務：揚州市近年來人口老齡化現(xiàn)象嚴重，根據(jù)預測，“十二五”期間，2010年末我市60歲以上的老年人口數(shù)是88.2萬，2015年將增加到101.63萬；2010年占總?cè)丝诘谋壤?9.23%，2015年將上升到22.27%，五年將一共增加13.43萬人。未來10年我市低齡人口比重逐漸下降至50%以下，高齡人口比重逐漸上升至14%，而老年人口將以年均1%左右的速度持續(xù)增長，真正呈現(xiàn)高齡化老年結(jié)構(gòu)。社區(qū)中的老人也是非常重要的組成部分，不論是意外摔倒，還是煤氣忘了關，這樣的事情不僅獨居老人能碰上，即使和子女生活在一起的老人，也不可能24小時被照料，而現(xiàn)有的智慧社區(qū)基本沒有解決此類問題的對策。

2 揚州市下一代智慧社區(qū)建設思路

現(xiàn)有的三種養(yǎng)老模式均有弊端：①家庭養(yǎng)老模式存在隨著越來越快的現(xiàn)代社會節(jié)奏和不斷增加的生活成本，老人養(yǎng)老和獨生子女的時間、經(jīng)濟能力有限的矛盾；②機構(gòu)養(yǎng)老模式存在養(yǎng)老設施陳舊、管理質(zhì)量差、收費高和服務人員不足等問題；③傳統(tǒng)社區(qū)養(yǎng)老模式則服務內(nèi)容單一、服務隊伍素質(zhì)不高、缺乏標準的老人信息庫，對社會養(yǎng)老資源缺乏綜合性和整合力，整體利用率不高。理論上來講，通過在下一代智慧社區(qū)中建設“社區(qū)居家養(yǎng)老”系統(tǒng)可以解決以上問題。

揚州市下一代智慧社區(qū)的建設思路是：以智慧養(yǎng)老為切入點，在原有智慧社區(qū)上構(gòu)建“居家養(yǎng)老”服務平臺。此項產(chǎn)品可以實現(xiàn)效益雙贏：一方面，各服務機構(gòu)依托政府品牌，能獲得最有效的商業(yè)機會，通過政府的政策扶植，降低企業(yè)運營成本，將關注點重新放在服務上面，力求打造最貼心的養(yǎng)老服務品牌；另一方面，老人則通過此產(chǎn)品享受超越機構(gòu)養(yǎng)老的自由和快樂，獲得全面貼近身心的居家養(yǎng)老服務，感受健康和諧的晚年幸福。

3 下一代智慧社區(qū)建設可行性

3.1 政策可行性

國務院2013年下發(fā)的《關于加快發(fā)展養(yǎng)老服務業(yè)的若干意見》中強調(diào)地方政府要支持企業(yè)和機構(gòu)運用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術手段創(chuàng)新居家養(yǎng)老服務模式，發(fā)展老年電子商務，建設居家服務網(wǎng)絡平臺，提供緊急呼叫、家政預約、健康咨詢、物品代購、服務繳費等適合老年人的服務項目，到2020年全面建成以居家為基礎、社區(qū)為依托、機構(gòu)為支撐的，功能完善、規(guī)模適度、覆蓋城鄉(xiāng)的養(yǎng)老服務體系。

3.2 技術可行性

物聯(lián)網(wǎng)技術融合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和無線數(shù)據(jù)通信技術，它能通過多種設備的交互，實現(xiàn)網(wǎng)絡分布區(qū)域內(nèi)多種對象的感知和控制，主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡泛在化、系統(tǒng)集成化和設備智能化等方面。例如：下一代智慧社區(qū)采用云架構(gòu)，基于揚州市現(xiàn)有的基礎人口信息庫、房屋信息庫和地理信息庫等，構(gòu)建對應的社區(qū)云數(shù)據(jù)中心，充分共享社區(qū)內(nèi)的信息和資源，從而大大提高社區(qū)的服務能力和集成程度。

3.3 市場應用可行性

1） 針對社區(qū)居民，提供智慧化管理

現(xiàn)在智慧應用已滲透到社區(qū)居民的日常生活中。智慧家居將智慧應用延伸到家庭內(nèi)部，各種電子通訊設備、照明設備、家用電器、監(jiān)控裝置及水電氣表等連成網(wǎng)絡，通過多功能智能終端、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程控制；智慧停車場系統(tǒng)通過監(jiān)控統(tǒng)一管理社區(qū)內(nèi)的車輛停放，保持社區(qū)內(nèi)的交通暢通；智慧安防通過在社區(qū)內(nèi)部安裝的監(jiān)測設備與中央控制機聯(lián)網(wǎng)，并通過電話網(wǎng)或其他通訊方式與公安部門報警監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，組成完整的安全防范系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控與報警一體化；智慧服務日趨完善，包括電子商務、遠程醫(yī)療與救助服務等在內(nèi)的服務，使社區(qū)居民生活方式更加智慧和便捷。

2） 針對特殊群體，提供個性化服務

社區(qū)里有一些因身體疾病行動不便的人群或者年齡較大的空巢老人，在家人沒時間照顧的情況下，日常生活中存在一些實際問題，非常需要社區(qū)為他們提供個性化服務，包括：一是在生活方面希望能得到無微不至地貼心服務，如家政服務、送水送餐、天氣查詢等；二是在健康護理方面希望能及時獲得專業(yè)醫(yī)療機構(gòu)的服務，如健康管理、就醫(yī)預約、保健護理等；三是在緊急情況下希望能及時獲得救援，確保他們的安全，如一鍵緊急救助服務。顯然，社區(qū)內(nèi)的特殊人群非常需要各種操作簡單、功能完善的信息化產(chǎn)品，如養(yǎng)老服務智慧終端、緊急救助與一站式醫(yī)療服務、遙控、實時監(jiān)控等傳感類產(chǎn)品，使他們的生活更加方便和安全。

3.4 運營方式可行性

揚州市原有的智慧社區(qū)主要采用以政府為主導，社區(qū)物業(yè)與政府、供應商在資金投入、后期運營和資源利用等方面進行多種組合的運營方案，但物業(yè)投資負擔較重，社區(qū)信息化良莠不齊。為了能與智慧城市緊密融合，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)孤島，建議采用按功能分層BOT的運營方式：①建設（build）：政府牽頭，參與制訂應用準入制度，審批復核智慧社區(qū)建設規(guī)劃，確保社區(qū)建設中的軟硬件符合智慧城市建設要求，避免軟硬件重復建設，指導智能產(chǎn)品的研究、開發(fā)和應用，通過契約授權運營商負責具體的建設實施。②運營（operate）：政府負責運營監(jiān)督，運營商負責運營管理，擁有一定的期限專營權。③移交（transfer）：運營商在運營權到期后，將運營權移交給政府。這種在政府的監(jiān)督和協(xié)調(diào)下由物業(yè)投資建設的方式風險非常小，不但能有效解決資金回籠問題，從而保證智慧社區(qū)建設的有序進行，而且能促進運營商及相關企業(yè)的技術創(chuàng)新，規(guī)避風險，最后實現(xiàn)政府、物業(yè)和供應商的三方共贏。

4 下一代智慧社區(qū)建設方案設計

1） 感知層是通過手機、PC、PAD、戶外屏、IPTV等不同智能終端，提供社區(qū)各類應用的入口訪問，實現(xiàn)用戶體驗，獲取個性化服務。

2） 網(wǎng)絡層是將社區(qū)感應設備、智能監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信息服務系統(tǒng)與城市通信網(wǎng)絡互連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)的傳輸和交換，支撐各子網(wǎng)絡之間的信息傳輸。

3） 平臺層即數(shù)據(jù)層，通過建立社區(qū)服務核心數(shù)據(jù)庫，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和編碼規(guī)范，對不同應用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行合理地整合，以保障應用層中各類不同應用之間的互聯(lián)。

4） 應用層是智慧社區(qū)為用戶提供的各種應用服務，如智能家居、智能社區(qū)管理和社區(qū)智能服務等。

4.2 下一代智慧社區(qū)的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

下一代智慧社區(qū)的系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。該系統(tǒng)通過社區(qū)中心機房將智能家居系統(tǒng)、社區(qū)智能服務、社區(qū)智能管理系統(tǒng)有機結(jié)合，真正地實現(xiàn)各住戶之間的信息聯(lián)通、小區(qū)電子購物、家政服務、自動繳費等快捷功能，使社區(qū)管理智能化。

“智能家居”主要包括家庭安防報警系統(tǒng)、智能家庭照明系統(tǒng)、家庭健康管理系統(tǒng)、家電控制系統(tǒng)、智能家庭影音系統(tǒng)、三表智能計量系統(tǒng)等。

“社區(qū)智能管理”主要包括門禁系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、物管指揮調(diào)度系統(tǒng)等。

“社區(qū)智能服務平臺”就是在本社區(qū)內(nèi)搭建數(shù)字化社區(qū)門戶網(wǎng)站，發(fā)布包括餐飲信息、物業(yè)信息和醫(yī)療信息等在內(nèi)的服務信息，并發(fā)送到各業(yè)主的智能終端；業(yè)主則通過智能終端方便地查找所需的服務，并及時得到上門服務，使生活智能化。

4.3 社區(qū)居家養(yǎng)老服務平臺建設方案

下一代智慧社區(qū)重點建設“社區(qū)居家養(yǎng)老服務平臺”，其中包括智能移動終端和“居家養(yǎng)老服務平臺”：智能移動終端是可登錄“居家養(yǎng)老服務平臺”的實現(xiàn)一鍵呼叫救助功能的專用定制手機；“居家養(yǎng)老服務平臺”可通過智能感知與識別技術對老人進行實時監(jiān)控，讓社區(qū)醫(yī)療機構(gòu)實時感知老人的身體健康狀況，讓社區(qū)服務人員和家屬實時感知老人的居家安全以及出行安全情況，為老人提供智能化社區(qū)養(yǎng)老服務。

“居家養(yǎng)老服務平臺”由社區(qū)門戶網(wǎng)站、“智慧社區(qū)感知養(yǎng)老”平臺和社區(qū)服務核心數(shù)據(jù)庫三部分組成，整體架構(gòu)如圖3所示。其中社區(qū)門戶網(wǎng)站中展示各類社區(qū)服務信息，居民可以查詢、互動；“智慧社區(qū)感知養(yǎng)老”平臺將民政局、社區(qū)、第三方服務運營機構(gòu)聯(lián)動起來，為居民提供包括老人信息管理、定位、監(jiān)控、服務中心、居家養(yǎng)老、一鍵救助等個性化服務，服務流程如圖4所示；社區(qū)服務核心數(shù)據(jù)庫則為居家養(yǎng)老平臺提供最基礎的數(shù)據(jù)支撐。

總之，居家養(yǎng)老服務平臺集中傳統(tǒng)家庭養(yǎng)老和機構(gòu)養(yǎng)老兩種模式的優(yōu)點，通過網(wǎng)絡信息平臺讓居家老人享受機構(gòu)化管理和服務、打造一個沒有圍墻的養(yǎng)老院，為居家老人提供標準化、專業(yè)化、親情化，全方位、全天候的社區(qū)養(yǎng)老服務。

5 結(jié)束語

毫無疑問，在“資源節(jié)約、穩(wěn)定安全、智能便捷、以人為本”的理念下，基于物聯(lián)網(wǎng)技術，以建設“居家養(yǎng)老平臺”為重點的揚州市下一代智慧社區(qū)建設方案，是切實可行的。這種以網(wǎng)絡共享服務平臺為核心、基于物聯(lián)網(wǎng)技術構(gòu)建的新型智慧社區(qū)一方面將涵蓋智能家居、智能社區(qū)管理、智能社區(qū)服務、信息集成等方面，形成一個真正開放、統(tǒng)一、集成的網(wǎng)絡服務共享平臺，以克服行業(yè)局限帶來的弊端；另一方面除了向人們提供方便快捷的信息通道、安全舒適的居住環(huán)境、高效便利的物業(yè)管理，會增加更加全面周到的個性服務，如智慧養(yǎng)老服務；第三，以此為研究平臺，將其延伸到揚州“智慧城市”的各個領域，進而為投身智慧中國建設作出貢獻。

參考文獻：

[1] 廣州市科技和信息化局.創(chuàng)新驅(qū)動智慧引領著力打造便民服務新社區(qū)[J].信息化建設， 2011

[2] 吳軼軒， 湯志偉等.現(xiàn)代社區(qū)管理中的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計[J].機電一體化，2011（8）.

[3] 吳承毅.物聯(lián)網(wǎng)技術在智能社區(qū)中的應用[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2011（6）.

[4] 歐昱.居家養(yǎng)老服務信息系統(tǒng)設計與實施[D].北京：北京郵電大學，2010.

[5] 張艷萍.基于Strus的長春市居家養(yǎng)老系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].吉林大學，2010.

[6] 毛東.物聯(lián)網(wǎng)技術在智能化住宅小區(qū)中應用的研究[D].長安大學，2012.

[7] 蔡紀鶴，趙德安.智能小區(qū)停車場管理系統(tǒng)設計[J].電氣應用，2008（15）.

[8] 邊航，白開烽，等.智能小區(qū)建設方案的研究與探討[J].專題論壇，2011.

[9] 魏寵飛，吳會敏，黃宗建.物聯(lián)網(wǎng)在智能小區(qū)中的應用探析[J].網(wǎng)絡通信，2012.

[10] 張一平.智能小區(qū)管理系統(tǒng)的設計與開發(fā)[D].武漢理工大學，2010.