5G技術(shù)背景下智慧社區(qū)的建設(shè)分析

李東澤

（吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司 吉林省長(zhǎng)春市 130000）

智慧社區(qū)作為智慧城市中的重要組成單元，目前已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)代，智慧社區(qū)是利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代技術(shù)，將社區(qū)場(chǎng)景當(dāng)中的人事物等多種數(shù)據(jù)資源進(jìn)行融合，提供面向政府、物業(yè)、居民和企業(yè)的社區(qū)管理與服務(wù)類應(yīng)用?，F(xiàn)代治理體系和能力建設(shè)是黨和國(guó)家的重點(diǎn)任務(wù)，而基層是社會(huì)治理的基礎(chǔ)與中心，完善基層治理體系和能力現(xiàn)代化非常關(guān)鍵，智慧社區(qū)一定程度上是新時(shí)期基層治理體系和能力現(xiàn)代化的體現(xiàn)，通過(guò)智慧社區(qū)建設(shè)，增強(qiáng)基層治理能力，進(jìn)而為人民群眾謀福祉。5G 時(shí)代到來(lái)，新一代移動(dòng)通信技術(shù)將為智慧社區(qū)建設(shè)賦能，進(jìn)一步增強(qiáng)智慧社會(huì)建設(shè)水平。

1 智慧社區(qū)

1.1 智慧社區(qū)的發(fā)展

智慧社區(qū)是近些年提出的新概念。其起源可以追溯到上世紀(jì)90年代，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)改革開放大潮到來(lái)，商品房在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)，一些新興的社區(qū)出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)，物業(yè)服務(wù)開始出現(xiàn)在國(guó)人的生活當(dāng)中，樓宇對(duì)講、報(bào)警系統(tǒng)等開始出現(xiàn)在小區(qū)當(dāng)中，這些小區(qū)是最早的數(shù)字小區(qū)，但沒有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，由開放商自行建設(shè)的。2000年以后，這種數(shù)字小區(qū)在國(guó)內(nèi)盛行，基本上每一個(gè)新建小區(qū)都有先進(jìn)的物業(yè)管理、小區(qū)綠化和數(shù)字化設(shè)施等，這得益于政府部門開始從社會(huì)治理的角度切入并且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字小區(qū)的規(guī)范化發(fā)展，最具影響力的一份文件是《全國(guó)城市社區(qū)建設(shè)示范活動(dòng)指導(dǎo)綱要》。此時(shí)的小區(qū)中不僅僅是數(shù)字化設(shè)施成為標(biāo)配，街道、居委會(huì)等基層治理組織開始提供越來(lái)越多的服務(wù)，網(wǎng)格化社區(qū)治理模式也登上了歷史舞臺(tái)。

2011年智慧社區(qū)的苗頭興起，并且在2015年完全形成統(tǒng)一的范式，即以基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管理應(yīng)用為核心。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備在小區(qū)中成為標(biāo)準(zhǔn)配置，物業(yè)管理開始利用管理信息系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行登記管理，小區(qū)內(nèi)的設(shè)施設(shè)備也通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，小區(qū)正在變得越來(lái)越智慧。而從2016年開始，物業(yè)費(fèi)繳納開始在社交平臺(tái)上完成，可以通過(guò)社交平臺(tái)或者物業(yè)APP 完成一件保修、購(gòu)物，一些小區(qū)當(dāng)中甚至出現(xiàn)了送貨機(jī)器人。社區(qū)治理作為基本的治理單元，開始逐步進(jìn)入智能化時(shí)代，在智慧城市中智慧社區(qū)發(fā)揮出越來(lái)越大的作用，社區(qū)的數(shù)據(jù)接入“城市大腦”，并接受大數(shù)據(jù)分析甚至智能化分析。

1.2 智慧社區(qū)驅(qū)動(dòng)力

智慧社區(qū)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，政府起到了核心作用，因?yàn)樯鐓^(qū)治理是政府的行政職能之一，街道辦、居委會(huì)等均為政府單位，小區(qū)設(shè)計(jì)、驗(yàn)收等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范均為政府制定，同時(shí)小區(qū)建設(shè)也有政府投資，特別是老舊小區(qū)改造項(xiàng)目，而且在新技術(shù)的應(yīng)用上，政府通常都扮演著引導(dǎo)者的角色。統(tǒng)計(jì)分析當(dāng)前黨中央，各省市自治區(qū)與智慧社區(qū)相關(guān)的文件，將智慧社區(qū)作為智慧城市的重要組成部分或者說(shuō)基本單元，通常作為智慧城市建設(shè)當(dāng)中，新基建的示范單元。

其次，房地產(chǎn)開發(fā)商與物業(yè)作為市場(chǎng)主體，受到利益驅(qū)動(dòng)，它們會(huì)主動(dòng)引導(dǎo)先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用，當(dāng)然一般都限定在政府職能部門對(duì)智慧社區(qū)所做出的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范之中。上世紀(jì)90年代，房地產(chǎn)市場(chǎng)開放后，來(lái)自香港的開發(fā)商將數(shù)字技術(shù)帶進(jìn)來(lái)，2010年左右互聯(lián)網(wǎng)普及，一些開發(fā)商進(jìn)一步將科技融入到小區(qū)建設(shè)當(dāng)中，并且逐步形成了硬件設(shè)施、管理平臺(tái)，O2O 社區(qū)等為居民提供服務(wù)，如保利若比鄰，涉及了社區(qū)中心實(shí)體店和APP 線上線下服務(wù)，電商與服務(wù)實(shí)現(xiàn)了結(jié)合。

再次，社區(qū)居民都有對(duì)智慧和美好的期待，尤其是青年人群和老年人群，其中前者對(duì)新技術(shù)充滿好奇，并且作為互聯(lián)網(wǎng)的原住民，其希望通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)解決所有問(wèn)題。后者則主要是居家養(yǎng)老，需要主動(dòng)去關(guān)心的群體，尤其是獨(dú)居老人，居委會(huì)將小區(qū)中的老人全部登記造冊(cè)，通過(guò)建筑當(dāng)中的攝像頭對(duì)所有人進(jìn)行面部識(shí)別，如果老老人數(shù)天未出門，則居委會(huì)則主動(dòng)上門，老人家中也可安裝智能家居，若老人在家中發(fā)生意外，如摔倒等，老人的孩子們可遠(yuǎn)程獲知，并報(bào)警。

最后，得益于技術(shù)的進(jìn)步，如高清視頻監(jiān)控、人工智能等的進(jìn)步，這些技術(shù)與產(chǎn)品的落地，小區(qū)成為主要的試點(diǎn)對(duì)象。對(duì)于高新技術(shù)企業(yè)而言，它們所開發(fā)的新技術(shù)在智慧社區(qū)落地，通常會(huì)走政府采購(gòu)路線，在利益驅(qū)使下，加上剛需的存在，必定推動(dòng)智慧社區(qū)落地。

2 5G技術(shù)

2.1 5G技術(shù)簡(jiǎn)述

5G 即第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是最新一版蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，也是4G 的進(jìn)化版本。當(dāng)前國(guó)內(nèi)5G 商用試點(diǎn)中基本都是采取非獨(dú)立組網(wǎng)措施，通過(guò)原本的4G 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)未5G。

5G 的流量密度達(dá)到了10Tbit/s.km2，連接密度可達(dá)100 萬(wàn).km-2，空口延時(shí)1ms，移動(dòng)性達(dá)到500km.h-1，網(wǎng)絡(luò)側(cè)100 倍能效提升，0.1～1Gbit/s 的速率，峰值20Gbit/s。國(guó)內(nèi)5G 網(wǎng)絡(luò)制式依然沿用LTE 制式，但是5G 圍繞LTE 發(fā)展了很多配套技術(shù)，使得LTE 系統(tǒng)能夠通過(guò)空口演進(jìn)滿足頻譜效率以及峰值速率要求。隨著5G 速率提升，將解決很多關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，比如遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等等，5G 使用微型基站，能夠覆蓋末梢，任何一個(gè)角落都能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，邊緣計(jì)算成為非常關(guān)鍵的技術(shù)，它是解決末梢關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵之一，能源技術(shù)同樣如此，要滿足低功耗需求，能源技術(shù)必須得到進(jìn)一步發(fā)展。

5G 是一個(gè)智能云化網(wǎng)絡(luò)，其承載主要采取SDN+_OTN 或PTN，SDN 是5G 網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，SDN 即軟件定義光網(wǎng)絡(luò)，它是促使5G 發(fā)展稱智能云化網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，其可以使5G 響應(yīng)速度更快，但不是更聰明。由于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，5G 將解決很多物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展上的難題，一些關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的高速率、低時(shí)延有著近乎苛刻的要求，如自動(dòng)駕駛，邊緣計(jì)算的應(yīng)用，極大地提升了5G 邊緣網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度，邊緣計(jì)算實(shí)質(zhì)就是將云計(jì)算服務(wù)下沉至用戶側(cè)或靠近用戶側(cè)，為用戶直接提供云計(jì)算服務(wù)。

2.2 5G的部署情況

5G 的應(yīng)用場(chǎng)景不同于傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式，傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不適應(yīng)新的應(yīng)用，按照5G 性能指標(biāo)，其無(wú)線網(wǎng)應(yīng)當(dāng)滿足高靈活性、擴(kuò)展性、定制性、資源靈活調(diào)配，靈活部署能力。在智能云化網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)之下，5G 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)保證高度的智能性，承載和控制應(yīng)當(dāng)分離，即必須實(shí)現(xiàn)SDN，可從PTN 或OTN 上進(jìn)行演進(jìn)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上基于現(xiàn)有LTE 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行演進(jìn)，因?yàn)長(zhǎng)TE 支持IPV6，可以以較低的成本實(shí)現(xiàn)從4G 向5G 的演進(jìn)，所以在規(guī)劃上主要考慮在現(xiàn)有LTE 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新部署，而不是獨(dú)立組網(wǎng)。在相關(guān)研究中，5G 的RAN 經(jīng)歷過(guò)幾次技術(shù)更新，即從D-RAN →CRAN →H-CRAN →F-RAN，考慮到RAN 架構(gòu)當(dāng)中要滿足多種無(wú)線設(shè)備節(jié)點(diǎn)連接形態(tài)，如鏈狀連接、傘狀連接、網(wǎng)狀連接、端到端連接等。主要考慮F-RAN 模式，該模式中BBU 和HPN 實(shí)現(xiàn)了集成，HPN 負(fù)責(zé)控制平面為所有UE 提供信令和特定信號(hào)，BBU 則負(fù)責(zé)信號(hào)處理，共享信令、數(shù)據(jù)和信道，若網(wǎng)絡(luò)負(fù)載提升則升級(jí)BBU。規(guī)劃F-AP，利用前傳鏈路實(shí)現(xiàn)與BBU 與RRH 的連接，鄰近UE 則以端到端模式或中繼模式連接，BBU 做大規(guī)模協(xié)同多點(diǎn)傳輸處理和調(diào)度。

2.3 5G與智慧社區(qū)

5G 時(shí)代，智慧社區(qū)建設(shè)中，5G技術(shù)將是一項(xiàng)革命性的技術(shù)，其能夠在基層治理、公共服務(wù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面全面賦能新型智慧社區(qū)建設(shè)。

5G 將推動(dòng)基層治理現(xiàn)代化，黨和國(guó)家高度關(guān)注治理現(xiàn)代化，但長(zhǎng)久以來(lái)治理都面臨很多問(wèn)題和挑戰(zhàn)，政府正在革新治理模式并且提高治理能力，2020年新冠病毒肺炎疫情防控上將基層治理上的問(wèn)題完全暴露出來(lái)，一些地區(qū)智慧化程度高的社區(qū)，治理能力非常，在疫情防控上取得了非常顯著的實(shí)效，而智慧化程度不高的社區(qū)，疫情防控上錯(cuò)漏百出。5G 作為一項(xiàng)引擎型技術(shù)，將引發(fā)技術(shù)集群協(xié)同創(chuàng)新進(jìn)而顛覆傳統(tǒng)的基層治理模式，5G 將滲透至社會(huì)各方面，并將整個(gè)社會(huì)塑造成一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)巨系統(tǒng)，5G+云+AI 將打造多核驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)合系統(tǒng)。進(jìn)而推動(dòng)公共服務(wù)均等化，通過(guò)5G 等基礎(chǔ)設(shè)施建立起來(lái)的智慧政務(wù)、智慧教育、智慧醫(yī)療等能夠顯著提升群眾幸福感。

3 5G技術(shù)下智慧社區(qū)建設(shè)思考

結(jié)合公安部推進(jìn)智慧平安社區(qū)建設(shè)的指導(dǎo)意見，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)手段，針對(duì)社區(qū)環(huán)境復(fù)雜、人流、車流密集等情況，以高起點(diǎn)、高效率為原則，以動(dòng)態(tài)、可視、高效為目標(biāo)，構(gòu)建智慧社區(qū)，做到社區(qū)信息掌握到位，矛盾解決到位，治安防控到位，便民服務(wù)到位，通過(guò)門禁、視頻抓拍（包括車輛、人臉）、視頻監(jiān)控等構(gòu)建人防、物防完善的管控體系。并發(fā)揮5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將社區(qū)零散的信息統(tǒng)一收集匯總至大數(shù)據(jù)中心，協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程操控，輔助決策等基層治理功能，基于5G 高速率，高流量特性，承載4K 乃至8K 視頻，利用高清攝像頭配合5G 網(wǎng)絡(luò)+人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理降本增效，同時(shí)5G網(wǎng)絡(luò)部署完善后，可以有效降低視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綜合布線成本，因?yàn)樯鐓^(qū)作為基本單元，5G 的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫覆蓋。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，為AR 娛樂(lè)提供服務(wù)，并且結(jié)合AI，大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)近眼顯示，感知交互，渲染處理，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)的融合，幫助社區(qū)工作人員直觀鑒別目標(biāo)身份，提高作業(yè)效率，并且可提供實(shí)時(shí)視頻調(diào)度，第一視角視頻娛樂(lè)服務(wù)等。

通過(guò)對(duì)小區(qū)進(jìn)行梳理，可知將小區(qū)建設(shè)為智慧社區(qū)，有如下幾個(gè)需要關(guān)注的典型場(chǎng)景，包括小區(qū)出入口、單元門、入戶門、公共區(qū)域、室內(nèi)區(qū)域以及小區(qū)周邊區(qū)域，因此可在5G 智慧社區(qū)規(guī)劃中構(gòu)建小區(qū)三道門，6 大防護(hù)體系，從智慧安防，智慧物業(yè)管理和社區(qū)運(yùn)營(yíng)的角度思考具體智慧社區(qū)規(guī)劃方案，其規(guī)劃思路如下，考慮社區(qū)停車難管理，基礎(chǔ)設(shè)施難維護(hù)，進(jìn)出人員難識(shí)別，物業(yè)服務(wù)難提升，社區(qū)運(yùn)營(yíng)難增值等問(wèn)題，通過(guò)5G 智慧社區(qū)建設(shè)讓社區(qū)省心即提升社區(qū)治安掌控能力，促使生態(tài)共贏，即實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)增值，實(shí)現(xiàn)物業(yè)升級(jí)，即提高物業(yè)服務(wù)水平和管理效率，實(shí)現(xiàn)業(yè)主滿意提升幸福感，即提供安全、便捷、舒適的居家環(huán)境。

對(duì)于房地產(chǎn)行業(yè)企業(yè)而言，它們需要打造品質(zhì)高端的樓盤，通過(guò)房產(chǎn)銷售實(shí)現(xiàn)溢價(jià)，并通過(guò)社區(qū)運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)服務(wù)增值，因而在智慧社區(qū)建設(shè)上需要通過(guò)技術(shù)手段整合視頻監(jiān)控、周界報(bào)警、門禁管理、可視對(duì)講、報(bào)警管理、停車場(chǎng)管理、智能鎖、智能家居、社區(qū)APP等來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率的社區(qū)運(yùn)營(yíng)，并通過(guò)APP 這一小前端，廣泛收集小區(qū)人員以及物品信息，通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行分析，進(jìn)而豐富社區(qū)生態(tài)。

對(duì)于物業(yè)公司而言，它們需要物業(yè)繳費(fèi)展示、員工智能管理、人員進(jìn)出管控、設(shè)備運(yùn)行情況監(jiān)控、信息快捷查看、物業(yè)運(yùn)維成本核算等，房地產(chǎn)企業(yè)通過(guò)配置人臉識(shí)別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)（5G）、互聯(lián)網(wǎng)（5G），APP、大數(shù)據(jù)等來(lái)構(gòu)建一整套體系，物業(yè)公司則設(shè)置對(duì)應(yīng)的APP，并接入房地產(chǎn)企業(yè)構(gòu)建的智慧社區(qū)體系當(dāng)中，進(jìn)而接入政府大數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)APP 繳費(fèi)、無(wú)業(yè)人員管理、訪客管理、車輛管理、安防管理、業(yè)主信息查詢、社區(qū)公告發(fā)布、智能運(yùn)維等。

對(duì)于社區(qū)居民而言，他們需要簡(jiǎn)單快捷的進(jìn)出方式，方便快捷的服務(wù)、投訴途徑，方便快捷的聯(lián)系物業(yè)、聯(lián)系鄰里。因此在智慧社區(qū)建設(shè)中就需要實(shí)現(xiàn)人臉開門、APP 開門、呼叫轉(zhuǎn)移、指紋開門、認(rèn)證對(duì)比、信息發(fā)布、一鍵報(bào)修、社區(qū)O2O 等。

為了滿足上述三種需求，需要建立智慧社區(qū)云平臺(tái)，整合流媒體服務(wù)、數(shù)據(jù)智能服務(wù)、彈性計(jì)算、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析等構(gòu)建統(tǒng)一云平臺(tái)，進(jìn)而廣泛收集社區(qū)所有數(shù)據(jù)信息，并配置智慧安防、智慧消防、智慧物管、社區(qū)運(yùn)營(yíng)等應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，5G技術(shù)為智慧社區(qū)建設(shè)賦能，將進(jìn)一步加快智慧社區(qū)建設(shè)。5G 雖然是新一代移動(dòng)通信技術(shù)，但是在國(guó)內(nèi)它不僅僅是移動(dòng)通信技術(shù)，而且還是能夠?qū)崿F(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)，得益于智能裝備的進(jìn)步，通過(guò)5G 就能實(shí)現(xiàn)以前很難實(shí)現(xiàn)的萬(wàn)物互聯(lián)。智慧社區(qū)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將前端所有智能設(shè)備的信息集中匯集，并進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，智能分析，增強(qiáng)基層治理水平和能力。所以目前關(guān)鍵問(wèn)題是要實(shí)現(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)的部署，加快5G 覆蓋面積。