基于物联网的扬州市下一代智慧社区建设方案研究

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1、基于物联网的扬州市下一代智慧社区建设方案研究田永晔，高健（扬州职业大学信息工程学院，江苏 扬州 225007)摘要：随着“智慧城管”、“智慧电网”、“数字化校园”等重点项目的建设，扬州这座千年古城正在华丽转身，智慧生活正悄悄来到人们的身边，而随着人们对生活设施智能化的需求，智慧社区的建设成为物联网发展的新方向。该文主要先对扬州 市目前物联网应用和智慧社区现状进行分析，提出以“智慧养老”为切入点的下一代智慧社区的建设思路，再阐述此方案 的建设可行性，最后设计下一代智慧社区的建设方案。关键词：智慧社区；物联网；智慧养老；智能家居中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(20

2、14)33-7985-04智慧社区是新形势下社区管理的一种新模式，它将“智慧城市”的概念引入社区，指充分利用物联网技术、云计算技术、移动互联网技术等集成应用，为社区居民提供一个安全、舒适的智慧化生活环境，从而形成基于智能化社区管理与服务的一种新型社区。1 研究背景 扬州“智慧城市”推动“智慧社区”建设作为全国城市信息化和智慧城市建设双“十强”城市，扬州市于 2011 年出台“智慧城市”行动计划，从 2011 年起至 2015 年，实 施经济转型升级、科技创新推进等七大计划、共 28 个项目，进一步推进扬州的信息化发展。2013 年 8 月，我国国务院出台了关于 促进信息消费扩大内需的若干意见，

3、其中明确提出要加快智慧城市建设，并提出在有条件的城市开展智慧城市试点示范建设。2013 年 10 月，扬州被确定为中欧绿色“智慧城市”合作中方试点城市，将于欧盟相关城市合作，开展智慧城市建设试点。扬州于2013 年首次创新构建的智能社区即江苏华利集团打造的智谷华府小区，包括极速宽带、高清影视、数字社区、智能安防、智能家居、 远程控制等功能，揭开了扬州“智慧社区”建设发展的序幕。 扬州市的物联网技术应用日趋成熟2005 年 11 月 17 日，国际电信联盟正式提出“物联网”（The Internet of things）概念。“物联网就是物物相连的互联网”，指的是将 各种信息传感设备与互联网结合

4、起来而形成的一个巨大网络。目前物联网技术在扬州各行业的应用非常广泛。坐落在扬州广陵新城的江苏信息服务产业基地中，聚集了一批与物联网技 术相关的高新技术企业，物联网技术也悄然改变着我们的生活。比如世杰光电公司研发的光通信技术用 LED 照明取代传统的通 讯连接；三宝信息公司建设“扬州市食品安全信息服务运营平台”，通过 RFID、二维码等技术，为所有食品经营商提供追溯系统，让 “菜篮子”更安全；易游物联公司开发的智慧旅游项目让游客可通过 扫描二维码添加贴身导游服务畅游景区而随着人们 对生活设施智能化的需求，智慧社区的建设成为物联网发展的新方向。 扬州市智慧社区现状近年来，扬州市绝大部分社区建设均已

5、初步实现了“智能化”，如：小区安防系统、小区门禁管理系统、物业服务管理系统，也有 少数高档楼盘进行了一些更高层次的智能化建设，如闭路电视监控系统、一卡通门禁管理系统等，可实现的功能主要有业主身份 识别、停车场管理、保安智能巡更监控等，这些已知的智能化建设只是局部满足了业主方和物业服务方的需求，并非真正意义上的 智慧社区。通过调研表明，我市现有的智慧社区存在以下一些问题：1) 技术层面平台共享性差：主要技术和产品缺乏开放性、兼容性和互联性，并没有形成统一的技术标准；产品功能单一，系统 集成度不高；系统的扩展性、稳定性差；现有的通信组网方案应用于智能社区系统尚存在数据传输可靠性低、实时性差、施工成

6、本 高、能量效用低，以及与现有监控系统兼容性不强，没有一个开放的、统一的、集成的网络服务共享平台等系列问题，这些都成为了 制约其发展的主要因素。2) 系统层面缺乏个性化服务：扬州市近年来人口老龄化现象严重，根据预测，“十二五”期间，2010 年末我市 60 岁以上的老年人收稿日期：2014-10-20资助项目：该文为 2014 年度扬州市科协软科学课题“基于物联网的下一代智慧社区建设方案研究”成果作者简介：田永晔(1976-），女，江苏泰兴人，扬州职业大学信息工程学院教研室主任、讲师、硕士；高健(1978-），男，江苏扬州人，江苏 省通信服务泰州分公司副总经理、工程师、硕士。Computer

7、Knowledge and Technology 电脑知识与技术第 10 卷第 33 期 (2014 年 11 月)口数是 88.2 万，2015 年将增加到 101.63 万；2010 年占总人口的比例是 19.23%，2015 年将上升到 22.27%，五年将一共增加 13.43 万人。未来 10 年我市低龄人口比重逐渐下降至 50%以下，高龄人口比重逐渐上升至 14%，而老年人口将以年均 1%左右的速度持续 增长，真正呈现高龄化老年结构。社区中的老人也是非常重要的组成部分，不论是意外摔倒，还是煤气忘了关，这样的事情不仅独 居老人能碰上，即使和子女生活在一起的老人，也不可能 24 小时被照

8、料，而现有的智慧社区基本没有解决此类问题的对策。2 扬州市下一代智慧社区建设思路现有的三种养老模式均有弊端：家庭养老模式存在随着越来越快的现代社会节奏和不断增加的生活成本，老人养老和独生 子女的时间、经济能力有限的矛盾；机构养老模式存在养老设施陈旧、管理质量差、收费高和服务人员不足等问题；传统社区 养老模式则服务内容单一、服务队伍素质不高、缺乏标准的老人信息库，对社会养老资源缺乏综合性和整合力，整体利用率不高。 理论上来讲，通过在下一代智慧社区中建设“社区居家养老”系统可以解决以上问题。扬州市下一代智慧社区的建设思路是：以智慧养老为切入点，在原有智慧社区上构建“居家养老”服务平台。此项产品可以

9、实 现效益双赢：一方面，各服务机构依托政府品牌，能获得最有效的商业机会，通过政府的政策扶植，降低企业运营成本，将关注点重 新放在服务上面，力求打造最贴心的养老服务品牌；另一方面，老人则通过此产品享受超越机构养老的自由和快乐，获得全面贴近 身心的居家养老服务，感受健康和谐的晚年幸福。3 下一代智慧社区建设可行性 政策可行性国务院 2013 年下发的关于加快发展养老服务业的若干意见中强调地方政府要支持企业和机构运用互联网、物联网等技术 手段创新居家养老服务模式，发展老年电子商务，建设居家服务网络平台，提供紧急呼叫、家政预约、健康咨询、物品代购、服务缴 费等适合老年人的服务项目，到 2020 年全面

10、建成以居家为基础、社区为依托、机构为支撑的，功能完善、规模适度、覆盖城乡的养老 服务体系。 技术可行性物联网技术融合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线数据通信技术，它能通过多种设备的交互，实现 网络分布区域内多种对象的感知和控制，主要体现在网络泛在化、系统集成化和设备智能化等方面。例如：下一代智慧社区采用 云架构，基于扬州市现有的基础人口信息库、房屋信息库和地理信息库等，构建对应的社区云数据中心，充分共享社区内的信息和 资源，从而大大提高社区的服务能力和集成程度。 市场应用可行性1) 针对社区居民，提供智慧化管理 现在智慧应用已渗透到社区居民的日常生活中。智慧家居将智慧应用

11、延伸到家庭内部，各种电子通讯设备、照明设备、家用电器、监控装置及水电气表等连成网络，通过多功能智能终端、互联网和物联网实现远程控制；智慧停车场系统通过监控统一管理 社区内的车辆停放，保持社区内的交通畅通；智慧安防通过在社区内部安装的监测设备与中央控制机联网，并通过 网或其他 通讯方式与公安部门报警监控中心联网，组成完整的安全防范系统，实现监控与报警一体化；智慧服务日趋完善，包括电子商务、 远程医疗与救助服务等在内的服务，使社区居民生活方式更加智慧和便捷。2) 针对特殊群体，提供个性化服务社区里有一些因身体疾病行动不便的人群或者年龄较大的空巢老人，在家人没时间照顾的情况下，日常生活中存在一些实际

12、 问题，非常需要社区为他们提供个性化服务，包括：一是在生活方面希望能得到无微不至地贴心服务，如家政服务、送水送餐、天气 查询等；二是在健康护理方面希望能及时获得专业医疗机构的服务，如健康管理、就医预约、保健护理等；三是在紧急情况下希望 能及时获得救援，确保他们的安全，如一键紧急救助服务。显然，社区内的特殊人群非常需要各种操作简单、功能完善的信息化产 品，如养老服务智慧终端、紧急救助与一站式医疗服务、遥控、实时监控等传感类产品，使他们的生活更加方便和安全。 运营方式可行性扬州市原有的智慧社区主要采用以政府为主导，社区物业与政府、供应商在资金投入、后期运营和资源利用等方面进行多种 组合的运营方案，

13、但物业投资负担较重，社区信息化良莠不齐。为了能与智慧城市紧密融合，避免出现数据孤岛，建议采用按功能 分层 BOT 的运营方式：建设（build）：政府牵头，参与制订应用准入制度，审批复核智慧社区建设规划，确保社区建设中的软硬件 符合智慧城市建设要求，避免软硬件重复建设，指导智能产品的研究、开发和应用，通过契约授权运营商负责具体的建设实施。 运营（operate）：政府负责运营监督，运营商负责运营管理，拥有一定的期限专营权。移交（transfer）：运营商在运营权到期后，将运 营权移交给政府。这种在政府的监督和协调下由物业投资建设的方式风险非常小，不但能有效解决资金回笼问题，从而保证智慧 社区建

14、设的有序进行，而且能促进运营商及相关企业的技术创新，规避风险，最后实现政府、物业和供应商的三方共赢。4 下一代智慧社区建设方案设计 智慧社区体系结构设计基于物联网的智慧社区体系结构如图 1 所示，主要包括感知层、网络层、平台层和应用层。人工智能及识别技术本栏目责任编辑：唐一东7986第 10 卷第 33 期 (2014 年 11 月)Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术图 1 智慧社区体系架构图1) 感知层是通过 、PC、PAD、户外屏、IPTV 等不同智能终端，提供社区各类应用的入口访问，实现用户体验，获取个性化服务。2) 网络层是将社区感应设备

15、、智能监控系统、通信系统、信息服务系统与城市通信网络互连，实现数据在各系统的传输和交换，支撑各子网络之间的信息传输。3) 平台层即数据层，通过建立社区服务核心数据库，采用统一的数据接口和编码规范，对不同应用子系统的数据进行合理地 整合，以保障应用层中各类不同应用之间的互联。4) 应用层是智慧社区为用户提供的各种应用服务，如智能家居、智能社区管理和社区智能服务等。 下一代智慧社区的系统拓扑结构下一代智慧社区的系统拓扑结构如图 2 所示。该系统通过社区中心机房将智能家居系统、社区智能服务、社区智能管理系统 有机结合，真正地实现各住户之间的信息联通、小区电子购物、家政服务、自动缴费等快捷功能，使社区

16、管理智能化。图 2 智慧社区拓扑图“智能家居”主要包括家庭安防报警系统、智能家庭照明系统、家庭健康管理系统、家电控制系统、智能家庭影音系统、三表智能计量系统等。 “社区智能管理”主要包括门禁系统、停车场管理系统、社区监控系统、防盗报警系统、物管指挥调度系统等。 “社区智能服务平台”就是在本社区内搭建数字化社区门户网站，发布包括餐饮信息、物业信息和医疗信息等在内的服务信息，并发送到各业主的智能终端；业主则通过智能终端方便地查找所需的服务，并及时得到上门服务，使生活智能化。 社区居家养老服务平台建设方案下一代智慧社区重点建设“社区居家养老服务平台”，其中包括智能移动终端和“居家养老服务平台”：智能

17、移动终端是可登录 “居家养老服务平台”的实现一键呼叫救助功能的专用定制 ；“居家养老服务平台”可通过智能感知与识别技术对老人进行实 时监控，让社区医疗机构实时感知老人的身体健康状况，让社区服务人员和家属实时感知老人的居家安全以及出行安全情况，为 老人提供智能化社区养老服务。“居家养老服务平台”由社区门户网站、“智慧社区感知养老”平台和社区服务核心数据库三部分组成，整体架构如图 3 所示。其中社区门户网站中展示各类社区服务信息，居民可以查询、互动；“智慧社区感知养老”平台将民政局、社区、第三方服务运营机 构联动起来，为居民提供包括老人信息管理、定位、监控、服务中心、居家养老、一键救助等个性化服务

18、，服务流程如图 4 所示；社区 服务核心数据库则为居家养老平台提供最基础的数据支撑。总之，居家养老服务平台集中传统家庭养老和机构养老两种模式的优点，通过网络信息平台让居家老人享受机构化管理和服 务、打造一个没有围墙的养老院，为居家老人提供标准化、专业化、亲情化，全方位、全天候的社区养老服务。本栏目责任编辑：唐一东人工智能及识别技术7987Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第 10 卷第 33 期 (2014 年 11 月)图 3智慧社区居家养老服务平台整体架构图图 4 居家养老服务流程5 结束语毫无疑问，在“资源节约、稳定安全、智能便捷、以人为本

19、”的理念下，基于物联网技术，以建设“居家养老平台”为重点的扬州市 下一代智慧社区建设方案，是切实可行的。这种以网络共享服务平台为核心、基于物联网技术构建的新型智慧社区一方面将涵盖 智能家居、智能社区管理、智能社区服务、信息集成等方面，形成一个真正开放、统一、集成的网络服务共享平台，以克服行业局限 带来的弊端；另一方面除了向人们提供方便快捷的信息通道、安全舒适的居住环境、高效便利的物业管理，会增加更加全面周到的 个性服务，如智慧养老服务；第三，以此为研究平台，将其延伸到扬州“智慧城市”的各个领域，进而为投身智慧中国建设作出贡献。 参考文献：1 广州市科技和信息化局 . 创新驱动智慧引领着力打造便

20、民服务新社区J. 信息化建设, 2011 2 吴轶轩, 汤志伟等 . 现代社区管理中的物联网系统设计J. 机电一体化,2011(8).3 吴承毅 . 物联网技术在智能社区中的应用J. 物联网技术,2011(6).4 欧昱 . 居家养老服务信息系统设计与实施D. 北京:北京邮电大学,2010.5 张艳萍 . 基于 Strus 的长春市居家养老系统的设计与实现D. 吉林大学,2010. 6 毛东 . 物联网技术在智能化住宅小区中应用的研究D. 长安大学,2012.7 蔡纪鹤,赵德安 . 智能小区停车场管理系统设计J. 电气应用,2008(15). 8 边航,白开烽,等 . 智能小区建设方案的研究与探讨J. 专题论坛,2011.9 魏宠飞,吴会敏,黄宗建 . 物联网在智能小区中的应用探析J. 网络通信,2012. 10 张一平 . 智能小区管理系统的设计与开发D. 武汉理工大学,2010.人工智能及识别技术本栏目责任编辑：唐一东7988