标准化助力智慧社区互联互通

文｜本刊记者 卢希

人的一生有70%的时间是在家庭室内度过的。人们对“衣、食、住、行、乐、育、医、思想、情趣”的追求，都需要通过“社区”的智能化去实现。社区各领域的运行都是关联的，不可或缺的。因此，当我们谈到智慧社区的时候，其就不仅仅是一个单纯的社区概念，它还是社区范畴综合集成的概念，包含智能楼宇、智能家居、安防监控、社区医疗和社区居家养老服务、社区管理服务、电子商务等领域的智能化应用。这些领域的智能化都是以家庭为中心，为居民服务为目的。所以，将智慧社区作为整体来看待便会更恰当一些。

智能化主要用以提高人的生活工作效率，作为一个整体的智慧社区更是如此。但是目前阶段，社区与社区之间仍然缺乏工作协同，更难以互联互通，彼此还是一个个“信息孤岛”，一个统一标准、通用的体系便是当前亟需的改革方向。

困境：各大生态圈“封闭式”生长 难以兼容

当前智能家居联网的兼容性问题一直困扰着中国的家电业、通信业、IT业，近年来，一年一度的“智能硬件大会”，被媒体说成“试图吹出一场台风？”十几年来刮过多少次“台风”，互联互通仍然是迈不过去的坎。有人提出“需要互联互通，去做开放平台”，于是众多的商家纷纷推出路由器，提出了智慧家庭生态圈和智慧家庭云服务平台等。但是这些平台仍然无法解决底层设备全参数控制的兼容性问题。

但智慧社区作为整体，家庭硬件设备的互联互通，各个家庭和社区内的各个管理子系统之间，各种专业行业之间必须实现互联互通，才能成为真正的整体。这就使互联互通成为智慧社区一体化集成的核心需求，这就是当前大家面对的现实问题。

据本刊记者了解，为解决此困境，全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会（以下简称“全国智标委“）根据智慧城市和智慧社区建设的迫切需要，按照国家标准制定计划，正积极组织“物联网智能家居”系列标准的制定工作，这一系列标准是解决物联网智能家居设备互联互通的基础标准，是对智能家居产业急需和缺失的标准进行了完善。其内容体现了物联网基础技术在智能家居应用方面的共性的数据、信息、设备表示方法，设计和实施规定等关键技术。这些标准的制定和贯彻，对促成智慧社区和智能家居行业健康的发展具有重要意义。

差异:中外智慧社区发展不同 技术转化难度大

在我国由于物联网、云计算、新一代信息通信技术，以及大数据的快速发展，为智慧城市发展带来机遇。促进了各地以发展智慧基础设施为重点，大力建设城市信息基础设施，铺设光纤骨干网、实现有线网络入户，无线网络覆盖城市公共区域、增加网络宽带、推进三网融合，以期建成互联互通的城市信息网络。

然而由于国内外建设背景不同，因而在摸索过程中得出的探索路径必然不同。全国智标委专家委员谢后贤告诉本刊记者，从中国智慧社区系统的特点分析，智慧社区的应用环境，中国与国外的差异很大：国外大多数的私人住宅是独门独户的，没有我国住宅小区的应用环境，其家庭联网均采用计算机网络及其扩展总线网络，互联网接入多是采用单户接入仍很普遍。而我国住宅智能化的重点和发展方向却是以社区的数字化、智能化为主。我国通信行业重点发展以小区宽带网以至光纤网接入为主。

谢后贤谈到，另外家庭联网的主要设备是信息家电，而不是计算机，即用非PC类设备接入社区网（或互联网）。因而国外的组网技术就不适用于中国的应用环境。再加上中国的联网智能设备，不是单一专业设备，而是各种专业的混用，家电设备、安防、火警、抄表、电信、电视等，而各专业有各自的描述方法和特殊的控制协议，互不兼容。这就是为什么国外的专业标准不能简单的用在中国智能社区网络的根本原因。也就造成了我国智能社区和家庭网络长期没有专用的统一标准。

当我们按照国外的某些专业技术应用时，它们只适合于某些行业专业的情况，而不能适用于各行业设备的融合与兼容，因而不能适应国内智慧社区环境成为通用统一的标准。

物联网和智慧城市发展到今天，由于没有统一标准，各个领域目前是各行业使用的数据交换格式只能局限于自己特定的行业业务。严格讲，这些物联网都只是专用网，仍然是一个个“信息孤岛”，还是缺乏统一的标准、通用的平台。

创新：自动化技术应用过于传统 有待突破

据谢后贤介绍，在智慧社区和智能家居中都采用了自动化控制技术，自动化技术中的3代技术都在使用：直接数字控制（DDC）不少安防系统还在使用，DCS、SCADA和FCS都普遍在应用，可以说控制网技术是自动化技术的较简单的应用，尽管少数项目采用了寻优控制、并发控制、关联控制等，但都是自动化专业的传统技术。都离不掉基于中央（集中）控制器技术和组态软件技术。因此可以说是典型的自动化专业的传统技术应用。

随着21世纪已经过去快16年，一些新世纪的新鲜技术，正在冲击着传统技术。这里特别是Web Services和物联网（传感网）技术已经颠覆着基于中央控制器的技术和组态软件技术。Web服务网络中已经不存在“中央控制器主机”，而是“对等”网络，即每一个网络节点都可以占有总线，并且实行“无连接的通信”（即发送帧完成即放弃总线控制权）。网络的调度权归结为“服务器”，而网络可以具有多个控制器，某一时刻只能有一个控制器占有总线，执行控制功能。 物联网和移动通信技术促进了自组网技术和个域网技术以及Ad Hoc网络技术的广泛应用。组态软件技术则完全被传感网络的自描述，自组网取代了。

但是更多的自动化技术则在融入了新技术以后成为新技术的核心理念，例如寻优控制和关联控制将成为智能控制的核心内容，成为智能硬件的主要功能体验。

历史上成熟的技术往往是与当时的技术水平相适应的。进入21世纪有比过去涌现出更多的新技术，这些新技术推动了应用技术的发展，颠覆着传统的技术，逐步形成了一个全新的系统解决方案，这就预示着传统的技术在更新换代。

上面提到的传感网络的自描述，自组网取代了组态软件技术，是由于设备的描述采用了新世纪发展的XML语言技术，和Web服务器技术。在对象技术的基础上Web服务技术已经成熟，形成了基于Web服务的新一代控制技术，控制模式也由B/S取代C/S模式，从而不再拘泥基于中央控制器技术；而采用Web对象技术后，完全具有对象技术的全部特性，即Web对象具有简单的接口，却隐藏着Web对象内部具有的全部内容的接口和全部功能代码。只要点击就可以完成控制任务。Web对象隐藏的全部内容与操作系统、编程语言无关，与网络的媒体、通信协议无关。这又实现了各种异构系统的互联互通。

谢后贤告诉本刊记者，当我们采用标准的设备描述实现自描述，自组网的“自组态技术”后，Web对象及其内部具有的全部内容也完成了自动实现，也即自动组成应用程序接口（即Web对象的App）。

这一切在实现底层设备的自描述、“自组态技术”以后，各级平台采用Web服务技术，实现Web对象自动组成应用程序接口，在浏览器上自动发布，从而实现物联网的“所有数据都是由机器产生的数据”的要求。

此外大规模集成电路技术的进步，在一个硅片上实现一个极为复杂的系统（片上系统，SOC）的时代已来临，互联网技术进入到嵌入式Internet时代，移动通信技术的进步，使手机成为人们须臾不能离开的多功能武器，这些正应验了90年代大师们的预言：“新世纪的第一个10年，我们进入了一个嵌入式Internet时代，SOC嵌入式瘦服务器将成为地球的皮肤” 。嵌入式瘦服务器和手机浏览器的广泛应用大大助力了智慧社区的创新改革。

这些新技术的应用已经使智慧社区和智能家居有一个崭新的面貌，促成了智慧社区2.0的创新改革。

变革：基于物联网智能家居统一标准的创新解决方案

据本刊记者了解，全国智标委根据国家标准制定计划，正在组织“物联网智能家居”系列国家标准的制定。这些标准是解决物联网智能家居设备互联互通的基础标准。系列标准的应用将促成智慧社区的创新解决方案。

这些国标规定不同专业，不同厂商生产的硬件设备，遵循居于标准数据格式的设备描述方法，可以兼容地联网，并通过基于Web服务的网络平台，与各种异构系统实现互联、互通、互操作。这些将与网络的媒体、通信协议无关，与操作系统、编程语言无关，采用自动提供服务，自动组网，自动组成应用程序接口（App），不再拘泥于集中控制技术和组态软件技术，将可能实现物联网的“所有数据都是由机器产生的数据”，促进实现物联网的全行业的大集成。也就是实现了智慧社区2.0的创新改革方案。其特征是：

1、智能硬件采用标准化的设备描述方法：以设备功能为对象的结构化数据格式。

国标规定不同专业，不同厂商生产的硬件设备，遵循居于XML标准数据格式的设备描述，自动提供服务项目，自动组网，可以兼容地联接组成家庭网络，并通过家庭网络平台，与各种异构系统实现互联、互通、互操作。

2、家庭网络采用基于Web服务的新一代控制技术；

国标规定家庭网关要具有一个嵌入式的瘦服务器，采用浏览器/服务器模式，能够根据外部请求，将家庭设备的实时状态生成网页（通用App），提供浏览器服务；同时也可以根据内部请求，将外部网所能提供的服务，向内部网提供展示（统一App），以共享互联网的网络信息资源和享受网络服务，从而实现内部及外部的互联互通与互操作。这里还应用了一个用户界面描述方法的国标，规定Web对象如何将标准的设备描述内容转换为通用的用户应用程序界面（App）。

3、智慧社区采用具有SOA体系结构的综合信息云服务平台。

要开发智慧社区综合云服务平台，采用面向Web服务的体系结构，以云计算服务为支撑，提供城市各个社区，以至不同城市社区的虚拟云服务管理终端共用，以形成全行业的互联互通的物联网全行业大集成。

4、完成智慧社区的创新改革，为实现物联网的全行业的大集成准备条件

首先采用全行业通用的数据格式标准，智能硬件设备对自身功能自描述、自发布、自组网，适用于有线或无线传输网络，完全实现智能硬件的全功能的控制；

采用以嵌入式瘦服务器的基于Web服务的物联网控制技术，不再需要集中控制和组态软件技术，不再需要人的干预，完全实现“物联网是机器生成数据”；

智慧社区建立基于Web服务体系结构（SOA）的综合信息云服务平台，服务器将双向自动生成App，在接入公共互联网后，使全社区智能家庭能够共享全行业的物联网服务。这为实现智慧城市理想的全社会信息共享，进行高效和谐的协作创造条件。

全国智标委相关人士告诉本刊记者，正在编制的“物联网智能家居”系列国家标准共有5项，分别是：《物联网智能家居 文本图形标识符》、《物联网智能家居 数据和设备编码》、《物联网智能家居 设备描述方法》、《物联网智能家居 用户界面描述方法》和《物联网智能家居 设计内容及要求》，其中3项处于报批阶段，2项处于讨论稿阶段。