我国智慧小区建设研究

2019-06-27庞晓静北京电信规划设计院有限公司北京100048

邮电设计技术 2019年6期

庞晓静（北京电信规划设计院有限公司，北京100048）

0 前言

随着物联网、云计算、移动互联网等信息化技术的发展，以及居民多样化、个性化，对便利、健康生活方式的追求，住宅小区的智慧化成为发展的必然趋势。建设智慧小区，可为小区住户提供高效、便捷的智慧生活条件，更好地服务小区居民，提升小区住户的生活品质。相对于西方发达国家，我国智慧小区建设正处于起步阶段，因此，在我国开展智慧小区相关研究，尤其是及时开展智慧小区建设体系研究，对于我国智慧小区健康发展，具有重要意义。

1 智慧小区概念

1.1 智慧小区的内涵

智慧小区的内涵，就是在小区的建设和管理中引入物联网、移动互联网、云计算、智能感知、人工智能等新技术，并充分利用传感器、智能设备等信息化基础设施，通过对各类与居民生活密切相关数据信息的自动感知、采集、汇聚、整合和处理，集成小区内公共信息应用和家庭应用等，为居民提供一个绿色、节能、安全、舒适、便利的可持续性发展、智慧化生活环境。

智慧小区是智慧城市的一个“细胞”，是智慧城市概念和技术在小区层面的基础应用和体现，旨在改善住宅功能，优化居住环境，提高居住生活质量。

1.2 智慧小区的特征

智慧小区的建设尽管目前没有统一的标准，但就其实质建设内容或建设方式来看，仍存在着一些共同的特征，这主要体现在以下几个方面。

a）以人为本。智慧的核心在于人，因此，智慧小区的建设首先需要“以人为本”，以人的需求为导向，紧密围绕小区管理与居民服务的需求，提供便捷、丰富、低成本和高品质的公共服务，让居民生活得更加美好。

b）全面感知。借助于物联网技术，将遍布小区各个角落的传感设备和智能终端进行有机连接，从而对小区内的相关人群或物体进行全面探测与感知，获取小区管理数据信息，为小区管理者提供决策支撑与分析。

c）泛在互联。利用物联网、云计算、人工智能、大数据等新一代信息科技落地示范，把人和物的信息进行高度的感知与互联，建立智慧小区的泛在信息源，从而使智慧小区区域中的关键对象均可被感知、被分析及被互联。

d）永续发展。智慧小区具有持续创新发展的内生驱动力，智慧小区应体现智能、绿色、节能特征，兼顾先进性与可扩展性，从而实现小区区域内各个元素的自我调节、优化和完善，具有可持续发展的潜力。

2 智慧小区建设现状

纵观发达国家智慧小区的建设，多数智慧小区的建设注重顶层设计，“绿色节能”“以人为本”“永续发展”的建设理念在其智慧小区建设中得到了充分体现。在智慧应用方面，以为居民提供舒适、方便的环境和贴心服务为目标，多聚焦在能源管理、智慧安防、智慧生活服务三大领域。例如，日本知名的藤泽永续智慧小区以永续为愿景，制定环保、能源、安心安全等3方面的目标。环保方面，降低70%的二氧化碳排放量及减少30%生活用水；能源方面，再生能源利用率达30%以上；安心安全方面，灾难发生时，确保3天的防灾物资及基本生活所需能源。为达到环保、省能、安心安全的目标，分为能源管理、安全安心、便利交通、健康照护、小区管理等五大主轴进行规划。

在我国，随着智慧城市建设的大力推进，各地智慧小区建设步入快车道，并且涌现一批特色鲜明的智慧小区，如重庆南岸“幸福时光里”、相墅花园小区、两江地区在建智慧公租房等。其中，重庆南岸“幸福时光里”从“生活细节”“小区安全”“居民自身健康”3个层面推出智能物业、智能家居、平安小区、生活服务等方面的应用；两江地区从顶层设计出发，打造具有新加坡理念和重庆特色的公租房示范小区。然而，整体上看，我国智慧小区建设正处于起步阶段，在发展中也暴露出一些问题，主要包括：

a）缺乏统一规划和顶层设计：众多开发商、网络服务商以及其他智能家电厂商，纷纷按照自己的规划建设“智慧小区”，但由于行业的局限性和自身视角的不同，这些“智慧小区”往往具有局限性和片面性，不能满足智慧管理和居民生活的多种需要。

b）智慧应用较少，且处于初级阶段：智慧小区典型应用包括智慧家居、智慧物业、智慧安防等。然而，大量结合了物联网技术的应用还处于方案或试运行阶段，物联网应用需求的发掘还不充分。

因此，在我国开展智慧小区相关研究，尤其是及时开展智慧小区建设体系研究，对于我国智慧小区健康发展，具有重要意义。

3 智慧小区建设体系

智慧小区的建设建议从顶层设计出发，但对于智慧小区的顶层设计，目前我国尚无统一和成熟的架构设计。总体来说，智慧小区的顶层设计要从全局视角出发，对小区智慧化发展进行总体架构设计，对智慧小区的各个组成要素、各个层面、各种参与力量，以及各类影响因素进行统筹考虑，提出建设思路与目标、整体框架及具体的应用模块，以指导智慧小区的整体建设，促进其健康有序发展。

3.1 建设思路与目标

智慧小区的建设应基于“以人文本、永续发展”的理念，以智能感知、人工智能、物联网、大数据等新技术为创新引擎，以满足政府、居民、物业3方面的需求为出发点，打造四位一体（“零发案”治安区、创新智享生活区、睿智高效服务区、绿色生态永续区）的泛联通生态智慧小区。

四位一体主要体现在：

a）打造“零发案”智安区：居住在一个小区里，安全尤为重要，要提供全方位、一体化联动安防服务。

b）构建创新智享生活区，在小区里创造性、个性化的智慧应用全体验。

c）创建睿智高效服务区，打造无处不在便民惠民、便捷高效服务。

d）建设绿色生态永续区，智慧应用助力创能、节能。

泛联通体现在各类智慧应用不是孤立的，依托小区智控中心，以App作为核心触点，实现个人、家庭、小区智慧联动，形成一体化、泛联通、生态闭环智慧小区。

图1 智慧小区建设总体架构

3.2 整体架构

智慧小区的建设关键需要打造“三网络、一云、两平台、多应用一入口、一中心”的体系，整体架构见图1，包括7个层面，智慧小区以感知设施（包括各类传感器、射频标签等）为居住小区的神经末梢，把人、地、物、网络等互联互通，通过云计算中心、各类平台等形成有序支撑，并实现面向居民、物业等智慧化应用。整体上通过分层建设，达到平台能力及应用的可成长、可扩充，创造面向未来的智慧小区系统框架。

三网络：建设通信网、物联网、家庭网3张网络，实现智慧小区各种信息数据的传输，提供智慧小区感知层与平台层间信息数据的互联互通服务。

一云：通过对小区内各种计算能力进行统一服务形式的整合，结合小区居民的共性需求，实现面向区域用户需求的云计算服务模式，小区云为各类应用提供硬件支持。

两平台：大数据服务支撑平台将感知层采集到的数据进行加工、适配等处理，统一格式，建立4个数据库，分别是基础数据库、主体库、共享库、决策支持库，形成大数据能力，并提供给智控中心和应用开发者；能力开放平台是基于小区居民服务来开展的，为一个生态共赢的平台，居民则能通过统一的订购页面订购并使用所需要的服务。

多应用一入口：一方面，智慧小区应涵盖物业管理、小区服务等方面应用，确保为居民提供一个绿色、节能、安全、舒适、便利的生活环境，提升管理效率和服务质量。另外一方面，小区的所有应用应通过统一门户的建设实现入口的统一，物业或业主可通过各种终端（手机、iPad等），使用统一的ID登录即可实现定制服务。

一中心：即智控中心，它是小区的“最强大脑”，智控中心是实现小区各独立应用子系统的融合，并汇集人、设备、服务数据等。通过数据聚合、处理、挖掘等，提供统计分析、报警及预警等服务。该中心用于物业或公共服务，通过展示大厅实现可视化展示，它是物业与居民的重要联络基础，帮助打通服务小区的“最后一公里”。

3.3 应用研究

应用系统是智慧小区建设的关键，智慧化应用应基于“以人为本”“永续发展”的理念，以政府、居民、物业等多方需求为出发点，并围绕“安全安心、舒适温情、便捷高效、节能环保”4个智慧化应用板块进行设计，分别对应目标提出的“四区”。

安全安心——打造“零发案”智安区。通过全方位、一体化联动安防，构筑平安家园。

a）家安全：通过各种传感器、摄像机、门窗磁、读卡器、门禁控制器及其他安防监测设备为住宅提供入侵报警、防火、防意外等安防功能的综合性服务，实现随时随地、远程监测家里情况及入侵、灾情及时报警，并联动相关部门。

b）区安全：利用人脸识别技术，通过小区门禁、小区内重点区域视频监控等应用，主动发现、智能告警和预防安全事件。

c）设施安全：通过楼控系统，监测电梯等公共设施运行情况，并实时监测供水、供电、空调、消防等设备运行安全，实现异常事件自动报警。

舒适温情——构建创新智享生活区。以人为本，提供创造性的智慧应用全体验。

a）建设家居控制系统，实现对电视、冰箱等家电、窗帘、窗户等家居便捷管控；通过建设环境感知系统，打造舒适家庭环境，实现自动适配住户喜欢的温度、湿度等。

b）建设智慧家庭系统，自在体验家庭娱乐，轻松享受；建立社交平台，促进邻里沟通紧密、顺畅。

c）构建小区居民健康信息平台，实现健康智能检测，与小区医院、医生信息共享，挂号等功能。

d）建设一站式、全方位的周边智慧服务综合平台，提供涵盖物业、周边教育、医疗、购物等方面的信息服务。

便捷高效——创建睿智高效服务区。打造便捷高效服务，提升管理效能。建设小区物业管理平台，实现居民一键报修、设备损坏主动保障等功能；建设智慧停车应用，实现居民停车自动识别、智能指引、自动计时收费等功能；建设智慧三表应用，实现水、电、燃气三表自动抄送。

节能环保——建设绿色生态永续区。构筑立体式、生态化、智慧化节能环保体系。在小区公共区域建设环境监测系统，实现对小区整体环境进行监测，并与环保管理部门进行联动，以评估小区整体环境质量；安装智慧垃圾桶，实现实时监测垃圾桶情况，并联动报警等功能；建设能耗监测系统，监测家庭和小区整体能耗（水、电等），评估居民和小区使用情况，对于能耗较高的居民，可自动提醒其节能，并给出用能建议。