5G 新型智慧社区中的应用及趋势

2020-01-07徐大为

通信电源技术 2020年4期

徐大为

（北京中网华通设计咨询有限公司，北京 100070）

1 5G 技术与智慧社区概述

1.1 5G 技术

作为第五代移动电话通信标准，5G 网络理论传输速度更快，5G 技术具有更为显著的优势，符合了现代人们对于通信的发展需要，其目的是保持终端用户始终处于联网状态，具有传输速度快、低延迟、大容量等优点。全球多个国家加大了5G 网络的研究，我国政府高度重视5G 的发展，投入了大量人力、物力和财力，推动了5G 网络的商业化进程。目前，5G 商用网络已经在国内多个试点推行，应用在智慧社区建设已是势不可挡。

1.2 智慧社区

在社区建设过程中，不仅要为居民和管理者提供各项服务，而且要确保信息的流畅性。由于信息采集、处理、存储和传输的特点不同，可以将智慧社区划分成多个单元，如智慧家政、智慧政务、智慧民生等。社区信息采集内容包含火灾报警、安防监控、门禁系统、水电暖设备等，计算机和移动智能设备为信息采集提供了便利。信息传输网络作为信息传输的通道，有助于各个单元之间的信息互动，主要包括广播电视网络、电信运营网络、社区局域网等。通过有效的信息存储和筛选，挖掘有效的信息资源，为5G 新型智慧社区应用提供可靠的数据支持。

2 5G 新型智慧社区的主要职能

2.1 公共安全

在维护社区公共安全时，主要利用智能感知、智能采集的功能，实时收集社区的相关数据，如社区建筑数量、标准地址、实住人口等内容，同时要收集事件、状态、感知设备等数据，做好数据的分析和处理。感知采集主要内容包含智能监控、智能门禁、人脸识别、车辆通行等，同时还包括公共安全方面的水压、消防、用电、防盗等感知设备的应用。在公共安全防护中，要体现5G 技术的有效应用，做好无感采集、预警和布控，切实提升社区公共安全保护效果。

2.2 公共管理

在进行公共管理时，主要对社区的管理资源开展统计和数据关联，分析和总结相关的数据信息，并开展市场监管、网络巡查、社区绿化、第三方服务等工作。同时，公共管理过程中还要加大对企业和商铺的统计，为智慧社区建设提供参考资料；当然，也包括通过感知设备对社区管理方面的内容综合识别和分析。通过这种方式能够有效挖掘数据信息，对异常的数据进行排查和检测[1]。人工智能技术还可以解决社区中的其他问题，如高空抛物、偷盗、不规范行为等。以智慧社区平台为前提，切实发挥大数据精准管理的功效，推动社区管理各项工作有条不紊的进行。

2.3 公共服务

公共服务主要是通过智能感知对社区实有服务人群和服务力量提供掌握和服务。公共服务对象以弱势群体为主，主要包括老弱病残以及精神病患者、特困救助对象、计生特扶对象等。社区志愿者、上门服务人员、养老顾问以及社区医生都是重要的服务力量，利用智慧感知体系能够达到公共服务效果。在生物识别技术与5G 网络技术结合下，能够对人脸进行识别和结构化分析，开展定位服务，也可以快速识别社区中的声音，如摔倒、呼救等，社区管理人员能够在短时间内做出相应[2]。在5G 技术的帮助下，智慧社区建设有了更好的发展空间，为公共服务开展提供了极大的便利。

3 基于5G 的智慧社区管理系统研究

3.1 外置传感器节点设计

在进行外置传感器设计时，主要内容包括如下4个方面。第一，可燃气体检测。社区居民使用的燃气以天然气为主，在使用过程中如果出现明火可能引发安全事故，对人们的生命和财产安全形成威胁。在社区管理中，要利用5G 技术做好天然气含量的检测，可以采用MQ-5 检测传感器来进行，其中MQ-5 传感器包括1 个模拟信号输出端AOUT、1 个接地、1 个电源、4 个引脚。第二，烟雾检测。在进行消防系统设置时，通常在公共区域，社区居民缺乏相应的设施，利用ZigBee 无线传输数据的功能，不用铺设线路即可达到检测的目的，烟雾传感器采用MQ-2，检测范围在300～10 000 ppm，在应用时与MQ-5 类似。第三，水浸检测。在进行水浸检测时，要充分利用5G 模块的优势，检测内容包括窗口、屋顶漏水。第四，非法闯入检测。在智慧社区背景下，居民的安全更加凸显。通过设置非法闯入检测传感器，主要检测公共区域周边、门窗等位置，利用红外感温的原理，当距离在5～7 m 时能够感应并传递信息，人们可以利用移动智能终端设备在第一时间感受变化并及时采取应对措施。

3.2 高频RFID 读写器设计

在5G 领域中，RFID 具有非接触识别的功能，在智慧社区中应用较为广泛[3]。RFID 主要包括两个部分，即电子标签和读写器，系统正常工作时，读写器能够释放无线电信号，如果电子标签在信号范围内，那么就能获得相应的电能，达到一定程度后就可以发出信号，然后执行相应的操作，为智慧社区提供服务。

3.3 数据库设计

从数据信息分类来看，5G 新型智慧社区管理系统包含8 个方面，即警报历史记录、监控位置、业务情况、实时报警、权限设置、充值记录、管理员注册以及人员情况，在字段设置时应结合信息的基本情况，确保数据库满足智慧管理的需求，充分发挥5G 网络高速互联的功能，为智慧社区提供极大的便利。

3.4 综合管理模块设计

综合管理模块设计主要包含如下5 个方面。（1）卡片信息管理。社区居民都有相应的业务卡，绑定后能够将相应的信息存储到其中，内容有类别、权限等信息，类别包含工作人员和社区居民，权限有可开启门禁的设备、刷卡登记等。（2）人员信息管理。对人员信息有基本的了解，如RFID 门禁卡人员情况、没有持卡人的信息情况，主要包含幼儿、残疾人等。点击添加后，可通过住址、电话、年龄、类别、性别、身份证号以及姓名等方式查找，并弹出查询界面，显示被查询人员信息[4]。（3）物业收费管理。利用5G 网络的优势，能够实现业务充值，及时缴纳物业费，为居民和工作人员提供便利。（4）安防监控管理。在安防监控界面，当出现火灾、燃气泄漏、水浸以及非法闯入的情况时，报警状态会标记红色，而没有报警的部位为黑色，是否有监控设备也会有相应的标记，便于社区管理人员工作的开展。（5）系统设置。系统设置模块主要内容包括修改管理员信息、用户登记、删除管理用户、卡片信息读取等，按照要求设置密保问题，为信息的存储、查询、删除等提供重要基础。

4 5G 新型智慧社区未来发展趋势

在未来的发展中，5G 新型智慧社区会成为研究的热点。从发展趋势来看，5G 新型智慧社区会有如下两个特点[5]。第一，智慧社区离不开智慧城市的大力支持。推动智慧社区和智慧城市的深度合作，共同推动未来社区的健康发展。在智慧社区建设中，网络、信息等是最基础的内容，为管理活动的开展提供技术和数据支持。5G 新型智慧社区的发展要结合基层治理、公共服务，提升社区居民参与力度。第二，智慧社区建设实践更加具体化，从理论基础逐渐走向应用，体现智慧社区的优化升级。从智慧网格、智能电话、无线传感器技术到云计算、大数据技术，再到物联网和算法，智慧社区的发展要顺应时代发展的潮流，充分利用新的技术优势。