宮艷雪,武智霞,鄭樹(shù)泉,丁志剛
(1.上海計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)中心,上海200112;2.上海嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心,上海201112)
社區(qū)是承載社會(huì)人口的基本單元,是城市發(fā)展的重要體現(xiàn)者。但是由于多種原因,社區(qū)建設(shè)中還存在多種問(wèn)題,如技術(shù)和產(chǎn)品缺乏開(kāi)放性、兼容性和互聯(lián)性,統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未形成,產(chǎn)品功能單一,不具備感知功能等[1-3]。目前的社區(qū)服務(wù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面智能化,已經(jīng)不能滿足人類對(duì)居住環(huán)境的要求[4]。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠解決目前社區(qū)建設(shè)存在的問(wèn)題,為社區(qū)的全面智能化發(fā)展提供技術(shù)支撐。物聯(lián)網(wǎng)[5]是實(shí)現(xiàn)物物相連的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),將用戶端延伸到了任何物品和物品之間,完成信息交換和通訊,提供更加全面、豐富的信息,實(shí)現(xiàn)智能化控制與決策。物聯(lián)網(wǎng)的融入為實(shí)現(xiàn)全面感知、互通互聯(lián)、開(kāi)放兼容的智慧化社區(qū)奠定了良好的基礎(chǔ),智慧社區(qū)已經(jīng)成為未來(lái)社區(qū)發(fā)展的重要方向。作為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ),物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的研究也逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)[6,7],但是目前還缺乏系統(tǒng)性的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)研究成果以指導(dǎo)智慧社區(qū)的全面建設(shè)。
本文結(jié)合社區(qū)建設(shè)的實(shí)際需求以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景提出了一種面向智慧社區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),將無(wú)線傳感網(wǎng)、RFID、視頻識(shí)別等技術(shù)應(yīng)用于安全防范、能源管理、社區(qū)服務(wù)、智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療、車輛管理等諸多方面,并詳細(xì)介紹了智慧社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)以及應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)情況。同時(shí),通過(guò)某老年療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用來(lái)驗(yàn)證面向智慧社區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)思想,并探討了智慧社區(qū)的發(fā)展意義。
圖1 智慧社區(qū)架構(gòu)
目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處于發(fā)展階段,帶來(lái)的智慧社區(qū)產(chǎn)業(yè)也正處在探索性實(shí)施過(guò)程中,因此對(duì)于智慧社區(qū)的定位和定義存在多種理解[8,9]。本文對(duì)智慧社區(qū)的定義如下:智慧社區(qū)是一種應(yīng)用先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升社區(qū)服務(wù)的全新社區(qū)形態(tài),以物聯(lián)化的形式將社區(qū)內(nèi)的人和物通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,形成現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化的新型社區(qū)運(yùn)行模式,運(yùn)用智能樓宇、智能家居、智能交通、智能醫(yī)院、智慧政務(wù)以及數(shù)字生活等技術(shù)手段為居民提供方便、快捷和智能化的服務(wù)。智慧社區(qū)的建設(shè)具有重大的意義,將加強(qiáng)基層社會(huì)穩(wěn)定,提高社區(qū)自治能力,提高居民生活質(zhì)量,并為智慧城市的建設(shè)提供了以社區(qū)為單元的區(qū)域性示范。智慧社區(qū)的架構(gòu)如圖1所示。
智慧社區(qū)的主體 (居民、商戶、社區(qū)機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)等)通過(guò)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)的智慧社區(qū)應(yīng)用平臺(tái)對(duì)社區(qū)中的資源環(huán)境 (人、車輛、建筑、設(shè)備等)進(jìn)行監(jiān)控。基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)以及智慧社區(qū)的重點(diǎn)建設(shè)目標(biāo)的研究,本文對(duì)智慧社區(qū)的架構(gòu)劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、中間件層以及應(yīng)用層。感知設(shè)備采集的技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸上傳到中間件層,并通過(guò)中間件層的數(shù)據(jù)處理為應(yīng)用層提供可供分析與決策的信息,智慧社區(qū)的部署如圖2所示。
感知設(shè)備是聯(lián)系物理世界和信息世界的紐帶,用來(lái)感知智慧資源環(huán)境中的物理量,如溫度、壓強(qiáng)、光照、速度、血壓等信息,也可通過(guò)采集到的信息來(lái)識(shí)別物體。智慧社區(qū)建設(shè)主要利用感知設(shè)備來(lái)監(jiān)控小區(qū)內(nèi)的智慧資源,主要包括:
(1)在小區(qū)內(nèi)的重點(diǎn)區(qū)域以及根據(jù)居民要求在住宅內(nèi)安裝攝像頭,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)小區(qū)以及居民住宅的安全監(jiān)控。
(2)在小區(qū)的出入口安裝門(mén)禁系統(tǒng),每個(gè)居民通過(guò)配備的一卡通進(jìn)出小區(qū),實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)的安全管理。
(3)對(duì)孤寡老人、患有慢性病的病人等特殊人群配備可檢測(cè)血壓、心跳、體溫等功能的傳感器,并提供定位跟蹤業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)智能化的病理跟蹤、監(jiān)控和管理。
(4)將圖書(shū)館的圖書(shū)貼上RFID標(biāo)簽,并安裝讀卡器裝置快速完成圖書(shū)的上架、查找等操作;
(5)在小區(qū)及住宅內(nèi)安裝空氣質(zhì)量傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器、光感傳感器等,進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的采集,為應(yīng)用層的環(huán)境監(jiān)測(cè)與節(jié)能系統(tǒng)提供控制參數(shù)。
(6)安裝無(wú)線遠(yuǎn)程計(jì)量表,在線、實(shí)時(shí)的獲取用電、用水以及煤氣等相關(guān)的數(shù)據(jù)量,并可通過(guò)遠(yuǎn)程控制功能對(duì)計(jì)量表的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
(7)運(yùn)用GPS定位技術(shù)方便設(shè)置物業(yè)巡更時(shí)間以及路線,并動(dòng)態(tài)顯示巡更人員的行走路線以及到達(dá)時(shí)間等數(shù)據(jù)。
圖2 智慧社區(qū)部署
感知設(shè)備采集的信息通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)的主要作用是把感知設(shè)備的數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng),供上層應(yīng)用服務(wù)使用,是實(shí)現(xiàn)物物相連的基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是實(shí)現(xiàn)社區(qū)物聯(lián)化的基礎(chǔ),在建設(shè)社區(qū)網(wǎng)絡(luò)時(shí)要大力建設(shè)光纖入戶有線寬帶網(wǎng)絡(luò),并構(gòu)建2G、3G、4G和WLAN四網(wǎng)融合的多層次、廣覆蓋、多熱點(diǎn)的無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò),有效促進(jìn)有線與無(wú)線的融合,從而滿足智慧社區(qū)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的多種需求。通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò)將感知設(shè)備采集的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到數(shù)據(jù)中心,作為進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、智能決策的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)是智慧社區(qū)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的重要技術(shù),鑒于篇幅有限,本文將不做擴(kuò)展討論。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用理念是通過(guò)萬(wàn)物的互聯(lián)互通進(jìn)行相關(guān)信息的有效提取,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的分析與處理,達(dá)到高智能化的決策和判斷[10]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用涉及到種類繁多、數(shù)據(jù)量巨大的 “物”,如何利用中間件技術(shù)完成對(duì)這些 “物”的有效管理以及海量信息的處理是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵[11,12]。
本文在面向物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)方法論[13]的基礎(chǔ)上,運(yùn)用面向物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) (TOA)理論來(lái)建立更高層次的公共平臺(tái)理念,建設(shè)對(duì) “物”進(jìn)行統(tǒng)一管理的物聯(lián)網(wǎng)中間件集成平臺(tái)。該平臺(tái)通過(guò)建立業(yè)務(wù)應(yīng)用程序和底層數(shù)據(jù)獲取設(shè)備之間的通信橋梁實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信、任務(wù)分配、事務(wù)處理以及設(shè)備管理等功能,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的 “人—物”、 “物—物”之間的溝通和交互進(jìn)行統(tǒng)一處理,通過(guò)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一的接口進(jìn)行聯(lián)系,接口采用中立方式進(jìn)行定義,從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)對(duì)象之間的松耦合。物聯(lián)網(wǎng)中間件集成平臺(tái)主要包含四方面技術(shù)組件:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)總線、物聯(lián)網(wǎng)消息處理引擎以及物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系管理,整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 物聯(lián)網(wǎng)中間件集成平臺(tái)結(jié)構(gòu)
在智慧社區(qū)的系統(tǒng)應(yīng)用中,傳感設(shè)備采集的信息上傳到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)后,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到物聯(lián)網(wǎng)中間件集成平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)組件,將物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)采集不同感知網(wǎng)絡(luò)的感知設(shè)備信息轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,將數(shù)據(jù)傳遞到物聯(lián)網(wǎng)消息處理引擎實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理,物聯(lián)網(wǎng)消息處理引擎將處理后的結(jié)果反饋到物聯(lián)網(wǎng)關(guān)系管理組件,并通過(guò)該組件實(shí)現(xiàn)對(duì) “物”的管理、監(jiān)控以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行實(shí)時(shí)的配置的功能。其中,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)總線為其它組成部分間的通信,提供相應(yīng)的通信接口,是其它組件的粘合劑。物聯(lián)網(wǎng)中間件集成平臺(tái)主要由調(diào)度服務(wù)器、信息處理服務(wù)器、通信服務(wù)器以及配置與監(jiān)控系統(tǒng)組成,其中通信服務(wù)器、信息處理服務(wù)器是采用多臺(tái)負(fù)載均衡的應(yīng)用,調(diào)度服務(wù)器使用主從的調(diào)度方法針對(duì)各服務(wù)器功能以及使用情況進(jìn)行任務(wù)分配。
針對(duì)智慧社區(qū)建設(shè)需要采集海量、異構(gòu)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)中間件集成平臺(tái)運(yùn)用以 “物”為中心的架構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)感知信息的獲取和轉(zhuǎn)換,將各個(gè)分離的設(shè)備、功能和信息等集成到相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中,使資源達(dá)到充分共享,進(jìn)而向上提供了不同的應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架、向下屏蔽了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和硬件平臺(tái)的差異,提供了通用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和服務(wù),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間的互聯(lián)、互通與互操作以及集中、高效、便利的管理。
應(yīng)用層為互聯(lián)網(wǎng)和用戶提供接口,它與社區(qū)建設(shè)需求相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。應(yīng)用層針對(duì)智慧社區(qū)的需求,搭建各種應(yīng)用平臺(tái)。各應(yīng)用平臺(tái)系統(tǒng)在通過(guò)傳感手段獲得的大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提供更加細(xì)膩的管理和控制,實(shí)現(xiàn)智慧社區(qū)的全面建設(shè)需求。根據(jù)社區(qū)全面智能化建設(shè)的實(shí)際需求,智慧社區(qū)應(yīng)用層將重點(diǎn)建設(shè)3個(gè)平臺(tái):面向單獨(dú)家庭的智慧家居管理平臺(tái),面向整個(gè)社區(qū)的社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái),以及支持社區(qū)互動(dòng)的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)。智慧社區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)組織如圖4所示,本系統(tǒng)將智慧家庭連接在智慧社區(qū)中,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以社區(qū)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)為入口,使用戶能夠通過(guò)終端與社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)和智慧家居管理平臺(tái)進(jìn)行交互,實(shí)現(xiàn)社區(qū)數(shù)字化以及全智能化的管理。
圖4 智慧社區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)組織
智慧家居管理平臺(tái)以家庭為單位,以住宅為平臺(tái),利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將與居家生活有關(guān)的各種設(shè)備有機(jī)的結(jié)合起來(lái),提供全方位的信息交換功能,并幫助人們有效安排時(shí)間、節(jié)約能源消耗、照顧疾患病人以及實(shí)現(xiàn)全面的智能安防。智慧家居管理平臺(tái)主要包括家居安防系統(tǒng)、家庭醫(yī)生服務(wù)系統(tǒng)以及智能家電系統(tǒng)。各系統(tǒng)具體的功能如下:
家居安防系統(tǒng):該系統(tǒng)集成可視安全對(duì)講子系統(tǒng)、防盜報(bào)警子系統(tǒng)、防火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)、防煤氣泄漏報(bào)警子系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)家居的全方位智能安防。用戶可以登陸社區(qū)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)住宅的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。一旦發(fā)生危險(xiǎn)報(bào)警,智慧家居管理平臺(tái)會(huì)將警報(bào)信息上傳到社區(qū)綜合智能安防系統(tǒng),并以短信的形式通知居民,迅速處理住宅的外界侵入和自然因素引起的災(zāi)害。
家庭醫(yī)生服務(wù)系統(tǒng):該系統(tǒng)整合醫(yī)療衛(wèi)生、物聯(lián)信息、互聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)質(zhì)資源,構(gòu)建遠(yuǎn)程健康監(jiān)護(hù)、咨詢、會(huì)診、信息管理平臺(tái),為家庭提供專業(yè)的健康管理技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)可移動(dòng)的數(shù)據(jù)采集、傳輸設(shè)備,檢測(cè)患者的血壓、血氧、心跳速率等一系列的人體常規(guī)數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)上傳到社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng),一旦患者出現(xiàn)不適將會(huì)啟動(dòng)社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)的報(bào)警系統(tǒng),同時(shí)根據(jù)需求以手機(jī)短信的形式通知綁定的用戶,及時(shí)進(jìn)行醫(yī)療處理。
智能家電系統(tǒng):該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電子類產(chǎn)品的遠(yuǎn)程、集中以及智能控制,將信息技術(shù)和家電技術(shù)相融合,實(shí)現(xiàn)家庭生活的信息化和智能化,滿足人們舒適、高節(jié)奏的生活需求。該系統(tǒng)與社區(qū)綜合智能安防系統(tǒng)相聯(lián)動(dòng),如家電產(chǎn)品出現(xiàn)安全異常情況將會(huì)啟動(dòng)社區(qū)智能安防系統(tǒng)的報(bào)警功能,并根據(jù)需求以手機(jī)短信的形式通知綁定用戶。
社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)集成并擴(kuò)展智慧家居管理平臺(tái)的部分功能,應(yīng)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滿足全體社區(qū)居民在安全防衛(wèi)、綠色環(huán)保以及精神文明建設(shè)等多方面的需求。社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)各系統(tǒng)具體的功能如下:
一卡通系統(tǒng):該系統(tǒng)以現(xiàn)有聯(lián)通所有家庭的寬度網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),以小區(qū)停車場(chǎng)/門(mén)禁系統(tǒng)RFID卡為載體,建立以一卡通為基礎(chǔ)的統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)服務(wù)系統(tǒng)。居民可以通過(guò)一卡通享受包括社區(qū)物業(yè)服務(wù)、自營(yíng)的增值服務(wù)社區(qū)內(nèi)以及周邊加盟商業(yè)提供的會(huì)員制商業(yè)服務(wù)。
綜合智能安防系統(tǒng):該系統(tǒng)集成電子巡更、視頻監(jiān)控、防盜報(bào)警以及門(mén)禁等多種社區(qū)安防功能,對(duì)社區(qū)提供全方位的安全防護(hù),為社區(qū)居民建立安全、舒適的生活環(huán)境。社區(qū)的綜合智能安防系統(tǒng)可與家居安防系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),在出現(xiàn)緊急安全問(wèn)題時(shí)迅速啟動(dòng)應(yīng)急系統(tǒng),即時(shí)獲得警力支援,保障社區(qū)居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全。
社區(qū)圖書(shū)館系統(tǒng):運(yùn)用RFID技術(shù)開(kāi)創(chuàng)集精確點(diǎn)檢、靈活排架、文獻(xiàn)定位導(dǎo)航、自動(dòng)尋址歸架、科學(xué)整架上架及典藏防盜一體等功能為一體的全套智慧化圖書(shū)館應(yīng)用系統(tǒng),簡(jiǎn)化借還書(shū)流程,提高流通效率,改善借閱管理和安全防遺漏流程脫節(jié)的情況。應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查找圖書(shū)借閱情況,并對(duì)即將租借過(guò)期的圖書(shū)通過(guò)短信方式通知借閱人,改進(jìn)圖書(shū)館的服務(wù)模式。
社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng):該系統(tǒng)一方面通過(guò)建立面向家庭和個(gè)人的健康檔案、電子病歷、衛(wèi)生保健等數(shù)據(jù)庫(kù)打破醫(yī)療信息的地域性限制,共享、高效利用醫(yī)療信息,提高醫(yī)療技術(shù)和質(zhì)量。另一方面,社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)與家庭醫(yī)生服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行集成,運(yùn)用遠(yuǎn)程病情監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)相關(guān)特殊人群進(jìn)行遠(yuǎn)程護(hù)理,避免病人奔波,提高社區(qū)醫(yī)療服務(wù)的整體質(zhì)量。
環(huán)境監(jiān)測(cè)與節(jié)能系統(tǒng):該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于室內(nèi)以及室外溫度、濕度和空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。同時(shí)借助于分析結(jié)果,對(duì)于空調(diào)和燈光強(qiáng)度的調(diào)節(jié)策略進(jìn)行優(yōu)化,以在確保室內(nèi)舒適度的前提下,降低由于不合理用電策略造成的高能耗。
綜合物業(yè)管理系統(tǒng):該系統(tǒng)融合了遠(yuǎn)程智能抄表、停車場(chǎng)管理、樓宇對(duì)講、綜合信息指南、設(shè)備報(bào)修、來(lái)訪客管理等多種基礎(chǔ)物業(yè)服務(wù)功能,為社區(qū)居民提供先進(jìn)的、全方位的綜合物業(yè)服務(wù)。實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理人員對(duì)各種物業(yè)服務(wù)的遠(yuǎn)程、集中管理,降低工作強(qiáng)度,提高工作效率。
政務(wù)延伸系統(tǒng):該系統(tǒng)將有關(guān)群眾日常事務(wù)的服務(wù)延伸到社區(qū),放權(quán)至社區(qū)窗口。居民可以通過(guò)該系統(tǒng)查詢或提交相關(guān)政務(wù)待辦事宜,了解國(guó)家或市級(jí)相關(guān)法律條文。
依托于寬帶和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),為物業(yè)管理者、社區(qū)商戶、居民、政府機(jī)構(gòu)等提供了日常交流互動(dòng)、安全管理及辦公自動(dòng)化等應(yīng)用需求的信息化服務(wù)。社區(qū)互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)融合了家居安防系統(tǒng)、家庭醫(yī)生服務(wù)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、社區(qū)圖書(shū)館系統(tǒng)、社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)以及政務(wù)延伸系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)社區(qū)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)的功能,方便快捷地實(shí)現(xiàn)安全警報(bào)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖書(shū)借閱、政務(wù)公告等相關(guān)信息的傳遞和互動(dòng)。同時(shí),為商戶和居民提供社區(qū)B2C服務(wù)平臺(tái),借助于互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展在線銷售活動(dòng),在方便社區(qū)居民的同時(shí)幫助商戶開(kāi)拓經(jīng)營(yíng)的市場(chǎng)。
本文提出的智慧社區(qū)架構(gòu)一方面能夠使社區(qū)從傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單的居住場(chǎng)所上升到可提供居住安全、信息互動(dòng)、人文與科技共融共生的高層次、高品質(zhì)及智能化生活環(huán)境的載體,另一方面也可通過(guò)適當(dāng)剪裁在醫(yī)院、學(xué)區(qū)、商業(yè)園區(qū)等進(jìn)行應(yīng)用,具備一定的通用性。老年療養(yǎng)中心是一種特殊的社區(qū)形態(tài),可提供養(yǎng)老、托老、康復(fù)等多功能的服務(wù)。目前,智慧社區(qū)架構(gòu)已經(jīng)在某老年療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)一期建設(shè)中得到了應(yīng)用。
該老年療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)一期建設(shè)重點(diǎn)采用最新的視頻監(jiān)控、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別等技術(shù)為老人提供智能醫(yī)療看護(hù)服務(wù)和全方位智能安防服務(wù)。系統(tǒng)具備人員定位管理功能,可使管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)老年療養(yǎng)中心內(nèi)各個(gè)樓層區(qū)域老人的詳細(xì)信息及數(shù)目,并利用監(jiān)護(hù)報(bào)警功能實(shí)時(shí)了解老人的健康情況,啟動(dòng)報(bào)警呼救。同時(shí),利用無(wú)線傳感技術(shù)對(duì)室內(nèi)外溫濕度、門(mén)窗等實(shí)施監(jiān)測(cè),對(duì)燈光、窗簾、電器、門(mén)禁等實(shí)行無(wú)線自動(dòng)控制。一旦發(fā)生異常報(bào)警,可通過(guò)視頻聯(lián)動(dòng)功能第一時(shí)間獲取真實(shí)圖像信息及事件處理畫(huà)面。該老年療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)一期建設(shè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5所示。
圖5 老年療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)一期建設(shè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
(1)支持RFID、傳感器以及攝像頭等多種類型感知設(shè)備的接入,可以廣泛采集療養(yǎng)中心關(guān)于安防監(jiān)控以及老人監(jiān)護(hù)的相關(guān)信息。
(2)基于智慧社區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),可提供統(tǒng)一管理平臺(tái),方便老年療養(yǎng)中心管理人員對(duì)相關(guān)感知設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理,及時(shí)了解老人身體狀況以及當(dāng)前安防狀態(tài)等信息。
(3)提供可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)處理接口,可根據(jù)實(shí)際需求接入相應(yīng)數(shù)據(jù)處理模塊,減輕系統(tǒng)維護(hù)的工作量,便于療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)應(yīng)用擴(kuò)展以及系統(tǒng)升級(jí)。
目前,一期建設(shè)的老年療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)運(yùn)行良好,能夠滿足安防監(jiān)控與老人監(jiān)護(hù)的功能。根據(jù)智慧社區(qū)的總體架構(gòu)并結(jié)合老年療養(yǎng)中心的實(shí)際需求,二期建設(shè)將圍繞停車場(chǎng)管理系統(tǒng)集成、智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)擴(kuò)展以及節(jié)能系統(tǒng)建設(shè)等方面開(kāi)展。
本文針對(duì)社區(qū)的發(fā)展情況提出了一種面向智慧社區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),對(duì)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)中間件集成平臺(tái)以及應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)的闡述,并通過(guò)某老年療養(yǎng)中心信息系統(tǒng)的建設(shè)驗(yàn)證了其可行性。作為社區(qū)發(fā)展的必然趨勢(shì),智慧社區(qū)建設(shè)應(yīng)秉承智能、人文和服務(wù)的理念以探索社會(huì)管理、社區(qū)服務(wù)、惠民興業(yè)的發(fā)展新途徑,并逐步融合數(shù)字社區(qū)、信息社區(qū)以及智能社區(qū)的技術(shù)與優(yōu)勢(shì),成為未來(lái)社區(qū)的主要運(yùn)行模式。目前,智慧社區(qū)的建設(shè)亟需系統(tǒng)的分析,本文提出的面向智慧社區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)旨在起到拋磚引玉的作用,為智慧社區(qū)建設(shè)提供一個(gè)全面智能化建設(shè)和部署的參考依據(jù),使居民享受高層次的、更為舒適的 “智慧化”的新型服務(wù)。
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計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)2014年1期