基于多活性代理方法的智慧社區(qū)研究

李濱　劉超　柯貽文

摘 要：為了提高智慧社區(qū)建設(shè)的集聚性，實(shí)現(xiàn)信息與資源的有效整合和優(yōu)化，本文在研究多活性代理的復(fù)雜信息系統(tǒng)理論和方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于多活性代理的智慧社區(qū)研究的新方法，主要分析了智慧社區(qū)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和具體的智慧養(yǎng)老應(yīng)用，分析結(jié)果表明，把智慧社區(qū)系統(tǒng)中各個(gè)代理聯(lián)系起來，可以解決信息孤島問題，形成完整的數(shù)據(jù)共享體系，提高智慧社區(qū)系統(tǒng)的整體性能。通過本文提出的新方法，可以為有效解決復(fù)雜信息系統(tǒng)中普遍存在的信息孤島的數(shù)據(jù)融合問題提供解決方向，有效優(yōu)化系統(tǒng)建設(shè)。

關(guān)鍵詞：多活性代理；復(fù)雜信息系統(tǒng)；智慧社區(qū)；智慧養(yǎng)老

1 概述

近年來，隨著信息化的深入發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等新一代技術(shù)在社區(qū)的廣泛應(yīng)用，為社區(qū)居民提供了現(xiàn)代化、便利化、智慧化的生活環(huán)境，給人們的生活方式帶來了巨大改變。隨著社區(qū)的管理智能化，智慧社區(qū)的概念隨之被提出來[1]。智慧社區(qū)是社區(qū)管理的一種新理念，是新形勢(shì)下社會(huì)管理與服務(wù)的一種新模式，可以加快和諧社區(qū)建設(shè)，推動(dòng)區(qū)域社會(huì)進(jìn)步。

社區(qū)的主要構(gòu)成對(duì)象是住宅與家庭，智慧社區(qū)的應(yīng)用將滲透到居民生活的各個(gè)方面[2]。智慧社區(qū)建設(shè)的目標(biāo)是形成一整套數(shù)據(jù)共享體系，從而為社區(qū)居民提供完整、全面、便捷的基礎(chǔ)服務(wù)，將要面臨海量的數(shù)據(jù)、大規(guī)模的用戶、復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境和不同的服務(wù)對(duì)象等多種因素帶來的挑戰(zhàn)，是一個(gè)高度自治、分布協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)[3]。在實(shí)際建設(shè)過程中，往往由于不同部門相互獨(dú)立的和管理的分散化等原因，在智慧社區(qū)系統(tǒng)內(nèi)形成了一個(gè)個(gè)的信息孤島，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不集中，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了智慧社區(qū)的發(fā)展。

本文將針對(duì)復(fù)雜信息系統(tǒng)研究的多活性代理理論引入到智慧社區(qū)領(lǐng)域，分析了智慧社區(qū)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和具體的智慧養(yǎng)老應(yīng)用，并對(duì)普遍存在的信息孤島數(shù)據(jù)融合問題給出了解決方向，提高了智慧社區(qū)系統(tǒng)的集成度的可能性，為今后更好的優(yōu)化智慧社區(qū)系統(tǒng)，提供了比較好的研究方向。

2 多活性代理的基本理論

多活性代理（MLA，Multi-Living Agent）的復(fù)雜信息系統(tǒng)理論，是近年來提出的一種主要針對(duì)人工設(shè)計(jì)系統(tǒng)的復(fù)雜信息系統(tǒng)研究的理論，可用于分析復(fù)雜信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)[4]。多活性代理中的“代理”將人的意向、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行在“活性”意義上結(jié)合在一起，映射成現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)或者未來設(shè)想系統(tǒng)的一個(gè)代表，它具有軟硬結(jié)合、剛?cè)峤Y(jié)合、人機(jī)結(jié)合、現(xiàn)實(shí)與未來結(jié)合等特點(diǎn)[5]?！岸唷庇成淞藦?fù)雜信息系統(tǒng)的多剖面、多層次、多子系統(tǒng)交織、多功能等本質(zhì)屬性，“多”與“代理”集合，進(jìn)一步體現(xiàn)上述屬性特征，而“活性”是賦予系統(tǒng)活性，表征復(fù)雜信息系統(tǒng)生存發(fā)展，在運(yùn)動(dòng)過程發(fā)揮作用，蘊(yùn)含著“過程”都是有限度的，復(fù)雜信息系統(tǒng)雖功能先進(jìn)完備，但隨著“環(huán)境”的演化它也有衰亡（活性衰退）和的終結(jié)，“活性”表征了系統(tǒng)的正常發(fā)揮和系統(tǒng)的存在。

基于多活性代理的復(fù)雜信息系統(tǒng)分析方法，可以把復(fù)雜信息系統(tǒng)從系統(tǒng)的功能層面進(jìn)一步分解為各個(gè)層次的分代理，而代理的活性可從系統(tǒng)功能發(fā)揮剖面來進(jìn)行表述。在復(fù)雜信息系統(tǒng)中，利用多活性代理間協(xié)商表征高層次的自組織機(jī)理，其結(jié)果的異常代表系統(tǒng)自組織機(jī)理出現(xiàn)異常[6]。將“活性”嵌入多代理表征復(fù)雜信息系統(tǒng)的研究方法，對(duì)于信息系統(tǒng)功能發(fā)揮作用來說，是十分重要的?？傊嗷钚源砝碚撌且环N研究復(fù)雜信息系統(tǒng)的有效手段，能夠?yàn)榻鉀Q實(shí)際問題提供有效的方法和途徑，提高復(fù)雜信息系統(tǒng)的整體性能。

3 基于多活性代理的智慧社區(qū)概述

智慧社區(qū)是一個(gè)復(fù)雜的信息系統(tǒng)，充分借助云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代新興技術(shù)，涉及到智慧家居、智慧物業(yè)、智慧政務(wù)、個(gè)人健康與數(shù)字生活等諸多領(lǐng)域，借助發(fā)達(dá)的信息通信產(chǎn)業(yè)，利用先進(jìn)的RFID相關(guān)技術(shù)、電信業(yè)務(wù)及信息化基礎(chǔ)設(shè)施等優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建社區(qū)發(fā)展的智慧環(huán)境，形成基于海量信息和智能過濾處理的新形態(tài)[7]。一般來說，智慧社區(qū)系統(tǒng)包括5個(gè)方面：基礎(chǔ)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫群、云交換平臺(tái)、應(yīng)用及其服務(wù)體系和保障體系[8]，從服務(wù)的視角進(jìn)行統(tǒng)籌布局和頂層設(shè)計(jì)，營造和諧、便捷、安全的城市環(huán)境和生活設(shè)施，為居民提供全方位、多方面的公共服務(wù)。

對(duì)于智慧社區(qū)系統(tǒng)來說，我們可以運(yùn)用多活性代理理論進(jìn)行分析和研究。從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來看，智慧社區(qū)是一個(gè)復(fù)雜的信息系統(tǒng)并兼?zhèn)漭o助決策功能，將關(guān)系到智慧城市的進(jìn)一步?jīng)Q策。在智慧社區(qū)系統(tǒng)中，“活性”的頂層含義是保障社區(qū)居民的服務(wù)有效性，同時(shí)“活性”還代表各個(gè)代理的正常發(fā)揮和盡力延長其發(fā)揮的周期； “多活性”代表智慧社區(qū)系統(tǒng)中各個(gè)代理之間的協(xié)調(diào)性、系統(tǒng)的功能性和“活性”的發(fā)揮。同時(shí)，各個(gè)“大”代理可以進(jìn)一步分解成若干個(gè)“小”的代理，逐層分解到出現(xiàn)可以具體實(shí)現(xiàn)的活性代理單元?；谝陨戏治?，圖1給出了一個(gè)基于多活性代理的智慧社區(qū)體系結(jié)構(gòu)。

基于多活性代理的智慧社區(qū)以龐大的數(shù)據(jù)匯總為基礎(chǔ)，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)服務(wù)，對(duì)多種數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的整合、分析、挖掘和開發(fā)利用，為居民提供最便捷的服務(wù)操作。該系統(tǒng)主要包括5層代理和3個(gè)保障代理：

第1層的基礎(chǔ)代理主要是為數(shù)據(jù)采集提供基礎(chǔ)環(huán)境，包括全部的硬件環(huán)境；

第2層數(shù)據(jù)庫代理主要包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫代理、日志數(shù)據(jù)庫代理、交換數(shù)據(jù)庫代理和傳感信息數(shù)據(jù)庫代理等4大數(shù)據(jù)庫子代理；

第3層的云計(jì)算代理主要實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換和計(jì)算；

第4層的管理服務(wù)代理主要通過智慧家居代理、智慧養(yǎng)老代理、遠(yuǎn)程服務(wù)代理等多個(gè)子代理為社區(qū)居民的提供直接的服務(wù)；

第5層的服務(wù)代理主要是居民獲取服務(wù)的展示形式。

同時(shí)，從技術(shù)、運(yùn)行和管理三方面出發(fā)，由安全保障代理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范代理和系統(tǒng)保障代理這3個(gè)代理組成的安全保障體系，確保各個(gè)代理的安全性和完整性。由此可見，基于多活性代理的智慧社區(qū)系統(tǒng)是一個(gè)多層次、多剖面的復(fù)雜信息系統(tǒng)。

總之，基于多活性代理的智慧社區(qū)復(fù)雜信息系統(tǒng)的5層代理之間通過協(xié)商協(xié)調(diào)機(jī)理，同時(shí)由安全保障代理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范代理和管理保障代理的管理控制，對(duì)系統(tǒng)整體功能進(jìn)行集中協(xié)商，提高智慧社區(qū)建設(shè)的集成度和管理的集中化，把各個(gè)代理聯(lián)系起來，解決信息孤島問題，打破信息壁壘，有效的進(jìn)行信息和資源的整合，形成完整的數(shù)據(jù)共享體系，提高了智慧社區(qū)系統(tǒng)的整體性能。

4 基于多活性代理的智慧社區(qū)實(shí)際問題分析和研究

住宅與家庭是社區(qū)的主要構(gòu)成對(duì)象，在智慧社區(qū)中，我們可以看到，智慧應(yīng)用始終主要圍繞著居民日常生活展開。在實(shí)際生活中，由于身體及年齡原因，行動(dòng)不方便的人群，特別是我國老齡化問題的日益凸顯，空巢老人的出現(xiàn)，面對(duì)當(dāng)前節(jié)奏緊張的學(xué)習(xí)、工作和生活，在家人沒時(shí)間陪伴的情況下，迫切需要用先進(jìn)技術(shù)手段幫他們解決日常生活中遇到的各種問題，智慧養(yǎng)老隨之出現(xiàn)[9]。

智慧養(yǎng)老代理作為智慧社區(qū)第4層管理服務(wù)代理的一個(gè)子代理，主要包括4個(gè)功能子代理，即為老活動(dòng)管理代理、為老服務(wù)管理代理、居家養(yǎng)老代理和機(jī)構(gòu)養(yǎng)老代理。智慧養(yǎng)老以智慧、健康養(yǎng)老和居家作為中心，把養(yǎng)老服務(wù)、健康管理服務(wù)最后一公里輸送到家庭和社區(qū)。其框架圖如圖2所示。

下面以實(shí)際的應(yīng)用為例，利用多活性代理的復(fù)雜信息系統(tǒng)理論分析智慧社區(qū)系統(tǒng)的智慧養(yǎng)老應(yīng)用，其框架圖如圖3所示。

由上圖分析可以看到，該系統(tǒng)按功能劃分成5個(gè)層次，當(dāng)?shù)?層的基礎(chǔ)代理采集到老人通過智能終端發(fā)出的SOS求救信號(hào)后，通過第2層的數(shù)據(jù)庫代理和第3層的云計(jì)算代理對(duì)求救信息進(jìn)行分析處理，然后把相關(guān)數(shù)據(jù)向第4層的管理服務(wù)代理輸出，再通過子代理智慧養(yǎng)老代理繼續(xù)分解到其子代理為老服務(wù)子代理和為老服務(wù)受理子代理，將分析結(jié)果輸出給第5層的服務(wù)代理做出相應(yīng)的決策，同時(shí)受到安全保障代理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范代理和系統(tǒng)保障代理3個(gè)代理的調(diào)控，保證整個(gè)整體活性。由此我們可以看到，利用多活性代理理論分析復(fù)雜信息系統(tǒng)有十分重要的意義。

5 結(jié)束語

本文利用多活性代理的復(fù)雜信息系統(tǒng)研究方法，對(duì)智慧社區(qū)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和具體的智慧養(yǎng)老應(yīng)用進(jìn)行了分析，并研究了提高智慧社區(qū)系統(tǒng)集成度的方法，為以后更好的優(yōu)化智慧社區(qū)系統(tǒng)，提高智慧社區(qū)系統(tǒng)的整體性能，提供了比較好的研究方向。

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作者簡介：

李濱：男，1975年生，漢族，江西安義人，高級(jí)工程師，西北工業(yè)大學(xué)博士生在讀，研究方向：系統(tǒng)工程方向，任職于工業(yè)和信息化部中小企業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心創(chuàng)新服務(wù)處。

劉超：女，1985年生，漢族，河北唐山人，工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心平臺(tái)運(yùn)營管理處咨詢顧問，碩士研究生。

柯貽文：男，1979年生，漢族，江西上饒人，中國中小企業(yè)國際合作協(xié)會(huì)公共服務(wù)平臺(tái)專員。