我國(guó)智慧小區(qū)建設(shè)研究

龐曉靜（北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，北京100048）

0 前言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)的發(fā)展，以及居民多樣化、個(gè)性化，對(duì)便利、健康生活方式的追求，住宅小區(qū)的智慧化成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。建設(shè)智慧小區(qū)，可為小區(qū)住戶提供高效、便捷的智慧生活條件，更好地服務(wù)小區(qū)居民，提升小區(qū)住戶的生活品質(zhì)。相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)智慧小區(qū)建設(shè)正處于起步階段，因此，在我國(guó)開展智慧小區(qū)相關(guān)研究，尤其是及時(shí)開展智慧小區(qū)建設(shè)體系研究，對(duì)于我國(guó)智慧小區(qū)健康發(fā)展，具有重要意義。

1 智慧小區(qū)概念

1.1 智慧小區(qū)的內(nèi)涵

智慧小區(qū)的內(nèi)涵，就是在小區(qū)的建設(shè)和管理中引入物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、智能感知、人工智能等新技術(shù)，并充分利用傳感器、智能設(shè)備等信息化基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)對(duì)各類與居民生活密切相關(guān)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)感知、采集、匯聚、整合和處理，集成小區(qū)內(nèi)公共信息應(yīng)用和家庭應(yīng)用等，為居民提供一個(gè)綠色、節(jié)能、安全、舒適、便利的可持續(xù)性發(fā)展、智慧化生活環(huán)境。

智慧小區(qū)是智慧城市的一個(gè)“細(xì)胞”，是智慧城市概念和技術(shù)在小區(qū)層面的基礎(chǔ)應(yīng)用和體現(xiàn)，旨在改善住宅功能，優(yōu)化居住環(huán)境，提高居住生活質(zhì)量。

1.2 智慧小區(qū)的特征

智慧小區(qū)的建設(shè)盡管目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但就其實(shí)質(zhì)建設(shè)內(nèi)容或建設(shè)方式來(lái)看，仍存在著一些共同的特征，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

a）以人為本。智慧的核心在于人，因此，智慧小區(qū)的建設(shè)首先需要“以人為本”，以人的需求為導(dǎo)向，緊密圍繞小區(qū)管理與居民服務(wù)的需求，提供便捷、豐富、低成本和高品質(zhì)的公共服務(wù)，讓居民生活得更加美好。

b）全面感知。借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將遍布小區(qū)各個(gè)角落的傳感設(shè)備和智能終端進(jìn)行有機(jī)連接，從而對(duì)小區(qū)內(nèi)的相關(guān)人群或物體進(jìn)行全面探測(cè)與感知，獲取小區(qū)管理數(shù)據(jù)信息，為小區(qū)管理者提供決策支撐與分析。

c）泛在互聯(lián)。利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息科技落地示范，把人和物的信息進(jìn)行高度的感知與互聯(lián)，建立智慧小區(qū)的泛在信息源，從而使智慧小區(qū)區(qū)域中的關(guān)鍵對(duì)象均可被感知、被分析及被互聯(lián)。

d）永續(xù)發(fā)展。智慧小區(qū)具有持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的內(nèi)生驅(qū)動(dòng)力，智慧小區(qū)應(yīng)體現(xiàn)智能、綠色、節(jié)能特征，兼顧先進(jìn)性與可擴(kuò)展性，從而實(shí)現(xiàn)小區(qū)區(qū)域內(nèi)各個(gè)元素的自我調(diào)節(jié)、優(yōu)化和完善，具有可持續(xù)發(fā)展的潛力。

2 智慧小區(qū)建設(shè)現(xiàn)狀

縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家智慧小區(qū)的建設(shè)，多數(shù)智慧小區(qū)的建設(shè)注重頂層設(shè)計(jì)，“綠色節(jié)能”“以人為本”“永續(xù)發(fā)展”的建設(shè)理念在其智慧小區(qū)建設(shè)中得到了充分體現(xiàn)。在智慧應(yīng)用方面，以為居民提供舒適、方便的環(huán)境和貼心服務(wù)為目標(biāo)，多聚焦在能源管理、智慧安防、智慧生活服務(wù)三大領(lǐng)域。例如，日本知名的藤澤永續(xù)智慧小區(qū)以永續(xù)為愿景，制定環(huán)保、能源、安心安全等3方面的目標(biāo)。環(huán)保方面，降低70%的二氧化碳排放量及減少30%生活用水；能源方面，再生能源利用率達(dá)30%以上；安心安全方面，災(zāi)難發(fā)生時(shí)，確保3天的防災(zāi)物資及基本生活所需能源。為達(dá)到環(huán)保、省能、安心安全的目標(biāo)，分為能源管理、安全安心、便利交通、健康照護(hù)、小區(qū)管理等五大主軸進(jìn)行規(guī)劃。

在我國(guó)，隨著智慧城市建設(shè)的大力推進(jìn)，各地智慧小區(qū)建設(shè)步入快車道，并且涌現(xiàn)一批特色鮮明的智慧小區(qū)，如重慶南岸“幸福時(shí)光里”、相墅花園小區(qū)、兩江地區(qū)在建智慧公租房等。其中，重慶南岸“幸福時(shí)光里”從“生活細(xì)節(jié)”“小區(qū)安全”“居民自身健康”3個(gè)層面推出智能物業(yè)、智能家居、平安小區(qū)、生活服務(wù)等方面的應(yīng)用；兩江地區(qū)從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，打造具有新加坡理念和重慶特色的公租房示范小區(qū)。然而，整體上看，我國(guó)智慧小區(qū)建設(shè)正處于起步階段，在發(fā)展中也暴露出一些問(wèn)題，主要包括：

a）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)：眾多開發(fā)商、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商以及其他智能家電廠商，紛紛按照自己的規(guī)劃建設(shè)“智慧小區(qū)”，但由于行業(yè)的局限性和自身視角的不同，這些“智慧小區(qū)”往往具有局限性和片面性，不能滿足智慧管理和居民生活的多種需要。

b）智慧應(yīng)用較少，且處于初級(jí)階段：智慧小區(qū)典型應(yīng)用包括智慧家居、智慧物業(yè)、智慧安防等。然而，大量結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還處于方案或試運(yùn)行階段，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的發(fā)掘還不充分。

因此，在我國(guó)開展智慧小區(qū)相關(guān)研究，尤其是及時(shí)開展智慧小區(qū)建設(shè)體系研究，對(duì)于我國(guó)智慧小區(qū)健康發(fā)展，具有重要意義。

3 智慧小區(qū)建設(shè)體系

智慧小區(qū)的建設(shè)建議從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，但對(duì)于智慧小區(qū)的頂層設(shè)計(jì)，目前我國(guó)尚無(wú)統(tǒng)一和成熟的架構(gòu)設(shè)計(jì)?？傮w來(lái)說(shuō)，智慧小區(qū)的頂層設(shè)計(jì)要從全局視角出發(fā)，對(duì)小區(qū)智慧化發(fā)展進(jìn)行總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)智慧小區(qū)的各個(gè)組成要素、各個(gè)層面、各種參與力量，以及各類影響因素進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，提出建設(shè)思路與目標(biāo)、整體框架及具體的應(yīng)用模塊，以指導(dǎo)智慧小區(qū)的整體建設(shè)，促進(jìn)其健康有序發(fā)展。

3.1 建設(shè)思路與目標(biāo)

智慧小區(qū)的建設(shè)應(yīng)基于“以人文本、永續(xù)發(fā)展”的理念，以智能感知、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)為創(chuàng)新引擎，以滿足政府、居民、物業(yè)3方面的需求為出發(fā)點(diǎn)，打造四位一體（“零發(fā)案”治安區(qū)、創(chuàng)新智享生活區(qū)、睿智高效服務(wù)區(qū)、綠色生態(tài)永續(xù)區(qū)）的泛聯(lián)通生態(tài)智慧小區(qū)。

四位一體主要體現(xiàn)在：

a）打造“零發(fā)案”智安區(qū)：居住在一個(gè)小區(qū)里，安全尤為重要，要提供全方位、一體化聯(lián)動(dòng)安防服務(wù)。

b）構(gòu)建創(chuàng)新智享生活區(qū)，在小區(qū)里創(chuàng)造性、個(gè)性化的智慧應(yīng)用全體驗(yàn)。

c）創(chuàng)建睿智高效服務(wù)區(qū)，打造無(wú)處不在便民惠民、便捷高效服務(wù)。

d）建設(shè)綠色生態(tài)永續(xù)區(qū)，智慧應(yīng)用助力創(chuàng)能、節(jié)能。

泛聯(lián)通體現(xiàn)在各類智慧應(yīng)用不是孤立的，依托小區(qū)智控中心，以App作為核心觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)個(gè)人、家庭、小區(qū)智慧聯(lián)動(dòng)，形成一體化、泛聯(lián)通、生態(tài)閉環(huán)智慧小區(qū)。

圖1 智慧小區(qū)建設(shè)總體架構(gòu)

3.2 整體架構(gòu)

智慧小區(qū)的建設(shè)關(guān)鍵需要打造“三網(wǎng)絡(luò)、一云、兩平臺(tái)、多應(yīng)用一入口、一中心”的體系，整體架構(gòu)見圖1，包括7個(gè)層面，智慧小區(qū)以感知設(shè)施（包括各類傳感器、射頻標(biāo)簽等）為居住小區(qū)的神經(jīng)末梢，把人、地、物、網(wǎng)絡(luò)等互聯(lián)互通，通過(guò)云計(jì)算中心、各類平臺(tái)等形成有序支撐，并實(shí)現(xiàn)面向居民、物業(yè)等智慧化應(yīng)用。整體上通過(guò)分層建設(shè)，達(dá)到平臺(tái)能力及應(yīng)用的可成長(zhǎng)、可擴(kuò)充，創(chuàng)造面向未來(lái)的智慧小區(qū)系統(tǒng)框架。

三網(wǎng)絡(luò)：建設(shè)通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、家庭網(wǎng)3張網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智慧小區(qū)各種信息數(shù)據(jù)的傳輸，提供智慧小區(qū)感知層與平臺(tái)層間信息數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通服務(wù)。

一云：通過(guò)對(duì)小區(qū)內(nèi)各種計(jì)算能力進(jìn)行統(tǒng)一服務(wù)形式的整合，結(jié)合小區(qū)居民的共性需求，實(shí)現(xiàn)面向區(qū)域用戶需求的云計(jì)算服務(wù)模式，小區(qū)云為各類應(yīng)用提供硬件支持。

兩平臺(tái)：大數(shù)據(jù)服務(wù)支撐平臺(tái)將感知層采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、適配等處理，統(tǒng)一格式，建立4個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，分別是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、主體庫(kù)、共享庫(kù)、決策支持庫(kù)，形成大數(shù)據(jù)能力，并提供給智控中心和應(yīng)用開發(fā)者；能力開放平臺(tái)是基于小區(qū)居民服務(wù)來(lái)開展的，為一個(gè)生態(tài)共贏的平臺(tái)，居民則能通過(guò)統(tǒng)一的訂購(gòu)頁(yè)面訂購(gòu)并使用所需要的服務(wù)。

多應(yīng)用一入口：一方面，智慧小區(qū)應(yīng)涵蓋物業(yè)管理、小區(qū)服務(wù)等方面應(yīng)用，確保為居民提供一個(gè)綠色、節(jié)能、安全、舒適、便利的生活環(huán)境，提升管理效率和服務(wù)質(zhì)量。另外一方面，小區(qū)的所有應(yīng)用應(yīng)通過(guò)統(tǒng)一門戶的建設(shè)實(shí)現(xiàn)入口的統(tǒng)一，物業(yè)或業(yè)主可通過(guò)各種終端（手機(jī)、iPad等），使用統(tǒng)一的ID登錄即可實(shí)現(xiàn)定制服務(wù)。

一中心：即智控中心，它是小區(qū)的“最強(qiáng)大腦”，智控中心是實(shí)現(xiàn)小區(qū)各獨(dú)立應(yīng)用子系統(tǒng)的融合，并匯集人、設(shè)備、服務(wù)數(shù)據(jù)等。通過(guò)數(shù)據(jù)聚合、處理、挖掘等，提供統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)警及預(yù)警等服務(wù)。該中心用于物業(yè)或公共服務(wù)，通過(guò)展示大廳實(shí)現(xiàn)可視化展示，它是物業(yè)與居民的重要聯(lián)絡(luò)基礎(chǔ)，幫助打通服務(wù)小區(qū)的“最后一公里”。

3.3 應(yīng)用研究

應(yīng)用系統(tǒng)是智慧小區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵，智慧化應(yīng)用應(yīng)基于“以人為本”“永續(xù)發(fā)展”的理念，以政府、居民、物業(yè)等多方需求為出發(fā)點(diǎn)，并圍繞“安全安心、舒適溫情、便捷高效、節(jié)能環(huán)保”4個(gè)智慧化應(yīng)用板塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別對(duì)應(yīng)目標(biāo)提出的“四區(qū)”。

安全安心——打造“零發(fā)案”智安區(qū)。通過(guò)全方位、一體化聯(lián)動(dòng)安防，構(gòu)筑平安家園。

a）家安全：通過(guò)各種傳感器、攝像機(jī)、門窗磁、讀卡器、門禁控制器及其他安防監(jiān)測(cè)設(shè)備為住宅提供入侵報(bào)警、防火、防意外等安防功能的綜合性服務(wù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)家里情況及入侵、災(zāi)情及時(shí)報(bào)警，并聯(lián)動(dòng)相關(guān)部門。

b）區(qū)安全：利用人臉識(shí)別技術(shù)，通過(guò)小區(qū)門禁、小區(qū)內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域視頻監(jiān)控等應(yīng)用，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、智能告警和預(yù)防安全事件。

c）設(shè)施安全：通過(guò)樓控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)電梯等公共設(shè)施運(yùn)行情況，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供水、供電、空調(diào)、消防等設(shè)備運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)異常事件自動(dòng)報(bào)警。

舒適溫情——構(gòu)建創(chuàng)新智享生活區(qū)。以人為本，提供創(chuàng)造性的智慧應(yīng)用全體驗(yàn)。

a）建設(shè)家居控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電視、冰箱等家電、窗簾、窗戶等家居便捷管控；通過(guò)建設(shè)環(huán)境感知系統(tǒng)，打造舒適家庭環(huán)境，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)適配住戶喜歡的溫度、濕度等。

b）建設(shè)智慧家庭系統(tǒng)，自在體驗(yàn)家庭娛樂(lè)，輕松享受；建立社交平臺(tái)，促進(jìn)鄰里溝通緊密、順暢。

c）構(gòu)建小區(qū)居民健康信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)健康智能檢測(cè)，與小區(qū)醫(yī)院、醫(yī)生信息共享，掛號(hào)等功能。

d）建設(shè)一站式、全方位的周邊智慧服務(wù)綜合平臺(tái)，提供涵蓋物業(yè)、周邊教育、醫(yī)療、購(gòu)物等方面的信息服務(wù)。

便捷高效——?jiǎng)?chuàng)建睿智高效服務(wù)區(qū)。打造便捷高效服務(wù)，提升管理效能。建設(shè)小區(qū)物業(yè)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)居民一鍵報(bào)修、設(shè)備損壞主動(dòng)保障等功能；建設(shè)智慧停車應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)居民停車自動(dòng)識(shí)別、智能指引、自動(dòng)計(jì)時(shí)收費(fèi)等功能；建設(shè)智慧三表應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)水、電、燃?xì)馊碜詣?dòng)抄送。

節(jié)能環(huán)?！ㄔO(shè)綠色生態(tài)永續(xù)區(qū)。構(gòu)筑立體式、生態(tài)化、智慧化節(jié)能環(huán)保體系。在小區(qū)公共區(qū)域建設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)整體環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與環(huán)保管理部門進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，以評(píng)估小區(qū)整體環(huán)境質(zhì)量；安裝智慧垃圾桶，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)垃圾桶情況，并聯(lián)動(dòng)報(bào)警等功能；建設(shè)能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)家庭和小區(qū)整體能耗（水、電等），評(píng)估居民和小區(qū)使用情況，對(duì)于能耗較高的居民，可自動(dòng)提醒其節(jié)能，并給出用能建議。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合我國(guó)智慧小區(qū)建設(shè)現(xiàn)狀，全面、系統(tǒng)地研究并構(gòu)建出我國(guó)智慧小區(qū)的建設(shè)體系，可用于指導(dǎo)智慧小區(qū)的頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)智慧小區(qū)建設(shè)的快速發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)的發(fā)展，具有中國(guó)特色的智慧小區(qū)建設(shè)體系將不斷完善，智慧應(yīng)用將滲透到居民生活的各個(gè)方面，人們的生活將更加美好。