5G 新型智慧社區(qū)中的應(yīng)用及趨勢

徐大為

（北京中網(wǎng)華通設(shè)計(jì)咨詢有限公司，北京 100070）

1 5G 技術(shù)與智慧社區(qū)概述

1.1 5G 技術(shù)

作為第五代移動(dòng)電話通信標(biāo)準(zhǔn)，5G 網(wǎng)絡(luò)理論傳輸速度更快，5G 技術(shù)具有更為顯著的優(yōu)勢，符合了現(xiàn)代人們對(duì)于通信的發(fā)展需要，其目的是保持終端用戶始終處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，具有傳輸速度快、低延遲、大容量等優(yōu)點(diǎn)。全球多個(gè)國家加大了5G 網(wǎng)絡(luò)的研究，我國政府高度重視5G 的發(fā)展，投入了大量人力、物力和財(cái)力，推動(dòng)了5G 網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化進(jìn)程。目前，5G 商用網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在國內(nèi)多個(gè)試點(diǎn)推行，應(yīng)用在智慧社區(qū)建設(shè)已是勢不可擋。

1.2 智慧社區(qū)

在社區(qū)建設(shè)過程中，不僅要為居民和管理者提供各項(xiàng)服務(wù)，而且要確保信息的流暢性。由于信息采集、處理、存儲(chǔ)和傳輸?shù)奶攸c(diǎn)不同，可以將智慧社區(qū)劃分成多個(gè)單元，如智慧家政、智慧政務(wù)、智慧民生等。社區(qū)信息采集內(nèi)容包含火災(zāi)報(bào)警、安防監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、水電暖設(shè)備等，計(jì)算機(jī)和移動(dòng)智能設(shè)備為信息采集提供了便利。信息傳輸網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)耐ǖ?，有助于各個(gè)單元之間的信息互動(dòng)，主要包括廣播電視網(wǎng)絡(luò)、電信運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)、社區(qū)局域網(wǎng)等。通過有效的信息存儲(chǔ)和篩選，挖掘有效的信息資源，為5G 新型智慧社區(qū)應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

2 5G 新型智慧社區(qū)的主要職能

2.1 公共安全

在維護(hù)社區(qū)公共安全時(shí)，主要利用智能感知、智能采集的功能，實(shí)時(shí)收集社區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)，如社區(qū)建筑數(shù)量、標(biāo)準(zhǔn)地址、實(shí)住人口等內(nèi)容，同時(shí)要收集事件、狀態(tài)、感知設(shè)備等數(shù)據(jù)，做好數(shù)據(jù)的分析和處理。感知采集主要內(nèi)容包含智能監(jiān)控、智能門禁、人臉識(shí)別、車輛通行等，同時(shí)還包括公共安全方面的水壓、消防、用電、防盜等感知設(shè)備的應(yīng)用。在公共安全防護(hù)中，要體現(xiàn)5G 技術(shù)的有效應(yīng)用，做好無感采集、預(yù)警和布控，切實(shí)提升社區(qū)公共安全保護(hù)效果。

2.2 公共管理

在進(jìn)行公共管理時(shí)，主要對(duì)社區(qū)的管理資源開展統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，分析和總結(jié)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并開展市場監(jiān)管、網(wǎng)絡(luò)巡查、社區(qū)綠化、第三方服務(wù)等工作。同時(shí)，公共管理過程中還要加大對(duì)企業(yè)和商鋪的統(tǒng)計(jì)，為智慧社區(qū)建設(shè)提供參考資料；當(dāng)然，也包括通過感知設(shè)備對(duì)社區(qū)管理方面的內(nèi)容綜合識(shí)別和分析。通過這種方式能夠有效挖掘數(shù)據(jù)信息，對(duì)異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行排查和檢測[1]。人工智能技術(shù)還可以解決社區(qū)中的其他問題，如高空拋物、偷盜、不規(guī)范行為等。以智慧社區(qū)平臺(tái)為前提，切實(shí)發(fā)揮大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)管理的功效，推動(dòng)社區(qū)管理各項(xiàng)工作有條不紊的進(jìn)行。

2.3 公共服務(wù)

公共服務(wù)主要是通過智能感知對(duì)社區(qū)實(shí)有服務(wù)人群和服務(wù)力量提供掌握和服務(wù)。公共服務(wù)對(duì)象以弱勢群體為主，主要包括老弱病殘以及精神病患者、特困救助對(duì)象、計(jì)生特扶對(duì)象等。社區(qū)志愿者、上門服務(wù)人員、養(yǎng)老顧問以及社區(qū)醫(yī)生都是重要的服務(wù)力量，利用智慧感知體系能夠達(dá)到公共服務(wù)效果。在生物識(shí)別技術(shù)與5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合下，能夠?qū)θ四樳M(jìn)行識(shí)別和結(jié)構(gòu)化分析，開展定位服務(wù)，也可以快速識(shí)別社區(qū)中的聲音，如摔倒、呼救等，社區(qū)管理人員能夠在短時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)[2]。在5G 技術(shù)的幫助下，智慧社區(qū)建設(shè)有了更好的發(fā)展空間，為公共服務(wù)開展提供了極大的便利。

3 基于5G 的智慧社區(qū)管理系統(tǒng)研究

3.1 外置傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行外置傳感器設(shè)計(jì)時(shí)，主要內(nèi)容包括如下4個(gè)方面。第一，可燃?xì)怏w檢測。社區(qū)居民使用的燃?xì)庖蕴烊粴鉃橹?，在使用過程中如果出現(xiàn)明火可能引發(fā)安全事故，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全形成威脅。在社區(qū)管理中，要利用5G 技術(shù)做好天然氣含量的檢測，可以采用MQ-5 檢測傳感器來進(jìn)行，其中MQ-5 傳感器包括1 個(gè)模擬信號(hào)輸出端AOUT、1 個(gè)接地、1 個(gè)電源、4 個(gè)引腳。第二，煙霧檢測。在進(jìn)行消防系統(tǒng)設(shè)置時(shí)，通常在公共區(qū)域，社區(qū)居民缺乏相應(yīng)的設(shè)施，利用ZigBee 無線傳輸數(shù)據(jù)的功能，不用鋪設(shè)線路即可達(dá)到檢測的目的，煙霧傳感器采用MQ-2，檢測范圍在300～10 000 ppm，在應(yīng)用時(shí)與MQ-5 類似。第三，水浸檢測。在進(jìn)行水浸檢測時(shí)，要充分利用5G 模塊的優(yōu)勢，檢測內(nèi)容包括窗口、屋頂漏水。第四，非法闖入檢測。在智慧社區(qū)背景下，居民的安全更加凸顯。通過設(shè)置非法闖入檢測傳感器，主要檢測公共區(qū)域周邊、門窗等位置，利用紅外感溫的原理，當(dāng)距離在5～7 m 時(shí)能夠感應(yīng)并傳遞信息，人們可以利用移動(dòng)智能終端設(shè)備在第一時(shí)間感受變化并及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

3.2 高頻RFID 讀寫器設(shè)計(jì)

在5G 領(lǐng)域中，RFID 具有非接觸識(shí)別的功能，在智慧社區(qū)中應(yīng)用較為廣泛[3]。RFID 主要包括兩個(gè)部分，即電子標(biāo)簽和讀寫器，系統(tǒng)正常工作時(shí)，讀寫器能夠釋放無線電信號(hào)，如果電子標(biāo)簽在信號(hào)范圍內(nèi)，那么就能獲得相應(yīng)的電能，達(dá)到一定程度后就可以發(fā)出信號(hào)，然后執(zhí)行相應(yīng)的操作，為智慧社區(qū)提供服務(wù)。

3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

從數(shù)據(jù)信息分類來看，5G 新型智慧社區(qū)管理系統(tǒng)包含8 個(gè)方面，即警報(bào)歷史記錄、監(jiān)控位置、業(yè)務(wù)情況、實(shí)時(shí)報(bào)警、權(quán)限設(shè)置、充值記錄、管理員注冊以及人員情況，在字段設(shè)置時(shí)應(yīng)結(jié)合信息的基本情況，確保數(shù)據(jù)庫滿足智慧管理的需求，充分發(fā)揮5G 網(wǎng)絡(luò)高速互聯(lián)的功能，為智慧社區(qū)提供極大的便利。

3.4 綜合管理模塊設(shè)計(jì)

綜合管理模塊設(shè)計(jì)主要包含如下5 個(gè)方面。（1）卡片信息管理。社區(qū)居民都有相應(yīng)的業(yè)務(wù)卡，綁定后能夠?qū)⑾鄳?yīng)的信息存儲(chǔ)到其中，內(nèi)容有類別、權(quán)限等信息，類別包含工作人員和社區(qū)居民，權(quán)限有可開啟門禁的設(shè)備、刷卡登記等。（2）人員信息管理。對(duì)人員信息有基本的了解，如RFID 門禁卡人員情況、沒有持卡人的信息情況，主要包含幼兒、殘疾人等。點(diǎn)擊添加后，可通過住址、電話、年齡、類別、性別、身份證號(hào)以及姓名等方式查找，并彈出查詢界面，顯示被查詢?nèi)藛T信息[4]。（3）物業(yè)收費(fèi)管理。利用5G 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)充值，及時(shí)繳納物業(yè)費(fèi)，為居民和工作人員提供便利。（4）安防監(jiān)控管理。在安防監(jiān)控界面，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)、燃?xì)庑孤⑺约胺欠J入的情況時(shí)，報(bào)警狀態(tài)會(huì)標(biāo)記紅色，而沒有報(bào)警的部位為黑色，是否有監(jiān)控設(shè)備也會(huì)有相應(yīng)的標(biāo)記，便于社區(qū)管理人員工作的開展。（5）系統(tǒng)設(shè)置。系統(tǒng)設(shè)置模塊主要內(nèi)容包括修改管理員信息、用戶登記、刪除管理用戶、卡片信息讀取等，按照要求設(shè)置密保問題，為信息的存儲(chǔ)、查詢、刪除等提供重要基礎(chǔ)。

4 5G 新型智慧社區(qū)未來發(fā)展趨勢

在未來的發(fā)展中，5G 新型智慧社區(qū)會(huì)成為研究的熱點(diǎn)。從發(fā)展趨勢來看，5G 新型智慧社區(qū)會(huì)有如下兩個(gè)特點(diǎn)[5]。第一，智慧社區(qū)離不開智慧城市的大力支持。推動(dòng)智慧社區(qū)和智慧城市的深度合作，共同推動(dòng)未來社區(qū)的健康發(fā)展。在智慧社區(qū)建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)、信息等是最基礎(chǔ)的內(nèi)容，為管理活動(dòng)的開展提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。5G 新型智慧社區(qū)的發(fā)展要結(jié)合基層治理、公共服務(wù)，提升社區(qū)居民參與力度。第二，智慧社區(qū)建設(shè)實(shí)踐更加具體化，從理論基礎(chǔ)逐漸走向應(yīng)用，體現(xiàn)智慧社區(qū)的優(yōu)化升級(jí)。從智慧網(wǎng)格、智能電話、無線傳感器技術(shù)到云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)，再到物聯(lián)網(wǎng)和算法，智慧社區(qū)的發(fā)展要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，充分利用新的技術(shù)優(yōu)勢。

5 結(jié) 論

智慧社區(qū)在建設(shè)過程中要注重5G 技術(shù)的有效應(yīng)用，提升公共安全、公共服務(wù)和公共管理效果，推動(dòng)社區(qū)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)。