基于5G的智慧社區(qū)應用探討

邢麗云，武世偉（.中國聯通智能城市研究院，北京 0005；.北京市燃氣集團有限責任公司，北京 0008）

0 前言

智慧社區(qū)涉及鄰里關系、教育、健康、創(chuàng)業(yè)、建筑、交通、低碳、服務及治理等多種場景，5G時代信息化、智能化的管理和服務將構建良性運營的新社區(qū)形態(tài)。5G網絡與智慧社區(qū)相融合，5G技術與物聯網、云計算、人工智能等新一代信息技術集成應用，整合社區(qū)管理、社區(qū)服務、社區(qū)產業(yè)、社區(qū)生態(tài)等一系列管理體系，完善社區(qū)公共服務，配備利民便民的智能化設施，為社區(qū)居民創(chuàng)造更加便捷生活環(huán)境的同時，進一步拓展社區(qū)增值服務空間，創(chuàng)造新的盈利點。

1 智慧社區(qū)需求

1.1 社區(qū)數據整合需求

社區(qū)數據種類繁雜、數據來源多變、數據標準多樣。為使數據以規(guī)范的格式進行存儲和管理，需基于智慧社區(qū)相關標準，對數據進行整合、加工和處理，將不同來源的信息資源進行統籌管理，為數據共享和數據統計分析奠定基礎，同時也更好地為各級管理部門、社區(qū)居民、企業(yè)等提供信息查詢和共享服務。根據統一的標準和規(guī)范構建基于公共資源核心元數據和交換服務核心元數據的大數據平臺已成為智慧社區(qū)建設的迫切需求。

1.2 社區(qū)管理“提效、精細”需求

社區(qū)日常工作內容繁雜、工作量巨大，涉及不同類別業(yè)務的信息收集、多區(qū)域的網格治理、多場所的安防監(jiān)管（如人流車流管理、重點人群監(jiān)督等）、社區(qū)綜治管理、社區(qū)綜合指揮調度等，如何進行社區(qū)多場景多系統集中提效治理，將社區(qū)的管理和公共服務由事后“被動式管理”轉為事前“主動服務”，基于人工智能技術實現社區(qū)的精細化管理，是現實中亟待解決的問題。

1.3 社區(qū)服務“豐富、精準”需求

社區(qū)下沉為民服務包含便民生活服務、公益志愿服務、物業(yè)報修服務、醫(yī)療健康服務、共治共建服務、社區(qū)教育服務、鄰里關系營造服務等，社區(qū)信息化背景下需搭建便捷的信息化通道，結合智能化的手段精準地為居民提供多樣化社區(qū)服務。

1.4 社區(qū)商業(yè)“全面、創(chuàng)新”需求

大型社區(qū)是覆蓋多種業(yè)務模式的商業(yè)綜合體，它以社區(qū)范圍內居民為服務對象，以便民、利民，滿足和促進居民綜合消費為目標。社區(qū)利用好商圈行業(yè)資源，實現優(yōu)勢互補，拉近商家與受眾的距離實現增效創(chuàng)收，提升商家運營管理能力，是目前智慧社區(qū)產業(yè)信息化建設中需考慮的核心問題。

1.5 社區(qū)生態(tài)“綠色、節(jié)能”需求

采用5G與物聯網手段，充分采集并應用社區(qū)各類感知終端數據，實現資源和能源的高效循環(huán)利用，構建綠色、舒適、生態(tài)良性循環(huán)的社區(qū)，是當前建設綠色節(jié)能社區(qū)的主要需求。

2 建設內容概述

社區(qū)信息化建設為社區(qū)服務與治理提供更加可靠的支撐平臺和良好的系統環(huán)境，為智慧社會治理奠定基礎，而智慧社區(qū)信息平臺的建設恰恰是智慧社區(qū)建設的基礎。基于5G超高速率、超大連接、超低時延等特性，打造一張面向典型場景全覆蓋的5G精品網絡，結合物聯網、人工智能、大數據技術以及安全平臺，實現社區(qū)萬物互聯，數據聚集共享，建設以智能運營管理中心作支撐，以高效管理、智享生活、產業(yè)創(chuàng)新、綠色低碳為目標的新型社區(qū)。智慧社區(qū)架構設計如圖1所示。

智慧社區(qū)建設采用1套設施、1套中樞、N個應用的總體架構設計，即1套數字基礎設施，將社區(qū)內市政、環(huán)保、安防、能源等基礎設施全部數字化，實現社區(qū)的全面感知與互聯互通；1套智能中樞平臺（社區(qū)智能運營管理平臺IOC）是打通智慧社區(qū)底層數據和上層應用的核心，實現底層采集數據、系統業(yè)務數據、第三方系統數據等各類數據的匯聚融合，為上層業(yè)務應用提供物聯網、大數據、人工智能等核心能力支撐，實現上級垂管業(yè)務系統縱向接入和自建業(yè)務系統的橫向打通，實現社區(qū)物聯網平臺、AI平臺、大數據平臺及安全平臺的深度融合與共享協同；N個社區(qū)應用場景主要將社區(qū)基礎設施與智能中樞賦能于社區(qū)管理、社區(qū)服務、社區(qū)產業(yè)及社區(qū)生態(tài)應用等不同場景，實現社區(qū)管理在線化、社區(qū)服務全面化、產業(yè)升級智能化、社區(qū)綠色低碳化。

圖1 智慧社區(qū)架構設計

基于上述架構進行社區(qū)的多層次多維度建設，提升社區(qū)管理與產業(yè)升級，全方位重塑社區(qū)的綜合實力，從以下幾個方面著手智慧社區(qū)建設。

a）構建高效社會管理體系，打造全方位智能安全社區(qū)——利用大數據、AI、5G等技術，打造立體化安防，守護品質安全生活。

b）構建創(chuàng)新智享生活體系，打造鄰里和睦人文社區(qū)——構建和睦、創(chuàng)造性、個性化的智慧應用全體驗，一鍵式享受智慧生活、社區(qū)服務及交流。

c）構建商業(yè)創(chuàng)新體系，打造智能商業(yè)互動社區(qū)——營造社區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)良好生態(tài)，基于大數據分析，提供商圈資源盤活、社區(qū)全民互動的全方位服務。

d）構建生態(tài)應用體系，建設綠色低碳生態(tài)社區(qū)——貫徹生態(tài)、低碳、綠色理念，以物聯網、5G、大數據等技術為手段，助力智慧應用綠色節(jié)能。

3 智慧社區(qū)應用場景設計

以長三角地區(qū)某城市智慧社區(qū)建設為例，對基于5G網絡，滿足當地社區(qū)實際需求的多應用場景進行闡述，分析智慧社區(qū)為居民生活帶來的各種便捷。智慧社區(qū)的建設，充分體現了5G的技術特點及優(yōu)勢，以數據為驅動，構建了多個典型場景應用，實現了社區(qū)的全面數字化轉型。

3.1 社區(qū)管理

a）社區(qū)安防管理。在社區(qū)部署高空立體管控系統，在制高點安裝超高清攝像機來監(jiān)控整個社區(qū)低點情況，結合5G通信技術，實現監(jiān)控畫面的實時回傳；社區(qū)邊界通過電子圍欄的布設，設定合適的入侵報警觸發(fā)措施，與視頻監(jiān)控相結合，為社區(qū)安防提供實時跟蹤手段與事后追查依據；樓宇的邊界則主要采取人臉識別系統、可視對講系統和多目標檢測系統，實現最大程度的合法進出管控。社區(qū)公共區(qū)域，主要通過攝像頭的合理布置，重點區(qū)域布設高清攝像頭采集人流與車流進出信息，并實時回傳畫面，實現社區(qū)內的尾隨預警、人流量預警、人臉抓拍、軌跡跟蹤以及報警視頻聯動，確保整個社區(qū)公共區(qū)域的安全，一系列安防信息化手段用以實現整治社區(qū)治安，打擊和預防犯罪，保障社區(qū)治安穩(wěn)定的目的。

b）應急指揮。應急指揮平臺以信息化平臺建設為基礎，以構建統一指揮、聯網聯動工作機制為核心，以社區(qū)指揮調度、指令下達、資源調配、綜合管理為職能，形成統一指揮、集中管控、多級聯動的綜合指揮體系。同時，應急平臺與5G、IoT、AI等技術融合，具備超高清傳輸、視頻遠距呈現、遠程精準控制、靈活組網等技術優(yōu)勢，在社區(qū)的突發(fā)事件處理中極大地提高管理人員對各種突發(fā)事件的快速響應能力與遠程應急指揮能力。

3.2 社區(qū)服務

a）社區(qū)互動。5G結合AR/VR在為社區(qū)提供移動超寬帶視頻互動體驗的同時，也將真正實現社區(qū)的數字化和智能化。系統將社區(qū)關鍵點位介紹信息與衛(wèi)星定位信息、羅盤信息等數據關聯起來。當訪客或居民移動到信息點時，系統會自動提示訪客前進、休息或購物的方向，在方便社區(qū)訪客的同時，提升訪客體驗感受。同時設置線下體驗點，融合游戲、教育、運動、互動場景，打造課外體驗、實踐活動、興趣協作等多方面娛樂互動體驗，豐富居民的社區(qū)生活。

b）社區(qū)教育。借助于5G信號，社區(qū)輕松實現各類5G教育場景應用，高清教學視頻在線直播、遠程課堂直播、在線互動為社區(qū)教育提供超高清無卡頓的極致體驗；利用AR技術進行輔助教學，100%還原三維立體圖像，提供更直觀的教學內容；用VR實現代入感，通過虛擬設備，將授課內容以虛擬場景呈現，讓社區(qū)受教育者通過直觀的教學參與，提升學習效果。

c）社區(qū)康養(yǎng)。通過5G網絡，使城市的優(yōu)質醫(yī)院與社區(qū)醫(yī)院遠程共享資源。家庭側，針對不同家庭給出定制化解決方案，基于5G遠程控制和高清視頻對講，為老人提供陪伴的同時，智能監(jiān)測老年人行為，實現跌倒監(jiān)測、心率智能判斷、遠程互動等，為居家老人提供護工式體驗，保障老人的居家安全；社區(qū)側，建設遠程醫(yī)療室，依托5G的優(yōu)勢通信資源，提供遠程實時會診、遠程監(jiān)護、遠程檢查、急救等多應用場景，實現異地專家和先進設備對居民健康信息的實時采集、診斷和治療。

d）社區(qū)交通。社區(qū)的交通壓力主要在于停車困難。北斗+5G的技術幫助業(yè)主實現精確定位停車，結合人臉識別技術匹配業(yè)主或訪客車輛信息，快速定位停車位置，導航至車位，盤活社區(qū)存量停車位資源，實現社區(qū)停車效率的最大化，緩解公共停車壓力。

3.3 社區(qū)產業(yè)

5G結合AR/VR與大數據，提升消費服務體驗，通過交流互動創(chuàng)新產業(yè)運營模式，提升傳統綜合體商業(yè)運營能力、刺激商圈經濟蓬勃發(fā)展。智慧社區(qū)的商圈通過搭建多元化的5G商業(yè)場景式體驗，讓客戶能夠親身體驗5G與智能技術帶來的各種便利，同時社區(qū)商業(yè)分析可依靠豐富的社區(qū)商業(yè)、消費大數據，對脫敏的數據進行智能化處理，通過算法匹配，依據年齡分層、興趣分層、職業(yè)分層等不同層次、多維度信息的打標處理，實現智能化商業(yè)信息精準推薦，把社區(qū)的廣告、公告、活動信息依據數據分析結果精準推送到居民APP。

3.4 社區(qū)生態(tài)

社區(qū)內5G及物聯網的應用將豐富環(huán)境治理手段，基于5G及物聯網技術優(yōu)勢，實現無人機視頻監(jiān)控、環(huán)境感知器件等多種環(huán)境監(jiān)測治理手段的全網聯動，不斷提高信息化在環(huán)境監(jiān)管中的應用精度；在社區(qū)內設置智能感知路燈，多項系統并桿建設，把分散、獨立的子系統進行整合，簡化子系統復雜的管線預留；還可根據實際使用場景，擴容充電樁等子系統；同時通過社區(qū)物聯網系統對社區(qū)內耗能設備（如路燈、智能設備以及家庭電表、水表、燃氣表等）進行數據采集，并通過能源系統進行在線數據監(jiān)測和能效分析，幫助管理者實時掌握設備設施運行動態(tài)，科學高效安排服務和管理工作，維持社區(qū)的良好環(huán)境和秩序，構建綠色節(jié)能的新型社區(qū)。

3.5 綜合運營管理平臺

社區(qū)綜合運營管理平臺IOC集成大數據、BIM和GIS等技術，整合利用社區(qū)空間地理信息數據，搭建數字孿生社區(qū)模型，對接智慧社區(qū)融合平臺，可視化展現、模擬仿真社區(qū)運行狀態(tài)，為社區(qū)規(guī)劃建設、運行管理提供決策支撐。該平臺主要實現社區(qū)的整體發(fā)展分析，以社區(qū)多場景多維度數據為驅動，將社區(qū)人、事、物進行全網連接，打造智慧社區(qū)新模式，提升社區(qū)產業(yè)發(fā)展活力、民眾滿意指數、事件處置能力和科學決策水平。平臺包含綜合運營管理、運行態(tài)勢監(jiān)控、社區(qū)服務保障、商業(yè)經營管理、事件一體化處置、應急協同指揮、綜合決策分析等功能，全面實現社區(qū)安防監(jiān)管、市民生活服務、社區(qū)產業(yè)發(fā)展、環(huán)境生態(tài)的一體化管理，借助數據智能提升社區(qū)智能決策水平。

4 智慧社區(qū)建設的困難和展望

目前，智慧社區(qū)建設實施具備多方面的有利因素。首先源于國家新型城市建設的政策推動。社區(qū)物業(yè)服務發(fā)展前景廣闊，優(yōu)質物業(yè)服務的購買意愿顯著增強，物業(yè)管理的信息化為智慧社區(qū)建設帶來新的契機；其次，移動互聯網的飛速發(fā)展帶來了智慧社區(qū)產業(yè)融合的新業(yè)態(tài)，社區(qū)O2O消費將社區(qū)周邊商業(yè)圈與社區(qū)居民打通，將社區(qū)產業(yè)資源重新整合，推進了智慧社區(qū)產業(yè)的整體發(fā)展。另外，資本市場的整合也為智慧社區(qū)的發(fā)展帶來新的機遇，大量的優(yōu)質地產商與社區(qū)服務商進行了業(yè)務融合，拓展了智慧社區(qū)的運營贏利點，有助于智慧社區(qū)建設的進一步落地實施。

然而，智慧社區(qū)的發(fā)展也存在諸多不利因素。比如智慧社區(qū)建設中物聯網應用需求的發(fā)掘還不夠充分，智慧場景應用較少；智慧社區(qū)智能化產品種類多，但由于不同廠家接口或兼容性問題，不同企業(yè)各自為陣，導致各品牌各類型產品無法互聯互通，很難實現不同設備設施的統一管理；另外，在政策層面，暫缺乏智慧社區(qū)建設設計及施工的行業(yè)標準來規(guī)范智慧社區(qū)的設計與實施，使得各地方智慧社區(qū)建設的深度與廣度參差不齊。

總體來看，智慧社區(qū)建設受建設成本和消費水平的影響，不同地（市）還需因地制宜，推出適合自身城市社區(qū)發(fā)展的指導建設方針；在智慧社區(qū)打造過程中，需實現各應用場景硬件設施、軟件系統與云端平臺的融合對接，真正實現社區(qū)的智能化管理與便捷化服務，推動社區(qū)產業(yè)發(fā)展，助力社區(qū)綠色節(jié)能，提升社區(qū)生活品質。