5G+新型智慧社區(qū)的應(yīng)用研究

馬駿，常紅波

（中通服咨詢設(shè)計研究院有限公司）

1 5G+新型智慧社區(qū)的背景

自2014 年國務(wù)院頒布《關(guān)于促進智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，及2017 年中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加強和完善城鄉(xiāng)社區(qū)治理的意見》以來，智慧社區(qū)成為了智慧城市的主要的建設(shè)內(nèi)容之一。隨著5G 技術(shù)的發(fā)展，基于數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的ICT 技術(shù)在5G 平臺上得到了充分的融合。經(jīng)過5G 賦能的物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)加入到智慧社區(qū)的建設(shè)中，進而催生了一系列全新的5G+智慧社區(qū)應(yīng)用場景。

2 5G+智慧物業(yè)

基于5G的智能設(shè)施既提高了社區(qū)物業(yè)的服務(wù)能力，又協(xié)助了社區(qū)管理服務(wù)人員處置社區(qū)事件。

5G垃圾桶借助了5G、光譜識別和AI圖像識別技術(shù)，分析垃圾分子結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對易腐垃圾的分類識別，進而對垃圾分類進行智能指導(dǎo)。還能實時監(jiān)測垃圾桶的狀態(tài)，通過5G上傳數(shù)據(jù)至監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)垃圾桶已滿時，自動通知社區(qū)保潔處理。

將5G 攝像頭安裝在樓棟單元門上方，居民走到門口時，5G攝像頭就能迅速識別人臉，單元門禁將自動為樓內(nèi)住戶開門，而陌生人卻無法進入。5G 攝像頭還能識別出門外異常逗留的陌生人，并自動呼叫保安前往查看。

當(dāng)社區(qū)有房出租出售時，5G+VR 看房技術(shù)為客戶提供了一種便捷的遠程看房方式。5G 高速傳輸高清畫面的優(yōu)勢，加上VR 眼鏡全視角的觀看效果，讓客戶不必到現(xiàn)場就能有身臨其境的看房體驗，同時還緩解了社區(qū)外來人員管理難題。

5G無人清掃車是一種低速小型無人駕駛車輛，裝備了多種高精度傳感器。借助高速5G網(wǎng)絡(luò)，將車輛四周的數(shù)據(jù)上傳，并與監(jiān)控中心進行交互。它既可以自動運行在社區(qū)道路上，實現(xiàn)清掃、灑水，以及垃圾收集等功能。

5G 無人物流車能夠智能自主巡航、視頻識別、遠程監(jiān)控等?？梢詫崿F(xiàn)車、路、樓的協(xié)同控制，也可遠程遙控駕駛。平時它可以用于社區(qū)居民的快遞配送，疫情期間也可用于非接觸式無人配送。

5G 網(wǎng)絡(luò)的垂直空間多波束能力，具備中低空的信號覆蓋能力?？梢詫⑿盘栄由熘翢o人機飛行的中低空范圍，為無人機控制提供了一種可靠的解決方案。由此5G無人機在社區(qū)范圍里可用于小件物流配送，物流速度也明顯提高。在5G 無人機配了農(nóng)藥噴灑器之后，可對社區(qū)綠化進行病害消殺作業(yè)。還可以利用5G將拍攝的高清植物圖像傳回監(jiān)控中心，再對圖像進行病蟲害人工智能分析。

5G 新型配電終端將供電狀態(tài)通過5G實時傳送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心可對社區(qū)所有配電終端進行遠程管控，如異常識別、故障定位、故障隔離、供電恢復(fù)等，提高了社區(qū)供電的穩(wěn)定性。

5G 智能儀表可對社區(qū)的水、電、氣、熱等能源進行計量，無需通訊布線，就能對數(shù)據(jù)進行采集分析。能為社區(qū)家庭實時監(jiān)測能耗數(shù)據(jù)、能源費用分析，進而協(xié)助社區(qū)家庭實現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能。

借助5G-IoT 技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測、智慧塔吊、智慧電梯、智慧安防、建筑機器人等設(shè)備和系統(tǒng)，對社區(qū)臨時工地進行監(jiān)測、分析、預(yù)警等功能。

當(dāng)社區(qū)里的設(shè)備故障時，物業(yè)人員可使用5G-AR 遠程維修指導(dǎo)。借助5G，專家可以遠程看到現(xiàn)場AR眼鏡所拍攝的高清圖像，還可將文字圖像信息發(fā)送到現(xiàn)場物業(yè)人員的AR眼鏡上。

5G引導(dǎo)機器人在社區(qū)的服務(wù)大廳可以為居民提供智能咨詢和服務(wù)。機器人借助5G，將某些AI算法功能轉(zhuǎn)移到云端，實現(xiàn)智能化的互動咨詢、導(dǎo)覽服務(wù)，以及超高清視頻通話。

5G 建筑安全監(jiān)測系統(tǒng)借助了5G、北斗和IoT 技術(shù)，實時監(jiān)測和分析建筑結(jié)構(gòu)的變形信息，并及時進行建筑物監(jiān)測預(yù)警，輔助社區(qū)防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)決策，保護了社區(qū)居民的生命財產(chǎn)安全。

3 5G+智慧安防

通過基于5G 的安防監(jiān)控攝像頭、智慧燈桿、高點視頻監(jiān)控等，發(fā)揮5G大帶寬低延時的優(yōu)勢，通過視頻、圖片、紅外、語音等手段，對社區(qū)安全進行全面監(jiān)控，構(gòu)建社區(qū)安全防火墻，并省去了通訊線纜的敷設(shè)成本。

5G 安防機器人借助5G 網(wǎng)絡(luò)在社區(qū)內(nèi)快速部署，實現(xiàn)安防巡邏、攝像監(jiān)控、環(huán)保監(jiān)測、安防告警等功能。它具有全天候、全時段、不間斷巡邏的優(yōu)勢，提高了社區(qū)安防巡邏效率。

5G 消防無人機可用于消防現(xiàn)場監(jiān)控，通過高清攝像頭獲取實時圖像，通過傾斜攝影實現(xiàn)消防現(xiàn)場的三維模型采集。再借助5G 滅火機器人，實現(xiàn)遠程遙控滅火。提高了消防工作的效率、準(zhǔn)確性。

4 5G+智慧家居

社區(qū)家居智能設(shè)備借助5G新技術(shù)實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”，以社區(qū)住宅為平臺，實現(xiàn)對住宅里的舒適系統(tǒng)（智慧照明、智能遮陽、智能坐便器、智能浴缸等），家庭娛樂（智能投影儀、8K智能電視、智能機頂盒、AR/VR 虛擬游戲、智慧音響等），家庭健康（智能空調(diào)、智能加濕、智能新風(fēng)、智能冰箱、智能清掃、智能廚電等），家庭安防（智能門鎖、智慧門鈴、智能貓眼、智能監(jiān)控、智能防盜、智能門禁等），家庭能源（智能水表、智能電表、智能氣表）等實施管控?？梢詫崿F(xiàn)基于5G 的多種控制方式，包括可用定時控制、手機或PAD遙控等各種管控功能，實現(xiàn)5G智慧家居的智能、低碳、舒適、便捷的目的。

5 5G+智慧醫(yī)療

5G解決了遠程醫(yī)療技術(shù)中數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)碾y題，使城市的優(yōu)質(zhì)醫(yī)院與社區(qū)醫(yī)院遠程共享資源[1]。

社區(qū)醫(yī)院可以借助5G，實現(xiàn)高清影像語音的實時傳輸，還能借助虛擬技術(shù)，為遠程專家提供病患的病情，開展遠程會診，幫助社區(qū)醫(yī)生快速做出準(zhǔn)確的診斷，提高社區(qū)病患的就醫(yī)效率。

超聲專家可以通過5G 音視頻、虛擬技術(shù)等指導(dǎo)社區(qū)醫(yī)生完成超聲檢查，也可將檢查結(jié)果通過5G傳送給遠程專家做出診斷。還可借助5G，由遠程專家對超聲機器人進行遙控，替病患進行超聲檢查。提高了社區(qū)醫(yī)院服務(wù)能力。

手術(shù)機器人依托5G 切片技術(shù)，建立社區(qū)醫(yī)院遠程手術(shù)的專用通道，端到端的時延控制在20ms 左右，確保了遠程遙控的實時可靠。醫(yī)療專家在遠程可以全面掌握手術(shù)和患者的狀態(tài)，能遠程操作和指導(dǎo)手術(shù)。方便了社區(qū)病患的及時治療，提高了手術(shù)效率。

6 5G+智慧養(yǎng)老

老人可以通過攜帶5G智能穿戴設(shè)備（例如智慧手表、智慧腕帶、智慧腰帶、智慧鞋、智慧拐杖、跌倒探測儀等），采集老人的位置和健康數(shù)據(jù)，再通過5G 發(fā)送給社區(qū)監(jiān)護中心或老人子女，實時分析、及時告警，還能與老人進行5G 視頻語音交互。從而實現(xiàn)了遠程監(jiān)護的功能，為社區(qū)養(yǎng)老提供了優(yōu)化手段。

借助家庭5G設(shè)備（如基于5G的智能電視、智能血壓儀、智能血糖儀等），居家老人可與社區(qū)醫(yī)生遠程音視頻交流。醫(yī)生也可遠程觀測老人健康狀態(tài)。當(dāng)社區(qū)醫(yī)生發(fā)現(xiàn)老人健康數(shù)據(jù)異常時進行及時指導(dǎo)，還可聯(lián)系醫(yī)院提供轉(zhuǎn)診服務(wù)。

7 5G+智慧教育

運用5G 技術(shù)進行遠程教學(xué)，讓師生們擺脫時空限制，幫助社區(qū)學(xué)生實現(xiàn)異地學(xué)習(xí)。借助5G網(wǎng)絡(luò)的高帶寬低時延的優(yōu)點，在遠程教學(xué)活動中，提供8K的超高清視頻信號，也可以提供VR 沉浸式遠程互動教學(xué)應(yīng)用，還可以利用AR 技術(shù)輔助教學(xué)，100%還原三維立體圖像[1]。5G 技術(shù)為教學(xué)活動提供了低延時的雙向互動服務(wù)，身處異地的老師和學(xué)生仿佛就同處一室。同時也極大的拓展了社區(qū)遠程教學(xué)的應(yīng)用場景，為社會教育資源的優(yōu)化提供了機遇。

8 5G+智慧文娛

5G技術(shù)為VR/AR互動游戲提供了大帶寬低延時的網(wǎng)絡(luò)支撐，實現(xiàn)了VR/AR應(yīng)用的端云一體、無縫連接。戴上VR/AR眼鏡，通過沉浸式的多感觀體驗，使人覺得仿佛“身臨其境”一般。5G互動游戲融合多種場景，打造了多方面娛樂互動體驗，豐富了居民社區(qū)生活[1]。

當(dāng)社區(qū)舉辦活動時，基于5G 的超高清現(xiàn)場直播技術(shù)，高清攝像機采用多機位的方式拍攝現(xiàn)場視頻，然后由視頻編碼推流設(shè)備通過5G 切片建立的直播通道，把視頻傳送到平臺端，再發(fā)給高清顯示終端或VR設(shè)備。居民既可觀看8K高清直播，也可觀看VR 全景直播，直播效果清晰流暢。

9 5G+無人駕駛

借助5G 和北斗技術(shù)，無人巴士在社區(qū)里得到了有效的應(yīng)用。它具備在社區(qū)范圍內(nèi)的自動駕駛、靠站、問詢、提醒、超車、會車、避障、變道等多種功能，以及精準(zhǔn)停車、路口通行、緊急制動等。5G社區(qū)無人巴士實現(xiàn)了無人車全方位可視、可管、可控、可運營，解決了社區(qū)出行最后一公里的痛點。

北斗+5G 的技術(shù)幫助社區(qū)居民實現(xiàn)精確定位停車[1]。停車位設(shè)置各類傳感器，經(jīng)過5G 傳輸后，對數(shù)據(jù)匯總分析，實現(xiàn)多種智慧泊車應(yīng)用，并進行統(tǒng)一的智能管理。例如視頻跟隨、車輛定位、車位管理、車主取車、泊車路線設(shè)定、停車異常告警等。

10 結(jié)語與展望

隨著5G 產(chǎn)品不斷推陳出新，智慧社區(qū)在建設(shè)過程中應(yīng)注意5G技術(shù)的有效應(yīng)用[2]。通過5G賦能，社區(qū)生活將變得更加智能和方便，人們的舒適度、安全度及幸福感也將得到提升。今后5G將作為智慧社區(qū)的重要技術(shù)支撐，為社區(qū)居民的衣食住行與社區(qū)管理帶去更多巨大的變革。