我國智慧小區(qū)建設研究

龐曉靜（北京電信規(guī)劃設計院有限公司，北京100048）

0 前言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息化技術的發(fā)展，以及居民多樣化、個性化，對便利、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。建設智慧小區(qū)，可為小區(qū)住戶提供高效、便捷的智慧生活條件，更好地服務小區(qū)居民，提升小區(qū)住戶的生活品質(zhì)。相對于西方發(fā)達國家，我國智慧小區(qū)建設正處于起步階段，因此，在我國開展智慧小區(qū)相關研究，尤其是及時開展智慧小區(qū)建設體系研究，對于我國智慧小區(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)的建設和管理中引入物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、智能感知、人工智能等新技術，并充分利用傳感器、智能設備等信息化基礎設施，通過對各類與居民生活密切相關數(shù)據(jù)信息的自動感知、采集、匯聚、整合和處理，集成小區(qū)內(nèi)公共信息應用和家庭應用等，為居民提供一個綠色、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“細胞”，是智慧城市概念和技術在小區(qū)層面的基礎應用和體現(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)的建設盡管目前沒有統(tǒng)一的標準，但就其實質(zhì)建設內(nèi)容或建設方式來看，仍存在著一些共同的特征，這主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

a）以人為本。智慧的核心在于人，因此，智慧小區(qū)的建設首先需要“以人為本”，以人的需求為導向，緊密圍繞小區(qū)管理與居民服務的需求，提供便捷、豐富、低成本和高品質(zhì)的公共服務，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，將遍布小區(qū)各個角落的傳感設備和智能終端進行有機連接，從而對小區(qū)內(nèi)的相關人群或物體進行全面探測與感知，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)域中的關鍵對象均可被感知、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)動力，智慧小區(qū)應體現(xiàn)智能、綠色、節(jié)能特征，兼顧先進性與可擴展性，從而實現(xiàn)小區(qū)區(qū)域內(nèi)各個元素的自我調(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)建設現(xiàn)狀

縱觀發(fā)達國家智慧小區(qū)的建設，多數(shù)智慧小區(qū)的建設注重頂層設計，“綠色節(jié)能”“以人為本”“永續(xù)發(fā)展”的建設理念在其智慧小區(qū)建設中得到了充分體現(xiàn)。在智慧應用方面，以為居民提供舒適、方便的環(huán)境和貼心服務為目標，多聚焦在能源管理、智慧安防、智慧生活服務三大領域。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。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30%以上；安心安全方面，災難發(fā)生時，確保3天的防災物資及基本生活所需能源。為達到環(huán)保、省能、安心安全的目標，分為能源管理、安全安心、便利交通、健康照護、小區(qū)管理等五大主軸進行規(guī)劃。

在我國，隨著智慧城市建設的大力推進，各地智慧小區(qū)建設步入快車道，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“幸福時光里”從“生活細節(jié)”“小區(qū)安全”“居民自身健康”3個層面推出智能物業(yè)、智能家居、平安小區(qū)、生活服務等方面的應用；兩江地區(qū)從頂層設計出發(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，我國智慧小區(qū)建設正處于起步階段，在發(fā)展中也暴露出一些問題，主要包括：

a）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和頂層設計：眾多開發(fā)商、網(wǎng)絡服務商以及其他智能家電廠商，紛紛按照自己的規(guī)劃建設“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）智慧應用較少，且處于初級階段：智慧小區(qū)典型應用包括智慧家居、智慧物業(yè)、智慧安防等。然而，大量結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)技術的應用還處于方案或試運行階段，物聯(lián)網(wǎng)應用需求的發(fā)掘還不充分。

因此，在我國開展智慧小區(qū)相關研究，尤其是及時開展智慧小區(qū)建設體系研究，對于我國智慧小區(qū)健康發(fā)展，具有重要意義。

3 智慧小區(qū)建設體系

智慧小區(qū)的建設建議從頂層設計出發(fā)，但對于智慧小區(qū)的頂層設計，目前我國尚無統(tǒng)一和成熟的架構(gòu)設計?？傮w來說，智慧小區(qū)的頂層設計要從全局視角出發(fā)，對小區(qū)智慧化發(fā)展進行總體架構(gòu)設計，對智慧小區(qū)的各個組成要素、各個層面、各種參與力量，以及各類影響因素進行統(tǒng)籌考慮，提出建設思路與目標、整體框架及具體的應用模塊，以指導智慧小區(qū)的整體建設，促進其健康有序發(fā)展。

3.1 建設思路與目標

智慧小區(qū)的建設應基于“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，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)：居住在一個小區(qū)里，安全尤為重要，要提供全方位、一體化聯(lián)動安防服務。

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

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

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

泛聯(lián)通體現(xiàn)在各類智慧應用不是孤立的，依托小區(qū)智控中心，以App作為核心觸點，實現(xiàn)個人、家庭、小區(qū)智慧聯(lián)動，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)建設總體架構(gòu)

3.2 整體架構(gòu)

智慧小區(qū)的建設關鍵需要打造“三網(wǎng)絡、一云、兩平臺、多應用一入口、一中心”的體系，整體架構(gòu)見圖1，包括7個層面，智慧小區(qū)以感知設施（包括各類傳感器、射頻標簽等）為居住小區(qū)的神經(jīng)末梢，把人、地、物、網(wǎng)絡等互聯(lián)互通，通過云計算中心、各類平臺等形成有序支撐，并實現(xiàn)面向居民、物業(yè)等智慧化應用。整體上通過分層建設，達到平臺能力及應用的可成長、可擴充，創(chuàng)造面向未來的智慧小區(qū)系統(tǒng)框架。

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

一云：通過對小區(qū)內(nèi)各種計算能力進行統(tǒng)一服務形式的整合，結(jié)合小區(qū)居民的共性需求，實現(xiàn)面向區(qū)域用戶需求的云計算服務模式，小區(qū)云為各類應用提供硬件支持。

兩平臺：大數(shù)據(jù)服務支撐平臺將感知層采集到的數(shù)據(jù)進行加工、適配等處理，統(tǒng)一格式，建立4個數(shù)據(jù)庫，分別是基礎數(shù)據(jù)庫、主體庫、共享庫、決策支持庫，形成大數(shù)據(jù)能力，并提供給智控中心和應用開發(fā)者；能力開放平臺是基于小區(qū)居民服務來開展的，為一個生態(tài)共贏的平臺，居民則能通過統(tǒng)一的訂購頁面訂購并使用所需要的服務。

多應用一入口：一方面，智慧小區(qū)應涵蓋物業(yè)管理、小區(qū)服務等方面應用，確保為居民提供一個綠色、節(jié)能、安全、舒適、便利的生活環(huán)境，提升管理效率和服務質(zhì)量。另外一方面，小區(qū)的所有應用應通過統(tǒng)一門戶的建設實現(xiàn)入口的統(tǒng)一，物業(yè)或業(yè)主可通過各種終端（手機、iPad等），使用統(tǒng)一的ID登錄即可實現(xiàn)定制服務。

一中心：即智控中心，它是小區(qū)的“最強大腦”，智控中心是實現(xiàn)小區(qū)各獨立應用子系統(tǒng)的融合，并匯集人、設備、服務數(shù)據(jù)等。通過數(shù)據(jù)聚合、處理、挖掘等，提供統(tǒng)計分析、報警及預警等服務。該中心用于物業(yè)或公共服務，通過展示大廳實現(xiàn)可視化展示，它是物業(yè)與居民的重要聯(lián)絡基礎，幫助打通服務小區(qū)的“最后一公里”。

3.3 應用研究

應用系統(tǒng)是智慧小區(qū)建設的關鍵，智慧化應用應基于“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，并圍繞“安全安心、舒適溫情、便捷高效、節(jié)能環(huán)保”4個智慧化應用板塊進行設計，分別對應目標提出的“四區(qū)”。

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

a）家安全：通過各種傳感器、攝像機、門窗磁、讀卡器、門禁控制器及其他安防監(jiān)測設備為住宅提供入侵報警、防火、防意外等安防功能的綜合性服務，實現(xiàn)隨時隨地、遠程監(jiān)測家里情況及入侵、災情及時報警，并聯(lián)動相關部門。

b）區(qū)安全：利用人臉識別技術，通過小區(qū)門禁、小區(qū)內(nèi)重點區(qū)域視頻監(jiān)控等應用，主動發(fā)現(xiàn)、智能告警和預防安全事件。

c）設施安全：通過樓控系統(tǒng)，監(jiān)測電梯等公共設施運行情況，并實時監(jiān)測供水、供電、空調(diào)、消防等設備運行安全，實現(xiàn)異常事件自動報警。

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

a）建設家居控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對電視、冰箱等家電、窗簾、窗戶等家居便捷管控；通過建設環(huán)境感知系統(tǒng)，打造舒適家庭環(huán)境，實現(xiàn)自動適配住戶喜歡的溫度、濕度等。

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

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

d）建設一站式、全方位的周邊智慧服務綜合平臺，提供涵蓋物業(yè)、周邊教育、醫(yī)療、購物等方面的信息服務。

便捷高效——創(chuàng)建睿智高效服務區(qū)。打造便捷高效服務，提升管理效能。建設小區(qū)物業(yè)管理平臺，實現(xiàn)居民一鍵報修、設備損壞主動保障等功能；建設智慧停車應用，實現(xiàn)居民停車自動識別、智能指引、自動計時收費等功能；建設智慧三表應用，實現(xiàn)水、電、燃氣三表自動抄送。

節(jié)能環(huán)保——建設綠色生態(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)域建設環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對小區(qū)整體環(huán)境進行監(jiān)測，并與環(huán)保管理部門進行聯(lián)動，以評估小區(qū)整體環(huán)境質(zhì)量；安裝智慧垃圾桶，實現(xiàn)實時監(jiān)測垃圾桶情況，并聯(lián)動報警等功能；建設能耗監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測家庭和小區(qū)整體能耗（水、電等），評估居民和小區(qū)使用情況，對于能耗較高的居民，可自動提醒其節(jié)能，并給出用能建議。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合我國智慧小區(qū)建設現(xiàn)狀，全面、系統(tǒng)地研究并構(gòu)建出我國智慧小區(qū)的建設體系，可用于指導智慧小區(qū)的頂層設計，推動智慧小區(qū)建設的快速發(fā)展。隨著經(jīng)濟、社會和技術的發(fā)展，具有中國特色的智慧小區(qū)建設體系將不斷完善，智慧應用將滲透到居民生活的各個方面，人們的生活將更加美好。