智慧社區(qū)系統(tǒng)構架設計與應用研究

戴 慶

（中國電信股份有限公司九江分公司智慧家庭中心，江西 九江 332000）

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，居民生活水平日漸提高，各地對社區(qū)信息化工作的重視程度不斷提高。截至2020年，江西地級以上城市的社區(qū)信息服務站已基本建成，形成了市、區(qū)、街、居四級信息化管理及區(qū)、街、居三級縱向聯(lián)網(wǎng)，建立了社區(qū)信息綜合平臺[1]。部分區(qū)域的社區(qū)安裝了計算機和應用軟件，建立了社區(qū)服務站點和熱線，逐步實現(xiàn)了社區(qū)工作的互聯(lián)。

1 可行性分析

1.1 技術可行性

（1）云計算技術。云計算主要應用于智慧社區(qū)集成信息服務平臺，能夠提供穩(wěn)定可靠的硬件服務、數(shù)據(jù)服務以及軟件中間件的支持。

（2）物聯(lián)網(wǎng)技術。物聯(lián)網(wǎng)技術主要用于平臺的子系統(tǒng)或子應用，如養(yǎng)老信息互聯(lián)系統(tǒng)、空氣監(jiān)測系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)等，主要涉及物聯(lián)網(wǎng)感知測量技術。

（3）移動互聯(lián)網(wǎng)技術。5G通信技術的出現(xiàn)使得通信效率大幅度提升，移動設備的信息處理效率進一步升級，確保了智慧社區(qū)的通信效率。

（4）視頻監(jiān)控技術。視頻監(jiān)控是保障社會治安的關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術經(jīng)多年發(fā)展，在實際應用方面已非常成熟，視頻監(jiān)控在智能化和信息傳輸與存儲方面，發(fā)展迅速。網(wǎng)絡帶寬容量的提升為智慧社區(qū)實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的高速傳輸提供了良好的技術支持。

（5）存儲技術[2-3]。存儲技術主要應用于平臺運行數(shù)據(jù)的存儲、子系統(tǒng)的存儲、智能社區(qū)的監(jiān)控錄像存儲等。低成本、高容量、高效率存儲技術的研發(fā)為智能社區(qū)的發(fā)展提供了數(shù)據(jù)交互保障。

軟件開發(fā)技術、工程實施技術等也是智慧社區(qū)建設的重要組成部分，此類技術經(jīng)過多年的發(fā)展和實踐，技術標準較為成熟。

1.2 環(huán)境可行性

各省市信息化中心高度重視智慧社區(qū)的建設，在《國家智慧城市創(chuàng)建任務書》中明確將“智慧社區(qū)”列為重點項目。智慧社區(qū)的建設，將有效減少社會服務和行政成本的支出，提高行政效率[4]。

2 平臺框架與技術服務應用

2.1 平臺設計及平臺技術實現(xiàn)

智慧社區(qū)集成信息服務平臺采用了統(tǒng)一的交互接口和采集接口，以實現(xiàn)平臺應用的數(shù)據(jù)采集或數(shù)據(jù)交互。智慧社區(qū)平臺系統(tǒng)框架如圖1所示。

圖1 智慧社區(qū)平臺系統(tǒng)框架

（1）用戶端。根據(jù)場景的不同，劃分不同的設備端，如移動端、電腦端、電視端等。移動端和電腦端與后臺數(shù)據(jù)直接對接，采用BS/CS客戶端架構。電腦端采用的框架是Vue.js，能夠為結(jié)構復雜的獨頁應用提供驅(qū)動支持；移動端主要適配Android和iOS操作系統(tǒng)；電視端僅承擔輸出功能，需要根據(jù)不同的終端設備作不同的適配處理。

（2）業(yè)務層。業(yè)務層涵蓋了平臺的主要業(yè)務應用，完成業(yè)務處理、前后端數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)儲存等功能。技術框架方面，主要采用Java SpringBoot搭建后臺Web端，使用MyBatis持久層框架，支持定制化SQL、存儲過程和高級映射等內(nèi)容。

（3）數(shù)據(jù)架構層。在數(shù)據(jù)存儲方面，使用關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)MySQL，數(shù)據(jù)庫訪問使用標準化語言SQL。SQL具有體積小、使用快捷、響應迅速、成本低等特點，進一步提升平臺的響應速度。緩存方面使用Redis作為高速緩存數(shù)據(jù)庫，可以有效地保存頻繁的數(shù)據(jù)，降低對數(shù)據(jù)庫的訪問次數(shù)，提高系統(tǒng)的工作效率。服務器架構方面采用Apache Tomcat，可以為開發(fā)者提供Java語言的Http/Web服務器環(huán)境，使用Nginx構建基礎服務器。

2.2 社區(qū)信息管理與服務

社區(qū)信息管理系統(tǒng)是智慧社區(qū)集成信息服務平臺的基礎系統(tǒng)，可為其他智慧應用提供基礎數(shù)據(jù)信息，該系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)也可作為社區(qū)管理的基礎數(shù)據(jù)，如為居家養(yǎng)老提供基礎數(shù)據(jù)、為治安提供戶籍等基礎數(shù)據(jù)等[5]。

2.3 居家養(yǎng)老信息互聯(lián)

（1）用戶信息管理。用戶信息記錄模塊登記用戶的基本信息、健康信息、配偶信息、社會關系、興趣愛好等。在養(yǎng)老領域，使用者可以在系統(tǒng)中錄入老年人需求信息。到達登記的時間周期時，服務中心將安排相關的服務人員為老人提供服務。

（2）服務機構信息管理。服務機構信息管理包括機構信息登記模塊和服務人員信息登記模塊。機構信息登記模塊主要記錄服務機構的基本情況，如名稱、地址、公司類型、公司注冊情況等。服務單位通過簽訂合同入駐系統(tǒng)。老年人需要服務時，系統(tǒng)向服務單位發(fā)出通知，由服務單位分配給服務人員。服務人員信息登記模塊主要登記服務人員的基本信息、服務項目信息、服務區(qū)域信息等內(nèi)容。

（3）社區(qū)空氣質(zhì)量監(jiān)測。社區(qū)環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測類型包括PM2.5、PM10、CO、O3、NO2等。溫度、風向、風速、氣壓、濕度等指標均由當?shù)乇O(jiān)測點位傳感器發(fā)送。通過對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行封包，傳輸至后臺，經(jīng)系統(tǒng)整理分發(fā)至移動端。空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)框架如圖2所示。

圖2 空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)框架

（4）系統(tǒng)運營管理。系統(tǒng)運營管理方面，每項服務都以派工單的方式呈現(xiàn)，根據(jù)需求周期，將老年人的具體需求轉(zhuǎn)換成為派工單。服務業(yè)務經(jīng)營管理模塊主要以工單為基礎，對全業(yè)務過程進行管理。工單狀態(tài)包括未分配、已分配、服務中、待回訪、完成等。服務中心經(jīng)理可以通過工單狀態(tài)查看服務進展情況。

2.4 自動抄表

在水表中安裝集成式智能抄表終端，利用內(nèi)置的圖像傳感器自動采集水表數(shù)據(jù)，通過NB-IoT無線傳輸技術，上傳至管理站的水位實時監(jiān)控軟件中，實現(xiàn)對圖像的自動識別和顯示，完成遠程自動抄表。

2.5 數(shù)據(jù)采集處理

（1）數(shù)據(jù)同步。通過對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行定時讀取，并將其傳送到前端訪問控制機，由前端訪問控制機接收和分析，將數(shù)據(jù)提取并發(fā)送至服務端，服務端接收數(shù)據(jù)、分析并存儲。

（2）文件同步。根據(jù)設定的譯碼規(guī)則，將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)文件中讀出，將其存儲到數(shù)據(jù)庫。

2.6 信息監(jiān)測

（1）實時數(shù)據(jù)監(jiān)控。該模塊可以實時地顯示各站點的名稱、編碼、數(shù)據(jù)類型、實時數(shù)據(jù)等。

（2）信息狀態(tài)監(jiān)控。該模塊可以顯示連接到中心站的各站點的連接信息、運行狀態(tài)，并發(fā)起遠程控制，如斷開連接、重新連接、去除無效鏈接等。

2.7 數(shù)據(jù)查詢展示

數(shù)據(jù)查詢模塊用圖表的方式讀取并展示數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容。圖表主要以曲線和表格的方式，顯示站碼、站名、水平面、時間等指標。

2.8 智能家居管理

將智能家用電器控制產(chǎn)品的接口集成至系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能家居管理模塊。智能家電控制應具備通信、消費電子產(chǎn)品的智能控制以及交互式智能控制等功能。

2.9 智能門禁設計

智能門禁設計總系統(tǒng)流程如圖3所示。

圖3 智能門禁設計總系統(tǒng)流程

系統(tǒng)可實時監(jiān)測各門區(qū)的進出狀況，及時反饋警報狀態(tài)、進出信息、通訊失敗信息等。若訪問人員無權限進入，則提示無效。系統(tǒng)提供監(jiān)視時間、門位狀態(tài)、遠程控制狀態(tài)等窗口，可以為監(jiān)測人員提供便利。

3 推廣優(yōu)勢

3.1 系統(tǒng)完善，可擴展性強

集成信息服務平臺面向整個智慧社區(qū)，通過頂層設計體系的方式，構建了完整的智能平臺。可以針對不同小區(qū)的特點，高度客制化智慧應用軟件，簡化了數(shù)據(jù)對接模式。

3.2 新技術融合保障持續(xù)化發(fā)展

在社區(qū)信息化建設中，建筑智能化、綠色建筑等內(nèi)容成為傳統(tǒng)社區(qū)信息化的重要組成部分。智慧社區(qū)應用融合了建筑應用領域的相關設計，可以有效提取建筑單元的數(shù)據(jù)信息；智慧社區(qū)應用設備互聯(lián)所采用的物聯(lián)網(wǎng)技術，可以減少鏈路重復建設；平臺部署采用云計算技術，可以有效降低前端存儲、設備安全等方面的投入。

4 結(jié)語

智慧社區(qū)應用以信息化手段提高了社區(qū)服務和社區(qū)管理的工作效率和工作質(zhì)量，降低了工作成本。智慧社區(qū)應用實現(xiàn)了小區(qū)的智能化管理，物業(yè)通過網(wǎng)絡完成對社區(qū)住戶的管理，有效提升物業(yè)工作效率，合理化分配人力資源；居民通過智慧社區(qū)集成信息服務平臺的引導和推送，可以快速、便捷地獲取服務，減少了獲取服務的成本。