智慧社区、智慧家居是智慧城市的基本体现

文｜陈林星

智慧城市包括智慧交通、智慧电网、智慧能源、智能监控、智能政务、智能停车、智能健康护理、智能气象、智能控制、智慧社区、智慧家居、智能再循环……社区、人是城市的基本组成要素，数量庞大，人又是城市的决定因素，因此实现城市社区、城市家庭的网络化、信息化、智能化才是智慧城市的基本体现。

物联网与智慧城市

物联网(IoT)是一种新颖的前沿技术，它将数量庞大且具有各种感知、驱动和计算能力的数字装置连接到互联网上。

智慧城市是在物联网(IoT)的帮助下开发、部署和维护的。智慧城市已成为快速城市发展和信息技术领域的一种新兴现象。

IoT为智慧城市提供多种多样的新服务。具有吸引力的IoT服务和大数据分析，正在为全球智慧城市的创始提供支持。这些IoT服务通过改善城市基础设施、交通系统、减少交通拥堵、废物管理和人类生活质量，而正在改变着城市。

智慧城市是一个复杂的生态系统，其特点是集约利用综合信息和通信技术(ICT)，旨在使城市更具吸引力、更可持续发展，并成为创新和创业的独特场所。

智慧城市的主要利益相关者包括应用程序开发人员、服务提供商、城市公民、政府和公共服务提供者、研究社区和平台开发人员。

此外，智慧城市生态循环包括大量的ICT技术、开发平台、维护和可持续性、公民的Apps，以及技术、社会以及经济关键绩效指标（PKIs）。

根据网络类型、可扩展性、覆盖范围、灵活性、异构性、可重复性和端用户参与的基础，智慧城市应用可分为个人和家庭应用、公用事业应用、移动应用和企业应用。

例如，个人和家庭应用包括由人体区域网络（BAN）提供的无处不在的电子医疗服务，BAN可以帮助医生远程监控病人。公用事业应用包括智能电网、智能仪表/监控、水网监测和视频监视。移动应用包括智能交通系统（ITS）和物流、交通管理、拥塞控制和垃圾管理。基于IoT的企业应用通常由一个工作环境中的物联网组成。

双智的体系架构

双智（即智慧社区、智慧家居的综合简称）采用三层体系架构，如图1所示。

图1 双智的体系架构

感知层的基本功能是通过传感器识别和收集特定对象的信息。根据传感器类型，这些信息可以是位置、温度、朝向、移动、震动、加速度、湿度、重量、各种气体等等。

网络层将感知层送上来的信息安全传递给信息处理系统（例如云平台）。传输媒介可以有线、无线或者两者混合方式。网络层的组成主要有互联网、2G/3G/4G/5G，WiMAX，LPWAN（NB-ioT，LoRa，SigFox），WLAN( 如 WiFi)，ZigBee（LR-WPAN），HR-WPAN，Bluetooth Low Energy等等。具体使用取决于传感器装置。

应用层提供客户请求的服务，主要包括各种应用层协议。应用层代表IoT提供高质量智能服务、满足客户需求的能力。例如，客户想知道某停车库某停车位的状态、并预订使用停车位，那么可以使用手机移动APP请求该服务，应用层收到请求后则可向客户提供有关服务。

双智中的通信技术

智慧城市在很大程度上依靠大量的有线/无线通信技术在设备和后端服务器之间的传输数据。双智均可采用有线通信技术。无线通信技术包括长/短距离无线通信技术。长距离无线通信技术（2G/3G/4G/5G，WiMAX，LPWAN）主要用于智慧社区；短距离无线通信技术（WiFi，ZigBee，HR-WPAN，Bluetooth Low Energy）主要用于智慧家居，偶尔需要时也会用于智慧社区。

长距离通信技术主要用于ITS（如车辆与基础设置之间的通信）、远程电子医疗服务、智能电网以及资讯娱乐服务，提供远距离传输能力。

短距离无线通信技术可用于智能家居（家庭安防，家庭自动化与控制，健康服务，智能化电气设备与家庭娱乐系统等）、农业应用（农作园自动化、兽牧业监管、土质监测、水塘水质与鱼群监视、森林火情监测与警报等）、工业控制（过程监控、机器监视、供应链管理与资产追踪、仓储监管）、建筑与桥梁安全监视、智能仪表、电子医疗服务、车载通信等。

我国的智慧城市建设必须具有中国特设

在规划和建设智慧社区时，除了考虑技术因素，还必须考虑其他因素，例如历史与文明，政体与国体、地区差异、地区特色、民族差异、生活习俗、信仰等等。在应用开发中充分引入非技术因素，是建设具有中国特设的智慧城市的关键，尤其对于智慧社区、智慧家居的建设及其重要。

麦肯锡最近的一份报告估计，到2025年，物联网（IoT）的经济影响将在3.9万亿美元至11万亿美元之间。IoT已经在、并将继续持续地对我们的日常生活产生深远的影响，包括家庭、健康、交通和管理自然资源的技术。传感和硬件方面的进步使计算机更容易地观察物理世界，随同机器学习的进步，带来了引人注目的新能力，包括捕捉和处理海量数据的能力，以不可思议的方式预测行为、活动和未来的能力，对物理世界作出反应的能力。这一趋势将从根本上改变人们与物理对象和环境的交互方式。随着IoT技术的不断持续发展，这些能力将越来越强大，包括出现未知的新能力，城市智能化的内涵将越来越厚实而宽广。