物联网智慧小区建设研究

仝乘瑞

当前，智慧城市建设已成为我国各地政府面临的一项重要任务，也是新经济时代发展的必然趋势。而小区作为一个城市最基本的单元，智慧小区建设能够支撑和推进整个智慧城市的建设，提升城市管理和服务的智慧化水平。智慧小区建设的目标在于社区管理以及服务能力，改善运营效率，减少运营成本。

智慧小区的定义

智慧小区是指按照特定范围内多栋建筑（主要是住宅区）的整体规划方法，综合运用计算机、自动控制、通信网络、图形显示等多项技术手段，构建物业管理、安全保障系统、信息通信以及家庭智能服务为一体的服务与管理集成系统，使得小区居民能够获得安全、舒适、便利的生活环境。通过智能化手段的应用，小区的各种资源能够充分共享，统一管理，降低运营成本，提升运营和服务效率。

物联网的关键技术

在物联网中，事物之间的联系能够借助RFID标志得以实现。利用无线传感的网络技术手段，我们可以把将搜集到的信息传输信息中心进行识别分析。再借助互联网，信息和资源将在网络中实现共享和利用。在物与物彼此联结的环境中，我们利用RFID标签存储大量标准化和互用性的信息数据，这些数据借助无线传感网络被搜集并传输到信息系统中，通过数据交换和共享实现透明且高效的管理。第一，射频识别技术（RFID）是物联网应用中的基础通信手段。其应用的步骤是借助无线电信号对目标进行识别和分析。在这一过程中，我们不需要像过去那样将识别系统与目标进行机械或光学连接。第二，传感器技术、信息技术以及通信技术在物联网应用中具有重要作用。传感技术借助多种类型的传感器进行传感，从而在环境中获取充足的信息数据，并对其进行分析和处理，从而获得必要的关键信息。从外界获取的信息数据在数量和质量方面与使用的传感器质量、类型密切相关。在信息数据分析和处理時，需要经过不少步骤，包括信息数据的预处理、后置处理、信息特征提取以及关键信息选择等。为了有效识别和分析数据信息，就需要对其加以分类。在物联网感知信息时，我们应用无线传感手段能够收集大量信息数据，并进行高效的分析和处理。第三，云计算属于网络化应用程序，能够把大规模信息分析和处理系统划分为小块，交由不同的服务器对子程序进行解决，最终整合为一个整体供用户利用。第四，嵌入式技术利用计算机处理数据，然后提供给应用系统进行应用，其综合了计算机、应用程序以及操作系统，能够建设高度智能化的网络系统。

引入物联网技术建设智慧小区的必要性

在智慧小区建设中，对数据信息交流的模式具有较以往更高要求。传统的网络环境难以满足物联网技术应用的需求。智慧小区的建设不应仅仅存在于虚拟环境中，而且应该逐步延伸。例如，移动终端（如手机、平板等）成为智慧小区的一部分。借助物联网技术建设智慧小区能够实现以下功能：第一，多媒体化。小区信息系统的发展与多媒体技术的应用密切相关，使小区的管理和服务更为智能化、人性化，呈现在居民面前。第二，集成化。借助物联网技术，小区原本分散的系统得以统一和集成，能够实现资源和信息的整合，提升系统的安全性、可靠性，改善服务效率。第三，移动性。随着移动互联网的发展，智慧小区系统支持移动化处理，能够极大提升服务和管理的便利性。

系统设计

以物联网技术为基础的智慧小区系统结构可以分为：以计算机终端、平板电脑以及智能手机为主要内容的客户端设备（感知层），以数据分析、通信接口、系统管理和数据存储为主要内容的LED屏服务器（网络层），小区安防、车辆管理、智能家居、设备管理等平台子系统（应用层）。

功能框架组成

智慧小区系统主要以社区为依托，以物联网技术为基础，由感知层、网络层以及应用层所构成，实现智能化生活服务功能，为小区居民提供安全、便捷的生活体验。1.感知层。在物联网中，感知层主要承担信息采集的功能，利用小区内的计算机终端、平板电脑、智能手机等设备感知社区中的相关对象，实时搜集数据，并提供给应用层，以取得小区管理所需求的基础数据。2.网络层。网络层处于中间层，利用信息网络对数据信息进行输送，是联结感知层与应用层的中介。3.应用层。应用层是智慧小区系统的顶层。应用层的功能设计主要是对感知层获得的数据信息加以处理。

小区安防

小区的视频监控对于安防工作具有十分重要的意义。物业企业利用视频监控为小区居民提供安全服务。而且，公安机关利用获得的信息能够更有效地防范违法犯罪，保护社会稳定。在技术的发展过程中，计算机技术、图像处理技术以及移动无线通信技术使得远程站点和远程监控的功能得以实现。过去，小区视频监控虽然能够提供指定摄像头的视频，但只能做到机器监控，其监控能力仍然具有局限性。而智能摄像机应用物联网技术，可以按照现实环境信息或其他系统的联动信号，对应当给予关注的场景进行拍照以及自动记录，实时把有关信息输送给控制中心。安全保卫人员仅需要关注有效的监控信息，无需逐一查看无关信息，极大地改善了工作效率。若发现存在异常状况，前端摄像头可以实现自动报警的功能，不需要安保人员进行干预。从控制范围来看，基于物联网技术的视频监控的范围可以扩展到小区之外，能够与附近的视频监控系统共享信息，对非法入侵等特殊情况采用联动报警的手段，从而有效保障小区居民的安全。

车辆管理

随着经济的迅速发展，社会大众生活水平的提升，我国私家车数量持续上升，如何实现小区车辆的有效管理已经成为智慧小区建设的重要内容。利用物联网技术，我们可以对出入小区的车辆进行自动识别、自动验证以及自动拍照，从而实现对车辆的精确管理，改善安全保障能力，高效利用小区内的停车资源，让居民能够切身感受到智能车辆管理所带来的方便。例如，系统可以应用远程蓝牙通信手段，对办理小区内部牌照的车辆加以识别，保障居民的不停车通行。在车辆出入小区大门的时候，系统会自动分析车辆信息并与内部数据库加以比对。在识别以后，对内部车辆放行。若识别出现异常状况，将自动报警并形成日志记录。小区居民办理内部牌照后，可以获得电子标签，供其粘贴于挡风玻璃之上。这种电子标签具备防盗功能，一旦拆除其信息就会自动失效，需要再次进行授权绑定，才能够继续使用。若车辆的号码与电子标签绑定信息存在不一致的状况，小区道闸将不会打开，而且系统会自动报警。

智能家居

智能家居采用程控技术、传感器技术、无线技术和互联技术，把居民对于家居生活的各类需求整合在一起，包括安全保障、温度控制、设备管理等，并借助综合智能控制管理网络为居民提供完善的服务，真正实现以人为本的理念。通过智能家居系统，小区居民能够便捷地管理住所中的设施设备。例如，居民可以利用手机终端对家中的电器进行控制，按照之前预设的程序执行操作，而且在不同设备之间形成链接。同时，各类智能家居设施设备能够基于统一的协议实现通信，在没有用户命令的情况下也能够按照当前状态进行操作，从而真正实现物与物之间的互联互通，为小区居民提供舒适、便利的生活体验。通过物联网技术的应用，家用设施和设备都配置了智能芯片，实现了智能化。在居民外出的情况下，他们仍然可以借助手機与智能网关进行通信，掌握家中设施设备的运行状况，并对家中情况进行有效的监控。智能家电设备还能够自动分析电网电压的峰谷，并避开峰值。若家中有访客到来，居民在识别来客身份后可以远程控制门禁，以利于客人出入。若出现煤气泄漏或外人不法侵入，报警装置将自动搜集相关的图像信息，并及时向小区的物业管理者进行通报。

设备管理

智慧小区应为其内部的各种公共设施建立完善的设备管理系统，如给排水、公共照明、绿化泵、变电站、电梯管理等。例如，在检测到小区供水的主管道出现压力下降的状况时，管理系统就要按照预设程序控制自动连接二级增压泵。一旦小区出现停电状况时，管理系统就会自动控制发电机启动，保障公共设施的供电。在小区内，路灯和走廊灯的管理系统分别由控制中心控制器的切换时间确定，夜间采用声控方式打开走廊灯，如果有居民在走廊行走时，走廊灯就会自动开启。设备管理系统还能够接入小区内的网络系统，和其他系统共享数据信息，从而实现一体化控制。

运用物联网技术建设智慧小区是信息技术和互联网应用的必然趋势，亦是先进科技在住宅产业中的全面应用。引入物联网技术建设智慧小区，能够实现多媒体化、集成化以及移动化，整合不同系统和资源，改善小区的管理和服务能力，让小区居民获得高效、便利的服务。

（内蒙古国能神东煤炭集团工程项目管理公司）

参考文献：

[1]林润.物联网在智慧小区发展中的运用研究[J].中国科技纵横， 2019（22）：55-56.

[2]何遥.智慧小区建设的发展[J].中国公共安全，2015（18）：104-112.

[3]宋春岩.物联网技术在住宅小区智能化发展中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2017（08）：36-37.