智慧社區、智慧家居是智慧城市的基本體現

文｜陳林星

智慧城市包括智慧交通、智慧電網、智慧能源、智能監控、智能政務、智能停車、智能健康護理、智能氣象、智能控制、智慧社區、智慧家居、智能再循環……社區、人是城市的基本組成要素，數量龐大，人又是城市的決定因素，因此實現城市社區、城市家庭的網絡化、信息化、智能化才是智慧城市的基本體現。

物聯網與智慧城市

物聯網(IoT)是一種新穎的前沿技術，它將數量龐大且具有各種感知、驅動和計算能力的數字裝置連接到互聯網上。

智慧城市是在物聯網(IoT)的幫助下開發、部署和維護的。智慧城市已成為快速城市發展和信息技術領域的一種新興現象。

IoT為智慧城市提供多種多樣的新服務。具有吸引力的IoT服務和大數據分析，正在為全球智慧城市的創始提供支持。這些IoT服務通過改善城市基礎設施、交通系統、減少交通擁堵、廢物管理和人類生活質量，而正在改變著城市。

智慧城市是一個復雜的生態系統，其特點是集約利用綜合信息和通信技術(ICT)，旨在使城市更具吸引力、更可持續發展，并成為創新和創業的獨特場所。

智慧城市的主要利益相關者包括應用程序開發人員、服務提供商、城市公民、政府和公共服務提供者、研究社區和平臺開發人員。

此外，智慧城市生態循環包括大量的ICT技術、開發平臺、維護和可持續性、公民的Apps，以及技術、社會以及經濟關鍵績效指標（PKIs）。

根據網絡類型、可擴展性、覆蓋范圍、靈活性、異構性、可重復性和端用戶參與的基礎，智慧城市應用可分為個人和家庭應用、公用事業應用、移動應用和企業應用。

例如，個人和家庭應用包括由人體區域網絡（BAN）提供的無處不在的電子醫療服務，BAN可以幫助醫生遠程監控病人。公用事業應用包括智能電網、智能儀表/監控、水網監測和視頻監視。移動應用包括智能交通系統（ITS）和物流、交通管理、擁塞控制和垃圾管理。基于IoT的企業應用通常由一個工作環境中的物聯網組成。

雙智的體系架構

雙智（即智慧社區、智慧家居的綜合簡稱）采用三層體系架構，如圖1所示。

圖1 雙智的體系架構

感知層的基本功能是通過傳感器識別和收集特定對象的信息。根據傳感器類型，這些信息可以是位置、溫度、朝向、移動、震動、加速度、濕度、重量、各種氣體等等。

網絡層將感知層送上來的信息安全傳遞給信息處理系統（例如云平臺）。傳輸媒介可以有線、無線或者兩者混合方式。網絡層的組成主要有互聯網、2G/3G/4G/5G，WiMAX，LPWAN（NB-ioT，LoRa，SigFox），WLAN( 如 WiFi)，ZigBee（LR-WPAN），HR-WPAN，Bluetooth Low Energy等等。具體使用取決于傳感器裝置。

應用層提供客戶請求的服務，主要包括各種應用層協議。應用層代表IoT提供高質量智能服務、滿足客戶需求的能力。例如，客戶想知道某停車庫某停車位的狀態、并預訂使用停車位，那么可以使用手機移動APP請求該服務，應用層收到請求后則可向客戶提供有關服務。

雙智中的通信技術

智慧城市在很大程度上依靠大量的有線/無線通信技術在設備和后端服務器之間的傳輸數據。雙智均可采用有線通信技術。無線通信技術包括長/短距離無線通信技術。長距離無線通信技術（2G/3G/4G/5G，WiMAX，LPWAN）主要用于智慧社區；短距離無線通信技術（WiFi，ZigBee，HR-WPAN，Bluetooth Low Energy）主要用于智慧家居，偶爾需要時也會用于智慧社區。

長距離通信技術主要用于ITS（如車輛與基礎設置之間的通信）、遠程電子醫療服務、智能電網以及資訊娛樂服務，提供遠距離傳輸能力。

短距離無線通信技術可用于智能家居（家庭安防，家庭自動化與控制，健康服務，智能化電氣設備與家庭娛樂系統等）、農業應用（農作園自動化、獸牧業監管、土質監測、水塘水質與魚群監視、森林火情監測與警報等）、工業控制（過程監控、機器監視、供應鏈管理與資產追蹤、倉儲監管）、建筑與橋梁安全監視、智能儀表、電子醫療服務、車載通信等。

我國的智慧城市建設必須具有中國特設

在規劃和建設智慧社區時，除了考慮技術因素，還必須考慮其他因素，例如歷史與文明，政體與國體、地區差異、地區特色、民族差異、生活習俗、信仰等等。在應用開發中充分引入非技術因素，是建設具有中國特設的智慧城市的關鍵，尤其對于智慧社區、智慧家居的建設及其重要。

麥肯錫最近的一份報告估計，到2025年，物聯網（IoT）的經濟影響將在3.9萬億美元至11萬億美元之間。IoT已經在、并將繼續持續地對我們的日常生活產生深遠的影響，包括家庭、健康、交通和管理自然資源的技術。傳感和硬件方面的進步使計算機更容易地觀察物理世界，隨同機器學習的進步，帶來了引人注目的新能力，包括捕捉和處理海量數據的能力，以不可思議的方式預測行為、活動和未來的能力，對物理世界作出反應的能力。這一趨勢將從根本上改變人們與物理對象和環境的交互方式。隨著IoT技術的不斷持續發展，這些能力將越來越強大，包括出現未知的新能力，城市智能化的內涵將越來越厚實而寬廣。