張聰叢 王娟 徐曉林
摘 要:[目的/意義]智慧社區是社區信息化進程中演化出的新形態和新概念,其相關研究對我國基層社會治理有重要的實踐價值和理論意義。[方法/過程]因此,本文采用文獻計量法和內容分析法,對WOS核心合集數據庫中智慧社區相關的國際研究成果進行分析。[結果/結論]本研究從概念內涵和研究范式明晰了社區信息化發展研究脈絡,并進一步總結了智慧社區研究的動力機制、議題關切和熱點趨勢,以期為我國智慧社區建設和可持續的社區治理提供參考。
關鍵詞:智慧社區;數字社區;社區信息化;社區治理;路徑演化
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2019.05.019
〔中圖分類號〕TU855;G201 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2019)05-0143-13
Abstract:[Purpose/Meaning]Smart community is a new form and new concept evolved in the process of community informatization.The research related smart community can provide important practical experiments and theoretical effects to Chinas grassroots governance.[Method/Process]Therefore,this paper uses the bibliometric method and content analysis method to analyze the international research results related to the smart community in the WOS core collection database. [Results/Conclusions]This study clarifies the research context of two types of community informatization from the perspective of concept connotation and research paradigm,and further summarizes the motivation mechanism,issue concerns and hot trends of smart community research,so as to provide suggestions for the construction of smart communities and sustainable community governance in China.
Key words:smart community;digital community;community informatization;community governance;path evolution
隨著信息技術與社會融合的不斷深入,數字國家、電子政府、智慧城市等倡議在世界范圍內興起,成為政府治理的有效工具。黨的十九大報告在論述加快建設創新型國家時,提出要加強應用基礎研究,拓展實施國家重大科技項目,突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新,為建設科技強國、數字中國、智慧社會提供有力支撐[1]。社區作為構成社會系統的基本單元,是推進治理體系與治理能力現代化的基礎著力點[2],社區信息化建設為社區服務與治理提供更加可靠的支撐平臺和良好的系統環境,為智慧社會治理創新奠定基礎。因此,回溯社區信息化治理相關歷程,明晰智慧社區創新現狀,汲取經驗教訓,無疑是極為必要和重要的。
智慧社區是通過先進信息技術建立大數據平臺和管理系統,實現公民公平便利、政府透明高效目標[3]的一系列相互依賴的人類——網絡——物理系統[4]。智慧社區在統籌協調社區資源配置[5],推動社區融合發展[6],提升居民生活便利程度[7]方面有著巨大潛力,是未來城市社區發展和建設的重要方向[8],吸引了大量國內外學者從不同角度對該問題進行深入研究。
但是,目前相關研究主要從智慧國家或者智慧城市層面探索切入,智慧社區僅僅被視為其中的一個基本模塊,且智慧社區概念尚未成熟,其在整個社會治理層面的價值更未凸顯,智慧社區建設在操作實踐中仍面臨規劃協調、基礎設施、運營模式和專業人才等方面的多重困難[9]。為了更好地理解其在學術研究的源起,我們選擇和智慧社區概念相關且有傳遞意義的概念,即數字社區,一并進行分析。由此,本文梳理了數字社區向智慧社區發展階段的國際文獻,追蹤社區信息化過程的發展軌跡,重點聚焦智慧社區的研究現狀分析,在此基礎上對當前國際智慧社區研究的規律和特點進行分析和歸納,以期對未來智慧社區的理論研究和治理實踐提供參考,進一步提升基層社區治理能力,為建設智慧社會和創新型國家助力。
1 研究方法
本文梳理的研究文獻來自于ISI-Web of Science核心合集數據庫。結合本文研究目的,將整個文獻梳理分為兩個部分:第一部分是數字社區與智慧社區的發展探索;第二部分聚焦智慧社區研究。具體而言,文獻篩選過程分為兩個階段,如圖1所示。考慮到數字社區和智慧社區研究的多學科性,第一階段我們試圖檢索獲得盡可能多的高質量文獻,故而選擇在Web of Science核心合集數據庫中進行以“Smart Communit*”OR“Intelligent Communit*”OR“Digital Communit*”為主題,檢索日期截至2018年5月19日,進行英語文獻的高級搜索查詢,共獲得相關出版物474篇。第二階段,一方面我們為確保對數字社區和智慧社區的準確分析,通過題目和摘要閱讀對文獻進一步精煉,最終選擇60篇期刊論文,142篇會議論文,去重后共計195篇文獻構建本文第一部分的分析數據庫。另一方面,為了全面把握和理解當前國際上智慧社區研究的概況,選擇與智慧社區話題相關的研究成果,即105篇期刊論文,224篇會議論文,去重后共計321篇文獻構建本文第二部分的分析數據庫。
2 社區信息化演進:數字社區到智慧社區
從文獻回顧中可以發現,數字社區與智慧社區是文獻中最常用來表述社區信息化的術語。為了更為清晰地理解這一發展脈絡,闡明數字與社區智慧社區概念之間的共同特征和差異,對兩者進行合理界定,以下我們將從發展歷程、概念內涵和研究范式3個方面對當前國際社區信息化研究中的數字社區和智慧社區研究進行分析與歸納。其中時間分析解釋兩者在時間框架中的發展趨勢及驅動因素,回答“哪些事件主要影響了數字社區和智慧社區發展”問題;定義分析解構概念,回答“數字社區和智慧社區內容之間的差異和重疊”問題;方法分析通過將文獻進行實證—理論研究的分類,試圖了解并回答“研究起源是更理論性的、自上而下的,還是更具經驗性、自下而上的”問題。
2.1 時間分析:發展歷程
采用時間分析方式,分析數字社區和智慧社區研究的時間分布趨勢,并嘗試解釋影響其發展的因素。基于這一目的,我們繪制了數字社區和智慧社區研究的發展趨勢圖,如圖2所示,3條曲線的時間趨勢雖有部分重疊,但也不盡相同。就社區信息化治理的整體趨勢來看,截至2011年文獻數量才開始大幅度上升,尤其是2014-2016年,文獻數量呈現幾何級增加。其中,不難發現,數字社區研究的發展變化趨勢較為穩定,總體呈現出波動式小幅上升特點。智慧社區研究則從2008年開始呈現出上升態勢,貢獻了社區信息化治理的多數研究,在2014年稍有下降之后,又進入穩定高速發展階段,并且未來依舊呈現上升勢頭。檢查時間分析結果,有3個日期可能是影響數字社區和智慧社區研究時間分布趨勢的原因,這些日期分別是:2000年、2008年、2011年。
2000年。隨著互聯網技術的發展以及全球化進程的加快,傳統社區治理形式開始遭遇新時代治理工具的挑戰,“智慧社區”由技術概念逐漸進入實踐探索[10-11],但現階段的智慧社區還未真正融入居民生活,數字社區研究仍占據主要地位[12]。
2008年。IBM公司提出了“智慧地球”的概念,倡導在智能時代使用互聯改變提升生活質量。在此之后,全球許多公司(如思科、ABB、惠普、西門子、愛立信等)都遵循了IBM的想法,研究城市問題的新智能項目,智慧城市這個概念隨之在全球范圍內廣泛傳播,作為其中一部分的智慧社區概念也慢慢在研究中傳播開來。
2011年。經過10年發展,科學技術水平迅速提升,以物聯網為代表的新一代技術發展為智慧社區研究提供了新的工具。尤其是智能家居研發進入大眾視野[13],智慧社區研究逐漸由虛擬架構進入居民生產生活領域[14]。云計算、大數據處理技術也成為世界各國社區治理變革的關鍵環節[15]。隨著技術不斷成熟,智慧社區進入了具體實踐建設階段,關鍵基礎設施安全、隱私保護和住宅建設等現實問題逐漸引起了學界的關注[16]。
2.2 定義分析:概念內涵
數字社區與智慧社區概念經常重疊或混淆,定義分析的目的是比較兩者定義,以便于理解這兩個概念之間的主要相似點和差異。不同學者對數字社區和智慧社區的關注和理解存在不同,但是學界對兩者的內涵還是有較為一致的看法。在總結國內外文獻基礎之上,我們繪制了表1,表述數字社區與智慧社區定義差異。
早期數字社區研究內容比較寬泛,涉及企業、社區、公共部門等多主體,如數字社區虛擬企業網絡研究[17]、數字社區建設研究[18]、數字社區公共部門的電子政務創新研究[19]。近幾年數字社區的專題研究呈現小幅上升趨勢,針對社區實踐主題的研究增多,并關注到社區的具體生活和社區關系,如社區檔案結構化、社區認同、少數群體、隱私保護問題等[20-21]。此外還有,通過涵蓋家庭信息服務、房屋自動化和物業管理的數字社區管理系統[22],在虛擬社區平臺對真實社區進行關系協調[23]。
智慧社區概念源于智慧城市,是實現可持續、低碳和抗災功能的城市建設的重要組成部分[24],也是社區參與城市生活公共服務創新[25]。國內智慧社區設計,多涉及電網[26]等領域的電能數據采集系統、分布式能源接入監控系統,以及智能家居系統、社區服務管理系統等[27],隨著公民參與增加,智慧社區傾向于發展成為一種新型基層治理模式。放眼國際,智慧社區研究最初主要集中于應用互聯網、物聯網和云計算等技術解決社區管理實踐中的現實問題,在社區能源[28]以及智能家居[29]領域研究較多,并呈現不斷細化的趨勢。關注個人對社區公共生活的參與,信息和服務融合以及多主體互動的智慧社區主題受到越來越廣泛的關注,如Firmansyah F等從智慧社區改善參與背景下研究文化遺產保護問題[30];Lee Y T等人研究智慧社區服務管理算法分配問題,認為需要了解和解釋利益相關者持有的各種公平觀念,保持社會互動,建立公平和激勵的算法服務[31]。
總體而言,數字社區集中關注將社區、企業、政府等主體的實體信息構筑為虛擬平臺的虛擬社區研究,注重實體社區與虛擬社區整合[32],目標是虛擬社區和真實社區之間的協調或應急[33]。而智慧社區則是立足于居民角度,通過各個社會主體的互動,借助智能家居、個性化服務和公眾治理等途徑[34],實現社區公平、效率、共享的人類——網絡——物理系統[35]。
2.3 研究范式:理論與實證研究
范式分析是將理論文章與實證文章進行區分統計,目的是試圖確認數字社區與智慧社區研究主要是理論基礎上的學術理念,還是從社區的具體實施中產生的實踐探索,也就是理論研究與經驗實施之間的關系。從專業角度而言,實證研究具有鮮明的經驗特征,主要包括數理實證研究和案例實證研究;而理論研究是對社會現象、社會生活的內在聯系及其規律的研究。兩者之間在學術上具有明確的界定,但本文鑒于數字社區與智慧社區涉及多領域,單一的標準對范式分析會存在差異,故將實證研究定位于案例研究和單一技術實踐探索,將理論研究定位于知識架構、體系研究。統而言之,兩種研究范式的占比如圖3所示。
總的來看,相關研究以實證研究,即以案例、實踐探索為主,理論研究則顯得不夠充分。首先,相關案例研究多從優化技術、完善設施、構建框架/系統/模型等角度入手,展現現實探索進程,如優化移動數據收集、上傳技術,提升社區物聯網系統數據傳輸效率[36];提升傳感器等基礎設施安全性,保護社區隱私安全[37];從基礎層、共享層、應用層、服務層和門戶層構建智慧社區規劃框架,促進新型城鎮化發展[38]。其次,也有少數學者嘗試從理論視角切入這個議題,在為數不多的理論研究中,理論應用[39]、路徑探討[40]、模式歸納[41]等是主要形式。
數字社區與智慧社區研究比較來看,理論研究與實證研究的數量差異基本一致,但數字社區的理論研究比重略高于智慧社區研究。其中數字社區的理論研究以社區革命[42]、教育方法[43]、理論框架[44]、理論建議[45]為主,智慧社區的理論研究以理論應用[46]、模式研究[47]、公民參與[48]為主。因此,社區信息化研究的理論進程稍滯后于實踐,其中智慧社區的研究特點亦是如此,學界需要在理論溯源上給予更多地關注。
3 社區信息化實現:智慧社區探索
數字社區和智慧社區的文獻梳理和分析已經幫助我們理清了社區信息化的發展脈絡,定義了數字社區與智慧社區的概念內涵,并概括了社區信息化研究的理論和經驗關系。在此基礎上,本部分重點聚焦智慧社區研究成果,依托前文建立的國際智慧社區文獻研究數據庫,對智慧社區研究呈現的規律和特征,包括研究動力、研究場域和研究關切進行歸納和討論,同時對未來智慧社區研究的開展提出一些可供參考的方向和角度。
3.1 研究起源:動力機制
該部分試圖從學者的研究成果中總結回答:為什么要研究智慧社區?對這個問題的追問可以幫助我們追本溯源,理解智慧社區探究的現實意義,由此明晰未來研究方向。通過對相關文獻的梳理,如表2所示,我們可以將目前國際上智慧社區研究的驅動力分為4種。
問題驅動,聚焦現實生活中的實際問題,將智慧社區作為解決問題的手段進行研究。借助于智慧社區的智能數據采集系統和計算系統,使用隨機需求建模和歷史生產數據就可以大大提升智慧社區能源需求負載匹配準確度,實現資源高效利用[49]。針對“室內空氣質量可能對人體健康有不良影響”問題,Merikhi B等提議建立智慧社區室內空氣質量監控模型來解決[50]。當處理社區服務管理相關事務時,智慧社區的應用程序可以通過其良好的交互體驗、精準的數據分析以及便利的操作經驗助力公民參與城市發展決策問題[51]。諸多亟待解決的現實問題增加了人們對智慧社區研究的熱情,如社區養老、社區護理、環境保護等問題,越來越多的研究者嘗試將這些現實生活中的問題和智慧社區進行關聯,期待智慧社區能夠包容這些問題。但是,目前智慧社區基礎設施建設還處于起步階段,大部分智慧社區的功能只是構想,未來智慧社區到底可以承擔多少問題責任,仍然要保持理性態度。
目的驅動,是為達到特定目標而進行研究。社區是競爭的中心,世界各地正在努力通過發展智慧社區建設國家競爭力[52]。尤其是國內特殊環境中,社區物業管理通過不斷更新管理理念和方法,跟上智慧社區發展步伐,將使人們對服務更加滿意,提升社區服務水平[53];利用信息和通信技術,教育、醫療和政府服務水平提升,社區生活質量得到提高[54];引入“智能范式”,制定和采取有效的策略,可以激活社區,提高居民的社區意識[55]。明確的目標,為智慧社區研究指引方向。但值得注意的是,目前相關研究目標比較宏觀,且尚未對智慧社區最終受益者—居民—給予充分關注,后續研究需在明確建設背景的基礎上,將居民納入更廣泛的考慮范圍。
政策驅動,肯定了科學合理的政府政策在智慧社區發展中的重要作用。中國國家新型城鎮化規劃加強和創新城市社會治理,探索通過建設智慧社區促進新型城鎮化發展的途徑[56]。世界各國地方政府的數字議程將開放網絡與社區公共事務相結合,以此改善社區公用事務[57]。聯合國可持續發展策略試圖樹立,基于社區基礎設施和商業領導者之間的全球共同發展、可持續理念,為智慧社區建設賦予更多可能性[58]。政策是相關研究最直接的驅動因素之一,因此,從地方到國家、到國際社會,智慧社區發展政策的出臺與應用,給與相關研究莫大動力。但智慧社區政策以地方政府或者個別國家政府水平為主,國際層級尚缺少普遍認可的策略,國際社會應一道,共同發揮智慧社區政策對相關研究的促進作用。
技術驅動,突出技術以及軟件、硬件設施對智慧社區發展的重要性。信息、技術和大數據刺激了管理領域的改革,在社會治理和社區治理方面的應用越來越深入,相關的移動智能設備和應用技術也逐漸發展[59]。物聯網為社區治理提供了許多新的選擇,如智慧醫療、公共安全[60]。但同時,國內外的研究者均注意到,技術應用存在一定的風險,易受到各種新型網絡攻擊,居民隱私存在潛在損失可能[61]。因此,信息技術發展為社區信息化帶來更多可能,為智慧社區研究提供了更多的話題,但技術的固有缺陷不可忽視。
3.2 研究場域:議題關切
3.2.1 研究主體
本部分對前文數據庫中的智慧社區文章進行統計分析,選取發文數量排名前十的國家進行國家間的發文數量與質量分析,如表3所示。從智慧社區研究的文獻發表數量來看,總體而言,智慧社區研究發文數量排名前十位的國家中,發文量占全部文獻的份額從33.33%~2.49%不等,存在著顯著的差異。排名前3位的國家貢獻了超過65%的研究,是智慧社區研究的重要核心。中國以107篇論文排名榜首,其次是日本、美國、意大利、加拿大。如表所示,澳大利亞、新加坡、英國、西班牙、韓國在排名中位于第6~10位。
文獻發表質量,主要參考總引用次數、平均引用次數和H指數來對發文量前10的國家進行評估。從智慧社區研究的文獻發表質量來看,在排名前十位國家中,中國、加拿大和美國的文獻總引用次數遠遠高于其它國家。再看這10個國家的文獻平均引用次數,加拿大以15.12次排在高質量的第一梯隊,新加坡和澳大利亞則以6.92次和6.77次位列第二梯隊,英國、美國和中國緊隨其后,位列第三梯隊。就H指數而言,中國、美國和加拿大排名靠前,說明它們在國際智慧社區研究中占有主導地位。
文獻質量與數量相結合,可以看出中國的相關研究數量質量基本平衡,但也可發現國際研究中一些有沖突的地方。首先,加拿大雖然文獻數量不多,處于第五位,但被引頻次較高,處于第二位,平均被引則處于第一位,可見加拿大文章總體質量高。第二,與加拿大相反,日本發文數量不少,處于第二位,而被引頻次不高,平均被引頻次甚至處于倒數第二位,可見日本智慧社區文獻總體質量偏低。第三,澳大利亞與新加坡文獻數量、被引情況相似,且總體質量也比較高。詳細分析來看,加拿大的高水平與基礎設施建設水平有關[62],日本的高產出與國家能源短缺與自然災害頻發有關[63]。除此之外,期刊水平是一個值得思考的影響因素,新加坡文獻發表期刊基本集中于中科院SCI一區,而日本發文期刊處于四區的也較多,正如下文提到的《Fujitsu Scientific Technical Journal》,相關文章數量不少,可期刊質量一般。因此,智慧社區研究與國家發展水平、國家發展政策、國家地理條件等客觀因素有著一定的聯系,但同時,學者們的選擇也關乎發表文章的總體水平,高水平的期刊、高質量的文章對智慧社區研究的推進有著一定程度的影響。
3.2.2 現實關注
在智慧社區主題相關的321篇文章中,會議論文224篇,約占2/3。會議文章主題往往是時代熱點與研究熱點的一種體現,不同規格、不同行業、不同側重點的會議,充分體現了議題的時效性、多樣性和綜合性。對會議論文的分析,希望能把握智慧社區研究的領域分布,把握智慧社區研究的現實關注。
所有會議論文中,總體來看,美國電氣和電子工程師協會(IEEE)舉辦的各種類型會議在所有會議中占35%以上,會議主題涵蓋能源(如IEEE Power-and-Energy-Society Innovative Smart Grid Technologies Conference,ISGT)、通信(如IEEE International Conference on Communications,ICC)、電力(如IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference,APPEEC)、智慧城市治理(如IEEE First International Smart Cities Conference,ISC)等多領域。
除此之外,還有幾個較為有影響力的會議也發表了較多和智慧社區有關的研究,如管理教育信息技術和控制國際會議(International Conference on Management,Education,Information and Control,MEICI),計算機科學與應用國際會議(International Conference on Computational Science and Its Applications,ICCSA),能源、環境與可持續發展國際會議(International Conference on Energy,Environment and Sustainable Development,EESD)。其中MEICI會議旨在為工程師和科學家提供一個高級別的國際論壇,涵蓋了管理、教育、信息和控制等各個方面的最新進展和研究成果;ICCSA旨在匯聚世界各地計算科學及其應用領域的專家、學者、研究人員及相關從業人員,分享研究成果,探索熱點問題,交流新的經驗和技術;EESD是旨在成為在能源、環境和可持續發展領域呈現新穎和根本性進步的國際會議。
在對所有會議名稱進行詞頻分析后可以得出以下結論:從會議類型來看,國際會議(International Conference)占所有會議的76.15%,是主要舉辦形式;從會議內容來講,可以分為兩大類別:一類以智慧計算、智慧電網、智慧交通等為主題;另一類聚焦城市或社會發展,如城市化、城市規劃、智慧城市等主題。以上分析可以看出,智慧社區研究的現實關注內容廣泛,主要涉及能源、通信、教育、環境等領域。
3.2.3 學術關注
學術論文體現了一個研究主題的學術成果和價值,而期刊品質是評估研究質量的基礎,也是重要學術成果以及學術創新點的聚集處,學術論文發表的平臺以及期刊品質在一定程度上代表了研究成果的質量。因此,我們試圖對智慧社區學術論文發文量前五的學術期刊進行分析,見表4,以期獲得智慧社區研究的學術關注。
如表4所示,總體而言,相關研究主要集中于國際期刊,但各大期刊發文量差異不大。排名前五的期刊是《Energies》、《Fujitsu Scientific Technical Journal》、《IEEE Communications Magazine》、《Energy Policy》和《IEEE Access》。這五本期刊除了《Fujitsu Scientific Technical Journal》之外,其他均在WOS期刊分區里面屬于高水平期刊,其中《Energy Policy》是國際政治、經濟、規劃、環境和社會方面的雜志,2017年的影響因子達到4.039;《Energies》是一個開放獲取相關科學研究、技術開發和政策管理研究的期刊,2017年的影響因子為2.676;《IEEE Access》是多學科全電子檔案期刊,2017年的影響因子3.557。總的來看,智慧社區研究高水平文章期刊發表數量總體差異不大,具體到研究領域,以電信、能源、電子電器等工科領域為主。值得注意的是《Fujitsu Scientific Technical Journal》,該期刊是由富士通公司發布,是介紹富士通集團研發活動、技術、產品和解決方案的季刊。富士通公司在信息通信技術研發方面處于領先地位,在ICT領域擁有豐富經驗和實力。因此,富士通公司在智慧社區實踐探索中的領導地位一定程度上促進了其在學術研究上的進步。
具體到研究主題,高產期刊相關文章中,能源、城市治理、網絡系統、智能家居主題占據較大比重。其中能源主題主要研究智能電網中的可再生能源[64]與分布式能源問題[65]。城市主題顯示了智慧城市與智慧社區研究的聯系,使用信息技術處理各種智慧社區創建的關鍵方面,為智慧城市的交通管理和流動性提供可持續的解決方案[66]。智能家居主題也從初期關注系統建設,逐漸轉向安全與隱私維護[67]。
3.2.4 小結
通過對智慧社區研究的國家主體、會議論文和期刊論文的分析,我們嘗試回答“誰在什么背景下研究智慧社區”的問題。從研究主體來看,中國和美國的研究成果在質量和數量上綜合表現較好;加拿大、新加坡和澳大利亞的文獻在整個智慧社區研究中很可能是基礎性較強的、十分重要的節點;日本對智慧社區關注熱情較高,其更多體現在應用和技術實踐層面。而智慧社區研究的現實關注和學術關注既有一致性,又有一定的差異性。總體看來,兩者都在電信、能源、智能應用、城市治理、環境的學科背景下理解智慧社區;城市治理主題在期刊的關注度稍微高于會議文章;相較于現實關注,學術關注更加聚焦社區問題與社區主體。
3.3 研究焦點:特點與趨勢
3.3.1 研究特點
基于以上分析,可以將智慧社區研究的研究方法、研究主題以及主要技術進行系統性總結,明確研究關切,提煉經典話題,形成目前智慧社區的概覽。首先,智慧社區研究一般以個案為依托,采用實證研究的方法;其次,綠色可持續的社區智能電網建設是智慧社區研究的主要話題;最后,以多代理技術為代表的智慧社區系統形成了智慧社區建設的良好解決方案。
首先,研究方法上,如上文所述,案例研究(Case Study)是智慧社區研究普遍采取的方法。案例研究通常是選取某一特定地點/地區/項目作為試點,以求驗證某個設想或方案的有效性、可行性。智慧社區的案例研究話題中,一種類型是選取歐洲、日本試點,如羅馬尼亞[68]、日本北九州[69],開展智慧社區相關實踐實驗項目。另一種類型則是通過案例驗證策略、體系的適用性,如驗證智慧社區住宅峰值電力需求功效[70]。
其次,研究內容上,與“智能電網、微電網、定價方案”等相關的社區智能電網問題以及“環境可持續”、“綠色能源”、“可再生能源”等綠色可持續內容是智慧社區研究的兩大話題。智能電網在社區的應用可以提升社區能源利用率[71]以及對抗自然災害的彈性[72],因此智能電網一直是智慧社區研究的經典內容。智慧社區主題下,智能電網話題的研究包括分布式發電和智能電網技術兩個內容,如分布式發電可以大大降低社區住宅以及電力共享成本[73],使用V2G技術共享光伏的電網技術可以提升社區電力利用率[74]。而創新能源解決方案,可以實現社區可持續能源轉型[75]。智能集成可再生能源系統實施可以促進農村社區整體可持續發展[76]。智能節能可以適應個體居民需求,降低家居環境能量消耗[77]。綠色可持續的發展是智慧社區相較于傳統社區的差別之一,運用新的技術、理念,社區發展更加科學與和諧。
最后,技術層面上,除云計算、物聯網技術外,以多代理技術為代表的智慧社區系統廣泛運用。移動代理技術可以提供普遍、準確的護理服務,為社區護理營造靈活的運行環境[78]。智慧社區系統中代理連接是處理信息孤島,形成數據共享系統和提高智慧社區性能的良好解決方案[79]。基于多代理的本地社會福利配電,在社區中引入了共享經濟的概念,提倡社區用戶分享電力,有效利用電力[80]。因此,多代理系統意味著“靈活、智能、共享”的智慧社區構建。
3.3.2 未來趨勢
未來趨勢是智慧社區研究的未來方向與熱點。結合智慧社區研究話題變化與現實狀況,我們歸納出智慧社區的最新特點、前沿和變化,以期對接下來研究趨勢提出有實際價值的建議。
第一,智慧社區研究將與智慧城市研究相結合,智慧社區將成為未來城市社區發展和建設的重要方向,兩者將更加緊密合作,共同致力于未來城市社區發展。社區管理內容中“能源”與“電力、電網”是長期不變的話題與焦點。除此之外,未來,公共服務供給、基層治理和公民參與將成為智慧社區研究的重要方向。
第二,智慧社區建設實踐逐漸由物理層面進入到決策計算層面。智慧社區建設方式“從革新[81]到優化[82]”反映出該研究走向成熟,將進入升級優化階段。從智慧網格、智能電話、無線傳感器技術到云計算、大數據技術,再到物聯網和算法,智慧社區研究的技術關注既跟隨技術發展潮流,又融合了該領域獨有的技術應用偏好。受益于科學技術的發展,智能化基礎設施的建設趨向于完善,技術應用階段向系統保護階段演變,系統故障保護機制、用戶數據安全隱私、數據決策等受到越來越多學者的關注。
4 結 論
基于Web of Science核心合集數據庫,對數字社區和智慧社區的研究進行了梳理,探討了兩個概念發展的共同差異,在此基礎上對當前國際智慧社區研究的規律和特點進行分析和歸納。分析表明,社區信息化治理轉型過程中,數字社區研究將逐漸融入智慧社區研究,智慧社區創新則呈現繼續深入之狀,研究趨勢呈現由數字社區向智慧社區研究轉移特點。智慧社區概念內涵,超越數字社區的技術層次,呈現不斷擴展局面。數字社區與智慧社區研究均偏向實證研究,表現出理論研究相對不足的特點。
總的來看,智慧社區研究無論是研究方法,還是研究內容,并不局限于一國之內,呈現出全球一體化的發展態勢。具體到智慧社區發展過程,相關主題研究方法以實證研究為主;研究動力受到實踐問題、目標、政策、技術的影響;研究地域主體特征上,在全球范圍內中國、日本、美國、加拿大智慧社區研究處于領先地位,但中國、日本總體質量有待提升;研究主題上,主要集中在電信、能源、智能應用、城市治理、環境等領域,綠色可持續的社區智能電網建設是智慧社區研究的主要話題,但學術關注和現實關注重點上不盡相同,例如學術層面更加聚焦城市治理主題下的社區與社區主體話題。
經過以上的梳理,可以預見,無論是國內還是國際,未來智慧社區研究的領域范圍上,將與智慧城市研究一起實現自下而上與自上而下相結合,相互促進,成為未來城市社區發展和建設的重要方向;研究內容上,將由技術應用階段向系統保護階段演變,技術維護將成為智慧社區研究的熱點;地域限制將不斷弱化,更多的學者將互相協作,以國際化的視野做出國際化的智慧社區研究;研究進度上,受益于科學技術的發展,將逐漸完成自身升級優化。
參考文獻
[1]習近平.決勝全面建成小康社會奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利——在中國共產黨第十九次全國代表大會上的報告[N].人民日報,2017-10-28.
[2]宋煜.社區治理視角下的智慧社區的理論與實踐研究[J].電子政務,2015,(6):83-90.
[3]Feng,Chiu I.The Application of Information,Technology and Big Data in City Governance-Take intelligent community construction in China as example[J].Proceedings of the 3rd International Conference on Mechatronics,Robotics and Automation(ICMRA 2015),2015,15:386-391.
[4]He D,Chan S,Qiao Y,Guizani N.Imminent Communication Security for Smart Communities[J].IEEE Communications Magazine,2018,56(1):99-103.
[5]Huang LF,Lin JF,Huang ZC,Chen QY,Lin HZ.Design of Mobile Terminal Multimedia Communication System in Intelligent Community Based on SIP[J].Applied Mechanics & Materials,2014,556-562:4929-4932.
[6]Coe A,Paquet G,Roy J.E-Governance and Smart Communities A Social Learning Challenge[J].Social Science Computer Review,2000,19(1):80-93.
[7]Jun Y,Guoyong W.The Design and Application of the Intelligent Community System Based on GIS[C]//International Conference on Intelligent Systems Design & Engineering Applications.IEEE,2013:629-632.
[8]Deng WL.Research on the Problems in the Construction of Smart Community in China and Its Countermeasures.International Conference on Economics,Management,Law and Education.and Its Countermeasures[C]//International Conference on Economics,Management,Law and Education,2017:5.
[9]Li GQ,Zhang L.A Study on the Construction of Intelligent Community in China[J].Proceedings of 2015 International Conference on Public Administration (11th) vol I,2015:989-994.
[10]Thompson H E J.Global Virtual University:An Experiment Between the University of North Carolina at Wilmington and the Digital Communities of Japan[C]//International Computer Software and Applications Conference.IEEE Computer Society,2000:288-289.
[11]Becky P.Y.Loo.The Rise of a Digital Community in the Peoples Republic of China[J].Journal of Urban Technology,2003,10(1):1-21.
[12]Harada K,Hoshino H.Feasibility Study of Digital Community through Virtual Enterprise Network[J].Digital Cities Ⅱ:Com putational and Sociological Approaches,2002,2362:152-163.
[13]Rowley P,Gough R,Doylend N,Thirkill A,Leicester P.From Smart Homes to Smart Communities:Advanced Data Acquisition and Analysis for Improved Sustainability and Decision Making[C]//International Conference on Information Society.Infonomics Society,2013:263-268.
[14]Chen T,Xu R L,Liu Y X,Cai M.Design of Flexible and Ordered Charging System for Electric Vehicle in Intelligent Community[C]//Power and Energy Engineering Conference.IEEE,2011:1-4.
[15]Tada N,Marui M,Mizutani A.Promotion of Smart Community in Aizuwakamatsu City Area[J].Fujitsu Scientific & Technical Journal,2014,50(2):11-18.
[16]Copos B,Levitt K,Rowe J,Kianmajd P,Chuah C,Kesidis G.Security and Privacy for Emerging Smart Community Infrastructures[C]//International Conference on Internet of Things and Big Data,2016:148-155.
[17]Harada K,Hoshino H.Feasibility Study of Digital Community Through Virtual Enterprise Network[J].Digital Cities Ⅱ:Computational and Sociological Approaches,2002,2362:152-163.
[18]Becky P.Y.Loo.The Rise of a Digital Community in the Peoples Republic of China[J].Journal of Urban Technology,2003,10(1):1-21.
[19]Korteland E,Bekkers V.Diffusion of E-Government Innovations in the Dutch Public Sector:The Case of Digital Community Policing[C]//International Conference on Electronic Government.Springer-Verlag,2007:252-264.
[20]Hongtao L I,Jianfeng M A,Shuai F U.A Privacy-preserving Data Collection Model for Digital Community[J].Science China(Information Sciences),2015,58(3):1-16.
[21]Shrestha A,Kaati L,Cohen K.A Machine Learning Approach towards Detecting Extreme Adopters in Digital Communities[C]//International Workshop on Database and Expert Systems Applications.IEEE,2017:1-5.
[22]He D,Chan S,Qiao Y,Guizani N.Imminent Communication Security for Smart Communities[J].IEEE Communications Magazine,2018,56(1):99-103.
[23]Harada K,Hoshino H.Feasibility Study of Digital Community through Virtual Enterprise Network[M]//Digital Cities II:Computational and Sociological Approaches.Springer Berlin Heidelberg,2001:152-163.
[24]Mase K.Information and Communication Technology and Electric Vehicles—Paving the Way towards a Smart Community[J].Ieice Transactions on Communications,2012,E95.B(6):1902-1910.
[25]Michelucci F V,Marco A D.Smart Communities Inside Local Governments:A Pie in the Sky?[J].International Journal of Public Sector Management,2017,30(1):2-14.
[26]Su YR,Wang SH,Wang BW,Bao HL.A Hierarchical Coordinated Control Method for Low Voltage Micro-Grid in Intelligent Community[J].Applied Mechanics & Materials,2013,263-266:545-552.
[27]Yang M,Sun FJ,Wang B,Li XZ,Zhen Y.Application of Power IoT in Intelligent Community[J].Advanced Materials Research,2013,614-615:1672-1676.
[28]Tushar W,Chai B,Yuen C,Smith DB,Poor HV.Energy Management for a User Interactive Smart Community:A Stackelberg Game Approach[C]//Innovative Smart Grid Technologies-Asia.IEEE,2014:709-714.
[29]Rowley P,Gough R,Doylend N,Thirkill A,Leicester P.From Smart Homes to Smart Communities:Advanced Data Acquisition and Analysis for Improved Sustainability and Decision Making[C]//International Conference on Information Society.Infonomics Society,2013:263-268.
[30]Firmansyah F,Fadlilah K U.Improvement of Involvement Society in the Context of Smart Community for Cultural Heritage Preservation in Singosari[J].Procedia-Social and Behavioral Sciences,2016,227:503-506.
[31]Lee Y T,Hsiao W H,Lin Y S,Chou SCT.Privacy-preserving Data Analytics in Cloud-based Smart Home with Community Hierarchy[J].IEEE Transactions on Consumer Electronics,2017,63(2):200-207.
[32]Sillence E,Baber C.Integrated Digital Communities:Combining Web-based Interaction with Text Messaging to Develop a System for Encouraging Group Communication and Competition[J].Interacting with Computers,2004,16(1):93-113.
[33]Harada K,Hoshino H.Feasibility Study of Digital Community Through Virtual Enterprise Network[C]//The Workshop on Digital Cities II.DBLP,2001:152-163.
[34]Li X,Lu R,Liang X,Shen X.Smart Community:An Internet of Things Application[J].IEEE Communications Magazine,2011,49(11):68-75.
[35]He D,Chan S,Qiao Y,Guizani N.Imminent Communication Security for Smart Communities[J].IEEE Communications Magazine,2018,56(1):99-103.
[36]Zhu QX,Uddin MYS,Qin ZJ,Venkatasubramanian N.Data Collection and Upload Under Dynamicity in Smart Community Internet-of-Things Deployments[J].Pervasive & Mobile Computing,2017,42.
[37]Copos B,Levitt K,Rowe J,Kianmajd P,Chuah C,Kesidis G.Security and Privacy for Emerging Smart Community Infrastructures[C]//International Conference on Internet of Things and Big Data,2016:148-155.
[38]Dang A,Li G,Li J,Kong XJ.Research on Smart Community Planning of Yishanwan,China Towards New Urbanization[J].Irspsd International,2016,4(1):78-90.
[39]Li B,Liu C.Research on Intelligent Community Based on Multi-living Agent Theory[J].Proceedings of the 2014 International Conference on Mechatronics,Control and Electronic Engineering,2014,113:763-766.
[40]Fan H,Li T.Discussion on the Feasible Path of Intelligent Community Participatory Governance in New Media Context[C]//International Conference on Social Science and Higher Education.2016:4.
[41]Annamária Orbán.Building Smart Communities in the Hungarian Social Economy[J].Community Development Journal,2017,52(4):668-684.
[42]Franklin S.Notes on Digital Community and Revolution[J].Camera Obscura,2016,31(3_93):99-131.
[43]Zhang G,Kong L.On the Construction of Digital Community Colleges with Chinese Characteristics Based on the Distance Education System[C]//International Conference on NETWORKING and Digital Society.IEEE,2009:246-249.
[44]Kenton T.Unruh;Karen E.Pettigrew;Joan C.Durrance.Towards Effective Evaluation of Digital Community Information Systems.[C]//Asist Meeting,2002:250-259.
[45]Gumpert G,Drucker S.The Perfections of Sustainability and Imperfections in the Digital Community:Paradoxes of Connection and Disconnection[M]//Digital Cities III.Information Technologies for Social Capital:Cross-cultural Perspectives.Springer Berlin Heidelberg,2003:369-379.
[46]Li B,Liu C.Research on Intelligent Community Based on Multi-living Agent Theory[J].Proceedings of the 2014 International Conference on Mechatronics,Control and Electronic Engineering,2014,113:763-766.
[47]Tanikawa T,Koiima K,Ohba K.Support Model for Living on Temporary Houses in Disaster Area Based on Smart Community[C]//International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence.IEEE,2013:371-374.
[48]Fan H,Li T.Discussion on the Feasible Path of Intelligent Community Participatory Governance in New Media Context[C]//International Conference on Social Science and Higher Education,2016:4.
[49]Palacios-Garcia E J,Moreno-Munoz A,Santiago I,Moreno-Garcia IM,Milanés-Montero MI.Smart Community Load Matching Using Stochastic Demand Modeling and Historical Production Data[C]//IEEE,International Conference on Environment and Electrical Engineering.IEEE,2016:1-6.
[50]Merikhi B,Nejad F Y,Abbaspour M.SC-IAQM Model for Indoor Air Quality Monitoring in a Smart Community[C]//Electrical Engineering.IEEE,2016:1562-1567.
[51]Zurita G,Pino J A,Baloian N.Supporting Smart Community Decision Making for Self-governance with Multiple Views[J].Juan Manuel García Chamizo,2015:134-143.
[52]Cohn S,Gander B,Percival J,Koplyay T.Managing Progress Towards Intelligent Community Status with the i-CAT Assessment Tools[J].Journal of the Knowledge Economy,2016,7(1):172-192.
[53]Zhang Dongdong.Study on Strategies of the Innovation of Property Management from the Perspective of Smart Community[J].Proceedings of 2014 International Conference on Public Administration(10th),VOL Ⅱ,2014:25-30
[54]Liang X,Zhang K,Lu R,Lin X,Shen X.EPS:An Efficient and Privacy-Preserving Service Searching Scheme for Smart Community[J].IEEE Sensors Journal,2013,13(10):3702-3710.
[55]Kim M J,Cho M E,Chae H H.A Smart Community for Placemaking in Housing Complexes[J].Journal of Asian Architecture & Building Engineering,2014,13(3):1-8.
[56]Anrong D,Li G,Li J,Kong XJ.Research on Smart Community Planning of Yishanwan,China towards New Urbanization[J].Irspsd International,2016,4(1):78-90.
[57]Balena P,Bonifazi A,Mangialardi G.Smart Communities Meet Urban Management:Harnessing the Potential of Open Data and Public/Private Partnerships through Innovative E-Governance Applications[J].Computational Science and Its Applications-ICCSA 2013,2013,7974:528-540.
[58]Anderson A,Loomba P,Orajaka I.Empowering Smart Communities:Electrification,Education,and Sustainable Entrepreneurship in IEEE Smart Village Initiatives[J].IEEE Electrification Magazine,2017,5(2):6-16.
[59]Huang LF,Lin JF,Huang ZC,Chen QY,Lin HZ.Design of Mobile Terminal Multimedia Communication System in Intelligent Community Based on SIP[J].Applied Mechanics & Materials,2014,556-562:4929-4932.
[60]Zhu Q,Uddin M Y S,Qin Z,Venkatasubramanian N.Data Collection and Upload Under Dynamicity in Smart Community Internet-of-Things Deployments[J].Pervasive & Mobile Computing,2017,42.
[61]Kianmajd P,Rowe J,Levitt K.Privacy-preserving Coordination for Smart Communities[C]//Computer Communications Workshops.IEEE,2016:1045-1046.
[62]華淑華.加拿大滑鐵盧:最佳智能社區建設成功經驗[J].黑龍江史志,2009,(20):21-22.
[63]李德智,王晶晶,沈思思.典型發達國家智慧社區的建設經驗及其啟示[J].建筑經濟,2017,38(11):81-84.
[64]Mah N Y,Wu Y Y,Ip C M,Hills PR.The Role of the State in Sustainable Energy Transitions:A Case Study of Large Smart Grid Demonstration Projects in Japan[J].Energy Policy,2013,63(4):726-737.
[65]Tushar W,Chai B,Yuen C,Smith DB,Wood KL,Yang ZY,Poor HV.Three-Party Energy Management With Distributed Energy Resources in Smart Grid[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2014,62(4):2487-2498.
[66]Maury Z D L C S,Vilas A F.Urban Analysis and Smart Communities:An Approach to the Use of Technology in Everyday Mobility[J].2015,11(1):9-24.
[67]Liu C H,Zhang Z,Chen M.Personalized Multimedia Recommendations for Cloud-Integrated Cyber-Physical Systems[J].IEEE Systems Journal,2017,11(1):106-117.
[68]Georgescu M,Pavaloaia V D,Popescul D,Tugui,A.The Race for Making up the List of Emergent Smart Cities:An Eastern European Countrys Approach[J].Transformations in Business & Economics,2015,14(2A (35A)):529-549.
[69]Chatfield A T,Reddick C G.Smart City Implementation Through Shared Vision of Social Innovation for Environmental Sustainability:A Case Study of Kitakyushu,Japan[J].Social Science Computer Review,2016,34(6):757-773.
[70]Hao H,Somani A,Lian JM,Carroll TL.Generalized Aggregation and Coordination of Residential Loads in a Smart Community[C]//IEEE International Conference on Smart Grid Communications.IEEE,2016:67-72.
[71]Kolokotsa D.The Role of Smart Grids in the Building Sector[J].Energy & Buildings,2016,116:703-708.
[72]Iba K,Yokoyama R,Koyanagi K.Current Status of Implementation for Smart and Resilient Community in Japan[C]//IEEE International Conference on Smart Grid Engineering.IEEE,2013:1-8.
[73]Tushar W,Chai B,Yuen C,Smith DB,Wood KL,Yang ZY,Poor HV.Three-Party Energy Management With Distributed Energy Resources in Smart Grid[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2014,62(4):2487-2498.
[74]Yamagata Y,Seya H,Kuroda S.Energy Resilient Smart Community:Sharing Green Electricity Using V2C Technology[J].Energy Procedia,2014,61:84-87.
[75]Masseck T,Valkenburg R,Ouden E.Roadmaps for Energy(R4E):A Systemic Approach to the Renewable Energy Transition of Smart Communities[J].Energy Procedia,2017,115:390-396.
[76]Maheshwari Z,Ramakumar R.Smart Integrated Renewable Energy Systems(SIRES):A Novel Approach for Sustainable Development[J].Energies,2017,10(8):1145.
[77]Thomas B,Cook D.Activity-Aware Energy-Efficient Automation of Smart Buildings[J].Energies,2016,9(8):624.
[78]Su C J,Chiang C Y.Pervasive Community Care Platform:Ambient Intelligence Leveraging Sensor Networks and Mobile Agents[J].International Journal of Systems Science,2014,45(4):778-797.
[79]Li B,Liu C.Research on Intelligent Community Based on Multi-living Agent Theory[J].Proceedings of the 2014 International Conference on Mechatronics,Control and Electronic Engnieering,2014,113:763-766.
[80]Mahmood D,Javaid N,Ahmed I,Khan ZA;Niaz IA;Alraje N.Multi-agent-based Sharing Power Economy for a Smart Community[J].International Journal of Energy Research,,2017,41(14):2074-2090.
[81]Zhang Dongdong.Study on Strategies of the Innovation of Property Management from the Perspective of Smart Community[J].Proceedings of 2014 International Conference on Public Administration(10th),VOL Ⅱ,2014:25-30
[82]Sato M,Fukuyama Y.Total Optimization of Smart Community By Differential Evolution Considering Reduction of Search Space[C]//IEEE Region 10 Conference.IEEE,2016:1194-1197.
(責任編輯:孫國雷)