基于5G的智慧社區管理系統

文/王亞晶 張永艷

在5G潮流的推動下，利用5G技術成為智慧社區未來建設的核心手段，5G技術具有信息方面的巨大優勢，可實現智慧社區的動態自動化管理，促使社區向智慧的高級階段發展，極大的推動了智慧城市的建設。

1 5G技術與智慧社區基本架構

1.1 5G技術

5G是第五代移動電話行動通信標準，簡稱5G，5G網絡的理論傳輸速度高達10Gbps，5G的目標在于讓終端用戶始終處于聯網狀態，且傳輸速度更快。目前，全球已有多個國家開始5G網絡技術的開發，我國在5G研發方面投入了大量的資金，促進了其商業化進程，在國內5G網絡試商用在海南、云南、上海等地陸續開始試用，并逐步面向全國推廣。

1.2 建設智慧社

建設智慧社區不僅要實現各個功能，更要確保信息的流通，依據信息采集、處理、儲存以及傳輸的過程，可將智慧社區劃分為信息展示單元、交換和處理單元、信息儲存單元、信息傳輸單元以及信息采集單元，具體如圖1所示。

其中，信息采集單位位于智慧社區的末尾，主要包括安防監控設備、水電暖監控設備、身體狀況監測設備、火災報警器、門禁設備等，被動信息采集設備主要通過平板電腦、手機、PC端實現。

信息傳輸單元是信息傳輸的主要通道，為各個單元提供了必要信息流動流通，主要包括廣播電視局和公安局專用網絡、電信運營商的因特網絡、社區自身的局域網等。

信息儲存、交換與處理單元是信息的主要“倉庫”，可通過數據庫實現各個單元數據的中轉，并對數據進行挖掘與篩選，為智慧社區提供必要的數據支撐。

信息展示單元是通過平板電腦、手機等終端將功能展示給用戶。

2 基于5G的智慧社區管理系統研究

2.1 外置傳感器節點設計

外置傳感器節點設計如下：

（1）可燃氣體檢測。對于社區居民來說，使用的可燃氣體主要為天然氣，若天然氣遇到明火將會發生燃燒、爆炸事故，對人身安全造成威脅，為此，只會社區天然氣檢測十分必要，本研究通過MQ-5可燃氣體檢測傳感器模式（包括1個模擬信號輸出端AOUT、1個接地、1個電源、4個引腳）；

（2）煙霧檢測。一般消防監控設備僅僅設置在公共區域，在社區居民中并沒有，ZigBee具有快速的無線傳輸數據優勢，適用于居民家中不便于有線鋪設的情況，可檢測范圍為300ppm～10000ppm，選用MQ-2煙霧傳感器，其使用方法與MQ-5相同；

（3）水浸檢測。水浸檢測可對智慧社區的屋頂漏水、窗口漏水等區域進行檢測，在模塊工作時只要檢測到水滴，即可輸出信息；

（4）非法闖入檢測。智慧社區的居民安全至關重要，為此，可設置非法闖入檢測傳感器，對居民家中門窗、公共區域周界設置傳入報警，主要采用熱釋電紅外傳感器模塊，對人體溫度范圍內的紅外線進行檢測，感染距離為5m～7m，可于白天設置不感應，通過手機終端第一時間了解到家中異常情況。

2.2 高頻RFID讀寫器設計

RFID是一種非接觸的自動識別技術，在5G領域中可得到廣泛的應用，RFID系統包括讀寫器、電子標簽兩個部分，在系統運行時，可由讀寫器向外釋放無線電信號，若電子標簽屬于該范圍內則獲得電能，若獲得電能到一定程度時，會通過內置天線發射信號，得到相關機構的指令后執行相關動作。

2.3 數據庫設計

本文將基于5G的智慧社區管理系統數據庫信息表分為8種，主要包括報警歷史記錄信息alarmRec、實時報警信息alarmIN、監控位置信息mon_loc、充值記錄信息chargeRec、業務信息busi、管理員注冊信息per_adm、權限信息authen_per、人員信息personSC，根據不同的信息將字段設置在不同的數據庫表中，并通過5G網絡實現高速互聯。

2.4 綜合管理模塊設計

本系統管理模塊主要包括如下五個部分：

（1）卡片信息管理。每個用戶擁有一張業務卡，實現綁定后將信息儲存于數據庫中，包括權限、類別等，權限主要是可刷卡登記、開啟門禁的設備，類別是社區居民或社區工作人員；

圖1：智慧社區基本構成

（2）人員信息管理。實時查詢人員的信息，一方面是持有RFID門禁卡人員信息，一方面是未持有的人員信息，例如殘疾人、低齡兒童等，點擊添加后，可通過住址、電話、年齡、類別、性別、身份證號以及姓名等方式查找，并彈出查詢界面，現實被查詢人員信息；

（3）物業收費管理。可在5G網絡基礎上，實時充值業務卡金額，對物業費用進行繳納；

（4）安防監控管理。安防監控標簽界面可在水浸、火災、燃氣泄漏以及非法闖入的報警狀態上標記紅色的“是”，未報警狀態標記黑色的“否”，不包括監控設備標記“-”，監控設備掉線標記“空白”；

（5）系統設置。除卻上述管理模塊外，還應對系統設置模塊進行設計，例如管理員用戶登出、管理員信息修改、卡片讀寫設置以及刪除管理員用戶等，具體可通過設置密保問題，刪除數據庫信息等方式實現。

3 總結

綜上所述，5G網絡技術具有得天獨厚的優勢，在智慧社區管理系統中發揮著重要的作用，本文嘗試設計基于5G的智慧社區管理系統，以期促進未來智慧社區的發展。