智慧社区解决方案.docx
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智慧社区解决方案
智慧社区解决方案
智慧社区解决方案
陕西派诚传媒有限公司
2014年1月
智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新（创新2.0）环境下的城市形态。
智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及社交网络、FabLab、LivingLab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新涌现的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。
在IBM的《智慧的城市在中国》白皮书中，基于新一代信息技术的应用，对智慧城市基本特征的界定是：
全面物联、充分整合、激励创新、协同运作等四方面。
即智能传感设备将城市公共设施物联成网，物联网与互联网系统完全对接融合，政府、企业在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用，城市的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作。
《创新2.0视野下的智慧城市》强调智慧城市不仅强调物联网、云计算等新一代信息技术应用，更强调以人为本、协同、开放、用户参与的创新2.0，将智慧城市定义为新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新（创新2.0）环境下的城市形态。
智慧城市基于全面透彻的感知、宽带泛在的互联以及智能融合的应用，构建有利于创新涌现的制度环境与生态，实现以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的以人为本可持续创新，塑造城市公共价值并为生活其间的每一位市民创造独特价值，实现城市与区域可持续发展。
因此，智慧城市的四大特征被总结为：
全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。
亦有学者认为智慧城市应该体现在维也纳大学评价欧洲大中城市的六个指标，即智慧的经济、智慧的运输业、智慧的环境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理等六个方面。
归纳起来，我们可以这样理解：
智慧城市建立在互联网的基础之上，利用云计算和物联网技术，打造全民参与的创新型城市生态环境。
智慧城市之智慧，科道老姚比较认可欧洲人的说法，可以归纳为三个层面：
一是城市经济和交通运输的智慧，二是城市管理和生态环境的智慧，三是居民生活和社区服务的智慧。
国内专家们对智慧城市有更加详细的描述：
智慧城市包括智慧物流体系、智慧制造体系、智慧贸易体系、智慧能源应用体系、智慧公共服务、智慧社会管理体系、智慧交通体系、智慧健康保障体系、智慧安居服务体系、智慧文化服务体系。
其中，对于智慧安居服务。
专家们说：
充分考虑公共区、商务区、居住区的不同需求，融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术，发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统，使居民生活“智能化发展”。
1.2智慧社区的概念与内容
智慧社区是智慧城市概念之下的社区管理的一种新理念,是新形势下社会管理创新的一种新模式。
智慧社区是指充分利用物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术，为居民提供一个安全、舒适、便利的生活环境，从而形成基于信息化、智能化社会管理与服务的新型管理模式的社区。
智慧社区包含以下几个方面的内容：
（1）智慧物业管理：
主要指小区智能化的系统集成，例如：
停车场管理、闭路监控管理、门禁系统、智能消费、电梯管理、保安巡逻、远程抄表，自动喷淋等相关社区物业的智能化管理，实现社区各独立应用子系统的融合，进行集中运营管理。
（2）电子商务服务：
社区电子商务服务是指是在社区内的商业贸易活动中，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动，区居民无需出门即可无阻碍的完成绝大部分生活必需品的采购。
（3）智慧养老服务：
现在老人居住的环境有两种最常见，一是住在家里，另外就是住在养老院，针对这两种情况分别提出智慧养老的方案，其最终宗旨是使得老人拥有安全保障，子女可以放心工作，政府能够方便管理。
家庭“智慧养老”实际上就是利用物联网技术，通过各类传感器，使老人的日常生活处于远程监控状态，以便于及时为他们服务。
（4）智慧家居：
也就是智能家居，是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。
1.3智慧社区系统设计思想
城市是人类文明发展的产物，社区是城市的组成部分，家庭是社区的基本单位。
这个逻辑套用过来，智慧城市是高技术与人类互动的结果，智慧社区是智慧城市的组成部分，智能家居则是构成智慧社区和智慧城市的基本单元。
因此，本智慧社区的设计思想是：
以智能家居作为基本单元，基于互联网实现社区全面管理与服务，使智慧社区拥有智慧生活和智慧服务的功能，成为创新型智慧城市的重要组成部分。
1.4智慧社区系统功能提要
（1）使每户居民都能够享受智能家居带来的安全、舒适、健康和便捷；
（2）为每户居民住宅节约能源；
（3）联网报警管理，为每户居民提供安全服务；
（4）社区商务服务，居民足不出户就可以实现购物和支付；
（5）社区信息服务，包括发布社区管理信息和用户查询信息；
（6）社区医护服务，为每户居民提供上门救助和护理服务；
（7）居家养老服务，为老人提供24小时随叫随到的上门服务。
2.产品简介
2.1生活平方智能家居产品简介
2.1.1生活平方产品特点
生活平方智能家居是一款高性能低价位普及型产品，适用多种户型住宅，尤其适合三房两厅普通住宅。
生活平方是典型的物联网概念智能家居系统；它围绕视频监控、智能报警、电器控制、背景音乐四个方面实现系统功能，从安全和智能化的角度，满足现代人居家生活的需求。
生活平方采用最先进的网络通信技术和计算机技术，多种无线通信模式构建家庭无线网络，把视频、音频、报警与家电控制整合在一个无线管理平台下，从而实现家庭安防和家居智能“全无线”，成为行业领域的一项创举。
与同类产品相比，“全无线”生活平方智能家居产品具有以下特点：
高可靠性——本产品按工业级要求为家庭设计，可以7×24小时连续运转数年而不会死机；
高智能性——读取传感器数据，根据条件自动控制家用电器设备，从而实现家居智能化管理；
高性价比——软硬件具有全部自主知识产权，功能强大，品质卓越，价格远低于国外同类产品；
超简便性——操作使用简便，无需看说明书；系统安装简便，全无线，无需布线，数小时快速安装。
2.1.2生活平方系统原理
如下图所示，生活平方控制主机是系统的管理核心，与触屏操作终端之间通过WIFI网络连接，管理摄像机、报警传感器和灯光电器控制器；同时，通过互联网和移动网，实现远程视频监控、手机移动控制等功能；
设备说明：
操作设备——智能手机，平板电脑，计算机；
管理设备——生活平方控制主机，无线路由器；
末端设备——无线灯光控制器、无线电器设备控制器、无线网络摄像机、无线报警传感器等；
2.1.3生活平方产品功能
视频监控功能
1、实时监控——通过平板电脑显示每一路摄像机的实时监控画面；
2、远程监控——通过互联网在电脑上实现远程实时监控；
3、移动监控——通过手机实现运动中远程实时监控；
4、图像存储——将监控视频数据存储在网络摄像机的TF卡上；
5、录像回放——查看视频监控历史资料；
智能报警功能
1、防区报警——处理无线报警传感器的报警信息；
2、短信报警——报警时发送短信通知主人；
3、彩信报警——报警时把现场图片、报警位置、报警性质等综合信息以彩信方式通知主人；
4、智能报警——报警时，灯光打开、摄像机抓拍、警号响起、显示屏弹出报警画面、发送短信、彩信电话。
电器控制功能
1、灯光控制——控制灯光的打开与关闭；
2、窗帘控制——控制窗帘的打开与关闭；
3、空调控制——控制空调的开启与关闭，空调温度控制；
4、电器控制——控制电视机、热水器、电动窗、饮水机、排风扇、地暖等家用电器设备；
5、定时控制——灯光、窗帘、空调和其它家用电器的定时开启与关闭，每周7天每天6个定时点3个定时段；
6、组合场景控制——将灯光、窗帘、空调和其它家用电器的若干个设备任意组合，形成场景模式，一键开启；
背景音乐功能
1、背景音乐输出——管理MP3乐曲，1路立体声音源输出；
2、背景音乐管理——设置音乐列表，顺序播放或随机播放乐曲；
3、音乐场景联动——音乐与灯光、电器等设备一起联动，构成场景模式；
4、音乐定时管理——根据播出需要设定开启或者关闭音乐的时间，实现定时管理。
2.1.4综合技术指标
视频监控——支持1~8路网络摄像机；
报警防区——64路无线防区，包括无线红外、燃气、光栅、紧急按钮、门（窗）磁；
抓拍图片——4幅，间隔两秒
灯光控制——120路灯光控制；
窗帘控制——120路窗帘控制；
电器控制——120路电器控制，控制方式可分两种：
电源开关控制和学习红外码控制；
场景控制——支持12组场景管理，场景包括任意受控设备；
定时控制——每周7天，每天6个定时点，分为3个定时段；
背景音乐——1路立体声输出，150M乐曲存储空间；
报警记录——100条报警记录查询；
操作记录——1000条操作记录；
通信管理——5个胁迫报警电话号码；
5个报警电话号码；
5个短信控制手机号码；
3个获取密码电话号码；
3.智慧社区方案设计
3.1智慧社区拓扑图
3.2智慧社区系统原理
3.2.1系统组成
生活平方智能家居系统——管理家庭内部所有视频监控设备、报警传感器、检测传感器、灯光窗帘和电器设备的控制器；
高速宽带网——运营商提供的网络数据通道，连接社区内居民住宅和服务器、云平台，实现数据交互；
服务器——数据存储与数据交换；
管理工作站——处理客户数据信息；
3.2.2工作原理
智慧社区系统构建的基础是互联网，因此，任何参与智慧社区服务的设备都必须连接在互联网上。
网络运营商把高速宽带引入家庭或商业用户，智慧社区将在计算机硬件、服务软件和客户端软件的支持下运行。
生活平方智能家居系统的控制主机，是家庭安全和智能化的核心设备，它24小时不间断连接在互联网上，首先完成住宅内部的智能化管理与控制，在智慧社区系统中，它的作用是：
1、保障网络数据安全；2、管理数据交互，把手机、平板电脑上的交易信息提交管理服务器，把服务器发送的数据在信息终端上显示出来。
不同类型的服务信息需要有不同的服务器来管理。
智能家居提交的信息包括订购信息、医护服务信息、查询信息、报警信息、物业管理信息等，这些数据由相应的服务器存储，并转发至对应的管理工作站完成处理，从而达成服务。
还有一类的信息服务是面向大众推送。
例如物业管理信息、社区活动通知、缴费通知、广告信息等等，其过程与上述相反，由信息处理工作站将上述信息提交信息服务器，信息服务器根据要求向每一个智能家居系统推送信息数据，并在智能家居客户端（手机、平板、计算机）上显示出来。
4.智慧社区功能实现
4.1家居安全与智能化
智能家居的首要任务是保障居家安全，网络摄像机对住宅门口、阳台或者客厅等公共区域实施监控管理，利用手机、平板电脑可实现远程监控；
智能家居系统配有报警传感器，一旦非法入侵立即启动报警，打开灯光、拉响警笛、抓拍图片、发送短信彩信；
对灯光、窗帘、电器实施自动控制、现场人工控制和远程网络控制；
上述智能家居的基本功能在2.2中有详尽的描述，在此不重复。
4.2节能管理
生活平方智能家居系统对灯光电器设备可以实施定时管理，通过系统设置上班、睡觉时段的工作状态，从而达到节能的目的。
纳入智慧社区管理之后可以通过安装用电检测装置和设备电量实时监测装置，实现节能的社区网络管理，每家每户的用电情况自动监测并上报社区节能管理系统，系统根据上报的数据自动分析，当某户居民用电量超限时，自动向业主发从提醒信息。
4.3联网报警管理（管理中心——住户）
每户居民家中的智能家居系统包含了报警传感器，这些报警传感器被触发之后除了自动向业主发送短信彩信之外，还想物业管理中心的联网报警管理服务器提交报警数据，管理中心实时显示报警点所在的区域、楼栋、房号、位置、报警性质已经现场图片（若有摄像机抓拍）等全面信息，服务人员将会及时采取措施，防患于未然保障每户居民的居家安全。
为确保报警信息的准确及时，生活平方智能家居系统在社区联网报警系统中采用两种数据传输模式，一是短信平台，报警数据以短信方式发出，服务器通过短信平台接收报警信息；二是网络平台，报警数据通过互联网直接到达报警信息服务器，两种模式互为备份，确保报警信息准确无误。
社区联网报警系统示意图如下图：
4.4社区商务服务（商户——住户）
提供商品配送服务、订餐配送服务的多家商户，将自己的商品信息提交社区商城，住户使用自己的手机、平板电脑、计算机，通过智能家居系统主机与社区商城服务器建立联络，下单交易，商家接收信息之后即时配送。
智能家居主机软件、硬件的唯一性与住宅结合，确保订购信息的高度可靠性。
社区商务服务系统示意图如下图所示：
4.5社区信息服务（信息中心——住户）
社区信息服务信息分为两类，一类是公共管理信息，如通知、通告、新闻、天气预报等，另一类就是广告信息，如旅游信息、教育培训信息、商品促销信息、金融服务信息等等。
上述不管是哪一类信息，其系统结构都一样，只不过，公共管理信息显示在智能家居客户端的信息栏里，而广告信息需要在客户端登陆之前就显示。
社区信息服务系统示意图如下图所示：
4.6社区医护服务与居家养老服务（社区健康服务中心——住户）
社区医护服务与居家养老服务的信息流程完全一致，但是服务内容不同。
社区住户发出医疗救护信息，则医护服务中心工作站接受信息，医护人员根据信息的性质分别处理，急救信息需要紧急处理，立即上门，一般护理则按照服务流程执行。
居家养老的老人需要配置专门的手持式无线终端，根据不同的服务要求按下不同的按钮，例如洗衣、送餐、护理、清洁等，信息通过智能家居控制主机发送给服务器，居家养老工作站显示服务信息，派遣服务人员上门服务。
社区医护与养老服务系统示意图如下图所示：
4.7门禁与可视对讲系统（楼宇门口——住户）
门禁与可视对讲系统原是小区智能化的组成部分，而不是智慧社区网络服务的组成部分，但由于可视对讲与住户住宅有直接关联，所以往往被一部分人误认为是智能家居或者智慧社区的一部分。
以下做简单分析。
可视对讲是通信发展的产物，在中国，上世纪90年代之后由于有线电话的普及，同时也诞生了楼宇可视对讲，它能够解决人们看到来访者并能与之通话的问题，从而增加了住宅的安全性。
早已成熟的模拟信号可视对讲系统成本低廉，平均每住户300元即可，且稳定可靠，是一种广泛应用于新建楼盘的小区智能化系统。
近年来随着通信技术和计算机技术的飞速发展，全数字可视对讲开始出现，产品的主要思路是：
基于TCP/IP协议的局域网传输数据，利用andriod操作系统的平板电脑作为对讲系统的门口机和室内分机，利用网络传输视频和音频数据实现可视对讲。
其优点是全数字、技术先进、功能强大、可扩展性好；其缺点是：
依靠网络布线，基础设施的线路和交换设备成本高，室内分机的价格也远高于传统的模拟可视对讲。
客观地说，如果没有智能家居和联网的小区服务，全数字可视对讲的价值不大，如果加上智能家居和联网服务，则需要更大的投入更高的成本，经济上不划算，应用上也有很大的局限性，因为它仅仅存在于新建的高档社区而没有完整的智慧社区概念。
可视对讲的主要功能是：
访客呼叫，室内分机显示来访者视频画面并提机讲话，控制门禁系统开门，或者业主刷卡、输密码开门。
其他附加功能不一一列举。
在本智慧社区系统中，我们为新建小区设计的是3G无线可视对讲，主要原理是：
基于运营商的3G（或4G）网络，门口呼叫者直接拨通的是业主的3G手机，视频通话之后被叫方按键帮助来访者打开单元门。
这个解决方案是目前最优秀的解决方案，其优点是：
一台门口机需要一张3G电话卡，利用运营商的移动通信网络实现通信，没有局域网布线的成本，业主使用手机接听电话观看视频，没有了室内分机也就没有了地域限制，更减少了设备成本；缺点是：
依赖于移动通信运营商，需要长期缴费保证系统的正常运行。
总之，移动3G可视对讲系统的优势远远大于其缺点，系统的稳定可靠性更高，运维成本极低！
移动3G可视对讲系统示意图如下图所示：
5.智慧社区优势比较
5.1基于互联网而不是基于小区局域网
智慧社区构建的基础是互联网，智能家居主机把每一家直接连接到互联网上。
系统对运营商没有特殊要求（无须指定哪一家运营商），对运营商的网络架构也没有特殊要求，利用运营商现有的网络，无须对小区的网络环境进行特殊的改造，这与其它基于小区可视对讲网络或者第二套小区局域网建造智慧社区，形成了鲜明的对比，节省社会资源，更加科学合理。
5.2全无线智能家居
生活平方智能家居系统的所有周边产品与主机之间均采用无线通信，无须布线，安装调试可以在数小时内实现，不仅适用新装修住宅，而且适合已装修入住的住宅。
5.3以高级加密算法保证网络数据安全
智能家居系统以控制主机为管理核心，在家庭内部是一套封闭的网络，对外直接连上互联网，系统数据在网络传输时采用加密算法，保证数据的安全，确保用户在远程监视和控制时不泄密，同时，为基于智能家居打造智慧社区打下坚实的基础。
5.4创造大物业概念
智慧社区突破了小区的局限，通过互联网和智能家居把千家万户联系起来，这就形成了大物业的概念，更明确的组织、更精细的分工、更加优质、快捷、专业、贴心的服务，最重要的是，扩展的物业服务的范畴和领域，商务服务、医护服务、信息服务的展开，将会引领新型物业管理健康、有序和良性的发展，而不再是住户业主的对立面。
5.5全面而广泛的智慧社区
在智慧社区建设的初期，往往会有一些错误的理念误导人们，把数字可视对讲与智能家居混为一谈，把小区智能化与智慧社区混为一谈，似乎只有新建楼盘和高档楼盘才能智能化，才能构建智慧社区。
智慧社区的构建，不分新老小区，不分住宅档次，不分地理位置，只要家里有一条网线和一台智能家居主机，就能成为智慧城市的一分子，享受智慧社区的智能化服务。
6.经济效益分析
6.1政府是智慧城市和智慧社区的支持者和推动者
物联网智慧社区的打造，连接起来是物与物、人与人以及人与物，大型智慧社区建成之后，以物联网为媒介，打造一个公共沟通平台，可以提供一个政府与老百姓互动的平台，收集老百姓的心声。
据美国研究机构Forrester预测，物联网的产值将是互联网的三十倍，思科预测物联网技术将创造14.4万亿美元的商机，巨大的经济效益，不仅能够扩大内需，同时也能增加税收。
6.2运营商网络智慧社区建设的基础
物联网和智慧社区构建在互联网和移动互联网之上，运营商不需额外投入，就能够获得巨大的经济效益。
6.3地产商是智慧城市和智能家居行业发展的推手
在新建楼盘中装入智能家居系统，更多的融入科技元素，能够提升品质，吸引消费者。
开发商积极参与智慧城市的建设不是投入，而是投资。
6.4物业管理公司是智慧服务的执行者和受益者
建立顺畅的沟通渠道，为业主提供贴心服务。
智慧社区的管理需要由物业管理公司来执行，打造三公里生活圈，通过他们管辖的智慧社区商务平台向业主提供便捷、安全的服务，创造高收益。
住户可以通过手机、电脑、iPAD多种终端无论是在家里，还是在室外，随时随地在线订购、下单、送货、付款。
在将来，物业管理公司的角色将不仅仅是物业的管理，而且是小区的一个交流和服务的平台。
6.5创造新的网络服务模式，服务业受益
智慧社区周边的教育、医疗、餐饮、住宿、家政等等商铺，都可以通智慧社区平台发布信息，获取商机，丰富的拓展应用可实现与众多商户和产业链上下游的紧密合作，将零散的商机串联起来，大大降低商户的成本。
6.6社区住户享受安全和智能化生活
社区住户能够享受智能家居带来的舒适、安全、便捷的生活方式，这种生活方式将对每个家庭带来影响，促进生活品质和人文素质的极大提高。
住户通过智能社区平台还能够享受更多的服务，如小区的联网安防、便捷的家政服务、更便宜的生活成本（通过整合零散需求降低商家的成本）、贴心的医护服务和居家养老服务服务，生活变得更加精彩，老百姓的幸福感倍增。
7.结束语
2012年，我国物联网产业市场规模达到3650亿元，比上年增长38.6%。
从智能安防到智能电网，从二维码普及到“智慧城市”落地，作为被寄予厚望的新兴产业，物联网正四处开花，悄然影响着人们的生活。
作为智能家居产品制造商及智慧社区解决方案提供商，要以符合国内智慧社区建设要求为指导，紧跟技术潮流，融合最新网络通信技术，努力打造出适应中国国情及国际发展趋势的智能智慧社区系统。
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