【正文】 定的值時(shí)，關(guān)閉路燈，或夜里凌晨以后關(guān)閉部分路燈等。 （ 3）社區(qū)資源管理系統(tǒng) 社區(qū)資源管理主要功能是管理社區(qū)內(nèi)的公共資源，包括社區(qū)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所管理系統(tǒng)、社區(qū)能源管理系統(tǒng)、社區(qū)光控系統(tǒng)等。住戶也可以通過該系統(tǒng)相互之間進(jìn)行交流。 a)社區(qū)公告及發(fā)布系統(tǒng)：主要是發(fā)布一些社區(qū)信息，例如安全信息，天氣信息，停電通知，停水通知等。 （ 2）社區(qū)信息系統(tǒng) 社區(qū)信息系統(tǒng)其主要功能是為居民和社區(qū)的相關(guān)的管理人員提供一個(gè)信息交流的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為居民和相關(guān)人員提供方便 ,滿足人們的社會(huì)性需求。電子簽到器設(shè)在住宅區(qū)內(nèi)主要道路、盲點(diǎn)、死角等處，中心電腦事先存儲(chǔ)保安員巡邏路線 ，簽到時(shí)間等。主要用于保障物品的安全，控制和監(jiān)督巡邏人員的工作。利用，該系統(tǒng)通過紅外線對(duì)射器等感知技術(shù)、以及現(xiàn)代多媒體及數(shù)字化監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)公司周圍及一些重要場(chǎng)所進(jìn)行電子網(wǎng)管制系統(tǒng)，形成一套先進(jìn)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的安全防范系統(tǒng)。它利用現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)備，通過使用先進(jìn)的技術(shù)，為社區(qū)營(yíng)造一個(gè)安全、良好、有序的工作環(huán)境。 c)監(jiān)控系統(tǒng)：提供社區(qū) 24 小時(shí)監(jiān)控服務(wù)。 a)消防系統(tǒng)：提供社區(qū)公共場(chǎng)所的快速消防功能，和智慧家庭系統(tǒng)的家庭消防功能聯(lián)合使用。 6） 智慧社區(qū)示范應(yīng)用 智慧社區(qū)管理系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)主要包括智慧家庭系統(tǒng)、社區(qū)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、社區(qū)資源管理系統(tǒng)、社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)、社區(qū)安保系統(tǒng)；每個(gè)子系統(tǒng)又包含若干個(gè)子系統(tǒng)。智慧家庭網(wǎng)關(guān)通過定義統(tǒng)一的規(guī)范和協(xié)議，對(duì)異構(gòu)設(shè)備定義一致的服務(wù)接口，隔離了異構(gòu)設(shè)備集成的復(fù)雜性。而目前市場(chǎng)上所銷售的家庭網(wǎng)關(guān)僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的平臺(tái)，接口簡(jiǎn)單、處理能力有限，不符合智慧家庭的建設(shè)目標(biāo)。家庭的智慧程度體現(xiàn)了社區(qū)的智慧程度。 因此，本項(xiàng)目將人員的定位與識(shí)別技術(shù)作為一個(gè)主要的研究?jī)?nèi)容，利用網(wǎng)絡(luò)化的智能感知技術(shù)，來對(duì)人員進(jìn)行定位與身份識(shí)別，從而可以有效地為用戶提供個(gè)性化的服務(wù)，對(duì)非法用戶進(jìn)行抓捕等。此外，在智慧社區(qū)中，為了保護(hù)人們的財(cái)產(chǎn)和人身安全，當(dāng)有非法入侵者進(jìn)入社區(qū)時(shí)，能夠及時(shí)地將其識(shí)別出來。為了把資源推薦給用戶 ,必須組織好資源 ,選取資源的特征 ,并采用合適的推薦方式。 因此，如何有效地為用戶提供個(gè)性化服務(wù)是本項(xiàng)目的一個(gè)主要研究?jī)?nèi)容。個(gè)性化服務(wù)是一種有針對(duì)性的服務(wù)方式，根據(jù)用戶的設(shè)定來實(shí)現(xiàn)，依據(jù)各種渠道對(duì)資源進(jìn)行收集、整理和分類，向用戶提供和推薦相關(guān)信息，以滿足用戶的需求。該平臺(tái)的建設(shè)極大地促進(jìn)了全社會(huì)知識(shí)的流動(dòng)與創(chuàng)新，避免在新一輪知識(shí)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中處于不利地位，對(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展將產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用。知識(shí)服務(wù)是知識(shí)體系以及相應(yīng)的服務(wù)手段、技術(shù)方法和設(shè)施環(huán)境的集合，它從各種顯性和隱性知識(shí)資源中按照人們的需要有針對(duì)性地提煉知識(shí)，并用來解決用戶問題的高級(jí)階段的信息服務(wù)過程，是一種面向知識(shí)內(nèi)容和解決方案的服務(wù)，是以知識(shí)為主要資源提供的知識(shí)密集型服務(wù)，以滿足不同組織和個(gè)人不同類型的知識(shí)需求。 本項(xiàng)目將多系統(tǒng)集成平臺(tái)的研發(fā)作為一個(gè)主要研究?jī)?nèi)容，基于面向服務(wù)（ SOA）的設(shè)計(jì)技術(shù)，定義了統(tǒng)一的規(guī)范和協(xié)議，使得智慧社區(qū)系統(tǒng)具有靈活性和可擴(kuò)展性，可以在將現(xiàn)有子系統(tǒng)全部集成在智慧社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)的同時(shí)，也可將未來增加的社區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)行統(tǒng)一管理，并且發(fā)揮智慧服務(wù)的管理模式、服務(wù)模式、先進(jìn)技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，社區(qū)管理提升到新的管理服務(wù)高度，全方位支撐智慧社區(qū)的建設(shè)和發(fā)展。 圖 4 智慧社區(qū)總體示意圖 本項(xiàng)目基于網(wǎng)絡(luò)化的感知技術(shù)，主要研究如下內(nèi)容： 1）多系統(tǒng)集成平臺(tái) 智慧社區(qū)管理系統(tǒng)由數(shù)量眾多的應(yīng)用系統(tǒng)組成，一般情況下，這些子系統(tǒng)是異構(gòu)系統(tǒng)、往往由不同的廠商提供，這些系統(tǒng)間存在不兼容等情況，如果丟到已有的應(yīng)用系統(tǒng)，全部購(gòu)買新的系統(tǒng)，則帶來較高的智慧社區(qū)建設(shè)成本，造成浪費(fèi)。應(yīng)用層包含很多子系統(tǒng)，如：社區(qū)安防系統(tǒng)、社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)、社區(qū)資源管理系統(tǒng)、智慧家庭系統(tǒng)等，本項(xiàng)目根據(jù)情況會(huì)實(shí)現(xiàn)盡可能多的應(yīng)用系統(tǒng)來充分驗(yàn)證項(xiàng)目 重點(diǎn)攻關(guān)的中間件層 本項(xiàng)目還提供統(tǒng)一的智慧社區(qū)公共服務(wù)平臺(tái)，基于 B/S 架構(gòu)的 Web 界面的開發(fā)和部署。這一層的建設(shè)工作包括聯(lián)合各領(lǐng)域?qū)＜裔槍?duì)社區(qū)實(shí)際情況制定相應(yīng)的解決方案，根據(jù)解決方案定制開發(fā)各種應(yīng)用模塊、知識(shí)庫(kù)和在線專家?guī)斓取? 第二層為網(wǎng)絡(luò)層，是智慧社區(qū)的互聯(lián)互通系統(tǒng)，基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、及通信傳輸技術(shù)，進(jìn)行信息 /知識(shí)交換和通信。主要功能包括信息采集和傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和數(shù)據(jù)處理等。 研究與開發(fā)內(nèi)容 該項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)階段人們對(duì)數(shù)字化、智慧化生活的需求，面向新時(shí)代社區(qū)，應(yīng)用“物聯(lián)網(wǎng)”、“云計(jì)算”等新技術(shù)開發(fā)智慧數(shù)字社區(qū)管理系統(tǒng)，提 出四層系統(tǒng)總體架構(gòu)，如下圖 3 所示。將智慧家庭聯(lián)接在智慧社區(qū)之中，實(shí)現(xiàn)社區(qū)的數(shù)字化、人性化管理，讓社區(qū)現(xiàn)有的以及未來可能建設(shè)的設(shè)施、系統(tǒng)、功能等各種資源能集中、統(tǒng)一、安全、人性化的為業(yè)主提供服務(wù)、為物業(yè)服務(wù)提供幫助。 在系統(tǒng)可靠性，尤其是軟件可靠性方面，課題組成員參與了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金和企業(yè)合作項(xiàng)目，進(jìn)行了較為深入的研究，基于軟件再生方法與技術(shù)，提出了多種新的軟件再生方法與策略，成功解決了由軟件老化引起的軟件系統(tǒng)性能衰退、失效率增加問題，并將所設(shè)計(jì)的新的軟件再生方法應(yīng)用到了服務(wù)器系統(tǒng)中、取得了較好的效果。 在工程技術(shù)實(shí)踐方面，參與 “可視化知識(shí)服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目研究，為本項(xiàng)目智慧社區(qū)中的知識(shí)服務(wù)平臺(tái)的構(gòu)建奠定 了基礎(chǔ)。 在多系統(tǒng)集成方面，課題組成員承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字校園的系統(tǒng)集成平臺(tái)、企業(yè)應(yīng)用集成平臺(tái)等，為本項(xiàng)目中智慧社區(qū)的多應(yīng)用系統(tǒng)集成平臺(tái)的研發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。用戶控制程序通過接收用戶的輸入操作，生成相應(yīng)的控制指令然后通過 3G、 WiFi、以太網(wǎng)或者藍(lán)牙等通信方式發(fā)送到智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。智能網(wǎng)關(guān)程序是連接 Android 系統(tǒng)與 ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)的橋梁，運(yùn)行在 Android 系 統(tǒng)的服務(wù)層，智能網(wǎng)關(guān)程序通過 3G、 WiFi、以太網(wǎng)等通信方式與 Android 用戶控制程序相連，然后將用戶控制程序發(fā)過來的指令通過串口發(fā)給 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器， ZigBee 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器解析相應(yīng)的指令后發(fā)送給各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，以此來實(shí)現(xiàn)控制傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)備的功能。 現(xiàn)有的工作基礎(chǔ) 課題組在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多系統(tǒng)集成、知識(shí)服務(wù)、軟件可靠性等方面具有一定的研究基礎(chǔ)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智慧社區(qū)的建設(shè)方案多以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ) ,并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算來共同構(gòu)筑。 智慧社區(qū)最終目標(biāo)還是要為人們提供更舒適、更方便、更安全、更環(huán)保的生活環(huán)境。 目前，國(guó)內(nèi)外住宅小區(qū)的建設(shè)已發(fā)展到了智慧社區(qū)的階段，迫切需要體現(xiàn)出用戶的個(gè)性化服務(wù)、管理人員的便捷性、整個(gè)社區(qū)的和諧性。在國(guó)外已經(jīng)又穩(wěn)定的客戶群和潛在的客戶， 接下來要做的技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)該是加強(qiáng)各個(gè)系統(tǒng)的整合，將多個(gè)獨(dú)立的功能融合到一個(gè)中央管理系統(tǒng)中，可以做到統(tǒng)一管理及設(shè)置。此外，國(guó)內(nèi)的智能家居產(chǎn)品，還主要面對(duì)的是單個(gè)家庭而非整個(gè)小區(qū)，即使有幾個(gè)針對(duì)小區(qū)的解決方案，也是僅針對(duì)普通的住宅小區(qū)或別墅，而沒有針對(duì)大學(xué)校園這種既包含普通住宅、又包含教學(xué)樓、辦公樓、學(xué)生宿舍的混合型社區(qū)。 智 能家 居技 術(shù)有 線 技 術(shù)無 線 技 術(shù)R S 4 8 5Z W a v eZ i g b e eW i F i藍(lán) 牙 ( B l u e t o o t h )R F 射 頻 技 術(shù)C r e s N e t ， A X L i n k 等等 N e t 或 L i n kP L C B U SX 1 0 ， P L C B U SL o n W o r k sE I B / K N XI E E E 8 0 2 . 3 ( E t h e r n e t )C A N B U SR F 3 1 5R F 4 3 3H B U S 等S C S B U SC B U S圖 2 主流智能家居技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn) 通過對(duì)中國(guó)、美國(guó)、歐盟、日本的專利的檢索，發(fā)現(xiàn)已有的專利只是針對(duì)智能家居產(chǎn)品的某個(gè)小模塊進(jìn)行了申請(qǐng)，如：智能家居調(diào)光模塊、智能家居輕觸式開關(guān)、智能家居錄音器等，而未發(fā)現(xiàn)針對(duì)智慧社區(qū)的專利。因此，當(dāng)下戰(zhàn)場(chǎng)將主要集中在誕生于 21 新世紀(jì)的這兩個(gè)新 型技術(shù)：Zigbee 和 ZWave，前者有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織支持，制定的規(guī)范較為完善， 后者是草根協(xié)會(huì)，當(dāng)然也受到了一些國(guó)際大佬的賞識(shí)，如思科、 Intel 和微軟等。 （ 2）無線技術(shù) 無線 技術(shù)主要包括 RF 射頻技術(shù)、藍(lán)牙 (Bluetooth)、 WiFi、 Zigbee、 ZWave 等。而其它有線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性很好，缺點(diǎn)是在部署智能家居系統(tǒng)時(shí)候需要另外布線。電力載波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在部署智能家居系統(tǒng)的時(shí)候可以免于另外布線，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性不佳，因?yàn)殡娏W(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)在太糟糕，尤其是國(guó)內(nèi)的電網(wǎng)，如果要實(shí)現(xiàn)足夠穩(wěn)定地在電力線上通訊，需要花費(fèi)的代價(jià)太大，盡管后來 PLCBUS 提高了一定的穩(wěn)定性，但是仍舊難以達(dá)到穩(wěn)定持續(xù)的通訊質(zhì)量，況且電網(wǎng)環(huán)境變化多端 ，后期 維護(hù)有點(diǎn)捉襟見肘。 （ 1）有線技術(shù) 有線技術(shù)包括 RS48 (Ether)、 EIB/KNX、 LonWorks、 ，PLCBUS、 PLCBUS、 CresNet、 AXLink 等等。 目前，智能家居產(chǎn)品所采用的通信技術(shù)分有線和無線，主流的技術(shù)如圖 2 所示。具體產(chǎn)品有三星槍式攝像機(jī)、四路嵌入式硬盤攝像機(jī)等；（ 3）傳感器類，傳感器是智能家居安防報(bào)警系統(tǒng)中必不可少的組成部分，主要包括：燃?xì)鈧鞲衅鳌煔鈧鞲衅?、幕簾傳感器等。?guó)內(nèi)智能家居產(chǎn)品的核心功能主要包括兩個(gè)方面：安防報(bào)警和智能控制。千里眼 ——遠(yuǎn)程數(shù)碼安防監(jiān)控系統(tǒng)：可視對(duì)講智能終端可以控制云臺(tái)，支持本地／遠(yuǎn)程連線方式查看。安全崗哨 —— 數(shù)碼可視對(duì)講系統(tǒng)：可視對(duì)講智能終端集成了可視對(duì)講、戶戶通話、留言留影等功能。 (2)報(bào)警防盜。在 2021年拉斯維加斯的國(guó)際電子消費(fèi)展會(huì)上， Control4 宣布了針對(duì)黑莓和 android 的新的移動(dòng)應(yīng)用程序， 提供應(yīng) 用于所有領(lǐng)先的智能手機(jī)平臺(tái)用戶終端的移動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)程序。在最近的發(fā)展中，也研發(fā)出了新的終端器。智能控制主要實(shí)現(xiàn)的功能如下：對(duì)于空調(diào)的控制，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的升高降低、開關(guān)以及風(fēng)速風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)方向、空調(diào)模式等；對(duì)于燈光的控制，能夠遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光明暗、開關(guān)； 對(duì)于窗簾的控制， 能夠遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)窗簾的閉合； 對(duì)于打印傳真機(jī)的控制，能夠遠(yuǎn)程控制接受文件、發(fā)送文件以及文件的打印或者復(fù)印，節(jié)省時(shí)間，高效生活；對(duì) 于電視的控制，通過連接在家庭網(wǎng)關(guān)上的電視，觀看直播電視節(jié)目， VOD 影片點(diǎn)播；對(duì)于門禁的控制，可以遠(yuǎn)程查看門是否鎖好， 是否有外人來訪；對(duì)于電動(dòng)幕、投影儀、吊燈的控制，通過遠(yuǎn)程控制這些儀器的上升以及下降功能。 圖 1 智慧 社區(qū)發(fā)展歷程 國(guó)外智能家居發(fā)展比較早、速度快，現(xiàn)在市場(chǎng)上占主要地位的都是國(guó)外品牌，如霍尼韋爾、 Control快思聰?shù)龋麄儦v史悠久技術(shù)高超，近年來已有許多成功案例。 三、相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)有工作基礎(chǔ) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀、專利等知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況分析 自上個(gè)世紀(jì) 80 年代末起，由于通信與信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了對(duì)住宅中各種通信、家電、安保設(shè)備通過總線技術(shù)進(jìn)行監(jiān)視、控制與管理的商用系統(tǒng)，這在美國(guó)被稱為 Smart Home，也就是現(xiàn)在智慧社區(qū)的原型。 本項(xiàng)目針對(duì)智慧型社區(qū)展開研究和技術(shù)攻關(guān)工作，旨在提供個(gè)性化的、可靠的、可擴(kuò)展的、綠色智 慧社區(qū)管理系統(tǒng)，為用戶提高個(gè)性化的服務(wù)，給社區(qū)管理人員帶來便利的工作方式。 全國(guó)各地展開了智慧城市的建設(shè)熱潮，智慧社區(qū)作為智慧城市的基本組成部分，成為最受市場(chǎng)認(rèn)可的熱點(diǎn)之一。目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)的社區(qū)信息化服務(wù)建設(shè)正在進(jìn)入一個(gè)更加深入、更加扎實(shí)的新的階段，社會(huì)信息化服務(wù)需求旺盛，“信息化惠及全民”成為努力方向。個(gè)性化與智能化成為新的需求，更健康、更安全、更方便、更舒適的生活，成為21 世紀(jì)家居生活方式的發(fā)展方向。 項(xiàng)目的市場(chǎng)需求分析 隨著全球信息化時(shí)代的不斷升溫，物質(zhì)生活水平不斷提高以及國(guó)家大力推廣三網(wǎng)融合，人們的生活方式、工作習(xí)慣也開始悄然飛躍?，F(xiàn)有智慧社區(qū)建設(shè)方案的這些問題造成了智慧社區(qū)建設(shè)成本偏高、用戶體驗(yàn)不佳、系統(tǒng)不可靠等問題。 智慧社區(qū)通過充分借助互聯(lián)網(wǎng)、