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“智慧社区”有多智慧? 解读智能化背后的技术应用

【摘要】

智慧城市的落地与应用可以从社区智能化谈起，它与我们的生活紧密相关。智慧社区的核心是打造“可信社区”，实现数据可信，市场可信，服务可信。除了门锁、门禁、消防类报警器、监控器、远程路灯等细节的改造，还有一个举足轻重的连接技术：LoRaWAN通讯协议。

【正文】

随着物联网技术的发展与普及，WIFi、GPRS、LoRaWAN等通讯协议趋于成熟，全国各地掀起了一波智慧城市建设的浪潮。

在科幻大片中，未来的智慧城市是这样的：

² 街上，有会上天下地落水“海陆空三栖同体”的异形汽车，无人驾驶的公共交通工具

² 工作中，有悬浮各式数据和图表的可自动反馈信息的眼镜或头盔

² 生活中，服务机器人承担所有的机械式劳动

² 进入时，一个手势或瞳孔识别就可以打开大门或唤醒服务

² 终端上，屏幕里呈现的各种各样的数据和系统会自动生成图表，人们通过拖拉拽的方式进行图表切换等。

智慧城市的落地与应用可以从社区智能化谈起，它与我们的生活紧密相关，比如智能门禁、摄像头、广告机、快递柜、O2O服务等。智慧社区的核心是打造“可信社区”，实现数据可信，市场可信，服务可信。

除了对门锁、门禁、消防类报警器、监控器、远程路灯等细节的技术改造，还有一个举足轻重的连接技术：LoRaWAN通讯协议。下面，我们就谈谈这一技术实现和智慧社区的一些技术应用。

一、LoRaWAN通讯协议技术

基于LoRa扩频通信技术，LoRaWAN是从终端到物联网云端，两者之间完整的物联网通讯解决方案。它具有广域通信、高容量、低功耗、低成本、抗干扰等特性，适用于多种应用场合：物联网低功耗应用（IoT)、自动抄表、智慧城市、工业自动化、智能家居等。

1.LoRaWAN保障智慧社区安全

在物联网世界中，安全是最关心的问题之一。通常，一个安全威胁会来自协议本身(如缺少重传保护)、实现过程(如设备密钥的提取)、部署过程(如防火墙缺失)或者三者的结合。

而LoRaWAN技术的出现，能有效解决以上问题，具体的技术支持包括：

为保证网络安全，LoRaWAN支持源头认证、完整性和MAC架构重发保护。LoRaWAN同时支持终端设备和应用服务器之间应用载荷的端对端加密。LoRaWAN支持MAC指令加密的操作。

所有这些过程都依赖于高级加密标准（AES）以及128位的密钥算法。MAC有效载荷的完整性保护利用帧计数器,以确保接收者不会再次接收一个已经收到的帧。从自身协议上构建了一个重传保护机制。

为防止窃听，在LoRaWAN中没有默认密钥或者默认密码这样一个概念。 所有终端设备出厂时都分配了一个默认的唯一识别码。所以从一个设备中提取到的秘钥并不会对其他的设备产生影响。

MAC的有效载荷在终端和网络之间传输时被加密。此外，终端设备和应用服务器之间的应用载荷也进行了加密。这确保了只有持有密钥并且被授权的实体才能够访问纯文本内容。

2.LoRaWAN的技术特性

LoRaWAN通讯技术在智慧社区的拓扑图

首先，它拥有超长的通讯距离，覆盖成本低，灵活性高。在建筑密集的城市环境，户外覆盖半径达到2km+；建筑密度较低的郊区，户外覆盖半径可达10km+；高层住宅穿透约10~12层，商场综合体达到5~8层。

其次，具备超低的运行功耗，低功耗模式下大约10年寿命，特别适合水、电、气表类和PM2.5、噪音、水浸等市政和环境监控类的传感器的长时间运行，睡眠下的综合功耗更是可以低至4.6uA。

最后，LoRa通讯协议的星形拓扑结构消除了同步开销和跳数，开放和完善的网关设计更是支持多信道，多数据速率的并行处理。而且，它的发射功率低至17dBm；最高值25dBm，甚至低于一部手机的发射功能，在密集的社区中完全不用担心辐射对周围环境的影响。

要想在社区中实现数据可信、市场可信、服务可信，还可以利用物联网技术对社区内的更多设备进行智能化延伸和拓展，让社区服务更便利、快捷、安全，让运营管理更高效、舒心、人性化。

像采取LoRaWAN通讯协议技术的机智云宅居智能公寓套件，能远程水表、电表、燃气表来替换传统的水、电、燃气表，运营单位可以通过平台自动读取住户家里用水量、用电量、用燃气量，无需挨家挨户上门人工手动抄表。

二、智慧社区的硬件改造

对于社区中的硬件设施，如何接入智能化管理，？比如对门锁、门禁、消防类报警器、监控器、远程路灯等细节的改造，除了远程水电表，智慧社区升级化中还有一个重要的举措是进行门锁和门禁智能化升级改造。

社区服务中心会对社区住户包括外来租户进行实名信息统计和录入，本社区住户可以生成临时单次或多次访客密码，邀请朋友或家政服务人员上门拜访，实现社区外来访客身份鉴定和监控，做到真实可信，溯源有据。临时密码在有限使用次数后变成无效，避免外来访客恶意多次拜访，造成人身和财产损失。

智慧社区还可以部署无线联网的烟雾感应、温度感应、摄像头等消防类报警器和监控器，有效监控社区消防死角，减少安全事故突发情况。

在智慧社区中安装远程路灯，可以定时批量启动、关闭路灯设施，或者设定情景自动开灯，实现科学规划用电，有效节约能源。

在智慧社区中安装PM2.5、噪音传感器等设备，可以有效监控社区空气和生活环境，体现数字化智慧社区，共同打造文明、健康、卫生的智慧社区。

三、智慧社区的生活类应用

智慧社区中的商家

智慧社区还可以帮助社区的商家实现线上展示，线下服务，双向的评价体系可以提升社区商店的产品品质和服务水平，让优秀的商家通过线上沟通和评价体系变得更优秀，让劣质的商家无所遁形，自我淘汰。同时通过共享方式和O2方案的落地与应用，为社区外部商家与社区内部住户建立联系，享受更多元化的优质产品和服务。

智慧社区中的服务单位

智慧社区公务办理业务从线下转向线上，为住户提供线上查询、预约、下单的一站式渠道，减少业务办理排队所带来的麻烦和时间成本，也让社区服务人员快速收集社区住户的痛点和难点，有针对性的给出处理办法，从而实现管理社区转变为服务社区。

当我们在规划智慧城市的时候，不妨考虑从城市的组成单位----社区开始入手进行智能化升级改造，利用互联网和物联网的技术，更高效、便捷、安全的进行社区公共服务管理与运营，共同打造一个和谐、安全、可信的智慧社区。

作者：刘天驰 机智云智能公寓及地产事业部总监

10年知名IT企业从业经验，前智能家居硬件联合创始人，对虚拟化，云平台、大数据的应用有深入的研究。现负责机智云宅居管家项目。

转自51CTO