谈谈物联网时代的小区智能化系统设计

摘要：随着我国经济技术的高速发展，人们对生活质量的要求也越来越高，物联网也逐渐进入了我们的生活中，文章对物联网时代的小区智能化系统进行了阐述。

关键词：物联网；小区智能化

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

通过物联网技术使这些小区真正实现智能化,给业主的生活带来便捷,成为智能小区吸引潜在业主的法宝。物联网的高速发展以及相关技术的不断研发和成熟,将会对真正的智能小区的发展产生巨大的影响,使普通百姓能够享受到科技进步带给他们的美好生活。

1物联网

1.1物联网的定义

物联网的本身的名称就是“物物相连的互联网”的意思。物联网技术是在传统互联网原有的基础上进行扩展的网络,是将其客户端和服务端延伸到物与物之间进行通信及控制。物联网技术是通过射频识别(RFID)、激光扫描、全球定位系统(GPS)、红外感应、图像传感、温度传感器、湿度传感器、光照传感器等信息传感技术,按照一定的协议,把各种具体的物与互联网进行连接和通信,以实现对物品的智能化识别、跟踪、监控和管理的一种新型网络。物联网是提升物资利用率的有效途径之一,能够在一定程度上有效的解决人与自然之间的矛盾关系。

1.2物联网的结构

物联网的系统化是通过其结构具体体现的,物联网的各结构既分工又合作,从而很好的实现了物与物之间的交互连接。物联网的基本结构一般可分为三个层次:

1)感知层

主要功能是物联网识别对象、采集信息并进行简单处理。由各种传感器构成,包括RFID标签、条形码、二维码、摄像头、GPS等。

2)网络层

其中的接人层主要完成各类设备的接人,其接人方式主要有有线局域网、Wifi、3G、卫星等;而支撑层对下需要对网络资源进行认知,进而达到自适应传输的目的,对上提供统一的接口与虚拟化支撑。

3)应用层

是物联网和用户的接口,通过制定符合需要的智能管理系统,从而完成服务发现以及服务呈现的智能应用。

1.3物联网的应用

1)对象的智能标签

通过条形码、二维码、RFID标签等多种技术对特定对象进行标识,从而通过有效的识别和区分物品进而来管理物品。例如人们在生活中使用的各种磁卡、IC卡、超市中的条形码标签等都是为了方便对各种物品的管理。

2)对象的跟踪和环境的监控

利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络,可以实现对某个对象实时状态的获取和特定对象行为的监控,例如人们可以通过分布在城市街道的多个噪声探头监测声音污染,通过PM2.5空气传感器对城市空气中的浮尘粒子指标的远程监测,通过学校中的多个摄像头来了解校园中和教学楼内的实时情况。

3)对象的智能控制

物联网可以依据传感器网络所获取的数据进行反应和决策,例如街道上根据光线强弱来实现路灯开关及亮度调节的智能路灯系统。

2物联网时代的小区智能化系统

2.1小区智能监控

目前的小区监控一般是通过安装足够数量的摄像头,通过人工来完成监控任务的。而当前的视频监控系统一般只是记录图像和视频,只能用作事后取证。为了使监控系统具备实时性和主动性,能够做到实时跟踪并判别对象,并在异常情况发生时及时提示、报警,就需要对现有的监控进行智能化。

小区的智能监控系统就是利用计算机视觉技术对视频图像进行处理和分析,在无人操作下,通过对视频进行自动分析,对发生的变化进行定位和跟踪,进一步分析和判断目标的具体行为,能在异常情况出现时及时进行及时提示和报警,从而协助保安人员及时处理具体情况。

目前,最新的视频监控技术已经基本上实现了无人看守监控,自动分析图像,瞬时能与110、固定电话、手机相连接,以闪光、警报、呼叫电话、发送短信等方式进行报警,同时对现场的情况进行拍照和录像,以便调看和处理,在最大的程度上保障了小区的安全。

2.2小区业主及车辆的自动识别

目前,多数小区的业主在进人小区大门及所住楼宇时一般需要出示证件、刷卡或者按密码,有的时候会比较麻烦和浪费时间。采用了RFID身份卡后,系统会自动读取业主随身携带的身份卡上标签的信息。这种基于RFID技术的动态识别系统具有在一定范围内同时对多个具有标签的目标进行非接触、高速、准确的识别功能,因此进人小区的人员随身携带身份卡到达小区门禁时,系统的阅读器就会自动读取业主的身份卡,在确认信息后,门会自动打开,方便了业主的出人。

另外,现在小区业主购买车辆的越来越多,有的家庭可能不止一辆车,如果还是按照传统的由小区保安根据是否有车辆通行证来放行车辆的话,比较耗时和不方便,因此智能小区对业主购买的车辆也同时配发RFID标签卡,当带有标签卡的车辆到达小区门口距离门禁几米时,读卡器就可以读到相关信息,自动确认是小区登记车辆后,道闸自动抬起,就可实现车辆不必停车而快速进出小区。

2.3小区交通智能管理

目前,随着新建小区的不断扩大,车辆的不断增多,小区内的交通存在很多的问题,例如小区道路布局不合理,规划不完善造成大部分小区道路布局存在缺少次干路、支路和应急停车区域等问题;由于上下班时间较为集中,导致小区的交通也出现早晚高峰,车流量大,运行情况复杂,事故易发;随着小区私家车数量的不断增多,导致一些小区中原有的停车位严重不足,使得停车难现象越来越严重,已经成为了很多小区交通最主要的一个问题,一些小区无序停车、占道停车等现象更加重影响小区的交通。

物联网可以有效和快捷的处理海量信息,动态获得并处理传感器所采集的信息,实现小区交通智能管理,使车辆在小区行驶更具人性化。

小区交通智能管理系统会对小区中的每条道路都指定一个详细记录了相关信息的标签,车辆在进人小区后,记录了车辆尺寸及其预停坐标等信息的车载标签即被激活,基于物联网的数据中心将结合车辆的状况、小区中道路的情况以及空余车位的情况等条件综合设计一套最优的行驶和停车方案,车主可通过物联网设备查询,快速选择最佳路线和车位,可以节省时间、优化路线、确保车主行车和停车的安全。

2.4小区智能物业服务

智能小区物业服务系统,在常规物业服务的基础上,利用物联网的各种平台及时进行相关信息的,既包括国内外新闻事件、金融信息、医疗信息,更主要的是小区的相关通知和提供的服务信息。

利用智能居家健康监护终端,可以在社区医院为社区亚健康人群,特别是老年人建立健康档案和监测实时健康数据,当被监护人有异常状况时,社区医院可以第一时间发现,同时也可为医院提供相关的健康数据,从而及时制订准确的医疗方案。

目前很多小区中的电表、水表和燃气表逐渐都在使用智能表,智能表具有扣费更精准、消费自主透明、缴费更方便快捷、缴费周期更加灵活等优点。智能小区可以进一步利用集中抄表传输系统,通过在智能表内安装传感器,可以防盗、防拆,彻底解决偷电、偷水、偷气等现象,减少由此带来的经济损失。同时将每家每户的三表数据由物业中心传至各公用事业公司收费中心,即节省了人力物力,又避免了骚扰业主。进一步连人物联网后,业主可以在网上对三表的运行情况进行了解,通过网上支付,使得缴费更加透明和方便。

利用智能照明使小区内的路灯能遥测和遥控,根据信息中心的命令,反馈灯的各种状态,根据小区内是否有人员走动,根据光强度和时段进行自动调节照明亮度,从而节约用电。

基于物联网技术的智能小区的物业管理,可以向业主提供方便快捷的信息通信、安全舒适的居住环境和全面周到的服务。

2.5小区智能家居管理

目前,越来越多的应用云计算技术的智能家电不断推向市场,例如云电视、智能开关、炒菜机、智能机器人吸尘器等等各种智能家电不但本身越来越智能化,人们还可以通过家居智能终端,实现利用手机、电脑等设备,通过网络对家庭照明、电视、冰箱、空调、微波炉、电饭锅等家电设备进行远程控制,实现了居民在工作单位、外出、旅游等远离小区后继续监控家庭器物的运行情况。

智能家居管理系统密切结合居民生活的需求,完成对家电智能控制与远程监控、多媒体信息互动等功能,能切实提高居民的生活质量。

目前我国家居智能控制系统的市场有以下两个特点：1）市场潜力大，据统计，每年电工行业的销售额在 40~60 亿人民币，从市场发展的角度看，以智能网络开关为代表的新型电工产品的市场份额会逐年增加，最终将替代传统的电工产品。2）家居智能控制系统是一个新的领域，技术不是很成熟，而且缺乏统一的行业标准，各厂家之间的产品不能兼容。例如对墙上面板背景灯 LED 的控制，现有的系统都是采用自适应调光的技术，但对 LED 亮度的控制主要采用直流电压控制或电阻调光等调光技术。由于 LED 发出光的波长与器件内被驱动的正向电流相关，所以这些技术都会改变光的波长，从而在调光的过程中改变了 LED 灯光的色调。

2.6 智能巡更

在保安的对讲机中植入RFID智能芯片。当巡检人员持对讲机按照事先规定的时间和线路进行巡查，小区内各通道预先安装好的的阅读器感触到巡检人员的对讲机芯片后，阅读器会自动记录巡检人员的ID信息，并发送到管理后台。后台管理程序可以清晰显示出巡检人员的巡检地点、时长、路线等信息。很明显，这种巡检管理更为科学、方便，有效地保障了社区安保井然有序的工作流程。它改变了过去考勤只能采用签到或领导抽查的低效、不科学方式，方便记录下工作人员到达巡查点的时间及状态信息，从而达到事半功倍的效果，为保障社区安全起到极其重要的作用。

3结束语

智能小区是通过物联网来实现小区的智能化管理和服务的,它通过物联网实现了小区内的人、物、信息载体的互联互通,大量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息,从而给广大小区的业主提供智能化的服务。智能小区的出现给业主带来了极大便利,同时也面临着很多的挑战。目前智能小区的建设还只是一个初级阶段,一般的智能小区只是部分的具有了一定的智能化,还不成熟也不完善。要真正的全面实现小区的智能化还需要国家统一的标准和规范，需要政府各部门的全力支持和通力合作，同时还有赖于国民经济的发展和国民总体素质的进一步提高。随着物联网技术的诞生和发展，住宅小区必将向智能化方向推进，为小区业主打造出一种面向未来的高品质生活方式。

参考文献：

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