5G技术背景下智慧社区的建设分析

李东泽

（吉林吉大通信设计院股份有限公司 吉林省长春市 130000）

智慧社区作为智慧城市中的重要组成单元，目前已经进入高速发展的时代，智慧社区是利用物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代技术，将社区场景当中的人事物等多种数据资源进行融合，提供面向政府、物业、居民和企业的社区管理与服务类应用。现代治理体系和能力建设是党和国家的重点任务，而基层是社会治理的基础与中心，完善基层治理体系和能力现代化非常关键，智慧社区一定程度上是新时期基层治理体系和能力现代化的体现，通过智慧社区建设，增强基层治理能力，进而为人民群众谋福祉。5G 时代到来，新一代移动通信技术将为智慧社区建设赋能，进一步增强智慧社会建设水平。

1 智慧社区

1.1 智慧社区的发展

智慧社区是近些年提出的新概念。其起源可以追溯到上世纪90年代，当时国内改革开放大潮到来，商品房在国内出现，一些新兴的社区出现在国内，物业服务开始出现在国人的生活当中，楼宇对讲、报警系统等开始出现在小区当中，这些小区是最早的数字小区，但没有规范标准，由开放商自行建设的。2000年以后，这种数字小区在国内盛行，基本上每一个新建小区都有先进的物业管理、小区绿化和数字化设施等，这得益于政府部门开始从社会治理的角度切入并且通过标准规范来实现了数字小区的规范化发展，最具影响力的一份文件是《全国城市社区建设示范活动指导纲要》。此时的小区中不仅仅是数字化设施成为标配，街道、居委会等基层治理组织开始提供越来越多的服务，网格化社区治理模式也登上了历史舞台。

2011年智慧社区的苗头兴起，并且在2015年完全形成统一的范式，即以基础设施建设与管理应用为核心。数字化、网络化设备在小区中成为标准配置，物业管理开始利用管理信息系统来进行登记管理，小区内的设施设备也通过自动化系统基本实现了远程控制，小区正在变得越来越智慧。而从2016年开始，物业费缴纳开始在社交平台上完成，可以通过社交平台或者物业APP 完成一件保修、购物，一些小区当中甚至出现了送货机器人。社区治理作为基本的治理单元，开始逐步进入智能化时代，在智慧城市中智慧社区发挥出越来越大的作用，社区的数据接入“城市大脑”，并接受大数据分析甚至智能化分析。

1.2 智慧社区驱动力

智慧社区发展过程当中，政府起到了核心作用，因为社区治理是政府的行政职能之一，街道办、居委会等均为政府单位，小区设计、验收等标准规范均为政府制定，同时小区建设也有政府投资，特别是老旧小区改造项目，而且在新技术的应用上，政府通常都扮演着引导者的角色。统计分析当前党中央，各省市自治区与智慧社区相关的文件，将智慧社区作为智慧城市的重要组成部分或者说基本单元，通常作为智慧城市建设当中，新基建的示范单元。

其次，房地产开发商与物业作为市场主体，受到利益驱动，它们会主动引导先进技术产品的应用，当然一般都限定在政府职能部门对智慧社区所做出的标准和规范之中。上世纪90年代，房地产市场开放后，来自香港的开发商将数字技术带进来，2010年左右互联网普及，一些开发商进一步将科技融入到小区建设当中，并且逐步形成了硬件设施、管理平台，O2O 社区等为居民提供服务，如保利若比邻，涉及了社区中心实体店和APP 线上线下服务，电商与服务实现了结合。

再次，社区居民都有对智慧和美好的期待，尤其是青年人群和老年人群，其中前者对新技术充满好奇，并且作为互联网的原住民，其希望通过互联网解决所有问题。后者则主要是居家养老，需要主动去关心的群体，尤其是独居老人，居委会将小区中的老人全部登记造册，通过建筑当中的摄像头对所有人进行面部识别，如果老老人数天未出门，则居委会则主动上门，老人家中也可安装智能家居，若老人在家中发生意外，如摔倒等，老人的孩子们可远程获知，并报警。

最后，得益于技术的进步，如高清视频监控、人工智能等的进步，这些技术与产品的落地，小区成为主要的试点对象。对于高新技术企业而言，它们所开发的新技术在智慧社区落地，通常会走政府采购路线，在利益驱使下，加上刚需的存在，必定推动智慧社区落地。

2 5G技术

2.1 5G技术简述

5G 即第五代移动通信技术，是最新一版蜂窝移动通信技术，也是4G 的进化版本。当前国内5G 商用试点中基本都是采取非独立组网措施，通过原本的4G 网络演进未5G。

5G 的流量密度达到了10Tbit/s.km2，连接密度可达100 万.km-2，空口延时1ms，移动性达到500km.h-1，网络侧100 倍能效提升，0.1～1Gbit/s 的速率，峰值20Gbit/s。国内5G 网络制式依然沿用LTE 制式，但是5G 围绕LTE 发展了很多配套技术，使得LTE 系统能够通过空口演进满足频谱效率以及峰值速率要求。随着5G 速率提升，将解决很多关键物联网应用，比如远程医疗、自动驾驶等等，5G 使用微型基站，能够覆盖末梢，任何一个角落都能进行网络连接，边缘计算成为非常关键的技术，它是解决末梢关键物联网应用的关键之一，能源技术同样如此，要满足低功耗需求，能源技术必须得到进一步发展。

5G 是一个智能云化网络，其承载主要采取SDN+_OTN 或PTN，SDN 是5G 网络的核心技术之一，SDN 即软件定义光网络，它是促使5G 发展称智能云化网络的关键，其可以使5G 响应速度更快，但不是更聪明。由于物联网的发展，5G 将解决很多物联网技术发展上的难题，一些关键物联网对网络的高速率、低时延有着近乎苛刻的要求，如自动驾驶，边缘计算的应用，极大地提升了5G 边缘网络的响应速度，边缘计算实质就是将云计算服务下沉至用户侧或靠近用户侧，为用户直接提供云计算服务。

2.2 5G的部署情况

5G 的应用场景不同于传统的无线网络应用形式，传统无线网络架构不适应新的应用，按照5G 性能指标，其无线网应当满足高灵活性、扩展性、定制性、资源灵活调配，灵活部署能力。在智能云化网络目标之下，5G 无线网络应当保证高度的智能性，承载和控制应当分离，即必须实现SDN，可从PTN 或OTN 上进行演进。无线网络上基于现有LTE 网络进行演进，因为LTE 支持IPV6，可以以较低的成本实现从4G 向5G 的演进，所以在规划上主要考虑在现有LTE 网络架构之上进行技术创新部署，而不是独立组网。在相关研究中，5G 的RAN 经历过几次技术更新，即从D-RAN →CRAN →H-CRAN →F-RAN，考虑到RAN 架构当中要满足多种无线设备节点连接形态，如链状连接、伞状连接、网状连接、端到端连接等。主要考虑F-RAN 模式，该模式中BBU 和HPN 实现了集成，HPN 负责控制平面为所有UE 提供信令和特定信号，BBU 则负责信号处理，共享信令、数据和信道，若网络负载提升则升级BBU。规划F-AP，利用前传链路实现与BBU 与RRH 的连接，邻近UE 则以端到端模式或中继模式连接，BBU 做大规模协同多点传输处理和调度。

2.3 5G与智慧社区

5G 时代，智慧社区建设中，5G技术将是一项革命性的技术，其能够在基层治理、公共服务、产业发展等方面全面赋能新型智慧社区建设。

5G 将推动基层治理现代化，党和国家高度关注治理现代化，但长久以来治理都面临很多问题和挑战，政府正在革新治理模式并且提高治理能力，2020年新冠病毒肺炎疫情防控上将基层治理上的问题完全暴露出来，一些地区智慧化程度高的社区，治理能力非常，在疫情防控上取得了非常显著的实效，而智慧化程度不高的社区，疫情防控上错漏百出。5G 作为一项引擎型技术，将引发技术集群协同创新进而颠覆传统的基层治理模式，5G 将渗透至社会各方面，并将整个社会塑造成一个复杂的生态巨系统，5G+云+AI 将打造多核驱动的数据统合系统。进而推动公共服务均等化，通过5G 等基础设施建立起来的智慧政务、智慧教育、智慧医疗等能够显著提升群众幸福感。

3 5G技术下智慧社区建设思考

结合公安部推进智慧平安社区建设的指导意见，利用物联网、云计算、大数据等前沿技术手段，针对社区环境复杂、人流、车流密集等情况，以高起点、高效率为原则，以动态、可视、高效为目标，构建智慧社区，做到社区信息掌握到位，矛盾解决到位，治安防控到位，便民服务到位，通过门禁、视频抓拍（包括车辆、人脸）、视频监控等构建人防、物防完善的管控体系。并发挥5G技术优势，将社区零散的信息统一收集汇总至大数据中心，协同控制，实现精细化管理，实现实时监测，远程操控，辅助决策等基层治理功能，基于5G 高速率，高流量特性，承载4K 乃至8K 视频，利用高清摄像头配合5G 网络+人工智能来实现物业管理降本增效，同时5G网络部署完善后，可以有效降低视频监控系统的综合布线成本，因为社区作为基本单元，5G 的无线网络能够实现无缝覆盖。通过5G网络带来的强大网络优势，为AR 娱乐提供服务，并且结合AI，大数据等技术，实现近眼显示，感知交互，渲染处理，网络传输等技术的融合，帮助社区工作人员直观鉴别目标身份，提高作业效率，并且可提供实时视频调度，第一视角视频娱乐服务等。

通过对小区进行梳理，可知将小区建设为智慧社区，有如下几个需要关注的典型场景，包括小区出入口、单元门、入户门、公共区域、室内区域以及小区周边区域，因此可在5G 智慧社区规划中构建小区三道门，6 大防护体系，从智慧安防，智慧物业管理和社区运营的角度思考具体智慧社区规划方案，其规划思路如下，考虑社区停车难管理，基础设施难维护，进出人员难识别，物业服务难提升，社区运营难增值等问题，通过5G 智慧社区建设让社区省心即提升社区治安掌控能力，促使生态共赢，即实现运营增值，实现物业升级，即提高物业服务水平和管理效率，实现业主满意提升幸福感，即提供安全、便捷、舒适的居家环境。

对于房地产行业企业而言，它们需要打造品质高端的楼盘，通过房产销售实现溢价，并通过社区运营实现服务增值，因而在智慧社区建设上需要通过技术手段整合视频监控、周界报警、门禁管理、可视对讲、报警管理、停车场管理、智能锁、智能家居、社区APP等来实现高效率的社区运营，并通过APP 这一小前端，广泛收集小区人员以及物品信息，通过后台数据平台进行分析，进而丰富社区生态。

对于物业公司而言，它们需要物业缴费展示、员工智能管理、人员进出管控、设备运行情况监控、信息快捷查看、物业运维成本核算等，房地产企业通过配置人脸识别技术、物联网（5G）、互联网（5G），APP、大数据等来构建一整套体系，物业公司则设置对应的APP，并接入房地产企业构建的智慧社区体系当中，进而接入政府大数据中心，实现APP 缴费、无业人员管理、访客管理、车辆管理、安防管理、业主信息查询、社区公告发布、智能运维等。

对于社区居民而言，他们需要简单快捷的进出方式，方便快捷的服务、投诉途径，方便快捷的联系物业、联系邻里。因此在智慧社区建设中就需要实现人脸开门、APP 开门、呼叫转移、指纹开门、认证对比、信息发布、一键报修、社区O2O 等。

为了满足上述三种需求，需要建立智慧社区云平台，整合流媒体服务、数据智能服务、弹性计算、大数据存储、大数据分析等构建统一云平台，进而广泛收集社区所有数据信息，并配置智慧安防、智慧消防、智慧物管、社区运营等应用。

4 结束语

综上所述，5G技术为智慧社区建设赋能，将进一步加快智慧社区建设。5G 虽然是新一代移动通信技术，但是在国内它不仅仅是移动通信技术，而且还是能够实现万物互联的物联网，得益于智能装备的进步，通过5G 就能实现以前很难实现的万物互联。智慧社区需要通过网络将前端所有智能设备的信息集中汇集，并进行大数据分析，智能分析，增强基层治理水平和能力。所以目前关键问题是要实现5G 网络的部署，加快5G 覆盖面积。