促进互联互通 打造智慧居住区

2015年08月31日 会员新闻, 方案/报告, 联盟活动 ⁄ 共 5757字 ⁄ 字号 评论关闭

促进互联互通 打造智慧居住区

当前,全球正在兴起新科技革命和产业变革,以互联网、物联网、宽带移动通信、云计算、大数据为代表的新一代信息技术,正快速向装备制造、建筑家居、交通物流、节能环保、食品农业、消费电子、文化教育、生活服务等领域广泛渗透。

我国正处于城镇化加速发展的时期,部分地区“城市病”问题日益严峻。为解决城市发展难题,实现城市可持续发展,建设智慧城市已成为我国城市发展不可逆转的历史潮流。

2014年12月,为推动北京乃至全国智慧城市、智慧小区、智能建筑、智能家居等领域技术进步及应用,由北京中关村国家自主创新示范区和广州国家数字家庭应用示范产业基地发起组建了中关村乐家智慧居住区产业技术联盟。该联盟由来自北京、上海、广州等从事智能化、信息化的企业及科研院所等机构共36家共同组建。

本刊记者特别采访了中关村乐家智慧居住区产业技术联盟总工程师谢后贤,请他谈谈中国智慧社区的发展现状及未来预期。

 

Q:请您介绍一下中关村乐家智慧居住区产业技术联盟的主要职能和工作?

谢后贤:中关村乐家智慧居住区产业技术联盟(简称联盟)经营范畴是充分利用新一代信息通信技术,服务于智能楼宇、智能家居、安防监控、社区医疗和养老、社区管理服务、电子商务等领域的智能化应用。并通过智慧居住区的应用,带动全行业的互联互通和提升全行业的智能化水平。

联盟将以制定产业技术标准为龙头,以成果转化为手段,以市场推广为目标,形成智慧居住区硬件生产和软件服务两条产业链。用“项目带动研发,研发促进应用,应用推动产业”,做好“商品研发、市场拓展、产业链打造”。

当前联盟选定“智慧社区及家庭网络平台关键技术研究”课题任务为切入点,通过课题的研究,总结完成智慧社区及家庭网络平台,建设完整的创新解决方案,完成智慧居住区创新改革;通过课题的研究,制定一系列的适用标准;通过创新试点和推广应用,解决行业的热点和难点问题,形成有实力有品牌的产业链,带动全行业的互联互通和提升全行业的智能化水平。

 

Q:您如何定义“智慧居住区”这一概念?当前我国智慧居住区建设面临哪些问题?

谢后贤:联盟提出的“智慧居住区”名词是一个创新的概念,它是智慧社区综合集成的概念,包含智能楼宇、智能家居、安防监控、社区医疗和社区居家养老服务、社区管理服务、电子商务等领域的智能化应用。这些领域的智能化都是以家庭为中心,为居民服务为目的。人的一生有70%的时间是在家庭室内渡过的。人们对“衣、食、住、行、乐、育、医、思想、情趣”的追求,都要通过“居住区”的智能化去实现。居住区各领域的运行都是关联的,不可或缺的。因此把智慧居住区作为整体来提就是非常恰当的。

当前智能家居联网的兼容性问题一直困扰着中国的家电业、通信业、IT业。近年来,一年一度的“智能硬件大会”,被媒体说成“试图吹出一场台风”?十几年来刮过多少次“台风”,互联互通仍然是迈不过去的坎。海尔是智能家居的先行者,他们说“通过U-Home,海尔品牌的家电可以实现互联,不过前提是用户使用的家电必须全部是海尔的”。这是一个封闭的系统。又说“需要互联互通,去做开放平台”。于是小米、阿里等纷纷推出路由器,提出了智慧家庭生态圈和智慧家庭云服务平台等。但是这些平台仍然无法解决底层设备全参数控制的兼容性问题。

智慧居住区作为整体,家庭硬件设备的互联互通,各个家庭和社区内的各个管理子系统之间,各种专业行业之间必须实现互联互通,才能成为真正的整体。这就使互联互通成为智慧居住区一体化集成的核心需求,这就是联盟面对的现实问题。

 

Q:我国智慧社区的建设发展有何特点?相对于国外的发展情况有什么不同。

谢后贤:随着信息技术的飞速发展,国外发达国家重视研究如何运用新一代信息技术来解决现代城市发展中的关键问题,加大信息技术在城市管理、服务和运行中的应用,陆续提出了发展“智慧城市”的战略举措,把智慧城市建设作为提升城市竞争力的重要手段。

在我国由于物联网、云计算、新一代信息通信技术以及大数据的快速发展,为城市新发展带来机遇。促进了各地方对智慧城市建设的探索,各地以发展智慧基础设施为重点,大力建设城市信息基础设施,铺设光纤骨干网,实现有线网络入户、无线网络覆盖城市公共区域,增加网络宽带,推进三网融合,以期建成互联互通的城市信息网络。

然而由于国内外建设背景不同、探索路径不同,因而在摸索过程中得出的经验与教训也必然不同。从中国智慧社区系统的特点分析,智慧社区的应用环境来看,中国与国外的差异很大:国外大多数的私人住宅是独门独户的,不同于我国住宅小区的应用环境,其家庭联网均采用计算机网络及其扩展总线网络,互联网接入多是采用单户接入,采用ADSL接入仍很普遍。而我国住宅智能化的重点和发展方向则是以社区的数字化、智能化为主,我国通信行业重点发展以小区宽带网以至光纤网接入为主。而家庭联网的主要设备是信息家电,而不是计算机,即用非PC类设备接入社区网(或互联网)。因而国外的组网技术就不适用于中国的应用环境。再加上中国的联网智能设备不是单一专业设备,而是各种专业的混用,家电设备、安防、火警、抄表、电信、电视等,而各专业有各自的描述方法和特殊的控制协议,互不兼容。这就是为什么国外的专业标准不能简单地用在中国智能社区网络的根本原因。也就造成了我国智能社区和家庭网络长期没有专用的统一标准。

当我们参照国外的某些专业技术应用时,它们只适合于某些行业专业的情况,而不能适用于各行业设备的融合与兼容,因而不能适应国内智慧社区环境成为通用统一的标准。

物联网和智慧城市发展到今天,由于没有统一标准,各个领域目前是各行业使用的数据交换格式只能局限于自己特定的行业业务。严格讲,这些物联网都只是专用网,仍然是一个个“信息孤岛”,还是缺乏统一的标准、通用的平台。

 

Q:对于智慧社区的发展来说,标准是重要基础,我国在智慧社区标准制定方面取得了哪些成果?未来的工作重点有哪些?

谢后贤:随着物联网技术的发展,特别是智慧城市建设的迫切需要,各方面都提出了制订统一标准的要求。经过多年的摸索和准备,2014年经国标委批准组织制订《物联网智能家居 设计内容及要求》和《物联网智能家居 设备描述方法》等五项国家标准的计划。这五项标准是解决物联网智能家居设备互联互通的基础标准。

这些国标规定,不同专业、不同厂商生产的硬件设备,遵循基于标准数据格式的设备描述,可以兼容地联接组成网络,并通过网络平台,与各种异构系统实现互联、互通、互操作。它们将与网络的媒体、通信协议、操作系统、编程语言无关,采用自动提供服务,自动组网,自动组成应用程序接口(APP),不再拘泥基于中央控制器技术和组态软件技术,将可能实现物联网的“所有数据都是由机器产生的数据”,促进实现物联网的全行业的大集成。

此外,在五项标准的基础上,还将继续组织制订各级产品的标准,以指导行业的推介。例如“硬件智能化设计规范”、“家庭智能平台设计规范”和“智慧社区综合服务云平台设计规范”,以及“相应标准芯片的设计规范”等。

 

Q:未来我国智慧社区发展面临着哪些挑战?如何解决?

谢后贤:上述标准的应用,由于涉及家庭和小区的服务、运营、设备、信息交互融合业务,是跨行业、跨区域的设备制造商、服务提供商、网络运营商、物业管理服务等的产业链运营合作,因此必须要团聚一大批上下产业链的商家共同努力。市场的推广要靠全行业,必须要站在全行业的立场才有话语权,才能解决了全局的问题。

组织产业技术联盟,发挥产业链的聚集效应,整体解决问题是最好的形式。在研发和推广过程中,要有上下产业链的配合,共同执行标准,接口一致,才能互联互通,形成系统。因此需要在全国组织多个庞大的落地推广应用集团,真正掀起一场台风,并要乘胜扩大战果。

当然,当前的解决方案不是排他性的。并不是要把现有的一些成功的平台全推翻掉,如果采用了底层设备的标准化描述和物联网技术,帮助他们解决了智能硬件的互联互通和硬件的全参数控制问题,他们就可以按照物联网和Web服务的方案完善自己平台已有的成果,保留自己平台开发的投入。

 

Q:当前在智慧社区建设中主要应用了哪些自动化技术?自动化技术在其中发挥着怎样的作用?

谢后贤:在智慧社区和智能家居中都采用了控制网络技术,自动化技术中的3代技术都在使用:直接数字控制(DDC)仍应用在众多安防系统中,DCS、SCADA和FCS也应用普遍,可以说控制网络技术是自动化技术较简单的应用,尽管少数项目采用了寻优控制、并发控制、关联控制等,但都是自动化专业的传统技术,都离不开基于中央控制器的技术和组态软件技术。因此可以说是典型的自动化专业的传统技术应用。

在21世纪已经过去的15年,一些新世纪的新鲜技术,正在冲击着传统技术。尤其是Web Services和物联网(传感网)技术已经颠覆着基于中央控制器的技术和组态软件技术。Web服务网络中已经不存在“中央控制器主机”,而是“对等”网络,即每一个网络节点都可以占有总线,并且实行“无连接的通信”(即发送帧完成即放弃总线控制权)。网络的调度权归结为“服务器”,而网络可以具有多个控制器,某一时刻只能有一个控制器占有总线,执行控制功能。 组态软件技术则完全被传感网络的自描述、自组网取代了。

但是更多的自动化技术则在融入了新技术以后成为新技术的核心理念,例如寻优控制和关联控制将成为智能控制的核心内容,成为智能硬件的主要功能体验。

 

Q:智慧社区建设在自动化技术应用方面急需哪些创新或突破?发展重点有哪些?

谢后贤:历史上成熟的技术往往是与当时的技术水平相适应的。进入21世纪比过去涌现出更多的新技术,这些新技术推动了应用技术的发展,颠覆着传统的技术,逐步形成了一个全新的系统解决方案,这就预示着传统的技术在更新换代。

上面提到的传感网络的自描述、自组网取代了组态软件技术,是由于设备的描述采用了新世纪发展的XML语言技术和Web服务器技术。在对象技术的基础上Web服务技术已经成熟,形成了基于Web服务的新一代控制技术,从而不再拘泥基于中央控制器技术;而采用Web对象技术后,完全具有对象技术的全部功能,即Web对象具有简单的接口,却隐藏着Web对象内部具有的全部内容的接口和全部功能代码。只要点击就可以完成控制任务。Web对象隐藏的全部内容与操作系统、编程语言无关,与网络的媒体、通信协议无关。这又实现了各种异构系统的互联互通。

当我们采用标准设备的描述实现自描述,自组网的“自组态技术”后,Web对象及其内部具有的全部内容也完成了自动实现,也即自动组成应用程序接口(即Web对象的APP)。

这一切在实现底层设备的自描述、“自组态技术”以后,各级平台采用Web服务技术,实现Web对象自动组成应用程序接口,在浏览器上自动发布,从而实现物联网的“所有数据都是由机器产生的数据”的要求。

此外大规模集成电路技术的进步,在一个硅片上实现一个极为复杂的系统(片上系统,SOC)的时代已来临,互联网技术进入到嵌入式Internet时代,移动通信技术的进步,使手机成为人们须臾不能离开的多功能武器,这些正应验了90年代大师们的预言:“新世纪的第一个10年,我们进入了一个嵌入式Internet时代,SOC嵌入式瘦服务器将成为地球的皮肤” 。嵌入式瘦服务器和手机浏览器的广泛应用大大助力了智慧居住区的创新改革。

这些新技术的应用已经使智慧社区和智能家居有一个崭新的面貌,促成了智慧居住区2.0的创新改革。

 

国家“互联网+”计划在受到社会广泛关注的同时,也为智慧城市相关产业带来了前所未有的发展机遇。云计算、物联网、大数据技术在智慧居住区的创新应用,将促进城市信息化、智能化、低碳化发展。据悉,中关村乐家智慧居住区产业技术联盟正以“互联网+智慧社区”为蓝本,倡导提出“乐家智慧+”的全新智慧社区发展理念。而“标准统一、互联互通、平台整合”则是智慧社区发展道路上的关键所在。在制定产业技术标准的基础上,希望能有更多的物联网智慧居住区解决方案出现,促进智慧城市建设真实落地。

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谢后贤(1936-),男,中共党员。1963年毕业于北京大学物理系,1970年起在航天部七七一所(骊山微电子公司)工作,曾任室主任、科技处长、高级工程师。1989年任贵州科学院新技术研究所所长。享受贵州省政府特殊津贴。

曾参加我国最早的集成电路和集成电路计算机的研制工作,曾任全国集成电路标准化技术委员会第一届和第二届副主任,全国微处理机系统标准化分技术委员会第一届副主任。曾任国家军用计算机与信息处理标准化技术委员会第一届委员,并主持制定了《军用微型计算机通用技术条件》等多项国家军用标准。曾任贵州省自动化学会常务副理事长,中国计算机学会微机专业委员会第四届、第五届委员。2000年后主持家庭网络平台项目的工作,主持拟制了多项家庭控制网络国家标准草案。

2003-2005年主持863课题“家庭网络核心SoC平台”项目,成功完成了家庭网关SoC芯片等的研制。2008年任全国智能建筑与居住区数字化标准化技术委员会专家委员,参加了《中国智慧城市标准体系研究》、《国家智能化养老基地建设导则》的编制工作,是智慧城市、智慧社区和智能家居等领域的标准化专家。现任中关村乐家智慧居住区产业技术联盟总工程师。

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