隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及，WIFi、GPRS、LoRaWAN等通訊協(xié)議趨于成熟，全國各地掀起了一波智慧城市建設(shè)的浪潮。

在科幻大片中，未來的智慧城市是這樣的：

• 街上，有會上天下地落水“海陸空三棲同體”的異形汽車，無人駕駛的公共交通工具

• 工作中，有懸浮各式數(shù)據(jù)和圖表的可自動反饋信息的眼鏡或頭盔

• 生活中，服務(wù)機器人承擔(dān)所有的機械式勞動

• 進入時，一個手勢或瞳孔識別就可以打開大門或喚醒服務(wù)

• 終端上，屏幕里呈現(xiàn)的各種各樣的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)會自動生成圖表，人們通過拖拉拽的方式進行圖表切換等。

智慧城市的落地與應(yīng)用可以從社區(qū)智能化談起，它與我們的生活緊密相關(guān)，比如智能門禁、攝像頭、廣告機、快遞柜、O2O 服務(wù)等。智慧社區(qū)的核心是打造“可信社區(qū)”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可信，市場可信，服務(wù)可信。

除了對門鎖、門禁、消防類報警器、監(jiān)控器、遠程路燈等細節(jié)的技術(shù)改造，還有一個舉足輕重的連接技術(shù)：LoRaWAN 通訊協(xié)議。下面，我們就談?wù)勥@一技術(shù)實現(xiàn)和智慧社區(qū)的一些技術(shù)應(yīng)用。

 一、LoRaWAN通訊協(xié)議技術(shù)

基于LoRa擴頻通信技術(shù)，LoRaWAN是從終端到物聯(lián)網(wǎng)云端，兩者之間完整的物聯(lián)網(wǎng)通訊解決方案。它具有廣域通信、高容量、低功耗、低成本、抗干擾等特性，適用于多種應(yīng)用場合：物聯(lián)網(wǎng)低功耗應(yīng)用（IoT)、自動抄表、智慧城市、工業(yè)自動化、智能家居等。

1.LoRaWAN保障智慧社區(qū)安全

在物聯(lián)網(wǎng)世界中，安全是最關(guān)心的問題之一。通常，一個安全威脅會來自協(xié)議本身(如缺少重傳保護)、實現(xiàn)過程(如設(shè)備密鑰的提取)、部署過程(如防火墻缺失)或者三者的結(jié)合。

而LoRaWAN技術(shù)的出現(xiàn)，能有效解決以上問題，具體的技術(shù)支持包括：

1. 為保證網(wǎng)絡(luò)安全，LoRaWAN支持源頭認證、完整性和MAC架構(gòu)重發(fā)保護。
2. LoRaWAN同時支持終端設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器之間應(yīng)用載荷的端對端加密。
3. LoRaWAN支持MAC指令加密的操作。

所有這些過程都依賴于高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）以及128位的密鑰算法。MAC有效載荷的完整性保護利用幀計數(shù)器,以確保接收者不會再次接收一個已經(jīng)收到的幀。從自身協(xié)議上構(gòu)建了一個重傳保護機制。

為防止竊聽，在LoRaWAN中沒有默認密鑰或者默認密碼這樣一個概念。 所有終端設(shè)備出廠時都分配了一個默認的唯一識別碼。所以從一個設(shè)備中提取到的秘鑰并不會對其他的設(shè)備產(chǎn)生影響。

MAC的有效載荷在終端和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸時被加密。此外，終端設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器之間的應(yīng)用載荷也進行了加密。這確保了只有持有密鑰并且被授權(quán)的實體才能夠訪問純文本內(nèi)容。

2.LoRaWAN的技術(shù)特性

 LoRaWAN通訊技術(shù)在智慧社區(qū)的拓撲圖

首先，它擁有超長的通訊距離，覆蓋成本低，靈活性高。在建筑密集的城市環(huán)境，戶外覆蓋半徑達到2km+；建筑密度較低的郊區(qū)，戶外覆蓋半徑可達10km+；高層住宅穿透約10~12層，商場綜合體達到5~8層。

其次，具備超低的運行功耗，低功耗模式下大約10年壽命，特別適合水、電、氣表類和PM2.5、噪音、水浸等市政和環(huán)境監(jiān)控類的傳感器的長時間運行，睡眠下的綜合功耗更是可以低至4.6uA。

最后，LoRa通訊協(xié)議的星形拓撲結(jié)構(gòu)消除了同步開銷和跳數(shù)，開放和完善的網(wǎng)關(guān)設(shè)計更是支持多信道，多數(shù)據(jù)速率的并行處理。而且，它的發(fā)射功率低至17dBm；最高值25dBm，甚至低于一部手機的發(fā)射功能，在密集的社區(qū)中完全不用擔(dān)心輻射對周圍環(huán)境的影響。

要想在社區(qū)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)可信、市場可信、服務(wù)可信，還可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對社區(qū)內(nèi)的更多設(shè)備進行智能化延伸和拓展，讓社區(qū)服務(wù)更便利、快捷、安全，讓運營管理更高效、舒心、人性化。

像采用LoRaWAN通訊協(xié)議技術(shù)的機智云宅居智能公寓套件，用智能遠程水表、電表、燃氣表來替換傳統(tǒng)的水、電、燃氣表，運營單位可以通過平臺自動讀取住戶家里用水量、用電量、用燃氣量，無需挨家挨戶上門人工手動抄表。

二、智慧社區(qū)的硬件改造

對于社區(qū)中的硬件設(shè)施，如何接入智能化管理？比如對門鎖、門禁、消防類報警器、監(jiān)控器、遠程路燈等細節(jié)的改造，除了遠程水電表，智慧社區(qū)升級化中還有一個重要的舉措是進行門鎖和門禁智能化升級改造。

社區(qū)服務(wù)中心會對社區(qū)住戶包括外來租戶進行實名信息統(tǒng)計和錄入，本社區(qū)住戶可以生成臨時單次或多次訪客密碼，邀請朋友或家政服務(wù)人員上門拜訪，實現(xiàn)社區(qū)外來訪客身份鑒定和監(jiān)控，做到真實可信，溯源有據(jù)。臨時密碼在有限使用次數(shù)后變成無效，避免外來訪客惡意多次拜訪，造成人身和財產(chǎn)損失。

智慧社區(qū)還可以部署無線聯(lián)網(wǎng)的煙霧感應(yīng)、溫度感應(yīng)、攝像頭等消防類報警器和監(jiān)控器，有效監(jiān)控社區(qū)消防死角，減少安全事故突發(fā)情況。在智慧社區(qū)中安裝遠程路燈，可以定時批量啟動、關(guān)閉路燈設(shè)施，或者設(shè)定情景自動開燈，實現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃用電，有效節(jié)約能源。在智慧社區(qū)中安裝PM2.5、噪音傳感器等設(shè)備，可以有效監(jiān)控社區(qū)空氣和生活環(huán)境，體現(xiàn)數(shù)字化智慧社區(qū)，共同打造文明、健康、衛(wèi)生的智慧社區(qū)。

三、智慧社區(qū)的生活類應(yīng)用

智慧社區(qū)中的商家

智慧社區(qū)還可以幫助社區(qū)的商家實現(xiàn)線上展示，線下服務(wù)，雙向的評價體系可以提升社區(qū)商店的產(chǎn)品品質(zhì)和服務(wù)水平，讓優(yōu)秀的商家通過線上溝通和評價體系變得更優(yōu)秀，讓劣質(zhì)的商家無所遁形，自我淘汰。同時通過共享方式和O2方案的落地與應(yīng)用，為社區(qū)外部商家與社區(qū)內(nèi)部住戶建立聯(lián)系，享受更多元化的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)。

智慧社區(qū)中的服務(wù)單位

智慧社區(qū)公務(wù)辦理業(yè)務(wù)從線下轉(zhuǎn)向線上，為住戶提供線上查詢、預(yù)約、下單的一站式渠道，減少業(yè)務(wù)辦理排隊所帶來的麻煩和時間成本，也讓社區(qū)服務(wù)人員快速收集社區(qū)住戶的痛點和難點，有針對性的給出處理辦法，從而實現(xiàn)管理社區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)社區(qū)。

當(dāng)我們在規(guī)劃智慧城市的時候，不妨考慮從城市的組成單位----社區(qū)開始入手進行智能化升級改造，利用互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，更高效、便捷、安全的進行社區(qū)公共服務(wù)管理與運營，共同打造一個和諧、安全、可信的智慧社區(qū)。

 【作者簡介】

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劉天馳，現(xiàn)任機智云智能公寓及地產(chǎn)事業(yè)部總監(jiān)。10年知名IT企業(yè)從業(yè)經(jīng)驗，前智能家居硬件聯(lián)合創(chuàng)始人，對虛擬化，云平臺、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有深入的研究?，F(xiàn)負責(zé)機智云宅居管家項目。