■ 田茂明 吳 芳

智慧社區(qū)是智慧城市的基礎組成部分，由于社區(qū)所具有的相對適中的空間尺度，及其在城市生活和社會管理中的重要作用，智慧社區(qū)已成為當前推進智慧城市試點及應用的熱點領域，也是未來城市社區(qū)發(fā)展和建設的重要方向。智慧住區(qū)或智慧住區(qū)的建設對智慧城市的可持續(xù)發(fā)展，解決城市發(fā)展中出現(xiàn)的問題具有重要意義。

2016年10月，山東發(fā)布國內(nèi)首個《綠色智慧住區(qū)建設指南(試行)》，提出建設綠色智慧住區(qū)，進一步推動了智慧城市與智慧社區(qū)的建設與發(fā)展。綠色智慧社區(qū)綜合服務平臺是智慧社區(qū)的重要組成部分，提供數(shù)據(jù)互聯(lián)、平臺構建、服務驅動與運營監(jiān)控等核心作用，對于綠色智慧社區(qū)的建設與運維具有重要作用。

近年來，專家與學者對智慧住區(qū)或智慧社區(qū)建設從不同的角度進行了研究與探討，智慧住區(qū)綜合服務平臺是智慧住區(qū)的重要組成部分，但是尚未有對智慧住區(qū)或智慧社區(qū)綜合服務平臺建設的綜合分析與研究。因此，本文著重對智慧社區(qū)綜合服務平臺關鍵問題研究現(xiàn)狀進行分析，并比較了社區(qū)綜合服務平臺不同建設模式的優(yōu)缺點，最后提出了一種基于云計算與SOA的智慧社區(qū)綜合服務平臺的建設模式。

智慧社區(qū)強調三個層面上的問題：第一，理念層面。以人為本，社區(qū)居民為服務主體，以滿足社區(qū)居民需求為導向。第二，服務層面。建立現(xiàn)代化的社區(qū)服務和精細化的社區(qū)管理，提高社區(qū)服務水平和管理能力。第三，數(shù)據(jù)層面。對社區(qū)數(shù)據(jù)進行大規(guī)模、分布式信息智能處理，為社區(qū)服務與管理和智慧城市建設提供數(shù)據(jù)支持。智慧社區(qū)的理念、服務、數(shù)據(jù)相互促進、融合，為居民提供安全、便利、智能的服務，提升社區(qū)安全，創(chuàng)新社區(qū)管理模式。

智慧社區(qū)綜合服務平臺是智慧社區(qū)的重要組成部分，提供數(shù)據(jù)互聯(lián)、平臺構建、服務驅動與運營監(jiān)控等核心作用。隨著智慧社區(qū)的建設，社區(qū)引進或建設了多種信息系統(tǒng)，如社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)、政務系統(tǒng)、信息推送系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等，形成分布式、異構性的服務環(huán)境特點。在政府“重心下移、權力下放”的政策指引下，結合社區(qū)自治、社區(qū)自我管理的要求和政府基層治理需求，社區(qū)綜合信息服務平臺需要提供行政審批等政務服務，并實現(xiàn)與上級各部門政務平臺的信息交互。隨著云計算的發(fā)展，智慧社區(qū)綜合信息平臺可通過融合Saas、Paas、Iaas，以減少智慧社區(qū)建設成本，提高社區(qū)服務質量，智慧社區(qū)服務需求結構如圖所示。

智慧社區(qū)服務平臺需求結構圖

第一，信息與應用集成。智慧社區(qū)各應用系統(tǒng)之間存在互操作問題及信息孤島現(xiàn)象，因此，在智慧社區(qū)綜合服務平臺建設中，要解決的一個關鍵問題是智慧社區(qū)中各系統(tǒng)的集成。

當前，針對社區(qū)綜合服務平臺的信息與應用集成方法，可以基于SOA方法實現(xiàn)，SOA(Service-Oriented Architecture)即面向服務架構，其思想的表現(xiàn)就是將信息系統(tǒng)的邏輯功能進行包裝或者分解為更小的獨立的功能單元，通過標準技術，將其封裝為獨立存在的服務，邏輯執(zhí)行各服務，實現(xiàn)用戶需求的業(yè)務功能，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的體系化。

將SOA應用于智慧社區(qū)綜合信息平臺建設，從業(yè)務驅動的角度自上而下進行平臺開發(fā)，集成社區(qū)內(nèi)各分布、異構應用系統(tǒng)及各類網(wǎng)路服務資源，有效集成智慧社區(qū)內(nèi)的各類數(shù)據(jù)，增強服務重用性，簡化設計過程，優(yōu)化業(yè)務流程。智慧社區(qū)內(nèi)各個信息系統(tǒng)的功能以服務的形式按照標準進行封裝，服務之間通過簡單、中立接口進行通訊。當前實現(xiàn)技術主要有web service/SCA組件、ESB，實現(xiàn)思路一方面是將對底層數(shù)據(jù)的操作與算法封裝為服務，進而實現(xiàn)異構系統(tǒng)之間的信息交互；另一方面是直接將關鍵構建或者邏輯結構封裝為服務，以其他服務為自身服務，或者自身服務作為其他服務的構件，實現(xiàn)功能的改進與再創(chuàng)造。ASP.net平臺，J2EE平臺等提供了相關實現(xiàn)框架。

第二，社區(qū)三維可視化與虛擬現(xiàn)實?？臻g技術和3S技術的飛速發(fā)展以及全球對地觀測系統(tǒng)(EOS)、國家信息基礎設施(NII)、國家空間數(shù)據(jù)基礎設施(NSDI)等重大計劃的實施，為社區(qū)的信息化建設提供了豐富的數(shù)據(jù)源、有力的技術手段和支撐。地理信息系統(tǒng)技術具有設施位置定位、軌跡跟蹤、信息查詢等方面的優(yōu)勢。GIS技術的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，GIS、WEBGIS、WEBVMGIS，利用GIS技術、虛擬現(xiàn)實技術以及數(shù)據(jù)融合，構建三維可視化虛擬社區(qū)，并應用于智慧社區(qū)綜合服務平臺，實現(xiàn)空間信息共享，實現(xiàn)對社區(qū)的網(wǎng)格化、精細化管理，創(chuàng)新管理模式，輔助完成社區(qū)規(guī)劃。

現(xiàn)有基于GIS技術的智慧社區(qū)綜合信息平臺的研究多從社區(qū)管理角度出發(fā)，服務面相對狹窄，服務種類相對較少，并不滿足當前智慧社區(qū)對綜合信息平臺的需求；架構設計靈活性不足，或不采用分層設計，或層與層之間緊密結合；設計過程對智慧社區(qū)的系統(tǒng)集成考慮較少；其設計理念多以GIS平臺重新開發(fā)各類服務系統(tǒng)，實施困難，成本較高，對云端資源及社區(qū)已有信息系統(tǒng)資源利用不足。在后續(xù)的平臺開發(fā)中，可以以GIS服務為智慧社區(qū)綜合信息平臺的服務構件，充分利用GIS服務的優(yōu)點，完成平臺開發(fā)。

第三， 基于第三方平臺的智慧社區(qū)綜合服務平臺建設?；诘谌狡脚_的智慧社區(qū)綜合信息平臺建設即將社區(qū)主要業(yè)務服務依托于第三方平臺完成，現(xiàn)有文獻對這方面研究相對較少。文獻在需求管理分析上引入馬斯洛層次需求理論，對社區(qū)信息化的各方需求進行調研，實現(xiàn)模塊化、分層次設計；在平臺的建設方式上，通過引入中國移動總集成，借助中國移動資金、網(wǎng)絡資源、技術優(yōu)勢實現(xiàn)資源集成創(chuàng)新，借助中國移動各種成熟的業(yè)務及運營經(jīng)驗實現(xiàn)社區(qū)信息化平臺的服務創(chuàng)新。系統(tǒng)架構由信息源、信息采集/管理/共享及應用、信息服務三部分構成，用戶可通過WEB、12580呼叫中心、短信、收集WAP門戶方式進行信息查詢。

基于第三方平臺建設智慧社區(qū)信息平臺可以充分依賴第三方的優(yōu)勢，減少開發(fā)成本，但是過于依賴第三方平臺，社區(qū)信息安全得不到保證，社區(qū)服務受限，不利于實現(xiàn)社區(qū)個性化服務；同時對社區(qū)已有系統(tǒng)的集成及云端資源的利用考慮較少。

第四，面向智慧社區(qū)的分布式實時數(shù)據(jù)庫研究。對智慧社區(qū)的傳感器、視頻監(jiān)控設備、RFID、智能卡、設備狀況采集裝置等產(chǎn)生大量的實時數(shù)據(jù)進行分布式存儲，建立面向智慧社區(qū)的實時數(shù)據(jù)庫。

面向智慧社區(qū)的分布式實時數(shù)據(jù)庫應采用服務視角，其整體設計應可融合入智慧社區(qū)綜合服務平臺中，并與智慧社區(qū)綜合服務平臺的設計思想保持一致。

第五，云計算技術應用于智慧社區(qū)綜合服務平臺的建設的研究。云計算技術作為一種計算模式，其重要特征就是資源整合，其易維護、高擴展的能力都使得云計算技術得到越來越多的關注和應用。云計算的關鍵思想是統(tǒng)一管理和調度連接到互聯(lián)網(wǎng)上的資源，形成一個計算資源池，根據(jù)用戶需求提供服務。

完全依托于公有云搭建智慧社區(qū)綜合服務平臺，沒有考慮到社區(qū)敏感信息的處理，不利于社區(qū)安全。部分企業(yè)搭建私有云，并實現(xiàn)信息服務平臺的建設，雖保證了平臺安全性，但資金投入高，同時存儲與計算能力受限。

社區(qū)平臺安全性是個非常重要的問題，現(xiàn)有云計算的部署模式有：公有云、私有云、社區(qū)云、混合云?；旌显凭C合了私有云與公有云的優(yōu)勢，社區(qū)可結合自身現(xiàn)狀建設小規(guī)模私有云，并通過利用公有云實現(xiàn)存儲能力與計算能力的擴充，既可保障自身安全，也可充分享用低廉無限的計算能力。

智慧社區(qū)的實時數(shù)據(jù)分布式存在，傳統(tǒng)的分布式實時數(shù)據(jù)庫基于對象或基于關系，數(shù)據(jù)庫僅僅作為一個存儲機制，其數(shù)據(jù)運算處理依賴于客戶端，給客戶端帶來負擔。智慧社區(qū)的實時數(shù)據(jù)分布存儲于智慧社區(qū)的各個節(jié)點中，其存儲機制可擁有更多的計算能力。面向服務的智慧社區(qū)綜合服務平臺實時數(shù)據(jù)庫，構建于智慧社區(qū)綜合服務平臺之上，其構建思想應契合智慧社區(qū)綜合服務平臺的思想，其服務構件應完全融合于智慧社區(qū)綜合服務平臺，服務構件集中即可實現(xiàn)分布式實時數(shù)據(jù)庫各個功能，分散則為智慧社區(qū)綜合服務平臺其他應用提供服務，實現(xiàn)系統(tǒng)可降解化處理，從根本解決遺留系統(tǒng)問題。

智社區(qū)綜合信息平臺架構設計，由七個層次構成：用戶訪問層、應用層、服務運維層、服務提供層、中間件層、數(shù)據(jù)中心、基礎設施層。

隨著智慧城市的建設，智慧社區(qū)作為智慧城市的基礎組成部分，其建設也引起了廣泛關注，現(xiàn)有針對智慧住區(qū)綜合服務平臺的文獻，主要集中于五個方面的研究：

1.信息與應用集成。

2.社區(qū)三維可視化與虛擬現(xiàn)實。

3.基于第三方平臺的智慧社區(qū)綜合服務平臺建設。

4.智慧社區(qū)分布式實時數(shù)據(jù)庫。

5.云計算技術應用于智慧社區(qū)綜合服務平臺建設的研究。

現(xiàn)有針對智慧社區(qū)系統(tǒng)的信息與應用集成相對較多，主要基于SOA方法進行實現(xiàn)，針對社區(qū)三維可視化與虛擬現(xiàn)實研究，很多研究者應用Web GIS技術開發(fā)了物業(yè)管理系統(tǒng)等應用系統(tǒng)，但是忽略了對社區(qū)遺留系統(tǒng)的利用。同時，對社區(qū)三維可視化與虛擬現(xiàn)實的研究現(xiàn)處于起步階段，將其應用于社區(qū)管理仍有許多問題需要解決。針對基于第三方平臺的智慧社區(qū)綜合服務平臺的研究相對較少，過于依賴第三方，存在安全性差、功能不完善等問題，因此并不是一種好的解決方案。面向智慧社區(qū)的分布式實時數(shù)據(jù)庫專門針對智慧社區(qū)建立的，主要存儲管理智慧社區(qū)的實時數(shù)據(jù)，解決智慧社區(qū)現(xiàn)在所面臨的數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)分布存儲、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議多樣化等問題，具有較強的針對性，現(xiàn)有研究相對較少，具有較高的研究價值。云計算技術的重要特征就是資源整合，其易維護、高擴展的能力都使得云計算技術得到越來越多的關注和應用。云計算的關鍵思想是統(tǒng)一管理和調度連接到互聯(lián)網(wǎng)上的資源，形成一個計算資源池，根據(jù)用戶需求提供服務，應用云計算技術于智慧社區(qū)綜合服務平臺的建設之中，利用其無限計算能力和充分的網(wǎng)絡資源，節(jié)省建設資金，提升服務質量，其優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)服務，現(xiàn)有文獻主要基于公有云進行智慧社區(qū)服務平臺的建設，安全性較低，對社區(qū)遺留系統(tǒng)的集成考慮較少。

混合云具有公有云和私有云的優(yōu)點，將SOA與云計算相結合，應用于智慧社區(qū)服務平臺的建設中，既可實現(xiàn)社區(qū)遺留系統(tǒng)應用及信息集成，也可充分利用已有的IT服務，并擴充平臺計算能力，滿足智慧社區(qū)的服務與數(shù)據(jù)需求，未來可基于SOA與混合云的智慧社區(qū)綜合服務平臺進行研究。