金海衛(wèi)，熊 勇，黃勇剛，朱磊基

（1.上海浦東東方有線網(wǎng)絡(luò)有限公司，上海 201203；2.上海海旭軟件有限公司，上海 200000；3.中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所，上海 200050）

0 引 言

2020 年，上海發(fā)布《新型城域物聯(lián)專網(wǎng)建設(shè)導則》[1]，開展新型智慧城市轉(zhuǎn)型升級，全力助推卓越的全球城市建設(shè)。2021 年1 月，進一步發(fā)布了《關(guān)于全面推進上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的意見》[2]，加速開展城市數(shù)字化建設(shè)，提升城市精細化管理效能。

社區(qū)是城市的重要組成單元，社區(qū)治理水平直接影響城市的治理水平。為了提升社區(qū)智慧化管理水平，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用[3-5]，大量的水壓[6-7]、煙感[8]等方面的感知設(shè)備在社區(qū)部署。大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生了海量的未清洗感知數(shù)據(jù)[9-10]，冗余消息甚至是誤報消息夾雜在一起，加重了社區(qū)運營管理負擔；同時，部署設(shè)備的運維與管理也處于空白狀態(tài)。受多方面因素的綜合影響，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)未能有效發(fā)揮助力管理水平提升的作用，迫切需要可用于規(guī)?；鐓^(qū)運營的智能決策平臺技術(shù)方案，助力社區(qū)智慧化管理。

本文提出了用于規(guī)模化社區(qū)運營的智能決策平臺技術(shù)方案。從總體架構(gòu)、智能決策算法、應(yīng)用服務(wù)三方面分別闡述技術(shù)結(jié)構(gòu)、主要功能，并給出具體應(yīng)用案例。平臺的應(yīng)用將極大提升社區(qū)精細化管理水平，助力智慧城市精細化管理。

1 規(guī)?；鐓^(qū)運營智能決策平臺設(shè)計與實現(xiàn)

規(guī)?；鐓^(qū)運營智能決策平臺主要由物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理模塊、智能決策算法模塊、綜合應(yīng)用服務(wù)模塊等組成，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備全生命周期管理、冗余數(shù)據(jù)自動清洗與告警、綜合應(yīng)用服務(wù)提供等核心功能，能夠支撐規(guī)模化社區(qū)運營智能決策應(yīng)用，進而提升社區(qū)精細化管理水平。

1.1 智能決策平臺總體架構(gòu)

規(guī)?；鐓^(qū)運營智能決策平臺基于層次化、模塊化的設(shè)計思路，圍繞物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入的連接管理、物聯(lián)設(shè)備管理、物聯(lián)設(shè)備告警信息管理、數(shù)據(jù)融合與智能化決策、物聯(lián)設(shè)備全生命周期管理、自動化運維以及融合應(yīng)用功能等開展平臺設(shè)計與實現(xiàn)?？傮w架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 智能決策平臺總體架構(gòu)

1.2 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理與告警模塊

物聯(lián)設(shè)備管理模塊可分解為設(shè)備類型管理、設(shè)備型號管理、設(shè)備資產(chǎn)管理、設(shè)備資源管理、設(shè)備運行管理及設(shè)備配置管理等子模塊。

物聯(lián)設(shè)備告警包括設(shè)備的故障報警和業(yè)務(wù)報警兩部分。設(shè)備告警監(jiān)控支持設(shè)備的故障及報警管理、故障及報警通知，包括將故障及報警關(guān)聯(lián)到設(shè)備、用戶，以短信等方式進行通知，故障及報警信息的統(tǒng)計、查詢等功能。告警信息處理架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 告警信息處理架構(gòu)

1.3 智能決策算法

智能決策算法運行在智能化決策管理模塊。智能化決策管理模塊由融合數(shù)據(jù)管理子模塊、融合數(shù)據(jù)分析子模塊和AI-aas 組件構(gòu)成。智能決策融合分析處理架構(gòu)如圖3 所示。

圖3 智能決策融合分析處理架構(gòu)

融合數(shù)據(jù)管理子模塊面向物聯(lián)設(shè)備或者物聯(lián)子平臺進行連接后接收到各類數(shù)據(jù)，包括設(shè)備基本屬性、設(shè)備安裝資源及位置屬性、設(shè)備業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、設(shè)備故障數(shù)據(jù)、設(shè)備報警數(shù)據(jù)等。融合數(shù)據(jù)管理子模塊負責數(shù)據(jù)的全生命周期管理，如數(shù)據(jù)采集接收過程、數(shù)據(jù)初步處理過程（如數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)義等），并根據(jù)數(shù)據(jù)類型進行分揀和組合，為融合數(shù)據(jù)分析子模塊提 供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

融合數(shù)據(jù)分析子模塊根據(jù)物聯(lián)設(shè)備特性、物聯(lián)業(yè)務(wù)特性進行專業(yè)化處理。通過構(gòu)建數(shù)據(jù)聚合引擎，實現(xiàn)跨設(shè)備跨型號數(shù)據(jù)的倉庫；通過構(gòu)建數(shù)據(jù)清洗引擎，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的有效管理，剔除異常、重復數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行專業(yè)化處理；通過構(gòu)建數(shù)據(jù)分析引擎，加速設(shè)備數(shù)據(jù)到業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，輸出有效的數(shù)據(jù)干預(yù)手段或者建議，形成智能化決策依據(jù)。

AI-aas 組件對海量的離線歷史數(shù)據(jù)進行智能挖掘，發(fā)現(xiàn)基于規(guī)則、經(jīng)驗的分析過程的缺陷或者覆蓋面差異；通過設(shè)計態(tài)到運行態(tài)的持續(xù)循環(huán)，挖掘出更多“沉默”分析因子，優(yōu)化分析過程，進而提升智能決策的時效性、有效性和準確性。

1.4 綜合應(yīng)用服務(wù)模塊

平臺通過融合能力開放模塊，構(gòu)建社區(qū)應(yīng)用所必須的綜合應(yīng)用服務(wù)能力模塊集，重點開展社區(qū)典型的消防通道管理場景、突發(fā)事件管理場景（居家隔離電子封條管理、疫情門鈴管理）和老人關(guān)愛管理場景的綜合應(yīng)用服務(wù)模塊設(shè)計。

在消防通道智能監(jiān)控應(yīng)用場景結(jié)合布設(shè)在消防通道的無線地磁設(shè)備，進行消防通道非法占用的監(jiān)控聯(lián)動處置。該應(yīng)用場景調(diào)用地磁設(shè)備報警能力監(jiān)控消防通道是否被占用，當獲取到地磁設(shè)備的報警，調(diào)用通知志愿者巡更設(shè)備的能力，通知志愿者現(xiàn)場干預(yù)。平臺重點對事件發(fā)生/確認/通知/處置等工作流程進行融合能力的服務(wù)模塊設(shè)計。

居家隔離電子封條管理，主要是對居家隔離人員進行實時監(jiān)控，通過監(jiān)控門窗開/合狀態(tài)判斷人員是否擅自外出，若有被隔離人員擅自外出，立刻會觸發(fā)向?qū)?yīng)社區(qū)負責人員報警，社區(qū)人員收到報警短信后第一時間聯(lián)系并確認開門原因，全方位助力疫情防控工作精細化。

疫情門鈴模塊以平臺的AI 能力為基礎(chǔ)，在被隔離人員住所大門的對面安裝智能可視門鈴，利用AI 圖像識別技術(shù)，實現(xiàn)對隔離人員的實時監(jiān)控。當被隔離人員打開門出來時，智能門鈴設(shè)備將實時捕獲到該事件，并通過互聯(lián)網(wǎng)上傳到平臺，做到精準門禁監(jiān)控、異常數(shù)據(jù)實時上報等。通過部署可視化平臺，與平臺進行對接，將轄區(qū)內(nèi)所有被隔離人員私自外出的事件在平臺頁面上進行呈現(xiàn)和統(tǒng)計，并支持與用戶已有的管理系統(tǒng)進行對接，將事件推送至社區(qū)管理人員的管理終端，實現(xiàn)管理閉環(huán)。

老人關(guān)愛場景通過平臺構(gòu)建住戶與監(jiān)護人的登記關(guān)系，構(gòu)建住戶與巡更志愿者一對一或一對多的匹配關(guān)系。當平臺獲取到該場景下任意一端物聯(lián)設(shè)備的故障或者報警（老人三件套：煙感+燃氣監(jiān)測+一鍵呼救），自動檢索出該住戶的監(jiān)護人，通過短信或微信通知到監(jiān)護人；同時產(chǎn)生一條巡更請求，發(fā)送給自動查閱到的距離住戶最近的志愿者，安排志愿者上門觀察。

2 應(yīng)用案例

在上海市政府指導下，依據(jù)上海市經(jīng)濟和信息化委員會發(fā)布的《新型城域物聯(lián)專網(wǎng)建設(shè)導則》，上海浦東東方有線網(wǎng)絡(luò)有限公司在上海市浦東新區(qū)開展了平臺的規(guī)?；鐓^(qū)運營應(yīng)用，特別針對消防通道管理、老人關(guān)愛管理、突發(fā)事件管理、隔離電子封條管理四個典型應(yīng)用場景，在東方有線已有核心網(wǎng)的基礎(chǔ)之上，通過自建LoRa 網(wǎng)關(guān)，支撐各場景部署地磁傳感器、燃氣監(jiān)測傳感器等感知設(shè)備接入。應(yīng)用案例系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲架構(gòu)如圖4 所示。應(yīng)用部署LoRa 網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用服務(wù)機房分別如圖5、圖6 所示。平臺總體頁面如圖7所示。

圖4 應(yīng)用案例系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲架構(gòu)

圖6 應(yīng)用服務(wù)機房

圖7 平臺頁面

3 結(jié) 語

本文提出了用于規(guī)?；鐓^(qū)運營的智能決策平臺技術(shù)方案。從總體架構(gòu)、智能決策算法、應(yīng)用服務(wù)三方面分別闡述技術(shù)結(jié)構(gòu)、主要功能并給出具體應(yīng)用案例。該平臺是《新型城域物聯(lián)專網(wǎng)建設(shè)導則》落地的最佳實踐，也為住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市管理監(jiān)督局的《城市綜合管理服務(wù)平臺標準體系》的制定提供支撐，可規(guī)?；瘡椭仆茝V提升社區(qū)管理水平，具有廣闊的應(yīng)用前景。