文|本刊記者 盧希
人的一生有70%的時(shí)間是在家庭室內(nèi)度過的。人們對(duì)“衣、食、住、行、樂、育、醫(yī)、思想、情趣”的追求,都需要通過“社區(qū)”的智能化去實(shí)現(xiàn)。社區(qū)各領(lǐng)域的運(yùn)行都是關(guān)聯(lián)的,不可或缺的。因此,當(dāng)我們談到智慧社區(qū)的時(shí)候,其就不僅僅是一個(gè)單純的社區(qū)概念,它還是社區(qū)范疇綜合集成的概念,包含智能樓宇、智能家居、安防監(jiān)控、社區(qū)醫(yī)療和社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)、社區(qū)管理服務(wù)、電子商務(wù)等領(lǐng)域的智能化應(yīng)用。這些領(lǐng)域的智能化都是以家庭為中心,為居民服務(wù)為目的。所以,將智慧社區(qū)作為整體來看待便會(huì)更恰當(dāng)一些。
智能化主要用以提高人的生活工作效率,作為一個(gè)整體的智慧社區(qū)更是如此。但是目前階段,社區(qū)與社區(qū)之間仍然缺乏工作協(xié)同,更難以互聯(lián)互通,彼此還是一個(gè)個(gè)“信息孤島”,一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、通用的體系便是當(dāng)前亟需的改革方向。
當(dāng)前智能家居聯(lián)網(wǎng)的兼容性問題一直困擾著中國(guó)的家電業(yè)、通信業(yè)、IT業(yè),近年來,一年一度的“智能硬件大會(huì)”,被媒體說成“試圖吹出一場(chǎng)臺(tái)風(fēng)?”十幾年來刮過多少次“臺(tái)風(fēng)”,互聯(lián)互通仍然是邁不過去的坎。有人提出“需要互聯(lián)互通,去做開放平臺(tái)”,于是眾多的商家紛紛推出路由器,提出了智慧家庭生態(tài)圈和智慧家庭云服務(wù)平臺(tái)等。但是這些平臺(tái)仍然無法解決底層設(shè)備全參數(shù)控制的兼容性問題。
但智慧社區(qū)作為整體,家庭硬件設(shè)備的互聯(lián)互通,各個(gè)家庭和社區(qū)內(nèi)的各個(gè)管理子系統(tǒng)之間,各種專業(yè)行業(yè)之間必須實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,才能成為真正的整體。這就使互聯(lián)互通成為智慧社區(qū)一體化集成的核心需求,這就是當(dāng)前大家面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問題。
據(jù)本刊記者了解,為解決此困境,全國(guó)智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“全國(guó)智標(biāo)委“)根據(jù)智慧城市和智慧社區(qū)建設(shè)的迫切需要,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃,正積極組織“物聯(lián)網(wǎng)智能家居”系列標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,這一系列標(biāo)準(zhǔn)是解決物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)備互聯(lián)互通的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),是對(duì)智能家居產(chǎn)業(yè)急需和缺失的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了完善。其內(nèi)容體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)在智能家居應(yīng)用方面的共性的數(shù)據(jù)、信息、設(shè)備表示方法,設(shè)計(jì)和實(shí)施規(guī)定等關(guān)鍵技術(shù)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和貫徹,對(duì)促成智慧社區(qū)和智能家居行業(yè)健康的發(fā)展具有重要意義。
在我國(guó)由于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、新一代信息通信技術(shù),以及大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展,為智慧城市發(fā)展帶來機(jī)遇。促進(jìn)了各地以發(fā)展智慧基礎(chǔ)設(shè)施為重點(diǎn),大力建設(shè)城市信息基礎(chǔ)設(shè)施,鋪設(shè)光纖骨干網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)入戶,無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋城市公共區(qū)域、增加網(wǎng)絡(luò)寬帶、推進(jìn)三網(wǎng)融合,以期建成互聯(lián)互通的城市信息網(wǎng)絡(luò)。
然而由于國(guó)內(nèi)外建設(shè)背景不同,因而在摸索過程中得出的探索路徑必然不同。全國(guó)智標(biāo)委專家委員謝后賢告訴本刊記者,從中國(guó)智慧社區(qū)系統(tǒng)的特點(diǎn)分析,智慧社區(qū)的應(yīng)用環(huán)境,中國(guó)與國(guó)外的差異很大:國(guó)外大多數(shù)的私人住宅是獨(dú)門獨(dú)戶的,沒有我國(guó)住宅小區(qū)的應(yīng)用環(huán)境,其家庭聯(lián)網(wǎng)均采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其擴(kuò)展總線網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)接入多是采用單戶接入仍很普遍。而我國(guó)住宅智能化的重點(diǎn)和發(fā)展方向卻是以社區(qū)的數(shù)字化、智能化為主。我國(guó)通信行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展以小區(qū)寬帶網(wǎng)以至光纖網(wǎng)接入為主。
謝后賢談到,另外家庭聯(lián)網(wǎng)的主要設(shè)備是信息家電,而不是計(jì)算機(jī),即用非PC類設(shè)備接入社區(qū)網(wǎng)(或互聯(lián)網(wǎng))。因而國(guó)外的組網(wǎng)技術(shù)就不適用于中國(guó)的應(yīng)用環(huán)境。再加上中國(guó)的聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備,不是單一專業(yè)設(shè)備,而是各種專業(yè)的混用,家電設(shè)備、安防、火警、抄表、電信、電視等,而各專業(yè)有各自的描述方法和特殊的控制協(xié)議,互不兼容。這就是為什么國(guó)外的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不能簡(jiǎn)單的用在中國(guó)智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的根本原因。也就造成了我國(guó)智能社區(qū)和家庭網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期沒有專用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)我們按照國(guó)外的某些專業(yè)技術(shù)應(yīng)用時(shí),它們只適合于某些行業(yè)專業(yè)的情況,而不能適用于各行業(yè)設(shè)備的融合與兼容,因而不能適應(yīng)國(guó)內(nèi)智慧社區(qū)環(huán)境成為通用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市發(fā)展到今天,由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各個(gè)領(lǐng)域目前是各行業(yè)使用的數(shù)據(jù)交換格式只能局限于自己特定的行業(yè)業(yè)務(wù)。嚴(yán)格講,這些物聯(lián)網(wǎng)都只是專用網(wǎng),仍然是一個(gè)個(gè)“信息孤島”,還是缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、通用的平臺(tái)。
據(jù)謝后賢介紹,在智慧社區(qū)和智能家居中都采用了自動(dòng)化控制技術(shù),自動(dòng)化技術(shù)中的3代技術(shù)都在使用:直接數(shù)字控制(DDC)不少安防系統(tǒng)還在使用,DCS、SCADA和FCS都普遍在應(yīng)用,可以說控制網(wǎng)技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的較簡(jiǎn)單的應(yīng)用,盡管少數(shù)項(xiàng)目采用了尋優(yōu)控制、并發(fā)控制、關(guān)聯(lián)控制等,但都是自動(dòng)化專業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù)。都離不掉基于中央(集中)控制器技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù)。因此可以說是典型的自動(dòng)化專業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用。
隨著21世紀(jì)已經(jīng)過去快16年,一些新世紀(jì)的新鮮技術(shù),正在沖擊著傳統(tǒng)技術(shù)。這里特別是Web Services和物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))技術(shù)已經(jīng)顛覆著基于中央控制器的技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù)。Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)不存在“中央控制器主機(jī)”,而是“對(duì)等”網(wǎng)絡(luò),即每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以占有總線,并且實(shí)行“無連接的通信”(即發(fā)送幀完成即放棄總線控制權(quán))。網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度權(quán)歸結(jié)為“服務(wù)器”,而網(wǎng)絡(luò)可以具有多個(gè)控制器,某一時(shí)刻只能有一個(gè)控制器占有總線,執(zhí)行控制功能。 物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信技術(shù)促進(jìn)了自組網(wǎng)技術(shù)和個(gè)域網(wǎng)技術(shù)以及Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。組態(tài)軟件技術(shù)則完全被傳感網(wǎng)絡(luò)的自描述,自組網(wǎng)取代了。
但是更多的自動(dòng)化技術(shù)則在融入了新技術(shù)以后成為新技術(shù)的核心理念,例如尋優(yōu)控制和關(guān)聯(lián)控制將成為智能控制的核心內(nèi)容,成為智能硬件的主要功能體驗(yàn)。
歷史上成熟的技術(shù)往往是與當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平相適應(yīng)的。進(jìn)入21世紀(jì)有比過去涌現(xiàn)出更多的新技術(shù),這些新技術(shù)推動(dòng)了應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,顛覆著傳統(tǒng)的技術(shù),逐步形成了一個(gè)全新的系統(tǒng)解決方案,這就預(yù)示著傳統(tǒng)的技術(shù)在更新?lián)Q代。
上面提到的傳感網(wǎng)絡(luò)的自描述,自組網(wǎng)取代了組態(tài)軟件技術(shù),是由于設(shè)備的描述采用了新世紀(jì)發(fā)展的XML語言技術(shù),和Web服務(wù)器技術(shù)。在對(duì)象技術(shù)的基礎(chǔ)上Web服務(wù)技術(shù)已經(jīng)成熟,形成了基于Web服務(wù)的新一代控制技術(shù),控制模式也由B/S取代C/S模式,從而不再拘泥基于中央控制器技術(shù);而采用Web對(duì)象技術(shù)后,完全具有對(duì)象技術(shù)的全部特性,即Web對(duì)象具有簡(jiǎn)單的接口,卻隱藏著Web對(duì)象內(nèi)部具有的全部?jī)?nèi)容的接口和全部功能代碼。只要點(diǎn)擊就可以完成控制任務(wù)。Web對(duì)象隱藏的全部?jī)?nèi)容與操作系統(tǒng)、編程語言無關(guān),與網(wǎng)絡(luò)的媒體、通信協(xié)議無關(guān)。這又實(shí)現(xiàn)了各種異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通。
謝后賢告訴本刊記者,當(dāng)我們采用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備描述實(shí)現(xiàn)自描述,自組網(wǎng)的“自組態(tài)技術(shù)”后,Web對(duì)象及其內(nèi)部具有的全部?jī)?nèi)容也完成了自動(dòng)實(shí)現(xiàn),也即自動(dòng)組成應(yīng)用程序接口(即Web對(duì)象的App)。
這一切在實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備的自描述、“自組態(tài)技術(shù)”以后,各級(jí)平臺(tái)采用Web服務(wù)技術(shù),實(shí)現(xiàn)Web對(duì)象自動(dòng)組成應(yīng)用程序接口,在瀏覽器上自動(dòng)發(fā)布,從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的“所有數(shù)據(jù)都是由機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)”的要求。
此外大規(guī)模集成電路技術(shù)的進(jìn)步,在一個(gè)硅片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)極為復(fù)雜的系統(tǒng)(片上系統(tǒng),SOC)的時(shí)代已來臨,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入到嵌入式Internet時(shí)代,移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步,使手機(jī)成為人們須臾不能離開的多功能武器,這些正應(yīng)驗(yàn)了90年代大師們的預(yù)言:“新世紀(jì)的第一個(gè)10年,我們進(jìn)入了一個(gè)嵌入式Internet時(shí)代,SOC嵌入式瘦服務(wù)器將成為地球的皮膚” 。嵌入式瘦服務(wù)器和手機(jī)瀏覽器的廣泛應(yīng)用大大助力了智慧社區(qū)的創(chuàng)新改革。
這些新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)使智慧社區(qū)和智能家居有一個(gè)嶄新的面貌,促成了智慧社區(qū)2.0的創(chuàng)新改革。
據(jù)本刊記者了解,全國(guó)智標(biāo)委根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃,正在組織“物聯(lián)網(wǎng)智能家居”系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定。這些標(biāo)準(zhǔn)是解決物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)備互聯(lián)互通的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。系列標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用將促成智慧社區(qū)的創(chuàng)新解決方案。
這些國(guó)標(biāo)規(guī)定不同專業(yè),不同廠商生產(chǎn)的硬件設(shè)備,遵循居于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的設(shè)備描述方法,可以兼容地聯(lián)網(wǎng),并通過基于Web服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),與各種異構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作。這些將與網(wǎng)絡(luò)的媒體、通信協(xié)議無關(guān),與操作系統(tǒng)、編程語言無關(guān),采用自動(dòng)提供服務(wù),自動(dòng)組網(wǎng),自動(dòng)組成應(yīng)用程序接口(App),不再拘泥于集中控制技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù),將可能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的“所有數(shù)據(jù)都是由機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)”,促進(jìn)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全行業(yè)的大集成。也就是實(shí)現(xiàn)了智慧社區(qū)2.0的創(chuàng)新改革方案。其特征是:
國(guó)標(biāo)規(guī)定不同專業(yè),不同廠商生產(chǎn)的硬件設(shè)備,遵循居于XML標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的設(shè)備描述,自動(dòng)提供服務(wù)項(xiàng)目,自動(dòng)組網(wǎng),可以兼容地聯(lián)接組成家庭網(wǎng)絡(luò),并通過家庭網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),與各種異構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通、互操作。
國(guó)標(biāo)規(guī)定家庭網(wǎng)關(guān)要具有一個(gè)嵌入式的瘦服務(wù)器,采用瀏覽器/服務(wù)器模式,能夠根據(jù)外部請(qǐng)求,將家庭設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)生成網(wǎng)頁(通用App),提供瀏覽器服務(wù);同時(shí)也可以根據(jù)內(nèi)部請(qǐng)求,將外部網(wǎng)所能提供的服務(wù),向內(nèi)部網(wǎng)提供展示(統(tǒng)一App),以共享互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)信息資源和享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部及外部的互聯(lián)互通與互操作。這里還應(yīng)用了一個(gè)用戶界面描述方法的國(guó)標(biāo),規(guī)定Web對(duì)象如何將標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備描述內(nèi)容轉(zhuǎn)換為通用的用戶應(yīng)用程序界面(App)。
要開發(fā)智慧社區(qū)綜合云服務(wù)平臺(tái),采用面向Web服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),以云計(jì)算服務(wù)為支撐,提供城市各個(gè)社區(qū),以至不同城市社區(qū)的虛擬云服務(wù)管理終端共用,以形成全行業(yè)的互聯(lián)互通的物聯(lián)網(wǎng)全行業(yè)大集成。
首先采用全行業(yè)通用的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn),智能硬件設(shè)備對(duì)自身功能自描述、自發(fā)布、自組網(wǎng),適用于有線或無線傳輸網(wǎng)絡(luò),完全實(shí)現(xiàn)智能硬件的全功能的控制;
采用以嵌入式瘦服務(wù)器的基于Web服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù),不再需要集中控制和組態(tài)軟件技術(shù),不再需要人的干預(yù),完全實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)是機(jī)器生成數(shù)據(jù)”;
智慧社區(qū)建立基于Web服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(SOA)的綜合信息云服務(wù)平臺(tái),服務(wù)器將雙向自動(dòng)生成App,在接入公共互聯(lián)網(wǎng)后,使全社區(qū)智能家庭能夠共享全行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。這為實(shí)現(xiàn)智慧城市理想的全社會(huì)信息共享,進(jìn)行高效和諧的協(xié)作創(chuàng)造條件。
全國(guó)智標(biāo)委相關(guān)人士告訴本刊記者,正在編制的“物聯(lián)網(wǎng)智能家居”系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共有5項(xiàng),分別是:《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 文本圖形標(biāo)識(shí)符》、《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 數(shù)據(jù)和設(shè)備編碼》、《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設(shè)備描述方法》、《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 用戶界面描述方法》和《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求》,其中3項(xiàng)處于報(bào)批階段,2項(xiàng)處于討論稿階段。