物联网如何在小区落地？

[摘要] 当小区在智能化探索中遭遇困境时，由“智慧地球”概念延伸出来的物联网技术应用成为他的“左肩右臂”，并助其达到更高层次的“智慧小区”。

小区智能化现状

       小区智能化是建筑智能化的重要组成部分，根据GBT50314-2006标准要求，能够满足基本需求，但传统的系统构架还存在以下缺点。

     • 各系统连接相对独立，信号传输耗费大量线缆和成本；

     •各系统单独设置存储单元，数据管理复杂；

     • 各系统集成程度低，系统间的联动随着系统规模扩大复杂化；

     • 人机交互界面复杂，物业管理成本高。

物联网在智慧社区应用

     物联网的应用能够对小区智能化系统的缺点进行恰到好处弥补。物联网不是对现有技术的颠覆性革命，而是通过对现有技术的综合运用，实现全新的通信模式转换，同时通过这样的融合也必定会对现有技术提出改进和提升的要求，以及催生出一些新的技术。

     物联网大致分为三个层次，从下到上依次是感知层、传送层和应用层。感知层就像皮肤和五官，用来识别物体、采集信息；传送层则是神经系统，将信息传递到大脑进行处理物联网在小区中应用的关键点。

无处不在的网络覆盖

       小区设置物联网，接入智能化各系统的前端探测器。各系统的信息通过智能化专网集成传输。小区的网络覆盖具有以下特点：

     • 发挥光纤传输距离远、宽带的特点，主干传输大量使用光纤介质，末端接入根据需求可采用光纤和电缆；

     • 前端点位接入根据系统特点可直接接入，也可通过网关等设备接入组建多层（一般2~3层）网络；

     • 根据小区建筑形态不同，可组建不同的网络，如别墅占地面积大但前端点位稀疏，可采用无源光纤网；

     • 网络覆盖应为将来新的应用留有扩展余量。

数据和网络中心

       智能化系统采用物联网接入，设置数据和网络机房作为数据交换和存储的中心节点。各系统的服务器、磁盘阵列等存储设备集中摆放于中心机房，机房标准满足GB50174-2008。

       目前，小区智能化系统由于成本考虑，各系统服务器和数据库不能完全融合，还需单独设置。

       利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理。

智能身份卡

       在小区内关键位置如出入口设置远距离读卡器（接入智能化专网），业主配置RFID卡。

       RFID卡作为身份识别卡，具备门禁、车辆管理和人员定位功能。

     • 身份认证可加载多种信息；

     • 业主照片、汽车照片和车牌号；

     • 进出时间记录；

     • 楼栋、单元、楼层、房间号；

     • 水电气及物业管理缴费信息；

     • 其他有关的各种信息。

       小区业主在进入小区大门及所住楼宇时不需要出示证件、刷卡或按密码，系统会自动读取身份卡信息，如果确认信息为小区业主，门禁会自动打开。

       对于进入车辆，系统可对车辆的身份卡自动识别，如匹配成功，道闸自动放行无需停车刷卡。

       保安携带身份卡（可植入对讲机中），可记录巡逻区域、时长、路线等信息，通过物联网传输至数据中心的数据库，并可与预设数据比对。管理者可以从数据库获取保安的实时状态信息，了解其工作情况，提高小区的服务品质和管理效率。

公共区域监控

       通过安装在小区各处的环境探测器，系统可实时掌控小区内各区域的温度、噪声等环节信息，通过物联网传输至数据中心的数据库，并可以显示在小区的信息发布平台上。

       小区的机电设备如风机、水泵、配电、照明等，通过控制器接入物联网，通过预编程进行自动控制，传输至数据中心的数据库，在监控中心进行人机交互。

       安全技术防范系统的前端探测器如摄像机、周界围栏、双鉴探测器等接入物联网，传输至数据中心的服务器和磁盘阵列，在监控中心进行人机交互。由于摄像机实时码流的数据量很大，应通过视频分析技术对数据进行分析和处理，对异常状态自动处理和存储，减少存储空间的需求。通过对不同探测器触发逻辑的预编程，提高安防系统的自动化程度。

户内监控

       通过安装在业主家中的探测器，通过智能家居系统系统接入物联网，系统可以实时了解室内温度、天然气浓度、安保系统状态、家居设备（空调、地暖、照明、窗帘等）等信息，如有异常信息，系统可实现自动报警，可大大降低小区安全事故的发生几率。

       业主也可通过手持移动终端，在家中或远程监控设备。

物联网的安全问题

       物联网的特点是无处不在的数据感知和网络覆盖，智能化的信息处理。物联网的推广和应用，一方面将显著提高经济和社会的运行效率，另一方面也对信息安全和隐私保护问题提出了严峻的挑战。

       物联网时代，人类会将基本的日常管理统统交给人工智能去处理，从而从繁琐的低层次管理中解脱出来，将更多的人力、物力投入到新技术的研发中。可以设想，如果物联网遭到病毒或黑客攻击，将会导致严重问题。

       物联网的典型安全问题包括：

       在末端设备或RFID持卡人不知情的情况下，信息被读取；

     • 在一个通信通道中间，信息被中途截取；

     • 伪造、复制设备数据，冒名输入到系统中；

     • 克隆末端设备，冒名顶替；

     • 损坏或盗走末端设备；

     • 伪造数据，造成设备堵塞不可用；

     • 用机械手段屏蔽电信号，使末端无法连接。

       物联网感知层、传送层和应用层都涉及安全问题，任何一个环节受到攻击都可能产生巨大危害。

       在感知层，探测器通常情况下功能简单，无法拥有复杂的安全保护能力，而且感知网络多种多样，没有统一的安全保护体系。

       在传送层，核心网络具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，容易导致网络拥塞产生拒绝服务攻击。

       在应用层，基于物联网的各种应用有不同方面和等级的安全需求。

物联网是在现有通信网络基础上集成了感知网络和应用平台，要求不同层次的安全机制的调整和融合。对于物联网中的认证机制，可以在某些方面通过传送层认证替代应用层认证，当应用层有特殊需求时，也可发起独立的业务认证。

       目前，物联网的安全问题越来越被关注，各种安全机制也在不断成熟，需要进一步深入研究和检验，以适应未来物联网通信安全的需求。