CN113570486A - 一种基于nb-iot的联动式智慧社区管理方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于NB‑IOT的联动式智慧社区，包括终端设备、无线通信网络和智慧社区综合管理平台。所述终端设备为物联网信息采集单元；所述无线通信网络包括NB‑IOT套件和WLAN物联网；所述智慧社区综合管理平台由AEP、DMP和BAP模块组成，与业务应用模块和平行业务系统通过SOA架构交互；所述业务应用模块提供丰富API接口满足各类用户的使用场景；所述平行业务系统包括多个公共服务系统。本发明将物联网终端设备在现有的WLAN物联网基础上升级过渡为以NB‑IOT套件为主体的蜂窝物联网，为智能终端提供更可靠的网络传输，从而带来更高的使用价值。通过智慧社区综合管理平台将多个业务应用模块和平行业务系统整合在一起，打造共建共治共享的社会治理格局，形成联动式效应。

Description

一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法
技术领域
本发明涉及一种智慧社区管理系统。具体而言，本发明在现有物联网格局基础上利用NB-IOT 技术建立智慧社区综合管理平台，并根据需求层次理论针对社区多元主体的需求建立一种联动式智慧社区 管理平台。
背景技术
随着通信技术的发展，当今时代人们已经不再仅满足于“人与人”之间的交流，物联网的产生 让“人与人”、“人与物”间的交互成为可能。与此同时，与物联网相关的产业也逐渐发展起来。但大量的 厂商生产出来的物联网终端终因通信协议标准不同而无法交互，造成智慧终端设备碎片化，缺乏统一平台 管理的局面。NB-IOT技术的出现有效解决了这一问题。其运用LPWA技术，广泛适用于对电量需求低、 覆盖深度广、终端设备海量连接以及设备成本敏感的环境。部署在终端侧的基础通信套件(SDK)，提供 封装好的标准接口，可以带来更好的网络传输、更智能的用户体验、更完整的生命周期管理、更高的数据 运营价值以及更低的开发成本。目前，随着互联网、物联网、移动互联网、大数据、云计算等技术的成熟，将技术与社区治理有效渗透融合，使得智慧社区成为可能。然而，现存的专利研究都是针对智慧社区的某 一方面进行管理信息系统平台开发，没有将社区多元主体的多样化需求考虑全面，且并未设计相应的智慧 社区管理信息系统平台。因此，本专利提出利用NB-IOT技术将各智慧终端整合在统一的管理平台，并根 据社区各多元主体需求建立智慧社区，使社区多元主体能够相互沟通支持，打造共建共治共享的联动式社 区治理格局。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，主要目的在于整合现有 物联网智慧终端，为多元主体设计基于其需求的功能模块，使社区多元主体能够相互沟通支持，打造共建 共治共享的联动式社区治理格局。
为了实现根据本发明的这些目的，提供一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，包括：
终端设备、无线通信网络和智慧社区综合管理平台；
优选的是，所述终端设备包括：
所述终端设备为物联网信息采集单元，包括摄像头采集模块、传感器采集模块、采集器采集模 块和通信传输模块；
摄像头采集模块，其主要部署在社区公共场所及居家环境，所述社区公共场所摄像头配合人脸 识别模组帮助公安机关及社区管理层掌握辖区动态流动人口情况；所述居家环境摄像头方便户主随时随地 了解家庭状况；
传感器采集模块，其主要部署在居家环境中，是智能家居的重要组成部分，根据不同功能可收 集家庭烟雾、一氧化碳浓度等信息，并在达到阈值后报警；
采集器采集模块，其主要部署于社区公共场所，可动态监测社区水源、空气质量等环境信息；
通信传输模块，其利用移植在终端设备上的SDK或整合现有网关与NB-IoT核心网等网元直接 连接，实现设备的快速、稳定接入，支持标准LwM2M协议，满足多种应用场景的使用需求。
优选的是，所述无线通信网络需要在现有EPC网络基础上重新建设，包括：
NB-IOT组件，其负责将各类物联网终端接入网络，由NB-IOT基站、核心网和CMP平台组成。 所述NB-IOT基站可使用NB-IOT/eMTC技术；所述核心网通过SDN/NFV，可以基于云化架构部署vEPC， 以适应未来5G网络；CMP平台可对终端设备进行云端管理，实现对设备进行资源订阅、存储、转发和命 令下发等功能；其中，所述CMP平台可采用中移物联网OneNet平台；
WLAN物联网为现有的包括WIFI、蓝牙、Zigbee、NFC、LoRa、Sigfox等无线连接，其仍可以 为基于NB-IOT的智慧社区提供支持；
优选的是，所述智慧社区综合管理平台包括：
应用使能平台AEP，其为开发者提供了成套应用开发工具、中间件、业务逻辑引擎、API接口、 应用服务器等工具，以节省大量开发时间和预算。优选的是，所述应用使能平台AEP包括：
平行业务系统，其与政府机构相连，共享部分数据，以达到智慧政务。包括公安系统、民生系 统、医疗系统和其他系统；其与所述智慧社区综合管理平台通过SOA架构交互，根据权限设置为社区居 民提供服务、管理对应的事务，形成联动式效应。
业务应用模块，其提供丰富API接口满足各类用户的使用场景。根据马斯洛需求层次理论将智 慧社区划分为健康社区模块、平安社区模块、温情社区模块、和谐社区模块和人文社区模块；
健康社区模块，其包括社区医疗平台和社区养老服务平台；
平安社区模块，其包括居家安防系统和平安社区管理平台；
温情社区模块，其包括物业管理服务平台、家政护理服务平台、社区活动中心平台、社区事务 服务平台、社区商圈平台；
和谐社区模块，其包括互帮互助平台和“三位一体”大调解平台；
人文社区模块，其包括社区文化平台和社区教育平台；
优选的是，所述设备管理平台DMP，其功能包括用户管理以及物联网设备管理，例如配置、重 启、关闭、恢复出厂、升级/回退等，设备现场产生的数据的查询，以及基于现场数据的报警功能，设备生 命周期管理等。
优选的是，所述业务分析平台BAP主要通过大数据分析和机器学习等方法，对数据进行深度解 析，以图表、数据报告等方式进行可视化展示，包括：
社区管理系统，其包括公共事业监管、工作任务考察、流动人口管理和公共设施监管；
决策支持系统，其利用大数据、云计算技术和专家系统技术，达到为政务办公提供有效决策支 撑、决策依据，进而实现政务高效化、准确化的作用；
借由上述技术方案，本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，包括：终端设备、无线通信网络和 智慧社区综合管理平台。与现有的智慧社区相比，本发明通过NB-IOT组件整合现有的物联网智慧终端， 且更加全面地考虑了社区多元主体的不同需求，并设计了相应的应用功能模块。通过SOA架构设计，使 一种基于NB-IOT的联动式智慧社区综合管理平台与多个业务应用模块和平行业务系统相互交互，并利用 API网关将多个业务应用模块连接。此外，本发明考虑到个政府职能部门协同办公，引入了平行业务系统。 最终将社区服务和社区治理整合，形成联动式共建共治共享智慧社区。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明 书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明 的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变 得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中， 用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法平台结构框图；
图2示出了本发明实施例提供的NB-IOT组件网络架构图；
图3示出了本发明实施例提供的智慧社区综合管理平台组成结构框图；
图4示出了本发明实施例提供的智慧社区综合管理平台SOA结构框图；
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施 例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施 例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法平台，如图1所示，包括： 终端设备(1)、无线通信网络(2)、智慧社区综合管理平台(3)，
如图1所示，所述终端设备(1)通过无线通信网络(2)和智慧社区综合管理平台(3)相连。 所述终端设备(1)为物联网信息采集单元，包括摄像头采集模块、传感器采集模块、采集器采集模块。 其中，所述摄像头采集模块通信传输模块其主要部署在社区公共场所及居家环境，所述社区公共场所摄像 头配合人脸识别模组帮助公安机关及社区管理层掌握辖区动态流动人口情况；所述居家环境摄像头方便户 主随时随地了解家庭状况；所述传感器采集模块，其主要部署在居家环境中，是智能家居的重要组成部分， 根据不同功能可收集家庭烟雾、一氧化碳浓度等信息，并在达到阈值后报警；所述采集器采集模块，其主 要部署于社区公共场所，可动态监测社区水源、空气质量等环境信息；所述通信传输模块，其利用移植在 终端设备上的SDK或整合现有网关与NB-IoT核心网等网元直接连接，实现设备的快速、稳定接入，支持 标准LwM2M协议，满足多种应用场景的使用需求，方便智慧终端与云端双向通信。
如图2所示，为NB-IOT套件(21)，包括：NB-IOT基站(211)、核心网(212)和连接管理平台CMP(213)。其中，NB-IOT基站(211)可采用基于GSM基站的建设方式或基于TDD站点建设； 所述核心网(212)的部署可采用NPV云化的方式与EPC网络分开建设，在不影响现网的基础上平滑演进 5G网络；所述连接管理平台CMP(213)是基于SIM卡的连接管理平台，可采用中移物联网OneNet平台， 提供设备生命周期管理和设备在线状态管理，并支持OTA远程升级，通过开放的API接口快速实现生成 应用。
如图3所示，所述智慧社区综合管理平台(3)包括应用使能平台AEP(31)、设备管理平台DMP (32)和业务分析平台BAP(33)。其中，应用使能平台AEP(31)为开发者提供了成套应用开发工具、 中间件、业务逻辑引擎、API接口、应用服务器等工具，以节省大量开发时间和预算；设备管理平台DMP， 其功能包括用户管理以及物联网设备管理，例如配置、重启、关闭、恢复出厂、升级/回退等，设备现场产 生的数据的查询，以及基于现场数据的报警功能，设备生命周期管理等；业务分析平台BAP主要通过大 数据分析和机器学习等方法，对数据进行深度解析，以图表、数据报告等方式进行可视化展示，包括社区 管理系统和决策支持系统。
业务应用模块(4)的设计理念是根据需求层次理论不断满足社区居民多层次需求，具体包括健 康社区模块、平安社区模块、温情社区模块、和谐社区模块、人文社区模块，应用使能平台AEP(31)为 其提供支持；所述业务应用模块(4)为针对社区多元主体开发的应用功能，采用API网关将各个应用功 能模块连接，并与一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法应用管理平台11通过SOA架构交互，所 述业务应用模块(4)部署在云端；
其中，健康社区模块(41)包括社区医疗平台和养老服务平台。所述社区医疗平台通过社区内 的卫生服务中心系统储存社区居民电子健康档案。基于社区卫生信息平台，以无线医疗检测仪及智能终端 为载体、依托云计算技术打造居民、社区、医院互通共享的社区医疗平台，实现居民健康自参与、自管理 与自服务。通过设置在住户家中的医疗监测工具和与这些工具连接的传感器全程对社区患者身体状况、药 品使用情况进行跟踪，对监测和跟踪的结果，采用医用的数据分析系统，将分析结果及时通知家属和医护 人员，以便于家属及时掌握病人情况和医护人员及时制定有针对性的医疗方案。同时还建立医疗信息整合 平台，整合患者医疗信息，与城市智慧医疗衔接，和大型医疗机构互联互通，进行在线预约和双向诊疗。 整个过程对敏感数据的操作访问进行监控，使患者资料在授权许可范围内访问；所述养老服务平台整合居 家养老、政府养老、机构养老和义工养老四种类型的养老服务，形成“系统+服务+老人+终端”智慧养老 服务模式，以社区为依托、以智慧养老服务平台为支撑，以智能终端和热线为纽带，整合社区养老服务设 施、专业服务队伍和社会资源，重点打造“呼叫救助、居家照料、健康服务、安全管理、档案管理”为中 心的智能居家养老服务网络，为老年人提供综合性的居家养老服务。同时还与社区医疗系统“医养结合”， 为老年人提供统一的服务热线，全天候为老年人提供紧急支援、医疗保健、生活照料、家政服务、精神慰 藉、法律维权等服务项目的综合服务。
其中，平安社区模块(42)包括居家安防系统和平安社区管理平台。所述居家安防系统利用计 算机、无线通信和电子等通信、控制技术和信息传感设备，对信息进行准确的识别、判断、传递、接收、 控制，通过网络化的综合管理把系统综合连接家庭内使用的诸多家用电器、安全设备，构建一个涵盖家庭 通信、安全防护、设备控制等优势作用在内的一体化控制系统，实现家居生活以及家庭安防的紧密结合， 使得家庭工作和生活更轻松和安全。居家安防系统通常由探测器(又称报警器)、传输通道和报警控制器 三部分构成。居家安防终端包括烟雾探测器、煤气探测器、红外探测器等；所述传输通道有WiFi、Zigbee； 所述接收终端为智能手机APP和短信；依托所述平安社区管理平台，可以了解各小区的不同情况，通过平 安小区的规范管理，进而达到平安社区的建设目标。平台的前端接入多个子系统设备，可包括高清视频监 控系统、入侵报警系统、车辆管理系统、可视对讲系统、人员通道系统、门禁管理系统、在线巡查系统等， 其中若干子系统组成智慧社区系统应用。基于平安社区管理平台中的多个系统应用，再结合小区日常产生 的海量数据，能够进行相关的决策分析。
其中，温情社区模块(43)包括物业管理服务平台、家政护理服务平台、社区活动中心平台、 社区事务服务平台、社区商圈平台。所述物业管理服务平台包括每一个小区的物业子系统，集成办公事务、 物业管理、人事管理、财务管理、设备管理和信息平台功能，对社区人、财、物、信息进行统一管理，量 化细化，超越手工管理限制；通过计算机网络，实现信息交流共享；面向居民，集成各管理服务子系统， 简化各项手续，为住户提供一条龙服务，方便住户。所述家政护理服务平台包括预约家政服务、家政中心 派单、线下完成服务、生成服务反馈、生成服务统计报表、服务项目生成共6个模块。社区居民通过社区 服务热线或APP下单后，需求记录在所述家政护理服务平台上，所述家政护理服务平台指派家政护工提供 上门服务；所述社区活动中心平台整合社区内各兴趣社团、活动机构，通过社区活动大屏幕发布社区活动 中心最新活动消息；所述社区事务服务平台整合社区街道各机构，实现社区事务相关工作内容查询、审核、 管理、汇总等工作内容、服务日常事务工作、简化工作流程和强度、提高工作和服务效率；所述社区商圈 平台，其利用互联网、物联网和地理信息系统等技术，打造生活社区的“两公里”商业圈，实现社区O2O 商业模式，使便民服务不仅有便利店、餐饮店、洗衣店、家政服务等基础服务内容，进一步实现了电子商 务、物流配送等方面率先创新发展。
其中，和谐社区模块(44)包括互帮互助平台和“三位一体”大调解平台。所述互帮互助平台 汇聚更多的力量，使社区居民打破地域和职业限制，及时分享更多的资源，构建网络论坛的形式，为街道 下各社区居民提供社区论坛的交往方式，居民可发布帖子交流、进行网络跳蚤市场交易，成为社区居民互 动的新渠道；所述“三位一体”大调解平台是指以人民调解为基础，人民调解、司法调解和行政调解“三 位一体”的社会矛盾纠纷排查调处工作体系。产生矛盾纠纷时由“人民调解委员或网格员”会及时进行调 解并登记问题，对调解未果的矛盾纠纷向上反映，进行行政调解，行政调解不能完成的进行司法调解，并 对需要诉讼的案件进行引导，避免向恶劣方向发展。
其中，人文社区模块(45)包括社区文化平台和社区教育平台。所述社区文化平台根据不同民 族组成的社区提供针对该民族的文化内容，所述提供方式包括视频、文章等形式；所述社区教育平台为结 合社区实际情况的BS结构的平台，分为服务器端和客户端。所述社区教育平台服务器端包括云端资源管 理、视频点播资源管理和教育云平台监控；所述社区教育平台客户端包括APP和PC，其结合社区特色提 供相关教育模块功能。
业务应用模块(4)和平行业务系统(5)日常运营产生的数据进行大数据分析和政务决策支持， 所述智慧社区综合管理平台(3)部署在云端服务器中，包括社区管理系统和决策支持系统。所述社区管 理系统，其包括公共事业监管、工作任务考察、流动人口管理和公共设施监管；所述决策支持系统，其利 用大数据、云计算技术和专家系统技术，达到为政务办公提供有效决策支撑、决策依据，进而实现政务高 效化、准确化的作用；所述平行业务系统(5)在智慧社区综合管理平台(3)上与相关政府职能部门内网 系统通过SOA架构交互，根据权限设置为智慧社区综合管理平台(3)和业务应用模块(4)的使用者提 供支持，所述平行业务系统(5)部署于云端。
如图4所示，为智慧社区综合管理平台(3)的SOA结构。一方面，它是各业务应用的后端系 统，储存大量智慧民族社区运营产生的数据，是各应用功能的实现；另一方面，其自身的数据管理平台也 为基于NB-IOT的联动式智慧社区提供支持。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全 可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不 背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (7)

1.一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，其特征在于，包括：
利用终端设备、无线通信网络和智慧社区综合管理平台构成硬件条件，所述终端设备为物联网信息采集单元，包括摄像头采集模块、传感器采集模块、采集器采集模块和通信传输模块；所述无线通信网络包括NB-IOT组件和WLAN物联网；所述WLAN物联网包括WIFI、蓝牙、Zigbee、NFC、LoRa、Sigfox等无线连接；所述智慧社区综合管理平台由AEP、DMP和BAP模块组成，与业务应用模块和平行业务系统通过SOA架构交互；所述业务应用模块提供丰富API接口满足各类用户的使用场景；所述平行业务系统包括公安系统、民生系统、医疗系统和其他系统。
2.如权利要求1所述的一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，其特征在于，所述终端设备，包括多种物联网信息采集单元：
摄像头采集模块，其主要部署在社区公共场所及居家环境，所述社区公共场所摄像头配合人脸识别模组帮助公安机关及社区管理层掌握辖区动态流动人口情况；所述居家环境摄像头方便户主随时随地了解家庭状况；
传感器采集模块，其主要部署在居家环境中，是智能家居的重要组成部分，根据不同功能可收集家庭烟雾、一氧化碳浓度等信息，并在达到阈值后报警；
采集器采集模块，其主要部署于社区公共场所，可动态监测社区水源、空气质量等环境信息；
通信传输模块，其利用移植在终端设备上的SDK或整合现有网关与NB-IoT核心网等网元直接连接，实现设备的快速、稳定接入，支持标准LwM2M协议，满足多种应用场景的使用需求。
3.如权利要求2所述的一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，其特征在于，所述无线通信网络需要在现有EPC网络基础上重新建设，包括：
NB-IOT组件，其负责将各类物联网终端接入网络，由NB-IOT基站、核心网和CMP平台组成。所述NB-IOT基站可使用NB-IOT/eMTC技术；所述核心网通过SDN/NFV，可以基于云化架构部署vEPC，以适应未来5G网络；CMP平台可对终端设备进行云端管理，实现对设备进行资源订阅、存储、转发和命令下发等功能；其中，所述CMP平台可采用中移物联网OneNet平台；
WLAN物联网为现有的包括WIFI、蓝牙、Zigbee、NFC、LoRa、Sigfox的无线连接，及其可以为基于NB-IOT的智慧社区提供支持联系支持的无线联系协议。
4.如权利要求3所述的一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，其特征在于，所述智慧社区综合管理平台包括：
能为开发者提供了成套应用开发工具、中间软件、业务逻辑引擎、API接口、应用服务器类的工具；
设备管理平台DMP，其功能包括用户管理以及物联网设备管理，例如配置、重启、关闭、恢复出厂及升级/回退，设备现场产生的数据的查询，以及基于现场数据的报警功能，设备生命周期管理的软件；
业务分析平台BAP主要通过大数据分析和机器学习等方法，对数据进行深度解析，并以图表、数据报告等方式进行可视化展示，并支持社区管理系统和决策支持系统。
5.如权利要求4所述的一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，其特征在于，包括：
业务应用模块提供丰富API接口满足各类用户的使用场景，包括：1)健康社区模块：平安社区模块、温情社区模块、和谐社区模块和人文社区模块；2)健康社区模块：社区医疗平台和养老服务平台；3)平安社区模块：包括居家安防系统和平安社模块、社区管理平台；5)温情社区模块：包括物业管理服务平台、家政护理服务平台、社区活动中心平台、社区事务服务平台、社区商圈平台；6)和谐社区模块：包括互帮互助平台和“三位一体”(需要在说明书中定义和解释这个)大调解平台；7)人文社区模块：包括社区文化平台和社区教育平台，所述各业务应用模块通过API网关连接；
平行业务系统，其与政府机构相连，共享部分数据，以达到智慧政务。包括公安系统、民生系统、医疗系统和其他系统。
6.如权利要求5所述的一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，其特征在于，包括：
社区管理系统，其包括公共事业监管、工作任务考察、流动人口管理和公共设施监管；决策支持系统，其利用大数据、云计算技术和专家系统技术，达到为政务办公提供有效决策支撑、决策依据，进而实现政务高效化、准确化的作用。
7.如权利要求1所述的一种基于NB-IOT的联动式智慧社区管理方法，其特征在于，所述物联网终端设备通过NB-IOT套件在CMP平台上统一调配，提供设备远程管理、数据采集分析等服务，并与专有业务平台对接。
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