云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)下的智能社區(qū)

在上一個(gè)甲子年1984年里，能夠給世人留下最深刻印象的全球大事莫過(guò)于在美國(guó)西海岸洛杉磯舉辦的第23屆夏季奧運(yùn)會(huì)。同年，4,000多公里外的東海岸康涅狄格州的哈特福德市，世界上第一座智能化建筑—“都市辦公大樓”(CityPlaceBuilding)拔地而起。如果說(shuō)西海岸奧運(yùn)烽火傳遞著更快、更高、更強(qiáng)的體育精神，那么東海岸的那座大樓便開啟了建筑業(yè)新一輪的奧林匹克競(jìng)賽——“智能化建筑浪潮”。

經(jīng)過(guò)30年的風(fēng)起云涌、潮起潮落，智能化建筑行業(yè)早已成為了支柱性產(chǎn)業(yè)之一。伴隨著城市化進(jìn)程的加快和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，特別是云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，智能建筑已經(jīng)從當(dāng)初的單一數(shù)字化建筑走向了基于傳感器和分布式計(jì)算的社區(qū)化建筑。隨著智能化在公共建筑和民用建筑中普及，集合眾多智能建筑的智能社區(qū)也隨之出現(xiàn)。目前普遍接受的智能社區(qū)概念是指在某一個(gè)小型居住區(qū)域內(nèi)把互聯(lián)網(wǎng)寬帶的接入視為新的生存必需品，把這一必需品對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和公共福利的推動(dòng)作用視如生活中的飲用水和電力那樣重要。

　　“云物繚繞”的智能社區(qū)

隨著目前人們對(duì)社區(qū)功能化要求的提高和海量信息的覆蓋，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的智能社區(qū)已經(jīng)難以滿足社區(qū)遠(yuǎn)程控制和信息處理的需求。但是，云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為滿足這些需求打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)的社區(qū)同樣會(huì)將互聯(lián)寬帶網(wǎng)視為“必需品”，但是基于“必需品”更為重要的是未來(lái)社區(qū)將會(huì)被“云物”繚繞，或者說(shuō)，“云物”無(wú)處不在。目前，我國(guó)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)均處在高速增長(zhǎng)期，從2010年到2015年，中國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)分別達(dá)到40%和30%。

然而，美國(guó)和歐洲國(guó)家的云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)正在智能化社區(qū)中快速普及應(yīng)用，而中國(guó)在這一領(lǐng)域還處在概念設(shè)計(jì)階段。反觀這樣的差距，主要原因是歐美在云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用方面還是遙遙領(lǐng)先中國(guó)。特別是在云計(jì)算的應(yīng)用方面，目前國(guó)內(nèi)的應(yīng)用主要集中在IaaS階段，也就是硬件虛擬化的階段，而國(guó)外的云計(jì)算普遍處于PaaS和SaaS應(yīng)用的階段，即通過(guò)云計(jì)算產(chǎn)生服務(wù)價(jià)值的階段。正是由于技術(shù)應(yīng)用的不同，進(jìn)而導(dǎo)致了智能社區(qū)發(fā)展方向的不同。我國(guó)目前的智能化社區(qū)更多偏向于智能建筑單體中智能化的應(yīng)用，而歐美的智能化社區(qū)則更加強(qiáng)調(diào)在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下智能化社區(qū)整體功能的顯現(xiàn)。因此，歐美的智能化社區(qū)更加依賴云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)這些新興技術(shù)對(duì)整體社區(qū)功能的貢獻(xiàn)。

圖表1：云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)，中國(guó)，2011-2015 單位：人民幣億元

我們可以設(shè)想一下，在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)智能社區(qū)里，無(wú)處不在的高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋已經(jīng)滿足了海量信息傳輸?shù)囊螅沟萌藗兛梢詿o(wú)時(shí)無(wú)刻地享受信息化給家庭生活以及辦公帶來(lái)的便利。但是，如何利用這些信息產(chǎn)生實(shí)際效益卻是在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下無(wú)法達(dá)到的。例如，當(dāng)我們下班準(zhǔn)備回家時(shí)，我們自然希望家里熱水、室溫、光線等處在最為宜人的條件下。我們可以很容易通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取這些條件的信息，但是卻無(wú)法實(shí)時(shí)地控制。那么，在物聯(lián)網(wǎng)傳感器的支持下，我們可以通過(guò)身邊的無(wú)線終端設(shè)備對(duì)家里的任何家電進(jìn)行控制。如果愿意的話，當(dāng)你回到家時(shí)，咖啡機(jī)里已經(jīng)煮好了上等的美式咖啡，而且是在你打開家門的那一刻，咖啡機(jī)恰好停止工作。

同樣地，云計(jì)算也為智能社區(qū)的信息處理提供了足夠的想象。每個(gè)家庭主婦都會(huì)為孩子學(xué)習(xí)和家庭的生活操勞，她們無(wú)時(shí)無(wú)刻地?fù)?dān)心孩子在學(xué)校或者其它設(shè)施內(nèi)的安全以及家庭的生活計(jì)劃。在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)環(huán)境下，盡管主婦們可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解孩子們的學(xué)習(xí)以及關(guān)系到家庭生活方方面面的信息，但是卻無(wú)法將這些信息處理成對(duì)自己最為有用的，或者說(shuō)能夠產(chǎn)生價(jià)值的。在云計(jì)算的支撐下，海量信息處理技術(shù)將會(huì)在最短的時(shí)間內(nèi)按照需求提煉出最有價(jià)值的信息。舉個(gè)例子，當(dāng)主婦們接送孩子上學(xué)時(shí)，通過(guò)云計(jì)算的處理，她們能夠通過(guò)身邊的數(shù)字終端設(shè)備獲得最佳交通路線圖;當(dāng)孩子在學(xué)?；蛘咂渌O(shè)施內(nèi)學(xué)習(xí)成長(zhǎng)時(shí)，她們可以通過(guò)云計(jì)算處理獲得孩子們的定位信息和健康信息，這也避免了他們必須頻繁地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)話來(lái)打攪孩子們的學(xué)習(xí)和生活;在家庭生活計(jì)劃方面，他們可以很容易在云計(jì)算的基礎(chǔ)上得知整個(gè)家庭生活用品消耗情況(例如水、電、氣、食物、清潔用品等等)，進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的方式獲得家庭所需要的一切。

在“云物”繚繞的未來(lái)智能社區(qū)里，每一棟智能化的建筑，無(wú)論是住宅、學(xué)校、辦公樓、醫(yī)院等等，都處在基于互聯(lián)網(wǎng)的“云物”包圍中，使得社區(qū)里的人們從對(duì)信息的掌握變?yōu)榱藢?duì)于信息的有效利用，使得信息能夠?qū)ι鐓^(qū)的電力設(shè)備、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、辦公機(jī)構(gòu)、學(xué)校、生活?yuàn)蕵?lè)設(shè)施等產(chǎn)生有利地直接影響?；蛟S，現(xiàn)在的我們會(huì)認(rèn)為這一切都過(guò)于遙遠(yuǎn)，因?yàn)樵谀壳暗闹袊?guó)社區(qū)里甚至還無(wú)法做到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。但是，至少我們已經(jīng)看到了巨大潛力和發(fā)展勢(shì)頭。隨著“智慧城市”在我國(guó)的發(fā)展，中國(guó)天津已經(jīng)被國(guó)際智能社區(qū)論壇評(píng)為最具有潛力的中國(guó)智能社區(qū)城市。據(jù)估算，2012年我國(guó)的智能建筑集成系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)從2005年的201億元人民幣躍升至2012年的1,223億人民幣，預(yù)計(jì)到2015年將接近3,000億元人民幣?？梢灶A(yù)見，我國(guó)未來(lái)在智能化建筑和智能化社區(qū)方面將會(huì)有長(zhǎng)足的發(fā)展，并且隨著云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能化建筑的不斷融合，“云物”型智慧社區(qū)的比例勢(shì)必會(huì)逐年增加。

圖表2：智能建筑集成系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模，中國(guó)，2011-2015　單位：人民幣億元