智能小区管理系统及物联网终端技术研究

构建智能小区是通过使用无线传感、图像识别、RFID定位等技术手段全面感知小区内的环境、人和物的变化，构建网络和计算机系统，将这些信息进行汇总和处理，自动地进行报警或提示，可以全方位地提升小区管理的自动化程度，提高效率，节省人力，创建一个真正的智能化小区管理系统，为小区居民带来更多方便。

智能化小区管理系统包括多方面功能，主要有周界安防、防灾防盗、车辆管理、物业管理、信息处理中心等；智能小区管理系统的总体构架。各个子功能模块的终端信息将主要通过无线传输到达小区的信息处理中心；信息处理中心将及时地做出报警、提示或者自动调节等处理，以此来促进小区的安防管理的实时监控和及时维护。

信息处理中心是整个小区智能化管理的核心，它由计算机系统和显示人机操作系统构成。它包含有各个子系统的应用服务软件和相应的数据库。所有的终端感知信息都通过网络汇聚到信息处理中心，在这里得到响应和处理，及时给出反馈信息与处理指示。

1.智能小区周界安防

智能小区要求建立封闭式园区，在小区围墙上安装统一编码的红外激光、电网、感应光纤等传感终端，以无线通信网络和传感网络作为网络基础，将有用信息反馈给系统信息处理中心。小区周界安防子系统包括电子栅栏、电子门禁、转动监控摄像头等。

小区的周界是“智慧栅栏”，在上面铺设了众多传感节点，覆盖地面、栅栏和低空探测。“智慧栅栏”很聪明，不但能判断靠近围界的是落叶、动物还是人，还能判断出这个人是要经过围界，还是想攀爬围界。如果有试图非法进入小区的行为，系统可通过传感终端判别闯入物的大小和具体位置（自动排除误报），并通过传感网络转动摄像头监视该地点，利用图像识别技术跟踪闯入物或人，同时将报警信息传给中心或保安人员的手持设备。处理中心的电子地图将显示入侵者的位置，可以通过电子警报发出警告声，警告入侵者离开。保安人员通过点击报警信息就能得到该摄像画面，可以第一时间赶到现场。在发出警报的同时处理中心还可控制开启入侵区的照明设施，启动现场视频监控系统，全程记录入侵行为，确保小区周界的安全，特别是保安人员视线范围外的周界安全。

基于物联网技术的“智慧栅栏”具有自治组网、协同感知、自学习等特点，可以形成对地下、地面、围栏、低空的立体防入侵能力。在入侵手段多样、目标混杂、环境不确定的复杂条件下，能够告知目标是什么、在哪里、干什么，然后再进行报警，抗干扰能力强，虚警和漏警率极低，可以满足全天候全天时的监控要求。目前，这种“智慧栅栏”已经在上海世博会场地和上海、无锡等机场得到使用。

2.智能小区防灾防盗

小区内部的防灾防盗系统包括智能视频监控、智能门禁和智能报警等功能。该系统主要由统一编码的监控摄像头，窗上传感围栏、门禁装置、温度传感器、烟雾和可燃气体探测器以及紧急呼救装置，通过楼宇传感网络、家庭网络与信息处理中心联网来构成。

（1）智能视频

与以往的视频监控不同，智能视频的监控不需要保安人员一直盯着看画面、摄像头与传感网络联动并具备图像识别技术，可以根据现场情况自动分析出可疑情况，感知信息后自动跟踪拍摄和录制画面，向中心报警并实时地提供有价值信息。保安人员只要在收到报警后和发生情况需要时才去察看各摄像头的画面。人员进出小区大门时，摄像头会自动地记录人员信息，将信息与中心数据库比对，判断来人是小区住户还是流动人员或者被通缉者等，在发生情况时，自动向中心报警。这些都将自动地进行，基本不需要人工干预。

（2）智能门禁

在小区大门、住宅单元门、住户门上都安装有门禁系统，住户可用钥匙、密码、感应卡等正常打开大门。如果发生撬门，门禁系统则会发出报警信号。通过门禁分机将信号传至小区物业管理中心，中心管理机即可显示出住户在小区内的确切位置和住户资料等。发生何种类型报警，都可以在管理界面上区别显示。值班人员即可根据情况调度保安人员现场处理。来访者必须通过可视对讲和住户通话，得到允许后，由住户遥控开启防盗门才能进入。这样可有效地防止陌生人员进入单元内。单元门口主机可以单独工作，也可以通过互联网将来访者输入的信号同时传到管理主机上，便于值班人员掌握客人来访的情况。可视对讲由单元门口主机、住户室内分机、电控锁及电源4部分组成，能实现与门禁系统的结合。(https://www.xing528.com)

（3）智能报警

在住户家门口、窗口及阳台等处都安装有微波、红外双监探测器。在居室内也装有多种传感器装置，同时住户房间内安装紧急呼救装置与中心和区域进行联网工作，当家中有紧急状况发生时，如急重病、盗贼闯入、漏水、漏气等，接收到传感器信息的报警装置会自动启动，同时智能判别情况类型，区别报警方式。如果是急重病和漏水、漏气，报警装置会发出声光信号以便能得到附近邻居帮助或及时疏散人员，保护生命财产安全，同时将此信号送至小区管理中心，即显示出哪一栋、哪一单元、哪一户发生何种类型报警，值班人员即可调度保安人员现场处理。如果是有人非法进入，报警装置则不会在居室内发出任何声光，只是通知小区管理中心，以免惊动犯罪分子。这种智能的报警装置最大限度地保障居民的居家安全。

3.小区内的智能车辆管理

随着社会发展，车辆越来越多，对小区内车辆的有效管理很重要。小区内的智能车辆管理通过图像识别、射频识别和传感网技术来实现。出入小区的车辆可以分为小区住户的车辆和外来车辆。车辆进入小区时，小区管理系统可通过小区入口的视频摄像头对车辆进行拍照登记，记录其牌照和车辆信息。系统自动通过图像识别技术与数据库中存储的小区住户车辆信息比对，自动判别车辆是否为小区住户已登记车辆，如果是则自动放行并与登记车辆的固定车位通过射频识别读卡器和统一编号的铁磁体传感器网络形成关联。如果不是则发给车主射频识别卡，并与临时车位形成关联，在车辆停放向导装置的指引下引导其到达临时停车位。中心系统可以通过人机界面一目了然地观察小区的车辆停放情况，方便小区车辆的管理。车辆管理子系统，在车辆离开小区时，同样通过视频拍照和图像识别区分住户车辆和外来车辆。对于外来车辆，必须当司机所持的射频识别卡和记录的数据资料一致，才能放行，这保证了汽车的安全停放和车位合理有效的利用。另外通过车库的视频监控装置还可以随时监控车库内部情况，可有效防范车辆被盗或被损坏等异常情况，以此来确保车辆安全。

4.智能小区物业管理

利用物联网技术可以完善小区物业管理的科学化、规范化和智能化程度。

①小区公共设施的监控

通过统一编码的传感器联网技术可以对小区的公共娱乐设施如小区篮球场、游泳池，小区公共交通如电梯、楼梯等设施进行实时监控，如果公共设施遭到损坏或者在公共区域有人员受伤等情况发生，传感终端自动发出报警信号，信息处理中心就可以得知事故大致的情况和具体的设施位置，及时派遣物业人员进行检查维护，保证小区公共区域的安全畅通。

②电、水、气三表的管理

通过统一编码的传感器互联网技术可以对小区的给排水、配电系统及电梯等公共设施的工作状况进行实时检测和控制。通过无线网络将三表运转时发生故障或被损坏的情况及时汇报到信息处理中心，如果出现停水、停电、停煤气或者运行异常等情况都可以及时地得到维修。尽量保证小区居民电、气、水的流畅供应。

③保安巡逻监控

利用地磁传感器和无线传感网的定位技术，在小区的主要道路附近布置统一编码的固定的无线传感节点，通过配备带有同类节点的手持终端，就可以实现保安人员在小区内位置的定位。面对突发事件发生时，中心就可以调度最近位置的管理人员到现场去处理情况，根据保安人员当时的位置和时间信息，事后查询记录，可以有效地杜绝漏岗及执勤不到位等情况。