隨著物聯網技術的發展與普及，WIFi、GPRS、LoRaWAN等通訊協議趨于成熟，全國各地掀起了一波智慧城市建設的浪潮。

在科幻大片中，未來的智慧城市是這樣的：

• 街上，有會上天下地落水“海陸空三棲同體”的異形汽車，無人駕駛的公共交通工具

• 工作中，有懸浮各式數據和圖表的可自動反饋信息的眼鏡或頭盔

• 生活中，服務機器人承擔所有的機械式勞動

• 進入時，一個手勢或瞳孔識別就可以打開大門或喚醒服務

• 終端上，屏幕里呈現的各種各樣的數據和系統會自動生成圖表，人們通過拖拉拽的方式進行圖表切換等。

智慧城市的落地與應用可以從社區智能化談起，它與我們的生活緊密相關，比如智能門禁、攝像頭、廣告機、快遞柜、O2O 服務等。智慧社區的核心是打造“可信社區”，實現數據可信，市場可信，服務可信。

除了對門鎖、門禁、消防類報警器、監控器、遠程路燈等細節的技術改造，還有一個舉足輕重的連接技術：LoRaWAN 通訊協議。下面，我們就談談這一技術實現和智慧社區的一些技術應用。

 一、LoRaWAN通訊協議技術

基于LoRa擴頻通信技術，LoRaWAN是從終端到物聯網云端，兩者之間完整的物聯網通訊解決方案。它具有廣域通信、高容量、低功耗、低成本、抗干擾等特性，適用于多種應用場合：物聯網低功耗應用（IoT)、自動抄表、智慧城市、工業自動化、智能家居等。

1.LoRaWAN保障智慧社區安全

在物聯網世界中，安全是最關心的問題之一。通常，一個安全威脅會來自協議本身(如缺少重傳保護)、實現過程(如設備密鑰的提取)、部署過程(如防火墻缺失)或者三者的結合。

而LoRaWAN技術的出現，能有效解決以上問題，具體的技術支持包括：

1. 為保證網絡安全，LoRaWAN支持源頭認證、完整性和MAC架構重發保護。
2. LoRaWAN同時支持終端設備和應用服務器之間應用載荷的端對端加密。
3. LoRaWAN支持MAC指令加密的操作。

所有這些過程都依賴于高級加密標準（AES）以及128位的密鑰算法。MAC有效載荷的完整性保護利用幀計數器,以確保接收者不會再次接收一個已經收到的幀。從自身協議上構建了一個重傳保護機制。

為防止竊聽，在LoRaWAN中沒有默認密鑰或者默認密碼這樣一個概念。 所有終端設備出廠時都分配了一個默認的唯一識別碼。所以從一個設備中提取到的秘鑰并不會對其他的設備產生影響。

MAC的有效載荷在終端和網絡之間傳輸時被加密。此外，終端設備和應用服務器之間的應用載荷也進行了加密。這確保了只有持有密鑰并且被授權的實體才能夠訪問純文本內容。

2.LoRaWAN的技術特性

 LoRaWAN通訊技術在智慧社區的拓撲圖

首先，它擁有超長的通訊距離，覆蓋成本低，靈活性高。在建筑密集的城市環境，戶外覆蓋半徑達到2km+；建筑密度較低的郊區，戶外覆蓋半徑可達10km+；高層住宅穿透約10~12層，商場綜合體達到5~8層。

其次，具備超低的運行功耗，低功耗模式下大約10年壽命，特別適合水、電、氣表類和PM2.5、噪音、水浸等市政和環境監控類的傳感器的長時間運行，睡眠下的綜合功耗更是可以低至4.6uA。

最后，LoRa通訊協議的星形拓撲結構消除了同步開銷和跳數，開放和完善的網關設計更是支持多信道，多數據速率的并行處理。而且，它的發射功率低至17dBm；最高值25dBm，甚至低于一部手機的發射功能，在密集的社區中完全不用擔心輻射對周圍環境的影響。

要想在社區中實現數據可信、市場可信、服務可信，還可以利用物聯網技術對社區內的更多設備進行智能化延伸和拓展，讓社區服務更便利、快捷、安全，讓運營管理更高效、舒心、人性化。

像采用LoRaWAN通訊協議技術的機智云宅居智能公寓套件，用智能遠程水表、電表、燃氣表來替換傳統的水、電、燃氣表，運營單位可以通過平臺自動讀取住戶家里用水量、用電量、用燃氣量，無需挨家挨戶上門人工手動抄表。

二、智慧社區的硬件改造

對于社區中的硬件設施，如何接入智能化管理？比如對門鎖、門禁、消防類報警器、監控器、遠程路燈等細節的改造，除了遠程水電表，智慧社區升級化中還有一個重要的舉措是進行門鎖和門禁智能化升級改造。

社區服務中心會對社區住戶包括外來租戶進行實名信息統計和錄入，本社區住戶可以生成臨時單次或多次訪客密碼，邀請朋友或家政服務人員上門拜訪，實現社區外來訪客身份鑒定和監控，做到真實可信，溯源有據。臨時密碼在有限使用次數后變成無效，避免外來訪客惡意多次拜訪，造成人身和財產損失。

智慧社區還可以部署無線聯網的煙霧感應、溫度感應、攝像頭等消防類報警器和監控器，有效監控社區消防死角，減少安全事故突發情況。在智慧社區中安裝遠程路燈，可以定時批量啟動、關閉路燈設施，或者設定情景自動開燈，實現科學規劃用電，有效節約能源。在智慧社區中安裝PM2.5、噪音傳感器等設備，可以有效監控社區空氣和生活環境，體現數字化智慧社區，共同打造文明、健康、衛生的智慧社區。

三、智慧社區的生活類應用

智慧社區中的商家

智慧社區還可以幫助社區的商家實現線上展示，線下服務，雙向的評價體系可以提升社區商店的產品品質和服務水平，讓優秀的商家通過線上溝通和評價體系變得更優秀，讓劣質的商家無所遁形，自我淘汰。同時通過共享方式和O2方案的落地與應用，為社區外部商家與社區內部住戶建立聯系，享受更多元化的優質產品和服務。

智慧社區中的服務單位

智慧社區公務辦理業務從線下轉向線上，為住戶提供線上查詢、預約、下單的一站式渠道，減少業務辦理排隊所帶來的麻煩和時間成本，也讓社區服務人員快速收集社區住戶的痛點和難點，有針對性的給出處理辦法，從而實現管理社區轉變為服務社區。

當我們在規劃智慧城市的時候，不妨考慮從城市的組成單位----社區開始入手進行智能化升級改造，利用互聯網和物聯網的技術，更高效、便捷、安全的進行社區公共服務管理與運營，共同打造一個和諧、安全、可信的智慧社區。

 【作者簡介】

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劉天馳，現任機智云智能公寓及地產事業部總監。10年知名IT企業從業經驗，前智能家居硬件聯合創始人，對虛擬化，云平臺、大數據的應用有深入的研究?，F負責機智云宅居管家項目。