5G+AIOT趨勢下 智慧社區的發展機遇與變化

AIoT在各行各業逐步落地，5G也進入商業化應用。

這些新技術的普及意味著市場蛋糕將越做越大。AIoT在5G的加持下獲得更好的落地應用，人臉識別、語音識別、專家系統、機器人、無人機等人工智慧技術賦予安防産業産品方案能力提升，給政府、企業、社區、家庭等用戶提供更好的解決方案和用戶體驗。

同時，在新技術落地的過程中，在用戶側可以發現並産生更多的應用場景，提出更高的要求，在安防産業中形成更多的AIoT和5G應用需求，促進技術的迭代和進步。

可以預見，5G+AIoT，將會拉動諸如智慧安防、智慧家居、智慧社區、智慧家電、智慧駕駛等市場的快速增長。本文將重點分析一下5G+AIoT趨勢下，智慧社區的發展變化、趨勢。

一、5G+AIoT推動下智慧小區發展的升級與變化

智慧社區是指充分利用物聯網、雲計算、移動互聯、人工智慧等新一代資訊技術提供安全、舒適、便利、高效的現代化、智慧化社區生活環境，形成基於數字化、網路化、資訊化、智慧化的社區管理與服務。5G+AIoT為智慧社區中最為重要的安防應用場景帶來巨大的進步。

社區安防設施通常包括樓宇對講、門禁、視頻監控和車行道閘等。人工智慧技術在社區中廣泛應用於人員身份鑒別、車輛、物體鑒別等，其中人臉識別技術以其舒適度高、可用性強、準確度好、成本較低的優勢，在社區出入口場景得到廣泛應用。

人臉識別在社區安防中作為一個典型的垂直應用，數據以複雜環境下的圖像視頻為主，採用垂直專用圖像識別演算法針對社區複雜場景進行優化應用，在多角度、多姿態、複雜光線下也能夠快速準確地完成人臉識別。

同時，AI圖像識別技術可以準確識別出車牌號碼、車身顏色、車輛類型等特徵，方便業主在社區中的車行出入，便於社區的車輛管理。隨著社區規模越來越大，巨量的圖像、視頻數據傳輸成為瓶頸，制約著AI應用落地。

5G技術加持將極大提升系統響應速度，使得雲計算、邊緣計算等更好地服務於AI應用。5G的高速率、短時延和大連接優勢結合更多的AI應用，讓智慧社區用戶獲得更好的使用體驗。

在5G+AIOT賦能下，社區中的人員、車輛等基礎資訊採集不再需要用戶到達採集現場，支援通過多種終端途徑進行採集登記，通過管理人員遠端進行身份確認和門禁授權，給用戶提供了極大的便利。

社區出入口可以通過人臉識別、車牌識別，輔以刷卡、藍芽、二維碼、APP遠端控制等方式通行，方便了日常生活、提升了用戶體驗。

新型智慧平安社區從治安防控、社區管理、服務民生等多個維度出發，融合智慧門禁、社區人車卡口、視頻監控、人臉識別、APP等系統對社區人行出入口、車行出入口進行管理和布控，以一標三實資訊採集為基礎，房屋、車輛管理以及居民安全為導向，進出記錄及抓拍圖像實時上傳治安綜治平臺，做到人過留影、車過留痕，同時兼顧公安、街道、物業、居民等多方需求，實現資訊共用，人員與車輛精準化、動態化管控，全面提高社區安防水準，為治安綜治提供社區大數據支撐。

智慧家庭是智慧社區的重要組成部分，在5G+AIOT基礎上構建的家居智慧化資訊系統，為用戶提供控制、健康、安全、資訊、娛樂等全方位的服務。

智慧家庭通常是由智慧照明、智慧門窗、智慧暖通、視頻監控、智慧家電、智慧門鎖、智慧影音、智慧安防等子系統構成。

在5G+AIOT的賦能下，智慧家庭將獲得前所未有的用戶體驗。智慧門鎖與智慧家居聯動，通過指紋識別獲取用戶身份，自動開啟個性化的回家情景模式。學童放學回家通過智慧門鎖自動推送平安到家資訊，讓父母放心。

父母通過遠端高清視頻隨時了解到孩子在家中的生活、學習狀態，無障礙、無距離地親密溝通。獨居老人的日常出入規律可以通過智慧門鎖輕鬆掌握，一旦發現長時間未出門活動，自動向監護人推送報警資訊，AI視頻監控用於看護家中老人、小孩的日常生活起居，智慧機器人幫助打掃衛生、做家務。

無論老人、小孩，都可以通過AI語音與智慧家庭交互，讓智慧家庭變得簡單、易用，成為家庭中必不可少的生活助理，讓智慧家庭融入到每個人生活之中，提升人們的生活品質。5G+AIOT拉近了家庭成員之間的距離，是親情的紐帶，無論是天涯海角，即使親人不在身邊也如同就在身邊一樣。

崔彧瑋認為，5G+AIOT將智慧社區、智慧家庭中的人、流程、數據以及事物結合在一起使得網路連接變得更加相關，更有價值。實現社區中的萬物互聯，為業主、管理方以及智慧城市創造新的功能，並帶來更加豐富的體驗和前所未有的發展機遇。

二、5G+AIoT在智慧小區的應用、面臨挑戰

AI在5G的加持下使得各種應用場景更加的靈活、高效，並擴展了應用範圍。如前所述，生物識別技術被廣泛應用於社區中的人員管理、門禁管理;AI語音技術用於智慧社區以及智慧家庭的人機交互，極大地降低了設備使用門檻，提升了用戶體驗;機器人可應用於社區服務、家庭陪護服務等，解決人力成本以及人口老齡化問題;無人機可用於物流配送;增強/虛擬現實便於用戶足不出戶地獲取到社區商圈、生活服務、文化教育等內容;遠端醫療、智慧養老解決人們在醫護、養老方面的後顧之憂，5G+AIOT將極大地提升智慧社區中人們的生活品質。

5G作為新一代行動通訊技術，相比4G具有更高速率、更短時延和更大連接等技術特性。5G在大幅提升移動網際網路業務能力的基礎上，進一步拓展到物聯網領域，服務對象從人與人通信拓展到人與物、物與物通信，為實現智慧社區中的萬物互聯奠定了良好的基礎。

萬物互聯意味著社區中的所有設備，包括基礎設施、電氣設備、移動辦公設備、可穿戴設備、家用電器等等，都要接入網際網路構建社區物聯網。但是實現萬物互聯要求所有設備都應具有獨立、唯一的IP地址。針對這個問題，我國從上個世紀就開始研究相關技術演進，直到2004年提出了IPV6替換IPV4的時間表。

這麼多年過去，實際中IPV6替換IPV4進展非常緩慢，至今依然沒有形成整體切換。目前全國能夠使用IPV6的設備佔比還不足20%，現在仍在使用的IPV4已經嚴重限制了萬物互聯的進展。

三、AIoT在智慧小區的發展前景與趨勢

5G重點支援增強移動寬頻、超高可靠低時延通信和海量機器類通信三大類應用場景，將滿足20 Gbit/s的接入速率、毫秒級時延的業務體驗、千億設備的連接能力、超高流量密度和連接數密度及百倍網路能效提升等性能指標要求。

社區安防作為智慧社區最重要的組成部分，也是AI最早、最快落地的應用領域。

5G+AIoT將使社區安防能力迎來又一次飛躍，擺脫傳統安防對人力的過度依賴，可以極其有效地實現事前及時預警、事中迅速響應、事後證據歸集固定，推動社區安全防範由被動向主動、粗放向精細的方向轉變。

在5G+AIoT的加持下，在前端可以獲取更加豐富、高清的視頻數據，充分的數據資訊讓人工智慧技術得到更加有效地發揮，從而實現從“看得清”向“看得懂”的飛躍;廣泛覆蓋的移動物聯網將促成社區安防應用範圍進一步擴大，形成更多的細分應用，獲取到更多維的數據，結合人工智慧技術進行分析研判，給出及時有效的安全防範措施;低時延資訊交換將加快人工智慧響應速度，讓研判、決策更加準確及時，並可衍生出更多的互動應用場景甚至新的業務模式，拓展更大的應用空間、獲得更好的用戶體驗。

工業和資訊化部表示，將來20%左右的5G設施是用於人和人之間的通訊，80%用於物聯網，特別是移動的物聯網通訊。

目前，人工智慧對數據的處理還依賴於雲端，通過5G，在終端側即可實現人工智慧。一些之前人工智慧解決不了的問題都可以通過邊緣計算、終端側來實現。

5G的到來將開啟移動互聯新時代，將承載10億個場所的連接，50億人的連接，500億物的連接，超過20Gbit/s的峰值傳輸速率，把人工智慧帶入到每個人、每個家庭、每個社區，構建萬物互聯的智慧世界。國務院參事、中國城市科學研究會理事長、住建部原副部長仇保興在一次智慧城市發展論壇上指出：“5G將是各行各業融合創新的催化劑，是巨大的創新孵化新平臺”。

四、AIoT在家庭場景下的趨勢

有一個研究機構整理出了全球 1500家在 AloT領域的玩家，他們相互之間大多是合作、並購的關係。這也就是説，就目前的階段而言，沒有哪一家巨頭在市場中有著明顯的領先地位，而且，很多新的應用還有待發掘。

最開始選擇的是一個帶有視覺能力的家庭機器人，做成了掃地機器人産品，它有幾個顯著特點，其中之一就是它天生擁有移動能力，我們在上面疊加了視覺能力之後，掃地機器人就可以完整獲取家裏面幾乎無死角的資訊。

不過，起初幾年，掃地機在市場上的口碑並不好，很多早期用戶都會抱怨這個産品掃地不乾淨。究其原因，很多問題都可以由 AI來解決，但這裡説的是更廣義的 AI，而不是僅僅通過圖片演算法或是識別就能夠解決的。比如，重復清掃和漏掃的問題需要路徑規劃，需要強化學習演算法來支撐；掃地機器人橫衝直撞或容易被卡住的問題則需要感知演算法，以及定位的能力。多方面的 AI演算法協同合作，才能讓這類産品有質的提升。

解決機器人在室內的定位問題是第一步，專注的點是室內的視覺定位和構圖技術。首先，我們怎樣讓機器人知道自己在環境裏的哪個位置，這個環境整體是什麼樣子。在此基礎上，我們才開始嘗試解決第二個問題，機器人怎麼樣理解這個環境中有什麼東西，哪些地方需要避開，哪些地方需要近距離清掃，比如床底等場景。有了這些數據，AloT産品可以通過自己對家庭環境的理解和感知來主動提供服務，實現用戶體驗從被動型到主動型的轉變，崔彧瑋如是説。早在該項技術落地之初，從中科大少年班畢業並於2015年獲得美國馬利蘭大學計算神經學博士學位的崔彧瑋博士就意識到，AI人工智慧的發展依賴於數據和産品應用場景，只有通過産品獲得大量數據，才能讓數據更好地服務於産品。他認為，在家庭場景中，人們對 AloT的接受往往始於一個單品或者是爆品。很多用戶買了第一個 AloT的産品，從此掉到了 AloT的"坑"裏面，購買了越來越多的 AIoT産品。這裡面有市場培養和用戶教育的過程，還有一些 AI能力的加持，這些差異化的體驗不是工業場景裏準確的衡量價值，但是對産品的用戶體驗來説非常重要。作為團隊的技術擔當，崔彧瑋于2019在斯坦福大學舉行的全球人工智慧論壇上推出Amarey K900機器人，並將視覺AI技術應用於家用場景，主導團隊自主研發全球領先的V-SLAM視覺導航技術和全國首個驍龍845AI機器人控制平臺，用智慧化的科技手段轉變傳統行業的工作形態；

從被動地定制一些服務，到 AloT設備開始理解用戶的家庭，並開始主動提供一些服務的過程。智慧家居進入家庭不是一個新鮮事，過去的十年間有很多 AloT設備單品，比如安防的攝像頭，亞馬遜門鈴等等，它們很多都可以通過手機來實現控制，但是，只是加了一個 WIFI模組來實現連接控制真的是我們想要的 AloT智慧家庭嗎？

我們的觀點是，我們在家庭産品中的萬物互聯，不僅僅是一個聯網的控制和開關。雖然這是一個想像中的場景，但這一切都基於對家庭的感知，以及對家庭成員需求理解，這需要數據蒐集和分析的過程。我們做掃地機器人的初衷，也是希望通過掃地的機器人，通過它的視覺和聽覺等能力，以及對環境的感知和對家庭成員的分析，來建立對家庭需求更深入的理解。掃地機器人不一定會成為一個聯網的控制中樞，但是它收集的數據資訊可能會成為智慧家居整個的平臺裏面非常重要的一部分，崔彧瑋如是説。

可以預見，5G+AIoT技術帶來的機遇和挑戰將遠超4G時代，將給家庭場景帶來巨大的便捷。接下來，5G會帶動社區物聯網的快速發展，讓社區的基礎設施越來越完善，並且讓AI在社區、家庭中獲得越來越多的應用。為了普及AIoT技術帶來的機遇，崔彧瑋于2021年創辦了湯恩智慧科技（上海）有限公司，通過自主研發全場景商用清潔機器人，並專注于AI視覺智慧領域自主創新。（圖片及供稿：辛文）