隨著物聯網技術的發展與普及，WIFi、GPRS、LoRaWAN等通訊協議趨於成熟，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，有懸浮各式資料和圖表的可自動反饋資訊的眼鏡或頭盔

• 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開啟大門或喚醒服務

• 終端上，螢幕裡呈現的各種各樣的資料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群智慧化談起，它與我們的生活緊密相關，比如智慧門禁、攝像頭、廣告機、快遞櫃、O2O 服務等。智慧社群的核心是打造“可信社群”，實現資料可信，市場可信，服務可信。

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

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

1.LoRaWAN保障智慧社群安全

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(如裝置金鑰的提取)、部署過程(如防火牆缺失)或者三者的結合。

而LoRaWAN技術的出現，能有效解決以上問題，具體的技術支援包括：

1. 為保證網路安全，LoRaWAN支援源頭認證、完整性和MAC架構重發保護。
2. LoRaWAN同時支援終端裝置和應用伺服器之間應用載荷的端對端加密。
3. LoRaWAN支援MAC指令加密的操作。

所有這些過程都依賴於高階加密標準（AES）以及128位的金鑰演算法。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中沒有預設金鑰或者預設密碼這樣一個概念。 所有終端裝置出廠時都分配了一個預設的唯一識別碼。所以從一個裝置中提取到的祕鑰並不會對其他的裝置產生影響。

MAC的有效載荷在終端和網路之間傳輸時被加密。此外，終端裝置和應用伺服器之間的應用載荷也進行了加密。這確保了只有持有金鑰並且被授權的實體才能夠訪問純文字內容。

2.LoRaWAN的技術特性

LoRaWAN通訊技術在智慧社群的拓撲圖

首先，它擁有超長的通訊距離，覆蓋成本低，靈活性高。在建築密集的城市環境，戶外覆蓋半徑達到2km+；建築密度較低的郊區，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，具備超低的執行功耗，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感測器的長時間執行，睡眠下的綜合功耗更是可以低至4.6uA。

最後，LoRa通訊協議的星形拓撲結構消除了同步開銷和跳數，開放和完善的閘道器設計更是支援多通道，多資料速率的並行處理。而且，它的發射功率低至17dBm；最高值25dBm，甚至低於一部手機的發射功能，在密集的社群中完全不用擔心輻射對周圍環境的影響。

要想在社群中實現資料可信、市場可信、服務可信，還可以利用物聯網技術對社群內的更多裝置進行智慧化延伸和拓展，讓社群服務更便利、快捷、安全，讓運營管理更高效、舒心、人性化。

像採用LoRaWAN通訊協議技術的機智雲宅居智慧公寓套件，用智慧遠端水錶、電錶、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裡用水量、用電量、用燃氣量，無需挨家挨戶上門人工手動抄表。

對於社群中的硬體設施，如何接入智慧化管理？比如對門鎖、門禁、消防類報警器、監控器、遠端路燈等細節的改造，除了遠端水電錶，智慧社群升級化中還有一個重要的舉措是進行門鎖和門禁智慧化升級改造。

社群服務中心會對社群住戶包括外來租戶進行實名資訊統計和錄入，本社群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，實現社群外來訪客身份鑑定和監控，做到真實可信，溯源有據。臨時密碼在有限使用次數後變成無效，避免外來訪客惡意多次拜訪，造成人身和財產損失。

智慧社群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，有效監控社群消防死角，減少安全事故突發情況。在智慧社群中安裝遠端路燈，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。在智慧社群中安裝PM2.5、噪音感測器等裝置，可以有效監控社群空氣和生活環境，體現數字化智慧社群，共同打造文明、健康、衛生的智慧社群。

智慧社群中的商家

智慧社群還可以幫助社群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群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，為社群外部商家與社群內部住戶建立聯絡，享受更多元化的優質產品和服務。

智慧社群中的服務單位

智慧社群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，也讓社群服務人員快速收集社群住戶的痛點和難點，有針對性的給出處理辦法，從而實現管理社群轉變為服務社群。

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----社群開始入手進行智慧化升級改造，利用網際網路和物聯網的技術，更高效、便捷、安全的進行社群公共服務管理與運營，共同打造一個和諧、安全、可信的智慧社群。

【作者簡介】

劉天馳，現任機智雲智慧公寓及地產事業部總監。10年知名IT企業從業經驗，前智慧家居硬體聯合創始人，對虛擬化，雲平臺、大資料的應用有深入的研究。現負責機智雲宅居管家專案。