基于多活性代理方法的智慧社区研究

李滨　刘超　柯贻文

摘 要：为了提高智慧社区建设的集聚性，实现信息与资源的有效整合和优化，本文在研究多活性代理的复杂信息系统理论和方法的基础上，提出了一种基于多活性代理的智慧社区研究的新方法，主要分析了智慧社区系统的体系结构和具体的智慧养老应用，分析结果表明，把智慧社区系统中各个代理联系起来，可以解决信息孤岛问题，形成完整的数据共享体系，提高智慧社区系统的整体性能。通过本文提出的新方法，可以为有效解决复杂信息系统中普遍存在的信息孤岛的数据融合问题提供解决方向，有效优化系统建设。

关键词：多活性代理；复杂信息系统；智慧社区；智慧养老

1 概述

近年来，随着信息化的深入发展，物联网、移动互联网、云计算和大数据等新一代技术在社区的广泛应用，为社区居民提供了现代化、便利化、智慧化的生活环境，给人们的生活方式带来了巨大改变。随着社区的管理智能化，智慧社区的概念随之被提出来[1]。智慧社区是社区管理的一种新理念，是新形势下社会管理与服务的一种新模式，可以加快和谐社区建设，推动区域社会进步。

社区的主要构成对象是住宅与家庭，智慧社区的应用将渗透到居民生活的各个方面[2]。智慧社区建设的目标是形成一整套数据共享体系，从而为社区居民提供完整、全面、便捷的基础服务，将要面临海量的数据、大规模的用户、复杂的应用环境和不同的服务对象等多种因素带来的挑战，是一个高度自治、分布协同的复杂系统[3]。在实际建设过程中，往往由于不同部门相互独立的和管理的分散化等原因，在智慧社区系统内形成了一个个的信息孤岛，导致数据的不集中，已经严重阻碍了智慧社区的发展。

本文将针对复杂信息系统研究的多活性代理理论引入到智慧社区领域，分析了智慧社区系统的体系结构和具体的智慧养老应用，并对普遍存在的信息孤岛数据融合问题给出了解决方向，提高了智慧社区系统的集成度的可能性，为今后更好的优化智慧社区系统，提供了比较好的研究方向。

2 多活性代理的基本理论

多活性代理（MLA，Multi-Living Agent）的复杂信息系统理论，是近年来提出的一种主要针对人工设计系统的复杂信息系统研究的理论，可用于分析复杂信息系统的体系结构[4]。多活性代理中的“代理”将人的意向、系统功能、系统结构、系统运行在“活性”意义上结合在一起，映射成现实系统或者未来设想系统的一个代表，它具有软硬结合、刚柔结合、人机结合、现实与未来结合等特点[5]。“多”映射了复杂信息系统的多剖面、多层次、多子系统交织、多功能等本质属性，“多”与“代理”集合，进一步体现上述属性特征，而“活性”是赋予系统活性，表征复杂信息系统生存发展，在运动过程发挥作用，蕴含着“过程”都是有限度的，复杂信息系统虽功能先进完备，但随着“环境”的演化它也有衰亡（活性衰退）和的终结，“活性”表征了系统的正常发挥和系统的存在。

基于多活性代理的复杂信息系统分析方法，可以把复杂信息系统从系统的功能层面进一步分解为各个层次的分代理，而代理的活性可从系统功能发挥剖面来进行表述。在复杂信息系统中，利用多活性代理间协商表征高层次的自组织机理，其结果的异常代表系统自组织机理出现异常[6]。将“活性”嵌入多代理表征复杂信息系统的研究方法，对于信息系统功能发挥作用来说，是十分重要的。总之，多活性代理理论是一种研究复杂信息系统的有效手段，能够为解决实际问题提供有效的方法和途径，提高复杂信息系统的整体性能。

3 基于多活性代理的智慧社区概述

智慧社区是一个复杂的信息系统，充分借助云计算、物联网等新一代新兴技术，涉及到智慧家居、智慧物业、智慧政务、个人健康与数字生活等诸多领域，借助发达的信息通信产业，利用先进的RFID相关技术、电信业务及信息化基础设施等优势，构建社区发展的智慧环境，形成基于海量信息和智能过滤处理的新形态[7]。一般来说，智慧社区系统包括5个方面：基础环境、数据库群、云交换平台、应用及其服务体系和保障体系[8]，从服务的视角进行统筹布局和顶层设计，营造和谐、便捷、安全的城市环境和生活设施，为居民提供全方位、多方面的公共服务。

对于智慧社区系统来说，我们可以运用多活性代理理论进行分析和研究。从系统的观点来看，智慧社区是一个复杂的信息系统并兼备辅助决策功能，将关系到智慧城市的进一步决策。在智慧社区系统中，“活性”的顶层含义是保障社区居民的服务有效性，同时“活性”还代表各个代理的正常发挥和尽力延长其发挥的周期； “多活性”代表智慧社区系统中各个代理之间的协调性、系统的功能性和“活性”的发挥。同时，各个“大”代理可以进一步分解成若干个“小”的代理，逐层分解到出现可以具体实现的活性代理单元。基于以上分析，图1给出了一个基于多活性代理的智慧社区体系结构。

基于多活性代理的智慧社区以庞大的数据汇总为基础，提供强大的数据服务，对多种数据进行深入的整合、分析、挖掘和开发利用，为居民提供最便捷的服务操作。该系统主要包括5层代理和3个保障代理：

第1层的基础代理主要是为数据采集提供基础环境，包括全部的硬件环境；

第2层数据库代理主要包括业务数据库代理、日志数据库代理、交换数据库代理和传感信息数据库代理等4大数据库子代理；

第3层的云计算代理主要实现各种异构网络的数据交换和计算；

第4层的管理服务代理主要通过智慧家居代理、智慧养老代理、远程服务代理等多个子代理为社区居民的提供直接的服务；

第5层的服务代理主要是居民获取服务的展示形式。

同时，从技术、运行和管理三方面出发，由安全保障代理、标准规范代理和系统保障代理这3个代理组成的安全保障体系，确保各个代理的安全性和完整性。由此可见，基于多活性代理的智慧社区系统是一个多层次、多剖面的复杂信息系统。

总之，基于多活性代理的智慧社区复杂信息系统的5层代理之间通过协商协调机理，同时由安全保障代理、标准规范代理和管理保障代理的管理控制，对系统整体功能进行集中协商，提高智慧社区建设的集成度和管理的集中化，把各个代理联系起来，解决信息孤岛问题，打破信息壁垒，有效的进行信息和资源的整合，形成完整的数据共享体系，提高了智慧社区系统的整体性能。

4 基于多活性代理的智慧社区实际问题分析和研究

住宅与家庭是社区的主要构成对象，在智慧社区中，我们可以看到，智慧应用始终主要围绕着居民日常生活展开。在实际生活中，由于身体及年龄原因，行动不方便的人群，特别是我国老龄化问题的日益凸显，空巢老人的出现，面对当前节奏紧张的学习、工作和生活，在家人没时间陪伴的情况下，迫切需要用先进技术手段帮他们解决日常生活中遇到的各种问题，智慧养老随之出现[9]。

智慧养老代理作为智慧社区第4层管理服务代理的一个子代理，主要包括4个功能子代理，即为老活动管理代理、为老服务管理代理、居家养老代理和机构养老代理。智慧养老以智慧、健康养老和居家作为中心，把养老服务、健康管理服务最后一公里输送到家庭和社区。其框架图如图2所示。

下面以实际的应用为例，利用多活性代理的复杂信息系统理论分析智慧社区系统的智慧养老应用，其框架图如图3所示。

由上图分析可以看到，该系统按功能划分成5个层次，当第1层的基础代理采集到老人通过智能终端发出的SOS求救信号后，通过第2层的数据库代理和第3层的云计算代理对求救信息进行分析处理，然后把相关数据向第4层的管理服务代理输出，再通过子代理智慧养老代理继续分解到其子代理为老服务子代理和为老服务受理子代理，将分析结果输出给第5层的服务代理做出相应的决策，同时受到安全保障代理、标准规范代理和系统保障代理3个代理的调控，保证整个整体活性。由此我们可以看到，利用多活性代理理论分析复杂信息系统有十分重要的意义。

5 结束语

本文利用多活性代理的复杂信息系统研究方法，对智慧社区系统的体系结构和具体的智慧养老应用进行了分析，并研究了提高智慧社区系统集成度的方法，为以后更好的优化智慧社区系统，提高智慧社区系统的整体性能，提供了比较好的研究方向。

参考文献：

[1]邓跃设，向涛.基于云计算的智慧社区综合管理系统关键技术研究[J].无线互联科技，2013（1）：8-9.

[2]郑从卓，顾德道，高光耀.我国智慧社区服务体系构建的对策研究[J].科技管理研究，2013，33（9）：53-56.

[3]李焱.中国社区信息化及其系统结构的框架研究[J].电子政务，2012（5）：91-95.

[4]王越，陶然，李炳照.基于多活性代理的复杂信息系统研究[J].中国科学E辑：信息科学，2008，38：2020-2037.

[5]王越.复杂信息系统构建的新方法——多活性代理方法[J].中国工程科学，2006，8（5）：30-34.

[6]王越，陶然，张昊.基于多活性代理的分布式入侵检测系统构建分析研究[J].中国科学：信息科学，2010，40（4）：613-623.

[7]康春鹏智慧社区在社会管理中的应用[J].北京青年政治学院学报，2012，21（2）：72-76.

[8]王要武，李良宝.数字社区的功能需求与系统构建[J].哈尔滨建筑大学学报，2002，35（6）：85-88.

[9]张彭，王轶斌，沈玉梅，李若思.基于城乡统筹综合信息服务平台构建智慧社区的研究[J].中国管理信息化，，2012，15（6）：83-84.

作者简介：

李滨：男，1975年生，汉族，江西安义人，高级工程师，西北工业大学博士生在读，研究方向：系统工程方向，任职于工业和信息化部中小企业发展促进中心创新服务处。

刘超：女，1985年生，汉族，河北唐山人，工业和信息化部软件与集成电路促进中心平台运营管理处咨询顾问，硕士研究生。

柯贻文：男，1979年生，汉族，江西上饶人，中国中小企业国际合作协会公共服务平台专员。