園區(qū)智慧化發(fā)展及建設探索

1園區(qū)智慧化發(fā)展面臨的問題

園區(qū)智慧化發(fā)展至今，全國已有三四千個園區(qū)在 進行智慧化系統(tǒng)建設，而園區(qū)智慧化發(fā)展所面臨的問 題則是信息化建設和智慧化管理難題。通過對園區(qū) 的管理、服務、運營的情況做了大量的調查與分析, 總結了自動化技術、信息化技術、智慧化技術有效結 合，統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)同應用在智慧園區(qū)的重要性。從園 區(qū)的實際應用情況中，分析了智慧化系統(tǒng)對于智慧園 區(qū)的管理、服務、運營的重要影響力，充分證明了園 區(qū)離不開智慧化系統(tǒng)的建設。

園區(qū)智慧化發(fā)展首先需要智慧化的系統(tǒng)建設, 需要投入大量的財力、人力、物力，而由于傳統(tǒng)管理 與服務形式影響，智慧化系統(tǒng)建設缺乏統(tǒng)一有效的規(guī) 劃劃造成投資浪費，設備重復投入，信息化設計未有 效地根據(jù)不同類型園區(qū)而進行緊密結合性的建設等 情況。園區(qū)管理面臨難題，例如安全防范系統(tǒng)，由于 人員流動性過大，人防年輕化，技防不夠智能化等原 因造成園區(qū)的安全缺失；又例如，園區(qū)能源巨大的消 耗，對環(huán)境的危害越來越大等;再如園區(qū)對車輛管理、 餐飲管理、消費管理等方面的缺失，造成硬件再好, 由于不同業(yè)務訴求及人、物管理上的諸多難題，沒有 一個可以靈活運用的智慧化系統(tǒng)，而未能創(chuàng)建一個真 正意義上完全智慧化的園區(qū)。

隨著園區(qū)智慧化的不斷發(fā)展，園區(qū)對舒適、快捷、 便利、高效的追求越來越高，而傳統(tǒng)的信息技術的不 斷成熟和完善，推動了各個領域信息系統(tǒng)的先后不斷 推出，發(fā)揮著重要作用，同時，也被越來越多的信息 系統(tǒng)所包圍。園區(qū)面臨的最大的問題，也是目前急需 解決的就是大量的專業(yè)系統(tǒng)形成相互的信息孤島，各 系統(tǒng)間缺乏有效協(xié)同而導致的各信息化系統(tǒng)之間相 關信息無法高效的傳導，也沒有智慧化的判斷與管理, 導致智慧園區(qū)的管理和服務難度加大。而信息化系統(tǒng) 的相互獨立，亦導致感知傳導受阻，最終影響了快 速處置能力。根據(jù)以往經(jīng)驗，依靠傳統(tǒng)智能園區(qū)系統(tǒng) 方式解決，最終的結果將是顧此失彼，要實現(xiàn)園區(qū) 經(jīng)濟運營與入駐業(yè)主的雙贏局面，園區(qū)智慧化建設的 重要性日益突出。

“十二五”時期智慧園區(qū)發(fā)展新形勢對園區(qū)智慧 化提出了新要求與新挑戰(zhàn)，更提出了智慧園區(qū)的總體 架構，以及各園區(qū)政府主導或參與智慧園區(qū)建設的著 力點及突破口，為智慧園區(qū)管理機構更好地發(fā)揮智慧 化在增強綜合競爭力、促進轉型升級和可持續(xù)發(fā)展中 的重要作用提供參考。智慧園區(qū)管理與服務是所有園 區(qū)面臨的兩大最重要課題，而且與園區(qū)的經(jīng)濟運行又 是矛盾統(tǒng)一的關系。智慧園區(qū)管理的重要目標是提供 和諧、安全、綠色、低碳的人文和自然環(huán)境，服務的 重要目標則是園區(qū)為入駐單位提供更加便捷、快速、

舒適、周到、人性化、高性價比的服務體驗。在達到 以上目標的同時，還需要基于園區(qū)的經(jīng)濟運行基礎之 上進行智慧化的建設。

2各類型智慧園區(qū)特性

CSST智慧園區(qū)建設針對不同的園區(qū)性質規(guī)劃不 同的智慧園區(qū)建設標準。目前，我國的智慧園區(qū)大致 分為四大類型：

服務型園區(qū)(金融、貿易、物流、商業(yè)、總 部園等);

生產(chǎn)型園區(qū)(主要以工業(yè)園區(qū)為主，加之各 類工業(yè)研發(fā)、教育等類型);

文化類園區(qū)(主要以廣告、媒體、動漫、創(chuàng) 意創(chuàng)業(yè)型園區(qū)為主要類型)；

特殊行業(yè)園區(qū)(主要以醫(yī)藥、化工等行業(yè)的 生產(chǎn)、研究、教育培訓為主)。

不同的園區(qū)類型，雖有共性業(yè)務、共性管理內容, 但業(yè)務范疇與管理訴求均有不同，甚至有很大的差異 性。針對不同類型的園區(qū)差異，通過感知手段以及應 用平臺，為園區(qū)設施提供安全、穩(wěn)定的運行環(huán)境，為 園區(qū)提供高效、便捷、舒適的環(huán)境，為園區(qū)內建筑和 公共設施提供便于維護管理的環(huán)境，從而將園區(qū)打 造成更加“安全、便捷、健康、高效”的現(xiàn)代化智慧 園區(qū)。

2.1服務型園區(qū)

服務型園區(qū)主要以金融、貿易、商業(yè)、物流等 行業(yè)或共生或穿插組成。對于此類型園區(qū)，其業(yè)務訴 求主要來自于園區(qū)管理，如何用感知技術來支撐園區(qū) 智能化系統(tǒng)，以獲得更貼合園區(qū)管理者、用戶、訪戶 等等的需求。而物流行業(yè)在此類型的園區(qū)內，隨著行 業(yè)業(yè)務的發(fā)展，越來越多的管理問題突顯，而運用了 感知技術的物流行業(yè)，能更便于管理，增加效益。

根據(jù)相關資料統(tǒng)計分析，目前物流信息系統(tǒng)能 夠實現(xiàn)對物流過程智能控制與管理的還不多，物流信 息化還僅僅停留在對物品自動識別、自動感知、自動 定位、過程追溯、在線追蹤、在線調度等一般的應用。 專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡融合與信息共享優(yōu)化、智 能調度與線路自動化調整管理等智能管理技術應用還 有很大差距。

目前，感知物流只是在物流企業(yè)系統(tǒng)中做感知 與識別，而先進的感知物流系統(tǒng)還可以做到與企業(yè) 生產(chǎn)管理系統(tǒng)無縫結合，智能運作；在部分全智能 化和自動化的物流中心的物流信息系統(tǒng)，可以做到全 自動化與智能化物流作業(yè)。

2.2生產(chǎn)型園區(qū)

生產(chǎn)型園區(qū)主要以工業(yè)生產(chǎn)為主，加以商業(yè)形 式而存在。其園區(qū)主要的管理訴求除了公共部分的管 理，比如園區(qū)宿舍、餐廳、公共娛樂等之外，更為迫 切的是諸如防盜、安全生產(chǎn)、節(jié)能減排等方面。

隨著技防技術的越來越成熟，人防的管理依然 還停留在早期的形式，因此迫切地需要通過先進的技 防手段結合感知視頻安防系統(tǒng)，來有效地引導人防管 理的結構和模式的革命。

工業(yè)企業(yè)的節(jié)能減排，也是目前園區(qū)非常關注 的內容。各類型的工業(yè)制造企業(yè)，不僅能耗巨大，而 且由于設施不夠先進或者管理手段不夠全面，加之 缺乏有效的節(jié)能策略控制，造成巨大的資源浪費。不 僅企業(yè)的利益被最小化，而且還無法獲得相關政策 支持。

對于生產(chǎn)型企業(yè)，感知技術的滲透將對企業(yè)的 產(chǎn)能、過程監(jiān)控、生產(chǎn)安全、節(jié)能應用、環(huán)境保護 等諸多方面起著不可或缺的作用。

2.3文化型園區(qū)

文化型園區(qū)目前較為熱門的動漫產(chǎn)業(yè)、廣告產(chǎn)業(yè) 等，其訴求除了傳統(tǒng)園區(qū)所需要的內容外，對于文化 行業(yè)的政策指引、政策導向、政策扶持等方面都有著 較直接的需求。文化型產(chǎn)業(yè)園區(qū)更多的還會對公眾開 放，類似于現(xiàn)代創(chuàng)業(yè)園區(qū)，比如說北京的789、上海 的1933等，這些園區(qū)也更需要合理的規(guī)劃停車系統(tǒng)、 園區(qū)信息指引、安全防范系統(tǒng)、創(chuàng)意保護、知識產(chǎn)權 申請等等。

2.4特殊類型園區(qū)

其實特殊類型園區(qū)的本質還是工業(yè)生產(chǎn)園區(qū)， 只是包含醫(yī)藥、化工、研究、培訓等的園區(qū)的特殊性， 因此園區(qū)的訴求也不盡相同。南京某園區(qū)醫(yī)藥園，目 前就包含了非常多的智慧化的園區(qū)建設。比如說醫(yī)藥 生產(chǎn)行業(yè)，其感知的控制系統(tǒng)不僅能幫助生產(chǎn)企業(yè) 增加產(chǎn)能，更能對生產(chǎn)的安全、能耗控制、環(huán)境保 護等方面起到?jīng)Q定性的作用。此類產(chǎn)業(yè)園區(qū)對于知識 產(chǎn)權的保密性和保護也是一個很重要的方面，而通 過RFID等感知手段，一些涉密信息的保密和保護， 對園區(qū)企業(yè)用戶也是尤其重要的。對于此類園區(qū)，環(huán) 境的保護，建設綠色環(huán)保的園區(qū)也至關重要，因此對于環(huán)保方面的訴求也是日益增加的。

其實不論什么類型的園區(qū)，都有感知的需求, 才能讓園區(qū)更穩(wěn)健地發(fā)展，園區(qū)內企業(yè)更健康地發(fā) 展。可見，感知對智慧化園區(qū)建設的重要性。

3園區(qū)智慧化系統(tǒng)建設原則

以智慧化手段建設智慧園區(qū)平臺，突破現(xiàn)有信息 系統(tǒng)孤立現(xiàn)狀，以感知為核心促進多技術有機融合、 資源共享，用智慧化帶動系統(tǒng)整合的方式，實現(xiàn)以園 區(qū)管理、服務業(yè)務為主導，以人為本的智慧園區(qū)。園 區(qū)智慧化系統(tǒng)建設的原則如下：

安全：應用高科技立體安防體系打造園區(qū)的 安全穩(wěn)定；

便捷：應用多種傳感技術

與園區(qū)服務平臺技術塑造更便捷的

園區(qū)；

高效：應用高度信息化系

統(tǒng)集成與智慧園區(qū)管理平臺指引智 慧園區(qū)高效的管理水平；

健康：依托智慧園區(qū)綜合 節(jié)能應用平臺打造健康節(jié)能的園區(qū)。

同時還應遵循以下原則：

以智能化手段建設平臺，

突破現(xiàn)有信息系統(tǒng)孤立現(xiàn)狀；

以感知為核心促進多技術

融合，實現(xiàn)國內領先；

以智能化帶動系統(tǒng)整合，資源共享；

多技術有機融合，實現(xiàn)以園區(qū)服務業(yè)務為主 導、以人為本的智慧園區(qū)；

應用高科技立體安防體系打造園區(qū)的安全 穩(wěn)定；

依托智慧園區(qū)綜合應用平臺，系統(tǒng)高度集成、 設備高效復用；

“全面感知，智能管理” “環(huán)保低碳”為主 導建設。

園區(qū)智慧化系統(tǒng)的技術原則有：

混合實時移動定位技術(GPS+無線 +RFID)；

支持自適應學習、自治校準、自動變焦跟蹤 和智能化聯(lián)動的視頻分析技術；

震動、電磁、聲、光等異構感知信息融合和態(tài)勢判決；

環(huán)境、溫度、濕度、壓力、空氣質量等傳 感末端信息獲取并通過控制設備有效控制；

涵蓋邏輯體系、信息模型、功能與技術架構、 支持多系統(tǒng)整合的通用業(yè)務平臺體系架構；

良好可擴展性和廣泛適用性的異態(tài)信息統(tǒng) 一模型及建模技術；

通過定義統(tǒng)一、抽象的業(yè)務數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡管 理接口，實現(xiàn)異構海量感知設備的接入和管理。

4智慧園區(qū)框架結構

圖1所示是智慧園區(qū)總體框架圖。智慧園區(qū)總體 框架分為五個層面：

圖1 智慧園區(qū)總體框架圖

基礎設施層?；A設施層包含了傳統(tǒng)的弱 電各子系統(tǒng)，唯一與傳統(tǒng)弱電系統(tǒng)的區(qū)別是，各種前 端或者集中網(wǎng)關必須是數(shù)字化、ip化的設備，并且 擁有較通用的協(xié)議標準構成。

數(shù)據(jù)采集層。通過對各子系統(tǒng)的通用協(xié)議, 使用協(xié)議轉換設備來采集各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并轉換為 智慧園區(qū)平臺系統(tǒng)可用的標準協(xié)議。協(xié)議轉換的使用 不僅可以對各系統(tǒng)進行準確的數(shù)據(jù)采集，而且可以反 向對系統(tǒng)設備進行控制，使各系統(tǒng)可以真正互相融合, 提供應用和服務平臺有效的數(shù)據(jù)。

服務層平臺。服務應用層平臺是通過應用層 平臺整合協(xié)調后，用于實際業(yè)務需求應用的平臺，建 議建設園區(qū)管委平臺、園區(qū)物業(yè)管理平臺、園區(qū)用戶 平臺、園區(qū)訪客平臺和園區(qū)配套服務平臺。

應用層。應用層平臺是整合、協(xié)調和管理 各類信息資源的基礎設施，做一個綜合決策的支持, 用以在一個長時期內，能保證滿足各類相關業(yè)務應用 的智能化發(fā)展的持續(xù)改進、提升的需要。

接入層即展示層。使用各種終端以及終端 系統(tǒng)來實時了解并分權限可控由融合后的各系統(tǒng)所獲 取的信息。

5智慧園區(qū)基礎軟件平臺的建設

5.1園區(qū)智慧化基礎軟件平臺概述

智慧園區(qū)由數(shù)字管理的基礎平臺和整合服務中 心，包括云計算中心、監(jiān)控中心和無線網(wǎng)絡覆蓋系統(tǒng) 建設，為園區(qū)及入住企業(yè)提供強大的信息數(shù)據(jù)存儲 空間及大負荷數(shù)據(jù)運行支撐平臺。智慧園區(qū)是一種智 慧服務，通過各種各樣的智能化應用提升效率，降低 成本。集成應用程度越高，智能化程度便越高，產(chǎn) 生的效益就越高。

5.2基礎軟件平臺

智慧園區(qū)平臺建設在全球范圍內是一個全新的 信息技術領域，目前國內外園區(qū)平臺軟件研發(fā)工作主 要集中在面向具體應用系統(tǒng)方面,通用性和擴展性差， 總體看來，開發(fā)成本高、周期長。隨著無線傳感網(wǎng)應 用的逐漸擴大，智慧園區(qū)軟件共性平臺的重要性愈加 受到重視，國際上出現(xiàn)了 RFID中間件與M2M等相 關的共性軟件平臺，但基本都掌握在國外的企業(yè)和 科研機構手中。

5.3通用業(yè)務平臺

目前，基于中央服務器的“大集成”(Grand Integration)是智慧園區(qū)后臺應用平臺的主要形式，大 集成包括原有的消除信息孤島的EAI信息集成和智 能物件以及監(jiān)控子系統(tǒng)的集成。EAI、SOA、ESB/ MQ、SaaS等技術理念對智慧園區(qū)的應用同樣適用， 原有面向互聯(lián)網(wǎng)應用的基于MVC三層架構的應用服 務器中間件，包括基于Java技術的IBM Webshpere 和Oracle BEA Weblogic，以及基于.NET技術的微 軟應用服務器，仍將扮演重要的角色。這些廠家將 利用它們現(xiàn)有的優(yōu)勢推出面向應用的新的中間件產(chǎn) 品，例如 IBM 推出的 WebSphere EveryPlace Device Manager。

5.4智能信息處理

智能信息處理包括兩方面的內容：一方面，是 對傳統(tǒng)的人類感知、分析能力進行模擬，實現(xiàn)對某 類感知信息的智能分析和處理，典型應用包括聲音 識別和探測、智能視頻分析；另一個方面，是從軍事 應用出發(fā)，以提高檢測概率和準確度為目標，實現(xiàn)多 個傳感器的感知信息融合，典型代表應用是多雷達協(xié) 同探測或多傳感器感知數(shù)據(jù)融合。傳感器信息融合又 稱數(shù)據(jù)融合，是對多種信息的獲取、表示及其內在聯(lián) 系進行綜合處理和優(yōu)化的技術。傳感器信息融合技 術從多信息的視角進行處理及綜合，得到各種信息的 內在聯(lián)系和規(guī)律，從而剔除無用的和錯誤的信息，保 留正確的和有用的成分，最終實現(xiàn)信息的優(yōu)化。感知 數(shù)據(jù)的融合包括三個核心方面：第一，信息融合是在 幾個層次上完成對多源信息的處理過程，其中每一層 次都表示不同級別的信息抽象；第二，信息融合包括 探測、互聯(lián)、相關、估計以及信息組合；第三，信息 融合的結果包括較低層次上的狀態(tài)和身份估計，以 及較高層次上的整個態(tài)勢估計。從技術成熟度和產(chǎn)業(yè) 化程度來看，智能信息處理距離規(guī)?；茝V和各領 域應用仍有較大的差距，但在某些特定的應用領域 已取得了一定的效果，最典型的是用于視頻監(jiān)控領域 的智能視頻分析。同類傳感器的感知信息時空融合也 獲得了一定的應用，但是多種異態(tài)感知信息的融合如 智能機器人或自動防撞系統(tǒng)應用于復雜的實際環(huán)境仍 有一段很長的路要走。

6智慧園區(qū)建設應用

通過之前研究表明，目前智能園區(qū)所存在的問 題，可以通過至少以下幾項建設，從而讓園區(qū)更智慧、 更節(jié)能、更安全。利用物聯(lián)網(wǎng)感知智能化技術進行改 進：

樓宇能耗與環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)；

智能視頻安防系統(tǒng)；

智能入侵探測系統(tǒng)；

智能停車場引導系統(tǒng)；

智慧園區(qū)內智能家居系統(tǒng)；

安全生產(chǎn)食品藥品監(jiān)管系統(tǒng)；

物流行業(yè)監(jiān)管系統(tǒng)；

涉秘載體監(jiān)管系統(tǒng)；

災害監(jiān)控預警系統(tǒng)；

重塑系統(tǒng)集成軟件系統(tǒng)一一智慧園區(qū)應用平臺(即基于IBMS的智慧園區(qū)平臺)。

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