文/張宜
七十年崢嶸歲月,七十年鑄就輝煌。為慶祝中華人民共和國成立70周年,本刊推出專欄《壯麗70年 奮斗新時(shí)代——IB的故事》,約請部分學(xué)者專家,講述行業(yè)發(fā)展的故事,展示行業(yè)發(fā)展的成就,展望行業(yè)未來發(fā)展的新畫卷。讓我們一同奮斗新時(shí)代,譜寫新篇章。
原為中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司高級工程師,長期從事通信行業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、通信工程與智能化工程的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化工作。
現(xiàn)任全國信標(biāo)委信息技術(shù)設(shè)備互聯(lián)分委會(huì)副主任委員、中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)綠色信息集成技術(shù)委員會(huì)執(zhí)行主任、國家科技部專家、北京《智能建筑與智慧城市》雜志主編。
展望新中國發(fā)展的70年歷程,在“信息”和“智慧”領(lǐng)域中,我們通過不斷地走引入、汲取、自主、創(chuàng)新的道路,將信息通信與建筑智能化作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施,以惠民為戰(zhàn)略,提供給人們高質(zhì)量的服務(wù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)加快發(fā)展,信息通信與智能建筑的內(nèi)涵在不斷的豐富,應(yīng)用在不斷的延伸,技術(shù)在不斷的發(fā)展,從傳統(tǒng)服務(wù)走向新的業(yè)態(tài),這是一條持續(xù)發(fā)展的康莊大道。
信息通信是根本,是新中國發(fā)展最快、最具創(chuàng)新活力的領(lǐng)域之一,其中信息帶寬的不斷提升給人們的直接體驗(yàn)是“我們的網(wǎng)速快了”。我清晰地記得:解放初,我們國家的基本通信手段僅僅是電報(bào)和電話業(yè)務(wù),僅以電話為例,是殖民地時(shí)期留下的一些電話局,安裝了旋轉(zhuǎn)制式的電話交換設(shè)備,機(jī)房內(nèi)交換機(jī)工作的噪音無法忍受;到了1958年,我們引入了蘇聯(lián)的通信技術(shù),結(jié)合歐洲國家的通信產(chǎn)品,研制生產(chǎn)了自主創(chuàng)新的縱橫制電話交換機(jī),那時(shí)是由人工電話向半自動(dòng)、全自動(dòng)轉(zhuǎn)變的發(fā)展期,用戶電路使用帶寬僅僅達(dá)到960Kbit/s,只能夠支持模擬電話和低速傳真通信業(yè)務(wù);一直到了1982年,從比利時(shí)貝爾引入了S-1240數(shù)字程控交換設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了交換機(jī)由模擬向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,用戶電路的帶寬上升到了2048Kbit/s,但也只能是模擬電路支持低速數(shù)據(jù)終端設(shè)備的應(yīng)用。從此,我們國家的通信事業(yè)伴隨著電子、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信等領(lǐng)域有了同步迅速的增長,數(shù)字用戶電路的出現(xiàn),從根本上改變了人們對信息的需求。從銅纜的 ADSL(2048Kbit/s)到 VDSL(54Mbit/s),從電纜寬帶到寬帶光纜PON(10Mbit/s~10Gbit/s)技術(shù)的應(yīng)用,用戶可以高速上網(wǎng)、觀看4K/8K/12K/24K高清圖像和實(shí)現(xiàn)AI技術(shù)的應(yīng)用。信息帶寬的提升為智慧建筑、智慧社區(qū)、智慧城市的建設(shè)建立信息集成基礎(chǔ)平臺打下了基礎(chǔ)條件,才能夠讓集成平臺避免成為信息孤島,并實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享。我與新中國一起成長,見證了這一發(fā)展過程。
當(dāng)前信息通信保持良好發(fā)展勢頭,信息通信業(yè)在支撐引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展、提升政府治理能力和公共服務(wù)方面做出了巨大貢獻(xiàn)。2015年,電話總數(shù)達(dá)到15.4億戶,其中移動(dòng)電話達(dá)到13億戶、普及率達(dá)到95.5部/百人;固定寬帶家庭普及率達(dá)到40%,城市地區(qū)90%以上家庭具備光纖接入能力,光纖接入成為固定寬帶主流接入技術(shù);新建大型數(shù)據(jù)中心PUE值普遍低于1.5(目標(biāo)為1.3);物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、智能傳感器、超高頻RFID以及M2M增強(qiáng)等技術(shù)方面取得積極進(jìn)展。
寬帶信息使智能建筑真正提升為智慧建筑成為現(xiàn)實(shí)。以智慧建筑為基本單元,以此完成智慧社區(qū)、智慧城市的頂層設(shè)計(jì),這一過程無不與信息通信的帶寬發(fā)展息息相關(guān)。
智能建筑的發(fā)展歷史雖然只不過短短二十幾年,但卻引起了國內(nèi)外建筑界的廣泛關(guān)注和研究??偟膩碚f,智能建筑是指將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行合理的融合,以建筑為平臺,兼?zhèn)渫ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、建筑設(shè)備監(jiān)控等系統(tǒng),向人們提供一個(gè)高效、安全、舒適和便利的建筑環(huán)境。
建筑智能化最基本的子系統(tǒng)當(dāng)數(shù)“綜合布線系統(tǒng)”。我也記得:作為智能建筑的基礎(chǔ)設(shè)施之一的“綜合布線”于1992年,由美國AT&T公司以“結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)”的理念引入到中國,提出一個(gè)信息端口可以支持所有通信業(yè)務(wù)終端設(shè)備的“即插即用”應(yīng)用技術(shù),但工程建設(shè)費(fèi)用高達(dá)每一個(gè)信息點(diǎn)近300美元。布線系統(tǒng)從現(xiàn)狀來看,已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,并被大量出口到國外市場?!熬C合布線”帶動(dòng)了“智能建筑”在我國遍地開花,由布線延伸到樓宇的信息通信、安全防范、樓宇自控、信息集成等方面。
綜合布線系統(tǒng)同樣伴隨著以太網(wǎng)對傳輸帶寬的需求而發(fā)展。從最初的3類、5類電纜支持語音和10M/100M以太網(wǎng)的應(yīng)用到6A類~8類布線支持40G以太網(wǎng)的應(yīng)用;從OM1/OM2多模光纖和OS1單模光纖到OM3/OM4/OM5多模光纖和OS2單模光纖支持10G/40G/100G/200G等更高傳輸帶寬網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用;從樓宇布線延伸到工業(yè)環(huán)境布線、家居布線、數(shù)據(jù)中心布線、弱電布線等,無不體現(xiàn)了“帶寬”這兩個(gè)字。
信息將推動(dòng)智能、智慧的發(fā)展。2016~2020年我國信息通信發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)中指出:
1. 構(gòu)建新一代信息通信基礎(chǔ)設(shè)施:推動(dòng)高速光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)跨越發(fā)展。大中城市家庭用戶及半數(shù)以上農(nóng)村家庭用戶帶寬實(shí)現(xiàn)100Mbit/s和50Mbit/s以上。推進(jìn)超高速、大容量光傳輸技術(shù)應(yīng)用。堅(jiān)持寬帶信息與智慧建筑的發(fā)展成果“惠民共享”,信息與智慧化的服務(wù)讓老百姓用得上、用得起、用得好,并有更多獲得感。
2. 泛在的無線寬帶網(wǎng):實(shí)現(xiàn)4G/5G網(wǎng)絡(luò)和熱點(diǎn)公共區(qū)域WLAN深度和廣度覆蓋。
3. 推進(jìn)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)平臺發(fā)展:支持政務(wù)、行業(yè)信息系統(tǒng)向云平臺遷移,開放自有云平臺資源,引導(dǎo)平臺間互聯(lián)互通。同步部署視頻采集終端、RFID標(biāo)簽、多類條碼、復(fù)合傳感器節(jié)點(diǎn)等多種物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)施。
4. 強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的應(yīng)用:大力推廣物聯(lián)網(wǎng)在城市公共安全、基礎(chǔ)設(shè)施管理、能源管理、內(nèi)澇監(jiān)控、?;繁O(jiān)管、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的成果。拓展物聯(lián)網(wǎng)在智能家居、車聯(lián)網(wǎng)等個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用。
5. 推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展:打造高速率、低時(shí)延、安全可靠的工廠內(nèi)和工廠外網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)建工業(yè)云和工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵軟硬件設(shè)備與系統(tǒng)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
6. 全面拓展“互聯(lián)網(wǎng)+”服務(wù):促進(jìn)基于互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療、健康、養(yǎng)老、教育、旅游、社會(huì)保障等新興服務(wù)業(yè)快速發(fā)展。鼓勵(lì)電信企業(yè)和大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)向小微企業(yè)和創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)開放各類設(shè)備資源、網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)資源和業(yè)務(wù)平臺,建立一批低成本、便利化、開放式眾創(chuàng)空間和虛擬創(chuàng)新社區(qū)。充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢,實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+教育”、“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”、“互聯(lián)網(wǎng)+文化”等,促進(jìn)基本公共服務(wù)均等化。
信息化的發(fā)展目標(biāo)為建筑智能化帶來了新的契機(jī)。在我國,由于智能建筑堅(jiān)守可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)和諧發(fā)展理念,智能建筑更多關(guān)注的是智能建筑的節(jié)能環(huán)保性、實(shí)用性、先進(jìn)性及可持續(xù)升級發(fā)展等特點(diǎn)。
近年來,基于信息通信網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升,隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的飛速發(fā)展,建筑智能化行業(yè)也迎來了理念與技術(shù)的進(jìn)步。尤其是人工智能技術(shù)的發(fā)展與深入應(yīng)用,推動(dòng)著智能建筑逐步向智慧建筑轉(zhuǎn)變。目前,建筑智能化技術(shù)相對成熟和可用的技術(shù)包括:建筑物自主調(diào)節(jié)的“機(jī)電實(shí)施”與“多種傳感”;建筑物內(nèi)高速通信保障與智能化的匹配;IBMS系統(tǒng)的的人工智能決策與運(yùn)維的能耗控制;聲紋識別、人臉識別、動(dòng)作識別的應(yīng)用與安全環(huán)境的掌控;機(jī)器人人性化的服務(wù)等。從最新的智能建筑的定義可看出,智能建筑已經(jīng)是具備有一定的人工智能的建筑環(huán)境,其具有感知、傳輸、存儲、分析、交換數(shù)據(jù)等的功能和記憶、推理、判斷和決策的能力。
未來的建筑應(yīng)該是會(huì)吸取、會(huì)學(xué)習(xí)、會(huì)思考、會(huì)判斷,物與物、物與人、人與人之間可以自然地溝通和交互信息,具有對各種場景的自適應(yīng)能力,并且作為智慧城市的一部分,可以在更高的結(jié)構(gòu)層次上高度互聯(lián)。
隨著我國社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷進(jìn)步和我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、智能卡技術(shù)、可視化技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信技術(shù)等高科技技術(shù)水平的不斷提升與融合,智能建筑將會(huì)在未來我國的城市建設(shè)中發(fā)揮更加重要的作用,將會(huì)作為現(xiàn)代建筑甚至未來建筑的一個(gè)有機(jī)組成部分。智能建筑作為智慧城市的重要組成元素,隨著國家智慧城市建設(shè)的開展,智能建筑必須融入智慧城市建設(shè),這是智能建筑今后發(fā)展的大方向。
回顧與展望,帶給我們更多的是思考與創(chuàng)新。“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,讓我們伴隨著祖國的成長與繁榮強(qiáng)大,不忘初心,在我國信息化和智能化事業(yè)的發(fā)展中,做一顆閃閃發(fā)光的螺絲釘。