李青山 潘俊濤 靳莉 王洪鋒 王國(guó)金

摘 要：隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，智慧園區(qū)等相關(guān)詞匯越來(lái)越成為研究的新風(fēng)尚，其體系結(jié)構(gòu)與發(fā)展模式是智慧城市的縮影。本文針對(duì)智慧城市面臨的市場(chǎng)需求，通過(guò)設(shè)計(jì)“應(yīng)用域、平臺(tái)域、信息域”為核心的技術(shù)架構(gòu)圖，搭建“1+1+N”的智慧園區(qū)綜合管控平臺(tái)，制定相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)的智慧園區(qū)建設(shè)方案，實(shí)現(xiàn)智慧園區(qū)信息化建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)安全。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智慧園區(qū);信息平臺(tái);云計(jì)算

中圖分類號(hào)：TP399-C2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）28-0019-03

New Intelligent Park Management System Based on

Internet of Things Technology

LI Qingshan1 PAN Juntao2 JIN Li2 WANG Hongfeng2 WANG Guojin2

（1. China Xiong'an Group Ecological Construction Investment Co.， Ltd.，Baoding Hebei 071700;

2. Beijing Shidai Lingyu Technology Co.， Ltd.，Beijing 100012）

Abstract： With the rapid development of cloud computing， internet of things， big data and other related technologies， related words such as intelligent park， have increasingly become a new trend of research. The system structure and development model related to smart parks are the epitome of intelligent cities. This paper aimed at the market demand faced by intelligent cities through designing a technical architecture diagram with "application domain， platform domain， information domain" as the core， building a "1+1+N" intelligent park comprehensive management and control platform， and formulating the corresponding internet of things intelligent park construction plan， which in order to realized the construction of smart park informatization， and the network security.

Keywords： internet of things;intelligent park;information platform;cloud computing

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越普遍的園區(qū)建設(shè)，智慧園區(qū)將會(huì)成為未來(lái)智慧城市的重要組成部分，其發(fā)展對(duì)人們的生活及生產(chǎn)各方面都具有顯著的影響。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和政府政策的推動(dòng)下，以產(chǎn)業(yè)聚焦為手段的園區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，如何運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等新興技術(shù)，解決傳統(tǒng)園區(qū)面臨的“管理效率低、服務(wù)體驗(yàn)差、能源浪費(fèi)大、運(yùn)營(yíng)成本高”等難題[1]，提升園區(qū)管理能力，同時(shí)增強(qiáng)園區(qū)服務(wù)能力，助力入園企業(yè)創(chuàng)新，成為園區(qū)運(yùn)營(yíng)者關(guān)注的重點(diǎn)。本文將對(duì)智慧園區(qū)信息化建設(shè)中園區(qū)運(yùn)營(yíng)者重點(diǎn)關(guān)注的部分問(wèn)題進(jìn)行討論。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 背景

2008年IBM公司提出了“智慧的地球”的理念，2010年智慧城市的概念進(jìn)入中國(guó)，引發(fā)了我國(guó)智慧城市建設(shè)的大潮流，自此，中國(guó)經(jīng)歷了從數(shù)字城市到智能城市到智慧城市再到“互聯(lián)網(wǎng)+城市”幾個(gè)階段的發(fā)展。如今，智慧城市的概念已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于城市基礎(chǔ)設(shè)施及政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)生活等各個(gè)領(lǐng)域[2-7]。

2017年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)開(kāi)發(fā)區(qū)改革和創(chuàng)新發(fā)展的若干意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2017〕7號(hào)）明確提出要提升開(kāi)發(fā)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施水平，推進(jìn)實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)，建設(shè)智慧、智能園區(qū)?！笆濉币?guī)劃（2016—2020年）提出，必須把創(chuàng)新擺在國(guó)家發(fā)展全局的核心位置，形成促進(jìn)創(chuàng)新的體制架構(gòu)，加快智慧園區(qū)的建設(shè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2016年，《武漢市智慧園區(qū)建設(shè)工作方案》提出建設(shè)一批通信網(wǎng)絡(luò)高速泛在、精細(xì)管理高效惠企、功能應(yīng)用高度集成、智慧產(chǎn)業(yè)高端集聚的示范性智慧園區(qū)，形成多元協(xié)作、廣泛參與的園區(qū)發(fā)展綜合推進(jìn)體系，制定一批智慧園區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，并在2017年全面啟動(dòng)智慧園區(qū)建設(shè)，逐步實(shí)現(xiàn)全市產(chǎn)業(yè)園區(qū)智慧化覆蓋?！短旖蚴型七M(jìn)智慧城市建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃（2015—2017年）》中提出，要將面向城市居民服務(wù)的智慧應(yīng)用體系基本建成，形成一批示范效應(yīng)明顯的智慧社區(qū)、智慧園區(qū)、智慧城區(qū)。2017年，中國(guó)全面啟動(dòng)智慧園區(qū)建設(shè)，不同產(chǎn)業(yè)類型的智慧園區(qū)、云服務(wù)以及公共服務(wù)平臺(tái)的相關(guān)研究呈現(xiàn)明顯上漲的趨勢(shì)，并且取得了較好的學(xué)術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)了較高的應(yīng)用價(jià)值，如今，全國(guó)范圍內(nèi)正在逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)智慧化全覆蓋。

1.2 現(xiàn)狀分析

“智慧園區(qū)”是園區(qū)信息化發(fā)展的高級(jí)階段，是園區(qū)信息化建設(shè)的最終目標(biāo)?！爸腔蹐@區(qū)”的“智慧”體現(xiàn)在多個(gè)方面，是園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營(yíng)設(shè)備和組織機(jī)構(gòu)等組件能高效并正確地理解自身所處狀態(tài)和面臨的任務(wù)，并且能夠高效地做出正確的響應(yīng)和處理，使自身運(yùn)行狀態(tài)一直保持在最優(yōu)狀態(tài)的能力。

經(jīng)過(guò)大量調(diào)研工作，國(guó)內(nèi)園區(qū)目前普遍存在“管理缺乏智能化手段、協(xié)同辦公效率低、系統(tǒng)集成度低以及設(shè)備、系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到應(yīng)用效果”等共性問(wèn)題[8]。

1.3 智慧園區(qū)“新型”與“傳統(tǒng)”的區(qū)別

在傳統(tǒng)智慧園區(qū)模式中，會(huì)花更多精力在基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行、能源動(dòng)力管控上，操作上大多需要人為控制，無(wú)法及時(shí)根據(jù)環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行能源的分配，造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)，管理上也無(wú)法得到保障。新型智慧園區(qū)則依托物聯(lián)網(wǎng)和“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、AI、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源成本一鍵管控，無(wú)須人工計(jì)量，可對(duì)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，還可以挖掘能耗數(shù)據(jù)，進(jìn)行能耗預(yù)警，幫助園區(qū)節(jié)能降耗的同時(shí)提升能耗管理能力。

2 建設(shè)原則

隨著物聯(lián)網(wǎng)、BIM、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的快速發(fā)展，智慧園區(qū)也迎來(lái)了發(fā)展的高潮。本文提出“全面感知、互聯(lián)互通、智慧應(yīng)用、極致服務(wù)”的新觀點(diǎn)，主要是根據(jù)不同產(chǎn)業(yè)園區(qū)的業(yè)態(tài)分布，著重分析園區(qū)的需求情況，在信息化的視角下結(jié)合園區(qū)的運(yùn)營(yíng)管理方向，設(shè)計(jì)不同的信息化應(yīng)用系統(tǒng)和平臺(tái)加以匹配。信息化平臺(tái)的建立目前是智慧園區(qū)建設(shè)的新趨勢(shì)，未來(lái)也會(huì)圍繞“新理念、新模式和新方向”這個(gè)思路去發(fā)展。

3 系統(tǒng)描述

3.1 智慧園區(qū)平臺(tái)總體架構(gòu)

從園區(qū)共性的信息化需求出發(fā)，本文通過(guò)建立“應(yīng)用域、平臺(tái)域、信息域”三位一體的技術(shù)架構(gòu)，提供“1+1+N”的智慧園區(qū)綜合管控平臺(tái)，此平臺(tái)如圖1所示。

3.2 智慧園區(qū)整體設(shè)計(jì)

新型智慧園區(qū)綜合管控平臺(tái)包括1套基礎(chǔ)平臺(tái)、1個(gè)運(yùn)營(yíng)管理中心以及N個(gè)應(yīng)用體系，可以概括為“一個(gè)中心”“一套網(wǎng)絡(luò)”“一張圖”和“一個(gè)平臺(tái)”[9-12]?！耙粋€(gè)中心”即運(yùn)營(yíng)管理中心，包括綜合指揮、平臺(tái)展示、大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)等，運(yùn)營(yíng)管理中心負(fù)責(zé)對(duì)園區(qū)進(jìn)行數(shù)字化管理，對(duì)園區(qū)業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮;“一套網(wǎng)絡(luò)”包括智能管道網(wǎng)、光纖通信網(wǎng)，以及基于之上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（有線、無(wú)線、語(yǔ)音等）、視頻監(jiān)控等;“一張圖”即GIS（地理信息化系統(tǒng)）綜合管理系統(tǒng)，為園區(qū)管理部門(mén)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供空間信息的綜合服務(wù);“一個(gè)平臺(tái)”包括園區(qū)綜合管理系統(tǒng)和園區(qū)綜合服務(wù)系統(tǒng)，其中綜合管理系統(tǒng)構(gòu)建了園區(qū)系統(tǒng)核心，統(tǒng)籌園區(qū)各子項(xiàng)業(yè)務(wù)的服務(wù)。新型智慧園區(qū)信息平臺(tái)架構(gòu)如圖2所示。

3.3 智慧園區(qū)解決方案

3.3.1 敏捷泛在技術(shù)接入智慧園區(qū)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)。敏捷泛在接入平臺(tái)架構(gòu)包括應(yīng)用服務(wù)接口、物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)中心、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入服務(wù)。該平臺(tái)旨在適配各類傳感終端接入?yún)f(xié)議和通信協(xié)議，為上層應(yīng)用提供多樣化的API，為終端設(shè)備提供直觀的操作、配置、管理界面。敏捷泛在接入平臺(tái)架構(gòu)如圖3所示。

3.3.2 靈動(dòng)應(yīng)用集成門(mén)戶平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)?；陟`動(dòng)集成門(mén)戶可輕松將各個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng)集成到一起，打通各系統(tǒng)的訪問(wèn)權(quán)限，用戶只需單次登錄即可訪問(wèn)所有應(yīng)用;提供可訂制的界面方式，使各系統(tǒng)集成后展現(xiàn)效果自然，且各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)保持各自的展現(xiàn)風(fēng)格;提供多層的安全體系保障和分級(jí)授權(quán)的管理，不僅能確保應(yīng)用數(shù)據(jù)訪問(wèn)的安全性，而且能使權(quán)限達(dá)到既統(tǒng)一管理又可分級(jí)授權(quán)的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧園區(qū)是智慧城市建設(shè)的重要組成部分和重要表現(xiàn)。本文以物聯(lián)網(wǎng)敏捷泛在接入技術(shù)為支撐，通過(guò)匯聚網(wǎng)關(guān)、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)的方式，適配各類傳感終端接入?yún)f(xié)議和通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)的高效協(xié)同，充分考慮園區(qū)內(nèi)用戶的不同需求，拓寬了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧園區(qū)的內(nèi)涵，對(duì)智慧園區(qū)以及智慧城市建設(shè)具有借鑒意義和應(yīng)用價(jià)值。

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