［李進華］

1 引言

隨著技術(shù)的不斷革新、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迭代升級、數(shù)據(jù)量翻倍式增長，傳統(tǒng)園區(qū)管理在安全性、效率、成本、體驗效果等各方面已經(jīng)不能滿足城市發(fā)展的需要。我國新型園區(qū)的建設(shè)也逐漸走上智能化、信息化、自動化的發(fā)展方向[1]，在這個迅速發(fā)展的階段，我們更應(yīng)該借助科技技術(shù)加快園區(qū)探索的步伐。生態(tài)環(huán)境科技產(chǎn)業(yè)園，是從2000 年開始起步，到今天經(jīng)過了20 年的發(fā)展，已經(jīng)具備了產(chǎn)業(yè)鏈完善、綠色環(huán)保、技術(shù)密集、企業(yè)發(fā)展、創(chuàng)新、高科技的特點[1]，但是仍然存在很多問題，本文分析了5G 技術(shù)優(yōu)勢，探索了5G 在新型園區(qū)發(fā)揮的作用。

2 生態(tài)環(huán)境科技產(chǎn)業(yè)園現(xiàn)狀

2.1 園區(qū)現(xiàn)狀

生態(tài)環(huán)境科技產(chǎn)業(yè)園在當(dāng)前的城市發(fā)展中扮演著重要角色，對于國內(nèi)經(jīng)濟和城市運營的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。作為區(qū)域發(fā)展的集聚載體，園區(qū)承擔(dān)著資源創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)培育和促進城市發(fā)展的使命。然而，當(dāng)前我國產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)仍不夠成熟，傳統(tǒng)園區(qū)存在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)薄弱、管理運營等多個問題。尤其是在當(dāng)前城市數(shù)字化和5G 普及關(guān)鍵期，如何更好地為園區(qū)提供公共服務(wù)？如何使產(chǎn)業(yè)園區(qū)與生態(tài)環(huán)境有效銜接？這些問題需要進一步探討。

2.2 存在問題

當(dāng)前我國產(chǎn)業(yè)園區(qū)正處于蓬勃發(fā)展階段，然而許多基礎(chǔ)建設(shè)尚不夠成熟，傳統(tǒng)園區(qū)存在多個問題，如管理混亂、設(shè)備設(shè)施落后、數(shù)據(jù)孤立、缺乏整體規(guī)劃和單一的運營模式等。因此，國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)需要不斷迭代和探索，主要存在以下幾個問題。

（1）缺乏整體規(guī)劃：我國的產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理現(xiàn)狀混亂，缺乏整體宏觀設(shè)計和戰(zhàn)略規(guī)劃，導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)和高投入成本，無法實現(xiàn)平滑的迭代更新。面對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的復(fù)雜多樣性，如何統(tǒng)籌規(guī)劃產(chǎn)業(yè)園區(qū)的運營管理、推動服務(wù)質(zhì)量的改善，以及有效推動產(chǎn)業(yè)園區(qū)整體運營，是園區(qū)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)。

（2）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足：信息化是產(chǎn)業(yè)園區(qū)的基礎(chǔ)要素，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署導(dǎo)致園區(qū)信息不互通、重復(fù)投資和數(shù)據(jù)孤島問題嚴重。園區(qū)缺乏充足的計算和存儲資源，難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，更無法支持園區(qū)的迭代轉(zhuǎn)型。

（3）園區(qū)運營能力弱：原有園區(qū)主要依靠人力管理，雖然安裝了各種智能系統(tǒng)，如視頻監(jiān)控、門禁系統(tǒng)，但園區(qū)內(nèi)運營主要依靠人力。隨著后期園區(qū)業(yè)務(wù)的增加和復(fù)雜性的提高，園區(qū)內(nèi)很難實現(xiàn)統(tǒng)一集約化的運營，大量的智能終端投入并不能解決園區(qū)運營效率的問題。

（4）園區(qū)服務(wù)品質(zhì)不足：園區(qū)投入大量資源用于設(shè)施設(shè)備建設(shè)，但對用戶體驗重視程度不夠。設(shè)備無法感知到人們的需求，也無法主動提供服務(wù)。例如，基礎(chǔ)設(shè)施如辦公樓和停車場等無法實現(xiàn)可視化和智能化管理。

（5）缺乏園區(qū)智慧中樞：對于追求集約化、一體化發(fā)展的園區(qū)，面對大量企業(yè)和數(shù)據(jù)，園區(qū)無法有效獲取和統(tǒng)一管理。園區(qū)信息孤立，缺乏一套穩(wěn)定的智慧生態(tài)園區(qū)的統(tǒng)一管理和分析處理能力。

3 5G 時代優(yōu)勢

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)在我國產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)在制造方式、商業(yè)模式、組織、運作等都發(fā)生了數(shù)字化變革，實現(xiàn)這一產(chǎn)業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新的金鑰匙是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)前“十四五”規(guī)劃提出全面加強“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的深度結(jié)合，推廣典型場景應(yīng)用，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，提高建設(shè)全行業(yè)、全區(qū)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

自我國2018 年頒布5G 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展至今5G 系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用價值也越來越高，應(yīng)用前景廣闊。5G技術(shù)多元化發(fā)展，組網(wǎng)和通信機房都有較大的改變，作為最前沿的通信技術(shù)，是我國基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要設(shè)施。

3.1 5G+物聯(lián)網(wǎng)

（1）物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)是連接物體、設(shè)備和系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，通過傳感器、嵌入式技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)通信，實現(xiàn)了設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互和智能化決策。在園區(qū)中，物聯(lián)網(wǎng)可以連接智能終端包括智能機器人、水電表、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備等。

（2）5G 與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合

高帶寬和低延遲：5G 網(wǎng)絡(luò)提供了高帶寬和低延遲的特性，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸和響應(yīng)。這對于需要即時決策的應(yīng)用，如工業(yè)自動化和智能安全系統(tǒng)，至關(guān)重要。

大規(guī)模連接：5G 支持數(shù)百萬個設(shè)備同時連接到網(wǎng)絡(luò)，這使得園區(qū)內(nèi)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠高效地進行互聯(lián)互通，實現(xiàn)全方位的監(jiān)控和管理。

網(wǎng)絡(luò)切片：5G 可以為不同類型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)切片，以滿足它們的不同需求。例如，對于緊急醫(yī)療設(shè)備和智能家居設(shè)備，可以分配不同的網(wǎng)絡(luò)資源，以確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)的優(yōu)先傳輸。

（3）影響

智能園區(qū)管理：5G 使得園區(qū)內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控和遠程管理。這有助于提高園區(qū)的安全性、能源效率和資源利用率。

自動化生產(chǎn)：5G 與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合可以實現(xiàn)高度自動化的生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。例如，智能機器人可以在制造過程中進行協(xié)作和自主決策。

智能能源管理：智能水電表和能源監(jiān)測設(shè)備可以實時監(jiān)測能源消耗情況，并根據(jù)需求進行調(diào)整，以降低能源成本和環(huán)境影響。

3.2 5G+人工智能

（1）人工智能概述

人工智能是模擬人類智能的計算機系統(tǒng)。它包括機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理等技術(shù)，可以用于數(shù)據(jù)分析、預(yù)測、自動化和決策制定。

（2）5G 與人工智能的結(jié)合

實時數(shù)據(jù)傳輸：5G 的低延遲使得從傳感器和設(shè)備收集的數(shù)據(jù)可以實時傳輸?shù)皆贫嘶蜻吘壏?wù)器，供人工智能模型進行分析和決策。

大規(guī)模數(shù)據(jù)處理：5G 網(wǎng)絡(luò)支持大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸和處理，這對于訓(xùn)練復(fù)雜的人工智能模型非常重要，例如深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

邊緣計算：5G 與邊緣計算結(jié)合，可以在接近數(shù)據(jù)源的地方進行實時數(shù)據(jù)處理，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t，使人工智能應(yīng)用更加響應(yīng)迅速。

（3）影響

智能決策：5G 使得園區(qū)內(nèi)的人工智能系統(tǒng)可以實時分析數(shù)據(jù)，并做出智能決策。這有助于提高園區(qū)的運營效率和安全性。

自動化運營：5G 結(jié)合人工智能可以實現(xiàn)自動化的設(shè)備控制和資源分配，從而降低人力成本并提高效率。

預(yù)測性維護：基于5G 傳感器數(shù)據(jù)和人工智能分析，設(shè)備和機器可以預(yù)測性地進行維護，減少停機時間和維修成本。

3.3 5G+大數(shù)據(jù)

（1）大數(shù)據(jù)概述

大數(shù)據(jù)是指巨大的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，通常需要高度并行處理和分析，以從中提取有價值的信息和洞察。

（2）5G 與大數(shù)據(jù)的結(jié)合

高速數(shù)據(jù)傳輸：5G 提供了高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，使大數(shù)據(jù)集可以更快速地從數(shù)據(jù)源傳輸?shù)椒治銎脚_，加快數(shù)據(jù)處理速度。

實時數(shù)據(jù)分析：5G 網(wǎng)絡(luò)的低延遲允許大數(shù)據(jù)分析在實時或接近實時的情況下進行，這對于需要快速決策的應(yīng)用非常關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)采集：5G 網(wǎng)絡(luò)使得在移動設(shè)備、傳感器和車輛等各種數(shù)據(jù)源上進行數(shù)據(jù)采集變得更加便捷。

（3）影響

精確決策：5G 與大數(shù)據(jù)的結(jié)合使得園區(qū)內(nèi)的決策可以基于更準(zhǔn)確和詳盡的數(shù)據(jù)，從而提高了決策的質(zhì)量和準(zhǔn)確確性。

智能預(yù)測：結(jié)合5G 的高速傳輸和大數(shù)據(jù)分析，園區(qū)可以實現(xiàn)更精確的預(yù)測模型，從而更好地預(yù)測市場趨勢、需求變化等。

個性化體驗：基于5G 網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)分析，園區(qū)可以根據(jù)個體用戶的行為和偏好提供個性化的產(chǎn)品和服務(wù)，提升用戶體驗。

3.4 5G+云計算/移動邊緣計算

（1）云計算/移動邊緣計算概述

云計算是通過互聯(lián)網(wǎng)提供計算資源和服務(wù)，包括存儲、計算、數(shù)據(jù)庫等。移動邊緣計算是一種將計算資源和服務(wù)推向網(wǎng)絡(luò)邊緣，以減少數(shù)據(jù)傳輸和延遲的計算模式。

（2）5G 與云計算/移動邊緣計算的結(jié)合

分布式計算：結(jié)合5G 的高速傳輸，云計算可以更高效地處理分布在不同地點的數(shù)據(jù)，同時移動邊緣計算可以將計算推向設(shè)備附近，減少傳輸延遲。

快速部署：5G 網(wǎng)絡(luò)使得云服務(wù)可以更快速地部署和調(diào)整，滿足園區(qū)內(nèi)不同應(yīng)用的需求。

本地化應(yīng)用：5G 與移動邊緣計算結(jié)合，可以實現(xiàn)本地化應(yīng)用的快速部署和管理，滿足園區(qū)內(nèi)部分業(yè)務(wù)需要高速和低延遲的需求。

（3）影響

靈活性：5G 與云計算/移動邊緣計算的結(jié)合使得園區(qū)可以根據(jù)需求快速調(diào)整計算資源，實現(xiàn)更靈活的資源管理。

本地化響應(yīng)：移動邊緣計算結(jié)合5G 可以實現(xiàn)本地化應(yīng)用的快速響應(yīng)，例如智能安防系統(tǒng)可以更快速地進行人臉識別和報警。

數(shù)據(jù)安全：結(jié)合5G 網(wǎng)絡(luò)的高安全性和移動邊緣計算的數(shù)據(jù)處理，可以加強園區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護。

4 5G 在生態(tài)園應(yīng)用對于破解困境作用

4.1 5G 賦能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

園區(qū)建設(shè)可以賦能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，統(tǒng)籌建設(shè)基于環(huán)境和設(shè)備感知、工況智能預(yù)知的能源物聯(lián)網(wǎng)（如圖1 所示）；建設(shè)基于水、土壤、大氣、風(fēng)、噪聲、輻射等環(huán)境要素的感知平臺，分析數(shù)據(jù)，深度挖掘園區(qū)環(huán)境問題的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)；建設(shè)基于建筑技術(shù)的智能樓宇系統(tǒng)；打造智慧監(jiān)管中心、接待展示中心、綜合服務(wù)中心等一體化的智能管理園區(qū)中心。

圖1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管控平臺示意圖

（1）基于5G 技術(shù)的智能樓宇系統(tǒng)

智能樓宇系統(tǒng)結(jié)合了建筑自動化、能源管理和信息技術(shù)，以提高建筑的能效、安全性和舒適性。5G 技術(shù)為智能樓宇系統(tǒng)提供了高速的通信基礎(chǔ)。

能耗管理：基于5G 傳感器和數(shù)據(jù)傳輸，智能樓宇系統(tǒng)可以實時監(jiān)測能源消耗情況，自動調(diào)整溫度、照明等設(shè)備，以降低能耗。

安全監(jiān)控：利用5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸高清視頻流，智能樓宇系統(tǒng)可以實現(xiàn)高效的安防監(jiān)控，包括入侵檢測、火災(zāi)預(yù)警等。

人員定位：5G 網(wǎng)絡(luò)的低延遲和高可靠性可以支持精準(zhǔn)的人員定位，有助于緊急情況下的人員疏散和救援。

（2）智慧監(jiān)管中心與接待展示中心

智慧監(jiān)管中心結(jié)合了數(shù)據(jù)分析、可視化技術(shù)和5G 通信，用于監(jiān)控和管理園區(qū)內(nèi)的各種設(shè)施、設(shè)備和流程。

實時監(jiān)控：利用5G 傳輸實時數(shù)據(jù)，智慧監(jiān)管中心可以監(jiān)測園區(qū)內(nèi)的環(huán)境、能源消耗、設(shè)備運行等情況，及時發(fā)現(xiàn)異常并采取措施。

數(shù)據(jù)分析：通過5G 傳輸大數(shù)據(jù)，智慧監(jiān)管中心可以進行數(shù)據(jù)分析，預(yù)測問題并提供解決方案，從而優(yōu)化園區(qū)運營。

接待展示中心則利用5G 技術(shù)為參觀者提供互動式展示和導(dǎo)覽體驗：

增強現(xiàn)實導(dǎo)覽：利用5G 傳輸高清圖像和視頻，接待展示中心可以實現(xiàn)增強現(xiàn)實導(dǎo)覽，為參觀者提供更生動的展示。

虛擬現(xiàn)實體驗：通過5G 傳輸高帶寬數(shù)據(jù)，接待展示中心可以為參觀者提供沉浸式虛擬現(xiàn)實體驗，如虛擬園區(qū)漫游。5G 賦能園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架圖如圖2 所示。

4.2 5G 賦能無人機巡檢

園區(qū)依托5G 通信基礎(chǔ)，利用無人機巡檢，動態(tài)監(jiān)測垃圾處理、廢渣填埋等信息，再定位、回傳，實現(xiàn)現(xiàn)場檢查、遠程處置、應(yīng)急指揮的作用。無人機裝載高清攝像頭、運動靈活，與地面固定攝像頭動靜互補，排查問題、排除隱患，大大提高了園區(qū)管理效率。

4.3 賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管控平臺

通過5G 構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管控平臺，為園區(qū)大數(shù)據(jù)治理提供綜合管理能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、預(yù)警提醒、環(huán)保監(jiān)控可視化管理。如安全保護類的廢水廢氣、有毒危險源數(shù)據(jù)監(jiān)控；生產(chǎn)數(shù)據(jù)類的產(chǎn)量、庫存、能源消耗等數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析；重大突發(fā)事故的預(yù)警、資源整合、應(yīng)急指揮等。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管控平臺如圖1 所示。

4.4 賦能遠程園區(qū)工業(yè)操作設(shè)備

5G 遠程操控挖掘機，進行無人垃圾處理、垃圾分揀，同步回傳數(shù)據(jù)，實現(xiàn)垃圾處理全場景管理。

5G 無人噴藥飛機進行垃圾的消殺，發(fā)揮機動、高效、全面的作業(yè)優(yōu)勢。

5G 智能巡檢機器人，不間斷的巡檢排查變電設(shè)備，減少安全隱患。

5G 機械臂投料，節(jié)省人工，為數(shù)據(jù)與模型提供雙向傳輸管道，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲與治理，保障人員安全。

5G 物聯(lián)網(wǎng)交通協(xié)同，對園區(qū)內(nèi)交通設(shè)施一體化管理，動態(tài)感知、資源共享、車路協(xié)同；5G 智慧管廊，提升巡檢安全和管理效率；5G 智慧能源，降低能耗，提高園區(qū)電、蒸汽、水等能源利用率。

4.5 賦能園區(qū)智慧消防

利用5G 構(gòu)建園區(qū)智慧消防，通過智能消防栓、智能煙感、RFID 智能巡檢實現(xiàn)遠程、動態(tài)監(jiān)督響應(yīng)，提高了消防監(jiān)測、響應(yīng)和指揮的效率,保障園區(qū)安全。

實時監(jiān)測：基于5G 傳感器，消防系統(tǒng)可以實時監(jiān)測建筑內(nèi)的溫度、煙霧等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)風(fēng)險。

遠程響應(yīng)：利用5G 通信，消防人員可以通過遠程設(shè)備實時了解火災(zāi)情況，做出遠程指揮和決策。

智能調(diào)度：結(jié)合5G 網(wǎng)絡(luò)，消防指揮中心可以實現(xiàn)智能調(diào)度消防人員和設(shè)備，提高應(yīng)急響應(yīng)效率。

4.6 賦能園區(qū)物流網(wǎng)

通過5G 物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)園區(qū)物流網(wǎng)，實現(xiàn)園區(qū)流程信息化管理，如垃圾運輸、廢棄處理、場內(nèi)物流、倉庫管理等過程，提高園區(qū)整體運輸?shù)淖鳂I(yè)效率。

5 結(jié)束語

隨著5G 時代的到來，生態(tài)環(huán)境科技產(chǎn)業(yè)園正在進行全面的升級和變革，以適應(yīng)新的發(fā)展需求。然而，目前我國的園區(qū)建設(shè)還存在一些問題，如規(guī)劃不完善、基礎(chǔ)設(shè)施不足、管理能力弱等。為了解決這些問題，可以借助5G技術(shù)在園區(qū)建設(shè)和運營的各個環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，從而提升園區(qū)的智慧管理能力，推動園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。具體來說，5G 技術(shù)可以賦能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、無人機巡檢、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管控平臺、遠程園區(qū)工業(yè)操作設(shè)備、園區(qū)智慧消防和園區(qū)物流網(wǎng)等，從而提高園區(qū)的管理效率和運營水平。因此，在未來的發(fā)展中，應(yīng)積極利用5G 技術(shù)，推動園區(qū)的智能化發(fā)展，為園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展、擴大產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間、加速國內(nèi)產(chǎn)業(yè)集聚力做出貢獻。