智慧云平臺在生態(tài)城區(qū)中的應(yīng)用

許麗華，張鑫龍，汪小輝，龐乃杰，蔣宏杰（.中節(jié)能實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，浙江 杭州 300；.中節(jié)能綠建環(huán)?？萍加邢薰?，浙江 杭州 300）

城區(qū)是市民生活工作之所，是市民生存的家園，其發(fā)展關(guān)系到未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢。生態(tài)城區(qū)是城區(qū)建設(shè)的改進(jìn)和發(fā)展，智慧云平臺在生態(tài)城區(qū)中的應(yīng)用，不僅滿足人民日益增長的物質(zhì)和精神文化需求，還使得生態(tài)城區(qū)建設(shè)既體現(xiàn)現(xiàn)代化，又體現(xiàn)人文關(guān)懷。既適宜居住，又節(jié)能環(huán)保。

1 智慧城區(qū)云平臺使用的意義和現(xiàn)狀

1.1 智慧生態(tài)城區(qū)使用的意義

智慧城區(qū)云平臺符合國家對未來城區(qū)發(fā)展規(guī)劃的戰(zhàn)略要求，符合人民群眾的生產(chǎn)生活的根本利益，滿足管理方各項(xiàng)運(yùn)營及管理的應(yīng)用需求。順應(yīng)時(shí)代規(guī)律，使用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)手段來支撐云平臺的關(guān)鍵地位。智慧云平臺的建設(shè)架構(gòu)，滿足智慧城區(qū)建設(shè)的規(guī)劃，其架構(gòu)分為以下幾個(gè)部分。

（1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：包括機(jī)房、云存儲(chǔ)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等設(shè)施。

（3）數(shù)據(jù)展示層：包括智慧城區(qū)大屏，智慧關(guān)聯(lián)多種物聯(lián)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，形成可視化監(jiān)控指揮中心。

智慧生態(tài)城區(qū)云平臺不僅能做到智能物聯(lián)數(shù)據(jù)采集，而且還通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，做到了價(jià)值升級，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，比如環(huán)境監(jiān)測和能源計(jì)量采集到的數(shù)據(jù)，短期得到的有用數(shù)據(jù)價(jià)值有限，通過長期的數(shù)據(jù)沉淀和數(shù)據(jù)維度拆分，建立數(shù)據(jù)倉庫，對數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，加強(qiáng)細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)的分析，從而找出數(shù)據(jù)規(guī)律，給實(shí)踐生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)，智能指導(dǎo)推薦。

1.2 智慧生態(tài)城區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

（1）城區(qū)規(guī)劃建設(shè)中的信息化建設(shè)存在多個(gè)系統(tǒng)模塊，并且是獨(dú)立的多個(gè)廠商，沒有集成的統(tǒng)一平臺，無法進(jìn)行統(tǒng)一有效的監(jiān)管，并且無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，從而體現(xiàn)生態(tài)節(jié)能的理念。后期智慧生態(tài)將進(jìn)入人民生活的許多方面，比如智慧養(yǎng)老、智慧餐飲、智慧停車、人臉識別支付等，統(tǒng)籌整合資源將是智慧云平臺所擔(dān)負(fù)的責(zé)任。通過智慧云平臺的大數(shù)據(jù)分析，對智慧化應(yīng)用服務(wù)給出推送建議，以及智能引導(dǎo)。

（2）管理方的管理效率和管理成本較高，每年管理方需要投入大量人力物力維護(hù)和管理城區(qū)信息化建設(shè)中出現(xiàn)的各方面問題，需要長期的人力統(tǒng)計(jì)和較多的人工工作，準(zhǔn)確率低。并且系統(tǒng)之間的對接開發(fā)工作成本較高，周期也長，時(shí)間成本高，很難得出一個(gè)完善高質(zhì)量的改善方案，并且成效不明顯，研究成果說服力弱，難以推進(jìn)改善后續(xù)運(yùn)營工作。

（3）智慧生態(tài)城區(qū)的概念處于發(fā)展的初期，許多觀點(diǎn)都沒有深入的大量實(shí)踐沉淀，存在容易走彎路、錯(cuò)路的情況，所以目前許多試點(diǎn)項(xiàng)目都存在小規(guī)模部分應(yīng)用使用的情況。只有部分應(yīng)用使用，極大地降低統(tǒng)一化智慧平臺的使用優(yōu)勢和戰(zhàn)略意義，并不能夠從根本上深入實(shí)現(xiàn)智慧城區(qū)的理念。

2 智慧城區(qū)云平臺優(yōu)勢

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

通過各種無線或有線的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信，通常通過物聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)匯聚，使用邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)對數(shù)據(jù)硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)子系統(tǒng)包括門禁考勤系統(tǒng)、停車監(jiān)控系統(tǒng)、能源計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、智慧停車系統(tǒng)、人臉識別系統(tǒng)等城區(qū)生活密切相關(guān)的智慧設(shè)備系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)城區(qū)智能化需求，而且與人民生活息息相關(guān)。再加上未來 5 G基站的全面覆蓋，網(wǎng)絡(luò)速度的升級換代，數(shù)據(jù)傳輸速度的增強(qiáng)，系統(tǒng)的應(yīng)用響應(yīng)速度也會(huì)發(fā)生質(zhì)變，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集實(shí)時(shí)計(jì)算分析的能力也會(huì)更上一層樓。

智慧云平臺是整合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，集成了智慧物聯(lián)的各個(gè)強(qiáng)勢方面，不僅讓智慧化城區(qū)建設(shè)得以實(shí)現(xiàn)，而且還強(qiáng)化組織管理，深化系統(tǒng)體制改革，讓智慧系統(tǒng)架構(gòu)升級，形成整體見效的智慧生態(tài)圈。比如門禁考勤系統(tǒng)和人臉識別系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，抓取人臉信息，進(jìn)行平臺城區(qū)大數(shù)據(jù)庫的人員信息比對，發(fā)現(xiàn)異?？梢扇藛T進(jìn)行調(diào)取攝像頭遠(yuǎn)程監(jiān)控，并通過平臺后臺報(bào)警給管理方，實(shí)現(xiàn)城區(qū)防護(hù)。

智慧停車系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以整合，通過一定區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù)采集，在平臺進(jìn)行分析后對智慧停車數(shù)據(jù)庫用戶給出智慧出行的建議，以及停車方案建議。能源計(jì)費(fèi)也可以和城區(qū)產(chǎn)值企業(yè)進(jìn)行匹配，發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)生活異常用能情況，進(jìn)行建議指導(dǎo)，助力企業(yè)節(jié)能減排，提高能源使用效率，加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)生態(tài)城區(qū)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的提升。

又由比爾-朗博定律可知，待測物質(zhì)濃度C與吸光度A的關(guān)系如圖2所示，從圖中可以看出，當(dāng)待測物質(zhì)濃度超過一定范圍時(shí)，濃度與吸光度將不再滿足線性關(guān)系[6]，因此，在對待測氣體進(jìn)行定量分析時(shí)，要盡量選擇待測物質(zhì)濃度在其線性范圍內(nèi)。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)也可以幫助城區(qū)實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)，因?yàn)楝F(xiàn)階段垃圾分類已成為環(huán)保理念實(shí)施的當(dāng)務(wù)之急，源頭投放不能做好分類將會(huì)給后續(xù)處置環(huán)節(jié)帶來巨大問題。傳統(tǒng)的垃圾投放需要分揀和監(jiān)督，需要大量人力物力，投入高且缺乏數(shù)據(jù)化評判標(biāo)準(zhǔn)，不可持續(xù)，并且無法改變居民垃圾分類習(xí)慣。智慧云平臺＋終端一體化，建立數(shù)據(jù)化、智能化、長效化的機(jī)制。智能垃圾投放終端通過人工智能圖像識別，確定垃圾投放是否正確，通過居民刷卡或人臉識別投放垃圾，對居民的每一次垃圾投放進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督。每次投放都將采集到6 類數(shù)據(jù)：人、垃圾類型、重量、照片、投放時(shí)間、投放是否正確。AI 識別、反饋分類的準(zhǔn)確性。

智慧能源系統(tǒng)整合的優(yōu)勢是避免了傳統(tǒng)手工抄表容易誤抄的情況，并且因?yàn)橛布?shù)據(jù)傳輸十分方便快捷，定時(shí)通過4 G/5 G 網(wǎng)絡(luò)傳輸表計(jì)集中器中的數(shù)據(jù)。云端站點(diǎn)查看數(shù)據(jù)更加快捷高效。再加上每個(gè)集中器可以采集 10～20 個(gè)表計(jì)集中器中的數(shù)據(jù)，使用效率高且經(jīng)濟(jì)耐用。此系統(tǒng)目前支持多個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)整合，實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊的數(shù)據(jù)共享，云端站點(diǎn)可以根據(jù)后臺設(shè)置區(qū)域和抄表時(shí)間，用戶根據(jù)多個(gè)時(shí)段和相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，并且云端站點(diǎn)支持電荷曲線分析、月度最大需量分析、同比環(huán)比、月度季度年度能耗分析，企業(yè)能耗月度排名等指標(biāo)分析。

2.2 靈活彈性的業(yè)務(wù)架構(gòu)

先進(jìn)靈活的業(yè)務(wù)架構(gòu)，滿足智慧生態(tài)城區(qū)建設(shè)的需求和未來的業(yè)務(wù)拓展，平臺的拓展性和健壯性都很高，包括以下內(nèi)容。

（1）存儲(chǔ)層：支持基礎(chǔ)類配套服務(wù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，本業(yè)務(wù)支撐層應(yīng)滿足園區(qū)的功能和性能要求，并滿足后續(xù)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，后續(xù)將數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分庫分表存儲(chǔ)，并且對不同業(yè)務(wù)按不同的存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)，方便業(yè)務(wù)查詢。并且保證存儲(chǔ)層的高可用和備份，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失和可恢復(fù)，也方便后臺集群管理，進(jìn)行定期維護(hù)。

（2）業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)平臺包括資產(chǎn)管理、物業(yè)管理、企業(yè)管理、增值管理、產(chǎn)業(yè)合作、企業(yè)服務(wù)、物聯(lián)服務(wù)等，可設(shè)置用戶可查看使用后臺管理權(quán)限，并且使用單點(diǎn)登錄對接子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的跳轉(zhuǎn)，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)接口開發(fā)，集成多種物聯(lián)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能。

（3）展示層：作為整個(gè)智慧城區(qū)的入口，應(yīng)整合系統(tǒng)各子系統(tǒng)/模塊，通過聚合方式提供給使用者更直觀、更便捷的信息、資訊展現(xiàn)及業(yè)務(wù)申請、辦理功能。

2.3 完善的運(yùn)維體系

（1）設(shè)備管理：定時(shí)對云服務(wù)器硬盤備份，對機(jī)房網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)速度測試，定期查看監(jiān)控運(yùn)行情況并日志記錄。

（2）數(shù)據(jù)庫冷備熱備體系：對重要業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)熱備，保證高可用。

（3）日常監(jiān)管日志：形成定期監(jiān)管記錄，保證日常運(yùn)行正常。

（4）故障壓力測試：定期對系統(tǒng)進(jìn)行故障壓力測試。

（5）機(jī)房管理：定期對機(jī)房整理，保持干燥通風(fēng)，防止靜電。

（6）數(shù)據(jù)安全管理：對數(shù)據(jù)訪問權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格管理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性要定期檢查，防止被惡意攻擊。

（7）數(shù)據(jù)清洗：是大數(shù)據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)分析的必要手段，用于后期大數(shù)據(jù)分析。

且運(yùn)維遵循故障恢復(fù)的以下要求。① 輕重緩急原則，優(yōu)先處理重大問題。② 備份機(jī)制，要定期備份。③ 日常檢查，盡早找到問題提前恢復(fù)。④ 優(yōu)化日常使用習(xí)慣功能，按照用戶需求進(jìn)行排期調(diào)整。⑤ 重大故障造成系統(tǒng)癱瘓 4 h內(nèi)解決問題。⑥ 通常故障問題在 48 h 內(nèi)解決。⑦ 一般優(yōu)化問題在一周內(nèi)解決。⑧ 權(quán)限審計(jì)設(shè)置，方便查看記錄，便于恢復(fù)。

保證平臺穩(wěn)定和數(shù)據(jù)安全，不出現(xiàn)宕機(jī)和降低用戶體驗(yàn)的情況。智慧城區(qū)平臺建設(shè)最重要的就是要高效穩(wěn)定，保證其長期穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié) 語

傳統(tǒng)的生態(tài)城區(qū)建設(shè)是強(qiáng)基礎(chǔ)建設(shè)而輕信息化建設(shè)，但是從長遠(yuǎn)科技興國的戰(zhàn)略角度出發(fā)，智慧生態(tài)城區(qū)云平臺符合國家發(fā)展規(guī)劃，具有先進(jìn)性。本文研究了智慧云平臺對城區(qū)規(guī)劃發(fā)展的重要意義，站在生態(tài)城區(qū)戰(zhàn)略發(fā)展的高度。智慧生態(tài)城區(qū)云平臺不僅幫助管理方實(shí)現(xiàn)資源整合，并且結(jié)合數(shù)字化為智慧生態(tài)城區(qū)的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

智慧園區(qū)平臺通過基礎(chǔ)管理平臺建設(shè)、平臺物聯(lián)對接服務(wù)聯(lián)動(dòng)、園區(qū)硬件管理統(tǒng)籌、企業(yè)資源整合管理、大數(shù)據(jù)展示平臺等 5 大體系，以大數(shù)據(jù)核心服務(wù)為技術(shù)基礎(chǔ)，強(qiáng)化平臺的核心戰(zhàn)略，并發(fā)展平臺及集團(tuán)的重點(diǎn)業(yè)務(wù)，建立全面的服務(wù)體系，并與之匹配相應(yīng)的組織發(fā)展戰(zhàn)略，全面提升園區(qū)的運(yùn)營、管理和服務(wù)水平。

平臺以軟硬件聯(lián)動(dòng)和大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)整合為核心，通過平臺集成對接區(qū)域內(nèi)硬件設(shè)備及綜合運(yùn)營管理平臺，在虛擬的平臺環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對園企配合、環(huán)境保護(hù)、消防安全、黨建建設(shè)、企業(yè)成長學(xué)習(xí)全面整合，打造城區(qū)數(shù)字化星級園的領(lǐng)先地位。同時(shí)，隨著整合的資源、能力和技術(shù)的逐步完整和成熟，平臺將提升數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化輸出，打造具備城區(qū)節(jié)能環(huán)保特色的智慧園區(qū)平臺。