基于IBA 融合的智慧園區(qū)AI 應用思考

李青山 ，王洪鋒 ，梁向鋒 ，司博章 ，孫希法 ，黃 飛

（1.中國雄安集團生態(tài)建設(shè)公司，河北 雄安 071700；2.北京時代凌宇科技股份有限公司，北京 100012）

1 IBA 融合應用架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)生產(chǎn)的條件，大數(shù)據(jù)是人工智能的基礎(chǔ)，人工智能則是大數(shù)據(jù)發(fā)展的高級表現(xiàn)形式。物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)與人工智能三者相生相依，互為作用，相互促進，良性循環(huán)。

圍繞“全面感知，縱橫協(xié)同，分層認知，多維智能，按需配置，安全可控”的核心思想構(gòu)建IBA 融合技術(shù)架構(gòu)，全面實現(xiàn)對物的感知，即物物相連；打通東西向數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)邊緣協(xié)同，端邊云協(xié)同；抓住認知事物的本質(zhì)，通過分層認知探索事物的運行規(guī)律；在架構(gòu)的不同維度，按需實現(xiàn)等級智能化，架構(gòu)功能彈性配置，安全管理自主可控。

目前園區(qū)設(shè)計方案與實際建設(shè)運營過程中，存在以下問題：綜合管理缺乏智能化手段；設(shè)備、系統(tǒng)無法達到應用效果；協(xié)同辦公效率低；系統(tǒng)集成度低。

因此，結(jié)合IBA 融合創(chuàng)新理念的應用，智慧園區(qū)頂層方案設(shè)計需要考慮的原則如下：（1）融合共享，以“實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)融合、技術(shù)融合，以及跨部門、跨系統(tǒng)、跨業(yè)務(wù)、跨層級、跨地域的協(xié)同管理和服務(wù)”為目標；（2）協(xié)同發(fā)展：建立城市管理、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會保險、公共服務(wù)等多方面的協(xié)同發(fā)展體系；（3）綠色發(fā)展：考慮城市資源環(huán)境承載力，以實現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能環(huán)保發(fā)展、低碳循環(huán)發(fā)展”為導向；（4）創(chuàng)新驅(qū)動：體現(xiàn)新技術(shù)在智慧園區(qū)中的應用，體現(xiàn)智慧園區(qū)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之間的有機結(jié)合，將智慧園區(qū)作為創(chuàng)新驅(qū)動的重要載體，推動統(tǒng)籌機制、管理機制、運營機制、信息技術(shù)創(chuàng)新。

2 IBA 融合與智慧園區(qū)

時代凌宇以“全面感知、互聯(lián)互通、智慧應用、極致服務(wù)”為出發(fā)點，依托物聯(lián)網(wǎng)、BIM、云計算、大數(shù)據(jù)AI 等新一代信息技術(shù)，應用IBA 融合創(chuàng)新的理念，以智慧物業(yè)支撐平臺為基礎(chǔ)，以園區(qū)管理大數(shù)據(jù)為支撐，圍繞園區(qū)管理各部門的業(yè)務(wù)職能，全面建成智慧園區(qū)應用管控體系，全面提升園區(qū)管理服務(wù)水平，創(chuàng)新園區(qū)管理模式。

智慧園區(qū)是用信息技術(shù)為手段、智慧應用為支撐，全面整合園區(qū)內(nèi)外的資源，使園區(qū)管理服務(wù)更高效便捷，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化、管理信息化、功能服務(wù)精準化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展智能化，全面提升園區(qū)信息化管理水平。

隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟，以及國家對城市園區(qū)規(guī)劃的重視，順應智慧城市全球化發(fā)展趨勢，人工智能企業(yè)專注于幫助中國產(chǎn)業(yè)園區(qū)、企業(yè)擁抱互聯(lián)網(wǎng)+，已經(jīng)成為當前人工智能落地應用的一個方式，而且更重要的是，智慧園區(qū)能夠高效利用城市資源，提高資源利用率。

圖1 智慧園區(qū)技術(shù)架構(gòu)

“人工智能+行業(yè)”有助于催生新的業(yè)態(tài)和商業(yè)模式，越是傳統(tǒng)的行業(yè)，越會成為人工智能技術(shù)的收益者。現(xiàn)階段，人工智能能夠通過轉(zhuǎn)變工作方式，大幅提升現(xiàn)有的勞動生產(chǎn)率，同時可以替代部分勞動力，成為一種全新的生產(chǎn)要素。在園區(qū)場景中，人工智能同樣無所不及，人臉識別、視頻周界、安防機器人、智能監(jiān)控、無人駕駛、客服機器人等均已廣泛應用；基于視頻的智能行為識別應用，如對園區(qū)關(guān)鍵崗位員工的在崗及離崗檢測、人員異常聚集檢測等也將廣泛部署。

IBA 融合同時也強調(diào)多層級的協(xié)同，包括縱向協(xié)同與橫向協(xié)同，充分調(diào)用各個模塊的資源與效能。云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等ICT 技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)深度融合，必將對社會生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。云邊端協(xié)同是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的重要技術(shù)發(fā)展方向。通過多樣化終端設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素，通過智能化邊緣算力完成本地業(yè)務(wù)處理，通過集中式云平臺算力完成綜合數(shù)據(jù)分析和智能化模型訓練，云邊端協(xié)同支撐行業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。

3 智慧園區(qū)組成

數(shù)字平臺基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI、視頻云，BIM/CIM/GIS 等，整合新 ICT 技術(shù)，對園區(qū)的人、事、物等對象和行為進行數(shù)字化建模和重構(gòu)。通過應用使能、數(shù)據(jù)使能、集成使能、開發(fā)使能四大模塊，使能應用開發(fā)、支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新、提升交付效率、降低開發(fā)門檻，吸引更多的生態(tài)伙伴開展業(yè)務(wù)創(chuàng)新；同時，支持廣泛的終端設(shè)備聯(lián)接，構(gòu)建生態(tài)體系，助力園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，如圖1。

基于靈動集成門戶可輕松將各個獨立的軟件應用集成到一起，用戶只需登錄一次即可訪問所有應用，完全感覺不到在訪問不同的應用；通過提供可訂制的界面方式，以確保各個應用保持相對獨立的展現(xiàn)風格，使應用無縫的集成于平臺；通過多層的安全體系保障、分級授權(quán)的管理，不僅確保應用數(shù)據(jù)訪問的安全性，而且能使權(quán)限達到既統(tǒng)一管理又可分級授權(quán)的目的。

在智慧園區(qū)的設(shè)計與建設(shè)過程中，我們選取了幾個具有代表性的模塊，詳細論述了模塊功能與設(shè)計思路，以及與IBA 融合創(chuàng)新理念相結(jié)合的思考。

3.1 建筑監(jiān)控——環(huán)境自控、運行監(jiān)測、安全保障

空氣質(zhì)量監(jiān)測：通過建設(shè)環(huán)境監(jiān)測傳感器，對環(huán)境參數(shù)進行實時的數(shù)據(jù)采集與展示、狀態(tài)分析等，為改善工作環(huán)境提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

智能照明控制：應用LoRa 無線傳輸技術(shù)，構(gòu)建集成化智能照明控制系統(tǒng)；控制開關(guān)采用無線設(shè)備，通過回路控制，實現(xiàn)分時分區(qū)精細化控制；統(tǒng)一管理，節(jié)省人力，節(jié)約能源。

空調(diào)運行狀態(tài)監(jiān)測：支持對原有空調(diào)機組系統(tǒng)對接，采集數(shù)據(jù)；設(shè)備接入綜合管理平臺，實現(xiàn)智能自動控制、實時監(jiān)控及可視化展示；節(jié)省人力，節(jié)約能源電梯運行狀態(tài)監(jiān)測：通過部署電梯前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備、多媒體屏和視頻攝像頭，實現(xiàn)電梯運行數(shù)據(jù)采集；設(shè)置一鍵呼救及視頻聯(lián)動、視頻分析等功能，實現(xiàn)從被動救援到主動管理。

漏水、漏電及其他監(jiān)測：對樓內(nèi)各類用水用電設(shè)備的運行、耗能進行實時監(jiān)測，發(fā)生異常時發(fā)出警報，及時排查；給排水監(jiān)測、水電冷表、開水器監(jiān)測。

3.2 能源管理——參數(shù)預設(shè)、遠程控制、統(tǒng)計分析

對重點設(shè)備實現(xiàn)遠程控制，設(shè)定設(shè)備的開關(guān)、調(diào)節(jié)參數(shù)，能有效降低運維人員成本和能源成本。

能源成本一鍵管控：集中統(tǒng)一的能源費用管理，無需人工計量。

用能源數(shù)據(jù)精準展示：支持采集水、電、氣、熱等不同能源數(shù)據(jù)展示。

能耗數(shù)據(jù)挖掘：統(tǒng)計分析，多角度輔助決策，幫助園區(qū)節(jié)能降耗。

能耗預警：識別非正常耗能，提升能耗管理能力。

3.3 安防管理——全面布控、智慧防控、智能研判

傳統(tǒng)安防對人員的依賴性比較大，非常耗費人力，而智能安防能夠通過設(shè)備實現(xiàn)智能判斷。對拍攝的圖像進行傳輸與存儲，并對其分析與處理。一個完整的智能安防系統(tǒng)主要包括三大部分，門禁、報警和監(jiān)控。

3.4 消防管理——視頻煙火檢測

視頻煙火檢測系統(tǒng)探測技術(shù)對于火災探測具有非接觸式探測的特點，不受空間高度、熱 障、易爆/有毒等環(huán)境條件的限制，使得該項技術(shù)成為在大型園區(qū)、倉庫、森林等大空間和室外開放空間進行火災探測的有效手段。

3.5 機房動環(huán)——機房監(jiān)控、安全保障、統(tǒng)計分析

系統(tǒng)主要針對各種通信用機房的設(shè)備特點和工作環(huán)境，實現(xiàn)“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”等功能。采用監(jiān)控系統(tǒng)的自動化管理手段，大大節(jié)約設(shè)備維護人員。實現(xiàn)動力各類告警信息的實時傳遞，正確的定位設(shè)備故障點。實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性、真實性、可存儲性，改變了傳統(tǒng)的維護模式。利用動力監(jiān)控實時綜合信息的監(jiān)控分析，減少動力工程投資規(guī)模。監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)計報表，數(shù)據(jù)查詢，是障礙分析的有力工具。

3.6 維修保養(yǎng)——便捷維修、精準保養(yǎng)、少人值守

設(shè)施可視、可管、可控，迅速維修，同時開放設(shè)施維修進展監(jiān)督，增強入駐企業(yè)滿意度。實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實時感知，故障自動排查，準確分配工單，便捷的完成維修工作

3.7 無擾到訪

圍繞園區(qū)通行場景，依托于成熟的通行管理核心優(yōu)勢，通過線上、線下的業(yè)務(wù)流打通，增加人臉識別、大數(shù)據(jù)分析、室內(nèi)定位等成熟技術(shù)，實現(xiàn)用戶的無擾到訪通行體驗。

3.8 智慧停車

智慧停車——無人值守、停車引導、移動支付的全流程智慧體驗

以提升用戶體驗為核心，以物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接和數(shù)字化運營為抓手，通過無人化、集中管理等手段實現(xiàn)車場不堵、快速停車的智慧體驗；通過構(gòu)建全感知的停車管理模式，對擁堵預警、車位預約、用戶行為研判等智能分析，實現(xiàn)車輛高效通行、停車場數(shù)字化管理的運營和服務(wù)能力。

通過“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)和智慧園區(qū)信息化系統(tǒng)的搭建，融入物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等核心技術(shù)，呈現(xiàn)園區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)，快速、全面地了解企業(yè)發(fā)展及變動信息，為園區(qū)和入駐企業(yè)的產(chǎn)品與服務(wù)提供智能展示平臺，實現(xiàn)園區(qū)招商的可視化，幫助園區(qū)經(jīng)營方解決招商引資難題，還能幫助企業(yè)產(chǎn)品營銷的場景化，提升園區(qū)的管理、服務(wù)能力，進而創(chuàng)造園區(qū)經(jīng)濟效益的最大化。

4 智慧園區(qū)AI 應用優(yōu)勢

智慧園區(qū)的建設(shè)過程中，可以充分利用AI 人臉識別技術(shù)的高速、精準的特點，實現(xiàn)“無感考勤”；幫助安保人員及時處理園區(qū)異常人員情況，進行“黑名單報警”；以人像為主軸，通過時間、空間碰撞，串聯(lián)起不同人在園區(qū)內(nèi)行為路線的“人員軌跡地圖”，幫助園區(qū)實現(xiàn)進一步的主動安防或主動服務(wù)。在園區(qū)管理中，以人臉為ID，規(guī)避被冒充的風險，保證了ID 的唯一性。

智慧園區(qū)應用AI 技術(shù)，可以達到如下的優(yōu)勢：節(jié)省人力物力財力的投入，園區(qū)管理更加智能化，提高安全事故防范和應急處置能力，提升安全管理的工作效率。

5 未來挑戰(zhàn)與思考

從最早期的數(shù)字園區(qū)，到完成從模擬到網(wǎng)絡(luò)化的轉(zhuǎn)變；從數(shù)字到智能，完成系統(tǒng)間數(shù)據(jù)互聯(lián)的基本定義與集成；如今園區(qū)已經(jīng)進入智慧化時代，更多的是通過物物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)集成，通過多維度的數(shù)據(jù)匯集與分析，融合多種創(chuàng)新應用技術(shù)，更好地為用戶服務(wù)。