現代智慧園區在工業地產設計中的探索

朱黎煒陳衛華李 炯

工業園區作為當前工業地產發展的重要形式，是地區招商引資、產業聚集、儲備人才的重要載體。以往我國工業園區發展追求一時的經濟利益，發展失速，出現盲目建設的情況。而產業集群受產業關聯影響，秩序較為井然，能夠對工業園區存在的各類產業問題進行修正，促進工業園區與地區產生良好關聯[1]。因此，現代智慧工業園區建設應該更多關注產業集群在園區中發揮的作用，通過探索智慧園區管理和服務體系建設，更好促產業集群發展，使得工業園區的智慧化建設給區域的工業地產發展提供競爭優勢，同時，能夠很好適應社會經濟發展。

1 智慧園區的概念和現狀

1.1 建設目的和意義

智慧園區是通過綜合利用新一代信息技術如物聯網、云計算、大數據和5G、AR/VR、人工智能等新興技術，以及移動互聯網和感知定位等各種技術，使園區具備全面感知、互聯互通、協同創新和普適服務等智慧能力，滿足工業園區高效治理、企業發展、產業聚集、經濟活躍、綠色低碳、增值配套等需求。

智慧園區相較于傳統園區在建設與運營模式方面，能夠為工業發展提供堅實、完善的基礎設施支撐，并且能夠形成差異化、品牌化的競爭優勢。因而，在應對復雜多變的經濟發展環境時，能夠達到提升管理效率、節省管理成本和聚集產業資源的目的。同時，智慧園區建設在工業地產開發中根據產業導向，可以形成產業聚集，這樣降低了園區企業運營的成本，保持園區的可持續發展；又能大力實施創新驅動戰略，成為加快轉變經濟發展方式、實現美麗中國夢的“核引擎”（圖1）。

圖1 智慧園區

1.2 國內外智慧園區發展現狀及趨勢分析

國際上智慧園區建設成功案例[2-3]大多以產業導向來建設相配套的園區管理與服務，促進產業集群和園區的雙向發展。美國硅谷科技園，通過建設扎實的基礎設施、先進的網絡架構和豐富的通信手段，給科技園提供雄厚的技術基礎；印度班加羅爾軟件園通過鼓勵企業創新，提供優越的辦公資源環境，導入靈活的政策和營造良好的園區互動來打造積極的創業氛圍；法國安蒂波利斯科技城倚靠周邊大學，提供良好的人才培訓服務來吸引和儲備大量的技術人才。

在我國智慧園區建設中，各地紛紛從自身特點出發，指定出臺相關戰略舉措，有針對性地推進智慧園區建設，并且已取得一定成果[4-6]。臺灣新竹科學工業園打造特色的園區管理，人性化的景觀規劃、不斷優化管理模式和優惠的激勵政策；浙江各園區積極提高園區的信息化水平，打造智慧園區，不斷促進兩化深度融合、提升園區核心競爭力；北京中關村海淀園打造“四智一高”智慧園區，即智慧政務、智慧園區、智慧城區、智慧家園和信息產業高地；上海漕河涇開發區等以”智慧園區“和”智慧社區“試點為跳板，打造智慧城市建設的先導區和示范區；江蘇各園區不斷推進高新技術成果的商品化、產業化和技術轉移，實現園區人才、科技、資金、服務等要素的集聚發展，全面支撐智慧園區目標的實現；廣州高新區、經開區聯合運營商打造“一鍵式”掌上生活圈和“一站式”企業應用；佛山、東莞高新區更加關注基礎設施和管理平臺的智能化，著力構建“五型智慧園區”即服務型、科技型、創新型、生態型和宜居型的智慧園區；珠海高新區圍繞建設幸福導向型智慧產業新區、發展國家級互聯網產業基地、信息技術和高新技術研發基地、珠三角文化創意產業基地、知識服務和技術總部基地。

本文在調研了上述國內外智慧園區建設實踐以后，總結分析出智慧園區建設要點。

①導入綠色可持續的產業，為園區和企業節能降耗，并有效監督污染源排放，打造綠色園區。

②運用智能分析技術將傳統安防變為主動防御，通過信息技術，提升安全風險監控方式，遠程處理異常任務，構建安全和諧的園區。

③高效便捷的協同辦公環境，全面提升園區及企業的運營效率，移動創新管理模式，讓園區和企業人員工作與溝通更便捷。

④智能化、個性化服務創造舒適安康的生活，園區信息化構建企業溝通橋梁。

⑤基于大數據的能力和用戶立體觀察，有效提高企業經營生產能力、有效降低園區內節能減排、改善園區生產環境。

對照上述園區建設要點分析，筆者認為未來建設智慧園區的趨勢主要有以下幾點。

①智慧園區建設的重中之重依然是數字化基礎設施及產業服務的信息化。

②智慧園區建設將以產業集群的發展為導向，配套相應的園區管理與服務，為入園企業降低運營成本和提升管理與服務效率，促進產業集群與園區的協同發展。

③通過智慧化的解決方案和公共資源聚集，消除人們學習、生產、生活之間的邊界，逐步向智慧化新區發展。

④未來園區通過產業結構和服務模式升級，從傳統的招商引資和管理職能向全方位的政府、產業及城市綜合化服務轉型，形成綜合型智慧園區。

1.3 園區建設主要存在的問題與需求分析（圖2）

圖2 智慧園區建設需求分析

目前我國智慧園區建設主要存在以下幾個問題。

①產業鏈多而短，沒有根據產業導向構成符合自身發展定位的產業集群，無法有效地發揮產業集群在園區空間中的應用，難以形成完整的上下游產業鏈。

②入駐的各企業信息化系統重復建設，形成孤立的數據孤島，缺乏有效的信息溝通平臺；無法給入駐企業提供有效的信息服務和應用支撐。

③園區管理手段落后，未將數據再利用與業務融合解決有效關聯業務問題。

2 現代智慧園區的建設思路及關鍵技術探索

2.1 解決思路

現代智慧園區在工業地產中應結合產業導向，朝著符合產業集群的發展方向高起點規劃，園區總體規劃為將來的擴展留下充足的發展空間。隨著園區建筑基礎的建設、完善和技術的發展逐步到位，不僅要著眼于當前階段業務發展的需求，而且要充分考慮到今后園區總體業務、管理、運營等多方面的協同發展。在對智慧園區規劃建設中，嚴格遵循“合理投資、設計一步到位、立足現在、適度超前”的指導思想，最終在對智慧園區總體規劃上從五個方面強調建設思路。

①整體性：整體工程一體化規劃，系統平臺劃一管理，園區管理和服務一致性，具有擴展性和靈活性。

②創新性：結合產業導向，引入創新的理念和靈活的政策機制，成為信息時尚的表率。

③生態性：在招商引資方面，注重評估入園企業的節能減排、綠色環保、可持續發展性，構建綠色生態園區。

④個性化：針對園區內不同角色人群，提供多元穩商服務，減少企業人員流失。提供適合的信息化服務，以用戶體驗為中心。

⑤特色化：強調園區的品牌化，能體現出與其他園區的區別，樹立園區形象。

2.2 智慧園區總體規劃層面

①建設園區綜合管控平臺，促進園區各業務系統間的數據共享，實現業務協同和決策支持，提高園區管理者的決策能力。針對園區的安全防范、應急處置、能源、企業協同辦公等應用需求，建立園區綜合管理服務體系。

②建設園區統一的運營管理平臺，統一入口、統一管理、統一運營、統一計費、統一數據。提供園區管理應用，通過智慧園區的建設，幫助園區在信息化方面建立統一的組織管理協調架構、業務管理平臺和對內對外服務運營平臺。

③基于移動互聯網，綜合企業、員工、政務、居民、園區管理者等方面，全面再現虛擬園區，提升園區整體的服務水平。

2.3 智慧園區技術架構層面

現代智慧園區在工業地產中的架構由多個子系統組成，彼此形成一個互聯互通的集成體。智慧園區技術框架主要由前端基礎配置層、邊緣計算層、數據業務平臺層和頂層應用層組成，并有完善的運維體系和安全保障體系。前端基礎配置層基于各物聯網采集設備采集數據，在邊緣計算層進行存儲、清洗、分析與計算，通過網絡和信息技術傳輸，集中在數據業務平臺層進行處理，最后輸出到應用服務層實現園區各方所需的系統應用，技術架構圖參看圖3。

圖3 智慧園區技術架構圖

（1）前端基礎配置層

前端基礎配置層是園區的感覺神經，采集園區的全部數據和自動控制系統數據。主要包括智能交通、安防控制、環境監測、樓宇自動控制系統等，為園區的智能化應用提供全面堅實的感知數據能力。

（2）邊緣計算層

園區本地需提供信令和視頻邊緣服務器，實現邊緣節點硬件和子系統設備的對接接入，并提供主備高可用架構設計模式。

（3）數據業務平臺層

園區數據業務平臺作為智慧園區的核心支持平臺，應提供強大的基礎服務能力。將園區建設的各類服務整合在一起，作為平臺統一的門戶入口，實現統一的身份認證，方便使用，提高工作效率。數據平臺還可實現對底層源數據集成：抽取、清洗、轉換等；數據服務：數據建模、主題數據庫等；地理位置信息呈現；統一服務門戶：服務接入管理、運行監控；身份能力：訪問控制、身份管理、統一授權、安全審計；消息推送能力：多終端。

（4）頂層應用層

頂層應用層主要功能可分為覆蓋園區各領域的綜合應用系統，用于園區各方面的管理和服務系統（圖4），分析、評估和挖掘數據的潛在信息和應用價值，使用戶更智能、更方便地獲取和應用所需的信息，實現智能服務和信息集成應用。同時基于統一業務管控管理，如將視頻監控、門禁系統、報警系統、停車場系統實現各業務子系統的集成應用。集成應用平臺由集成平臺軟件、接口軟件、接口設備等組成，可實現任意子系統之間的聯動，大大降低園區企業的管理成本。

圖4 子系統集成應用[7]

（5）其他體系（圖5）

圖5 其他服務體系建設

基于移動互聯網，智慧園區可提供包含園區生活服務（統一園區管理平臺APP/公眾號）、園區產業服務（統一園區管理平臺門戶）、園區智慧運營管理（招商管理）和園區智慧運營管理（辦公管理）等一系列服務體系。

2.4 主要研究內容及關鍵技術

智慧園區建設在工業地產發展中依托新一代信息技術如物聯網、云計算、大數據和5G、AR/VR、人工智能等新興技術，通過統一的數字化信息管理、指揮、應急平臺，提升園區管理運營和服務效率。充分共享已經建成的公共資源平臺；創新技術水平，實現可視化管理，體現工作的數字化，促進管理體系高效運行，最終核心目標實現降本增效、體驗提升。

因此，本文主要研究內容和關鍵技術可概括如下。

（1）“智能感知”系統的整合

智能建筑系統：從行政辦公區、生活區到生產區，連接現有系統與信息化資源，將全域視頻、設備、運營信息有機結合。主要包含樓宇的電力、通風、電梯、水等方面的監控，能自動控制樓宇的相關設備，通過遠程監控、自動控制系統、相應的傳感器等相關設備，對建筑物設備運行狀況進行監控，設備出現問題能及時發現，用最快的方法解決，提高設備利用率，從而降低維修人員的工作強度。

①安全實時監視：利用傳感器+實時數據+歷史數據，對監視數據進行預測分析，根據分析結果進行預警信息發布的過程，包括突發事件及相關信息的監測監控，突發事件預測預警等。

②智能照明系統：包括園區整體的樓宇公共照明、路燈、亮度等設施控制。在園區智能照明系統中，有照明的中央監控裝置系統，可以監控照明異常、燈節能和消耗，延長燈具的使用壽命。

③環境監測系統：對整個園區的空氣環境、風速、溫度及周圍的環境進行環境監測等。

④基于多維生物感知認證實現便捷同行，基于無感觸點方式整合，打造極簡、智慧、便捷園區服務，有效提高數據利用率及服務體驗效率。地下管網管理系統: 對園區內的水電、通信、煤氣等地下管線進行管理和監測。

⑤人員管理及人員定位：基于可視化查看各類型人員及物品的位置分布，便于工作調遣，提升生產效率；在發生危險時，可依據人員分布位置信息快速救援。

⑥園區無線數據采集分析：利用LPWA等物聯網技術對園區的無線水、電、氣表智能采集系統，實現分時電價統計和分析。

（2）工業互聯網平臺

以工業互聯網平臺的建設為基礎，結合新一代的網絡信息技術，軟硬結合從而提升產業功能發展；工業互聯網平臺作為智慧園區的基礎設施，是園區大數據管理和決策支持平臺?？蔀閳@區提供全面、統一的自動化服務，實現各部門、各級行業、服務機構、園區和企業之間的信息共享，提供園區大數據處理、數據挖掘等服務。

園區平臺需連接所有的空間和公共設施，掌握空間與設施的全生命周期數據，對設施、設備、資源進行無所不在的感知、分析、決策和控制，讓項目運營管理更簡單、更科學、更有價值。

（3）物聯網的規?；瘧?/p>

園區物聯網的應用幫助物業規?；芾恚鹤畲蟮乩梦飿I的人力、物力，提升園區服務質量。統一的物業維修維護、清潔衛生、設備及配件管理，可大大提高園區物業的經濟效益。同時，物聯網下的園區租賃、管理、水電、合同、企業管理等，為園區管理提供可靠的信息支持。園區也可借助人工智能、邊緣計算等技術手段，并基于5G網絡的海量連接性能，打造具有良好協同能力和調控能力的有機整體，以滿足園區企業的生產、運營和發展需要。

（4）云平臺的集約效應

在云平臺中進行綜合園區管理，以及相關服務的各種子系統管理，子系統收集了園區大量的數據和資源，之后再在云平臺中進行分析，通過AI能力的精準分析，全面動態實時的智能識別，提高園區的管理效率。

①園區企業云盤：通過基于云技術的企業文件存儲的解決方案，幫助園區企業提升員工辦公效率和生產力，幫助企業安全管理文件資產，有效保障企業數據安全性，部署方式可采用私有云、公有云或混合云等方式。

②設備全生命周期管理：設備運行的全生命周期導入臺帳，動態管理設備運行巡檢維保過程；離線掃二維碼操作，每臺設備一個二維碼標識，掃碼即操作、直接讀取相關設備信息；自動工單智能提醒，按照巡檢規則和年度維保計劃自動生成工單任務，按時提醒推送。

③共享辦公服務（針對外來訪客、合作伙伴使用）：基于云平臺共享辦公空間服務及人員權限管理，實現辦公資源的共享，提升資源利用效率，引領綠色辦公新模式。

④能耗監測管理：基于數據采集，結合人工智能能力，實現對能源數據的能源分析、用能監管、冷熱源管理、KPI管理、能耗折標、報表數據文檔，實現能耗動態監控、能耗數據動態查詢和實時掌握能耗狀況，進一步預測用能趨勢，最終通過優化整合園區內的各設備的資源，多角度輔助決策，幫助園區節能降耗。

⑤園區資產管理：解決對園區貴重資產使用效率進行監控，存在使用效率低下問題，避免重投入，輕管理，存在諸多設備重復購進問題，浪費嚴重。通過資產標簽作為資產身份信息自動登記，根據資產類型、用途、區域及場景自動綁定，實時感知資產位置，可根據區域、樓宇、資產類型、資產編號做自定義高級查找。根據需求，按照時間、區域、資產類型、資產所屬組織進行盤點，輸出盤點報告。同時資產被偷、移動、出了規定區域及時告警通知管理人員，顯示資產最后出現的未知區域以便追蹤，配合攝像頭調用監控。

（5）打造平安和諧的園區

安全和諧的園區，是每一個業主的迫切需求。智慧園區的智能化安全系統，有門禁控制、報警和監控組成，以及根據特殊的安全和管理需要建立其他安全系統。如網絡報警系統、智能停車場綜合管理系統、車庫停車場控制系統等。

①安防助理：變事后查詢被動安防為智能主動預防，智能實時跟蹤，軌跡回溯，騰訊AI算法，大數據識別，脫敏處理，軌跡跨屏追蹤，電子圍欄禁區分區域權限管理，智能分析提前布防，告警中心報警信息推送，包含停車位狀態識別，連接訪客系統。

②基于5G安防綜合管理：通過5G技術推動以視頻為核心真實還原各區域細節，滿足更全視野的大場景監控需求。結合5G技術，將網絡切片、通信能力和狀態等向視頻監控企業開放，并與視頻AI分析能力結合。

③基于5G的無人機巡檢及消防應急救援：可通過無人機及5G圖傳系統，獲取火災現場實時圖像和可疑點或區域，地面人員通過調度指揮及系統應急救援聯動。

④應急指揮子系統提供應急指揮平臺，當園區發生事件，可隨時通過系統自動調取相應的應急預案，啟動和調用應急資源，通過專業的事故影響模型，評估事故擴散后的影響范圍，分析疏散路徑，為指揮者提供決策分析的依據。

（6）園區綜合便捷服務（圖6～9）

圖6 無人駕駛物流車

①無人車綜合性服務。基于5G、園區物聯網平臺綜合能力，打通空間、人員、物業、訪客系統的流程管理，使得無人車服務在園區提供更多創新服務場景，包括：園區員工日常通勤、外來訪客接待、園區內貨物配送、園區內訂餐配送、智能取件等綜合便捷服務。

圖7 室內外清潔機器人

圖8 迎賓機器人

圖9 智慧餐廳

②清潔機器人。分為室內、室外場景清潔機器人。針對現場環境情況，基于視頻視覺分析能力，實現平臺自動調度清潔服務機器人，完成現場清潔服務工作，包括機器人實現自動充電、充清水和排污水從而長時間獨立工作，完成諸如夜間清潔、高熱、低溫等惡劣場景清潔。機器人可自主充電、自動工作，故障預警就近服務人員，重要故障上報廠家服務中心提供應急策略服務響應。

在工業園區的大堂提供迎賓服務機器人，針對訪客來訪提供訪客預約管理、迎賓帶路、自動充電、VIP用戶識別等服務場景。

③智慧餐廳。改善用戶體驗：從放置餐具至結算完成僅需2秒，讓餐廳從此無需排隊，提高餐廳服務效率；結算的同時給出菜品的營養成分，幫助園區員工享受合理膳食，助力健康人生；園區用戶隨時隨地可以使用微信充值、訂餐、查詢，再也不用排隊；杜絕結算差錯，提高客戶滿意度；餐廳內通過部署人流密度攝像機，用戶可通過微信小程序、企業微信等實現對餐廳人群密度查詢實現合理時間就餐。同時在餐飲消費方面支持人臉識別快速消費，提供綜合排隊等候率。

（7）物業綜合服務

為園區不同職能部門服務，讓企業實現便捷快、快速化綜合性服務。包括在線保修、統一受理、進度查詢、評價服務、上門維修。

（8）領導駕駛艙

領導駕駛艙聚合空間內的所有數據，結合業務分析模型，提供圖形可視化、場景化的多維分析報表。提供各園區定制化控制臺，以滿足園區差異化管理運營的需求。以BIM結合GIS方式，實現智慧園區運行狀態相關的樓宇、安防、人行、車行、能耗、環境、運營等數據和視頻信息在統一界面上綜合展示和管理，為聯動指揮與綜合決策奠定基礎，構建智能運營中心，使園區的管理人員可以基于園區平臺匯聚的數據，可視化展現園區各狀態指標值，使能園區數字化運營。

智慧園區可視化系統可實時接入項目各項業務數據與綜合數據進行統一可視化呈現；支持按時間、空間、統計類別等不同維度與數據進行交互，全面分析了解工業園區發展態勢，幫助園區經濟與產業發展數據綜合監管，以便更好地對園區綜合管理與輔助決策。

結語

智慧園區建設作為工業地產發展的必然形式，是現代社會發展的需求，也是智慧城市的重要組成部分。在智慧園區建設過程中，需要結合產業導向，科學合理地運用現代先進技術提升園區建設的質量。本文對智慧園區在工業地產的設計中涉及到許多關鍵技術進行了探索和分析，為工業地產的智慧園區建設在現代城市發展提供支持。

資料來源：

圖1：摘自百度百科；

圖2：摘自筑龍論壇智能化弱電工程設計與施工專題；

圖3：作者自繪；

圖4：摘自參考文獻[7]；

圖5：摘自蛇口網谷智慧園區服務平臺；

圖6：摘自Nuro.ai；

圖7：摘自高仙機器人；

圖8：摘自云跡機器人；

圖9：摘自互聯網。