智慧園區(qū)云計(jì)算服務(wù)建設(shè)和運(yùn)管模式分析

王光鵬，王 毅，俞朝輝

（華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310052）

0 引 言

隨著各產(chǎn)業(yè)類型園區(qū)信息化的建設(shè)和發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)智慧園區(qū)的運(yùn)營(yíng)也提出更大的需求。我國(guó)智慧園區(qū)的市場(chǎng)規(guī)模在2022 年達(dá)到了3 000 多億元，相較于2021 年增加了將近14%。當(dāng)前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，各類資源短缺問題凸顯，高質(zhì)量的發(fā)展需求和傳統(tǒng)園區(qū)落后的矛盾逐漸突出，加快智慧園區(qū)的建設(shè)勢(shì)在必行。

1 智慧園區(qū)云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)建設(shè)

計(jì)算平臺(tái)和云控中心要想實(shí)現(xiàn)相互分離并彼此協(xié)作的效果，就需要云計(jì)算平臺(tái)。將用戶請(qǐng)求向云控制中心發(fā)送之后，促使其以動(dòng)態(tài)分配方式將任務(wù)傳輸至各計(jì)算節(jié)點(diǎn)，由計(jì)算節(jié)點(diǎn)將任務(wù)完成狀況統(tǒng)一向控制中心發(fā)送，最終通過控制中心向用戶反饋。在云存儲(chǔ)請(qǐng)求發(fā)出后，云控制中心對(duì)用戶數(shù)據(jù)加以處理時(shí)可以通過網(wǎng)絡(luò)通信功能建立分布式儲(chǔ)存方式，便于在云端加以儲(chǔ)存并同步處理。結(jié)合虛擬技術(shù)的使用，確保能夠?qū)⒏鼮楸憬莸脑苾?chǔ)存以及云計(jì)算服務(wù)提供給用戶，也就是在復(fù)合功能的通信系統(tǒng)下，使得用戶可以通過設(shè)備實(shí)現(xiàn)共享交互服務(wù)。在信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用下，平臺(tái)與更多傳感器和終端相連接，對(duì)相關(guān)原始數(shù)據(jù)加以采集，進(jìn)而提高云計(jì)算決策處理的科學(xué)性和合理性[1]。利用遙感信號(hào)接收系統(tǒng)，可進(jìn)一步掌握以往難以通過傳感器獲取的數(shù)據(jù)。云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)如圖1 所示。

以云控中心和計(jì)算平臺(tái)相互協(xié)作配合的方式，可有效構(gòu)建云數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)框架。同時(shí)，需使用防火墻，將公有云和云數(shù)據(jù)中心分離，以避免智慧園區(qū)出現(xiàn)安全問題。若發(fā)現(xiàn)私有云儲(chǔ)存空間不足或計(jì)算能力下降，云計(jì)算中心可對(duì)公有云中的相關(guān)功能加以租賃應(yīng)用，在此過程強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全和訪問控制，以此提供多樣化應(yīng)用服務(wù)。

此外，在智慧園區(qū)的平臺(tái)架構(gòu)中，包括多項(xiàng)基礎(chǔ)功能建設(shè)，以完善智慧園區(qū)的云計(jì)算服務(wù)建設(shè)，主要包括以下幾個(gè)方面。

1.1 信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)，推進(jìn)智慧園區(qū)的無線網(wǎng)建設(shè)，提供更為便利的服務(wù)模式，科學(xué)設(shè)計(jì)收益模式，以此獲得相應(yīng)的運(yùn)管收益。在該環(huán)節(jié)中，最為重要的就是物聯(lián)網(wǎng)，通過物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)開放平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)相同類型接口間的不同交互方式并通過多種方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的相互交換。并且，通過供應(yīng)機(jī)器和機(jī)器信息規(guī)范交換網(wǎng)關(guān)授權(quán)，控制開發(fā)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)信息的規(guī)范交換[2]。

1.2 創(chuàng)建公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)包括法人信息、人口信息、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）定位信息等眾多不同類型的信息內(nèi)容。同時(shí)，園區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)的歸集實(shí)現(xiàn)需建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)中臺(tái)，以完善數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。另外，公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中，信息資源幾乎不存在較大的變化頻率，確保基礎(chǔ)公共數(shù)據(jù)穩(wěn)定地向園區(qū)輸出。

1.3 打造公共信息平臺(tái)

公共信息平臺(tái)是智慧園區(qū)信息化的主要載體。通過數(shù)據(jù)中心，為智慧園區(qū)提供多方位信息交互，保證數(shù)據(jù)信息交流共享過程的時(shí)效性、關(guān)聯(lián)性，需適當(dāng)提升數(shù)據(jù)更新的及時(shí)性以及交換對(duì)等性，進(jìn)一步活化數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，需要及時(shí)開發(fā)云端儲(chǔ)存以及二次接口功能，高效提供相關(guān)服務(wù)。

1.4 管理與服務(wù)平臺(tái)建設(shè)

以企業(yè)服務(wù)為主要目標(biāo)，建立管理服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息化網(wǎng)格的管理服務(wù)。同時(shí)，突出相關(guān)企業(yè)精細(xì)化的管理理念，通過提供投資社會(huì)項(xiàng)目的相關(guān)資訊，以信息技術(shù)深度挖掘企業(yè)現(xiàn)有信息，對(duì)企業(yè)服務(wù)實(shí)施監(jiān)督[3]。通過信息平臺(tái)，打造線上、線下信息交互服務(wù)相結(jié)合的模式，為企業(yè)建造運(yùn)管中心、3D 可視化展示以及數(shù)字孿生等服務(wù)機(jī)制。

1.5 建筑群管理平臺(tái)建設(shè)

建筑群管理平臺(tái)建設(shè)以集中化、智能化為主要目標(biāo)，對(duì)各部門工作合理安排，減少設(shè)備維修和人力成本。根據(jù)園區(qū)的規(guī)模和物業(yè)管理運(yùn)管模式，進(jìn)行平臺(tái)劃分操作，確保在每一建筑中設(shè)置包括監(jiān)控、消防以及安保系統(tǒng)在內(nèi)的二級(jí)物業(yè)管理平臺(tái)，保障安全[4]。

1.6 智慧物流系統(tǒng)建設(shè)

產(chǎn)業(yè)發(fā)展與物流密不可分，智慧園區(qū)建設(shè)的過程中，智慧物流系統(tǒng)的建設(shè)具有重要作用，建立與智慧園區(qū)相匹配的智慧物流，將互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)功能相整合，實(shí)現(xiàn)智能化、可視化、交互性物流服務(wù)，優(yōu)化物流資源配置，提供高效的物流節(jié)點(diǎn)服務(wù)，降低物流成本。

1.7 公共生活智慧化建設(shè)

對(duì)于綜合型、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)園區(qū)而言，既要提供基本的生活服務(wù)，又要考慮到其中的社交服務(wù)。重視智慧生活的體驗(yàn)效果，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)獲取各方的要求，發(fā)揮信息通信功能，提供相應(yīng)的智慧、便捷園區(qū)服務(wù)，為公眾打造集便捷服務(wù)、商圈資訊、互動(dòng)虛擬社區(qū)為一體的多功能智慧生活，滿足各方需求，促進(jìn)工作開展[5]。

1.8 構(gòu)建企業(yè)云服務(wù)平臺(tái)

對(duì)于創(chuàng)建智慧園區(qū)的運(yùn)管工作而言，需要積極整合園區(qū)內(nèi)部的全體資源，結(jié)合企業(yè)發(fā)展方向以及戰(zhàn)略定位等相關(guān)特色要求，精準(zhǔn)制定電子商務(wù)運(yùn)營(yíng)方案。在建立運(yùn)管電子商務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，還需建立自建與合作運(yùn)管模式，確保企業(yè)內(nèi)部都能夠通過電子商務(wù)運(yùn)營(yíng)模式逐步完善應(yīng)用，并同時(shí)完成有關(guān)跨境交易模塊的開發(fā)，滿足企業(yè)經(jīng)營(yíng)需求。

1.9 創(chuàng)建大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

大數(shù)據(jù)應(yīng)用作為現(xiàn)代主流技術(shù)的應(yīng)用手段之一，對(duì)于大規(guī)模綜合產(chǎn)業(yè)園而言，通過聯(lián)合互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)，充分展現(xiàn)出智慧化應(yīng)用成果，在現(xiàn)代化和全流程的理念下，為客戶提供運(yùn)管管理相對(duì)應(yīng)的服務(wù)和支持[6]。在建立智慧園區(qū)大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，最重要的工作包括挖掘數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)、分析行業(yè)信息以及企業(yè)運(yùn)管決策等。

2 智慧園區(qū)云計(jì)算服務(wù)建設(shè)中通信技術(shù)應(yīng)用

智慧園區(qū)平臺(tái)架構(gòu)建設(shè)中，包含多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，涉及較多的物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備，為滿足不同場(chǎng)景下的設(shè)備通信需求，需要使用多樣化物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。根據(jù)通信技術(shù)所處層級(jí)，可將其分為本地有線通信技術(shù)、本地?zé)o線通信技術(shù)、遠(yuǎn)程無線通信技術(shù)等。以本地有線通信技術(shù)應(yīng)用為例，其中包括RS485 通信、高速電力線載波（High-speed Power Line Carrier，HPLC）通信、M-Bus 通信等，各具優(yōu)勢(shì)。在應(yīng)用過程中，RS485 通信更擅長(zhǎng)解決長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)運(yùn)輸，且保證數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，能夠規(guī)避電磁干擾，保障信號(hào)通信良好，借助于半雙工布線更加方便滿足同時(shí)連接多臺(tái)設(shè)備的需求，可在智慧園區(qū)中搭建復(fù)雜的通信系統(tǒng)[7]。HPLC 通信采用正交頻分復(fù)用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技術(shù)，通過不同子載波屏蔽方式，對(duì)不同通信頻段進(jìn)行配置，采用不同的調(diào)頻方式，在不同的信道條件和噪聲下達(dá)到100 kb/s ～1 Mb/s 的通信速率。M-Bus 通信為儀表總線，具有布線無拓?fù)洹? 總線無極性特點(diǎn)和要求，抗干擾能力更強(qiáng)，運(yùn)行更加可靠，是目前自動(dòng)抄表系統(tǒng)中所使用的總線標(biāo)準(zhǔn)之一。

通過應(yīng)用通信技術(shù)，針對(duì)園區(qū)中各運(yùn)行設(shè)備的不同特點(diǎn)，選擇與之相適應(yīng)的通信技術(shù)。例如：對(duì)于路燈等強(qiáng)電供電的設(shè)備，可以選擇電力線載波通信方式加以處理；對(duì)于氣表、水表等電池供電設(shè)備，可以采用微功率無線通信的方式加以處理；對(duì)于電能表、電氣安全監(jiān)控終端等小范圍內(nèi)集中安裝的設(shè)備，可采取RS485 或M-Bus 的總通信方式[8]。智慧園區(qū)的通信系統(tǒng)架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 智慧園區(qū)通信系統(tǒng)架構(gòu)

3 智慧園區(qū)云計(jì)算服務(wù)運(yùn)管技術(shù)

在頂層設(shè)計(jì)完成后，智慧園區(qū)管理人員具備了基本的軟件與硬件的運(yùn)管和管理技能，以此為基礎(chǔ)，確定運(yùn)管內(nèi)容。對(duì)此，應(yīng)為智慧園區(qū)的信息化建設(shè)建立一個(gè)專門的運(yùn)管管理部門，由該部門專業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)管建設(shè)和管理工作，對(duì)各項(xiàng)建設(shè)和管理工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排，開展并評(píng)估其中的信息化項(xiàng)目。當(dāng)前，智慧園區(qū)的開發(fā)政府或企業(yè)在建設(shè)智慧園區(qū)并開展相關(guān)園區(qū)管理、招商引資等工作時(shí)，常常與第三方機(jī)構(gòu)聯(lián)合，以智慧園區(qū)的運(yùn)管管理為目的，組建相應(yīng)的子公司，向子公司分交部分管理工作，由其負(fù)主要責(zé)任，進(jìn)而保證園區(qū)的管理效率，降低管理難度[9]。運(yùn)管團(tuán)隊(duì)可制定相對(duì)應(yīng)的服務(wù)運(yùn)管模式，以下2 種方案以供參考：一是，通過組織投資企業(yè)與戰(zhàn)略方案提供者之間形成協(xié)同發(fā)展的合作關(guān)系，從而創(chuàng)建聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的專項(xiàng)云服務(wù)團(tuán)隊(duì)，通過運(yùn)營(yíng)服務(wù)團(tuán)隊(duì)發(fā)揮作用，保障云計(jì)算服務(wù)始終穩(wěn)定輸出[10]；二是，通過組織投資企業(yè)與戰(zhàn)略方案提供者承擔(dān)相應(yīng)的獨(dú)立法人義務(wù)，分別具有云計(jì)算服務(wù)的運(yùn)營(yíng)權(quán)利，引進(jìn)現(xiàn)代化企業(yè)治理機(jī)制體系，對(duì)于云計(jì)算中心已經(jīng)完成線上運(yùn)營(yíng)的類型而言更具適應(yīng)性。

4 結(jié) 論

智慧園區(qū)的建設(shè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是進(jìn)一步推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要工具。對(duì)于產(chǎn)業(yè)園區(qū)而言，其大多數(shù)存在著共性特征，但也存在著差異性的定位以及業(yè)態(tài)特征。因此，在智慧園區(qū)的建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)以園區(qū)規(guī)劃為導(dǎo)向，通過深度調(diào)查剖析，著重關(guān)注信息交互及通信功能，利用該功能，實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)的優(yōu)化管理，以信息化創(chuàng)建智慧園區(qū)。利用信息化技術(shù)和通信技術(shù)建立云平臺(tái)，為園區(qū)提供生產(chǎn)支持，可有效促進(jìn)企業(yè)高效生產(chǎn)，使其在發(fā)展中更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。