智能運營管理平臺（IOC）助力打造園區(qū)“智能中樞”

李 巖，孫 亮，郭中梅，金 程，沙默泉（中國聯(lián)通智能城市研究院，北京 100048）

0 前言

當(dāng)前，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為核心特征的新一輪科技與產(chǎn)業(yè)革命正蓬勃興起，5G、AI、云計算、邊緣計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等新一代信息技術(shù)推動新模式、新平臺、新業(yè)態(tài)持續(xù)發(fā)展。作為城市的重要單元和功能載體，智慧園區(qū)的信息基礎(chǔ)設(shè)施、運營管理范式、產(chǎn)品應(yīng)用場景等正面臨全時空、全方位、全要素的數(shù)字化重塑，有望成為未來構(gòu)筑數(shù)字孿生城市的重要落腳點。

5G正式商用，使面向未來的泛在傳感連接網(wǎng)絡(luò)走入現(xiàn)實。5G將實現(xiàn)人和人、人和物、物和物之間的泛在連接，使連接無所不在。萬物互聯(lián)的背后是數(shù)百億的連接對象，智能設(shè)施使得物理世界的大量信息通過數(shù)字化進入數(shù)字世界，這些數(shù)據(jù)無論在規(guī)模還是質(zhì)量上都將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。得益于大量數(shù)據(jù)的滋養(yǎng)，數(shù)字孿生、數(shù)據(jù)智能、機器智能等技術(shù)將呈現(xiàn)出更大的發(fā)揮空間和想象力。在此背景下，智慧園區(qū)的“智能中樞”應(yīng)運而生，將成為未來園區(qū)智能化變革與發(fā)展的核心。

1 智慧園區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

1.1 智慧園區(qū)蓬勃發(fā)展

在國家大力扶持下，全國各地園區(qū)智慧化建設(shè)如火如荼。數(shù)據(jù)顯示，智慧園區(qū)建設(shè)費用所占比重為園區(qū)投資開發(fā)成本的10%～15%?；谇罢把芯吭簲?shù)據(jù)，初步測算2019年智慧園區(qū)市場規(guī)模將突破3 000億元，2022年將超過4 000億元，年均增長率超過13%。2020年將實現(xiàn)5G大規(guī)模商用，在安全、效率、成本和體驗等方面獨具優(yōu)勢的5G智慧園區(qū)將成為園區(qū)發(fā)展的主流，市場前景廣闊、潛力巨大。

圖1示出的是2012—2022年我國智慧園區(qū)市場規(guī)模預(yù)測。

圖1 2012—2022年我國智慧園區(qū)市場規(guī)模預(yù)測

1.2 智慧園區(qū)面臨挑戰(zhàn)

目前，國內(nèi)園區(qū)都在積極開展信息化與智能化建設(shè)，但園區(qū)整體智能化水平參差不齊，不智能、不互通、不聯(lián)動、不高效等常見問題已嚴重阻礙了園區(qū)的智慧化發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下5個方面。

一是物聯(lián)基礎(chǔ)較差，當(dāng)前園區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)通信效率、設(shè)備鋪設(shè)密度、可擴展性、安全性以及場景覆蓋率尚待提升。

二是數(shù)字化程度不高，大部分園區(qū)數(shù)字化水平尚處于初、中級水平，且各項業(yè)務(wù)、場景的數(shù)字化覆蓋范圍有待擴展。

三是數(shù)據(jù)利用能力欠缺，鑒于當(dāng)前園區(qū)已有場景的可視化呈現(xiàn)度不高，各個信息系統(tǒng)基本處于割裂狀態(tài)，數(shù)據(jù)孤島問題亟待解決，園區(qū)管理運營者難以全面掌握園區(qū)數(shù)據(jù)，更難以進行數(shù)據(jù)分析、診斷和反饋。

四是智能水平有待提升，受限于軟硬件發(fā)展水平，即信息化、數(shù)字化程度以及智能硬件、終端的覆蓋率，人工智能目前尚難以在園區(qū)發(fā)揮出應(yīng)有的賦能效用。

五是缺乏統(tǒng)一和前瞻性規(guī)劃，當(dāng)前以5G、AI、邊緣計算等為代表的新一代信息通信技術(shù)蓬勃發(fā)展，園區(qū)各類新興應(yīng)用快速涌現(xiàn)，導(dǎo)致智慧園區(qū)頂層規(guī)劃滯后成為較為普遍的問題，園區(qū)建設(shè)者和運營商亟需開展面向未來、具備高度前瞻性的頂層規(guī)劃。

1.3 智慧園區(qū)發(fā)展趨勢

智慧園區(qū)發(fā)展面臨以下趨勢。

趨勢一：移動泛在成為園區(qū)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要方向。數(shù)字化發(fā)展浪潮下，人機物呈現(xiàn)出高度融合的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)萬物智聯(lián)不僅需要無處不在的智能終端（傳感器）源源不斷地收集數(shù)據(jù)，更需要通過無處不在的高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，因此對園區(qū)內(nèi)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)提出了更高要求。

趨勢二：快速增長的數(shù)據(jù)成為園區(qū)運營的重要基礎(chǔ)資源。當(dāng)前，園區(qū)生產(chǎn)、生活及治理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和信息環(huán)境正在得到大幅加強和顯著改善，園區(qū)各項活動已啟動全面數(shù)字化進程，數(shù)據(jù)正逐漸成為與設(shè)備、資本和土地相并列的關(guān)鍵生產(chǎn)資料，為園區(qū)運營發(fā)展提供充足新動能。

趨勢三：可視、可管的園區(qū)智能中樞系統(tǒng)成為有效解決園區(qū)建設(shè)管理諸多問題的核心。以5G為基礎(chǔ)的泛在感知網(wǎng)絡(luò)將使大量系統(tǒng)性和價值性的園區(qū)數(shù)據(jù)被獲得，具備了構(gòu)建與實體園區(qū)精準(zhǔn)映射、智能交互、虛實融合的數(shù)字孿生園區(qū)的可行性，整合交通管理、安防監(jiān)控、產(chǎn)業(yè)服務(wù)等功能的園區(qū)中樞將成為智慧園區(qū)建設(shè)與管理的重要依托。

趨勢四：園區(qū)創(chuàng)新應(yīng)用場景持續(xù)涌現(xiàn)。當(dāng)今數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展日新月異，我國5G商用已正式拉開帷幕，將有力推動VR/AR、AI、邊緣計算等多種前沿技術(shù)真正實現(xiàn)落地，孕育一大批服務(wù)于園區(qū)安防、園區(qū)交通、園區(qū)產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的新興應(yīng)用場景。

2 智能運營管理平臺內(nèi)涵及特征

2.1 智能運營管理平臺內(nèi)涵

順應(yīng)智慧城市向數(shù)字孿生城市演進潮流，以及5G時代萬物智聯(lián)帶來的數(shù)據(jù)爆炸趨勢，打造數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能決策中心成為未來園區(qū)智慧化建設(shè)的必備要素，園區(qū)智能運營管理平臺由此應(yīng)運而生，賦能園區(qū)數(shù)據(jù)全融合、狀態(tài)全可視、業(yè)務(wù)全可管、事件全可控，打破園區(qū)原有系統(tǒng)割裂困境，實現(xiàn)園區(qū)深度洞察與決策智能化。

智能運營管理平臺是智慧園區(qū)建設(shè)的“中樞”，綜合集成三維可視化、地理信息系統(tǒng)（GIS）、建筑信息模型（BIM）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，通過整合園區(qū)內(nèi)空間數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等，以多源數(shù)據(jù)融合為驅(qū)動，實現(xiàn)園區(qū)要素實體數(shù)字化、運行態(tài)勢可視化、運維管理集中化和決策管理科學(xué)化，最終達到可感、可知、可視、可控的運營管理目標(biāo)，提升園區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、產(chǎn)業(yè)發(fā)展活力、服務(wù)管理水平、事件處置能力和科學(xué)決策水平。

2.2 智能運營管理平臺特征

智能運營管理平臺擁有以下特征。

場景數(shù)字映射：基于城市信息模型（CIM）的三維可視化技術(shù)，對園區(qū)建筑、市政設(shè)施、企業(yè)設(shè)施、綠化植被等進行數(shù)字建模，真實還原園區(qū)實際環(huán)境，實現(xiàn)虛擬園區(qū)與物理園區(qū)的虛實映射。

數(shù)據(jù)全量聚融：整合園區(qū)內(nèi)各子系統(tǒng)信息資源，打通數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)全量數(shù)據(jù)的匯聚、融合與共享，進行數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用，釋放數(shù)據(jù)價值，支撐園區(qū)各類應(yīng)用與決策分析。

運營可視管控：以三維場景為依托，通過“一塊屏”全景展示、監(jiān)測園區(qū)的綜合態(tài)勢及各項細分領(lǐng)域運行狀態(tài)，把傳統(tǒng)的“人管事”，變成“事找人”，實現(xiàn)園區(qū)的可持續(xù)運營發(fā)展。

業(yè)務(wù)閉環(huán)聯(lián)動：以業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點，以應(yīng)用場景為牽引，打破不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的界限，業(yè)務(wù)流程與管理平臺深度融合，實現(xiàn)感知觸發(fā)、多維響應(yīng)、協(xié)同聯(lián)動的業(yè)務(wù)閉環(huán)。

3 智能運營管理平臺總體設(shè)計

智能運營管理平臺按功能可劃分為數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)、業(yè)務(wù)使能系統(tǒng)、可視化系統(tǒng)三大部分，實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)治理、能力開放、智能聯(lián)動與可視化管理。

圖2示出的是智能運營管理平臺（IOC）總體架構(gòu)。

3.1 數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)

針對園區(qū)內(nèi)各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源不同、格式各異，采集方式、采集頻率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等差異大，數(shù)據(jù)不互通的情況，數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)通過構(gòu)建數(shù)據(jù)匯聚采集、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)加工處理、數(shù)據(jù)算法支持、數(shù)據(jù)共享服務(wù)等能力，打破異構(gòu)數(shù)據(jù)壁壘，管理來自于不同物聯(lián)設(shè)備、不同系統(tǒng)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，自動生成數(shù)據(jù)服務(wù)接口，并形成園區(qū)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，包括空間數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、IoT數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫等，為園區(qū)智能應(yīng)用及前端可視化系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.2 業(yè)務(wù)使能系統(tǒng)

由于園區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)“煙囪式”部署，造成各系統(tǒng)的服務(wù)能力分散、業(yè)務(wù)不融合、互聯(lián)互通差。業(yè)務(wù)使能系統(tǒng)作為面向園區(qū)應(yīng)用的統(tǒng)一服務(wù)引擎，集成AI、GIS、BIM、可視化、定位、統(tǒng)一身份認證、流程、規(guī)則、安全等能力，提供統(tǒng)一的能力服務(wù)接口，解決了服務(wù)能力的重復(fù)開發(fā)、協(xié)同不足問題，實現(xiàn)通用服務(wù)能力高效調(diào)用與共享，為可視化、智能應(yīng)用、業(yè)務(wù)閉環(huán)聯(lián)動等場景構(gòu)筑能力基礎(chǔ)，進一步提高了系統(tǒng)開發(fā)運營與維護管理的智能化水平，使能園區(qū)智能化演進升級。如AI引擎，構(gòu)建AI圖像智能識別能力與AI大數(shù)據(jù)分析能力，為智慧園區(qū)的綜合運營管理業(yè)務(wù)注入智能識別（人臉、車牌等）、智能預(yù)測（風(fēng)險預(yù)測、趨勢預(yù)測）和智能決策（空間優(yōu)化、能源利用優(yōu)化）能力。定位引擎，以4G/5G+北斗技術(shù)為核心，打造位置服務(wù)能力，以API接口調(diào)用、圖形可視化界面的方式支撐園區(qū)上層應(yīng)用，提供精準(zhǔn)定位、地圖導(dǎo)航、電子圍欄、軌跡跟蹤等服務(wù)能力。

圖2 智能運營管理平臺（IOC）總體架構(gòu)

3.3 可視化系統(tǒng)

相比于園區(qū)管理的傳統(tǒng)圖表與數(shù)據(jù)儀表盤，5G智慧園區(qū)IOC可視化系統(tǒng)能夠以更生動、友好的形式，最為美觀和炫酷的視覺效果，即時呈現(xiàn)隱藏在瞬息萬變且龐雜數(shù)據(jù)背后的業(yè)務(wù)洞察。通過建立園區(qū)綜合運行指標(biāo)體系，一塊屏打通園區(qū)所有管理工作，讓運營管理數(shù)據(jù)在三維的立體空間集中呈現(xiàn)，實現(xiàn)對園區(qū)人、物、事件、安全等重要指標(biāo)細節(jié)信息的全面查詢和監(jiān)測，以及對園區(qū)全局的把握和資源的綜合調(diào)度，把傳統(tǒng)的“人管事”，變成“事找人”，提升園區(qū)運營管理和指揮調(diào)度的效率，為園區(qū)的運營提供決策分析依據(jù)。

圖3示出的是智能運營管理平臺IOC可視化展示界面。

圖3 智能運營管理平臺IOC可視化展示界面

4 智能運營管理平臺功能體系

園區(qū)IOC通過打造“1+3”功能體系，實現(xiàn)以“態(tài)勢監(jiān)控中心”為基礎(chǔ)，“產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心+事件處置中心+分析決策中心”為一體的園區(qū)運行管理閉環(huán)，最終實現(xiàn)“一數(shù)全局可知、一屏運營可視，一閃事件可管、一鍵業(yè)務(wù)可控”的功能目標(biāo)，助力5G智慧園區(qū)建設(shè)，達到一流智能水平。

圖4示出的是IOC功能體系與目標(biāo)。

圖4 IOC功能體系與目標(biāo)

態(tài)勢監(jiān)控。園區(qū)運行態(tài)勢監(jiān)控中心功能涵蓋安防態(tài)勢、環(huán)境態(tài)勢、停車態(tài)勢、人員態(tài)勢等維度。其中，安防態(tài)勢：基于CIM模型對園區(qū)安防狀況進行綜合監(jiān)控，包括視頻監(jiān)控、出入口監(jiān)控、入侵報警等，為園區(qū)安全提供保障。環(huán)境態(tài)勢：展現(xiàn)園區(qū)溫度、濕度、PM2.5、PM10、二氧化碳等環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)、報警信息提醒、趨勢分析、指標(biāo)對比等。停車態(tài)勢：基于園區(qū)CIM三維模型，對停車場的車位、進出車輛、電子充電樁等元素的分布、使用、運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，為停車場車位優(yōu)化和設(shè)施設(shè)備升級提供數(shù)據(jù)依據(jù)。人員態(tài)勢：基于CIM三維模型，對園區(qū)內(nèi)部人員情況進行實時監(jiān)控與分析，查看園區(qū)內(nèi)部整體人員分布和結(jié)構(gòu)、重點人員行動軌跡等，監(jiān)控園區(qū)實時進出人流量，形成人口分區(qū)熱力圖等，并進行人口態(tài)勢可視化展示。

園區(qū)產(chǎn)業(yè)。園區(qū)產(chǎn)業(yè)招商服務(wù)中心，基于招商大數(shù)據(jù)構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟畫像、目標(biāo)企業(yè)畫像、關(guān)鍵人脈畫像、城市產(chǎn)業(yè)地圖等維度輔助園區(qū)進行智能招商決策。區(qū)域經(jīng)濟畫像：為政府、園區(qū)提供區(qū)域經(jīng)濟相關(guān)數(shù)據(jù)、投資相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行各類圖標(biāo)可視化展現(xiàn)，為園區(qū)產(chǎn)業(yè)升級提供更直觀的參考和借鑒。目標(biāo)企業(yè)畫像：根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)定位獲取海量企業(yè)數(shù)據(jù)入庫形成種子企業(yè)數(shù)據(jù)庫，自動完成評分分級為政府、園區(qū)提供目標(biāo)企業(yè)詳細的工商、財稅、投資的可視化分析。關(guān)鍵人脈畫像：基于園區(qū)招商的負責(zé)人、多級渠道聯(lián)系人、聯(lián)系方式等數(shù)據(jù)為招商部門精確鎖定關(guān)鍵決策人，打通人脈關(guān)系，提高洽談成功率。城市產(chǎn)業(yè)地圖：根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)定位實時獲取所在行業(yè)最新資訊和競爭動態(tài)，基于城市園區(qū)數(shù)、企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)值等價值數(shù)據(jù)，為企業(yè)投資提供依據(jù)。園區(qū)全息畫像：基于園區(qū)基本信息、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、周邊配套、優(yōu)惠政策、入駐企業(yè)等信息政策解讀，為潛在的企業(yè)客戶形象描繪園區(qū)創(chuàng)業(yè)和投資環(huán)境。

事件處置。事件一體化處置中心的主要定位是針對園區(qū)日常運行中發(fā)生的小型事件進行綜合管理、分發(fā)和處置。事件主要包括設(shè)備運行異常/故障、異常人員/車輛入侵、重要資產(chǎn)異常變動、企業(yè)/商戶管理異常、環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)異常、園區(qū)內(nèi)人員投訴、水浸/消防監(jiān)控異常。其中，事件定位可實現(xiàn)當(dāng)監(jiān)控發(fā)生預(yù)警報警，系統(tǒng)內(nèi)自動形成事件信息，并在園區(qū)三維模型上閃爍顯示事件的定位，以及事件發(fā)生時間、事件內(nèi)容、責(zé)任部門等詳細信息。事件處置分發(fā)可通過物業(yè)管理APP、電話、文本信息等方式，將事件信息發(fā)送到相關(guān)責(zé)任人和責(zé)任單位，責(zé)成相關(guān)人員進行事件的處置和排除。事件跟蹤可實現(xiàn)處置人員在物業(yè)APP上向平臺反饋事件的處置過程和結(jié)果，系統(tǒng)內(nèi)以時間軸的形式跟蹤事件處理處置的全部過程。

智能決策。綜合分析決策中心主要包括領(lǐng)導(dǎo)決策駕駛艙、能效優(yōu)化輔助決策、招商引資輔助決策等模塊。領(lǐng)導(dǎo)決策駕駛艙可為園區(qū)管理者提供“一站式”決策支持的信息中樞，通過儀表盤、柱形圖、環(huán)形圖、預(yù)警雷達等形象展現(xiàn)園區(qū)運行的關(guān)鍵指標(biāo)（KPI），可以實現(xiàn)對指標(biāo)的逐層細化、深化分析，直觀地展現(xiàn)運營情況，并可以對異常關(guān)鍵指標(biāo)預(yù)警和挖掘分析。能效優(yōu)化輔助決策在園區(qū)內(nèi)部能耗監(jiān)控數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立園區(qū)用能設(shè)備系統(tǒng)能效模型，為末端用能設(shè)備提供優(yōu)化能效控制策略。提供能耗的具體狀況、分析能源利用率和損失率，具體到設(shè)備工作效率和能源利用率的情況分析與匯總；通過比例數(shù)據(jù)找出能源浪費問題，清查能源剩余與可回收數(shù)據(jù)；核算節(jié)能效果，通過統(tǒng)計圖形、曲線和報表的方式為用戶提供能源消耗結(jié)構(gòu)和能源消耗成本分析依據(jù)，同時通過與歷史數(shù)據(jù)對比、分析，總結(jié)得出評估節(jié)能措施。招商引資輔助決策對園區(qū)內(nèi)部各入駐單位、產(chǎn)業(yè)定位、人才引進等數(shù)據(jù)進行有效的統(tǒng)計與分析，幫助園區(qū)在招商過程中更好地開展產(chǎn)業(yè)定位、招商服務(wù)提供、基礎(chǔ)設(shè)施配套等相關(guān)工作。

5 智能運營管理平臺價值

IOC是園區(qū)運行管理的“中樞”，也是智慧園區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵抓手應(yīng)用。通過深度融合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等新一代信息通信技術(shù)，基于CIM平臺將園區(qū)多維度、全場景數(shù)據(jù)實時采集，結(jié)合指標(biāo)計算規(guī)則和算法，自動生成體現(xiàn)園區(qū)運行情況的體征指標(biāo)，并進行可視化展現(xiàn)，靈活提供以服務(wù)為中心的各類智能應(yīng)用和基于大數(shù)據(jù)分析的專業(yè)知識，實現(xiàn)對智慧園區(qū)基礎(chǔ)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控與智能決策?；睘楹啠尮芾碚呖梢酝ㄟ^簡明的數(shù)字了解整個園區(qū)的運行狀況，基于大數(shù)據(jù)開展智能、科學(xué)、實時的園區(qū)運行態(tài)勢智能監(jiān)控、園區(qū)高效招商、事件快速處理和智能決策，將有效提升園區(qū)運行效率，降低運營成本，提升園區(qū)管理方和物業(yè)的服務(wù)和管理水平，有效提高客戶滿意度，并在全生命周期中提高園區(qū)價值，改善品牌形象。

6 結(jié)束語

未來，隨著5G的進一步普及與發(fā)展，萬物互聯(lián)成為基礎(chǔ)，園區(qū)內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)也不斷豐富，園區(qū)數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)出“海量”特征。IOC作為園區(qū)智能中樞，將成為這些數(shù)據(jù)采集、匯聚、融合、應(yīng)用的核心平臺，真正實現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動運營、管理與決策，極大地推進園區(qū)的數(shù)字化、智能化進程。