尚治宇：智能建筑未來已來

智能建筑在我國經(jīng)過近三十年的發(fā)展，對我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)水平的提升做出了一定的貢獻(xiàn)，特別是在創(chuàng)造安全、舒適、便捷的生活環(huán)境方面發(fā)揮了重要作用，對實現(xiàn)建筑節(jié)能效果明顯。日前，全國智標(biāo)委技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中心主任尚治宇接受本刊專訪，分析了當(dāng)前我國智能建筑領(lǐng)域的現(xiàn)狀、技術(shù)特點和存在的《中國建設(shè)信息化》題，提出了下一步的解決方案。

《中國建設(shè)信息化》：目前我國智能建筑的市場情況如何？

尚治宇：隨著國家新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的推進(jìn)，我國進(jìn)入城鎮(zhèn)化提速發(fā)展期。數(shù)據(jù)顯示，截止到2015 年末，我國的建筑業(yè)總產(chǎn)值已超過18萬億元，總建筑面積超過600億平方米。建筑業(yè)產(chǎn)值的持續(xù)增長推動了建筑智能化行業(yè)的發(fā)展，我國智能建筑行業(yè)市場規(guī)模每年已超過1000億元。

《中國建設(shè)信息化》：以前提到智能建筑可能想到的只有樓宇控制，近些年大家知道智能建筑技術(shù)方面發(fā)展日新月異，能否介紹當(dāng)下我國智能建筑的技術(shù)發(fā)展構(gòu)成？

尚治宇：智能建筑技術(shù)經(jīng)過20多年的發(fā)展，已形成包括樓宇自控、智能照明、安防和視頻監(jiān)控、消防報警、門禁一卡通、停車場、綜合布線、公共廣播、能耗監(jiān)測、集成平臺等十幾個細(xì)分領(lǐng)域智能化子系統(tǒng)，作為跨多專業(yè)多學(xué)科的領(lǐng)域，最近幾年新技術(shù)層出不窮，控制、通信網(wǎng)絡(luò)、IT、視頻、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對智能建筑行業(yè)的發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用。住建部剛剛發(fā)布的《2016～2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中針對大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展提出了“研究建立建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用框架，統(tǒng)籌政務(wù)數(shù)據(jù)資源和社會數(shù)據(jù)資源，建設(shè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，推進(jìn)公共數(shù)據(jù)資源向社會開放”要求，對智能建筑技術(shù)發(fā)展和市場拓展帶來新的機遇。

《中國建設(shè)信息化》：習(xí)近平總書記在第39屆國際標(biāo)準(zhǔn)化組織大會上表示，中國將積極實施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略，以標(biāo)準(zhǔn)助力創(chuàng)新發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、綠色發(fā)展、開放發(fā)展、共享發(fā)展。國家有關(guān)方面有沒有在智能建筑標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域作相應(yīng)的支撐？

尚治宇：在標(biāo)準(zhǔn)方面，國家標(biāo)準(zhǔn)化主管部門已經(jīng)批準(zhǔn)成立了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織，其中全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC426）就是2008年由國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)成立的，是城市建設(shè)領(lǐng)域信息化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)唯一歸口單位，主要負(fù)責(zé)智能建筑物數(shù)字化系統(tǒng)領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。其工作領(lǐng)域與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織建筑物環(huán)境設(shè)計技術(shù)委員會建筑物控制系統(tǒng)設(shè)計工作組（ISO/TC205/WG3）相關(guān)聯(lián)。現(xiàn)有委員80名，觀察員48名。主要圍繞智慧城市、智慧社區(qū)、數(shù)字城管、智能家居等方面開展關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究、歸口管理及應(yīng)用示范推廣工作。秘書處承擔(dān)單位是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部信息中心，日常工作由部IC卡應(yīng)用服務(wù)中心負(fù)責(zé)。業(yè)務(wù)領(lǐng)域主要負(fù)責(zé)智能建筑領(lǐng)域的產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)的歸口管理，經(jīng)過近10年的工作，我國智能建筑標(biāo)準(zhǔn)化工作取得了一定的成績。已經(jīng)建立了較為完善的智能建筑工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系，頒布實施了近70項國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系也在快速完善中，涉及智能建筑樓宇控制系統(tǒng)的通信協(xié)議、一致性測試、安全等標(biāo)準(zhǔn)正在抓緊推進(jìn)立項和編制工作，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)的研究突破，我國智能建筑領(lǐng)域的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)滯后工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的局面有望改善。

《中國建設(shè)信息化》：智能建筑發(fā)展迅猛的同時還存在哪些問題?

尚治宇：隨著智能建筑在我國的快速發(fā)展，也出現(xiàn)了如智能過度，智能化系統(tǒng)核心產(chǎn)品國產(chǎn)化率低、運行效果不理想，應(yīng)用系統(tǒng)缺少安全管控，節(jié)能技術(shù)缺少創(chuàng)新、高能耗建筑占比高，智能化設(shè)備、系統(tǒng)無法實現(xiàn)互聯(lián)互通等一系列問題，急需進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范，開展相關(guān)課題研究及應(yīng)用的試點示范。

具體來說,第一,智能建筑應(yīng)用系統(tǒng)無法有效地實現(xiàn)安全、智慧管控。目前，國內(nèi)智能建筑涉及到的自動控制系統(tǒng)、相關(guān)產(chǎn)品等大多來自江森、西門子、霍尼韋爾等國外企業(yè)，國內(nèi)的智能建筑企業(yè)只提供行業(yè)上下游等邊緣的產(chǎn)品或服務(wù)，控制系統(tǒng)的核心產(chǎn)品國產(chǎn)化率極低，我國自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品在行業(yè)占有率不高，產(chǎn)品認(rèn)知低。應(yīng)用系統(tǒng)復(fù)雜加之國外的技術(shù)封鎖，導(dǎo)致智能建筑系統(tǒng)的正常運行率極低，據(jù)統(tǒng)計，正常運行的智能建筑自動化系統(tǒng)在20%左右。行業(yè)內(nèi)對智能建筑系統(tǒng)運行狀態(tài)的調(diào)侃“第一年全自動，第二年半自動，第三年不能動”，真實反映了系統(tǒng)正常運行率低的問題。

智能建筑的應(yīng)用系統(tǒng)安全涉及到控制域和信息域，控制域依托于底層設(shè)備，目前主流的智能建筑底層設(shè)備及控制協(xié)議大多采用國外產(chǎn)品及協(xié)議，在控制層面很難實現(xiàn)安全保障；在信息傳輸層面，各企業(yè)產(chǎn)品均是基于相關(guān)協(xié)議自主研發(fā)，往往忽略安全或者使用通用的國密算法，未統(tǒng)一貫徹國產(chǎn)密碼算法在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，不能確保自主、安全、可控的應(yīng)用。

第二,智能建筑領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)缺少創(chuàng)新、高能耗建筑占比高。我國建筑能耗占社會總能耗的60%以上，其中空調(diào)空調(diào)能耗約占總建筑能耗的65%，照明能耗約占總建筑能耗的10%左右，電梯、家用電器等能耗約占建筑總能耗的10%左右。我國每年約有20億平方米的建筑竣工，智能化系統(tǒng)及產(chǎn)品需求巨大，但由于國內(nèi)企業(yè)對智能化及數(shù)字化信息技術(shù)缺少創(chuàng)新，為了智能化而智能化，沒有很好的滿足綠色節(jié)能、良好的用戶體驗、高效運維管理的用戶訴求，反而由于過于復(fù)雜和繁瑣影響了用戶對產(chǎn)品的正常使用，造成大多數(shù)建筑成為高耗能建筑。同時，在運行階段不注意運營維護，導(dǎo)致設(shè)備和系統(tǒng)效率低下，甚至出現(xiàn)棄用的情況，整體能耗較高，未達(dá)到節(jié)約資源的目標(biāo)。

第三,智能建筑的設(shè)備、系統(tǒng)無法實現(xiàn)互聯(lián)互通。智能建筑應(yīng)用的產(chǎn)品及系統(tǒng)眾多，大多數(shù)產(chǎn)品為國外廠商提供，各系統(tǒng)采用協(xié)議也不統(tǒng)一，不同企業(yè)之間為了突出自己的特色和體系，以及技術(shù)保密等因素，并未過多考慮兼容性問題，導(dǎo)致智能建筑設(shè)備及系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通存在很大困難。

《中國建設(shè)信息化》：下一步的工作將采取什么樣的有效途徑以解決以上問題?

尚治宇：目前全國智標(biāo)委正在根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑與節(jié)能科技司《關(guān)于同意開展“以問題為導(dǎo)向，推動安全、節(jié)能技術(shù)在我國智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用”研究課題的批復(fù)》組織開展該課題的研究，其目的是解決我國行業(yè)產(chǎn)業(yè)小而散的問題，支持培育一批掌握核心技術(shù)的智能建筑領(lǐng)域企業(yè)，逐步實現(xiàn)在該領(lǐng)域的國際市場中開始扮演重要角色，提升政府對節(jié)能管理水平，實現(xiàn)建筑設(shè)備、設(shè)施的安全、自主、可控，創(chuàng)造高效、宜居、安全的生活環(huán)境。

開展智能建筑的安全、節(jié)能技術(shù)研究，將為人們提供更加舒適、良好的生活環(huán)境，使人們的工作效率顯著提高；安全技術(shù)在智能建筑的應(yīng)用研究將改變我國在目前嚴(yán)重依賴外國產(chǎn)品的現(xiàn)狀，實現(xiàn)自主、可控，確保人民群眾的生命及財產(chǎn)安全；節(jié)能技術(shù)在智能建筑的應(yīng)用研究將使建筑物內(nèi)的機電設(shè)備實現(xiàn)實時監(jiān)測和控制，提高設(shè)備的運行效率，最大限度的降低能耗；通過安全、節(jié)能技術(shù)的研究及應(yīng)用，將大大提高建筑物本身的技術(shù)水平和科技含量，推動智能建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代化和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的升級換代。

《中國建設(shè)信息化》：能否簡單介紹下本次研究的主要內(nèi)容？

尚治宇：研究主要分為三方面，第一是開展實現(xiàn)建筑節(jié)能的控制技術(shù)研究。按照智能建筑系統(tǒng)的應(yīng)用場景及功能不同，主要從智能單設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)、智能家庭節(jié)能系統(tǒng)和智能樓宇節(jié)能系統(tǒng)細(xì)分為三個系統(tǒng)開展控制技術(shù)研究。

通過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新手段，開展標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化研究，規(guī)范智能建筑控制技術(shù)的物理接口的電氣性能和指標(biāo)、提供的功能和性能以及通信的互聯(lián)互通，從而打破市場割據(jù)，降低零部件成本，達(dá)到器件通用的目的。

調(diào)查和理清控制技術(shù)的硬件類別和技術(shù)體系，通過將單設(shè)備的功能轉(zhuǎn)移到獨立管理系統(tǒng)等技術(shù)路線，將控制技術(shù)的部分功能轉(zhuǎn)移到家庭計算平臺、云平臺等中國產(chǎn)業(yè)界具有優(yōu)勢的方向上來，增強本土企業(yè)話語權(quán)的同時，大幅度提高節(jié)能控制技術(shù)的技術(shù)水平和性能。

第二是開展實現(xiàn)建筑節(jié)能的平臺技術(shù)研究，開展建筑節(jié)能大數(shù)據(jù)模型研究，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)建立節(jié)能監(jiān)管平臺，運用“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)形成中國建筑能效標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能算法。研究建立安全物聯(lián)網(wǎng)運維平臺，分析用戶用能規(guī)律、設(shè)備運行規(guī)律、設(shè)備設(shè)計與實際運行的差異，實現(xiàn)提高能效、節(jié)能降耗的目標(biāo)。

第三是開展智能建筑樓宇控制系統(tǒng)安全技術(shù)研究。智能樓宇和智慧城市無疑是未來的發(fā)展方向，孕育著巨大的機遇和前景，但其潛在的安全問題則更加令人擔(dān)憂。2016年10月21日，美國東海岸出現(xiàn)了大面積互聯(lián)網(wǎng)斷網(wǎng)事件，大半個美國的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)癱瘓，在這次受攻擊對象中，許多家用智能設(shè)備如嬰兒監(jiān)視器到家用安保攝像頭也都成為被攻擊的目標(biāo)。開展我國智能建筑應(yīng)用的控制系統(tǒng)應(yīng)用協(xié)議的情況調(diào)研，開展智能建筑樓宇控制系統(tǒng)應(yīng)用的采用國產(chǎn)密碼算法的安全網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究，實現(xiàn)控制域到信息域的數(shù)據(jù)安全傳輸和管理。按照黨中央、國務(wù)院關(guān)于信息安全的相關(guān)要求，推動國產(chǎn)密碼算法在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，實現(xiàn)自主、安全、可控的目標(biāo)。

《中國建設(shè)信息化》：技術(shù)方面是否有所創(chuàng)新探索研究？

尚治宇：創(chuàng)新談不上，這里說說本次課題的三條技術(shù)的研究路線：

一是研究國內(nèi)外樓宇控制系統(tǒng)的接口、協(xié)議和智能建筑各子系統(tǒng)的單設(shè)備節(jié)能控制技術(shù)的算法和策略，制定符合我國國情的智能建筑控制系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，從功能、接口、安全進(jìn)行規(guī)范，實現(xiàn)多類型設(shè)備互聯(lián)，為建筑節(jié)能的平臺技術(shù)打下基礎(chǔ)。。

二是研究實現(xiàn)建筑節(jié)能的系統(tǒng)平臺需要實現(xiàn)的功能，以此形成為實現(xiàn)目標(biāo)需要建設(shè)的系統(tǒng)框架（操作系統(tǒng)，硬件需求，設(shè)計到的通信協(xié)議等），滿足中國未來二十年城鎮(zhèn)化發(fā)展需要，使國內(nèi)各大廠商有規(guī)可循。

三是研究適合中國國情的大數(shù)據(jù)節(jié)能算法和策略，從建筑控制端到云端節(jié)能平臺需要的技術(shù)框架，實現(xiàn)廣大居民區(qū)建筑節(jié)能，從而實現(xiàn)城鎮(zhèn)建筑的全面節(jié)能。

《中國建設(shè)信息化》：課題已形成時間表了嗎？

尚治宇：我們計劃于2017年年初啟動，2017年1月～2017年6月調(diào)研現(xiàn)有的傳感器等硬件、通信協(xié)議、平臺技術(shù)等行業(yè)現(xiàn)狀和狀態(tài)，摸清硬件、軟件框架、通信和控制協(xié)議體系。調(diào)研行業(yè)應(yīng)用及管理的體制機制問題。

2017年7月～2018年7月，按照前期調(diào)研結(jié)果，確定平臺技術(shù)框架，確定大數(shù)據(jù)算法。與合作單位開展采用國產(chǎn)密碼算法的網(wǎng)關(guān)及核心硬件的研發(fā)，制定相關(guān)硬件接口協(xié)議。

2018年8月～2018年12月，針對產(chǎn)品及系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)驗證和推廣，編制完成《發(fā)展我國智能建筑的指導(dǎo)意見》（建議稿），完成標(biāo)準(zhǔn)討論稿，實現(xiàn)3～5個項目的試點應(yīng)用。

《中國建設(shè)信息化》：課題結(jié)項會有什么成果？

尚志宇：形成《發(fā)展我國智能建筑的指導(dǎo)意見》（建議稿）一份；在部2017年的科學(xué)計劃項目中立項研究課題；形成采用國產(chǎn)密碼算法的安全產(chǎn)品一套，節(jié)能平臺一套；立項智能建筑國家標(biāo)準(zhǔn)編制項目1項；3～5個成果應(yīng)用試點項目。

《中國建設(shè)信息化》：該課題研究團隊建設(shè)情況如何？

尚志宇：我們擬組建技術(shù)研發(fā)組、標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組、報告編寫組、應(yīng)用推廣組4個工作組，開展智能建筑安全、節(jié)能等方面的技術(shù)研究、智能建筑標(biāo)準(zhǔn)體系、智能建筑行業(yè)發(fā)展報告編撰等工作。目前已確定包括兩院院士在內(nèi)的多位國家級專家，包括北大、清華、復(fù)旦、中科院等科研院所及企事業(yè)單位，涉及信息化規(guī)劃、設(shè)計、施工、產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域的專家參與該項課題，同時在這里也歡迎行業(yè)內(nèi)的相關(guān)企事業(yè)單位共同參與，一起為中國智能建筑行業(yè)的未來添磚加瓦。