基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧園區(qū)信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)分析

王學(xué)勇，徐均，張謙，張文博

（北京京航計(jì)算通訊研究所，北京 100000）

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，智慧型城市在實(shí)際建設(shè)中已經(jīng)成為一項(xiàng)民生問(wèn)題，其發(fā)展對(duì)人們的生活以及生產(chǎn)的各方面都具有顯著的影響，智慧園區(qū)的建設(shè)目標(biāo)通常由多個(gè)部分所組成，主要體現(xiàn)為：（1）通過(guò)智慧園區(qū)的建設(shè)，能夠?qū)@區(qū)當(dāng)中較為分散的信息資源進(jìn)行有效的整合，以此實(shí)現(xiàn)管理的信息化以及對(duì)相關(guān)信息的有效利用，防止園區(qū)在部門組成中出現(xiàn)重復(fù)投資的現(xiàn)象，從而使經(jīng)濟(jì)效益得以有效提高。（2）通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，能夠及時(shí)有效的獲取到園區(qū)內(nèi)部的數(shù)據(jù)，以此確保相關(guān)決策信息的準(zhǔn)確性。（3）通過(guò)對(duì)智慧園區(qū)進(jìn)行信息化的建設(shè)，能夠促使信息更加高效、客觀的展現(xiàn)，其能夠?qū)?shù)據(jù)不流通的現(xiàn)象得以有效解決，對(duì)園區(qū)內(nèi)相關(guān)組成部分之間的協(xié)同以及信息的高度共享具有重要意義。

1 智慧園區(qū)信息平臺(tái)的需求分析

1.1 基礎(chǔ)設(shè)施需求分析

（1）駐地網(wǎng)絡(luò)的需求。對(duì)于智慧園區(qū)而言，其主干網(wǎng)需要具有較大的傳輸容量、暢通、傳輸速度較快、高效、安全、穩(wěn)定等特點(diǎn)，因此，需要使用光纖寬帶，以此使全部數(shù)據(jù)均通過(guò)光纖進(jìn)入到信息平臺(tái)。①對(duì)于公網(wǎng)而言，其傳輸需求為：當(dāng)前市場(chǎng)中主要有電信、移動(dòng)、網(wǎng)通等進(jìn)行經(jīng)營(yíng)的互聯(lián)網(wǎng)，以及光電公司為主經(jīng)營(yíng)的廣播電視網(wǎng)，其在實(shí)際經(jīng)營(yíng)中的技術(shù)以及策略通常各具優(yōu)勢(shì)，都會(huì)在智慧園區(qū)的建設(shè)中安裝自己的光纖網(wǎng)絡(luò)以及管道，但是如果分別實(shí)施就會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，并導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本增加。因此，需要根據(jù)相關(guān)技術(shù)以及運(yùn)營(yíng)要求，在園區(qū)內(nèi)部構(gòu)架較為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)；②對(duì)于專網(wǎng)而言，其傳輸需求為：在智慧園區(qū)當(dāng)中，通常會(huì)對(duì)智能門禁、智能查表、智能視頻、智能安防進(jìn)行服務(wù)的專網(wǎng)，這些專網(wǎng)的數(shù)據(jù)匯聚以及管理通常都需要光纖網(wǎng)絡(luò)給予集中化的支持；③對(duì)于私網(wǎng)而言，其傳輸需求為：在智慧園區(qū)當(dāng)中，相關(guān)的管理機(jī)構(gòu)以及企事業(yè)單位都會(huì)創(chuàng)建自己?jiǎn)为?dú)的局域網(wǎng)，這些局域網(wǎng)通常也需要光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯聚支持。

（2）無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求。無(wú)線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通常包括兩種，也就是對(duì)入住企業(yè)以及外來(lái)訪客進(jìn)行服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)WLAN，與對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的一種無(wú)線的傳感網(wǎng)絡(luò)。①互聯(lián)網(wǎng)WLAN：其能夠使園區(qū)內(nèi)部的無(wú)障礙以及無(wú)死角的信息實(shí)現(xiàn)交互，并為相關(guān)管理機(jī)構(gòu)、市民等提供較為高效、快捷、安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；②無(wú)線傳感網(wǎng)：對(duì)于智慧園區(qū)而言，其較為重要的工作就是構(gòu)建高覆蓋、大數(shù)據(jù)、多層次的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的點(diǎn)，采集點(diǎn)的主要作用就是對(duì)有毒有害的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并通過(guò)傳感器對(duì)危險(xiǎn)物的物理性數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，并通過(guò)平臺(tái)實(shí)施相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，以此對(duì)危害實(shí)施防范。

1.2 信息化處理的需求分析

（1）綠色環(huán)保服務(wù)的需求。智慧園區(qū)在建設(shè)中綠色環(huán)保相關(guān)理念的運(yùn)用，主要表現(xiàn)為環(huán)保、節(jié)能、員工身心的健康等，根據(jù)該理念，想要確保生產(chǎn)的安全性以及員工的身心健康，就需要對(duì)環(huán)境當(dāng)中的濕度、溫度、有害物質(zhì)的具體含量相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，并以無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)及時(shí)的傳入到數(shù)據(jù)層進(jìn)行相應(yīng)處理，對(duì)于異常狀況進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警，這就對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)具備的節(jié)點(diǎn)容量較大、增刪數(shù)據(jù)靈活。

（2）高效快捷的需求。高效快捷的服務(wù)主要就是對(duì)傳統(tǒng)園區(qū)內(nèi)部所實(shí)施的人工指揮交通以及停車場(chǎng)管理，人工抄表等與GIS、智慧視頻相結(jié)合，以此通過(guò)平臺(tái)對(duì)地圖上所顯示的道路狀況進(jìn)行控制，并以大數(shù)據(jù)式分析技術(shù)對(duì)道路未來(lái)的擁堵?tīng)顩r實(shí)施預(yù)測(cè)，并以信息化的管理方式促使進(jìn)出場(chǎng)無(wú)障礙，從而使園區(qū)內(nèi)的車輛、人員、物流等都得到信息化的管理。

（3）安全防范需求。安全防范主要包括治安的安全以及設(shè)備的安全，所謂治安安全，主要就是以智慧視頻的使用，對(duì)行為識(shí)別、人工巡視、行為的預(yù)測(cè)等相關(guān)管理進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)有效的安全防治；而所謂的設(shè)備安全，通常就是指通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)分析以及無(wú)線傳感網(wǎng)之間相結(jié)合的智慧視頻對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警。

2 智慧園區(qū)信息平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)

2.1 智慧園區(qū)信息平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)背景下的智慧園區(qū)構(gòu)建的信息平臺(tái)通常具有自己的特色，這就需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)功能系統(tǒng)的運(yùn)用軟件架構(gòu)顯示，主要分為以下幾種設(shè)計(jì)方案。

（1）橫向綜合。橫向綜合的主要作用就是將相同管理層中具有不同職能進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享以及交換，以此完成相應(yīng)的融合。例如，將智慧交通與智慧視頻進(jìn)行有效融合，主要的作用就是通過(guò)對(duì)智慧視頻所具備的行為識(shí)別以及異常判斷等功能，使智慧交通獲得更有效的數(shù)據(jù)保障；或者將智慧視頻、環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救援等有效融合，其主要就是對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的時(shí)候，通過(guò)智慧視頻以及應(yīng)急救援做出預(yù)防方案，以此避免災(zāi)害，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)處理的一體化。

（2）縱向綜合?？v向綜合主要就是指將不同層次的相關(guān)管理業(yè)務(wù)根據(jù)管理層次以及職能進(jìn)行有效融合?？v向綜合能夠使上下級(jí)兩者之間的數(shù)據(jù)傳遞與關(guān)系實(shí)現(xiàn)良好的溝通，也就是說(shuō)，基層的相關(guān)信息通暢為高層的數(shù)據(jù)，基層對(duì)高層所傳遞的相關(guān)數(shù)據(jù)的質(zhì)量會(huì)對(duì)高層的決策造成直接的影響，且基層通常具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性決策，高層通常具有較強(qiáng)的非結(jié)構(gòu)性的決策，這種綜合形式對(duì)決策者對(duì)情況準(zhǔn)確、快速的掌握以及正確分析具有顯著作用，并做出有效的決策。

（3）橫縱向綜合。橫縱向綜合通常也被稱作為總和綜合，其主要是形成較為完整的信息平臺(tái)，并能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行集中、統(tǒng)一管理，相關(guān)程序模塊也具有較高的共享性，且能夠促使子系統(tǒng)的各項(xiàng)功能之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。

2.2 智慧園區(qū)的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

（1）有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)對(duì)有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的使用，使智慧園區(qū)內(nèi)部的相關(guān)管理部門以及企業(yè)兩者之間的硬件構(gòu)成相應(yīng)的局域網(wǎng)，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，以此使園區(qū)內(nèi)部的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享與融合，從而完成信息之間的交互。根據(jù)集群通訊，構(gòu)建無(wú)線專網(wǎng)，以此使專用的無(wú)線或者移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行使用。

（2）視頻專線網(wǎng)絡(luò)。在智慧園區(qū)內(nèi)部的不同區(qū)域以及樓宇之間均需要?jiǎng)?chuàng)建相應(yīng)的視頻通訊網(wǎng)絡(luò)，以此使園區(qū)內(nèi)部具有24h 的視頻監(jiān)控，以此使智慧園區(qū)內(nèi)部的事故救援、安保、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通指揮等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)。對(duì)于視頻以及音頻而言，由于其對(duì)傳輸速度具有較高的要求，且數(shù)據(jù)傳輸量較大等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要通過(guò)視頻專線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

（3）集群通信。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，智慧園區(qū)主要就是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線數(shù)字集群技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。該技術(shù)通常具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①能夠?qū)@區(qū)內(nèi)部各個(gè)企業(yè)用戶以及管理用戶的常規(guī)指揮調(diào)度以及災(zāi)害的應(yīng)急與救援之間的聯(lián)合指揮的要求進(jìn)行滿足；②能夠?qū)Χ虜?shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)的有效傳輸?shù)裙δ芤筮M(jìn)行滿足；③能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)人之間呼叫、廣播、電話互聯(lián)等相關(guān)語(yǔ)音功能。

（4）互聯(lián)網(wǎng)。在智慧園區(qū)內(nèi)創(chuàng)建網(wǎng)站，用戶就能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)園區(qū)的管理系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，并將企業(yè)的業(yè)務(wù)、信息等發(fā)布在網(wǎng)站上，并通過(guò)對(duì)網(wǎng)站的利用，對(duì)園區(qū)進(jìn)行高效的管理。然后對(duì)網(wǎng)站訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行不同層次的設(shè)置，以此實(shí)現(xiàn)階梯式的管理。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用，能夠使數(shù)據(jù)得到大量的存儲(chǔ)，以及數(shù)據(jù)得以有效分享，同時(shí)，通過(guò)對(duì)智慧園區(qū)建設(shè)信息平臺(tái)的系統(tǒng)需求進(jìn)行分析，并通過(guò)需求分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)智慧園區(qū)信息平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑤^為獨(dú)立的信息系統(tǒng)都統(tǒng)一到該平臺(tái)，從而使園區(qū)內(nèi)部的信息實(shí)現(xiàn)有效的協(xié)同。