现代智慧园区在工业地产设计中的探索

朱黎炜陈卫华李 炯

工业园区作为当前工业地产发展的重要形式，是地区招商引资、产业聚集、储备人才的重要载体。以往我国工业园区发展追求一时的经济利益，发展失速，出现盲目建设的情况。而产业集群受产业关联影响，秩序较为井然，能够对工业园区存在的各类产业问题进行修正，促进工业园区与地区产生良好关联[1]。因此，现代智慧工业园区建设应该更多关注产业集群在园区中发挥的作用，通过探索智慧园区管理和服务体系建设，更好促产业集群发展，使得工业园区的智慧化建设给区域的工业地产发展提供竞争优势，同时，能够很好适应社会经济发展。

1 智慧园区的概念和现状

1.1 建设目的和意义

智慧园区是通过综合利用新一代信息技术如物联网、云计算、大数据和5G、AR/VR、人工智能等新兴技术，以及移动互联网和感知定位等各种技术，使园区具备全面感知、互联互通、协同创新和普适服务等智慧能力，满足工业园区高效治理、企业发展、产业聚集、经济活跃、绿色低碳、增值配套等需求。

智慧园区相较于传统园区在建设与运营模式方面，能够为工业发展提供坚实、完善的基础设施支撑，并且能够形成差异化、品牌化的竞争优势。因而，在应对复杂多变的经济发展环境时，能够达到提升管理效率、节省管理成本和聚集产业资源的目的。同时，智慧园区建设在工业地产开发中根据产业导向，可以形成产业聚集，这样降低了园区企业运营的成本，保持园区的可持续发展；又能大力实施创新驱动战略，成为加快转变经济发展方式、实现美丽中国梦的“核引擎”（图1）。

图1 智慧园区

1.2 国内外智慧园区发展现状及趋势分析

国际上智慧园区建设成功案例[2-3]大多以产业导向来建设相配套的园区管理与服务，促进产业集群和园区的双向发展。美国硅谷科技园，通过建设扎实的基础设施、先进的网络架构和丰富的通信手段，给科技园提供雄厚的技术基础；印度班加罗尔软件园通过鼓励企业创新，提供优越的办公资源环境，导入灵活的政策和营造良好的园区互动来打造积极的创业氛围；法国安蒂波利斯科技城倚靠周边大学，提供良好的人才培训服务来吸引和储备大量的技术人才。

在我国智慧园区建设中，各地纷纷从自身特点出发，指定出台相关战略举措，有针对性地推进智慧园区建设，并且已取得一定成果[4-6]。台湾新竹科学工业园打造特色的园区管理，人性化的景观规划、不断优化管理模式和优惠的激励政策；浙江各园区积极提高园区的信息化水平，打造智慧园区，不断促进两化深度融合、提升园区核心竞争力；北京中关村海淀园打造“四智一高”智慧园区，即智慧政务、智慧园区、智慧城区、智慧家园和信息产业高地；上海漕河泾开发区等以”智慧园区“和”智慧社区“试点为跳板，打造智慧城市建设的先导区和示范区；江苏各园区不断推进高新技术成果的商品化、产业化和技术转移，实现园区人才、科技、资金、服务等要素的集聚发展，全面支撑智慧园区目标的实现；广州高新区、经开区联合运营商打造“一键式”掌上生活圈和“一站式”企业应用；佛山、东莞高新区更加关注基础设施和管理平台的智能化，着力构建“五型智慧园区”即服务型、科技型、创新型、生态型和宜居型的智慧园区；珠海高新区围绕建设幸福导向型智慧产业新区、发展国家级互联网产业基地、信息技术和高新技术研发基地、珠三角文化创意产业基地、知识服务和技术总部基地。

本文在调研了上述国内外智慧园区建设实践以后，总结分析出智慧园区建设要点。

①导入绿色可持续的产业，为园区和企业节能降耗，并有效监督污染源排放，打造绿色园区。

②运用智能分析技术将传统安防变为主动防御，通过信息技术，提升安全风险监控方式，远程处理异常任务，构建安全和谐的园区。

③高效便捷的协同办公环境，全面提升园区及企业的运营效率，移动创新管理模式，让园区和企业人员工作与沟通更便捷。

④智能化、个性化服务创造舒适安康的生活，园区信息化构建企业沟通桥梁。

⑤基于大数据的能力和用户立体观察，有效提高企业经营生产能力、有效降低园区内节能减排、改善园区生产环境。

对照上述园区建设要点分析，笔者认为未来建设智慧园区的趋势主要有以下几点。

①智慧园区建设的重中之重依然是数字化基础设施及产业服务的信息化。

②智慧园区建设将以产业集群的发展为导向，配套相应的园区管理与服务，为入园企业降低运营成本和提升管理与服务效率，促进产业集群与园区的协同发展。

③通过智慧化的解决方案和公共资源聚集，消除人们学习、生产、生活之间的边界，逐步向智慧化新区发展。

④未来园区通过产业结构和服务模式升级，从传统的招商引资和管理职能向全方位的政府、产业及城市综合化服务转型，形成综合型智慧园区。

1.3 园区建设主要存在的问题与需求分析（图2）

图2 智慧园区建设需求分析

目前我国智慧园区建设主要存在以下几个问题。

①产业链多而短，没有根据产业导向构成符合自身发展定位的产业集群，无法有效地发挥产业集群在园区空间中的应用，难以形成完整的上下游产业链。

②入驻的各企业信息化系统重复建设，形成孤立的数据孤岛，缺乏有效的信息沟通平台；无法给入驻企业提供有效的信息服务和应用支撑。

③园区管理手段落后，未将数据再利用与业务融合解决有效关联业务问题。

2 现代智慧园区的建设思路及关键技术探索

2.1 解决思路

现代智慧园区在工业地产中应结合产业导向，朝着符合产业集群的发展方向高起点规划，园区总体规划为将来的扩展留下充足的发展空间。随着园区建筑基础的建设、完善和技术的发展逐步到位，不仅要着眼于当前阶段业务发展的需求，而且要充分考虑到今后园区总体业务、管理、运营等多方面的协同发展。在对智慧园区规划建设中，严格遵循“合理投资、设计一步到位、立足现在、适度超前”的指导思想，最终在对智慧园区总体规划上从五个方面强调建设思路。

①整体性：整体工程一体化规划，系统平台划一管理，园区管理和服务一致性，具有扩展性和灵活性。

②创新性：结合产业导向，引入创新的理念和灵活的政策机制，成为信息时尚的表率。

③生态性：在招商引资方面，注重评估入园企业的节能减排、绿色环保、可持续发展性，构建绿色生态园区。

④个性化：针对园区内不同角色人群，提供多元稳商服务，减少企业人员流失。提供适合的信息化服务，以用户体验为中心。

⑤特色化：强调园区的品牌化，能体现出与其他园区的区别，树立园区形象。

2.2 智慧园区总体规划层面

①建设园区综合管控平台，促进园区各业务系统间的数据共享，实现业务协同和决策支持，提高园区管理者的决策能力。针对园区的安全防范、应急处置、能源、企业协同办公等应用需求，建立园区综合管理服务体系。

②建设园区统一的运营管理平台，统一入口、统一管理、统一运营、统一计费、统一数据。提供园区管理应用，通过智慧园区的建设，帮助园区在信息化方面建立统一的组织管理协调架构、业务管理平台和对内对外服务运营平台。

③基于移动互联网，综合企业、员工、政务、居民、园区管理者等方面，全面再现虚拟园区，提升园区整体的服务水平。

2.3 智慧园区技术架构层面

现代智慧园区在工业地产中的架构由多个子系统组成，彼此形成一个互联互通的集成体。智慧园区技术框架主要由前端基础配置层、边缘计算层、数据业务平台层和顶层应用层组成，并有完善的运维体系和安全保障体系。前端基础配置层基于各物联网采集设备采集数据，在边缘计算层进行存储、清洗、分析与计算，通过网络和信息技术传输，集中在数据业务平台层进行处理，最后输出到应用服务层实现园区各方所需的系统应用，技术架构图参看图3。

图3 智慧园区技术架构图

（1）前端基础配置层

前端基础配置层是园区的感觉神经，采集园区的全部数据和自动控制系统数据。主要包括智能交通、安防控制、环境监测、楼宇自动控制系统等，为园区的智能化应用提供全面坚实的感知数据能力。

（2）边缘计算层

园区本地需提供信令和视频边缘服务器，实现边缘节点硬件和子系统设备的对接接入，并提供主备高可用架构设计模式。

（3）数据业务平台层

园区数据业务平台作为智慧园区的核心支持平台，应提供强大的基础服务能力。将园区建设的各类服务整合在一起，作为平台统一的门户入口，实现统一的身份认证，方便使用，提高工作效率。数据平台还可实现对底层源数据集成：抽取、清洗、转换等；数据服务：数据建模、主题数据库等；地理位置信息呈现；统一服务门户：服务接入管理、运行监控；身份能力：访问控制、身份管理、统一授权、安全审计；消息推送能力：多终端。

（4）顶层应用层

顶层应用层主要功能可分为覆盖园区各领域的综合应用系统，用于园区各方面的管理和服务系统（图4），分析、评估和挖掘数据的潜在信息和应用价值，使用户更智能、更方便地获取和应用所需的信息，实现智能服务和信息集成应用。同时基于统一业务管控管理，如将视频监控、门禁系统、报警系统、停车场系统实现各业务子系统的集成应用。集成应用平台由集成平台软件、接口软件、接口设备等组成，可实现任意子系统之间的联动，大大降低园区企业的管理成本。

图4 子系统集成应用[7]

（5）其他体系（图5）

图5 其他服务体系建设

基于移动互联网，智慧园区可提供包含园区生活服务（统一园区管理平台APP/公众号）、园区产业服务（统一园区管理平台门户）、园区智慧运营管理（招商管理）和园区智慧运营管理（办公管理）等一系列服务体系。

2.4 主要研究内容及关键技术

智慧园区建设在工业地产发展中依托新一代信息技术如物联网、云计算、大数据和5G、AR/VR、人工智能等新兴技术，通过统一的数字化信息管理、指挥、应急平台，提升园区管理运营和服务效率。充分共享已经建成的公共资源平台；创新技术水平，实现可视化管理，体现工作的数字化，促进管理体系高效运行，最终核心目标实现降本增效、体验提升。

因此，本文主要研究内容和关键技术可概括如下。

（1）“智能感知”系统的整合

智能建筑系统：从行政办公区、生活区到生产区，连接现有系统与信息化资源，将全域视频、设备、运营信息有机结合。主要包含楼宇的电力、通风、电梯、水等方面的监控，能自动控制楼宇的相关设备，通过远程监控、自动控制系统、相应的传感器等相关设备，对建筑物设备运行状况进行监控，设备出现问题能及时发现，用最快的方法解决，提高设备利用率，从而降低维修人员的工作强度。

①安全实时监视：利用传感器+实时数据+历史数据，对监视数据进行预测分析，根据分析结果进行预警信息发布的过程，包括突发事件及相关信息的监测监控，突发事件预测预警等。

②智能照明系统：包括园区整体的楼宇公共照明、路灯、亮度等设施控制。在园区智能照明系统中，有照明的中央监控装置系统，可以监控照明异常、灯节能和消耗，延长灯具的使用寿命。

③环境监测系统：对整个园区的空气环境、风速、温度及周围的环境进行环境监测等。

④基于多维生物感知认证实现便捷同行，基于无感触点方式整合，打造极简、智慧、便捷园区服务，有效提高数据利用率及服务体验效率。地下管网管理系统: 对园区内的水电、通信、煤气等地下管线进行管理和监测。

⑤人员管理及人员定位：基于可视化查看各类型人员及物品的位置分布，便于工作调遣，提升生产效率；在发生危险时，可依据人员分布位置信息快速救援。

⑥园区无线数据采集分析：利用LPWA等物联网技术对园区的无线水、电、气表智能采集系统，实现分时电价统计和分析。

（2）工业互联网平台

以工业互联网平台的建设为基础，结合新一代的网络信息技术，软硬结合从而提升产业功能发展；工业互联网平台作为智慧园区的基础设施，是园区大数据管理和决策支持平台。可为园区提供全面、统一的自动化服务，实现各部门、各级行业、服务机构、园区和企业之间的信息共享，提供园区大数据处理、数据挖掘等服务。

园区平台需连接所有的空间和公共设施，掌握空间与设施的全生命周期数据，对设施、设备、资源进行无所不在的感知、分析、决策和控制，让项目运营管理更简单、更科学、更有价值。

（3）物联网的规模化应用

园区物联网的应用帮助物业规模化管理：最大地利用物业的人力、物力，提升园区服务质量。统一的物业维修维护、清洁卫生、设备及配件管理，可大大提高园区物业的经济效益。同时，物联网下的园区租赁、管理、水电、合同、企业管理等，为园区管理提供可靠的信息支持。园区也可借助人工智能、边缘计算等技术手段，并基于5G网络的海量连接性能，打造具有良好协同能力和调控能力的有机整体，以满足园区企业的生产、运营和发展需要。

（4）云平台的集约效应

在云平台中进行综合园区管理，以及相关服务的各种子系统管理，子系统收集了园区大量的数据和资源，之后再在云平台中进行分析，通过AI能力的精准分析，全面动态实时的智能识别，提高园区的管理效率。

①园区企业云盘：通过基于云技术的企业文件存储的解决方案，帮助园区企业提升员工办公效率和生产力，帮助企业安全管理文件资产，有效保障企业数据安全性，部署方式可采用私有云、公有云或混合云等方式。

②设备全生命周期管理：设备运行的全生命周期导入台帐，动态管理设备运行巡检维保过程；离线扫二维码操作，每台设备一个二维码标识，扫码即操作、直接读取相关设备信息；自动工单智能提醒，按照巡检规则和年度维保计划自动生成工单任务，按时提醒推送。

③共享办公服务（针对外来访客、合作伙伴使用）：基于云平台共享办公空间服务及人员权限管理，实现办公资源的共享，提升资源利用效率，引领绿色办公新模式。

④能耗监测管理：基于数据采集，结合人工智能能力，实现对能源数据的能源分析、用能监管、冷热源管理、KPI管理、能耗折标、报表数据文档，实现能耗动态监控、能耗数据动态查询和实时掌握能耗状况，进一步预测用能趋势，最终通过优化整合园区内的各设备的资源，多角度辅助决策，帮助园区节能降耗。

⑤园区资产管理：解决对园区贵重资产使用效率进行监控，存在使用效率低下问题，避免重投入，轻管理，存在诸多设备重复购进问题，浪费严重。通过资产标签作为资产身份信息自动登记，根据资产类型、用途、区域及场景自动绑定，实时感知资产位置，可根据区域、楼宇、资产类型、资产编号做自定义高级查找。根据需求，按照时间、区域、资产类型、资产所属组织进行盘点，输出盘点报告。同时资产被偷、移动、出了规定区域及时告警通知管理人员，显示资产最后出现的未知区域以便追踪，配合摄像头调用监控。

（5）打造平安和谐的园区

安全和谐的园区，是每一个业主的迫切需求。智慧园区的智能化安全系统，有门禁控制、报警和监控组成，以及根据特殊的安全和管理需要建立其他安全系统。如网络报警系统、智能停车场综合管理系统、车库停车场控制系统等。

①安防助理：变事后查询被动安防为智能主动预防，智能实时跟踪，轨迹回溯，腾讯AI算法，大数据识别，脱敏处理，轨迹跨屏追踪，电子围栏禁区分区域权限管理，智能分析提前布防，告警中心报警信息推送，包含停车位状态识别，连接访客系统。

②基于5G安防综合管理：通过5G技术推动以视频为核心真实还原各区域细节，满足更全视野的大场景监控需求。结合5G技术，将网络切片、通信能力和状态等向视频监控企业开放，并与视频AI分析能力结合。

③基于5G的无人机巡检及消防应急救援：可通过无人机及5G图传系统，获取火灾现场实时图像和可疑点或区域，地面人员通过调度指挥及系统应急救援联动。

④应急指挥子系统提供应急指挥平台，当园区发生事件，可随时通过系统自动调取相应的应急预案，启动和调用应急资源，通过专业的事故影响模型，评估事故扩散后的影响范围，分析疏散路径，为指挥者提供决策分析的依据。

（6）园区综合便捷服务（图6～9）

图6 无人驾驶物流车

①无人车综合性服务。基于5G、园区物联网平台综合能力，打通空间、人员、物业、访客系统的流程管理，使得无人车服务在园区提供更多创新服务场景，包括：园区员工日常通勤、外来访客接待、园区内货物配送、园区内订餐配送、智能取件等综合便捷服务。

图7 室内外清洁机器人

图8 迎宾机器人

图9 智慧餐厅

②清洁机器人。分为室内、室外场景清洁机器人。针对现场环境情况，基于视频视觉分析能力，实现平台自动调度清洁服务机器人，完成现场清洁服务工作，包括机器人实现自动充电、充清水和排污水从而长时间独立工作，完成诸如夜间清洁、高热、低温等恶劣场景清洁。机器人可自主充电、自动工作，故障预警就近服务人员，重要故障上报厂家服务中心提供应急策略服务响应。

在工业园区的大堂提供迎宾服务机器人，针对访客来访提供访客预约管理、迎宾带路、自动充电、VIP用户识别等服务场景。

③智慧餐厅。改善用户体验：从放置餐具至结算完成仅需2秒，让餐厅从此无需排队，提高餐厅服务效率；结算的同时给出菜品的营养成分，帮助园区员工享受合理膳食，助力健康人生；园区用户随时随地可以使用微信充值、订餐、查询，再也不用排队；杜绝结算差错，提高客户满意度；餐厅内通过部署人流密度摄像机，用户可通过微信小程序、企业微信等实现对餐厅人群密度查询实现合理时间就餐。同时在餐饮消费方面支持人脸识别快速消费，提供综合排队等候率。

（7）物业综合服务

为园区不同职能部门服务，让企业实现便捷快、快速化综合性服务。包括在线保修、统一受理、进度查询、评价服务、上门维修。

（8）领导驾驶舱

领导驾驶舱聚合空间内的所有数据，结合业务分析模型，提供图形可视化、场景化的多维分析报表。提供各园区定制化控制台，以满足园区差异化管理运营的需求。以BIM结合GIS方式，实现智慧园区运行状态相关的楼宇、安防、人行、车行、能耗、环境、运营等数据和视频信息在统一界面上综合展示和管理，为联动指挥与综合决策奠定基础，构建智能运营中心，使园区的管理人员可以基于园区平台汇聚的数据，可视化展现园区各状态指标值，使能园区数字化运营。

智慧园区可视化系统可实时接入项目各项业务数据与综合数据进行统一可视化呈现；支持按时间、空间、统计类别等不同维度与数据进行交互，全面分析了解工业园区发展态势，帮助园区经济与产业发展数据综合监管，以便更好地对园区综合管理与辅助决策。

结语

智慧园区建设作为工业地产发展的必然形式，是现代社会发展的需求，也是智慧城市的重要组成部分。在智慧园区建设过程中，需要结合产业导向，科学合理地运用现代先进技术提升园区建设的质量。本文对智慧园区在工业地产的设计中涉及到许多关键技术进行了探索和分析，为工业地产的智慧园区建设在现代城市发展提供支持。

资料来源：

图1：摘自百度百科；

图2：摘自筑龙论坛智能化弱电工程设计与施工专题；

图3：作者自绘；

图4：摘自参考文献[7]；

图5：摘自蛇口网谷智慧园区服务平台；

图6：摘自Nuro.ai；

图7：摘自高仙机器人；

图8：摘自云迹机器人；

图9：摘自互联网。