文信翔,戴 剛
(中通服咨詢設計研究院有限公司,江蘇 南京 210019)
2019年10月31日,中國國際信息通信展覽會上,工信部副部長宣布5G商用正式啟動,從人與人連接的4G過渡到人與人,人與物,物與物連接的5G。
國際電信聯(lián)盟在2015年定義了5G的三大應用場景:eMBB(增強的移動寬帶)主要針對大帶寬的移動應用,如高速移動上網、虛擬現實/增強現實(VR/AR)、無人機及高清視頻等;URLLC(超可靠低時延通信)主要針對工業(yè)自動化控制、電子醫(yī)療及自動駕駛等;mMTC(海量機器類通信)主要針對小數據包和海量連接的物聯(lián)網,在環(huán)境監(jiān)控、智能家居、智慧園區(qū)及智慧城市等場景大規(guī)模應用。
智慧園區(qū)的概念出現在智慧城市之后,國家頒布了多個政策鼓勵智慧園區(qū)建設[1]。相對于智慧城市,智慧園區(qū)側重于滿足園區(qū)企業(yè)需求及進行園區(qū)智慧管理。在云計算已經成為數據中心主導技術下,邊緣計算(MEC)作為5G的核心網絡技術,將云端的功能下沉到邊緣。邊緣計算可作為云計算的延伸和補充,能夠在靠近應用端和數據端提供高性能的計算、網絡及存儲能力,達到更快的網絡服務響應,滿足本地用戶的智能服務。邊緣計算部署到園區(qū),結合5G的超高帶寬、極低時延、海量連接等技術,讓智慧園區(qū)的應用和管理發(fā)生了變革。圖1為智慧園區(qū)發(fā)展圖。
圖1 智慧園區(qū)發(fā)展圖
園區(qū)道路路況相對簡單,規(guī)劃合理,交通相對可控,非常適合無人駕駛的應用。無人駕駛的特殊性需要基礎設施提供毫秒級通信時延、強大的邊緣計算能力、實時的全局信息感知和信息交互能力,邊緣計算可有效地滿足無人駕駛的需求。
蜂窩基站、衛(wèi)星和5G結合使用可提供高精度的分米/厘米定位服務,可滿足空曠地帶、密級區(qū)域、遮擋區(qū)域及室內的全場景定位需求;基于車輛位置、線路、路況視頻等大量數據實現車輛路線實時智能調度,可實現車內遠程監(jiān)控,提高運營效率。
自從2013年亞馬遜提出將要使用無人機進行部分物流運輸工作以來,無人物流的概念就被深入開發(fā)。相比干線物流,對最后一公里進行無人化改造效益更為顯著,使用無人駕駛送貨車,能夠大量的節(jié)省人力成本。
考慮園區(qū)各區(qū)域人員的流動或者上下班,可進行無人巴士部署,實現自動化接駁。2018-2019年雄安新區(qū)和深圳福田保稅區(qū)都已經進行無人大巴試運行,標志著園區(qū)運行無人大巴的技術成熟。
可完美代替人力進行全天候環(huán)衛(wèi)工作,自主在路面上完成清掃、灑水、垃圾收集等工作,2020年5月16日,無人駕駛清掃車已亮相夫子廟景區(qū)。
結合5G技術、人工智能及紅外識別等技術,配合固定點高清攝像頭,使用無人機和巡檢機器人可實現24 h自動無死角動態(tài)巡檢、交通監(jiān)管、人流控制、救災調度等,對人員進行自動識別,自動檢測煙霧、有毒氣體和高溫等異常情況,借助5G高帶寬、低時延的特性實現高清視頻4K與VR的實時傳送。當地面出現異常情況時,無人機可派遣機器人進行現場異常確認,并把情況實時反饋給指揮中心,及時預警。同時,對于無法機器覆蓋的區(qū)域,園區(qū)管理人員可佩帶高清記錄儀,可實現高清圖片及音視頻實時上傳,以及遠程指控等網絡功能。未來,安防無人機、巡檢機器人及執(zhí)法記錄儀等安防領域市場空間巨大。
基于AR和BIM的智能沙盤系統(tǒng)作為新一代智能沙盤,可以將建筑體演示與實體建筑沙盤結合,使用多種先進、快捷和簡便的操作手段(觸摸屏、電腦紅外、遙控等),進行聲光電一體化多元展示,可以有豐富多彩的多媒體展示,圖文聲茂,生動活潑[2-4]。用戶可以在場景中放置并觀察虛擬的沙盤模型,對園區(qū)場景進行模擬控制與管理。電子沙盤的智能化將會是未來園區(qū)管理沙盤模型的主流;同時,該技術也可推動智慧展廳的智能化發(fā)展。
智慧燈桿可以集成智能照明、通信基站、LED顯示屏、視頻監(jiān)控、氣象監(jiān)測、無線WiFi和廣播等功能,實現以路燈桿為載體,通過前端感知和網絡覆蓋為市政、交通、安防等專業(yè)提供服務,打造共建、共治、共贏的物聯(lián)網生態(tài)圈,支撐智慧園區(qū)乃至智慧城市的建設和管理。2019年開始,多個城市開始進行了智慧燈桿的試點,如廣州從化生態(tài)設計小鎮(zhèn)智慧燈桿項目、成都的5G多功能智慧燈桿項目、天津市路燈“1001工程”及杭州市蕭山區(qū)的智慧燈桿項目。
基于5G和AR技術,在有限的醫(yī)療人力和設備資源的情況下,充分利用大醫(yī)院和??漆t(yī)院的醫(yī)療技術力量和優(yōu)勢,推動全國的醫(yī)療資源在下層進行共享。在大型社區(qū)建設智慧小醫(yī)院,可進行疾病診斷和治療;也可以使用大型車輛建設一棟智慧醫(yī)院,可移動式診斷和治療,還能節(jié)約基礎設施投資。這樣的醫(yī)療模式是對醫(yī)療業(yè)務的創(chuàng)新,極大地提高醫(yī)療效率和診斷水平,為園區(qū)提供增值服務和保障,提升整個園區(qū)的綜合效能[5]。
結合無人機的全范圍巡邏能力,可遠程協(xié)調交通,助力智慧交通發(fā)展;物聯(lián)網技術與5G技術的結合,智能汽車可實現人與車、車與地、車之間、車與控制中心的信息實時交互,極大地提高導航及定位精準度,實現智慧停車;部署各種探測器,對園區(qū)內環(huán)境的溫度濕度、PM2.5濃度、PM10濃度、煙霧濃度、空氣質量及降水量等信息進行實時監(jiān)測,同時可對園區(qū)企業(yè)內的環(huán)保設施、設備運行狀況作出檢測,為園區(qū)管理部門動態(tài)掌握園區(qū)環(huán)境情況和異常預警提供支持,實現園區(qū)環(huán)境的智慧監(jiān)控。
智慧園區(qū)作為智慧城市的重要延伸,是園區(qū)信息化發(fā)展高級階段的產物,能夠把園區(qū)內的各個系統(tǒng)進行整合,建設成為可視化的統(tǒng)一管理平臺,對各系統(tǒng)的信號進行自動分析和策略判斷,自動發(fā)現問題,自動推送有問題數據到相應部門進行預警。合理地利用云計算、大數據、物聯(lián)網及人工智能等新一代信息技術,建設基于5G的智慧園區(qū),推進園區(qū)政務管理、園區(qū)治理、產業(yè)發(fā)展、惠民服務等方面轉型升級,提升全社會基本公共服務的覆蓋面和均等化水平,構建立體化、全方位、廣覆蓋的社會信息服務體系,推動經濟社會高質量發(fā)展,建設美好社會。5G技術的普及為智慧園區(qū)的創(chuàng)新發(fā)展提供了大力技術支持,建設5G+智慧園區(qū)是順應時代發(fā)展的必然要求,是推進園區(qū)精準治理、產業(yè)創(chuàng)新、品質生活的重要途徑。