熊 江， 戴元兵

(1. 中南建筑設(shè)計院股份有限公司，武漢 430071； 2. 來邦科技有限公司，深圳 518040)

0 引言

在工程的全生命周期中，運維都是一個容易被忽視的環(huán)節(jié)，特別是在發(fā)展中國家，以“增量資產(chǎn)”為建設(shè)的主要導(dǎo)向?！斑\維”的概念在我國的設(shè)計標準中也少有提及，以至很多業(yè)內(nèi)人士把“運維”概念混淆成“樓控”。筆者在應(yīng)邀參編中國勘察設(shè)計協(xié)會標準《智能建筑工程設(shè)計通則》中，主筆了“智能化工程運維管理”這一章，在平時的工作實踐中也比較注意運維設(shè)計先行，結(jié)合南陵縣智慧養(yǎng)老示范項目，談一下在工程中如何貫徹運維設(shè)計先行的思路。

1 什么是運維設(shè)計

運維是運行和維護兩個詞的合寫，根據(jù)《智能建筑工程設(shè)計通則》，智慧運維設(shè)計包括設(shè)施管理設(shè)計、空間管理設(shè)計、應(yīng)急管理設(shè)計、業(yè)務(wù)支持管理設(shè)計四個方面的內(nèi)容。

1.1 智慧運維的設(shè)施管理設(shè)計

智慧運維的設(shè)施管理設(shè)計即智能化工程運維的設(shè)備臺賬管理設(shè)計，要求記錄從采購價格、供應(yīng)商信息到安裝日期、使用維護過程中的具體信息等資產(chǎn)的基本信息，實現(xiàn)設(shè)備基本信息管理、設(shè)備位置信息管理，以及設(shè)備狀態(tài)管理。

其中設(shè)備狀態(tài)管理的前提是對設(shè)備進行分類管理，基于設(shè)備特點及各異的實際情況，采取“大同小異”的管理辦法。設(shè)備維修的三種類型的編碼和記錄，應(yīng)分別滿足預(yù)防性維修管理、日常性維修管理，和故障性維修管理等不同的需求。

1.2 智慧運維的空間管理設(shè)計

對建筑工程而言，最細顆粒度的空間是建筑物內(nèi)的一個個房間或區(qū)域，這些空間是空間管理、空間規(guī)劃和建筑空間設(shè)計的最小單位。因此，智慧運維的空間管理應(yīng)按空間統(tǒng)計和空間里的資產(chǎn)進行空間統(tǒng)計管理、空間資產(chǎn)管理，在智慧運維的空間管理設(shè)計中BIM、CIM空間定位技術(shù)的應(yīng)用是實施的基礎(chǔ)。

1.3 智慧運維的應(yīng)急管理設(shè)計

智慧運維的應(yīng)急管理設(shè)計就是在設(shè)計之初，對所有可能遇到的緊急事件制訂應(yīng)急預(yù)案，并在日常中定時演習(xí)并檢查，例如AED(自動體外除顫器，可被非專業(yè)人員使用的用于搶救心臟驟停患者的醫(yī)療設(shè)備)等急救設(shè)施的使用。

1.4 智慧運維的業(yè)務(wù)支持管理設(shè)計

智慧運維的業(yè)務(wù)支持設(shè)計首先要在信息化系統(tǒng)設(shè)計時選擇合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，方便與任何類型的 ERP 系統(tǒng)(如 SAP、Oracle 或任何其他 ERP 或財務(wù)系統(tǒng))進行集成，為附加有財務(wù)信息的 CAFM 活動提供了技術(shù)控制功能。其次，通過支持直觀且獨立的網(wǎng)絡(luò)故障維護，保障業(yè)務(wù)網(wǎng)的可靠、穩(wěn)定運行，并制定維護時間表，明確具體的維護設(shè)備、維護過程和維護進度等。最后，支持能生成格式化的報告并紙面打印輸出、數(shù)據(jù)透視表的實時數(shù)據(jù)分析、從不同的維度或圖形表對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行檢查、用于跟蹤具體活動發(fā)展和進程的趨勢報告，方便業(yè)主管理方以此做出正確的決定。

2 什么是運維設(shè)計先行

在以往的工程建設(shè)中，由于項目的建設(shè)和使用方往往不是同一個主體，即使是單位的自建樓、辦公樓、業(yè)務(wù)樓，建設(shè)往往是由基建部門來主導(dǎo)，在項目驗收移交后，業(yè)務(wù)部門、后勤管理部門才參與進來，此時即使在使用和維護中發(fā)現(xiàn)種種不合理，也只能加大資金進行拆改，或者聽之任之，許多項目出現(xiàn)的“非人道”的空調(diào)機位設(shè)計即是如此。

我國經(jīng)過70余年的快速發(fā)展，建設(shè)模式也從增量建設(shè)模式升級到存量建設(shè)模式，而存量建設(shè)就是“運維”建設(shè)。對于新時代的要求，我國很多領(lǐng)域已開始著手解決以往增量建設(shè)模式下建設(shè)、運維分離的問題。在項目建設(shè)的前期，規(guī)劃階段甚至是更前期的投資階段，就加入運維團隊，將運維的模式及要求加入到設(shè)計方案甚至是投資方案中，即運維設(shè)計先行。

例如，國家機關(guān)事務(wù)管理局2019年向各省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團機關(guān)事務(wù)管理部門和局屬各單位印發(fā)了《機關(guān)事務(wù)標準化發(fā)展規(guī)劃(2018—2020年)》，強調(diào)了運維設(shè)計先行的概念，要求通過平臺標準化，對機關(guān)后勤管理(“后勤”可以認為是“運維”在某種程度上的體現(xiàn))各子系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)化和標準化設(shè)計。此外，在光伏等新能源建設(shè)領(lǐng)域，更是全面體現(xiàn)了“運維設(shè)計先行”的戰(zhàn)略，2020年以后中標的超大型新能源項目，基本上是“投建營”一體的。對于養(yǎng)老領(lǐng)域，能否保證項目能正常進行下去，運維設(shè)計先行更是所有需要考慮問題之中的重中之重。

3 運維設(shè)計的基本技術(shù)

一個好的運維設(shè)計必須達到安全、經(jīng)濟、好用這三個基本要素，而云平臺技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、適度人工干預(yù)技術(shù)是實現(xiàn)這個目標的主要技術(shù)手段。

3.1 云平臺技術(shù)

云平臺技術(shù)是指在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)內(nèi)將硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等系列資源統(tǒng)一起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的計算、儲存、處理和共享的一種托管技術(shù)。云平臺可分為公有云和私有云。對智慧養(yǎng)老額的運維而言，云呼叫是云平臺技術(shù)一個最有效的應(yīng)用。

云呼叫(Cloud Call)中心是基于云計算技術(shù)而搭建的呼叫中心系統(tǒng)，企業(yè)無需購買任何軟硬件系統(tǒng)，只需具備人員、場地等基本條件，就可以快速擁有屬于自己的呼叫中心，軟硬件平臺、通信資源、日常維護與服務(wù)由服務(wù)器供應(yīng)商提供。云呼叫應(yīng)用具有建設(shè)周期短、投入少、風(fēng)險低、部署靈活、系統(tǒng)容量伸縮性強、運營維護成本低等眾多特點；對智慧養(yǎng)老服務(wù)而言，無論是區(qū)域服務(wù)還是全國范圍內(nèi)的客戶服務(wù)中心，養(yǎng)老企業(yè)只需按需租用服務(wù)，便可建立一套功能全面、穩(wěn)定、可靠，且座席可分布全國各地、全國呼叫接人的呼叫中心系統(tǒng)。

3.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計技術(shù)不同，大數(shù)據(jù)技術(shù)不用隨機分析法(抽樣調(diào)查)對特定的數(shù)據(jù)樣本進行統(tǒng)計，而是對所有采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理而獲得各種結(jié)論的技術(shù)，具有Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(低價值密度)、Veracity(真實性)五大特點。

養(yǎng)老項目在運維中會積累大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)規(guī)模和增長速度都是其建設(shè)階段所不能比擬的，如何有效地利用這些豐富的數(shù)據(jù)資源進行業(yè)務(wù)決策是急需解決的問題。大數(shù)據(jù)技術(shù)為養(yǎng)老項目的投建營提供了新的解決思路。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

在養(yǎng)老項目中，物聯(lián)技術(shù)利用射頻識別、二維碼、智能傳感器等感知設(shè)備感知獲取養(yǎng)老對象的各類信息，并基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，讓這些普通的傳感器和執(zhí)行機構(gòu)能夠被獨立尋址并達到相互之間以及云平臺之間形成互聯(lián)互通的效果。

3.4 適度人工干預(yù)技術(shù)

在智慧運維中，人工參與的工作量會大大減少，但適度的人工干預(yù)是必不可少的環(huán)節(jié)。特別是在現(xiàn)階段，由于技術(shù)的限制，養(yǎng)老不會是一個只充斥著算法和機器的“冰冷世界”，人的作用無法被完全替代。但大量人工的投入意味著運維費用的大幅提高，如何通過運維設(shè)計先行，人工的干預(yù)設(shè)置在一個“適度”的范圍內(nèi)，是智慧養(yǎng)老這個行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。

4 南陵縣智慧養(yǎng)老示范項目

4.1 項目簡介

南陵縣智慧養(yǎng)老示范項目是安徽省農(nóng)村養(yǎng)老模式的創(chuàng)新示范的最大的一個項目，包括智慧養(yǎng)老平臺建設(shè)、智能化守護設(shè)備提供(含1 000只監(jiān)護手表、560臺生命探測器)、為60位名特困殘疾長者提供3年安全守護服務(wù)、為1 000名特困活力長者提供3年安全守護服務(wù)，以及為智慧養(yǎng)老平臺提供3年的客服人員團隊建設(shè)、為5 140人提供3年的居家養(yǎng)老服務(wù)，以及3年的智慧養(yǎng)老平臺運維。根據(jù)新時代居家養(yǎng)老、鄰里養(yǎng)老的需求，該示范項目應(yīng)用了云平臺技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以及適度人工干預(yù)技術(shù)，圖1所示為智慧養(yǎng)老平臺運維系統(tǒng)框圖。

圖1 智慧養(yǎng)老平臺運維系統(tǒng)框圖

4.1.1 本項目的居家養(yǎng)老安全監(jiān)護業(yè)務(wù)流程

本項目的居家養(yǎng)老安全監(jiān)護業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

圖2 居家養(yǎng)老安全監(jiān)護業(yè)務(wù)流程圖

可以看到，當(dāng)長者遇事時，可通過監(jiān)護手表或固定安裝的緊急求助裝置實現(xiàn)手動按鍵報警，或通過監(jiān)護設(shè)備自動監(jiān)測異常發(fā)出報警求救信號，本地養(yǎng)老服務(wù)中心的值班客服收到求救信號將跟長者確認是否危險或長者未接聽時，將立刻聯(lián)系應(yīng)急人員，同時下發(fā)救助工單，并時刻跟蹤救助過程，直到事件處理完畢。

若本地服務(wù)中心的值班客服遺漏處理或夜間無人值守，二級保障守護中心客服將立即介入處理，確認長者處于危險或長者未接聽時，將立刻聯(lián)系應(yīng)急人員，同時下發(fā)救助工單，并時刻跟蹤救助過程，直到事件處理完畢。

4.1.2 本項目的居家養(yǎng)老照料服務(wù)業(yè)務(wù)流程

本項目的居家養(yǎng)老照料服務(wù)業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

圖3 居家養(yǎng)老照料服務(wù)業(yè)務(wù)流程圖

可以看到，當(dāng)長者需要服務(wù)時，本地養(yǎng)老服務(wù)中心的值班客服將下發(fā)服務(wù)工單，同時聯(lián)系服務(wù)人員上門服務(wù)，服務(wù)時將記錄服務(wù)整個過程，包括服務(wù)前拍照、服務(wù)后拍照、現(xiàn)場錄音等，服務(wù)完成后本地服務(wù)中心的值班客服將回訪長者，整個服務(wù)完成后將對本次服務(wù)費用核算。

民政領(lǐng)導(dǎo)對所有已完成的服務(wù)進行抽查，并根據(jù)抽查結(jié)果做出指導(dǎo)意見和評分，具體將查看服務(wù)現(xiàn)場照片、錄音、服務(wù)時長、服務(wù)內(nèi)容等詳情，并對服務(wù)工單進行回訪。

4.1.3 二級保障守護中心兜底業(yè)務(wù)流程

本項目二級保障守護中心兜底業(yè)務(wù)流程如圖4所示。

圖4 二級保障守護中心兜底業(yè)務(wù)流程圖

為了預(yù)防本地養(yǎng)老服務(wù)中心超時不接警、服務(wù)器宕機、網(wǎng)絡(luò)異常、供電異常等情況引起的服務(wù)事故，需提供不間斷保障守護，實現(xiàn)對長者生命安全提供實時監(jiān)護，實行24h人工在線值守服務(wù)，目的是對本地服務(wù)中心客服超時不接警或者遺漏處警等行為進行干預(yù)，起到雙重保險作用，為長者提供24h全天候守護服務(wù)。

4.2 云平臺技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用

本項目云平臺采用了分布式架構(gòu)、不停服升級、服務(wù)實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)熱備份等技術(shù)設(shè)計，提供基于SaaS的云服務(wù)。通過兼容性設(shè)計、版本回退、灰度發(fā)布和熱部署技術(shù)確保系統(tǒng)升級時，客戶無感知、服務(wù)無中斷；通過多租戶數(shù)據(jù)識別，確保租戶間數(shù)據(jù)安全隔離；通過實時監(jiān)控，對關(guān)鍵服務(wù)節(jié)點的健康指標及時預(yù)警及時處理，確保服務(wù)的穩(wěn)定運行；通過本地實時備份和異地數(shù)據(jù)備份，提高數(shù)據(jù)存儲的容災(zāi)能力；通過云端網(wǎng)絡(luò)隔離，指定堡壘機認證訪問，留存訪問記錄，確保系統(tǒng)維護的安全性和可追溯性。

對比傳統(tǒng)模式，用戶無需花費大量資金去配置軟件、硬件和維護人員，只需要支付一定的租賃費用，就能在任何連接互聯(lián)網(wǎng)的終端上使用硬件、軟件和維護服務(wù)。針對本項目的特殊性，除本地需建立呼叫中心外，為預(yù)防本地客服超時不接警、網(wǎng)絡(luò)異常、供電異常等特殊情況，運營方在國內(nèi)基于SaaS云服務(wù)還提供了24h二級保障呼叫中心，為長者安全和穩(wěn)定運營起到了兜底作用。

4.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用

本項目涉及人數(shù)較多，采集的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)量較大，長期運營過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也會逐漸增多，如何從如此海量數(shù)據(jù)中提取、分析、處理得出有效結(jié)論至關(guān)重要?；跀?shù)據(jù)采集、存儲、清洗、查詢、分析等算法，最終形成可視化分析結(jié)果并展示給運營方、長者親屬、民政領(lǐng)導(dǎo)等不同角色，具體技術(shù)包括非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)模型設(shè)計、對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)批量處理的分布式離線計算系統(tǒng)、對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實時處理的實時計算系統(tǒng)等。

運營方利用各類統(tǒng)計報表，可隨時了解營收情況、工單執(zhí)行進度、工作處理效率、長者需求及滿意度；長者親屬利用生活起居、體征數(shù)據(jù)、活動規(guī)律等統(tǒng)計報告了解長輩的生活和身體狀況；民政領(lǐng)導(dǎo)通過大屏展示的業(yè)務(wù)統(tǒng)計、服務(wù)熱度、服務(wù)響應(yīng)及實時動態(tài)等數(shù)據(jù)，并能通過云平臺查看詳實的服務(wù)流程和服務(wù)評價，有助于對服務(wù)過程、服務(wù)進度、服務(wù)質(zhì)量進行有效監(jiān)督，不斷指導(dǎo)和監(jiān)督運維管理。

4.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用

4.4.1 監(jiān)護手表

本項目中使用的監(jiān)護手表采用了超低功耗的NB-IoT、BLE物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計，基于運營商基站網(wǎng)絡(luò)傳輸求救報警、定位信息、體征數(shù)據(jù)、生活統(tǒng)計等。考慮到老年人頻繁充電較為麻煩，手表設(shè)計時首選低功耗技術(shù)，滿電能正常工作7天以上(設(shè)置成省電模式，充電一次能使用120天)，充電時只需將充電頭靠近手表即可吸合充電，既方便又可靠，而且采用獨特的結(jié)構(gòu)防水設(shè)計，可達IP68等級。

手表內(nèi)置了多種先進傳感器，如行為感知傳感器可采集長者的生活起居、睡眠習(xí)慣、運動情況等；集成光電傳感器可采集長者的心率、血壓、血氧等健康數(shù)據(jù)，利用光電反射原理可分析出手表是否佩戴；利用射頻識別傳感器，可分析長者在某一空間滯留的時長；內(nèi)置北斗和GPS等全球定位系統(tǒng)，可為認知癥長者劃定圍欄，離開圍欄將會自動報警并準確定位長者位置。

4.4.2 生命探測器

考慮到本項目特困長者群體屬于弱勢群體，經(jīng)濟來源較少、收入渠道較窄，部分喪失行動能力需要政府社會保障救助，所以產(chǎn)品使用過程中不宜產(chǎn)生其他費用?；谝陨锨闆r，本項目生命探測器采用了超低功耗的NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用2節(jié)5號電池可續(xù)航工作5年以上時間，采用粘貼式安裝；基于運營商基站網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，無需重新拉線布網(wǎng)增加額外成本和運維難度。

生命探測器內(nèi)置了按鍵報警、拉繩報警、生命活動傳感器、射頻識別傳感器，長者遇事可按鍵或拉繩主動求助；長者出現(xiàn)不慎暈倒等意外情況，居所內(nèi)無生命活動跡象時，生命探測器能自動推送報警提醒，減少意外事故發(fā)生的概率；內(nèi)置的射頻傳感器除提供設(shè)備綁定、軟件升級外，還能提供唯一識別信號，輔助手表實現(xiàn)行為分析和室內(nèi)精準定位。

4.5 適度人工干預(yù)技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用

本項目守護的對象為60歲以上特困人群，經(jīng)濟條件較差且絕大多數(shù)處于獨居，少數(shù)也是老兩口相依為命，一旦出現(xiàn)緊急情況，很難得到及時救助?；诖朔N情況，本項目運營方來邦科技經(jīng)過大量調(diào)研和探討，探索出“村嫂服務(wù)模式”，發(fā)揮村嫂地緣和文化優(yōu)勢，在長者出現(xiàn)緊急情況時能第一時間到達現(xiàn)場，減少外來服務(wù)人員因為道路不熟、語言不通造成的搶救時機貽誤，及時救助服務(wù)長者。

5 結(jié)束語