基于5G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)參考架構(gòu)

1基于5G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)參考架構(gòu)本文件規(guī)定了基于5G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)參考架構(gòu)。本文件適用于基于5G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，為5G智慧園區(qū)開發(fā)者、系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商提供指導(dǎo)。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范引用性文件3術(shù)語和定義3.1智慧園區(qū)smartpark智慧園區(qū)是新一代信息技術(shù)支撐下的園區(qū)形態(tài)。通過“感知”系統(tǒng)，在園區(qū)內(nèi)各單一系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)”，并通過多維度“智能”分析，借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等IT技術(shù)有效整合，使園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行更加智能、園區(qū)的運(yùn)營(yíng)管理更加規(guī)范與高效；為園區(qū)的入住單位、個(gè)人提供更好的生產(chǎn)、生活服務(wù)。3.2控制數(shù)據(jù)controldata作用于對(duì)象的執(zhí)行控制操作的數(shù)據(jù)。[GB/T33474-2016，定義3.12]3.3感知數(shù)據(jù)perceptiondata通過數(shù)據(jù)采集獲取的原始數(shù)據(jù)或在此基礎(chǔ)上進(jìn)行加工處理的表征對(duì)象信息的數(shù)據(jù)統(tǒng)稱.[GB/T33474-2016,定義3.11]4縮略語下列縮略語適用于本文件。5G：第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5thGenerationmobilenetworks）4G：第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4thGenerationmobilenetworks）AR：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AugmentedReality）AI：人工智能（ArtificialIntelligence）5基于5G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)參考架構(gòu)2基于5G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)參考架構(gòu)如圖1所示，自下而上包括四個(gè)建設(shè)層，分別為：基礎(chǔ)設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)字服務(wù)層、智慧應(yīng)用層，1個(gè)縱向支撐體系：系統(tǒng)安全體系?；?G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)參考架構(gòu)見圖1。圖1基于5G通信網(wǎng)絡(luò)的智慧園區(qū)參考架構(gòu)6基礎(chǔ)設(shè)施層6.1概述基礎(chǔ)設(shè)施層對(duì)園區(qū)內(nèi)智慧應(yīng)用所需的感知數(shù)據(jù)提供識(shí)別、采集、監(jiān)測(cè)的傳感器、設(shè)備和系統(tǒng)以及支撐園區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)備和系統(tǒng)。應(yīng)包括融合5G的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、融合5G的信息基礎(chǔ)設(shè)施。6.2融合5G的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施融合5G的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是園區(qū)內(nèi)支撐5G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)、電話網(wǎng)等各類網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通的通信設(shè)備或系統(tǒng)。應(yīng)包括：5G基站、4G基站、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)、邊緣節(jié)點(diǎn)、接入機(jī)房、弱電間、網(wǎng)絡(luò)中心等6.3融合5G的信息基礎(chǔ)設(shè)施信息基礎(chǔ)設(shè)施是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以5G、4G、有線等網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，執(zhí)行園區(qū)智慧應(yīng)用的識(shí)別、信息采集、監(jiān)測(cè)和控制功能，使智慧園區(qū)的各個(gè)應(yīng)用具有感知信息和執(zhí)行指令的能力的硬件子系統(tǒng)，參考GB/T50314-2015智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其分為五大類：a)服務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)應(yīng)包括：智能卡應(yīng)用、物業(yè)管理、信息設(shè)施運(yùn)行管理、信息安全管理、5G人員通行系統(tǒng)、5G車輛通行系統(tǒng)、5G智能清潔車系統(tǒng)、智慧停車場(chǎng)庫(kù)系統(tǒng)等。3b)信息設(shè)施子系統(tǒng)應(yīng)括：信息接入系統(tǒng)、布線系統(tǒng)、移動(dòng)通信室內(nèi)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、用戶電話交換系統(tǒng)、無線對(duì)講系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)、5G公共廣播系統(tǒng)、5G會(huì)議系統(tǒng)、信息導(dǎo)引及發(fā)布系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)等。c)建筑設(shè)備管理子系統(tǒng)應(yīng)包括：建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、建筑能效監(jiān)管系統(tǒng)、冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯扶梯系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、供暖通風(fēng)系統(tǒng)等。d)公共安防子系統(tǒng)應(yīng)包括：5G高清4K監(jiān)控系統(tǒng)、5G視頻巡邏車系統(tǒng)、5GAR眼睛巡視系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)等。e)市政設(shè)施子系統(tǒng)應(yīng)包括：5G智慧電燈系統(tǒng)、5G智能井蓋系統(tǒng)、智慧燃?xì)獗硐到y(tǒng)等。7網(wǎng)絡(luò)傳輸層7.1概述智慧園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)傳輸層為整體架構(gòu)中上下層數(shù)據(jù)交換提供高帶寬、低延時(shí)、廣連接、遠(yuǎn)距離等不同需求的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)能力，以實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)人、機(jī)、物的萬物互聯(lián)，應(yīng)包括5G通信網(wǎng)絡(luò)、公共通信網(wǎng)絡(luò)、園區(qū)專用網(wǎng)絡(luò)等。7.25G通信網(wǎng)絡(luò)5G通信網(wǎng)絡(luò)是指運(yùn)用第五代的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)。7.3其他通信網(wǎng)絡(luò)其他通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)包括：4G、3G蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、電纜網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、公共電話網(wǎng)等。7.4園區(qū)專用網(wǎng)絡(luò)園區(qū)專用網(wǎng)絡(luò)是指園區(qū)內(nèi)部的專用網(wǎng)絡(luò),包括核心骨干網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。8數(shù)字服務(wù)層8.1概述智慧園區(qū)數(shù)字服務(wù)層為上層的應(yīng)用和下層感知數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)采集、整合、分析、共享提供平臺(tái)服務(wù)，由自上而下三部分構(gòu)成、分別是：云基礎(chǔ)服務(wù)層、平臺(tái)層以及使能層。使能層包括數(shù)據(jù)使能、服務(wù)使能、集成使能和開發(fā)使能等，平臺(tái)層包括音視頻數(shù)據(jù)平臺(tái)、融合5G大數(shù)據(jù)平臺(tái)、融合5G物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，融合5G通信平臺(tái)、融合5G定位系統(tǒng)、區(qū)域地理建筑信息系統(tǒng)、應(yīng)急服務(wù)平臺(tái)。云基礎(chǔ)服務(wù)層包括公有云、私有云和混合云。8.2云基礎(chǔ)服務(wù)8.2.1公有云以5G、光纖網(wǎng)等方式的公有云部署，與邊緣節(jié)點(diǎn)連接，實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同模式，承載平臺(tái)和應(yīng)用。8.2.2私有云以5G、光纖網(wǎng)等方式的私有云部署，與邊緣節(jié)點(diǎn)連接，實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同模式，承載平臺(tái)和應(yīng)用。48.2.3混合云以5G、光纖網(wǎng)等方式的混合云部署，與邊緣節(jié)點(diǎn)連接，實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同模式，承載平臺(tái)和應(yīng)用。8.3平臺(tái)層8.3.1音視頻數(shù)據(jù)平臺(tái)音視頻數(shù)據(jù)平臺(tái)是為園區(qū)內(nèi)4K高清監(jiān)控設(shè)備、普通監(jiān)控設(shè)備、AR設(shè)備、廣播設(shè)備等與上層提供高清大流量音視頻資源共享和音視頻處理分析的平臺(tái)，應(yīng)包括：音視頻數(shù)據(jù)采集、大規(guī)模音視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、音視頻解碼、音視頻編碼、音視頻調(diào)用等功能。8.3.2融合5G大數(shù)據(jù)平臺(tái)融合5G大數(shù)據(jù)平臺(tái)是指融合了5G、4G、有線等接入方式，支持海量規(guī)模的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、挖掘、共享的平臺(tái)。應(yīng)包括：大數(shù)據(jù)采集、大容量存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)湖模型、大數(shù)據(jù)分析、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)高速運(yùn)算、全鏈路數(shù)據(jù)管控、大數(shù)據(jù)調(diào)用等功能。8.3.3融合5G物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)融合5G物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是對(duì)園區(qū)各個(gè)集成了5G、4G、有線等物聯(lián)子系統(tǒng)及應(yīng)用子系統(tǒng)進(jìn)行信息集成與數(shù)據(jù)集成的平臺(tái)。應(yīng)包括：超大規(guī)模數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。8.3.4融合5G通信平臺(tái)融合5G通信平臺(tái)是整個(gè)園區(qū)或多個(gè)子園區(qū)內(nèi)5G、4G、3G、電纜、光纖、電話網(wǎng)絡(luò)等集中通信處理平臺(tái)，應(yīng)包括：報(bào)文解析、協(xié)議解析、協(xié)議轉(zhuǎn)換、報(bào)文封裝等功能。8.3.5融合5G定位系統(tǒng)融合5G定位系統(tǒng)是用于向園區(qū)來訪人員或用戶提供定位服務(wù)能力平臺(tái)，應(yīng)包括：5G室外定位和5G室內(nèi)定位、GPS/北斗衛(wèi)星導(dǎo)航等功能。8.3.6區(qū)域地理建筑信息系統(tǒng)區(qū)域地理建筑信息系統(tǒng)園區(qū)可視化管理、地理和建筑數(shù)據(jù)建模的平臺(tái)，應(yīng)包括：對(duì)園區(qū)空間及建筑靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、建模等功能。8.3.7應(yīng)急服務(wù)平臺(tái)應(yīng)急服務(wù)平臺(tái)是面對(duì)突發(fā)情況進(jìn)行各系統(tǒng)優(yōu)先控制的平臺(tái)，應(yīng)包括：應(yīng)急分析、應(yīng)急預(yù)案模型庫(kù)、應(yīng)急管理、優(yōu)先調(diào)用、優(yōu)先控制等功能。8.4使能層8.4.1數(shù)據(jù)使能數(shù)據(jù)使能是園區(qū)內(nèi)各異構(gòu)子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中采集、分析、建模、管理和調(diào)用的平臺(tái),應(yīng)包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)湖模型、主題數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)調(diào)用等功能。8.4.2業(yè)務(wù)使能5業(yè)務(wù)使能是為應(yīng)用提供業(yè)務(wù)能力與功能、數(shù)據(jù)解耦的共享的平臺(tái)，應(yīng)包括：業(yè)務(wù)分類、業(yè)務(wù)封裝、業(yè)務(wù)調(diào)用等功能。8.4.3集成使能集成使能是園區(qū)應(yīng)用和數(shù)據(jù)的集成平臺(tái)。應(yīng)包括服務(wù)集成、消息集成、數(shù)據(jù)集成等功能。8.4.4開發(fā)使能開發(fā)使是提供在線開發(fā)服務(wù)的平臺(tái)，應(yīng)包括在線開發(fā)工具、可視化編程工具、成熟應(yīng)用托管等功能。AI是用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)，為平臺(tái)層和使能層提供AI服務(wù)，AI服務(wù)應(yīng)包括：訓(xùn)練平臺(tái)服務(wù)和算法服務(wù)。9智慧應(yīng)用層9.1綜合安防綜合安防是園區(qū)內(nèi)安全、消防、應(yīng)急監(jiān)控、分析、預(yù)處理的應(yīng)用集，應(yīng)包括：5GAR眼鏡巡邏、實(shí)時(shí)4K視頻監(jiān)控、5G機(jī)器人巡邏、智能周界防范、事件自動(dòng)報(bào)警、應(yīng)急預(yù)案處置等應(yīng)用。9.2通行管理通行管理是對(duì)園區(qū)內(nèi)人員、車輛通行管理的應(yīng)用集，應(yīng)包括以下兩類應(yīng)用：a)車輛通行:5G園區(qū)通行高清大屏視頻監(jiān)控、5G車輛道閘管理、車輛停車收費(fèi)管理、車輛識(shí)別、充電樁管理、應(yīng)急通道管理等應(yīng)用.b)人員通行：5G高清人臉識(shí)別、訪客管理、門禁管理等應(yīng)用.9.3設(shè)施管理設(shè)施管理是統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)、控制園區(qū)內(nèi)各類融合5G的基礎(chǔ)設(shè)施及子系統(tǒng)的應(yīng)用集，應(yīng)包括：設(shè)施信息管理、歷史運(yùn)行記錄、設(shè)施告警記錄、設(shè)施運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)、設(shè)施事件提醒等應(yīng)用。9.4能效管理能耗管理是對(duì)園區(qū)內(nèi)能源消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)、智能分析、控制的應(yīng)用集。應(yīng)包括：智能節(jié)水管理、智能節(jié)電管理、智能溫度管理等應(yīng)用。9.5資產(chǎn)管理資產(chǎn)管理是園區(qū)內(nèi)資產(chǎn)入庫(kù)、盤點(diǎn)、庫(kù)存統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)的應(yīng)用集，應(yīng)包括：資產(chǎn)可視查詢、資產(chǎn)軌跡、資產(chǎn)保護(hù)警告、資產(chǎn)盤點(diǎn)、資產(chǎn)流動(dòng)管理等應(yīng)用。9.6環(huán)境空間環(huán)境空間是對(duì)園區(qū)內(nèi)的環(huán)境、空間狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、控制的應(yīng)用集，應(yīng)包括：空間環(huán)境態(tài)勢(shì)監(jiān)控、人員活動(dòng)態(tài)勢(shì)監(jiān)控、5G智能清潔機(jī)器人管理、5G無人消毒車管理、5G移動(dòng)零售車管理、5G智慧路燈管理、5G智能井蓋管理等應(yīng)用。9.7設(shè)施運(yùn)維6設(shè)施運(yùn)維是對(duì)園區(qū)內(nèi)融合5G的全設(shè)施進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行維護(hù)等服務(wù)的應(yīng)用集，應(yīng)包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)防性維護(hù)、預(yù)測(cè)性維修、設(shè)施維護(hù)維修記錄等功能應(yīng)用。9.8招商推廣敏捷招商是園區(qū)招商全流程推廣、管理的應(yīng)用集，應(yīng)包括：智能信息發(fā)布、智能信息導(dǎo)入、合同流程管理等應(yīng)用。9.9園區(qū)綜合運(yùn)營(yíng)管控中心園區(qū)綜合運(yùn)營(yíng)管控中心是園區(qū)各指標(biāo)及智慧應(yīng)用顯示、操作、管理的動(dòng)態(tài)可視化平臺(tái)，應(yīng)包括：監(jiān)控中心、運(yùn)營(yíng)中心、管理中心等模塊。10系統(tǒng)安全體系10.1概述系統(tǒng)安全體系是園區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)及子系統(tǒng)生命周期內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)安全工程和系統(tǒng)安全管理的保障體系。應(yīng)包括感知終端安全、網(wǎng)絡(luò)安全、平臺(tái)安全、應(yīng)用安全、安全運(yùn)營(yíng)、隱私保護(hù)、應(yīng)急預(yù)案等模塊。10.2感知終端安全感知終端安全，應(yīng)根據(jù)不同安全威脅，考慮感知終端設(shè)備設(shè)計(jì)、使用過程中的安全問題。10.3網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全針對(duì)對(duì)園區(qū)內(nèi)承載不同業(yè)務(wù)和功能的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)根據(jù)不同的安全需求，進(jìn)行劃分和隔10.4平臺(tái)安全平臺(tái)安全包括云安全，聯(lián)接層安全和使能層安全。應(yīng)考慮控制數(shù)據(jù)采集安全、傳輸安全、存儲(chǔ)安全、使用安全、接口安全等。10.5應(yīng)用安全應(yīng)用安全應(yīng)包括業(yè)務(wù)安全、訪問安全、傳輸安全等。10.6