智慧园区建设关键技术分析学术资讯

来源：中国测绘学会智慧城市工作委员会

随着Web3.0在城市生活应用中的不断深入,智慧城市建设也在不断深入发展，智慧园区作为智慧城市重要组成部分，存在着建设内容多、周期长，运用存在延续性、技术不断的更新性，且在建设过程中涉及到的人员多与投资规模大等特征，需要将智慧停车、餐饮、安防、信息发布、环境监控等融合在一体，并能为用户提供个性化的支持服务，这就需要对智慧园区的建设做好整体规划与设计。

智慧园区建设的系统架构分析

智慧园区建设的主要目标是为用户提供高效、便捷、舒适、生态和谐的居住环境，通过以感知技术为核心智慧化途径来获取园区的管理信息，并以智慧化的管理支撑平台整合各种信息，实现园区内的信息互联互通，为用户提供全方位的信息化支持服务，从而实现园区的全面感知与智能管理，结合智慧园区建设的需要,智慧园区系统主要包括基础设施层、平台管理层、应用层与展示层等几个方面,具体的系统架构如图1所示。

图1 智慧园区的系统架构

1）基础设施层是智慧园区建设的重要部分，功能是负责园区的信息采集与控制，包括各种类型的感知设备、视频电话系统、高清摄像系统、有线无线通信设备、传感RFID设备等，并与互联网连接在一起，方便用户利用手机、PC等连接，及时查询相关的信息。基础设施层主要实现对园区的建筑物、车辆、生产场地、环境、安防信息进行采集，并对相应的数据进行封装、调度,提供数据的采集能力、系统设备的控制信息，并通过2G、3G、4G网络等将数据进行实时的发送、传输到安全控制中心，为用户提供信息接入服务。
2）平台层的主要功能是对基础设施层的数据信息进行整合、挖掘、分析与处理，具有集约共享、信息整合重用的功能，通过对基础层的数据进行加工与处理，实现各种设备之间的信息互联互通；对各种应用数据进行集成，实现对平台数据的统一管理。系统平台同时还有具有第三方业务的扩展能力，主要借助SOA技术，采用面向用户服务的架构体现，运用流引擎技术、目录服务、中间件与服务器等技术，并提供公共数据服务信息，融合智慧园区的各种信息数据，将系统的数据进行处理与共享，实现平台各个组件的精细化管理。
3）业务应用层的主要功能是对平台层的数据进行智能分析与挖掘处理，丰富智慧园区的管理功能与服务功能，根据智慧园区管理的需要，对各种主题进行分类，深入分析各个主题内在感知数据的关联，并结合用户的需求，开发出智慧园区内容各种智慧化信息服务，及时为用户提供个性化的支持服务，例如云桌面、智慧停车控制、智慧园区导航、办公自动化、信息推送、公众号服务等。
4）展示层是智慧园区的统一门户信息管理系统，主要体现出智慧园区的集中统一管理服务，它要求具有园区的个性化特征,可以连接各种社会媒体、公众号、电视与广播等终端系统,并能够提供各种“微型化”的管理服务,方便用户能够利用移动设备、微型设备查询相应的信息,相关园区的用户提供个性化的智慧服务,并结合用户的等级,实现权限管理控制服务,实现智慧园区管理系统的用户之间互动。

智慧园区建设的关键技术分析

1）物联网技术

物联网技术是智慧园区建设的基础，它是利用信息传感设备、RFID技术，按照约定的协议，获取各种不同类型的数据信息，将智慧园区内的各种物品信息的业务数据利用网络连接在一起，利用信息交换与处理技术，将智慧园区内的信息进行控制，实现园区内的信息进行智能化的加工、识别、定位、跟踪、监控、交换与实时管理，主要是将传感技术、通信技术以及网络技术结合在一起，实现智慧园区内的实现与数据的感知与度量，并采用泛在计算技术将园区内的信息接入互联、控制。随着智能控制技术的发展，低成本、高精度、传感器、摄像头、RFID技术的应用变得十分方便，增加了物联网的感知与控制能力，提升物联网在智慧园区建设中的应用。物联网技术可以分为高速、中速、低速几个层级，在智慧园区的停车控制、楼宇管理、照明控制一般集中在超低速的业务控制范围内，可以采用窄带物联网技术(NB-IoT)解决智慧园区中的问题。

2）面向服务的架构技术

面向服务的架构(SOA,service oriented archi-tecture)作为组件模型，能够实现数据的跨平台的数据处理，并能将各种微服务聚集在一起。在智慧园区建设中，能够根据用户的需求，开发各种不同类型的应用。该技术独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，采用独立的、松散耦合的技术，作为系统构建服务的基本元素，在系统开发时，能够定义数据结构，快速构建各种互操作的、分布式、可进化的应用，对一些频繁变化的业务进行快速、灵活的应用。采用SOA技术，可以将各种微型应用服务结合在一起，在智慧园区建设中，利用网络对松散耦合的粗粒度数据组件进行分布式部署、灵活运用，然后通过园区与企业服务的总线服务作为系统的接口服务，实现数据的互联互通，而且SOA技术对信息来源的平台要求不高，可以快速的在不同的系统平台之间传递数据，实现不同业务系统之间的通信，可以提升智慧园区系统的应用与拓展能力。

3）云计算技术

智慧园区的数据处理要求灵活性比较高，云计算具有分布式计算与处理、网络存储等功能，能快速实现数据的动态计算、存储的功能，具有高性能、虚拟化、灵活性的特征，可以快速实现系统数据的快速部署与业务创新。云计算的这些特征能够满足智慧园区创新、动态化管理、快速的部署系统的数据，便于快速的实现园区内的数据共享，整合园区中基础设施层的数据，这样通过云计算服务，可以在智慧园区的各个平台层提供应用服务，由各个服务器、网络设备、安全设备等构成园区的智慧云平台计算结构，然后通过虚拟化的软件来定义网络，实现数据的存储与控制服务，便于智慧园区中的数据动态分布管理。云平台的数据采集运用的是面向服务的体系架构，为用户提供了一个统一的平台，方便智慧园区管理者根据需要开发各种应用服务，实现智慧园区管理平台的流引擎、权限管理、统一身份认证、数据仓库等个性化的支持服务，从而能够快速的为用户提供各种智慧化的服务。采用基于云计算和面向服务的体系架构是一种松散耦合的系统，可以根据智慧园区建设的需求,快速的部署、开发新业务。

4）信息安全

信息安全是建设智慧园区的前提，智慧园区的建设是一个开放性的系统，具有信息高度中与网络技术协议的开放性，这样就会导致智慧园区在建设的过程中，出现一定的信息安全隐患，需要在建设智慧园区时，要重视信息安全问题,采用多种安全技术来防止用户信息的丢失。而信息安全问题可能来自系统的防御能力不足、系统架构的缺陷、安全措施不到位、内部人员威胁、黑客攻击等一系列的因素。因此，在系统的基础层要建设有限的安全措施，在信息采集、数据传输、存储等方面应建立有限的安全防御措施。在系统的感知层面，要对各个信息的接口进行控制，要保证在信息的入口，不会被攻击，防止系统中的重要数据不会被截取或者篡改，重点保护系统采集数据的安全。在网络传输层面，可以采用物理隔离或者安全加密的方式，对传输的数据进行保护。例如，在内网中，可以采用智能处理、VPN技术来对数据进行传输控制，特别是在无线网络数据传输中，为了防止数据被攻击者窃取，可以采用数据加密算法、认证算法，对无线传输协议进行控制，并对接入网络中的各个用户权限进行严格控制，对用户的网络行为进行分析，实时关注云计算资源池的数据安全。在整个服务系统上要部署防火墙、漏洞扫描等安全防护技术措施，同时还要对数据的冗余、存储与隔离等进行控制管理，在系统的应用层要采用认证、审计、密钥管理、用户访问控制进行管理，提高系统安全的等级，进而保证智慧园区建设中数据的安全性。文章来源：谢易辰广联达数字城市

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