一体化智慧楼宇白皮书

中国联通 一体化智慧楼宇白皮书 中国联通研究院2023年6月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 目录 —智慧楼宇的需求场景2 （一）智慧楼宇的定义2 （二）智慧楼宇的细分市场3 （三）智慧楼宇的使用者4 （四）典型应用场景5 1.设施管控服务5 2.智慧运营管理6 3.智慧办公服务7 二智慧楼宇的业务模式8 （一）基础连接服务8 1.网络接入服务8 2.组网服务9 （二）技术物业服务10 1.产品体系10 2.供给模式11 （三）个人服务12 三智慧楼宇的关键技术14 （一）总体架构14 （二）网络底座14 1.光宽带15 2.Wi-Fi17 3.5G室内覆盖19 4.5G+Wi-Fi融合覆盖22 （三）楼宇边缘计算24 1.边缘云25 2.边缘工作站26 （四）智慧楼宇应用能力（APaaS）平台26 1.应用能力组件27 2.应用管理28 （五）智慧楼宇应用28 （六）安全技术29 四总结与展望31 前言 在推进“新基建”的大背景下，5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术与基础设施深度融合，为数字化、智能化的楼宇建设与应用发展带来了巨大契机，将极大程度改善人们的智慧化工作和生活方式。智慧楼宇包括多个数字化子系统。在既有供给模式中，楼宇的数字化设施和子系统往往由不同供应商提供，烟囱式地各自发展，难以实现对资源的最优化利用，各子系统数据成为孤岛，无法形成整体性的智能系统。 一体化智慧楼宇是基于端网边业协同技术打造的新型楼宇解决方案，一体化考虑楼内各类客户、各类场景，关注整体性、可持续性服务能力。从技术角度，实现网络、算力、应用的融通和整体化供给；从系统角度，实现基础通信网、楼宇自控网、企业信息网的三网合一。本白皮书从需求场景、业务形式和技术架构等三个方面阐述一体化智慧楼宇的基本面貌。 编写组成员（排名不分先后）： 魏进武、周晶、仇剑书、翟京卿、张肖、朱晓婷、黄娅、王潇、王东洋、刘英男、王彬、孙明曦、田美乔。 —智慧楼宇的需求场景 （一）智慧楼宇的定义 智慧楼宇（IntelligentBuilding）也称智能建筑、智能楼宇，是将绿色建筑、通信网络、计算机自动控制、数据分析等各方面的技术相互融合，打通各个孤立统之间的信息壁垒，合理集成为最优整体，从而形成能够适应信息化、数字化、智能化社会发展需求的新型建筑。智慧楼宇作为智慧城市的基础单元，已成为社会数字化转型的重要构成环节。 随着楼宇自动化技术、5G、物联网、大数据、云计算、AI等众多新技术的不断发展，为楼宇应用创新提供了成熟的技术基础，让智慧楼宇发展充满了无限潜能。智慧楼宇呈现出如下几类特点： 1.高度集成化 将传统楼宇分散的各个子系统有机地整合并实现集中管控和持续性服务，保证各类设施有条不紊、协调联动的运行。 2.数字化 结合云计算、云存储等新技术，实现全方位的信息共享，将各个环节数据汇聚，实现数据驱动的业务办理、实时监控、远程/自动控制、能耗分析等高效管理工作。 3.智能化 通过物联网技术的应用促进作为管控对象的各类终端和传感器的智能提升，从而提高楼宇自动化管控、安全防范、便捷服务、高效使用水平，降低运维成本。 4.可视化 大量采用三维可视技术，从楼宇智能监控入手，收集多种实时数据，将楼宇以及楼内各个使用单位的环境、设备、人员、道路、消防等信息以图表和视频方式呈现，让用户对楼宇的认知更直观，节省大量管理成本，提升数据辅助决策的效率。 5.人性化 为楼内物管人员提供有效便捷的支撑，为楼内企业员工提供随时随地可用的智能化工作和生活环境，实现楼宇品质提升。 （二）智慧楼宇的细分市场 楼宇市场包括大企业楼宇、商务楼宇、酒店、商场、住宅等五类主要的细分市场。各细分市场的特点和智能化需求如下： 1.大企业楼宇 主要指企业独栋楼宇，此类客户数量相对较少但其数字化转型需求多，功能和性能要求较为复杂、对定制化产品和一站式集成服务有 较高需求。 2.商务楼宇 主要是指办公写字楼，楼宇内分布大量中小企业，客户数量多，数字化转型市场潜力大。中型企业行业属性明显，对定制产品有一定需求；小微企业更倾向于标准化和平台化产品。 3.酒店 酒店数字化升级包括运营、营销和服务数字化，关键是提升住客体验。智慧酒店可借助智能入住系统、智能客房系统实现客户优质入住体验。 4.商场 商场数字化转型需要通过消费者精准管理、商品智能化管理、场景数字化运营等方式推动线上线下协同发展，不断升级体验场景和智能服务，为消费者提供个性化、智能化的购物体验。 5.住宅 智能住宅的基础是高速安全可靠的传输网络，结合各类便捷节能的智能设备，实现家居生活多个应用场景的信息化和智能化。 （三）智慧楼宇的使用者 智慧楼宇的使用者分为如下三类。 1.楼宇业主 其需求主要是通过数字化技术改造楼宇基础设施，实现更智能的自动控制、安全监控、节能减排、人员管理等，降本增效。 2.楼内租户 楼内企业尤其是中小企业的主要诉求是拎包入住、开箱即用，其希望楼宇能提供更多数字化服务，更便捷、更低成本地获得通信和信息技术，快速构建数字化转型所需要的能力。 3.楼内个人 其希望通过智慧楼宇应用获得人性化的服务，通过自动化、智能化流程获得便捷性，提升办公和办事效率。 （四）典型应用场景 1.设施管控服务 面向楼宇内安防、消防、电梯等设施的智能化管理场景，通过分析设备产生的数据帮助人们实现科学决策。典型应用场景包括： 智能安防：通过门窗磁、摄像头、红外入侵检测器等设备对楼宇内安全进行动态监控，出现异常情况可及时报警，并可通过手机APP或电脑应用查看监控视频，进行取证等。 智能消防：通过AIoT技术增强消防能力，例如通过烟感/温感报警器进行烟雾探测，将告警信息实时传回，平台实时告警，并通过电话、短信、APP通知相关人员为实施救援赢得时间。 智能门禁：AI技术与通行管控结合，例如通过人脸识别技术高效实现楼宇场景下的人员通行、员工考勤、访客路线，实现内部人员和外部访客的有效管理，实现楼宇无感通行。 智慧电梯：采用物联网、AI识别、大数据分析、无线通讯等技术，对运行风险、维保工作、应急救援、公众服务等进行全面的管理和服务，实现安全隐患或事故智能识别，运营状况智能分析，保养、维护、修理智能预测。 智能空调：根据大数据、物联网等技术，在温度、湿度、新鲜度和洁净度方面，对全屋空气进行全维监测，提供优化运行控制建议或直接进行优化控制，帮助业主节能、增效、降本。 2.智慧运营管理 以数字化化手段提升楼宇控管和物业满意度。典型应用场景包括： 智慧物业管理：提供人员管理、流程管理、收费管理等。例如实现实时查看巡逻轨迹，定位巡点，巡检人员关键节点图片上传；维修派单和接单，维修记录进度可查、可追溯等。 楼宇自控管理：主要指基于物联网及智能建筑相关系统，通过水、电、冷热量等的精细化分项计算，实时监测分析能源需求和使用情况，实时监控机电设备工作状态和健康程度，实现高效的管控。 智慧停车：实现车场无人值守、高效通行。例如，基于射频和视频识别技术，建立智能监控卡口，支持高效的车辆识别联动闸机放行、访客预登记自动验证等功能。 智能巡检：将增强现实、人工智能、头戴设备等新技术结合楼宇内实际需要，改变传统巡检方式。提供预报报警等功能，提高巡检效率。 3.智慧办公服务 面向楼内入驻企业提供高效、智能、便捷的办公网络和智能办公应用，满足企业数字化转型需要。典型场景包括： 智能网络：通过各类云网一体产品助力企业为员工提供高速、舒适、便捷、安全的智能化网络，解决企业上网入云的需求。 环境控制：对办公区人、地、事等全方位立体感知，配合智能化应用系统进行环境的实时控制。比如对室内灯光开关、空调、空气净化器、窗帘、窗户等进行控制，设置情景联动，打造人性化办公环境。 智能工位：灵活设置固定和非固定工位，支持PC、WEB、APP、微信小程序等多种自助方式进行工位查询及预定。使用IoT设备辅助工位管理，比如动态电子工位牌、远程控制工位电源等。 智能会议室：以视频会议平台为基础，深度集成会议预定、智能控制、显示扩声、会议发言、无纸化等系统，实现简单易用、场景化管控、人工智能的高效协同会议环境。 智能考勤：集中统一对员工进行管理，典型功能如通过人脸识别方式对员工进行身份识别、无感记录人员考勤信息、对指定区域分级、分时段的通行权限管理、限制外来人员活动范围等。 二智慧楼宇的业务模式 （一）基础连接服务 网络连接是数字时代的基础底座。智慧楼宇基础连接业务主要满足客户接入互联网、访问云上服务、总分机构之间通信等需求。 1.网络接入服务 中国联通将面向大中小企业的网络接入服务划分为“头等舱、商 务舱、经济舱”等三种等级，提供差异化的服务能力以满足不同客户的接入需求。 刚性管道服务：面向党政军、金融、大企业等质量要求最高的政 要客户所在园区、企业独栋楼宇，提供“头等舱”等级的OTN精品专线接入服务。通过低时延、大带宽、高安全、灵活可调的刚性管道专线，实现用户到云、到算、到分支的端到端的高可靠联接。 弹性管道服务：面向大中型企业客户所在楼宇提供“商务舱”等级的高性价比智能云专线接入服务。通过专线方式快速连接并访问公有云、行业云、混合云资源，并提供动态调整带宽和安全等能力。 楼宇互联网专线服务：面向中小企业用户所在产业园区、商务楼宇，提供“经济舱”等级的灵活便捷的云宽带接入服务。通过光纤接入、SD-WAN等技术实现上网服务和云端访问，满足客户快速开通、弹性调整和自助服务等需求。 2.组网服务 通过移网+固网融合化部署实现全楼覆盖，构建数字化应用的基础设施，为楼内客户提供多样化的组网服务。 楼外组网服务：构建云网融合服务能力，通过云联网、云组网等云网一体产品，提供安全、快捷、弹性、随选的异构混合云组网方案，实现楼内企业+智能设施+外部云的专网。 楼内组网服务：为企业办公内网提供室内覆盖、综合布线、网络 互联等DICT集成服务，通过政企网关满足企业语音、上网、组网、上云等“一站式”智能办公需求。 （二）技术物业服务 满足楼宇业主和楼内租户数字化转型需求的应用服务统称为技术物业（或数字化物业）。技术物业既包括传统物业的部分服务功能，也包括借助数字化技术提供的新型服务功能。 1.产品体系 技术物业是面向全量楼宇客户需求提供场景化服务，整体性供给网络、算力、应用的一体化产品。 面向楼宇物业主，以传统基础或通用设施数字化服务为主，提供水、电、气、梯、消防、安防、烟感、温感等设施的数字化控制管理服务，间接服务楼内租户/住户。 面向楼内租户，提供智能会议室、智能工位、智能考勤、云打印等企业经营所需要的服务设施，满足企业数字化办公需求。 图1技术物业服务产品体系 2.供给模式 目前楼宇市场产品主流供给方式为要素型供给或局部集中型供给。要素型供给是指提供网络连接、云计算等基础产品或服务；局部集中型供给是指根据用户需求将部分要素集中关联或绑定后形成相对完整的产品。这两种供给方式覆盖部分用户或场景需求，但不能满足整楼全量用户、全品类业务需求。 上述两种供给模式对应的一般是私有化安装部署，即所建设的技术物业系统为园区、楼宇或租户的私有专用系统。主要有两种建设方式：一是由开发商/业主私有化部署，以物业服务的形式提供给楼内租户/住户使用；二是由楼内租户私有化部署，一般是客户自行采购应用软件和终端设备。 一体化智慧楼宇通过集中建设实现整体性供给，面向楼宇或园区的全量用户、全品类业务需求，提供的覆盖连接、平台、应用的整合性产品和服务。连接和平台类产品需统一规划、一次部署；应用类产 品具有动态实时性，可以应用清单或弹性列表的方式提供，客户按需选择，后期按需动态调整。