基于5G技術的智慧園區應用研究

文信翔，戴 剛

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

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）主要針對工業自動化控制、電子醫療及自動駕駛等；mMTC（海量機器類通信）主要針對小數據包和海量連接的物聯網，在環境監控、智能家居、智慧園區及智慧城市等場景大規模應用。

智慧園區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建設[1]。相對于智慧城市，智慧園區側重于滿足園區企業需求及進行園區智慧管理。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，結合5G的超高帶寬、極低時延、海量連接等技術，讓智慧園區的應用和管理發生了變革。圖1為智慧園區發展圖。

圖1 智慧園區發展圖

1 無人駕駛

園區道路路況相對簡單，規劃合理，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、密級區域、遮擋區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，可實現車內遠程監控，提高運營效率。

1.1 無人駕駛送貨車

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。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，能夠大量的節省人力成本。

1.2 無人巴士

考慮園區各區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年雄安新區和深圳福田保稅區都已經進行無人大巴試運行，標志著園區運行無人大巴的技術成熟。

1.3 無人駕駛清掃車

可完美代替人力進行全天候環衛工作，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。

2 智慧安防

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自動無死角動態巡檢、交通監管、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域，園區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、巡檢機器人及執法記錄儀等安防領域市場空間巨大。

3 智能沙盤系統

基于AR和BIM的智能沙盤系統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展。

4 智慧燈桿

智慧燈桿可以集成智能照明、通信基站、LED顯示屏、視頻監控、氣象監測、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、安防等專業提供服務，打造共建、共治、共贏的物聯網生態圈，支撐智慧園區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，如廣州從化生態設計小鎮智慧燈桿項目、成都的5G多功能智慧燈桿項目、天津市路燈“1001工程”及杭州市蕭山區的智慧燈桿項目。

5 智慧醫療

基于5G和AR技術，在有限的醫療人力和設備資源的情況下，充分利用大醫院和?？漆t院的醫療技術力量和優勢，推動全國的醫療資源在下層進行共享。在大型社區建設智慧小醫院，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院，可移動式診斷和治療，還能節約基礎設施投資。這樣的醫療模式是對醫療業務的創新，極大地提高醫療效率和診斷水平，為園區提供增值服務和保障，提升整個園區的綜合效能[5]。

6 其他應用

結合無人機的全范圍巡邏能力，可遠程協調交通，助力智慧交通發展；物聯網技術與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，對園區內環境的溫度濕度、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測，同時可對園區企業內的環保設施、設備運行狀況作出檢測，為園區管理部門動態掌握園區環境情況和異常預警提供支持，實現園區環境的智慧監控。

7 結 論

智慧園區作為智慧城市的重要延伸，是園區信息化發展高級階段的產物，能夠把園區內的各個系統進行整合，建設成為可視化的統一管理平臺，對各系統的信號進行自動分析和策略判斷，自動發現問題，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、物聯網及人工智能等新一代信息技術，建設基于5G的智慧園區，推進園區政務管理、園區治理、產業發展、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展，建設美好社會。5G技術的普及為智慧園區的創新發展提供了大力技術支持，建設5G+智慧園區是順應時代發展的必然要求，是推進園區精準治理、產業創新、品質生活的重要途徑。