基于“六網融合”建設智慧園區新范式

文｜張永超 沈征琳 汪志強

園區作為千行百業轉型升級的重要載體，其體系結構與發展模式是智慧城市在區域范圍內的縮影，在改善區域投資環境、引進外資、促進產業結構調整等方面具有積極的輻射效應，從而助推城市經濟的快速發展。在云計算、大數據、物聯網、人工智能、5G、區塊鏈等融合技術的加持下，構建起數字化能力基座與智能化管理大腦，形成園區運營管理新模式、催生園區發展新動能、塑造園區競爭新優勢，助力各地政府和企業更好把握“新基建”歷史性機遇成了時代新命題。

園區智慧化建設新需求

目前，國內園區面臨的挑戰主要體現在網絡建設質量較差、數字化聯接效率不高、聯接的粘性低、聯接的價值薄、數據利用能力欠缺、智能化水平待提升、缺乏統一和前瞻性規劃。未來需要研究如何從“基礎聯接”到“萬物智聯、人機物共融”，以及物理空間與虛擬空間的實時對接、交互映射及智能反饋，探索建設適應復雜環境，敏捷高效、韌性安全的新型網絡成為智慧園區可持續、高質量發展的必要條件。針對于此，本文以新一代通信技術5G 為基礎，嘗試利用5G 專網、5G 公網、4G 物聯網、NB物聯網、有線互聯網、企業內網打造“六網融合”建設新范式，進而實現業務數據不出園，全面保證園區數據安全性，打造數字孿生園區神經網絡脈絡，將有效提升園區網絡化、數字化和智能化發展水平，改善園區的運營效率和交互體驗，實現園區降本增效和可持續發展。

無論是國內還是國外，智慧園區的建設同質化非常嚴重，普遍存在網絡供給側與需求側的嚴重錯配問題。本文提出的一種基于“六網融合”建設智慧園區新范式，如圖1所示，利用“六網融合”新技術，并結合AIoT、大數據、MEC 邊緣云及IOC 運營大腦為基礎，實現環境監測傳感器、人臉測溫門禁、智能安防攝像機、智慧路燈、井蓋液位及移位傳感器、NB-煙感、停車地磁、消防地磁、電氣火災報警主機、機器人、打印機、智能會議室、電梯監控等終端元數據采集，以場景協同、內容管理、聯動聯控等指導理論設計智慧園區大腦平臺。探索性的構建了“5G+MEC邊緣云”，將MEC 邊緣云部署在園區側，直接接入園區內運營機房，不僅實現核心業務數據不出園區，而且兼具極低的網絡時延和較高的數據安全性，為數字園區做厚聯接價值，激發企業數據應用倍增效應。

圖1 未來園區智慧化建設架構規劃

“六網融合”建設研究

在推進經濟數字化轉型，用新技術賦能高質量發展行動大背景下，5G+新型“六網融合”技術實現路線，如圖2所示。助力構建高品質數字經濟發展新范式。5G+新型網絡架構利用5G SA 組網技術，實現園區的大網獨立，保證了園區所有經濟要素的通信安全和高可靠，在此基礎之上，可以為園區設計建設5G 專網、5G 公網、4G 物聯網、NB 物聯網、有線互聯網、企業內網，從而實現“六網融合”下的業務數據不出園，人與人、人與物、物與物聯接的高效性，全面保證園區數據安全性。

圖2 5G+新型網絡架構

同時，根據園區網絡部署普遍存在區域化差異、網絡需求個性化、行業應用場景化、業務應用多元化的特點，針對性的設計研究了匹配量身定制、靈活敏捷的多網融合技術。如圖3所示。利用多網融合技術創新，在大網建設方面提出了5G 獨立專網、5G 虛擬專網和5G混合專網三種組網結構。根據實際生產環境，利用5G 組網、切片、邊緣計算等創新融合技術，采用專有無線核心設備和核心網一體化設備，建立專享基站，并通過下沉UPF 面，專用AMF/SMF 核心面，構建園區企業用戶帶寬增強、時延低、物理隔離的閉環服務網絡，實現與3G/4G/5G 公眾網數據的物理隔離。5G 專網、5G 公網的靈活組網方案可根據場景及業務特點，提供端到端精細化規劃、設計、建設、維護及優化服務，為園區提供覆蓋無死角、數據不出園、生產不中斷、上下帶寬增強、超低時延的可靈活自主編排的一張精品網。

圖3 5G 專網靈活組網模式

5G 專網、5G 公網是面向園區用戶網絡的自主創新，利用5G 網元虛擬化、架構開放化、編排智能化技術融合，可為數字經濟轉型發展注入新的強大動力，比如5G+超聲遠程診斷、5G 全連接工廠、5G 機器視覺檢測、5G+AR 遠程輔助、5G 智能制造、5G 超高清直播等。根據網絡定制化程度，為各類園區提供特定區域覆蓋、數據可靠傳輸、業務安全隔離、設備可管可控的基礎連接網絡，滿足園區企業在組織、指揮、管理、生產、調度等環節的網絡通信服務需求。

未來園區運營管理精細化智能化程度越來越高，比如環境監測傳感器、測溫人臉門禁、智能攝像機、路燈、井蓋、煙感、地磁、電梯監控、揚塵噪聲等設備越來越多，不管是固定場景還是移動場景，不管是開放復雜空間還是密閉狹小空間，都同時要求設備實時在線，這種條件下物聯網承接“移動+大流量+小流量”各種應用場景的組網挑戰越來越大。通過研究各類場景需求，如圖4所示，針對窄帶業務、中低速業務、高速業務的特點，探索4G/5G 物聯網、NB 物聯網、4G CaT1、eMTC、有線互聯網、園區企業內網等多種通訊方式進行技術融合，實現高、中、低不同速率，帶寬大小及時延特性的多設備異構、復雜應用環境下的彈性組網需求。同時，在保障更強的網絡適配能力前提下，利用物聯網設備聯接管理平臺作為核心控制點和管理節點守護端到端的安全，實現終端和應用的解耦，南向多設備集成，北向統一API 接口服務。

圖4 物聯網場景及其特點

在實際網絡部署建設時，只有將5G+MEC、4G 物聯網、NB 物聯網、互聯網和園區企業內網與應用場景深度融合，才能滿足園區未來網絡的個性化需求，才能促進生產方式變革，支持園區生產效能可持續增長。利用“六網融合”技術新架構才能實現跨園區或者多園區云網融合，云、網、邊、端、業一體，資源靈活定制，管家式園區服務和企業IT、CT、DT 平滑對接的能力協同，滿足數字經濟發展的寬帶化、移動化、全面物聯化、多業務融合的新網絡需求。

“六網融合”持續演進

“六網融合”新理論將繼續為智慧園區的信息化能力建設賦能，結合園區實際需求及系統架構規劃，未來在智慧園區發展中將進一步整合多個異構管理子系統，助力建設更聰明更具生產力的特色園區。同時，通過探索園區運營基礎設施及平臺資源要求，進行智慧園區行業生態融合、渠道融合和資本融合，持續打造智慧園區建設多網融合創新能力。