智慧養老中的運維設計
——以南陵縣智慧養老項目為例

熊 江， 戴元兵

(1. 中南建筑設計院股份有限公司，武漢 430071； 2. 來邦科技有限公司，深圳 518040)

0 引言

在工程的全生命周期中，運維都是一個容易被忽視的環節，特別是在發展中國家，以“增量資產”為建設的主要導向。“運維”的概念在我國的設計標準中也少有提及，以至很多業內人士把“運維”概念混淆成“樓控”。筆者在應邀參編中國勘察設計協會標準《智能建筑工程設計通則》中，主筆了“智能化工程運維管理”這一章，在平時的工作實踐中也比較注意運維設計先行，結合南陵縣智慧養老示范項目，談一下在工程中如何貫徹運維設計先行的思路。

1 什么是運維設計

運維是運行和維護兩個詞的合寫，根據《智能建筑工程設計通則》，智慧運維設計包括設施管理設計、空間管理設計、應急管理設計、業務支持管理設計四個方面的內容。

1.1 智慧運維的設施管理設計

智慧運維的設施管理設計即智能化工程運維的設備臺賬管理設計，要求記錄從采購價格、供應商信息到安裝日期、使用維護過程中的具體信息等資產的基本信息，實現設備基本信息管理、設備位置信息管理，以及設備狀態管理。

其中設備狀態管理的前提是對設備進行分類管理，基于設備特點及各異的實際情況，采取“大同小異”的管理辦法。設備維修的三種類型的編碼和記錄，應分別滿足預防性維修管理、日常性維修管理，和故障性維修管理等不同的需求。

1.2 智慧運維的空間管理設計

對建筑工程而言，最細顆粒度的空間是建筑物內的一個個房間或區域，這些空間是空間管理、空間規劃和建筑空間設計的最小單位。因此，智慧運維的空間管理應按空間統計和空間里的資產進行空間統計管理、空間資產管理，在智慧運維的空間管理設計中BIM、CIM空間定位技術的應用是實施的基礎。

1.3 智慧運維的應急管理設計

智慧運維的應急管理設計就是在設計之初，對所有可能遇到的緊急事件制訂應急預案，并在日常中定時演習并檢查，例如AED(自動體外除顫器，可被非專業人員使用的用于搶救心臟驟停患者的醫療設備)等急救設施的使用。

1.4 智慧運維的業務支持管理設計

智慧運維的業務支持設計首先要在信息化系統設計時選擇合理的數據庫結構，方便與任何類型的 ERP 系統(如 SAP、Oracle 或任何其他 ERP 或財務系統)進行集成，為附加有財務信息的 CAFM 活動提供了技術控制功能。其次，通過支持直觀且獨立的網絡故障維護，保障業務網的可靠、穩定運行，并制定維護時間表，明確具體的維護設備、維護過程和維護進度等。最后，支持能生成格式化的報告并紙面打印輸出、數據透視表的實時數據分析、從不同的維度或圖形表對業務數據進行檢查、用于跟蹤具體活動發展和進程的趨勢報告，方便業主管理方以此做出正確的決定。

2 什么是運維設計先行

在以往的工程建設中，由于項目的建設和使用方往往不是同一個主體，即使是單位的自建樓、辦公樓、業務樓，建設往往是由基建部門來主導，在項目驗收移交后，業務部門、后勤管理部門才參與進來，此時即使在使用和維護中發現種種不合理，也只能加大資金進行拆改，或者聽之任之，許多項目出現的“非人道”的空調機位設計即是如此。

我國經過70余年的快速發展，建設模式也從增量建設模式升級到存量建設模式，而存量建設就是“運維”建設。對于新時代的要求，我國很多領域已開始著手解決以往增量建設模式下建設、運維分離的問題。在項目建設的前期，規劃階段甚至是更前期的投資階段，就加入運維團隊，將運維的模式及要求加入到設計方案甚至是投資方案中，即運維設計先行。

例如，國家機關事務管理局2019年向各省、自治區、直轄市和新疆生產建設兵團機關事務管理部門和局屬各單位印發了《機關事務標準化發展規劃(2018—2020年)》，強調了運維設計先行的概念，要求通過平臺標準化，對機關后勤管理(“后勤”可以認為是“運維”在某種程度上的體現)各子系統進行結構化和標準化設計。此外，在光伏等新能源建設領域，更是全面體現了“運維設計先行”的戰略，2020年以后中標的超大型新能源項目，基本上是“投建營”一體的。對于養老領域，能否保證項目能正常進行下去，運維設計先行更是所有需要考慮問題之中的重中之重。

3 運維設計的基本技術

一個好的運維設計必須達到安全、經濟、好用這三個基本要素，而云平臺技術、大數據技術、物聯網技術、適度人工干預技術是實現這個目標的主要技術手段。

3.1 云平臺技術

云平臺技術是指在廣域網或局域網內將硬件、軟件、網絡等系列資源統一起來，實現數據的計算、儲存、處理和共享的一種托管技術。云平臺可分為公有云和私有云。對智慧養老額的運維而言，云呼叫是云平臺技術一個最有效的應用。

云呼叫(Cloud Call)中心是基于云計算技術而搭建的呼叫中心系統，企業無需購買任何軟硬件系統，只需具備人員、場地等基本條件，就可以快速擁有屬于自己的呼叫中心，軟硬件平臺、通信資源、日常維護與服務由服務器供應商提供。云呼叫應用具有建設周期短、投入少、風險低、部署靈活、系統容量伸縮性強、運營維護成本低等眾多特點；對智慧養老服務而言，無論是區域服務還是全國范圍內的客戶服務中心，養老企業只需按需租用服務，便可建立一套功能全面、穩定、可靠，且座席可分布全國各地、全國呼叫接人的呼叫中心系統。

3.2 大數據技術

與傳統數據統計技術不同，大數據技術不用隨機分析法(抽樣調查)對特定的數據樣本進行統計，而是對所有采集到的數據進行分析處理而獲得各種結論的技術，具有Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(低價值密度)、Veracity(真實性)五大特點。

養老項目在運維中會積累大量數據，數據規模和增長速度都是其建設階段所不能比擬的，如何有效地利用這些豐富的數據資源進行業務決策是急需解決的問題。大數據技術為養老項目的投建營提供了新的解決思路。

3.3 物聯網技術

物聯網技術是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網絡接入，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

在養老項目中，物聯技術利用射頻識別、二維碼、智能傳感器等感知設備感知獲取養老對象的各類信息，并基于互聯網、傳統電信網等的信息承載體，讓這些普通的傳感器和執行機構能夠被獨立尋址并達到相互之間以及云平臺之間形成互聯互通的效果。

3.4 適度人工干預技術

在智慧運維中，人工參與的工作量會大大減少，但適度的人工干預是必不可少的環節。特別是在現階段，由于技術的限制，養老不會是一個只充斥著算法和機器的“冰冷世界”，人的作用無法被完全替代。但大量人工的投入意味著運維費用的大幅提高，如何通過運維設計先行，人工的干預設置在一個“適度”的范圍內，是智慧養老這個行業可持續發展的關鍵問題。

4 南陵縣智慧養老示范項目

4.1 項目簡介

南陵縣智慧養老示范項目是安徽省農村養老模式的創新示范的最大的一個項目，包括智慧養老平臺建設、智能化守護設備提供(含1 000只監護手表、560臺生命探測器)、為60位名特困殘疾長者提供3年安全守護服務、為1 000名特困活力長者提供3年安全守護服務，以及為智慧養老平臺提供3年的客服人員團隊建設、為5 140人提供3年的居家養老服務，以及3年的智慧養老平臺運維。根據新時代居家養老、鄰里養老的需求，該示范項目應用了云平臺技術、大數據技術、物聯網技術，以及適度人工干預技術，圖1所示為智慧養老平臺運維系統框圖。

圖1 智慧養老平臺運維系統框圖

4.1.1 本項目的居家養老安全監護業務流程

本項目的居家養老安全監護業務流程如圖2所示。

圖2 居家養老安全監護業務流程圖

可以看到，當長者遇事時，可通過監護手表或固定安裝的緊急求助裝置實現手動按鍵報警，或通過監護設備自動監測異常發出報警求救信號，本地養老服務中心的值班客服收到求救信號將跟長者確認是否危險或長者未接聽時，將立刻聯系應急人員，同時下發救助工單，并時刻跟蹤救助過程，直到事件處理完畢。

若本地服務中心的值班客服遺漏處理或夜間無人值守，二級保障守護中心客服將立即介入處理，確認長者處于危險或長者未接聽時，將立刻聯系應急人員，同時下發救助工單，并時刻跟蹤救助過程，直到事件處理完畢。

4.1.2 本項目的居家養老照料服務業務流程

本項目的居家養老照料服務業務流程如圖3所示。

圖3 居家養老照料服務業務流程圖

可以看到，當長者需要服務時，本地養老服務中心的值班客服將下發服務工單，同時聯系服務人員上門服務，服務時將記錄服務整個過程，包括服務前拍照、服務后拍照、現場錄音等，服務完成后本地服務中心的值班客服將回訪長者，整個服務完成后將對本次服務費用核算。

民政領導對所有已完成的服務進行抽查，并根據抽查結果做出指導意見和評分，具體將查看服務現場照片、錄音、服務時長、服務內容等詳情，并對服務工單進行回訪。

4.1.3 二級保障守護中心兜底業務流程

本項目二級保障守護中心兜底業務流程如圖4所示。

圖4 二級保障守護中心兜底業務流程圖

為了預防本地養老服務中心超時不接警、服務器宕機、網絡異常、供電異常等情況引起的服務事故，需提供不間斷保障守護，實現對長者生命安全提供實時監護，實行24h人工在線值守服務，目的是對本地服務中心客服超時不接警或者遺漏處警等行為進行干預，起到雙重保險作用，為長者提供24h全天候守護服務。

4.2 云平臺技術的開發及應用

本項目云平臺采用了分布式架構、不停服升級、服務實時監控、數據熱備份等技術設計，提供基于SaaS的云服務。通過兼容性設計、版本回退、灰度發布和熱部署技術確保系統升級時，客戶無感知、服務無中斷；通過多租戶數據識別，確保租戶間數據安全隔離；通過實時監控，對關鍵服務節點的健康指標及時預警及時處理，確保服務的穩定運行；通過本地實時備份和異地數據備份，提高數據存儲的容災能力；通過云端網絡隔離，指定堡壘機認證訪問，留存訪問記錄，確保系統維護的安全性和可追溯性。

對比傳統模式，用戶無需花費大量資金去配置軟件、硬件和維護人員，只需要支付一定的租賃費用，就能在任何連接互聯網的終端上使用硬件、軟件和維護服務。針對本項目的特殊性，除本地需建立呼叫中心外，為預防本地客服超時不接警、網絡異常、供電異常等特殊情況，運營方在國內基于SaaS云服務還提供了24h二級保障呼叫中心，為長者安全和穩定運營起到了兜底作用。

4.3 大數據技術的開發及應用

本項目涉及人數較多，采集的數據和業務量較大，長期運營過程中所產生的數據也會逐漸增多，如何從如此海量數據中提取、分析、處理得出有效結論至關重要。基于數據采集、存儲、清洗、查詢、分析等算法，最終形成可視化分析結果并展示給運營方、長者親屬、民政領導等不同角色，具體技術包括非結構化的數據模型設計、對業務數據批量處理的分布式離線計算系統、對業務數據實時處理的實時計算系統等。

運營方利用各類統計報表，可隨時了解營收情況、工單執行進度、工作處理效率、長者需求及滿意度；長者親屬利用生活起居、體征數據、活動規律等統計報告了解長輩的生活和身體狀況；民政領導通過大屏展示的業務統計、服務熱度、服務響應及實時動態等數據，并能通過云平臺查看詳實的服務流程和服務評價，有助于對服務過程、服務進度、服務質量進行有效監督，不斷指導和監督運維管理。

4.4 物聯網技術的開發及應用

4.4.1 監護手表

本項目中使用的監護手表采用了超低功耗的NB-IoT、BLE物聯網技術設計，基于運營商基站網絡傳輸求救報警、定位信息、體征數據、生活統計等。考慮到老年人頻繁充電較為麻煩，手表設計時首選低功耗技術，滿電能正常工作7天以上(設置成省電模式，充電一次能使用120天)，充電時只需將充電頭靠近手表即可吸合充電，既方便又可靠，而且采用獨特的結構防水設計，可達IP68等級。

手表內置了多種先進傳感器，如行為感知傳感器可采集長者的生活起居、睡眠習慣、運動情況等；集成光電傳感器可采集長者的心率、血壓、血氧等健康數據，利用光電反射原理可分析出手表是否佩戴；利用射頻識別傳感器，可分析長者在某一空間滯留的時長；內置北斗和GPS等全球定位系統，可為認知癥長者劃定圍欄，離開圍欄將會自動報警并準確定位長者位置。

4.4.2 生命探測器

考慮到本項目特困長者群體屬于弱勢群體，經濟來源較少、收入渠道較窄，部分喪失行動能力需要政府社會保障救助，所以產品使用過程中不宜產生其他費用。基于以上情況，本項目生命探測器采用了超低功耗的NB-IoT物聯網技術，使用2節5號電池可續航工作5年以上時間，采用粘貼式安裝；基于運營商基站網絡傳輸數據，無需重新拉線布網增加額外成本和運維難度。

生命探測器內置了按鍵報警、拉繩報警、生命活動傳感器、射頻識別傳感器，長者遇事可按鍵或拉繩主動求助；長者出現不慎暈倒等意外情況，居所內無生命活動跡象時，生命探測器能自動推送報警提醒，減少意外事故發生的概率；內置的射頻傳感器除提供設備綁定、軟件升級外，還能提供唯一識別信號，輔助手表實現行為分析和室內精準定位。

4.5 適度人工干預技術的開發及應用

本項目守護的對象為60歲以上特困人群，經濟條件較差且絕大多數處于獨居，少數也是老兩口相依為命，一旦出現緊急情況，很難得到及時救助。基于此種情況，本項目運營方來邦科技經過大量調研和探討，探索出“村嫂服務模式”，發揮村嫂地緣和文化優勢，在長者出現緊急情況時能第一時間到達現場，減少外來服務人員因為道路不熟、語言不通造成的搶救時機貽誤，及時救助服務長者。

5 結束語