2019年中国联通5G超智能园区白皮书
中国联通5G超智能园区
白皮书
(2019年)
中国联通
2019年11月
前言
当前，以数字化、网络化、智能化为核心特征的新一轮科技与产业革命正蓬勃兴起，5G、AI（人工智能）、云计算、边缘计算、大数据、物联网、AR/VR等新一代信息技术推动新模式、新平台、新业态持续涌现。作为城市的重要单元和功能载体，智慧园区的信息基础设施、运营管理范式、产品应用场景等正面临全时空、全方位、全要素的数字化重塑，有望成为未来构筑数字孪生城市的重要落脚点。
5G正式商用，宣布了面向未来的泛在传感连接网络走入现实。5G将实现人和人、人和物、物和物之间的泛在连接，推动连接无所不在。万物互联的背后是数百亿的连接对象，智能设施使得物理世界的大量信息通过数字化进入数字世界，这些数据无论在规模还是质量上都将产生质的飞跃。得益于大量数据的滋养，数字孪生、数据智能、机器智能等技术将呈现出更大的发挥空间和想象力。在此背景下，中国联通智能城市研究院面向未来，前瞻性提出超智能园区这一前沿发展概念，研发超智能园区的“中枢”，综合应用大数据、AI、三维可视化等技术手段，整合城市微单元空间数据与物联网感知数据，打造统一的智能运营管理平台（Intelligent Operations Center，IOC），并致力于推动超智能园区成为未来园区智能化变革与发展的潮流、标杆与示范。
本报告通过深入理解智慧园区建设发展的特征和趋势，充分运用5G、AI、云计算、大数据、物联网、AR/VR等新一代信息技术和IOC 的使能效应与带动作用，形成园区运营管理新模式，催生园区发展新动能，塑造园区竞争新优势，为各地政府和企业把握园区发展制高点，率先建成国际领先、国内一流的超智能园区提供助力和指导。
目录
一、5G新时代背景下的超智能园区 (1)
（一）智慧园区发展趋势与特征 (1)
（二）超智能园区定义 (1)
（三）超智能园区特征 (2)
（四）超智能园区主要支撑技术 (3)
二、超智能园区价值 (5)
（一）园区智慧化建设面临挑战 (5)
（二）超智能园区赋能园区深度转型升级 (6)
1、5G+物联网：深入推动园区万物互联 (6)
2、5G+人工智能：全面赋能园区智能升级 (7)
3、5G+大数据：显著提升园区运行效率 (8)
4、5G+云计算/边缘计算：助力园区低成本建设 (9)
5、5G+IOC：着力打造数字孪生园区 (9)
（三）超智能园区将成为未来园区发展主流 (10)
三、超智能园区建设 (11)
（一）建设理念：促产、增效、便民 (11)
（二）建设目标：五位一体 (12)
（三）建设思路：5G赋能、数据驱动 (13)
（四）技术架构：1+1+N (14)
四、超智能园区应用场景 (15)
（一）5G赋能智能神经元建设，重塑园区安全、体验与效率 (15)
1、5G变革园区安防 (15)
2、5G升级园区交通 (20)
3、5G提升园区服务 (24)
4、5G助力园区产业服务 (28)
（二）以IOC为核心打造园区智能中枢，实现可知、可视、可管、可控 (32)
1、智能运营管理平台 (33)
2、总体设计 (34)
3、功能体系 (37)
4、平台价值 (42)
五、超智能园区建设运营模式 (43)
（一）超智能园区与传统智慧园区建设运营差异的思考 (43)
（二）超智能园区建设运营模式建议 (43)
六、超智能园区发展建议 (45)
（一）加强顶层设计和总体规划 (45)
（二）科学选择园区特色智慧应用 (45)
（三）完善园区技术标准规范体系 (46)
（四）构筑超智能园区完备生态链 (46)
版权声明：
本白皮书版权归属中国联通，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告内容的，应注明来源。违反上述声明者，将追究其相关法律责任。
编制单位：中国联通政企客户事业部、中国联通产业互联网产品中心、中国联通智能城市研究院、中国联通网络技术研究院、中讯邮电咨询设计院有限公司、北京电信规划设计院有限公司、联通系统集成有限公司、云粒智慧科技有限公司、中国联通研究院、联通（广东）产业互联网有限公司、联通（浙江）产业互联网有限公司、联通（雄安）产业互联网有限公司等。
一、5G新时代背景下的超智能园区
（一）智慧园区发展趋势与特征
移动泛在成为园区信息基础设施建设的主要方向。数字化发展浪潮下，人机物呈现出高度融合的发展趋势，实现万物智联不仅需要无处不在的智能终端（传感器）源源不断的收集数据，更需要通过无处不在的高速互联网络进行数据传输，因此对园区内数字基础设施规划建设提出了更高要求。
快速增长的数据成为园区运营的重要基础资源。当前，园区生产、生活及治理的数据基础和信息环境正在得到大幅加强和显著改善，园区各项活动已启动全面数字化进程，数据正逐渐成为与设备、资本和土地相并列的关键生产资料，为园区运营发展提供充足新动能。
可视、可管的园区智能中枢系统成为有效解决园区建设管理诸多问题的核心。以5G为基础的泛在感知网络将使得大量系统性和价值性的园区数据被获得，具备了构建与实体园区精准映射、智能交互、虚实融合的数字孪生园区的可行性，整合交通管理、安防监控、产业服务等功能的园区中枢将成为智慧园区建设与管理的重要依托。
园区创新应用场景持续涌现。当今数字经济发展日新月异，我国5G商用已正式拉开帷幕，将有力推动VR/AR、AI、边缘计算等多种前沿技术真正实现落地，孕育一大批服务于园区安防、园区交通、园区产业等领域的新兴应用场景。
（二）超智能园区定义
“超智能园区”是伴随我国5G商用，AI、云计算、边缘计算、
大数据、物联网等新一代信息技术加速突破态势下，未来人、机、物深度融合产生的一种高级智慧园区发展形态。它具备超高速、大容量的信息通信网络，拥有多维感知、数据驱动、智能决策能力，可与实体空间精准映射、智能交互、虚实融合实现数字孪生，进而为园区运营方、企业和员工提供全天候、全要素、全场景的个性化和精准化服务。
图1新时代的超智能园区
资料来源：中国联通智能城市研究院（三）超智能园区特征
在新一代信息技术的变革引领下，万物智联、人机物共融，以及物理空间与虚拟空间的实时对接、交互映射及智能反馈，成为智慧园区可持续、高质量发展的必要条件。在此背景下，5G时代超智能园区表现出四大特征：一是万物智联，基于5G+IoT（物联网）技术实现万物互联，连接无所不在，进而推动人、机、物深度连接与融合，实现高阶的智能人机交互；二是数据融合，物联网作为物理园区和数字园区的连接器，实时收集海量数据，实现数据的量变、质变和融合打通，数据成为超智能园区发展的基石；三是智能驱动，通过人工智
能、数据智能、机器智能等智能技术的加持，对园区全场景进行运营决策和治理，提升园区运行效率，降低运营成本。四是虚实融合，通过虚拟服务现实，实现园区全要素数字化和虚拟化，全状态实时化和可视化，园区运行管理协同化和智能化，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的园区发展新模式。
图2超智能园区四大特征
资料来源：中国联通智能城市研究院（四）超智能园区主要支撑技术
当前，新一代信息技术与园区产业发展、园区管理服务和园区运营持续高度耦合、不断深度迭加，全面深刻地影响着园区生产、生活及治理方式，推动园区发展步入全新阶段。5G+ABCEI（A指人工智能，B指大数据，C指云计算，E指边缘计算，I指物联网）为代表的新一代信息技术已经成为驱动超智能园区发展的主要支撑技术。
图3超智能园区主要支撑技术
资料来源：中国联通智能城市研究院5G技术。以5G为基础的泛在传感网络是园区智能化的基石，也是实现超智能园区万物互联、人机物深度融合发展的关键设施。5G 超高速率、超大连接、超低时延特性，将全面支撑园区内的新模式、新业态创新发展。
A代表AI，即人工智能技术。AI是加速“万物互联”向“万物智联”发展的核心引擎，在超智能园区场景下，将机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理等AI技术，注入到园区的人与人、人与物、物与物连接应用中，将推动管理决策科学化和公共服务智慧化。
B代表Big Data，即大数据技术。数据是未来最重要的战略资源，而园区则是聚合全量数据、发挥数据价值的最佳城市微单元。通过数据采集、数据融合、数据建模、数据挖掘等大数据分析过程，从繁杂冗余的园区数据中提取有价值的信息，能够实现数据价值化并及时有效地辅助园区进行科学管理与决策。
C代表Cloud，即云计算技术。云计算具有弹性计算、按需计费的优势，信息资源通过“云”能够被最大程度地统筹和共享。通过云
计算技术，可将物理上分散的各个计算能力进行融合，以最低的成本造价为园区实现最高的效益回收。
E代表Edge Cloud，即边缘计算技术。通过在边缘侧实现更快的网络服务响应，将海量数据本地消化，避免大量数据回传带来的带宽浪费和时延，能够满足园区智慧化应用在实时性、智能化、安全与隐私保护等方面的基本需求。
I代表IoT，即物联网技术。物联网是互联网的应用拓展，其用户端延伸和扩展到了万物之间。通过感知化、物联化的方式，盘活园区每一个角落的要素，构筑了园区庞大的末梢神经系统，助力园区信息交互更充分、高效。
二、超智能园区价值
（一）园区智慧化建设面临挑战
目前，国内园区都在积极地开展信息化与智能化建设，但园区整体智能化水平参差不齐，面临不智能、不互通、不联动、不高效等常见问题，已严重阻碍了园区的智慧化发展。具体表现在以下五个方面。一是物联基础较差，当前园区的物联网通信效率、设备铺设密度、可扩展性、安全性以及场景覆盖率尚待提升；二是数字化程度不高，大部分园区数字化水平尚处于初、中级水平，且各项业务、场景的数字化覆盖范围有待扩展。三是数据利用能力欠缺，鉴于当前园区已有场景的可视化呈现度不高，各个信息系统基本处于割裂状态，数据孤岛问题亟待解决，园区管理运营者难以全面掌握园区数据，更难以进行数据分析、诊断和反馈。四是智能水平有待提升，受限于软硬件发展
水平，即信息化、数字化程度以及智能硬件、终端的覆盖率，人工智能目前尚难以在园区发挥出应有的赋能效用。五是缺乏统一和前瞻性规划，当前以5G、AI、边缘计算等为代表的新一代信息通信技术蓬勃发展，园区各类新兴应用快速涌现，导致智慧园区顶层规划滞后成为较为普遍的问题，园区建设者和运营商亟需开展面向未来、具备高度前瞻性的顶层规划。
图4超智能园区面临的主要挑战
资料来源：中国联通智能城市研究院（二）超智能园区赋能园区深度转型升级
超智能园区以新一代通信技术5G为基础，通过5G与物联网、AI、大数据、云计算、IOC等融合赋能，打造数字孪生园区，能够显著提升园区网络化、数字化和智能化发展水平，有效改善园区的运营效率和交互体验，实现园区降本增效和可持续发展。具体体现在以下方面。
1、5G+物联网：深入推动园区万物互联
随着园区智能化建设深入推进，多样化、规模化部署的智能终端，如电脑、智能手机、智能摄像头、智能机器人、智能电表、智能井盖
等全面渗透到园区生产、生活、生态各方面。5G作为新的数字基础设施，是万物互联的基石，其广连接的特性将进一步提升园区智能终端的部署，实现园区内人、事、物的全面连接，完成园区数据的实时采集与快速传递，为数字孪生园区的建设提供坚实支撑。
图55G+物联网推动超智能园区万物互联
资料来源：中国联通智能城市研究院
2、5G+人工智能：全面赋能园区智能升级
从园区生产方式的智能化改造，居民生活的智能化提升，到运营治理的智能化升级，都对新一代人工智能技术、产品、服务及解决方案有着旺盛的需求。5G时代的到来，可满足超智能园区虚实互动毫秒级响应以及海量智能设备的并发接入需求，实现园区全场景全时空感知和多维度智能监测，进而推动多场景AI应用落地，真正实现园区内万物智联，带来整个园区运营模式的变革和管理效率的提升，成为超智能园区建设的核心“引擎”。
图65G+人工智能赋能园区智能升级
资料来源：中国联通智能城市研究院
3、5G+大数据：显著提升园区运行效率
随着5G的全面建设部署，人、机、物逐步交互融合，园区生产、生活及治理的数据基础和信息环境将得到大幅加强和显著改善。从园区基础设施、园区交通、园区楼宇到园区招商、产业服务等多维度场景将实现全面数据化，源源不断产生的海量数据被收集、分析、挖掘、加工和运用，赋能到园区生产、生活和治理服务等各个环节，为园区管理者提高园区运行效益以及园区管理效率,提供数据决策支撑。
图75G+大数据提升园区运行效率
资料来源：中国联通智能城市研究院
4、5G+云计算/边缘计算：助力园区低成本建设
通过5G与边缘计算、云计算的结合，搭建多元计算设施，可形成功能层次分明、高效集约的云服务布局，实现园区应用的集约建设、快速部署与敏捷响应。一方面，依托5G网络优势，园区能够广泛采集智能终端数据，并实时高速传递，汇聚到中心云，计算处理完成后，实现快速反馈。另一方面，5G+MEC（移动边缘计算）能够实现园区内流量卸载，提供本地准专网代替园区Wi-Fi及有线网络，为园区内企业提供高清视频监控、AR/VR、车联网等应用的本地化快速处理分析，能更好地匹配企业和个人用户诉求，降低访问时延。同时，通过在办公园区进行业务数据隔离，可有效保障园区信息安全。
图85G+云计算/边缘计算助力园区低成本建设
资料来源：中国联通智能城市研究院
5、5G+IOC：着力打造数字孪生园区
超智能园区以数字化、可视化、集成化的IOC为核心，通过5G 和智能感知设施，依托三维信息模型，对园区内网络、楼宇、交通、
能源、安防等基础设施数据进行收集、处理和分析，构建与物理园区虚实映射、融合共生的数字孪生园区，对园区的人、车、企业、资产设施进行全连接，实现数据全融合、状态全可视、业务全可管、事件全可控，将全方位重塑园区的安全、体验、成本和效率。
图95G+IOC实现园区数字孪生
资料来源：中国联通智能城市研究院（三）超智能园区将成为未来园区发展主流
在国家大力扶持下，全国各地园区智慧化建设如火如荼。数据显示，智能园区建设费用所占比重约为园区投资开发成本的10%-15%。基于前瞻研究院数据，初步测算2019年智慧园区市场规模将突破3000亿元，2022年将超过4000亿元，年均增长率超过13%。2020年将实现5G大规模商用，在安全、效率、成本和体验等方面独具优势的5G超智能园区将成为园区发展的主流，市场前景广阔、潜力巨大。
图102012-2022年我国智能园区市场规模预测
资料来源：中国联通智能城市研究院整理三、超智能园区建设
（一）建设理念：促产、增效、便民
超智能园区围绕“促产”、“增效”、“便民”三大发展理念，引领园区网络化、数字化、智能化建设方向，全面变革园区在5G新时代的发展模式与路径。
1、促产：加快提升产业服务水平
发展产业是园区经营的第一要务，在5G新时代，用5G“武装”园区，助力产业发展，已经成为未来园区智能化制胜的关键。超智能园区建设以提升产业、企业的智能化程度为重要着力点，充分发挥5G大带宽、广连接、低延时的优势，结合园区内行业、企业多样化的办公、培训、营销等刚性需求，提升园区5G行业服务效率，助力产业实现数字化转型与升级发展。
2、增效：全面重塑园区运营模式
园区是城市的缩影，降本增效同样是智慧园区建设面临的重要课
题，而新一代信息技术的发展为此提供了重要手段。超智能园区建设以变革园区运营、管理、维护模式为关键点，借助5G+ABCEI等新技术的高度集成，催生园区应用新业态，重构园区业务流程，创新园区发展新模式，降低运维、人工等相关成本，提升园区运营管理的效率、效能与效益。
3、便民：有效提升便捷园区体验
园区是人们生活和工作的载体，怎样更好地服务于人的真正需求，带来不一样的人性化体验，是园区智慧化的关键所在。超智能园区建设以创新便民惠民的智慧场景为落脚点，重新定义园区服务，突出以人为本，站在园区人的角度思考，面向园区人的生活、工作多样化需求，设计园区内一体化联动的服务场景，打通不同应用系统的界限，实现高效便捷体验。
（二）建设目标：五位一体
超智能园区建设将致力于打造“五位一体”园区，即泛在感知宽带园区、科技赋能宜产园区、高效睿智精治园区、绿色节能生态园区、便捷创新亲民园区。
泛在感知宽带园区：园区数字基础设施高速泛在、安全智能。
科技赋能宜产园区：园区产业服务特色引领、融合创新。
高效睿智精治园区：园区治理精准高效、主动预判。
绿色节能生态园区：园区生态智能低碳、可续和谐。
便捷创新亲民园区：园区生活人本关怀、便捷幸福。
资料来源：中国联通智能城市研究院（三）建设思路：5G赋能、数据驱动
超智能园区建设秉持“5G赋能、数据驱动”思路，将“5G+数据智能”作为园区智能化的核心引擎，以5G实现万物智联，引领园区应用创新，以智能运营管理平台实现数据融合，释放数据运营价值，构建“园区智能中枢”，一体化助力园区运营与产业升级，打造智能进化型园区，使智能化建设成为园区发展的助推器与发动机。
5G赋能应用创新：园区内打造无处不在、随手可得的5G高速低延时网络，将5G赋能到园区内生产、生活、生态场景中，在远程办公、移动安防、无人驾驶、高清视频等多领域实现5G的广泛应用。
数据驱动运营智能：通过园区智能中枢—智能运营管理平台，对园区内的人、车、企业、资产设施进行全连接，推动园区管理的深度洞察与决策智能化，实现实时可感、瞬息可知、极致可视、安全可控。
资料来源：中国联通智能城市研究院（四）技术架构：1+1+N
超智能园区按照“1+1+N”的技术架构建设实施，即1套数字基础设施全面感知、互联互通；1个智能中枢深度融合、共享协同；N 项智慧应用主动服务、洞察响应。
其中，数字基础设施包括园区智能终端、园区网与园区云，为园区内各类智慧应用提供智能感知、安全可靠、按需弹性的“端-网-云”资源能力，是实现园区全域映射、数字孪生的基石；智能中枢以智能运营管理平台为核心，集成三维建模、大数据、人工智能、物联网、安全等能力，实现融合共享与开放赋能，为上层应用生态提供技术支撑；智慧应用以5G为主线，涵盖园区综合安防、园区交通出行、园区智能服务、园区产业发展等N项5G园区应用，助力园区治理精准、产业高效、服务便捷。
资料来源：中国联通智能城市研究院四、超智能园区应用场景
（一）5G赋能智能神经元建设，重塑园区安全、体验与效率
1、5G变革园区安防
（1）安防机器人
当前，园区安全防护复杂程度不断增加，尤其是在夜间环境、危险环境、重复性强、大范围等场景，人工巡检常有疏漏，应对不慎还可能出现人员伤亡，造成重大损失。各类适用于多样化任务和复杂性环境的安防机器人正在加快研发，安防机器人逐渐成为园区安防部门的重要选择。然而，4G网络对机器人高清视频回传、高清照片回传、远程控制等场景的数据传输支撑能力尚有不足，具备大带宽、低时延、广连接等特性的5G网络可以有效解决上述问题。在5G网络赋能之下，安防机器人可以实现移动警告、实时监测、高清数据回传、危险状态识别，全天候自主或遥控巡逻监控，可在高温、暴雨、夜晚等较为恶