5G時代數(shù)字園區(qū)應(yīng)用的創(chuàng)新獲獎科研報告

5G時代數(shù)字園區(qū)應(yīng)用的創(chuàng)新獲獎科研報告目前為止，政府已經(jīng)發(fā)布多項相關(guān)政策，推動智慧園區(qū)建設(shè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)科技化、信息化、智慧化轉(zhuǎn)型智慧園區(qū)不僅是促進(jìn)我國園區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵力量，已經(jīng)成為我國現(xiàn)代化建設(shè)過程中的重點項目。

關(guān)鍵詞：數(shù)字園區(qū);智慧園區(qū);5G技術(shù);邊緣計算;無人機(jī);低時延;高帶寬

1德國漢堡港基于5G技術(shù)“用一個屏幕控制整個漢堡港”

5G技術(shù)在德國的科研機(jī)構(gòu)也成為重點研究項目之一。其中德國知名的科研機(jī)構(gòu)、總部位于柏林的弗勞恩霍夫研究所就把5G與物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0、網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的硬件部分并列為其四大研究領(lǐng)域，并與企業(yè)合作，推動技術(shù)落地。

德國5G測試從2018年已經(jīng)開始?；?G的兩個特點網(wǎng)速快、低時延（1毫秒之內(nèi)）。德國漢堡港的布置的5G測試區(qū)，在占地約8000公頃的港口區(qū)進(jìn)行試驗，主要測試5G應(yīng)用程序在工業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用。作為技術(shù)基礎(chǔ)，漢堡電視塔上安裝了天線，5G已經(jīng)運用到港口運營的方方面面。

漢堡經(jīng)濟(jì)、交通和創(chuàng)新局首席電子技術(shù)專家，漢堡港管理層成員塞巴斯蒂安·薩克斯博士介紹，現(xiàn)在用一個屏幕就可以控制整個漢堡港。港口區(qū)域的交通燈系統(tǒng)將通過移動通信進(jìn)行控制，基于無人機(jī)并且實時收集和處理環(huán)境數(shù)據(jù)，充分利用5G低時延特性，及時控制車流和船流的通過。而虛擬現(xiàn)實應(yīng)用程序能夠立體地檢測進(jìn)出港船只航道情況，更好地監(jiān)控潛在的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，提高安全性和通航能力。漢堡港務(wù)局首席執(zhí)行官延斯·邁爾表示：“5G可使移動網(wǎng)絡(luò)在安全性、可靠性和速度上達(dá)到前所未有的水平?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)可以就這一尖端技術(shù)開始經(jīng)驗積累并形成標(biāo)準(zhǔn)。這不僅將提升漢堡港的運營效率，還將促進(jìn)整個漢堡市的發(fā)展。

2我國園區(qū)發(fā)展仍屬初級階段

智慧園區(qū)最大的特點是擁有充滿活力的商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)，園區(qū)內(nèi)不只存在一家企業(yè)，而是企業(yè)間的共同合作創(chuàng)新，在新經(jīng)濟(jì)體系中，非常重要的就是資源的共享。越來越多的創(chuàng)新產(chǎn)生于不同的交叉學(xué)科之間的合作。這些理念和實踐，的確值得國內(nèi)的高新園區(qū)開發(fā)運營者和有志于建設(shè)智慧園區(qū)的人士認(rèn)真學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟。

我國的智慧園區(qū)是智慧城市發(fā)展的重要組成部分及基本組成單元，是綠色建筑、智能建筑的終端實現(xiàn)載體。智慧園區(qū)建設(shè)充分發(fā)揮全球互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，利用大數(shù)據(jù)、云計算等核心技術(shù)，串聯(lián)園區(qū)內(nèi)各個環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)節(jié)點，建立一站式運營管理平臺，最終實現(xiàn)園區(qū)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前城市發(fā)展的現(xiàn)代化，智慧技術(shù)的運用，促使園區(qū)發(fā)展隨之發(fā)生了新的變化：

2.1我國產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展階段及特點

園區(qū)發(fā)展尚處過渡期，智慧園區(qū)地域發(fā)展格局明顯。

從時間維度來看，我國園區(qū)正在從傳統(tǒng)的工業(yè)園區(qū)向新區(qū)過度，在形式上有從低級向高級，由單一向綜合園區(qū)發(fā)展的趨勢。尤其是經(jīng)開區(qū)和高新區(qū)通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和服務(wù)內(nèi)容升級，打造多產(chǎn)業(yè)聚集和社會服務(wù)職能，并逐步向新區(qū)方向發(fā)展。在新區(qū)階段，商業(yè)、金融等配套服務(wù)進(jìn)入園中，產(chǎn)業(yè)中心逐漸形成，社會服務(wù)和社會管理開始全面布局。

從空間維度來看，目前我國已經(jīng)形成"東部沿海集聚、中部沿江聯(lián)動、西部特色發(fā)展"的智慧園區(qū)空間格局。環(huán)渤海、長三角和珠三角地區(qū)以其大量的園區(qū)平臺作為基礎(chǔ)，成為全國智慧園區(qū)建設(shè)的三大聚集區(qū);中部沿江地區(qū)借助沿江城市群的聯(lián)動發(fā)展勢頭，大力開展智慧園區(qū)建設(shè);西部地區(qū)憑借產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移機(jī)遇，結(jié)合各自地域特色和園區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，正加緊布局智慧園區(qū)建設(shè)工程。

現(xiàn)階段，我國智慧園區(qū)的發(fā)展水平參差不齊，地域發(fā)展格局明顯，目前尚未有智慧園區(qū)具體統(tǒng)一的概念。各園區(qū)經(jīng)濟(jì)研究者、企業(yè)管理者、園區(qū)設(shè)計者及其他各界人士，正積極探索智慧園區(qū)的建設(shè)研究，使之在大經(jīng)濟(jì)環(huán)境形勢下，發(fā)展更為成熟與完善，更有力地支撐智慧城市的發(fā)展?？梢娫谖磥?，智慧園區(qū)已成為各產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展的必然趨勢。

2.2基于5G技術(shù)為園區(qū)建設(shè)注入新的能力

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，信息交互的手段更加高效。4G技術(shù)已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展對移動通信技術(shù)的要求，亟需一種更能適應(yīng)復(fù)雜場景、傳輸性能佳的新一代通信技術(shù)來滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人們生產(chǎn)生活的需求，5G技術(shù)應(yīng)運而生。5G具有超高網(wǎng)速、超低延遲、超廣連接的特點，可以說5G是革命性的。

2.35G技術(shù)的優(yōu)勢及特點

5G的網(wǎng)絡(luò)峰值理論傳輸速度可達(dá)每8秒1GB，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍。它讓終端用戶始終處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，它可以應(yīng)用在許多智慧場景中。5G技術(shù)覆蓋了到未來制造業(yè)的五大核心：人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、高級機(jī)器人、3D打印和VR/AR（增強(qiáng)現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實），這些都是具有變革性和顛覆性的技術(shù)。

智慧園區(qū)的規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)需要通過物聯(lián)網(wǎng)、地理信息技術(shù)、云計算等技術(shù)實現(xiàn)，無人駕駛、物流追蹤、遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程醫(yī)療等移動和遠(yuǎn)程管控等應(yīng)用場景的需求不斷增長，需要5G網(wǎng)絡(luò)支持1～10Gbit/s的空口傳輸速率，網(wǎng)絡(luò)時延能夠從100ms（4G）降低到1ms（5G）。物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)的發(fā)展、電子設(shè)備的迅猛增多，智能辦公設(shè)備、工廠智能裝備等的發(fā)展都要求網(wǎng)絡(luò)能夠支撐更大規(guī)模的連接。

總的來說，就是基于5G的人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進(jìn)技術(shù)，賦能園區(qū)，解決傳統(tǒng)園區(qū)長期面臨的“服務(wù)體驗差、綜合安防弱、運營效率低、管理成本高、業(yè)務(wù)創(chuàng)新難”等痛點。

2.4基于5G技術(shù)主要在園區(qū)應(yīng)用的場景

2.4.1基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)搭建。在園區(qū)基站部署5G網(wǎng)絡(luò)，接入本地服務(wù)，在全園區(qū)實現(xiàn)免流量費、低延遲、高速度、大流量的數(shù)據(jù)以及應(yīng)用服務(wù)。相比傳統(tǒng)的WiFi網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)具有更佳的網(wǎng)絡(luò)覆蓋體驗，不僅速度快、延遲低，建設(shè)成本也低。

2.4.2園區(qū)無線視頻監(jiān)控安防管理

無需鋪設(shè)網(wǎng)線，更安全、更方便的部署AI智能安防功能，可以適時的監(jiān)控園區(qū)的每個角落，預(yù)防重大隱患?；趫@區(qū)“一臉通”可以應(yīng)用在園區(qū)的多個場合，如園區(qū)門禁、員工考勤、訪客軌跡、園區(qū)消費、會議與活動簽到等，從多方面體現(xiàn)園區(qū)的智慧系統(tǒng)。利用巡航無人機(jī)拍攝和觀察整個園區(qū)，打造高流量、低延遲的園區(qū)場景，便于觀察園區(qū)的適時情況。

2.4.3園區(qū)超高清視頻及沙盤展示系統(tǒng)

高清視頻直播可以用于園區(qū)的視頻會議，5G網(wǎng)絡(luò)速度可以實現(xiàn)會議溝通的低延遲，此外，高清的視頻直播也便于園區(qū)的宣傳。VR全景直播與監(jiān)控可以實現(xiàn)無死角拍攝，并能實現(xiàn)移動直播、定點監(jiān)控、遠(yuǎn)程管理等?；贏R智能沙盤系統(tǒng)，用戶可以在場景中放置并觀察到虛擬的沙盤模型，對園區(qū)場景進(jìn)行模擬控制與管理。

2.4.4智慧交通導(dǎo)航系統(tǒng)

機(jī)器人可以實現(xiàn)園區(qū)部分管理的功能，如智能導(dǎo)航系統(tǒng)、巡邏系統(tǒng)、安全檢測系統(tǒng)等。此外，智能機(jī)器人還可以參與到工廠的生產(chǎn)中。全5G覆蓋的園區(qū)可以實現(xiàn)無人駕駛，5G+AI智能網(wǎng)絡(luò)會分析園區(qū)每條道路的路況情況，能迅速接受園區(qū)人員對于交通工具的實時需求，實現(xiàn)路線智能的規(guī)劃與管理，自動化接駁。

3智慧園區(qū)的本質(zhì)就是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)統(tǒng)一的結(jié)果

智慧園區(qū)本質(zhì)上是基于數(shù)