智慧建筑：智慧城市運營落地的基石

從傳統建筑到智能建筑再到智慧建筑，建筑的發展與演變呈螺旋式上升趨勢，智慧化就是這 場演變的終極目標。智慧建筑，是在建筑全信息（即靜態空間數據、動態實時數據、業務系統數據等信息）的基礎上，借助智能AI 算法使建筑本身具有感知、推理、決策等能力，打造人、建筑、環境協調共生的整體。

前言

黨的十八大以來，我國大力推進經濟數字化、互聯網化、智能化的發展， 積極構建數字中國、智能社會?！秶窠洕蜕鐣l展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》將分級分類推進新型智慧城市建設繼續作為實施國家數字化戰略的關鍵抓手之一。自 2020 年全球新冠肺炎疫情爆發以來，在線服務業務需求井噴式增長，數字防疫手段已成為防疫關鍵支撐能力，城市智慧化工程建設、數字科技應用的重要意義將更加突出。隨著我國步入“十四五”時期， 多省多市紛紛開展數字化轉型戰略部署， 無疑將帶動我國智慧城市產業的進一步發展。

2020-2021 年， 我國智慧城市產業總體發展態勢向好， 相關財政投入更傾向于民生服務。2020 年全國智慧城市建設的財政投入總規模約為 2.4 萬億元， 其中智慧醫療、智慧教育在智慧城市建設的財政投入中占比最高， 體現了我國“以人為本”的智慧城市建設核心理念。產業分布更突出“一線聚集”的特點，智慧城市產業企業主要分布于“ 北深上杭廣” 五地，其中北京的智慧城市產業企業數量居首。

業務模式更突出“生態聚合”特點， 各廠商總體呈現“平臺 + 生態”式布局智慧城市全產業鏈的業務發展態勢。

策略規劃更突出“場景牽引”的特點， 通過開放式場景劃分與設計，讓城市便捷化、宜居化、人性化，讓場景圍繞人的需求，提升市民生活質量。

現如今，各地政府開始將智慧城市產業作為重要產業領域進行培育，如北京、深圳已率先提出發展智慧城市產業，積極打造智慧城市產業發展生態。

基于新一代信息技術的智慧城市

在我們生活的世界里，城市的物理結構主體是由交通及園區構成的， 而園區則是由周界、街道、建筑構成的。由此可知，城市的主體構件是園區，而園區的主體構件是樓宇建筑。所以，智慧城市的建設是以智慧園區建設為基礎的， 而智慧園區的建成也是以智慧建筑、智能樓宇的建成為標志的。

新一代信息技術是實現智慧城市、智慧園區、智慧建筑的信息化、動態化、精細化管理的重要支撐。未來，新型數字基礎設施建設將推動我國的信息化發展進入新階段， 而經濟社會的數字化轉型將全面推動各領域的高質量發展。

當前我國信息化建設領域，可以進行如下分類。

國民經濟領域：金融科技、農業互聯網信息化、工業生產信息化、服務型產業信息化、電子商務等。

社會活動領域：教育、體育、公共衛生、勞動社會保障等。

政治領域：OA 系統、政務門戶、國家重點基礎建設工程等。

人文領域：科研、圖書、檔案、文博、廣電、互聯網治理等。

軍工領域：武器裝備、情報、指揮、后勤保障等。

新型信息技術基礎設施， 是 5G、物聯網、人工智能、區塊鏈、云計算、大數據分析、邊緣設計、人工智能計算、BIM、GIS、衛星導航系統、網絡、IPv6 等數字信息技術的集合。只有推進多種技術的融合應用，才能構建智慧場景。例如 2022 年北京冬奧會開閉幕式舉辦、冬奧園區建設， 就是運用數字信息技術的集合，得到了國內外運動員、媒體、觀眾的一致好評，使北京冬奧會成為一屆展示數字科技創新成果的盛會。

建筑業信息化發展概述

建筑業信息化是傳統建筑產業與信息化技術的有機融合。建筑業信息化是建筑業發展戰略的重要組成部分， 也是建筑業轉變發展方式、提質增效、節能減排的必然要求，而新一代信息技術將促進建筑業的可持續發展。

隨著智能制造、智慧城市等相關重大政策的密集出臺和大力支持，建筑業信息化正駛入快車道，迎來發展的黃金期。

從智能建筑到智慧建筑

從傳統建筑到智能建筑再到智慧建筑， 建筑的發展與演變呈螺旋式上升趨勢，智慧化就是這場演變的終極目標。智能建筑建設，由建筑物的整體結構、布局系統、服務水平和綜合管理四項基礎任務組成。通過內在關聯并加以優化， 來建造一座投資合理、高效率、舒適和生活便捷的建筑物。智慧建筑，是在建筑全信息（即靜態空間數據、動態實時數據、業務系統數據等信息）的基礎上， 借助智能 AI 算法使建筑本身具有感知、推理、決策等能力，打造人、建筑、環境協調共生的整體。智慧建筑具有以下八大特點——實時感知、有效傳輸、自控、自主學習、個性化訂制、自尋優進化、自組織協同、智慧決策。相較于傳統的智能建筑，智慧建筑是一個擁有學習能力與自主思考能力的建筑“生命體”， 能夠借助大數據技術實現獨立分析和學習，注重綠色環保，關注人的“滿意度”， 從而給人們帶來更好的居住體驗。換句話說，智慧建筑是在智能建筑的基礎上，通過人工智能以及 AI 算法，使建筑自身變成擁有高度決策力的數字孿生生命體。在產業視野下，AI 是建立在大數據分析、云計算、物聯網和智慧計算 ( 主要指各種 AI 算法 ) 基礎之上的新概念， 也可以簡單理解為 AI=A+B+C+D。產業AI 則是在以上的基礎上，再融入產業應用場景。建筑產業 AI 則是將“應用場景” 聚焦到建筑應用場景的一類產業 AI。

智慧建筑以新型信息基礎設施為核心技術支撐，新型信息技術的有機融合、相互賦能及在建筑載體上的綜合應用至關重要， 單項信息技術已無法勝任智慧建筑的技術支撐問題。

從 AI 核心業態出發，可構建 AI 核心業態——AI 相關業態——AI+ 智慧建筑業態——泛智慧建筑業態體系，這也是智慧建筑業態的一種表示方法?；诖?， 可進行智慧建筑產業規劃。讓智慧建筑具有更強的“判斷”與“學習”能力， 從而支撐智慧建筑的深度發展。

從智能建筑到智慧建筑的演變

從智慧建筑產業的生態培育落地方式上來看，智慧建筑產業的發展愿景就是建立以細分行業產業鏈為基石的全產業鏈生態圈。要以產業鏈為內核，以重點行業、特色產業為依托，逐步黏合鄰近產業，建立更大體量的、特色鮮明的產業集群。以大數據挖掘技術為核心的SaaS 服務、行業和 PaaS 服務、通用的AI 平臺可提供實現建筑“自治”的個性化服務。

未來建筑與城市發展趨勢研判

AI 建筑產業鏈將牽動整個城市的產業鏈。AI 建筑產業將引發和推動新一輪建筑工業革命， 成為推動智慧城市發展的基石。智能控制技術應用的擴展、城市云端的信息服務共享、IoT 技術的實際應用以及三網融合的應用， 也將促進未來城市概念下的 AI 城市、5G 城市、區塊鏈城市建設加速推進，城市與建筑“超腦” 逐漸趨向完善。

生態智慧城市規劃思路

具體思路：以人工智能理論和技術為核心驅動要素；以人工智能伴隨技術( 物、大、云、移、區 ) 為輔助驅動要素；以智能化應用技術與系統為技術支撐要素；以綠色智慧城市細分領域為應用場景?？傮w來說，是一種以技術為驅動、以需求為牽引的自底向上的構建方法。

在生態智慧城市體系中，產業升級、生態宜居為主要目標， 綜合考慮城市可持續發展的動態適應能力等因素， 重點考慮 5 個方面的內容：綠色智慧建筑與社區、綠色智慧眾籌金融、綠色智慧制造、綠色智慧交通、綠色智慧能源。

智慧建筑探索實踐

最早的樓宇智能化應用，以信息化為核心，主要基于建筑基礎安防及管理。隨著信息化手段的進步，數字化進程加快，出現系統間數據無法打通、信息孤島林立等現象，行業數字化轉型一度出現瓶頸。

當下，越來越多的企業意識到數據資產的重要性、建筑管理系統互通和協同的重要性?；谖锫摼W、云計算、大數據、AI、數字孿生等技術的成熟應用， 通過進一步落地建筑用戶體驗全數字化、應用系統全鏈接、用戶數據全融合的實踐，智慧建筑的各類應用將真正實現可視、可管、可控。

智能信息技術可構建智慧城市、智慧場館、智慧建筑等智慧場景。把其中共性的能力抽取出來，形成標準的松耦合智能架構，再匯聚場景，就可打造智能建筑的最佳用戶體驗，賦能智慧建筑場景，使之成為智慧城市的基石。所以，智慧建筑其實就是智慧城市的最佳實踐。通過智慧建筑的場景落地，管理者不僅可以提升住戶體驗，實現更高效的管理與控制，也可以站在業務頂端，俯瞰建筑使用及管理的全流程，從而快速定位問題點與創新點，通過集約化資源調配，在提高效率、業務創新的同時， 真正做到減少資源浪費、降低碳排放量， 助力實現“碳達峰、碳中和”的目標。

優秀的智慧建筑解決方案需要具備五大基礎能力：

第一是設備接入能力，神州信息自研的 Smart IoT-LINK 系統， 能夠兼容市場上 95% 的傳感器接口協議，甚至一些機械讀表也可以通過機器視覺的方式進行數據采集， 遇到私有接口協議則可以開發定制，保證數據采集的完整性。

第二是海量數據接入的高并發能力， 要通過云平臺提供極致算力，支持千萬級設備的同時并發， 并保證設備的穩定性。

第三是數據的分析與可視化能力，利用數據專利算法，對數據進行深度挖掘， 建立數據樣本之間的血緣關系， 多維度驗證數據的可靠性。同時，通過對數據的治理，形成數據資產，使用專業的可視化套件，使真實的建筑場景以數字孿生場景展現出來。

第四是安全能力，通過構建整體安全體系，賦能整個園區智能體從端到頂的全方位安全。

第五是場景定制化能力，專業團隊應從數據算法建模到場景業務定制， 滿足行業客戶的定制要求。

這五大能力將高效保障智慧建筑各子系統快速便捷地接入，并且安全穩定運行。

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