想快速重构智慧园区 5A 系统，这份方案推荐给你

关注

发布于: 2021 年 04 月 09 日

摘要：近年来，园区的数字化一直在演进，从 OA、CA、BA、SA、FA 等单一系统的信息化建设，到以应用为主导的大系统集成，再到以云、大数据为基础的数据开放平台构建，继而进入全量数据融合、数字技术泛在的智慧化时代。

本文分享自华为云社区《HDC.Cloud2021 | 想快速重构智慧园区 5A 系统，这份方案推荐给你》，原文作者：华为云头条。

近年来，园区的数字化一直在演进，从 OA、CA、BA、SA、FA 等单一系统的信息化建设，到以应用为主导的大系统集成，再到以云、大数据为基础的数据开放平台构建，继而进入全量数据融合、数字技术泛在的智慧化时代。随着技术演进，对数据采集、数据开放、数据共享的依赖越来越深入，而联接是数据获取的基础。

联接问题成园区数字化转型的巨大阻力

华为以自己的内部园区为实验田，率先进行智慧化探索。在建设过程中，先后对接了 38 类子系统终端设备，过程中遇到系统联动困难、协议复杂、数据不一致等一系列问题…

各子系统独立，数据共享和应用集成困难：各子系统形成信息孤岛，应用协议多样化、私有化，BACnet、Modbus、M-bus、DTL645、ZigBee、IEC104、OPC 等协议繁多，导致系统集成需要大量定制化。同时，各个子系统能够对外开放的接口和服务非常受限，数据难以充分共享，严重阻碍了基于数据的融合业务创新。

老旧的联接技术线缆多，运维成本高，通信效率低：各子系统拥有独立小网，包括大量非 IP 线缆，一旦发生故障，排障极其困难。这些老旧技术通信效率较低，而创新应用则需要依赖大数据量和实时交互，二者之间的矛盾愈发突出。

传统园区南向系统的联接现状

针对以上问题，当前主要通过两种方式来解决：

方式 1：在边缘部署协议转换网关，该网关支持丰富的园区南向系统协议对接，把这些协议统一转换为园区数字平台的南向标准接口和业务模型，从而通过数字平台对数据进行整合，最终对上层应用提供统一的服务接口。

方式 2：直接在数字平台的南向系统适配层对接各个园区系统，通过对各系统的业务应用接口进行适配和数据转换，进而对上层应用提供统一服务接口。

当前两种南向系统集成联接方案

然而，当前两种解决方案，依然存在一些不足：

对于方式 1：设备接入网络和协议繁多，依然存在系统总线数量多、维护成本高、系统总线技术老旧、通信带宽小、时延大等诸多问题。

对于方式 2：各个业务子系统依然是垂直建设，园区数字平台对接的是各个封闭子系统的接口，这些接口提供的开放能力有限，无法实现子系统设备的精确控制和高效联动。

园区数字化开发“难”，华为智能连接架构 4 大模块轻松应对

华为智慧园区智能联接方案，提供了面向园区的南向设备接入和互联互通平台，攻克了以上两种解决方案的不足。新的方案采用端边云协同架构，从端侧设备开始 IP 化和标准化改造，解构园区南向系统，应用与设备解耦，彻底打破垂直烟囱系统封闭、不互联互通的问题。硬件开发者基于该方案，可以低成本、低门槛快速构建智能硬件，缩短产品上市周期。应用开发者基于该方案，可以获取园区南向所有设备数据，并通过对数据分析、态势感知、策略联动等，开发出各种场景下的创新解决方案。

华为智慧园区智能联接解决方案架构

l Link(D)：提供给智能联接终端集成开发的 SDK 软件和参考实现，包含以下功能：

1、WIFI、ETH、PLC、RF 等网络接入技术，给终端提供快速、可靠、安全的网络联接；

2、即插即用、触网即连，实现终端到边缘网关的高性能、高可靠、加密联接；

3、运维诊断，提供本地运维、远程运维和诊断能力；

4、开放接口，规范定义智能终端回传协议，标准化终端数据格式、策略规范等，并提供统一开放的终端设备集成开发 API 接口；

l Link(G)：部署在园区边缘的智能终端设备接入网关，包含以下功能：

1、终端设备管理，包含终端设备接入认证、加密通道协商、终端设备证书管理、终端状态监控、终端运维诊断；

2、设备影子管理，提供设备物模型解析、设备数据缓存、设备命令转发等功能；

3、业务边缘自治和闭环，提供本地管理控制台、本地控制逻辑编排、消息转发联动等；

4、协议转换和适配，提供 IoT 平台接入适配、扩展协议的适配转换、物模型转换等；

l Link(C)：部署在数字平台上的设备接入、物模型定义、实施工具等，包括：

1、提供园区海量设备接入管理能力，包括网关设备接入管理、网关子设备接入管理等；

2、提供智联设备从部署规划到部署实施到运行维护的应用工具；

3、提供智联设备管理和组态应用的服务；

4、提供标准的设备模型，以及设备数据和智能化服务；

l Link(APP)：安装在手机端的智联设备管理软件，提供如下功能：

1、云端平台统一账号登录，云端设备设施信息同步（下载、上传）；

2、支持蓝牙连接智能设备，支持管理员认证和加密管理通道；

3、智联设备开局部署，扫码开局、网络参数设置、本地业务调测等功能；

4、智联设备本地维护，固件升级、证书更新、日志搜集、在线诊断等；

多个角色轻松对接，快速实现园区系统的数字化改造

华为智慧园区智能联接解决方案，给园区南向系统设备商、系统服务提供商、系统应用开发商、系统集成商等不同角色，提供了端、边、云各个层面的开放平台、接口和工具。基于华为智能联接解决方案技术，可以实现智能联接终端快速构建，设备和应用彻底解耦，智能联接生态内的多厂家系统完全互联互通，最终帮助客户快速实现园区系统的数字化改造。

园区南向系统重构开发

终端模组提供商：根据该方案定义的标准硬件接口，开发和提供智能联接终端模组，模组参考 Link SDK 提供的适配接口，实现 Link SDK 的预集成，设备商采购智能联接模组后即可获取 Link 的联接能力。

终端设备提供商：提供符合 Link 规范的智能联接终端设备，基于 Link SDK 的 API 接口进行终端业务软件的适配开发，终端具备可靠联接、开局部署、运维诊断等功能。

系统应用提供商：基于 Link(G)、Link(C)提供的开放 Restful 接口，参照华为智能联接解决方案统一标准化定义的物模型，实现云侧、边侧应用的开发。

系统集成服务商：根据实际项目的客户需求，可灵活选择华为智能联接解决方案的生态设备、系统应用，实现任意生态厂家设备互联互通。同时，基于该方案提供的组态开发工具、控制逻辑编排工具，可实现项目组态定制开发，现场控制逻辑的无码化编程，满足特定项目的客户诉求。

基于华为智能联接方案的园区楼宇自控系统数字化改造实践

项目背景

华为某园区现有楼宇控制系统，已建设二十年，存在如下问题：

维护成本高：多个品牌、多个版本并存，监控管理系统需重复建设。如：某园区 11 个地块，存在 XX 个 BA 中控室，XX 套 BA 系统（群控、楼控、电能、照明）。维护成本高：系统建设和运维成本高，策略调整均需厂家上门提供服务，人天成本超过 XXXX 元，某园区现场维护服务 XXX 万/年。

运营效率低：作业平台分散，导致人员管理难度大。自控系统不“自动“，靠人操作，严重依赖工程师的经验、责任心，可持续性差。

能耗浪费：暖通空调占楼宇耗能 40~50%，照明占整个大楼耗能 18%，但空调系统无法根据天气温度进行实时调整以节能，造成约 30%能源浪费。

数字化改造方案

1. 基于 LinkSDK 和模组，合作伙伴零基础快速构建出 IP 化的 DDC、VAV 终端，提供 WIFI、PLC 等多种上行通信接口；

2. 基于 Link(G)的开放接口和 AR502H 的边缘计算平台，合作伙伴开发出边缘楼宇控制和边缘组态软件，和 Link(G)一起安装部署在 AR502H 上，提供楼宇控制边缘网关的功能；

3. 基于 Link(C)提供的控制逻辑编程工具、组态开发工具套件，三个月内快速构建出楼宇自控云端应用；

4. 使用 Link 运维 APP，实现终端设备即插即用部署上线、诊断维护在线运维；

5. 工程规划实施时，直接利用园区现有 WIFI 网络，通过物联感知网络技术，实现 WIFI 上行 DDC 的自动识别、认证和 QoS 业务保障。对于已经部署了双绞线的老旧系统，利旧原双绞线资源，通过 PLC-IoT 技术实现传输效率的数量级提升，提供更实时的数据采集和控制服务。

楼宇自控系统重构方案

数字化改造成果

1. 改造升级成本低、效率高：品牌兼容，利旧现网系统（包括传感器/执行器），仅改造/新增现场控制器。利用现有网络双绞线，不用重新布线，通过 PLC-IoT 实现网络升级。原来无有线网络的区域，通过 WIFI 连接和即插即用，实现设备快速上线。

2. 监控维护变统一：统一设施管理平台，实现跨区域跨品牌统一管理，降低运营成本。改变以地块为单元的设施管理模式，转化为统一管理模式，基于权限设置管理单元，打破空间及厂商局限，简化管理。

设备设施统一监控维护

3. 持续运营节能效：根据天气温度湿度、室内温度、实时人数、光照强度、人员热力计算，冷量预测等参数动态调优 BA 设备，公共区域安装亮运传感器控制空调和照明，综合能效调优平均节能 10%。

能效调优应用方案

未来已来，让我们共同期待

近些年来，各种联接技术快速发展，涌现出了 PLC-IoT、WIFI6、POL、NB-IoT、5G 等众多联接技术。无论联接技术如何演化，IP 化都是园区网络不可阻挡的趋势，老旧的网络技术必然会被取代。随着园区设备 IP 化的演进，统一联接、统一业务模型、全网互通、数据共享是必然的趋势。园区内的人机物事深度融合，基于大数据的人工智能技术，将推动园区向智慧化加速演进。

作为华为 ICT 基础设施业务面向全球开发者的年度盛会，华为开发者大会 2021（Cloud）将于 2021 年 4 月 24 日-26 日在深圳举行。本届大会以 #每一个开发者都了不起 #为主题，将汇聚业界大咖、华为科学家、顶级技术专家、天才少年和众多开发者，共同探讨和分享云、计算、人工智能等最新 ICT 技术在行业的深度创新和应用。智能时代，每一个开发者都在创造一往无前的奔腾时代。世界有你，了不起！