當前,全球正在興起新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、寬帶移動(dòng)通信、云計算、大數據為代表的新一代信息技術(shù),正快速向裝備制造、建筑家居、交通物流、節能環(huán)保、食品農業(yè)、消費電子、文化教育、生活服務(wù)等領(lǐng)域廣泛滲透。
我國正處于城鎮化加速發(fā)展的時(shí)期,部分地區“城市病”問(wèn)題日益嚴峻。為解決城市發(fā)展難題,實(shí)現城市可持續發(fā)展,建設智慧城市已成為我國城市發(fā)展不可逆轉的歷史潮流。
2014年12月,為推動(dòng)北京乃至全國智慧城市、智慧小區、智能建筑、智能家居等領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步及應用,由北京中關(guān)村國家自主創(chuàng )新示范區和廣州國家數字家庭應用示范產(chǎn)業(yè)基地發(fā)起組建了中關(guān)村樂(lè )家智慧居住區產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟。該聯(lián)盟由來(lái)自北京、上海、廣州等從事智能化、信息化的企業(yè)及科研院所等機構共36家共同組建。
本刊記者特別采訪(fǎng)了中關(guān)村樂(lè )家智慧居住區產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟總工程師謝后賢,請他談?wù)勚袊腔凵鐓^的發(fā)展現狀及未來(lái)預期。
Q:請您介紹一下中關(guān)村樂(lè )家智慧居住區產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的主要職能和工作?
謝后賢:中關(guān)村樂(lè )家智慧居住區產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)盟)經(jīng)營(yíng)范疇是充分利用新一代信息通信技術(shù),服務(wù)于智能樓宇、智能家居、安防監控、社區醫療和養老、社區管理服務(wù)、電子商務(wù)等領(lǐng)域的智能化應用。并通過(guò)智慧居住區的應用,帶動(dòng)全行業(yè)的互聯(lián)互通和提升全行業(yè)的智能化水平。
聯(lián)盟將以制定產(chǎn)業(yè)技術(shù)標準為龍頭,以成果轉化為手段,以市場(chǎng)推廣為目標,形成智慧居住區硬件生產(chǎn)和軟件服務(wù)兩條產(chǎn)業(yè)鏈。用“項目帶動(dòng)研發(fā),研發(fā)促進(jìn)應用,應用推動(dòng)產(chǎn)業(yè)”,做好“商品研發(fā)、市場(chǎng)拓展、產(chǎn)業(yè)鏈打造”。
當前聯(lián)盟選定“智慧社區及家庭網(wǎng)絡(luò )平臺關(guān)鍵技術(shù)研究”課題任務(wù)為切入點(diǎn),通過(guò)課題的研究,總結完成智慧社區及家庭網(wǎng)絡(luò )平臺,建設完整的創(chuàng )新解決方案,完成智慧居住區創(chuàng )新改革;通過(guò)課題的研究,制定一系列的適用標準;通過(guò)創(chuàng )新試點(diǎn)和推廣應用,解決行業(yè)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,形成有實(shí)力有品牌的產(chǎn)業(yè)鏈,帶動(dòng)全行業(yè)的互聯(lián)互通和提升全行業(yè)的智能化水平。
Q:您如何定義“智慧居住區”這一概念?當前我國智慧居住區建設面臨哪些問(wèn)題?
謝后賢:聯(lián)盟提出的“智慧居住區”名詞是一個(gè)創(chuàng )新的概念,它是智慧社區綜合集成的概念,包含智能樓宇、智能家居、安防監控、社區醫療和社區居家養老服務(wù)、社區管理服務(wù)、電子商務(wù)等領(lǐng)域的智能化應用。這些領(lǐng)域的智能化都是以家庭為中心,為居民服務(wù)為目的。人的一生有70%的時(shí)間是在家庭室內渡過(guò)的。人們對“衣、食、住、行、樂(lè )、育、醫、思想、情趣”的追求,都要通過(guò)“居住區”的智能化去實(shí)現。居住區各領(lǐng)域的運行都是關(guān)聯(lián)的,不可或缺的。因此把智慧居住區作為整體來(lái)提就是非常恰當的。
當前智能家居聯(lián)網(wǎng)的兼容性問(wèn)題一直困擾著(zhù)中國的家電業(yè)、通信業(yè)、IT業(yè)。近年來(lái),一年一度的“智能硬件大會(huì )”,被媒體說(shuō)成“試圖吹出一場(chǎng)臺風(fēng)”?十幾年來(lái)刮過(guò)多少次“臺風(fēng)”,互聯(lián)互通仍然是邁不過(guò)去的坎。海爾是智能家居的先行者,他們說(shuō)“通過(guò)U-Home,海爾品牌的家電可以實(shí)現互聯(lián),不過(guò)前提是用戶(hù)使用的家電必須全部是海爾的”。這是一個(gè)封閉的系統。又說(shuō)“需要互聯(lián)互通,去做開(kāi)放平臺”。于是小米、阿里等紛紛推出路由器,提出了智慧家庭生態(tài)圈和智慧家庭云服務(wù)平臺等。但是這些平臺仍然無(wú)法解決底層設備全參數控制的兼容性問(wèn)題。
智慧居住區作為整體,家庭硬件設備的互聯(lián)互通,各個(gè)家庭和社區內的各個(gè)管理子系統之間,各種專(zhuān)業(yè)行業(yè)之間必須實(shí)現互聯(lián)互通,才能成為真正的整體。這就使互聯(lián)互通成為智慧居住區一體化集成的核心需求,這就是聯(lián)盟面對的現實(shí)問(wèn)題。
Q:我國智慧社區的建設發(fā)展有何特點(diǎn)?相對于國外的發(fā)展情況有什么不同。
謝后賢:隨著(zhù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展,國外發(fā)達國家重視研究如何運用新一代信息技術(shù)來(lái)解決現代城市發(fā)展中的關(guān)鍵問(wèn)題,加大信息技術(shù)在城市管理、服務(wù)和運行中的應用,陸續提出了發(fā)展“智慧城市”的戰略舉措,把智慧城市建設作為提升城市競爭力的重要手段。
在我國由于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、新一代信息通信技術(shù)以及大數據的快速發(fā)展,為城市新發(fā)展帶來(lái)機遇。促進(jìn)了各地方對智慧城市建設的探索,各地以發(fā)展智慧基礎設施為重點(diǎn),大力建設城市信息基礎設施,鋪設光纖骨干網(wǎng),實(shí)現有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )入戶(hù)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋城市公共區域,增加網(wǎng)絡(luò )寬帶,推進(jìn)三網(wǎng)融合,以期建成互聯(lián)互通的城市信息網(wǎng)絡(luò )。
然而由于國內外建設背景不同、探索路徑不同,因而在摸索過(guò)程中得出的經(jīng)驗與教訓也必然不同。從中國智慧社區系統的特點(diǎn)分析,智慧社區的應用環(huán)境來(lái)看,中國與國外的差異很大:國外大多數的私人住宅是獨門(mén)獨戶(hù)的,不同于我國住宅小區的應用環(huán)境,其家庭聯(lián)網(wǎng)均采用計算機網(wǎng)絡(luò )及其擴展總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),互聯(lián)網(wǎng)接入多是采用單戶(hù)接入,采用ADSL接入仍很普遍。而我國住宅智能化的重點(diǎn)和發(fā)展方向則是以社區的數字化、智能化為主,我國通信行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展以小區寬帶網(wǎng)以至光纖網(wǎng)接入為主。而家庭聯(lián)網(wǎng)的主要設備是信息家電,而不是計算機,即用非PC類(lèi)設備接入社區網(wǎng)(或互聯(lián)網(wǎng))。因而國外的組網(wǎng)技術(shù)就不適用于中國的應用環(huán)境。再加上中國的聯(lián)網(wǎng)智能設備不是單一專(zhuān)業(yè)設備,而是各種專(zhuān)業(yè)的混用,家電設備、安防、火警、抄表、電信、電視等,而各專(zhuān)業(yè)有各自的描述方法和特殊的控制協(xié)議,互不兼容。這就是為什么國外的專(zhuān)業(yè)標準不能簡(jiǎn)單地用在中國智能社區網(wǎng)絡(luò )的根本原因。也就造成了我國智能社區和家庭網(wǎng)絡(luò )長(cháng)期沒(méi)有專(zhuān)用的統一標準。
當我們參照國外的某些專(zhuān)業(yè)技術(shù)應用時(shí),它們只適合于某些行業(yè)專(zhuān)業(yè)的情況,而不能適用于各行業(yè)設備的融合與兼容,因而不能適應國內智慧社區環(huán)境成為通用統一的標準。
物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市發(fā)展到今天,由于沒(méi)有統一標準,各個(gè)領(lǐng)域目前是各行業(yè)使用的數據交換格式只能局限于自己特定的行業(yè)業(yè)務(wù)。嚴格講,這些物聯(lián)網(wǎng)都只是專(zhuān)用網(wǎng),仍然是一個(gè)個(gè)“信息孤島”,還是缺乏統一的標準、通用的平臺。
Q:對于智慧社區的發(fā)展來(lái)說(shuō),標準是重要基礎,我國在智慧社區標準制定方面取得了哪些成果?未來(lái)的工作重點(diǎn)有哪些?
謝后賢:隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,特別是智慧城市建設的迫切需要,各方面都提出了制訂統一標準的要求。經(jīng)過(guò)多年的摸索和準備,2014年經(jīng)國標委批準組織制訂《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設計內容及要求》和《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設備描述方法》等五項國家標準的計劃。這五項標準是解決物聯(lián)網(wǎng)智能家居設備互聯(lián)互通的基礎標準。
這些國標規定,不同專(zhuān)業(yè)、不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的硬件設備,遵循基于標準數據格式的設備描述,可以兼容地聯(lián)接組成網(wǎng)絡(luò ),并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )平臺,與各種異構系統實(shí)現互聯(lián)、互通、互操作。它們將與網(wǎng)絡(luò )的媒體、通信協(xié)議、操作系統、編程語(yǔ)言無(wú)關(guān),采用自動(dòng)提供服務(wù),自動(dòng)組網(wǎng),自動(dòng)組成應用程序接口(APP),不再拘泥基于中央控制器技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù),將可能實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的“所有數據都是由機器產(chǎn)生的數據”,促進(jìn)實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的全行業(yè)的大集成。
此外,在五項標準的基礎上,還將繼續組織制訂各級產(chǎn)品的標準,以指導行業(yè)的推介。例如“硬件智能化設計規范”、“家庭智能平臺設計規范”和“智慧社區綜合服務(wù)云平臺設計規范”,以及“相應標準芯片的設計規范”等。
Q:未來(lái)我國智慧社區發(fā)展面臨著(zhù)哪些挑戰?如何解決?
謝后賢:上述標準的應用,由于涉及家庭和小區的服務(wù)、運營(yíng)、設備、信息交互融合業(yè)務(wù),是跨行業(yè)、跨區域的設備制造商、服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商、物業(yè)管理服務(wù)等的產(chǎn)業(yè)鏈運營(yíng)合作,因此必須要團聚一大批上下產(chǎn)業(yè)鏈的商家共同努力。市場(chǎng)的推廣要靠全行業(yè),必須要站在全行業(yè)的立場(chǎng)才有話(huà)語(yǔ)權,才能解決了全局的問(wèn)題。
組織產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈的聚集效應,整體解決問(wèn)題是最好的形式。在研發(fā)和推廣過(guò)程中,要有上下產(chǎn)業(yè)鏈的配合,共同執行標準,接口一致,才能互聯(lián)互通,形成系統。因此需要在全國組織多個(gè)龐大的落地推廣應用集團,真正掀起一場(chǎng)臺風(fēng),并要乘勝擴大戰果。
當然,當前的解決方案不是排他性的。并不是要把現有的一些成功的平臺全推翻掉,如果采用了底層設備的標準化描述和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),幫助他們解決了智能硬件的互聯(lián)互通和硬件的全參數控制問(wèn)題,他們就可以按照物聯(lián)網(wǎng)和Web服務(wù)的方案完善自己平臺已有的成果,保留自己平臺開(kāi)發(fā)的投入。
Q:當前在智慧社區建設中主要應用了哪些自動(dòng)化技術(shù)?自動(dòng)化技術(shù)在其中發(fā)揮著(zhù)怎樣的作用?
謝后賢:在智慧社區和智能家居中都采用了控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù),自動(dòng)化技術(shù)中的3代技術(shù)都在使用:直接數字控制(DDC)仍應用在眾多安防系統中,DCS、SCADA和FCS也應用普遍,可以說(shuō)控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)較簡(jiǎn)單的應用,盡管少數項目采用了尋優(yōu)控制、并發(fā)控制、關(guān)聯(lián)控制等,但都是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的傳統技術(shù),都離不開(kāi)基于中央控制器的技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù)。因此可以說(shuō)是典型的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的傳統技術(shù)應用。
在21世紀已經(jīng)過(guò)去的15年,一些新世紀的新鮮技術(shù),正在沖擊著(zhù)傳統技術(shù)。尤其是Web Services和物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))技術(shù)已經(jīng)顛覆著(zhù)基于中央控制器的技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù)。Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò )中已經(jīng)不存在“中央控制器主機”,而是“對等”網(wǎng)絡(luò ),即每一個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)都可以占有總線(xiàn),并且實(shí)行“無(wú)連接的通信”(即發(fā)送幀完成即放棄總線(xiàn)控制權)。網(wǎng)絡(luò )的調度權歸結為“服務(wù)器”,而網(wǎng)絡(luò )可以具有多個(gè)控制器,某一時(shí)刻只能有一個(gè)控制器占有總線(xiàn),執行控制功能。 組態(tài)軟件技術(shù)則完全被傳感網(wǎng)絡(luò )的自描述、自組網(wǎng)取代了。
但是更多的自動(dòng)化技術(shù)則在融入了新技術(shù)以后成為新技術(shù)的核心理念,例如尋優(yōu)控制和關(guān)聯(lián)控制將成為智能控制的核心內容,成為智能硬件的主要功能體驗。
Q:智慧社區建設在自動(dòng)化技術(shù)應用方面急需哪些創(chuàng )新或突破?發(fā)展重點(diǎn)有哪些?
謝后賢:歷史上成熟的技術(shù)往往是與當時(shí)的技術(shù)水平相適應的。進(jìn)入21世紀比過(guò)去涌現出更多的新技術(shù),這些新技術(shù)推動(dòng)了應用技術(shù)的發(fā)展,顛覆著(zhù)傳統的技術(shù),逐步形成了一個(gè)全新的系統解決方案,這就預示著(zhù)傳統的技術(shù)在更新?lián)Q代。
上面提到的傳感網(wǎng)絡(luò )的自描述、自組網(wǎng)取代了組態(tài)軟件技術(shù),是由于設備的描述采用了新世紀發(fā)展的XML語(yǔ)言技術(shù)和Web服務(wù)器技術(shù)。在對象技術(shù)的基礎上Web服務(wù)技術(shù)已經(jīng)成熟,形成了基于Web服務(wù)的新一代控制技術(shù),從而不再拘泥基于中央控制器技術(shù);而采用Web對象技術(shù)后,完全具有對象技術(shù)的全部功能,即Web對象具有簡(jiǎn)單的接口,卻隱藏著(zhù)Web對象內部具有的全部?jì)热莸慕涌诤腿抗δ艽a。只要點(diǎn)擊就可以完成控制任務(wù)。Web對象隱藏的全部?jì)热菖c操作系統、編程語(yǔ)言無(wú)關(guān),與網(wǎng)絡(luò )的媒體、通信協(xié)議無(wú)關(guān)。這又實(shí)現了各種異構系統的互聯(lián)互通。
當我們采用標準設備的描述實(shí)現自描述,自組網(wǎng)的“自組態(tài)技術(shù)”后,Web對象及其內部具有的全部?jì)热菀餐瓿闪俗詣?dòng)實(shí)現,也即自動(dòng)組成應用程序接口(即Web對象的APP)。
這一切在實(shí)現底層設備的自描述、“自組態(tài)技術(shù)”以后,各級平臺采用Web服務(wù)技術(shù),實(shí)現Web對象自動(dòng)組成應用程序接口,在瀏覽器上自動(dòng)發(fā)布,從而實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)的“所有數據都是由機器產(chǎn)生的數據”的要求。
這些新技術(shù)的應用已經(jīng)使智慧社區和智能家居有一個(gè)嶄新的面貌,促成了智慧居住區2.0的創(chuàng )新改革。
國家“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃在受到社會(huì )廣泛關(guān)注的同時(shí),也為智慧城市相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇。云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數據技術(shù)在智慧居住區的創(chuàng )新應用,將促進(jìn)城市信息化、智能化、低碳化發(fā)展。據悉,中關(guān)村樂(lè )家智慧居住區產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟正以“互聯(lián)網(wǎng)+智慧社區”為藍本,倡導提出“樂(lè )家智慧+”的全新智慧社區發(fā)展理念。而“標準統一、互聯(lián)互通、平臺整合”則是智慧社區發(fā)展道路上的關(guān)鍵所在。在制定產(chǎn)業(yè)技術(shù)標準的基礎上,希望能有更多的物聯(lián)網(wǎng)智慧居住區解決方案出現,促進(jìn)智慧城市建設真實(shí)落地。
謝后賢(1936-),男,中共黨員。1963年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系,1970年起在航天部七七一所(驪山微電子公司)工作,曾任室主任、科技處長(cháng)、高級工程師。1989年任貴州科學(xué)院新技術(shù)研究所所長(cháng)。享受貴州省政府特殊津貼。
曾參加我國最早的集成電路和集成電路計算機的研制工作,曾任全國集成電路標準化技術(shù)委員會(huì )第一屆和第二屆副主任,全國微處理機系統標準化分技術(shù)委員會(huì )第一屆副主任。曾任國家軍用計算機與信息處理標準化技術(shù)委員會(huì )第一屆委員,并主持制定了《軍用微型計算機通用技術(shù)條件》等多項國家軍用標準。曾任貴州省自動(dòng)化學(xué)會(huì )常務(wù)副理事長(cháng),中國計算機學(xué)會(huì )微機專(zhuān)業(yè)委員會(huì )第四屆、第五屆委員。2000年后主持家庭網(wǎng)絡(luò )平臺項目的工作,主持擬制了多項家庭控制網(wǎng)絡(luò )國家標準草案。
2003-2005年主持863課題“家庭網(wǎng)絡(luò )核心SoC平臺”項目,成功完成了家庭網(wǎng)關(guān)SoC芯片等的研制。2008年任全國智能建筑與居住區數字化標準化技術(shù)委員會(huì )專(zhuān)家委員,參加了《中國智慧城市標準體系研究》、《國家智能化養老基地建設導則》的編制工作,是智慧城市、智慧社區和智能家居等領(lǐng)域的標準化專(zhuān)家?,F任中關(guān)村樂(lè )家智慧居住區產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟總工程師。
摘自《自動(dòng)化博覽》2015年7月刊