當(dāng)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)、寬帶移動通信、云計算、大數(shù)據(jù)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(jié)能環(huán)保、食品農(nóng)業(yè)、消費(fèi)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(zhèn)化加速發(fā)展的時期,部分地區(qū)“城市病”問題日益嚴(yán)峻。為解決城市發(fā)展難題,實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)智慧城市已成為我國城市發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流。
2014年12月,為推動北京乃至全國智慧城市、智慧小區(qū)、智能建筑、智能家居等領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步及應(yīng)用,由北京中關(guān)村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)和廣州國家數(shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地發(fā)起組建了中關(guān)村樂家智慧居住區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟。該聯(lián)盟由來自北京、上海、廣州等從事智能化、信息化的企業(yè)及科研院所等機(jī)構(gòu)共36家共同組建。
本刊記者特別采訪了中關(guān)村樂家智慧居住區(qū)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^(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來預(yù)期。
Q:請您介紹一下中關(guān)村樂家智慧居住區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的主要職能和工作?
謝后賢:中關(guān)村樂家智慧居住區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(簡稱聯(lián)盟)經(jīng)營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(jiān)控、社區(qū)醫(yī)療和養(yǎng)老、社區(qū)管理服務(wù)、電子商務(wù)等領(lǐng)域的智能化應(yīng)用。并通過智慧居住區(qū)的應(yīng)用,帶動全行業(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(biāo)準(zhǔn)為龍頭,以成果轉(zhuǎn)化為手段,以市場推廣為目標(biāo),形成智慧居住區(qū)硬件生產(chǎn)和軟件服務(wù)兩條產(chǎn)業(yè)鏈。用“項目帶動研發(fā),研發(fā)促進(jìn)應(yīng)用,應(yīng)用推動產(chǎn)業(yè)”,做好“商品研發(fā)、市場拓展、產(chǎn)業(yè)鏈打造”。
當(dāng)前聯(lián)盟選定“智慧社區(qū)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,通過課題的研究,總結(jié)完成智慧社區(qū)及家庭網(wǎng)絡(luò)平臺,建設(shè)完整的創(chuàng)新解決方案,完成智慧居住區(qū)創(chuàng)新改革;通過課題的研究,制定一系列的適用標(biāo)準(zhǔn);通過創(chuàng)新試點和推廣應(yīng)用,解決行業(yè)的熱點和難點問題,形成有實力有品牌的產(chǎn)業(yè)鏈,帶動全行業(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(qū)”這一概念?當(dāng)前我國智慧居住區(qū)建設(shè)面臨哪些問題?
謝后賢:聯(lián)盟提出的“智慧居住區(qū)”名詞是一個創(chuàng)新的概念,它是智慧社區(qū)綜合集成的概念,包含智能樓宇、智能家居、安防監(jiān)控、社區(qū)醫(yī)療和社區(qū)居家養(yǎng)老服務(wù)、社區(qū)管理服務(wù)、電子商務(wù)等領(lǐng)域的智能化應(yīng)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%的時間是在家庭室內(nèi)渡過的。人們對“衣、食、住、行、樂、育、醫(yī)、思想、情趣”的追求,都要通過“居住區(qū)”的智能化去實現(xiàn)。居住區(qū)各領(lǐng)域的運(yùn)行都是關(guān)聯(lián)的,不可或缺的。因此把智慧居住區(qū)作為整體來提就是非常恰當(dāng)?shù)摹?/p>
當(dāng)前智能家居聯(lián)網(wǎng)的兼容性問題一直困擾著中國的家電業(yè)、通信業(yè)、IT業(yè)。近年來,一年一度的“智能硬件大會”,被媒體說成“試圖吹出一場臺風(fēng)”?十幾年來刮過多少次“臺風(fēng)”,互聯(lián)互通仍然是邁不過去的坎。海爾是智能家居的先行者,他們說“通過U-Home,海爾品牌的家電可以實現(xiàn)互聯(lián),不過前提是用戶使用的家電必須全部是海爾的”。這是一個封閉的系統(tǒng)。又說“需要互聯(lián)互通,去做開放平臺”。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法解決底層設(shè)備全參數(shù)控制的兼容性問題。
智慧居住區(qū)作為整體,家庭硬件設(shè)備的互聯(lián)互通,各個家庭和社區(qū)內(nèi)的各個管理子系統(tǒng)之間,各種專業(yè)行業(yè)之間必須實現(xiàn)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(qū)一體化集成的核心需求,這就是聯(lián)盟面對的現(xiàn)實問題。
Q:我國智慧社區(qū)的建設(shè)發(fā)展有何特點?相對于國外的發(fā)展情況有什么不同。
謝后賢:隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,國外發(fā)達(dá)國家重視研究如何運(yùn)用新一代信息技術(shù)來解決現(xiàn)代城市發(fā)展中的關(guān)鍵問題,加大信息技術(shù)在城市管理、服務(wù)和運(yùn)行中的應(yīng)用,陸續(xù)提出了發(fā)展“智慧城市”的戰(zhàn)略舉措,把智慧城市建設(shè)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(shù)據(jù)的快速發(fā)展,為城市新發(fā)展帶來機(jī)遇。促進(jìn)了各地方對智慧城市建設(shè)的探索,各地以發(fā)展智慧基礎(chǔ)設(shè)施為重點,大力建設(shè)城市信息基礎(chǔ)設(shè)施,鋪設(shè)光纖骨干網(wǎng),實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)入戶、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋城市公共區(qū)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(nèi)外建設(shè)背景不同、探索路徑不同,因而在摸索過程中得出的經(jīng)驗與教訓(xùn)也必然不同。從中國智慧社區(qū)系統(tǒng)的特點分析,智慧社區(qū)的應(yīng)用環(huán)境來看,中國與國外的差異很大:國外大多數(shù)的私人住宅是獨(dú)門獨(dú)戶的,不同于我國住宅小區(qū)的應(yīng)用環(huán)境,其家庭聯(lián)網(wǎng)均采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其擴(kuò)展總線網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)接入多是采用單戶接入,采用ADSL接入仍很普遍。而我國住宅智能化的重點和發(fā)展方向則是以社區(qū)的數(shù)字化、智能化為主,我國通信行業(yè)重點發(fā)展以小區(qū)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(shè)備是信息家電,而不是計算機(jī),即用非PC類設(shè)備接入社區(qū)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(yīng)用環(huán)境。再加上中國的聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備不是單一專業(yè)設(shè)備,而是各種專業(yè)的混用,家電設(shè)備、安防、火警、抄表、電信、電視等,而各專業(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業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不能簡單地用在中國智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的根本原因。也就造成了我國智能社區(qū)和家庭網(wǎng)絡(luò)長期沒有專用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)我們參照國外的某些專業(yè)技術(shù)應(yīng)用時,它們只適合于某些行業(yè)專業(yè)的情況,而不能適用于各行業(yè)設(shè)備的融合與兼容,因而不能適應(yīng)國內(nèi)智慧社區(qū)環(huán)境成為通用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市發(fā)展到今天,由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各個領(lǐng)域目前是各行業(yè)使用的數(shù)據(jù)交換格式只能局限于自己特定的行業(yè)業(yè)務(wù)。嚴(yán)格講,這些物聯(lián)網(wǎng)都只是專用網(wǎng),仍然是一個個“信息孤島”,還是缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、通用的平臺。
Q:對于智慧社區(qū)的發(fā)展來說,標(biāo)準(zhǔn)是重要基礎(chǔ),我國在智慧社區(qū)標(biāo)準(zhǔn)制定方面取得了哪些成果?未來的工作重點有哪些?
謝后賢:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,特別是智慧城市建設(shè)的迫切需要,各方面都提出了制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的要求。經(jīng)過多年的摸索和準(zhǔn)備,2014年經(jīng)國標(biāo)委批準(zhǔn)組織制訂《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設(shè)計內(nèi)容及要求》和《物聯(lián)網(wǎng)智能家居 設(shè)備描述方法》等五項國家標(biāo)準(zhǔn)的計劃。這五項標(biāo)準(zhǔn)是解決物聯(lián)網(wǎng)智能家居設(shè)備互聯(lián)互通的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
這些國標(biāo)規(guī)定,不同專業(yè)、不同廠商生產(chǎn)的硬件設(shè)備,遵循基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的設(shè)備描述,可以兼容地聯(lián)接組成網(wǎng)絡(luò),并通過網(wǎng)絡(luò)平臺,與各種異構(gòu)系統(tǒng)實現(xiàn)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(tǒng)、編程語言無關(guān),采用自動提供服務(wù),自動組網(wǎng),自動組成應(yīng)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),將可能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的“所有數(shù)據(jù)都是由機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)”,促進(jìn)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全行業(yè)的大集成。
此外,在五項標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,還將繼續(xù)組織制訂各級產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)行業(yè)的推介。例如“硬件智能化設(shè)計規(guī)范”、“家庭智能平臺設(shè)計規(guī)范”和“智慧社區(qū)綜合服務(wù)云平臺設(shè)計規(guī)范”,以及“相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)芯片的設(shè)計規(guī)范”等。
Q:未來我國智慧社區(qū)發(fā)展面臨著哪些挑戰(zhàn)?如何解決?
謝后賢:上述標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,由于涉及家庭和小區(qū)的服務(wù)、運(yùn)營、設(shè)備、信息交互融合業(yè)務(wù),是跨行業(yè)、跨區(qū)域的設(shè)備制造商、服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、物業(yè)管理服務(wù)等的產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營合作,因此必須要團(tuán)聚一大批上下產(chǎn)業(yè)鏈的商家共同努力。市場的推廣要靠全行業(yè),必須要站在全行業(yè)的立場才有話語權(quán),才能解決了全局的問題。
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(yīng),整體解決問題是最好的形式。在研發(fā)和推廣過程中,要有上下產(chǎn)業(yè)鏈的配合,共同執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),接口一致,才能互聯(lián)互通,形成系統(tǒng)。因此需要在全國組織多個龐大的落地推廣應(yīng)用集團(tuán),真正掀起一場臺風(fēng),并要乘勝擴(kuò)大戰(zhàn)果。
當(dāng)然,當(dāng)前的解決方案不是排他性的。并不是要把現(xiàn)有的一些成功的平臺全推翻掉,如果采用了底層設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)控制問題,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,保留自己平臺開發(fā)的投入。
Q:當(dāng)前在智慧社區(qū)建設(shè)中主要應(yīng)用了哪些自動化技術(shù)?自動化技術(shù)在其中發(fā)揮著怎樣的作用?
謝后賢:在智慧社區(qū)和智能家居中都采用了控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù),自動化技術(shù)中的3代技術(shù)都在使用:直接數(shù)字控制(DDC)仍應(yīng)用在眾多安防系統(tǒng)中,DCS、SCADA和FCS也應(yīng)用普遍,可以說控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是自動化技術(shù)較簡單的應(yīng)用,盡管少數(shù)項目采用了尋優(yōu)控制、并發(fā)控制、關(guān)聯(lián)控制等,但都是自動化專業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù),都離不開基于中央控制器的技術(shù)和組態(tài)軟件技術(shù)。因此可以說是典型的自動化專業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用。
在21世紀(jì)已經(jīng)過去的15年,一些新世紀(jì)的新鮮技術(shù),正在沖擊著傳統(tǒng)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(jī)”,而是“對等”網(wǎng)絡(luò),即每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都可以占有總線,并且實行“無連接的通信”(即發(fā)送幀完成即放棄總線控制權(quán))。網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度權(quán)歸結(jié)為“服務(wù)器”,而網(wǎng)絡(luò)可以具有多個控制器,某一時刻只能有一個控制器占有總線,執(zhí)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(nèi)容,成為智能硬件的主要功能體驗。
Q:智慧社區(qū)建設(shè)在自動化技術(shù)應(yīng)用方面急需哪些創(chuàng)新或突破?發(fā)展重點有哪些?
謝后賢:歷史上成熟的技術(shù)往往是與當(dāng)時的技術(shù)水平相適應(yīng)的。進(jìn)入21世紀(jì)比過去涌現(xiàn)出更多的新技術(shù),這些新技術(shù)推動了應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,顛覆著傳統(tǒng)的技術(shù),逐步形成了一個全新的系統(tǒng)解決方案,這就預(yù)示著傳統(tǒng)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(shè)備的描述采用了新世紀(jì)發(fā)展的XML語言技術(shù)和Web服務(wù)器技術(shù)。在對象技術(shù)的基礎(chǔ)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對象具有簡單的接口,卻隱藏著Web對象內(nèi)部具有的全部內(nèi)容的接口和全部功能代碼。只要點擊就可以完成控制任務(wù)。Web對象隱藏的全部內(nèi)容與操作系統(tǒng)、編程語言無關(guān),與網(wǎng)絡(luò)的媒體、通信協(xié)議無關(guān)。這又實現(xiàn)了各種異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通。
當(dāng)我們采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的描述實現(xiàn)自描述,自組網(wǎng)的“自組態(tài)技術(shù)”后,Web對象及其內(nèi)部具有的全部內(nèi)容也完成了自動實現(xiàn),也即自動組成應(yīng)用程序接口(即Web對象的APP)。
這一切在實現(xiàn)底層設(shè)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),實現(xiàn)Web對象自動組成應(yīng)用程序接口,在瀏覽器上自動發(fā)布,從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的“所有數(shù)據(jù)都是由機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)”的要求。
這些新技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)使智慧社區(qū)和智能家居有一個嶄新的面貌,促成了智慧居住區(qū)2.0的創(chuàng)新改革。
國家“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃在受到社會廣泛關(guān)注的同時,也為智慧城市相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧居住區(qū)的創(chuàng)新應(yīng)用,將促進(jìn)城市信息化、智能化、低碳化發(fā)展。據(jù)悉,中關(guān)村樂家智慧居住區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟正以“互聯(lián)網(wǎng)+智慧社區(qū)”為藍(lán)本,倡導(dǎo)提出“樂家智慧+”的全新智慧社區(qū)發(fā)展理念。而“標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、互聯(lián)互通、平臺整合”則是智慧社區(qū)發(fā)展道路上的關(guān)鍵所在。在制定產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,希望能有更多的物聯(lián)網(wǎng)智慧居住區(qū)解決方案出現(xiàn),促進(jìn)智慧城市建設(shè)真實落地。
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、高級工程師。1989年任貴州科學(xué)院新技術(shù)研究所所長。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(jī)的研制工作,曾任全國集成電路標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第一屆和第二屆副主任,全國微處理機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會第一屆副主任。曾任國家軍用計算機(jī)與信息處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第一屆委員,并主持制定了《軍用微型計算機(jī)通用技術(shù)條件》等多項國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。曾任貴州省自動化學(xué)會常務(wù)副理事長,中國計算機(jī)學(xué)會微機(jī)專業(yè)委員會第四屆、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?jǐn)M制了多項家庭控制網(wǎng)絡(luò)國家標(biāo)準(zhǔn)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(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會專家委員,參加了《中國智慧城市標(biāo)準(zhǔn)體系研究》、《國家智能化養(yǎng)老基地建設(shè)導(dǎo)則》的編制工作,是智慧城市、智慧社區(qū)和智能家居等領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化專家。現(xiàn)任中關(guān)村樂家智慧居住區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟總工程師。
摘自《自動化博覽》2015年7月刊