从传统建筑到智能建筑再到智慧建筑，建筑的发展与演变呈螺旋式上升趋势，智慧化就是这 场演变的终极目标。智慧建筑，是在建筑全信息（即静态空间数据、动态实时数据、业务系统数据等信息）的基础上，借助智能AI 算法使建筑本身具有感知、推理、决策等能力，打造人、建筑、环境协调共生的整体。

前言

党的十八大以来，我国大力推进经济数字化、互联网化、智能化的发展， 积极构建数字中国、智能社会。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》将分级分类推进新型智慧城市建设继续作为实施国家数字化战略的关键抓手之一。自 2020 年全球新冠肺炎疫情爆发以来，在线服务业务需求井喷式增长，数字防疫手段已成为防疫关键支撑能力，城市智慧化工程建设、数字科技应用的重要意义将更加突出。随着我国步入“十四五”时期， 多省多市纷纷开展数字化转型战略部署， 无疑将带动我国智慧城市产业的进一步发展。

2020-2021 年， 我国智慧城市产业总体发展态势向好， 相关财政投入更倾向于民生服务。2020 年全国智慧城市建设的财政投入总规模约为 2.4 万亿元， 其中智慧医疗、智慧教育在智慧城市建设的财政投入中占比最高， 体现了我国“以人为本”的智慧城市建设核心理念。产业分布更突出“一线聚集”的特点，智慧城市产业企业主要分布于“ 北深上杭广” 五地，其中北京的智慧城市产业企业数量居首。

业务模式更突出“生态聚合”特点， 各厂商总体呈现“平台 + 生态”式布局智慧城市全产业链的业务发展态势。

策略规划更突出“场景牵引”的特点， 通过开放式场景划分与设计，让城市便捷化、宜居化、人性化，让场景围绕人的需求，提升市民生活质量。

现如今，各地政府开始将智慧城市产业作为重要产业领域进行培育，如北京、深圳已率先提出发展智慧城市产业，积极打造智慧城市产业发展生态。

基于新一代信息技术的智慧城市

在我们生活的世界里，城市的物理结构主体是由交通及园区构成的， 而园区则是由周界、街道、建筑构成的。由此可知，城市的主体构件是园区，而园区的主体构件是楼宇建筑。所以，智慧城市的建设是以智慧园区建设为基础的， 而智慧园区的建成也是以智慧建筑、智能楼宇的建成为标志的。

新一代信息技术是实现智慧城市、智慧园区、智慧建筑的信息化、动态化、精细化管理的重要支撑。未来，新型数字基础设施建设将推动我国的信息化发展进入新阶段， 而经济社会的数字化转型将全面推动各领域的高质量发展。

当前我国信息化建设领域，可以进行如下分类。

国民经济领域：金融科技、农业互联网信息化、工业生产信息化、服务型产业信息化、电子商务等。

社会活动领域：教育、体育、公共卫生、劳动社会保障等。

政治领域：OA 系统、政务门户、国家重点基础建设工程等。

人文领域：科研、图书、档案、文博、广电、互联网治理等。

军工领域：武器装备、情报、指挥、后勤保障等。

新型信息技术基础设施， 是 5G、物联网、人工智能、区块链、云计算、大数据分析、边缘设计、人工智能计算、BIM、GIS、卫星导航系统、网络、IPv6 等数字信息技术的集合。只有推进多种技术的融合应用，才能构建智慧场景。例如 2022 年北京冬奥会开闭幕式举办、冬奥园区建设， 就是运用数字信息技术的集合，得到了国内外运动员、媒体、观众的一致好评，使北京冬奥会成为一届展示数字科技创新成果的盛会。

建筑业信息化发展概述

建筑业信息化是传统建筑产业与信息化技术的有机融合。建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分， 也是建筑业转变发展方式、提质增效、节能减排的必然要求，而新一代信息技术将促进建筑业的可持续发展。

随着智能制造、智慧城市等相关重大政策的密集出台和大力支持，建筑业信息化正驶入快车道，迎来发展的黄金期。

从智能建筑到智慧建筑

从传统建筑到智能建筑再到智慧建筑， 建筑的发展与演变呈螺旋式上升趋势，智慧化就是这场演变的终极目标。智能建筑建设，由建筑物的整体结构、布局系统、服务水平和综合管理四项基础任务组成。通过内在关联并加以优化， 来建造一座投资合理、高效率、舒适和生活便捷的建筑物。智慧建筑，是在建筑全信息（即静态空间数据、动态实时数据、业务系统数据等信息）的基础上， 借助智能 AI 算法使建筑本身具有感知、推理、决策等能力，打造人、建筑、环境协调共生的整体。智慧建筑具有以下八大特点——实时感知、有效传输、自控、自主学习、个性化订制、自寻优进化、自组织协同、智慧决策。相较于传统的智能建筑，智慧建筑是一个拥有学习能力与自主思考能力的建筑“生命体”， 能够借助大数据技术实现独立分析和学习，注重绿色环保，关注人的“满意度”， 从而给人们带来更好的居住体验。换句话说，智慧建筑是在智能建筑的基础上，通过人工智能以及 AI 算法，使建筑自身变成拥有高度决策力的数字孪生生命体。在产业视野下，AI 是建立在大数据分析、云计算、物联网和智慧计算 ( 主要指各种 AI 算法 ) 基础之上的新概念， 也可以简单理解为 AI=A+B+C+D。 产业AI 则是在以上的基础上，再融入产业应用场景。建筑产业 AI 则是将“应用场景” 聚焦到建筑应用场景的一类产业 AI。

智慧建筑以新型信息基础设施为核心技术支撑，新型信息技术的有机融合、相互赋能及在建筑载体上的综合应用至关重要， 单项信息技术已无法胜任智慧建筑的技术支撑问题。

从 AI 核心业态出发，可构建 AI 核心业态——AI 相关业态——AI+ 智慧建筑业态——泛智慧建筑业态体系，这也是智慧建筑业态的一种表示方法。基于此， 可进行智慧建筑产业规划。让智慧建筑具有更强的“判断”与“学习”能力， 从而支撑智慧建筑的深度发展。

‖ 图 1 从智能建筑到智慧建筑的演变

从智慧建筑产业的生态培育落地方式上来看，智慧建筑产业的发展愿景就是建立以细分行业产业链为基石的全产业链生态圈。要以产业链为内核，以重点行业、特色产业为依托，逐步黏合邻近产业，建立更大体量的、特色鲜明的产业集群。以大数据挖掘技术为核心的SaaS 服务、行业和 PaaS 服务、通用的AI 平台可提供实现建筑“自治”的个性化服务。

未来建筑与城市发展趋势研判

AI 建筑产业链将牵动整个城市的产业链。AI 建筑产业将引发和推动新一轮建筑工业革命， 成为推动智慧城市发展的基石。智能控制技术应用的扩展、城市云端的信息服务共享、IoT 技术的实际应用以及三网融合的应用， 也将促进未来城市概念下的 AI 城市、5G 城市、区块链城市建设加速推进，城市与建筑“超脑” 逐渐趋向完善。

生态智慧城市规划思路

具体思路：以人工智能理论和技术为核心驱动要素；以人工智能伴随技术( 物、大、云、移、区 ) 为辅助驱动要素； 以智能化应用技术与系统为技术支撑要素； 以绿色智慧城市细分领域为应用场景。总体来说，是一种以技术为驱动、以需求为牵引的自底向上的构建方法。

在生态智慧城市体系中，产业升级、生态宜居为主要目标， 综合考虑城市可持续发展的动态适应能力等因素， 重点考虑 5 个方面的内容：绿色智慧建筑与社区、绿色智慧众筹金融、绿色智慧制造、绿色智慧交通、绿色智慧能源。

智慧建筑探索实践

神州信息作为国内领先的金融科技企业，一直致力于用科技赋能行业场景， 利用新兴技术手段，创建全数字、全链接、全融合的新型智慧建筑体验环境。

最早的楼宇智能化应用，以信息化为核心，主要基于建筑基础安防及管理。随着信息化手段的进步，数字化进程加快，出现系统间数据无法打通、信息孤岛林立等现象，行业数字化转型一度出现瓶颈。

当下，越来越多的企业意识到数据资产的重要性、建筑管理系统互通和协同的重要性。基于物联网、云计算、大数据、AI、数字孪生等技术的成熟应用， 通过进一步落地建筑用户体验全数字化、应用系统全链接、用户数据全融合的实践，智慧建筑的各类应用将真正实现可视、可管、可控。

智能信息技术可构建智慧城市、智慧场馆、智慧建筑等智慧场景。把其中共性的能力抽取出来，形成标准的松耦合智能架构，再汇聚场景，就可打造智能建筑的最佳用户体验，赋能智慧建筑场景，使之成为智慧城市的基石。所以，智慧建筑其实就是智慧城市的最佳实践。通过智慧建筑的场景落地，管理者不仅可以提升住户体验，实现更高效的管理与控制，也可以站在业务顶端，俯瞰建筑使用及管理的全流程，从而快速定位问题点与创新点，通过集约化资源调配，在提高效率、业务创新的同时， 真正做到减少资源浪费、降低碳排放量， 助力实现“碳达峰、碳中和”的目标。

优秀的智慧建筑解决方案需要具备五大基础能力：

第一是设备接入能力，神州信息自研的 Smart IoT-LINK 系统， 能够兼容市场上 95% 的传感器接口协议，甚至一些机械读表也可以通过机器视觉的方式进行数据采集， 遇到私有接口协议则可以开发定制，保证数据采集的完整性。

第二是海量数据接入的高并发能力， 要通过云平台提供极致算力，支持千万级设备的同时并发， 并保证设备的稳定性。

第三是数据的分析与可视化能力，利用数据专利算法，对数据进行深度挖掘， 建立数据样本之间的血缘关系， 多维度验证数据的可靠性。同时，通过对数据的治理，形成数据资产，使用专业的可视化套件，使真实的建筑场景以数字孪生场景展现出来。

第四是安全能力，通过构建整体安全体系，赋能整个园区智能体从端到顶的全方位安全。

第五是场景定制化能力，专业团队应从数据算法建模到场景业务定制， 满足行业客户的定制要求。

这五大能力将高效保障智慧建筑各子系统快速便捷地接入，并且安全稳定运行。

从神州信息的解决方案来看，最底层是 IoT 感知与接入，传感器数据通过IoT-link 平台完成数据汇聚， 通过 ICT基础设施云平台的承载，汇聚到数据引擎，深度加工后形成数据资产，并应用到智慧建筑内部的各个场景中。所有的场景、数据分析、业务流转等都可以通过数字孪生的技术手段，在 IOC 运营中心中展现出来。

利用外推算法，通过多种途径，使数据之间建立不同维度的联接， 并建立扩样算法公式， 使数据的有效性和全面性得到质的提升。再基于数据与现实世界的实时镜像，利用数字孪生技术，在虚拟环境中完美展现真实行业应用场景， 这是智慧建筑解决方案给客户体验带来的高附加值。

每一个建筑场景都可以进行定制化输出， 并通过 IOC 运营中心， 从而使各类数字化场景运营起来，真正做到可视可控可管。

比如，在某个建筑群场景中，可以基于各类传感器收集的数据， 加上数字孪生的手段，从而完整看到建筑群的运营状态，包括人员、车辆、物流、能源能耗、安消状态、生产运营数据等，供用户管理决策层实时掌握整体运营态势， 助力决策。

智慧建筑解决方案为智慧城市建设提供了最佳的实践方式。数字世界的建设才刚刚开启，我们的目标是星辰大海。（文︱ 袁晔栋 神州信息信创技术中心总经理 赵序 神州信息信创技术中心架构师）