本文分享自华为云社区《HDC.Cloud 2021 | 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：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：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
- 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：
- 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；
- 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；
- 运维诊断，提供本地运维、远程运维和诊断能力；
- 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；
- 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：
- 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；
- 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；
- 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；
- 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；
- 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：
- 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；
- 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；
- 提供智联设备管理和组态应用的服务；
- 提供标准的设备模型，以及设备数据和智能化服务；
- Link(APP)：安装在手机端的智联设备管理软件，提供如下功能：
- 云端平台统一账号登录，云端设备设施信息同步（下载、上传）；
- 支持蓝牙连接智能设备，支持管理员认证和加密管理通道；
- 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；
- 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
- 基于Link SDK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；
- 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；
- 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；
- 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。
- 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
- 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。
- 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。
文末福利：新用户专享园区开发者帐号免费试用，请戳：https://bbs.huaweicloud.com/forum/thread-51478-1-1.html
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！
点击关注，第一时间了解华为云新鲜技术~
