> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 感知网络体系 # 架构与创新 扫码下载 《感知网络体系架构与创新》 # 商标声明 HUAWEI, HUWEI, 是华为技术有限公司商标或者注册商标，在本手册中以及本手册描述的产品中，出现的其它商标，产品名称，服务名称以及公司名称，由其各自的所有人拥有。 # 免责声明 本文档可能含有预测信息，包括但不限于有关未来的财务、运营、产品系列、新技术等信息。由于实践中存在很多不确定因素，可能导致实际结果与预测信息有很大的差别。因此，本文档信息仅供参考，不构成任何要约或承诺，华为不对您在本文档基础上做出的任何行为承担责任。华为可能不经通知修改上述信息，恕不另行通知。 版权所有©华为技术有限公司2024。保留一切权利。 非经华为技术有限公司书面同意，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本手册内容的部分或全部，并不得以任何形式传播。 # 感知网络体系 # 架构与创新 引领外场基础设施数智化 # 本书编委会 # 顾问专家（排名不分先后） 吴志强 倪光南 魏际刚 赵泽生 石晓冬 穆同娜 周凤明 # 主编单位（排名不分先后） 国务院发展研究中心 华为技术有限公司 中国城市规划设计研究院 北京市城市规划设计研究院 北京市标准化研究院 # 参编单位（排名不分先后） 北京市建筑设计研究院股份有限公司 同济大学 成都城投数智集团有限公司 江西省交通投资集团有限责任公司 南京市城市照明建设运营集团有限公司 中软国际有限公司 华海智汇技术有限公司 上海三思电子工程有限公司 东华软件股份公司 深圳市洲明科技股份有限公司 河南垂天科技有限公司 鸿湖万联（江苏）科技发展有限公司 长春吉大正元信息技术股份有限公司 智慧灯杆产业联盟 # 编委会成员（排名不分先后） 张晓东 田川 刘济瑞 梁昌征 张丽 # 参编成员（排名不分先后） 崔东峰 张祎 杨晓华 黄小靖 郑根强 何睿 王景吉 李峰风 胡宇驰 张红利 陆炜平 熊双 张妮 卢弋 张仲成 姜玉稀 汤成玮 李宇尘 朱明甫 叶晓宾 张全伟 苏焕成 # 序言1 在探索智慧城市的过程中，感知是智能化的第一逻辑。智能感知作为连接物理世界与数字世界的桥梁，通过集成的感知设备、先进的数据分析技术和强大的云端智能服务，实现对基础设施的运行状态的实时监测和治理。 当前智能感知主要依托点、线、面三类空间载体，但当固定空间与时间维度整合后，还将创造点-线-面移动变幻的感知网络体系。《感知网络体系架构与创新》一书详细阐述了感知网络体系的建设目标、发展趋势、体系构建及行业实践，探讨了如何通过感知、算力、联接和人工智能等关键技术的集成创新，驱动数智技术与传统基础设施融合一体，推动感知网络体系的革命性提升。 智能感知网络体系的核心价值在于实现资源的优化配置，达到“省时间、省能耗、省物耗、省心力”四省目标。基于本书提出的行动指南，结合实际痛点需求确定感知场景，可以最大程度发挥智能感知的价值，提升基础设施数智化的精细化治理效率和精确性。 智能感知网络体系是智慧城市建设规划不可或缺的第一步，我相信通过广泛合作和持续创新，感知网络体系的全面构建将使我们的智慧城市发展迈向新的高度。让我们携手共进，建设一个更加宜居、高效、绿色、智能的现代化城市，为全球智慧城市的建设贡献中国智慧与力量。 吴志强 中国工程院院士 德国国家科学工程院院士 瑞典皇家工程院院士 # 序言2 - 外场基础设施是指部署在户外场景为社会生产和居民生活提供公共服务的工程或设施，包括交通、水利、能源、市政等设施，外场基础设施的正常运行是社会生产、生活的基础。 外场基础设施的数智化是通过感知、联接、计算等技术，实现对外场基础设施的监测管理，提高其运行效率、服务质量、快速响应和解决问题的能力，提升公共服务的满意度；这一基础设施将促进产业升级，极大降低企业成本，提高生产效率，推动经济的快速发展；针对网络攻击、数据泄露等问题，需具备精准的监测和预警系统，以及时发现和应对潜在的威胁，将损失和影响降到最低；同时也能推动能源优化管理和绿色低碳节能，实现经济建设与环境保护的可持续性发展。外场基础设施的数智化建设需要推动数字经济和实体经济的深度融合，全面赋能经济社会发展。如何构建一个统筹规划布局、数据全量接入、系统集成运营、商业良性循环和可持续发展的外场基础设施数智化系统是当务之急。 感知网络体系是外场基础设施数智化的参考架构，通过感知、通信、云、AI等各种技术创新构建一个精准感知、集约共享、自主决策、持续演进的外场基础设施数智化系统。 新一代的感知终端，具备更高的精度、更广的覆盖范围和更强的环境适应性，产生的丰富、实时、准确的数据要素，为我们提供了科学决策的依据。“鸿蒙”作为一款自主、开源、安全、统一的操作系统，赋能感知终端智能化，发挥了生态基础的作用。外场基础设施的边侧高效、实时、可靠的处理感知数据，就近提供边缘智能服务，需要打造“感算存运电”高效协同的边缘基础设施底座，以满足复杂多变的外场环境和场景丰富的行业应用的需求。星闪、5G-A、F5G-A、光通信、“空天地一体化”、“通导遥一体化”等通信技术，以及AI、大数据、云计算等计算技术的高速发展，为外场基础设施的数智化升级提供了高速、低延迟的网络支持和海量数据的存储、处理和分析，实现了数据要素的流通、共享、整合，协同管理和综合调度。 外场基础设施数智化建设是一项系统而复杂的工程，让我们携手共进，勇攀技术创新的高峰，为构建智能、高效、可靠的外场基础设施而不懈努力！ 兒光南 中国工程院院士 # 序言3 基础设施的代际变革将深刻影响人类文明进程，以数字化、智能化为核心特征的新一轮科技革命与产业变革，在加速基础设施数智化的同时，催生了数智基础设施，使基础设施在体系、结构、功能、效率、质量、安全及价值创造等方面发生革命性变化。推动基础设施数智化建设，将引领全球数智基础设施进入一个全新的发展阶段，由此，数智基础设施正日益成为世界各国关注的焦点。 在新的形势下，我们要将实现数智基础设施全球领先，作为现代化强国建设的重要突破口。数智基础设施发展具有全局性、战略性、长远性、基础性、先导性、引领性、带动性等多重作用，各领域基础设施数智化建设需求巨大。与现代化基础设施体系建设要求相比，当前的基础设施还存在较大差距。无论是理论还是实践、技术还是底层架构、应用场景还是融合创新，均需取得重大突破。 中国作为全球性大国，未来要站在推动现代化全局和应对全球数智竞争的高度，着力构建感知网络体系，支撑“系统完备、结构合理、安全可靠、便捷高效、智能绿色、互联互通、普惠民生、国际竞争力强”的现代化基础设施体系建设： 一是，制定中长期发展战略规划，布局数智基础设施，做出系统性安排，明确重点任务，理清系统性建设工程，打造一批试点示范。 二是，分类施策，以大工程为牵引，重点区域、重点行业、重点场景率先突破，加速基础设施集约化、一体化、数智化、绿色化。 三是，推进“政产学研金用服”多主体协同机制，形成“政府搭台、企业创新、社会投资、多方参与”的数智基础设施产业生态发展格局。 四是，深入全球合作，积极参与全球数智基础设施治理，通过“一带一路”及各类对外合作平台，促进数智基础设施中国标准出海，分享中国创新实践与成功经验，助力中国与世界各国高质量发展。 力争到2030年，基础设施数智化水平显著提升： 全面建成安全、便捷、高效、绿色、经济的感知网络体系，数智基础设施深入应用于城市、交通、能源、水利等行业，发展壮大基础设施数智化产业生态，基本建成现代化基础设施体系。 我相信，在现代化强国的战略指引下，以人民为中心，坚持“统筹谋划、需求导向、协同共享、安全适用”等原则，集中各方力量与资源，发挥各方优势，形成协同效应，着力构建感知网络体系发展大生态，高质量推进现代化基础设施体系建设，中国一定会在基础设施数智化方面创造世界奇迹。 魏际刚 中国国际发展知识中心副主任 国务院发展研究中心研究员 # 目录 CONTENTS 01 02 # 执行概要：构建开放智能的感知网络体系 1 发展趋势，基础设施迈入数智化时代 体系构建，促进基础设施体系化建设 行业实践，持续加速基础设施数智化 未来发展，基础设施数智化产业生态 行动倡议，点亮数智基础设施新未来 # 3 发展趋势：外场基础设施数智化高速发展 1.1多维融合的泛在感知 4 1.2集约共享的数字底座 5 1.3智能高效的设施服务 6 # 体系构建：使能外场基础设施全面数智化 2.1体系定义，基础设施数智化参考架构 2.2体系架构，使能基础设施全面数智化 2.3技术创新，持续突破融合创新的优势 2.3.1感知终端 9 2.3.2 感知边缘 10 2.3.3 感知联接 11 2.3.4 感知平台 13 2.3.5感知大模型 14 2.3.6 感知场景 15 2.3.7感知网络体系安全 15 2.3.8感知网络体系交付和运维 16 03 # 行业实践：外场基础设施数智化价值创造 19 3.1城市：全域智能感知，壁画城市蓝图 21 3.2 道路：车路云一体化，提升出行体验 3.3 公路：远距精准感知，畅通安全出行 23 3.4 铁路：长距精准防护，构筑安全防线 24 3.5电力：敏捷智筒物联，安全高效运营 25 3.6 油气：边云智能协同，赋能提质增效 3.7 水利：无电无网部署，守护江河安澜 04 # 未来发展：培育基础设施数智化产业生态 28 4.1数字技术创新，使能产业生态 29 4.2 产业生态发展，赋能行业创新 4.3行业场景重塑，服务价值创造 29 4.4感知网络体系，现代化新引擎 29 05 # 行动倡议：共同点亮数智基础设施新未来 30 5.1 统筹规划布局，牵引政策指导 31 5.2推进协同机制，推动产业发展 31 5.3打造应用试点，探索新型模式 31 5.4转化示范成果，形成标准规范 31 5.5坚持开放合作，共享科技互惠 31 # 执行概要： # 构建开放智能的感知网络体系 《数字中国建设整体布局规划》指出夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，加强传统基础设施数字化、智能化改造，释放商业数据价值潜能。以数智化驱动基础设施现代化，加速数智技术与传统基础设施融合与一体化，使城市、交通、能源、水利等基础设施体系功能更强大更有效，为现代化基础设施体系发展提供强大动力。 数智基建启航，以“智”促“数”，以“网”联“感”，展望未来：全面建成系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系，智感城市、安全宜居，智感交通、安全出行，智感能源、安全生产，智感水利、安全运营，为此，如何更好地满足未来生产、生活的数智基础设施需求，赋能新质生产力，是持续探索的动力。 聚焦国计民生基础设施，构建开放、智能的感知网络体系，发挥感力、算力、运力、智力、电力等技术融合优势，使能基础设施全面数智化，让基础设施在不确定的环境中更安全、更高效、更韧性、更绿色，全面推进现代化基础设施体系。在本报告中，从宏观趋势入手，通过体系构建、技术创新、产业使能、行业赋能、未来发展等维度展望未来，尝试描绘面向未来的美好图景，以数智化驱动基础设施现代化，共筑感知网络体系，开启数智基础设施新未来。 # 发展趋势，基础设施迈入数智化时代 围绕基础设施数字化、网络化、智能化发展，深入行业布局数智基础设施，以数智化驱动基础设施现代化，加速基础设施数智化的重要突破口。 面向未来：外场基础设施数智化水平将显著提升，泛在感知、集约共享、智能高效的感知网络体系将全面建成，率先在城市、交通、能源、水利等重点领域实现基础设施数智化建设。 # 体系构建，促进基础设施体系化建设 感知网络体系是外场基础设施数智化的参考架构，以“感知”为基础，以通信、云、AI为核心，构建一个精准感知、集约共享、自主决策、持续演进的智能系统。 面向未来：感知网络体系是以“融合、开放”为原则，以“智能”为主线，以“可信”为根本，由“感知终端、感知联接、感知底座、感知平台、感知大模型、感知场景”六层组成的架构，使能基础设施全面数智化。 # 行业实践，持续加速基础设施数智化 围绕外场基础设施数智化，不断解锁广泛的应用场景，推进数智基础设施在不同场景下的深度应用与创新，持续为行业创新创造价值。 面向未来：城市、道路、公路、铁路、电力、油气、水利等行业场景中深入应用数智基础设施，丰富的数智基础设施新形态，使基础设施在不确定的环境中更安全、更高效、更韧性、更绿色。 # 未来发展，基础设施数智化产业生态 构建开放、智能的感知网络体系，面向业界开放，联合客户与伙伴一起，共同促进产业链相互协同、循序渐进，有序发展。 面向未来：发挥感力、算力、运力、智力、电力等科技融合创新之力，推进数字技术创新使能产业生态、产业生态发展赋能行业创新、行业场景重塑服务价值创造、感知网络体系成为现代化基础设施体系的新引擎。 # 行动倡议，点亮数智基础设施新未来 勇于探索、持续创新，共同构建“开放、智能的感知网络体系”，共同点亮数智基础设施新未来。 面向未来：统筹规划布局，牵引政策指导；推进协同机制，推动产业发展；打造应用试点，探索新型模式；转化示范成果，形成标准规范；坚持开放合作，共享科技互惠。 # 01 # 发展趋势 # 外场基础设施数智化高速发展 《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》明确提出“加快建设新型基础设施”，党的二十届三中全会精神指出要构建新型基础设施规划和标准体系，健全新型基础设施融合利用机制，推进传统基础设施数字化改造。新型基础设施已成为新基建的主要组成部分，数智化的新型基础设施成为数字经济发展和数字社会治理的重要基础，在行业数字化转型中的关键支撑作用进一步提高。 从产业看，随着基础设施数智化进程加速，城市、交通、能源、水利等行业应用对于感知、联接、平台的能力提出新的要求，感知、边缘智能等数字化基础能力的重要作用日益凸显；感知应用的不断发展和技术的逐步成熟，也促进产业加速壮大，为科技企业在感知网络上布局提供新机遇；通过形成上下游产业链协同生态，衍生增值服务，与云计算、大数据、人工智能等技术融合演进，感知网络的市场前景和商业价值将持续挖掘，整体产业规模也将不断扩大。 从行业看，在社会治理领域，数智化的基础设施为城市治理数字化转型提供了关键支撑，推动城市治理由人力密集型向人机交互型转变，由被动处置型向主动发现型转变；在行业生产领域，交通车路云一体化、铁路周界入侵防护、水利水文监测等数智化基础设施越来越多的运用于事故、事件的实时监测预警及智能处置，有效提升业务管理服务水平和系统运维效率。 在万物互联时代，通过人与物、物与信息的交互和无缝对接，虚拟世界与实体世界深度融合，利用物联感知、网络传输和智能计算等数字技术，将实现对物理世界的实时感知、交互控制、精确管理和科学决策。 未来，外场基础设施数智化水平将显著提升，泛在感知、集约共享、智能高效的感知网络体系以新质生产力的创新要素为抓手，在基础设施数智化参考架构中全方位渗透，将来细分到每个行业，每个应用场景，每个工程项目，支撑现代化基础设施体系建设。 # 1.1 多维融合的泛在感知 云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术快 速发展，与各行各业的融合不断深化，开辟了更加广阔的应用领域，促进了数字基础设施的演进升级和重构，数字基础设施呈现出新的特点和形态，进一步向高速、泛在、安全、智能方向发展，感知部署范围也将由陆地发展为主转向陆海空天全方位发展。 随着人工智能技术的飞速发展，用于训练的高质量数据需求会急剧增加，将倒逼数据智能发生新的飞跃，数据生产、采集的重视程度会大大加强。感知覆盖率、感知能力与数据要素相互促进，通过构建统一的数据空间，促进海量鲜活、高质量、标准化的数据要素高效合规流通，激发数据效能，发挥数据要素的乘数效应，实现数据多场景应用、多主体复用。这种数据驱动的智能模式将使得外场基础设施的运营和运维更加精准、高效。 未来，各行业逐步建成空天物联感知、低空物联感知、地面地下物联感知三维一体化的感知空间布局，实现感知设备广泛接入、高效管理和感知数据共享利用。在能源、环保、水利、应急、林业、物流等领域规模部署各种新型物联感知终端，如惯性传感器（IMU）、微机电传感器（MEMS）、气体光谱、超声波传感器等。在公共安全、交通服务等领域，结合智慧城市、交通车路运一体化等建设需求，视频感知、雷达探测、光纤震动、测温等感知终端将快速普及。 感知基础设施作为新型基础设施将加大推进建设，为感知数据提供不针对特定对象的公共服务。类似公共交通系统为市民百姓提供便利的出行服务，感知基础设施则是为感知数据提供采集、传输等公共服务，使传感器布署更加经济便利，支撑感知产业蓬勃发展。 同时，基础设施的感知能力也将向全要素方向发展。全要素感知包含温湿度、光照、气象等物理环境感知，设备运行参数、故障等状态感知，目标位置、姿态等行为感知，入侵、破坏等安全威胁感知，交通流量、水流流速、表计数值等业务数据感知。通过全要素感知可掌握全面、实时、精准的业务运行状态，及时发现问题并处置，提升管理效能；可准确了解资源的分布和使用情况，优化资源配置；能及时发现设施安全隐患，预防事故、事件的发生。 # 1.2 集约共享的数字底座 外场基础设施建设将从烟囱式独建专享向集约化共建、协同式共享发展。共用感知平台、感知联接、感知边缘、感知终端的资源建设和运营模式，有利于提高资源利用率，也符合国家战略和发展方向。 在感知平台建设上，将充分利用BIM、CIM等技术打造感知共享平台，完成物理实体与数字孪生之间的映射，接入空、天、地、电、磁等各类感知数据，实现物联信息的统一接入、统一管理、统一服务。如城市感知共享平台可整合城市状态感知、建模分析、城市运行、应急指挥等功能，完成现态势全面感知、趋势智能研判、协同高效处置、调度敏捷响应、平急快速切换，服务于公共安全、规划建设、城市管理、应急通信、交通管理、市场监管、生态环境、民情感知、公共服务等领域。如铁路、公路、港口、航空等垂直行业通过感知共享平台把数据汇总在一起，实现交通领域数据充分共享、协同调度。 在感知联接建设上，未来物联网的感知传送 $90\%$ 会采用无线模式，充分利用5G-A/6G网络、移动物联网、Wi-Fi7/8、卫星通信网络、F5G-A、IPv6+ 等技术构建泛在互联的感知网，提升传输能力及覆盖水平，实现大带宽、低时延、广接入的一网多业务承载和安全隔离。 在感知边缘建设上，全面构建集约高效、共享开放、安全可靠、多元协同、数智融合的云计算基础设施，服务于公共领域和不同行业的多层次算力需求。按照云边协同框架部署边缘计算，实现资源协同、应用协同、数据协同、智能协同等多种协同。 在感知终端建设上，地上空间以智慧共享杆站为载体的新型基础设施将完成“多杆合一、多感合一”部署，以OpenHarmony等操作系统及统一的标准规范为基础，实现感知终端的互认互信，在城市、交通、能源等行业形成有线无线融合、高点低点联动的立体化感知网络覆盖，实现视频图像、物联传感资源的联网共享、信息汇聚和数据治理，形成全方位、全时段的感知终端格局。地下空间通过综合管廊统筹布局市政管线的集约建设和管理，对综合管廊结构、环境、附属设备设施、入廊管线等进行精细化管理，形成终端智能、网络极简、物联智能、多维异构数据融合智能的管廊管线物联感知网络，实现对地下管线智慧化、集约化管理，构建起坚实的城市安全发展底座。 围绕数据的全生命周期，感知终端生产数据，感知边缘处理数据，感知联接传输数据，感知平台应用数据，共同构成集约共享的数字底座，实现资源的高效调度和优化配置。 # 1.3 智能高效的设施服务 基于人工智能技术的智能分析、智能调度、智能监管、辅助决策，将全面服务于城市、行业数字化转型场景。通过城市信息模型、时空大数据、国土空间基础信息、实景三维中国等基础平台的功能整合、协同发展、应用赋能，可为城市数字化转型提供统一的时空框架，助力数字孪生城市建设，推动虚实共生、仿真推演、迭代优化的数字孪生场景落地。 未来，人工智能技术与垂直领域行业的特点结合越来越紧密，生成定制化的场景智能解决方案，更加贴近实际业务需求，提高实用性和效果。例如数字人技术能更好地服务于城市政务、交通服务等垂直化场景，降低人工干预，释放科技效能。 智慧城市基础设施与智能网联汽车将高度协同发展，通过对路侧设施智能化升级改造，建设支持多元化应用的智能道路，在重点区域实现“全息路网”，提供车道级精准感知定位服务，支撑交通精细化治理和车路协同发展。在车路云一体化应用中，路侧基础设施收集的道路动、静态交通数据实时发布到车端，支撑L3及以上级别的高阶自动驾驶，为出行提供安全、高效、美好的服务体验。 随着低空经济蓬勃发展，各地纷纷试点无人机配送、物流、eVTOL等服务，低空智能基础设施如智慧共享杆站、通信基站等可为低空飞行安全构建一张空天地一体化的低空智联网，提供低空通信、导航、定位、监视、识别、气象、反制等服务，促进低空经济的繁荣。 # 02 # 体系构建 使能外场基础设施全面数智化 # 2.1 体系定义，基础设施数智化参考架构 感知网络体系是外场基础设施数智化的参考架构，以“感知”为基础，以通信、云、AI为核心，构建一个精准感知、集约共享、自主决策、持续演进的智能系统。 感知网络体系围绕着“融合、开放、智能、可信”四个特征来牵引技术发展方向。它将推动ICT产业与外场基础设施协同发展，集约化、共享化、智能化建设，让国家外场基础设施智能普惠、让企业生产提质增效、让行业感知体系智能升级。 融合：通过多维感知技术融合解决感知覆盖范围与精准度的问题；通过鸿蒙操作系统解决各种各样的感知设备上线的问题；通过“感力、算力、运力、智力、电力”的融合，来满足多业务融合、智简部署等诉求。 开放：感知网络体系是一个开放的架构，支撑一个开放合作共赢的外场基础设施数智化生态系统。通过鸿蒙生态开放标准化接入种类丰富的智能感知终端；通过平台开放，以丰富的平台能力支持各类应用生态的开发；通过模型开放，匹配千行万业的应用场景，实现行业智能。 智能：不断发展端侧终端智能，增强边缘智能分析和本地自治，构建端边云协同智能分析和联动处置，开启云定义边的智能化时代。同时结合AI大模型构建行业场景化智能应用。 可信：感知网络体系在系统安全性、韧性、可靠性等方面全面构筑可信赖的能力，并从文化、流程、技术三个层面确保在各场景中落地。自主创新、安全可靠，确保感知网络体系安全、高效运转。 # 2.2 体系架构，使能基础设施全面数智化 感知网络体系由“感知终端、感知边缘、感知联接、感知平台、感知大模型、感知场景”六层构成，推进基础设施产业链各层级相互促进，有序发展。 外场基础设施数智化参考架构 使能外场基础设施全面数智化 图2-2：感知网络体系六层架构 # 1）感知终端 感知终端是感知网络的神经元，它基于种类丰富、泛在部署的智能终端实时感知外场设施的运行状态，构建一个无处不在的感知系统。 感知终端聚焦融合感知和鸿蒙感知。借助雷达、视频、光纤等感知能力，辅以雷视拟合、雷视联动、光视联动等智能算法，使感知更实时、精准，提高应用决策的正确性。借助鸿蒙“分布架构、内核安全、生态共享、运行流畅”等优势，可以有效解决终端操作系统割裂的现状，使得终端统一系统、统一标准，全面提升传统基础设施的标准化、智能化建设水平。 # 2）感知边缘 感知边缘是部署在网络边缘侧，融合网络、计算、存储、电力、应用能力，更高效、更实时、更可靠的处理感知数据，就近提供边缘智能服务的多功能边缘节点。满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。 # 3）感知联接 感知联接将各类设备复杂的多种协议类型的网络联接打通，形成一张泛在连接、业务隔离、弹性超宽、智能无损、自智自驭的感知网络，侧重于感知终端的泛在接入和感知数据的可靠、可信、敏捷回传。 # 4）感知平台 感知平台以数据为核心，使能数据，赋能应用。提供一系列如云边服务、物联服务、数据服务、安全服务、AI服务等能力。打破数据孤岛，亿级设备秒级接入，ZB级大数据治理共享，云边统一服务框架，训练推理一体化，可管可控国产数据库，让平台服务对象能自主享受云上应用极致体验。 # 5）感知大模型 感知大模型是以丰富的感知数据为基础，依托L0基础大模型支撑城市、电力、交通等行业构建L1行业大模型和L2场景大模型。具有更强的理解、生成和泛化能力，解决了部分场景数据较少导致模型训练精度不够等问题，支持碎片化感知场景智能分析和研判，实现场景创新和场景重塑。 # 6）感知场景 感知场景是感知网络体系的价值呈现。聚焦基础设施外场部署形态，辐射城市智慧杆站、城市全息路口、铁路周界安全、智慧变电站等行业细分场景，通过应用大屏，获取基础设施运行的状态数据，通过态势分析、风险识别、应急联动，支撑基础设施的智慧化生产作业、精细化管理、高效安全协同。 # 2.3技术创新，持续突破融合创新的优势 感知网络体系包含的各种技术与国家基础设施安全运行息息相关，在数字中国、数字经济的驱动下，海量需求正在以极高的效率推动技术快速迭代并不断创新。这种相辅相成的共生关系，促使整个感知网络体系不断完善。感知网络体系以“技术创新”和“业务驱动”为催化剂使六层架构的各部分发生“化学反应”，真正释放出外场基础设施的澎湃生命力。 # 2.3.1 感知终端 感知终端是物理世界与数字世界的纽带，是感知网络的神经元。通过图像感知、音频感知、气体感知、环境感知、身份感知、位置感知等对国家基础设施、环境、设备、人员等进行识别、信息采集和监测。 感知终端在向智能化、融合化、绿色节能等方向进化，构建一个无处不在的感知神经网络。 图2-3-1：感知终端层：雷视拟合、光视联动、鸿蒙智能 # 1）智能感知 借助AI、计算机视觉等技术，对传感器采集到的各种数据进行分析，实现对环境、物体和人体的智能化认知和理解。如AI超微光感知，通过AI大模型较强的泛化能力和高精准识别能力，在对人眼不造成光污染的同时，采用微弱补光，获得高品质车身细节、车窗内图片细节和高准确率违章检测。 # 2）融合感知 传统感知手段依赖单一技术，面对复杂多变的外场环境时显得力不从心。将视觉、雷达、光纤等感知能力融合，辅以雷视拟合、光视联动、多感知融合等AI智能算法，提高全场景感知精准性和实时性，提高人、事、物等应用系统决策的正确性。 雷视拟合通过视频和雷达数据融合生成数字化全息视角，分米级精度地刻画出每个方向、每辆车的路径，支撑交通精细化管理。 光视联动融合光纤感知与视频智能感知技术，赋予周界防护多维感知、多维复核、精准定位的组合优势，为机场、铁路、管网、水利设施等周界场景构建“零漏报、低误报、全天候、全覆盖”的防护检测能力。 # 3）鸿蒙感知 鸿蒙系统利用鸿蒙的分布式软总线能力，将协议复杂、系统孤立的终端有机协同起来，通过统一的标准规范，保证终端设备联接协议统一、设备标识统一、接口及数据模型标准统一。支撑近端感知、自发现、自组网、无感接入，多设备一致体验；还支持功能解耦、自由裁剪，多屏联动，一碰即传等功能。进而实现感知终端的统一化管理、预测性维护、智能化巡检。 鸿蒙已经在城市、矿业、电力、公路等行业应用。构建形成统筹规范、泛在有序、标准统一、互联互通的感知体系，促进感知终端的共建共享，提升感知数据汇通共用。 # 4）绿色节能 随着“双碳”目标的深入，绿色节能技术的发展，感知终端逐渐出现无源感知终端、超低功耗感知终端、NFC&无线等定向输能感知终端、光伏&风力等新能源本地供电的趋势。感知终端绿色节能将推动千行百业实现绿色高质量发展、带动产业链上下游节能环保，为全球可持续发展贡献力量。 # 2.3.2 感知边缘 感知边缘作为联接感知终端和感知网络的汇聚节点，需提供多种接口类型、多种物联协议感知终端的统一接入，提供边缘计算和边缘策略联动业务自治的能力，支持有线/无线可靠组网、终端接入认证、基于切片技术的业务隔离、加密传输等安全能力，同时要具备可管可控的鸿蒙操作系统。本节重点围绕“集约一体”和“边缘智能”两个特点介绍。 # 1）集约一体 随着数字化建设的发展，外场设施开始出现共享、集约、统筹的建设趋势，像智慧城市的“多杆合一、多箱合一”建设要求。且感力、算力、运力、电力、智力的协同配套呈现模块化、系列化、场景化、灵活组装的演进趋势。 # 通感一体 - 5G-A通感一体：基于蜂窝通信系统的多站协同和大带宽多天线能力，实现3D多视角和厘米级感知能力，可用于低空飞行器、机动车、船舶等位置、速度的感知监测。 ·WLAN通感一体：通过Wi-Fi设备将通信感知和信号处理、信道资源调度相融合，在满足原有通信带宽、时延、传输和能耗的要求下，实现异常跌倒、呼吸心率等生命体征监测、动作识别的高精度感知探测。 ·光纤通感一体：将光纤传感技术与光纤通信技术融合，使用光纤中光场变化来感知环境中的震动、应力、温度等参数，实现环境监测和基础设施生命周期监测。 # 超融合一体 通过全栈小型化超融合一体边缘机柜，融合计算、网络、存储、AI、安全等数据中心核心元素于一体，高度集成，线性扩容，提供智能算法预集成、易运维、高性能、高可靠、高安全、业务自动化快捷部署、统一设备和应用管理、资源智能弹性伸缩的服务和能力。可帮助业务快速上线，同时降低维护管理的难度。 # 2）边缘智能 边缘智能是将智能决策推理和数据处理等能力部署在边缘节点，实现对数据的实时处理、分析和决策，在保障数据安全的同时，减少大量感知数据在网络中传输的时延和带宽需求，提高响应速度和服务效率。 # 云边协同AI计算 由感知平台统一调度，当需要边缘算力支撑时，由平台下发任务给指定边缘节点，卸载网络性能瓶颈，如边缘推理 场景。 # 多设备协同计算 引入边缘自治的联邦调度概念，通过边缘节点自身算力侦测，当算力达到安全值时，立即将分析任务传递给附近且算力尚有空闲的边缘节点参与计算。 # 集中式边缘计算 边缘有大量且多维度前端感知信息时，可构建集中式边缘计算。 ·资源池化共享：对多个数据源的数据、边侧的计算、存储、供电、安全等能力进行融合汇聚，形成共享资源池，实现不同业务系统的按需调用。 ·智能算法协同分析：利用更多原始数据，多维度分析、预判相关事件发生及智能处置，实现精准识别、少误判。 ·数据集中处理能力：对各头端感知数据集中处理，实现集中式业务管理和监测、协同智能分析。 图2-3-2：感知边缘：集约一体，边缘智能 # 2.3.3 感知联接 数字经济的发展，智能世界的构建，离不开感知网络联接。感知网络联接着重关注边缘接入万物智联、回传网络多业务一网承载。 # 1）万物智联 种类繁多的感知终端需要通过边缘设备接入网络自动上传感知数据到数据中心，以支撑各种类型的业务系统。数据上传需要实时、稳定、确定、高并发、0丢失。智能联接综合采用Wi-Fi7/8、星闪、5G-A、F5G-A、以太全光等多种网络技术，建立全场景、全触点、无缝覆盖的万兆接入、低时延、高可靠联接；动态带宽分配为时延敏感业务提供确定性切片隔离管道，时延小于1ms；接入网络还需要能够为不同的业务类型数据设置不同的资源优先级，并提供超宽上行速率，为感知网络构筑万物智联的数据基础。 # Wi-Fi7 Wi-Fi7是Wi-Fi联盟在IEEE 802.11be标准的基础上推出的新一代无线网络技术。相比于Wi-Fi6，Wi-Fi7具有更 多频段（新增6GHz）、更高速率（23Gbps）、更低时延（低于5ms）、更大频宽（320MHz）。广泛应用于超高清/4K视频播放、虚拟现实与增强现实、云游戏、工业数采、高清视频会议、AI协同办公、涉密办公等场景。 # Wi-Fi8 Wi-Fi8是Wi-Fi联盟在IEEE 802.11bn标准的基础上推出的下一代无线网络技术，聚焦空口高可靠高安全、宽频毫米波大带宽（峰值100Gbps）、AI辅助Wi-Fi性能和体验提升。 # 星闪 国际星闪无线短距通信联盟发布的一种新型无线短距通信标准技术。旨在解决当前BLE、UWB、Zigbee等短距无线通信存在的高功耗、高时延、低速率以及连接不稳定等问题。星闪具有宽窄带融合、极低时延（us级）、高速率（SLE可达12Mbps）、高并发(4096用户)、高可靠（ $99.999\%$ ）、抗干扰（抗扰提升6~10dB）、高精度同步（us级）、精准定位（分米级）、低功耗、通感一体、 高安全（支持国密）等特点，广泛应用于交通、制造、电力等行业。 # 2）多网合一 随着全行业的业务加速上云“数据上得来、智能下得去”，大带宽、低时延、高可靠、灵活调度和智能运维的传输网络成为刚需。 外场基础设施通常是环境与设备监测网、安防网、通信网等相互独立，建设运营成本高，业务开通效率低，故障定位时间长。通过切片技术，一张物理网络在逻辑上划分为不同功能的多种网络，满足不同业务、不同用户、不同SLA要求的多业务统一承载、安全隔离、弹性开通。实现一键分钟级业务开通，一网多业务承载，灵活颗粒度切片差异化体验保障，分钟级故障排障，大幅降低建网和运维成本。 F5G-A通过灵活运用全光交叉OXC、无损传输等技术，综合接入节点向100G/200G OTN能力升级，汇聚骨干层向400G OTN能力升级，提升大带宽全光运力服务供给能力；通过关键枢纽节点部署OXC，提升整网绿色化和智能化敏捷调度水平；通过OSU/fgOTN技术应用，实现任意颗粒业务的硬管道业务承载能力和带宽无损调整能力，灵活满足不同业务、不同带宽需求场景，实现一网多用的能力。 Net5.5G进入以应用感知、网络切片、智能无损、自智自 驭为主要特征的时代。端到端SRv6和Xsec多点加密实现一键式、分钟级业务快速开通、全网加密部署，提高实施效率。指纹切片技术实现网络资源基于业务和用户切片隔离、随用随切、灵活调整，保障各类关键业务和用户的数据一网融合承载，安全隔离，端到端SLA，精细化运维。 5G-A是5G技术的自然延伸，带来更高速率、更低延迟、更高网络可靠性、更广联接并内生智能。速率将比5G提升十倍，实现下行峰值10Gbps，上行峰值1Gbps。可靠性通过有盲重传、uRLLC-eMBB 协同互补TDD帧结构，跨层优化等技术提升至99.9999%。5G-A将以轻量化和泛在化为方向扩展IoT技术与应用，通过降低终端的天线数、MIMO流数、调制阶数、简化双工模式和协议流程功能，在20MHz带宽中实现上下行50/100Mbps和时延5~10ms。 6G将沉浸化、智慧化、全域化实现万物智联，数字孪生。在原生AI、通算感一体、极致连接、空天地一体、原生可信以及可持续发展等关键技术上持续突破，支持沉浸式交互场景，多维感知与普惠智能融合共生，虚拟与现实深度融合。在裸眼3D全息显示、未来工厂、分组协作机器人、智慧医疗、UAV使能智能服务、人类感官增强等应用场景发挥关键作用。 企业可根据实际情况，选择自建回传网络或租用运营商广域网络的方式，获取稳定、可靠、高带宽的网络联接能力。 图2-3-3：感知联接：万物智联，多网合一 # 2.3.4 感知平台 感知平台是感知网络能力构建的加速器，通过感知终端接入管理、数据治理与开发、模型开发与训练，积累行业经验，最终服务各类感知场景智慧应用的快速开发和构建。 # 1）智简物联 智简物联提供海量感知终端的接入和管理能力，将终端联接到云，支撑数据采集上云和云端下发命令给终端进行远程控制，快速完成感知终端联网和行业应用集成。 物联平台作为连接业务应用和设备的中间层，屏蔽了各种复杂的设备接口，实现设备多类型物联协议的快速接入，基于微服务架构，最大可以支持亿级别设备的接入，10万TPS消息并发；同时提供强大的开放能力，通过物模型平台、自定义协议编解码插件，推动设备模型标准化，实现设备和应用解耦，支撑行业用户构建各种物联解决方案。 物联平台南向支持LWM2M/CoAP、MQTT、HTTPS等协议联接感知终端，北向提供API实现设备数据采集、命令下发、设备管理等业务场景。 # 2）云边协同 随着基础设施感知数据密集型应用和边缘智能的快速发展，低时延响应、节约带宽成本、保护数据安全等应用体 验驱动计算向云边协同发展。云边协同利用云、边、端不同位置的计算、存储等设备，构建一体化AI架构，提供服务协同、数据协同、网络协同和应用协同。 # 服务协同 感知平台云服务能力延伸到感知边缘智能网关，实现AI推理、IoT等应用下沉。 # 数据协同 边缘数据快速上云，根据配置的路由规则将边缘应用处理后的数据转发至对应服务或应用，提供用户灵活的规则配置功能。 # 网络协同 多网络接入支持边缘网关和云端服务支持Internet、VPN、云专线、企业封闭生产网等方式灵活配置接入。 # 应用协同 支持边缘智能网关应用间的服务发现与负载均衡，降低微服务通信开发成本。 感知平台云边协同的AI智能架构，开启了云端定义边缘硬件智能的时代。 图2-3-4：感知平台：智筒物联、云边协同 # 2.3.5 感知大模型 感知理解世界，生成创造世界。随着大模型技术的突破性发展，大模型应用走深向实，加速进入并改造行业生产系统。针对核心业务海量重复场景，用多种模型组合能力，快速开发、高效部署、打造任务或岗位助手，提供数字劳动力，降低生产成本，提升生产效率，促进行业创新，重塑行业的智能化进程。 L0基础大模型：包括自然语言大模型、视觉大模型、多模态大模型、预测大模型、科学计算大模型，提供满足行业场景的多种技能。 L1行业大模型：既可以提供使用行业公开数据训练的行业通用大模型，也可以基于行业客户的自有数据，为客户训练自己的专有大模型。 L2场景大模型：为客户提供更多细化场景的模型，它更加专注于某个具体的应用场景或特定业务，为客户提供开箱即用的模型服务。 在铁路领域，高铁巡检机器人搭载大模型后，可精准识别动车零部件的变形、异物、松动、丢失等3.2万个故障检测项点，覆盖8大类、350多种复杂故障，不仅提升高铁运营效率、降低巡检成本，而且减少凌晨时段人工巡检的艰辛作业。 大模型通常指的是参数数量庞大（大于十亿级参数量）、学习层数较深、训练数据丰富的深度学习模型。具备强大的泛化能力、更高的预测准确度和广泛的应用场景，能够处理复杂的自然语言处理、图像识别等任务，如盘古大模型、ChatGPT。但大模型通常参数量庞大，推理成本高，部署难度大。 小模型相对于大模型而言，参数数量较少（小于百万级），学习层数较浅，训练数据也更为精简。通常具有轻量级、高效率、更灵活、易于部署的特点，适合在资源受限的环境中使用，如边缘计算、声纹识别、目标识别等某些特定任务或场景。 在基础设施智能化实际应用中大模型和小模型都有各自的优缺点和适用场景，也可以大小模型协同，以达到最佳的成本、性能和效果。 感知大模型、小模型将AI技术创新与业务需求深度融合，真正解决各行各业的难题，让客户在数字化、智能化道路上走得更稳更远，将逐步成为数字经济增长的主引擎。 图2-3-5：感知大模型应用加速进入生产系统 # 2.3.6 感知场景 干行万业的智慧场景化应用是感知网络体系的价值呈现，每个个体所能感受到的个性化、主动化服务体验都来自应用。智慧场景化应用的发展关键是探索可落地场景，对准其痛点，通过AI、智能孪生、仿真推演、裸眼3D、数字人、全息AIOC等技术的不断创新和结合，支撑基础设施的智慧化生产作业、精细化管理、高效安全协同，快速创造价值。 聚焦国家大动脉、城市生命线，感知网络体系赋能千行万业，已涌现大量智慧场景化应用，助力外场基础设施数智化升级转型。如智慧交通的高速全息感知、城市全息路口、电警卡口，水利行业的水文监测、水质监测、水雨情监测，智慧城市的智慧杆站、综合管廊，电力行业的输电线路巡检、换流站、变电站，油气行业的油气数字场站、油气管线周界防护等。 感知场景 图2-3-6：感知场景是感知网络体系的价值呈现 # 2.3.7 感知网络体系安全 全球数字化与智能化浪潮也伴随着前所未有的安全风险与挑战。感知网络的海量终端、广泛连接、复杂应用及海量数据，使其安全防护面临严峻考验，设备入侵、信息泄露、安全漏洞、木马病毒、高级持续性威胁（APT）及勒索软件攻击等风险层出不穷，对感知网络的安全体系提出了更为迫切的要求。 # 1）终端安全 外场基础设施是国家的大动脉和生命线，海量的感知终端部署在开放的物理环境中，安全防护能力薄弱，极易被物理入侵、仿冒、病毒攻击或威胁勒索，导致设备破坏、数据泄漏、系统瘫痪或生产中断，危害十分严重。 感知终端安全可信接入网络需要设备可信、身份合法、行为合规。 感知终端设备可信，通过可信计算、可信存储、可信网络、可信应用建立可信环境，实现设备可信启动、可信度量、远 程证明，从而提高整个系统的安全性。 感知终端身份合法则依赖于综合运用多种终端识别技术，并结合严格的认证协议来实现。目前主流的终端识别技术主要有：被动特征指纹，AI指纹识别，主动扫描，DPI引擎识别。终端接入身份认证可通过MAC、802.1X、二次认证（MAC+证书）、PKI/CA、标识密码等多因素认证方式实现身份合法。终端识别+AI流目标分析，可发现异常终端，防仿冒，保证终端行为合规。还可以为感知终端赋予电子身份规约，支持标识安全接入控制和身份认证，既可实现感知终端的身份可信唯一。 # 2）网络安全 隧道加密防篡改：数据传输过程中容易被窃听、攻击，导致信息泄露、数据篡改，业务瘫痪。边缘网关需要安全的数据传输协议对数据进行加密传输（IPSec+国密加密通信），通过切片技术实现通信管道硬隔离，保障数据的完整性和机 密性。还可提供安全的物联协议通道（MQTToverTLS 安全协议），实现应用层物联协议的加密传输。量子加密技术以其不可破解的特性，量子随机数（QRNG）、密钥分发（QKD）确保了通信密钥的绝对安全，可为感知网络的数据传输提供革命性的安全保障。 安全隔离：边缘网关内置防火墙支持流探针、二层ACL、包过滤等，提供本地安全策略，也可与安全态势感知系统联动进行安全威胁本地阻断。 AI流目标分析：智能网关内置流探针或独立流探针采集摄像头、大屏等终端流数据并提取特征信息给安全态势感知平台，安全态势感知平台基于AI进行终端流行为建模、流分析、异常推理，并识别存在异常流行为的终端，告警呈现、异常阻断闭环，防范攻击。 云网边端智能防护：感知终端常见仿冒接入、被劫持、DDoS 攻击等安全威胁，加强终端的合法授权准入，入网后持续的流行为监测的同时，还要从海量安全告警中自动关联分析安全事件，匹配处置策略自动下发，做到安全事件秒级闭环。这需要实时安全态势感知，网络中部署的防火墙、沙 箱、流量探针等实时采集终端协议流量，与安全态势感知系统协同进行协议异常、畸形攻击报文、恶意威胁流量、终端流行为基线异常等威胁识别，对整网的安全态势进行实时的感知和威胁评估，并根据流量路径快速定位出终端位置，联动网络近源阻断或隔离。 # 3）数据安全 生产数据是国家基础设施的核心资产，如位置信息、设备状态、运行信息等。在数据保护层面需要从多层次、多维度、多产品构立体式防御。通过主动数据保护、数据分类分级、数据零拷贝、零信任存储、算法硬化、数字信任与隐私等技术支撑生产数据识别、检测、响应、保护、恢复，实现生产数据安全态势感知。在一定的时间范围内采集数据访问行为、数据信息熵、数据内在关联、数据分布等信息，绘制数据安全画像，通过海量数据的采样理论、异构数据的融合处理、AI检测算法硬化加速、因果分析与推理等技术逐步提高威胁的检测准确度，增强未知数据威胁的预测能力，实现高效精准的威胁检测、实时处理和动态评估。 # 感知网络安全 图2-3-7：感知网络体系安全 # 2.3.8 感知网络体系交付和运维 国家重大基础设施存在“重建设，轻运维”的现象，尤其是在外场站点侧，环境偏远且复杂，感知设备种类繁多，实现边缘智简部署、即插即用，智简运维平台和工具数字化、智能化，实现无人化、自动化的可视可管可维至关重要。 # 1）标准、极简、高质量的外场集成交付 外场基础设施场景复杂、设备种类和数量繁多，交付环节存在人员施工要求高、上站难、调测时间长、重复返工、施工成本高、监管难、验收难等一系列痛点。亟需标准化、高质 量、极简化的外场集成交付能力来解决长期以来“传统低效人拉肩扛交付模式”。 结合人工智能构建“基础设施E2E交付大模型”，汇集海量基础设施的专家经验，构建丰富站型库，精准规划仿真模型，匹配业务需求，精确选点、优化投入，丰富的标准化&规范化设计资产可适配多场景站点设计、一键自动化配置、AI自动安全装备规范检查，成功实现站点交付的数字化、远程化、自动化、可视化管理，大幅提升站点工勘、站点设计、设备测测的效率，实现“1人1站1工具”极简敏捷交付。 # 丰富站型库，轻松应对复杂场景 应对复杂多变外场场景，预置标准化站型库、配置库、集成作业模板，资产库覆盖全息路口、智慧共享杆站、周界防护站等多场景各类复杂站型。 # 精准规划，可视化呈现 粗放式人工选点，准确度低、预算估计偏差大、现场调整时间长。基于外场信息、规划原则智能选点，通过仿真模拟覆盖效果；提前做好安装参数规划，提高现场交付效率。 # 数字化工勘 外场通常没有标准模板，时常漏勘错勘，传统纸笔方式效率低。提供标准工勘项目和模板，在线化勘测，数据及图片提交后自动归档，一键生成工勘报告，实现数字化工勘。 # 标准化设计 传统手工绘制设备布置图、连线图效率较低，设计图纸无统一管理，资产无法沉淀，无法快速复用。通过自动生成各类图表，精确地指导项目实施，高效沉淀资产，实现快速应用，自动高效，灵活定制。 # 口袋式安装指导 提供了标准安装作业流程（SOP），手机APP在线快捷查询安装指导图片和视频，安装完毕后拍照回传审核，远程审核关键点，无纸化、在线化实时安装指导，提高安装效率和准确率，掌握更简单。 # 一键式配置开局 现场携带PC不便，并需提前安装好专业软件、设备多、配置的参数多，设备配置时间长。通过一键自动配置外场设备，配置下发进度、结果、设备在线状态可视化，整站设备一键配置开局，业务上线更快捷。降低上站人员要求，提升交付效率。 # 向导式验收管理 项目中无标准化的验收条目、海量站点现场照片，统一管理难、制作报告繁琐。实现云化线上验收，针对不同场景提供标准的质检/验收条目，在线查阅质检/验收要求和示例图，自动化生成报告，向导式验收，在线验收和记录，可视、可查、可追溯。 图2-3-8-1：外场基础设施集成交付 # (2) 统一、自愈、可视化的外场智慧运维 在智慧高速、输电线路、水利监测等各类外场基础设施中，涉及大量摄像头、雷达、水位计等感知终端，以及大量网络设备、电源设备、边缘计算等，统一管理难、故障定界难、上站检视难是运维面临的几大问题。随着外场基础设施数字化转型的深入，未来数字站点智慧化运维需要具备跨界多维融合、故障自感自愈、人机意图协同，开放与标准化的能力。 # 跨界多维融合 运维系统的跨界多维融合体现在其全栈管理能力、统一的可视化界面、多维度数据整合、深度遵循开放与标准化原则以及以业务为中心的理念。这预示着感知网络运维在管理复杂度、数据驱动决策、预测性维护、用户体验优化，以及开放性和可扩展性等方面的全面升级。 其中全栈管理能力体现在：统一远程集中纳管全网感知、计算、网络、供电设备，提供运行状态监测、问题闭环处置、态势综合分析和监测等，降低管理复杂度、提升运维效率、助力无人少人值守。 # 故障自感自愈 随着企业数字化转型的推进和ICT基础设施复杂性的提升，运维模式从传统的被动式管理转变为积极主动的防御模式。通过实时监测和智能分析，不仅能主动发现设备与网络的潜在问题，还能主动优化用户体验，带来更高的服务质量和用户满意度。 # 人机意图协同 未来的外场设施运维将呈现为一个高度互联的复杂系统，系统一旦识别出异常或问题，依据预设的规则和策略迅速进行自动处理后，能够以直观、易于理解的方式将决策过程和结果反馈给用户，使用户能够清晰地了解决策的执行进度和实际效果，有助于用户更好地掌控整个决策过程，及时调整策略，应对各种复杂情况。 # 开放与标准化 开放性和标准化不仅为构建高度自定义的集成和自动化脚本提供可能，推动运维自动化水平迈向新高度，还确保系统具有出色的可扩展性和对未来技术趋势的适应能力。此外，开放的标准还有效促进不同运维系统间的互操作性，为实现更加顺畅的运维协同和故障信息共享奠定坚实的基础。 图2-3-8-2：外场基础设施智慧运维 # 03 # 行业实践 # 外场基础设施数智化价值创造 感知网络体系围绕着“融合、开放、智能、可信”四大特征牵引技术发展方向，使能外场基础设施集约化、共享化、智能化建设，并已在城市、交通、能源、水利等众多行业得到了广泛实践。而从部署视角看，感知网络体系面向“点、线、面”不同场景，可以采用数字杆站、数字管线、数字场站三种形态灵活组合进行立体化部署，从而实现与物理世界的孪生映射，适应不同行业场景的多样化诉求。 # 数字杆站 用于“点”式的外场业务，如城市场景的智慧共享杆站，交通场景的雷视管控杆站，水利场景的边远监测杆站。 1、智慧共享杆站广泛用在城市多杆合一、路灯数智化改造等场景。在智慧城市外场基础设施建设中广泛存在着多杆林立现象，各部门间存在大量重复建设。基于此，我们提出“安全共网、物联共享、智简部署”的智慧共享杆站方案。安全共网方面，通过端到端网络切片，实现多部门业务一网承载，共网部署；同时通过加密传输技术提升共网络安全性。物联共享方面，打造统一的轻量化物联底座和云边站智能协同，实现物联感知数据的同源共享和多算法按场景定义到站。智简部署方面，针对城市杆站点多面散运维难问题，通过一张图运维与鸿蒙网关近场巡检，实现站点状态可视可维，免人工上站。 2、雷视管控杆站广泛用在高速公路、城市交通、智能网联等场景。传统的单一视频感知无法满足客户全天候、全事件、高精度的要求。基于此，我们提出融合雷达、视频两种感知手段的雷视管控杆站。该方案由毫米波雷达、高清摄像机、边缘计算单元、雷视融合感知引擎、回传网络等部件组成。基于5G大规模天线阵列和先进算法，毫米波雷达实现千米级超远探测，支持雷视杆站远距离部署，降低总体成本。通过算力强大的边缘计算单元和雷视融合感知引擎，实现对路径的连续稳定覆盖和 $95\%+$ 感知准确率。 3、边远监测杆站广泛应用在水利、森防、环保等边远场景。这些边远场景往往存在缺乏市电、缺乏网络等问题。基于此，我们提出边远监测杆站方案。该方案采用一体化设计理念，在前端部署监测传感器、低功耗网关、低功耗摄像机以及一体化能源设备。低功耗摄像机完成视频信号采集，低功耗网关与监测传感器完成各类监测信息的采集，并通过微波/Wi-Fi与北斗形成的双通道高可靠网络实现监测、监测信息回传到中心业务平台。电源采用光伏+锂电模式，白天光 伏自发电，晚上使用锂电进行供电，结合定时/自定义休眠及唤醒技术实现边远场景信息的全天候采集与监测。 # 数字管线 用于“线”式的外场业务，如铁路周界、油气管网场景的周界防护站，公路隧道、城市地下管廊场景的管隧监测站。 4、周界防护站广泛地应用于铁路周界、机场围界、油气管线等场景。相比于一般的周界，上述场景对周界的防护精度要求更高，如要求零漏报，误报率小于1次/天/公里。基于此，我们提出融合光纤、视频两种感知手段的周界防护站方案。在光视融合方案中，前端主要有光纤、光感知单元、摄像头。振动光纤和光感知单元识别到振动信息后快速联动到摄像头，摄像头进行二次确认。为进一步提高准确率，方案采用了置信度技术，基于光纤、视频的置信度信息及融合判决模型对光纤、视频两个维度的感知结果进行融合。通过光纤的“听见”+视频的“看见”+深度光视融合三项关键技术，大幅提升周界入侵检测的精度，有效满足关基场景的周界防护需求。 5、管隧监测站主要应用于公路隧道、城市地下管廊等场景。这些场景存在大量需要管理的机电设备。如公路隧道内部署了通风、照明、消防、火灾报警和紧急电话及广播等设施，这些设备智能化程度不高，处于哑终端状态。基于此，我们提出管隧监测站方案。在端侧通过对原有机电设备进行智能化改造，引入开源鸿蒙操作系统，实现监测数据自采自上传，并通过物联管理平台进行统一管理。物联管理平台采用两级模式，确保上行网络异常时设备能够本地自治管理。经过鸿蒙化改造后，除了通过物联管理平台进行统一管理外，也可以通过现场鸿蒙的一碰传等功能，实现机电设备的就近运维。 # 数字场站 用于“面”式的外场业务，如电力换流站、电力变电站、油气场站、燃气场站、高速收费站等场景使用的数字场站。 6、数字场站广泛应用在电力、油气、燃气等场景。它们的典型特征是分布广，位置偏远，站内设备多，智能化程度低。基于此，我们提出数字场站。在前端感知层：在场站内部署高清摄像机、巡检机器人，物联传感器，对站内重点设 备进行巡检、监测，通过智能巡检替代人工巡检，减少场站值守人员。在站内平台层：部署超融合一体机，一柜融合计算、存储、网络、AI、视频等功能。通过物联/数据/应用互联APP实现场站内各设备的统一纳管，打通站内系统烟囱， 实现各系统间数据、资源的大融合。站内平台与中心云平台实现边云协同，中心侧可在远程对场站进行故障诊断、系统更新。通过数字场站，有效提升作业效率，满足场站少人化、无人化需求。 # 3.1 城市：全域智能感知，擘画城市蓝图 构建开放、智能的城市感知网络体系，坚持“统一架构、统一政策、统一标准”的统筹规划原则，短期目标考虑小步快跑、急用先行，中长期目标考虑全面提升、长效运营，从政策到市场逐步落实，推进场景化实践创新与试点示范建设，如多杆合一，城市生命线安全监测（燃气监测、综合管廊等），城市隧道机电智联等。通过创新中心感知大城小事，探索产业生态发展新模式，壮大感知产业链。 城市地上地下空间场景化创新，道路侧部署智慧共享杆站，通过一秆多网硬隔离和统一物模型管理，实现多业务多物联终端一网一平台承载，使能“一杆多用”的商业模式落地；城市生命线的燃气管线侧部署燃气监测站，通过光谱感知燃气泄漏与鸿蒙化改造，提升燃气管线安全监测的智能性；城市综合管廊或城市隧道内部署管隧监测站，通过感知终端鸿蒙化改造，实现机电设备高效联动。 客户价值：构建开放、智能的城市感知网络体系，它可以实现对城市全域的实时精准感知和数据采集，包括交通、环境、安全等方面，为城市管理和规划提供更有价值的数据支持。其次，可以实现城市各个部门之间的数据共享和协同，避免设施重复建设，提升资源利用率，从而实现城市资源的最大化利用和协同发展。例如，在交通拥堵时，城市管理部门可以依据全域情况分析实时调整交通信号灯的时间，从而缓解交通拥堵，提高交通出行效率。此外，还可以为城市居民提供更加简约的生活空间和便捷的信息及咨询交互服务，例如实时查询公共交通信息及推荐最优出行路线、获取道路拥堵、事故情况等。最后，还可以为城市带来更加安全的环境，例如通过安全接入认证、传输加密、安全信息共享等体系化安全架构，提高城市基础设施安全防范能力。 应用试点： 北京、成都、深圳、南京、武汉、鹤壁等。 图3-1：城市基础设施数智化实践示意图 # 3.2 道路：车路云一体化，提升出行体验 在重点路口及路段部署雷视管控杆站，通过雷达、摄像机数据拟合，结合数字孪生、AI、边缘计算等技术，打造全息路口/全息路网，全视角还原道路真实状态，实现车辆路径模拟和精准事件监测；面向车路云一体化部署雷视管控杆站和智慧共享杆站，通过5.5G+RSU实现通信网络全覆盖，基于“多杆合一、多感合一、多箱合一”原则强化路侧感知设备和边缘计算等基础设施建设，更好支持辅助驾驶/自动驾驶规模运行、交通管理等服务。 客户价值：通过对道路的交通参与者、交通事件和交通流的实时感知，扩展智能网联车辆感知范围和准确度，解决单车感知距离有限、盲区、遮挡、恶劣环境感知不准等问题，助力车辆以合理速度安全行驶；同时也能助力政府监管单位及时进行交通秩序优化、事件快处快撤，事件主动发现率和处置效率均提升 $50\%$ ，提升路段通行效率提升 $15\%$ 。 应用试点： 北京、深圳、成都、南京、武汉、无锡、苏州等 图3-2：道路基础设施数智化实践示意图 # 3.3 公路：远距精准感知，畅通安全出行 在高速公路主线、收费站、服务区出/入口、互通/枢纽等重点区域部署雷视管控杆站，通过雷达、摄像机数据拟合实现高速远距精准全息感知；在高速无电无网路段部署边远监测杆站，通过光伏与锂电供电实现无电长续航，通过微波自组网实现无线稳回传，解决感知盲区问题；在收费站部署边缘算力和网络设备，实现本地业务自治，提供无人收费服务；同时感知终端和感知边缘与云上平台协同，实现交通运行综合展示、交通运行管控决策辅助、交通运行状态监测与态势推演、车道级主动管控、基础设施数智化管理等综合化、体系化管理能力。 客户价值：高速公路通过远距离部署监测站点，减少监测设备及立杆数量，降低建设成本约 $25\%$ ；通过雷达视频融合的全息感知，助力高速运营单位对公路运行状态进行仿真预测、主动管控，提升公路通行效率和承载能力约 $15\%$ ，同时也助力交管部门对高速公路多类型事件快发快处，实现安全事故“减量控大”。 应用试点：山东、江西、河北、湖北等 图3-3：公路基础设施数智化实践示意图 # 3.4 铁路：长距精准防护，构筑安全防线 在铁路重点线路沿线部署周界防护站，基于摄像头、振动光纤、毫米波雷达、激光雷达等组合产品，结合光视联动、雷视融合等多维感知技术，对周界内人员、动物等入侵目标进行全天候精准监测；在铁路沿线重点边坡、隧道口等重点区域部署数字场站，基于视频AI和边缘计算等技术，实现雨、雾、风等恶劣天气的高精度实时智能监测；同时结合云端AI大模型能力，持续优化多维融合感知算法精度，提升对铁路复杂场景的适配性。 客户价值：铁路通过部署周界防护站，结合上层应用平台，构建端到端的铁路周界防护系统，实现全流程安全检测；该智能系统包含光视联动系统及上层集成管理平台，集成地图显示，完成预警事件的检测、上报及确认，真正实现铁路周界安全系统的业务闭环，可保障客户周界安全、减少 $40\%$ 无效复核工作提高防护效率、降低 $15\%$ 部署成本，为铁路周界的安全提供了新方向。 应用试点：四川、广西、陕西、云南等 图3-4：铁路基础设施数智化实践示意图 # 3.5 电力：敏捷智简物联，安全高效运营 在输电环节部署线路巡检站，通过无线组网技术实现敏捷边远回传，通过视频+AI提升巡检效率；在变电环节部署数字场站，通过视频AI、边缘计算、Wi-Fi7与星闪宽窄融合等技术，提升巡检运维效率；在配电环节，面向配电房、分布式光伏等场景部署数字场站，通过智筒物联，通感一体、5G网络切片、边缘计算等技术，提升供电可靠性，实现新能源管控和用电精细化管理。 客户价值：通过数智化技术赋能电网，实现对电力系统的全面监测和管理，提高电网的自动化和智能化程度，减少人为操作错误，提高电力系统的安全性和可靠性；实现各种能源的有效接入和综合利用，支持可再生能源的大规模应用，推动能源结构的优化和转型；实现由“用好电”向“用好能”的转变，支持能源消费模式的创新和发展。 应用试点：江苏、四川、山东、陕西、云南等 图3-5：电力基础设施数智化实践示意图 # 3.6 油气：边云智能协同，赋能提质增效 在智慧油气田作业区和智慧加油站等场景部署数字场站，基于融合感知、智简物联、视频AI等技术，全方位感知生产运行状态、保障安全运行，实现智慧化管理、无人化运营；在油气管道和高后果区等场景部署周界防护站，基于光视联动、融合感知、边缘计算等技术，实现管网高效全面监管和统一管理，全面保障油气管网运行安全。 客户价值：在油气田工况诊断场景，可通过AI的加持，24小时进行实时识别并提高准确率，异常工况会及时告警通知作业人员上井实施措施，让工况处理从事后诊断升级为事前预警，大大减少停机时间，预计可提升机采效率10%，减少作业维护费用20%。数字场站方案的推行加快了油田的智能化进程，助力井场无人化、少人化的实现。 应用试点：山东、黑龙江、河北、四川等 图3-6：油气基础设施数智化实践示意图 # 3.7 水利：无电无网部署，守护江河安澜 面向水库、灌区、河道等水雨情监测、水生态保护监测场景，部署边远监测杆站，通过光伏与锂电供电实现无电长续航，通过微波自组网实现无线稳回传，解决感知盲区问题。面向水文监测、水安全防御和水资源调度等场景，部署雷视管控杆站，基于雷视融合测流、边缘计算等技术，打造融合感知、一体集成、智简部署的现代化水文站，实现从“治水”到“智水”。通过鸿蒙感知，实现“一碰解锁”，人站匹配，自动鉴权；“一碰运维”实现统一近场维护，化繁为简，提高设备运维效率，使得设备管理更统一、更安全；同时结合水利大模型，增强设备智能运行、监测数据智能汇集处理、监测误差智能识别等功能，持续提升全天候监测及智能化服务能力。 客户价值：通过泛遥感传感器创新，多维数据融合分析，AI算法融合支持，实现一体集成、智简部署、智能管理的智慧监测解决方案，成本降低 $30\%$ ；可进行全天候24H工作，高频数据收集，从“小时”到“分钟”，运营效率提升 $20\%$ 以上。 应用试点： 陕西、四川、云南、河北、吉林、广东、福建等 图3-7：水利基础设施数智化实践示意图 # 04 # 未来发展 培育基础设施数智化产业生态 # 4.1 数字技术创新，使能产业生态 坚持“感力、算力、运力、智力、电力”等数字技术的“融合创新、持续突破”，满足基础设施数智化对更广感知、更强算力、更大联接、更高智能、更加绿色等的多元化新需求。 # 4.2 产业生态发展，赋能行业创新 发挥数字技术“多力协同”的优势，发展感知产业、计算产业、云产业、联接产业、大模型产业等，孵化创新数字杆站、数字管线、数字场站等多产业协同的场景化方案。 # 4.3 行业场景重塑，服务价值创造 丰富的行业场景化创新方案，适配城市、公路、铁路、电力、油气、水利等不同行业细分场景，持续将实践创新成果转化，为各行各业基础设施数智化建设创造更大的价值。 # 4.4 感知网络体系，现代化新引擎 构建开放、智能的城市、交通、能源、水利等感知网络体系，使能基础设施在不确定的环境下更安全、更高效、更韧性，更绿色，加速实现韧性城市、交通强国、能源强国、安全水网，推进现代化基础设施体系建设。 图4-1：感知网络体系产业生态发展示意图 # 05 # 行动倡议 # 共同点亮数智基础设施新未来 # 5.1 统筹规划布局，牵引政策指导 从国家到地方，统筹规划感知网络体系，推进感知基础设施建设，深度布局数智基础设施，动态优化中长期发展战略规划，牵引建设规划与指导文件，推出感知网络体系和感知基础设施研究专题，新旧基建融合创新、智能升级，加速基础设施数智化建设，夯实数智未来坚实底座。 # 5.2 推进协同机制，推动产业发展 基于“共创、共享、共赢”的理念构建开放、智能的感知网络体系，鼓励政产学研金用服协同推进产业发展，推进政府公共平台、投资企业、创新企业、合作伙伴协同机制，共建国家政策、地方投资，企业创新，产业生态，发展融合跨界的智能感知产业，带动鸿蒙、计算、联接、AI大模型等产业的壮大。 # 5.3 打造应用试点，探索新型模式 正向自上向下主动规划形成政策推动力，逆向按行业场景化设计和演练形成示范拉动力，建设感知网络体系创新实验室或创新中心，推进存量与增量基础设施数智化创新，从行业向产业及颗粒的横向复用，探索感知网络体系的商业模式、建设模式、管理模式、运营模式、运维模式等，打造一批感知网络体系的应用试点示范。 # 5.4 转化示范成果，形成标准规范 推进感知网络体系在城市、交通、能源、水利等行业的应用、推广与规模复制，建设感知网络体系指导指南、标准规范，掌控基础设施数智化标准定义权，从产业标准的贡献者成为国家标准、国际标准的主导者，设定基础设施数智化渗透率等指标，建立健全感知网络体系评估指标体系。 # 5.5 坚持开放合作，共享科技互惠 构建感知网络体系共同体，打造各方普遍接受、行之有效的基础设施数智化治理规则，做到不降低基础设施安全、韧性、高效、绿色的标准和要求，促进科技突破、产业发展、国际合作，围绕“一带一路”沿线，开展城市、交通、能源、水利基础设施建设领域的紧密合作，让各国社会与经济发展数智受益。 图5-1：“规划-协同-应用-示范-开放”一体化