“5G+智慧园林”发展路径探析

钟汝淇，廖婉柔，余悦，蔡煜琦，柳怡辰，黄秋燕

（广东理工学院 建设学院，广东肇庆 526070）

0 引言

相对3G和4G而言，5G网络的速度、运行质量、运行效率等方面的参数均得到了较好的优化提升，有望为用户提供更加优质的服务体验。随着5G时代的开启，5G将逐渐成为工业、交通、教育、医疗等各行各业创新发展所依赖的基础技术。在此背景下，“5G+智慧园林”的理念也应运而生，5G技术与风景园林相关理念、手段相结合，可运用于园林规划、施工、管理及服务等各个环节，“5G智慧园林”可以认为是传统园林的转型升级，在2016年发布的《国家园林城市系列标准》中就已经明确了城市绿化管理应重视信息技术的使用，并应该达到一定的标准和要求[1]。随着城市园林发展需求的日渐多样化和复杂化，十分有必要在日常工作中引入“5G+智慧园林”的理念，提升智慧园林精细化、科学化、智能化、人性化等多方位的水平。

1 智慧园林与“5G”

智慧园林是在“互联网+”创新思维模式发展的大背景下，将物联网、大数据、云计算、“3S”等科学技术手段与园林建设实践相结合，构建而形成的兼具园林绿化立体感知、园林绿化维护管理、园林景观智能决策与服务等多种功能的综合性的园林数字化系统。智慧园林的最终目标是推动城市园林绿化朝着更加精细化、科学化、智能化的方向发展[2-4]。运用5G技术构建全方位的智慧园林，构建管理、保护、观赏和服务体系，构建智慧园林大数据分享库，建立更全面的“园林绿化云”，打破“信息孤岛”，高效率高质量地打造更科学、更绿色的现代生态园林体系和园区管理服务体系，是生态效益、社会效益和经济效益的有效结合。

2 国内“5G智慧园林”现状及存在问题

2.1 现状

为初步调查大众对“智慧园林”的认知程度，开展了关于大众城市公园与新兴信息技术结合情况的问卷调查。通过分析回收的5200份有效问卷得出：受调查的人中，超过40%的人不知道智慧园林这一概念，而了解过的人中有将近一半的人未曾在游园及景区内体验过智慧园林相关的服务设施。可见，目前的智慧园林受众面并不广泛。约98%的人认为所在城市公园的智慧设施需要改造升级。另据实地调查，大多数园区在生态、绿化、管理上存在不足，如水资源浪费、植物病害严重、人流量控制不力等，智慧设施的管理与服务水平、“智慧设施与服务”体验感均需提升。

据有关部门统计，截至2020年10月，全国的智慧园林建设试点项目数量已经超过50余个，但目前国内园区运用智慧化设施的程度不深，还有诸多问题亟需研究解决[5]。

2.2 4G与5G在智慧园林上的比较

4G网络容易受到环境差异如地形变化、建筑阻碍、区域隔断、线路干扰等的影响，而园林园区内地理环境多样，所以依托4G网络技术的智慧园林常常具有运行不稳定的局限。4G网络质量问题层出不穷，影响园区的管理和服务，智慧园林的发展也受到一定的技术制约。而5G关键技术的研发，如64QAM、MR技术等使4G网络质量问题的出现率降低，5G技术具有高速率、高覆盖、高解调、高协同等特点，能进一步同频满足用户需求，并以通信技术为中心逐步向以用户服务为中心转变，业务编排能力也有了极大的提高。在此应用背景下，4G技术导控下的传统智慧园林迎来新的发展契机，同时，“5G+智慧园林”的构建获得新的探索路径。

2.3 存在的问题

2.3.1 植物养护成本大，养护不合理

目前，多数园林的植物采用人工养护，但是人工养护效率低、成本大，且人力资源有限，难以对植物进行合理、细致的照料，容易造成园林植物养护不当、资源浪费等问题。

2.3.2 管理层资源配置率和利用率低，共享时效低

如今，各大城市均在进行智慧城市建设，智能设备也逐渐引入园林管理中，但大部分智慧园林仍有基础设施建设不完整、管理设备和模式落后等问题，欠缺更加合理有效的园林监管体系。同时，智慧园林建设缺乏统一的管理标准和独立行政规划管理部门，这使得智慧园林建设质量参差不齐，管理混乱。另外，各地方园区缺乏有效的技术交流平台和信息资源共享渠道，资源信息共享率低。

2.3.3 园区网络运转、信息传递局限性强

目前，现有智慧园林内的智能设施多采用4G联网、WiFi链接或有线网络链接，4G通信的系统容量限制，WiFi网络的不稳定、不安全以及有线网络连接的成本大、移动范围小等问题逐渐暴露，这使得现有的智能设施容易出现信息接收慢、设备反应迟缓、同频共享时效低等，降低了园区内的智能设施服务效率，也使得其服务范围狭窄单一。游客难以从智能设施中获得便捷的感受，大大削弱了智能公共设备的实用性。

2.3.4 园区服务救助设施不健全，动态识别精准度不高

城市公园、风景旅游区等区域由于面积较大、设施众多、植物丰富，地形复杂，存在较多视觉盲区，同时存在管理人员及救助设备配置不健全等问题，导致紧急事件发生时难以得到及时有效的处理。因此，如何及时发现并妥当处理突发事件，提高园区监控设备、人员等运作效率，成为“5G+智慧园林”在服务救助方面的突破点。

3 “5G+”解决智慧园林后劲发展问题下的路径探索

3.1 “5G+智能化园林养护管理系统”

5G传输技术契合了智能养护管理方面的诉求。“5G+”的园林监管技术可实现对全园所有植株的水分、营养等生长状况等的全方位监管，合理统计每种植物所要需资源。

园林基础设施的运用在5G的加持下可得到升级，例如灌溉系统的升级。智能浇灌系统要真正“解放双手”，须得运用传感器、视频监控和物联网等监测设备，结合5G技术能快速处理整合信息的性能，提前将园区植物地图和水电网图有机结合，进行科学计算，规划设立最佳灌溉设施安置点，并把园区中的自动灌溉水管联网，最后利用5G的高协同性，根据当日当时的空气温湿度、土壤含水量、风速风向、降雨和光照度等数据进行监控，通过服务器收到的数据合理调节灌溉用水、灌溉辐射范围和水压大小，达到有效、节约、科学园林绿化灌溉[6]。

3.2 “5G+”智能化监控系统

依托5G技术的监控设备可进行影音信息的高速传输。监控系统监控整个园区，并及时发现监管过程中的问题，利用5G低延时优势快速打包，分块精准投送到管理部门，利用网络信息数据库快速检索生成优化方案。智能化管理监控系统，以视频监控系统为基础，主要分为前端电视监控系统、专用网络传输系统、指挥监控系统、控管平台、存储系统等五大部分，其中监控中心管理平台是管理核心，包括交通检测、垃圾堆积量侦测、叠加移动侦测、目标跟踪追索、防疫安全热映像观测等等，保证园区的运行速率、服务效率、安全问题。统计更准确，刷新频率更高，可更快速地了解园林的动向以及发展情况，及时获取关键信息，并且形成数据库，用于智慧园林的改造升级。

3.3 “5G+”园林生态信息可视化平台

利用5G+大数据技术、网络技术、卫星遥感技术、多媒体技术等将城市园林布局在一个特殊空间之内，从而实现城市园林生态信息的可视化。采集园区覆盖系统中的数据（自建系统、横向共用系统等），形成数据共享池，通过AI学习模型自动重构数据，建立数据关联，形成生态环境专题数据库。在城市园林生态信息的可视化平台中可以直观地呈现园林的每一个细节，构建一幅清晰且高度还原的园林生态信息的位图。除此之外，“5G+多源数据分析”可以在园林管理中利用技术优势再现和分享园林生态涵养、生境修复等功能现状，对城市园林绿化的空间布置进行智能化指导。

3.4 “5G+”智能化服务系统

运用5G技术，与当地气象部门、交通部门和景区进行连线，发布天气状况、交通状况、活动优惠、环境条件、人流量等实时数据，游客可以根据实时数据选择和规划旅行路线，获得更好的旅行体验，并进一步解决旅游景区人流量在空间和时间上分配不均匀的问题，降低景区管理压力，使冷门景区得到宣传。园区内的智能设备也可以实现灵活的远程服务，例如引入无人机、割草机器人、引路机器人、交流机器人，建设智能体验馆等等，使游客获得服务的同时增强游览体验，增加游玩的趣味性。同时，5G技术的万物互联优势可以使园内智能设施实现远程信息交流，大大扩展了智能服务系统的服务范围，使得智能设施服务灵活多样。

3.5 “5G+”智能化救护报警系统

针对园林突发状况，“5G+园林边界联动报警”可以提供更加便捷有效的消息，特别是在图像及声音的传输中极占优势。通过5G，接收者能够得到清晰不卡顿的直播信号，解决由于信息延迟造成的影像模糊卡顿严重、难以收集可靠信息的问题。将5G与监控设备和报警系统结合使用，在紧急事件发生时，通过监控设备及时监控，快速联系并将监控影像和事故地点等信息转送至救助或执法部门。5G所具备的高速传输和低延时性能可以极大地提升监控视频处理反馈机制的效率[7-9]，接收者根据高清的直播影像可得到更为精确的信息，便于做出更有针对性的行动，从而大大提高事故处理效率，且能保留更多清晰的影像证据，降低后续纠纷处理的复杂程度。

4 结语

“5G智慧园林”建设是一个满足多目标的、感性与理性相结合的过程。既要维护风景园林的自然生态客体因素，又要顾及人们的生产、审美及心理满足等主体需求。园林与5G技术的有机结合，使园林生态得到更加到位的保护；使优秀园内文化得到更加有效的传播；使园区服务功能、管理功能和体验功能得到有效提升，从而实现社会效益和经济效益的统一；使精致园林与智慧科技相得益彰，将推动我国园林智能化、信息化运转和创新发展。对已有公园进行智慧园林的系统改造升级，融合5G技术，实现园林日常养护、病虫害预警、古树名木及物资管理、智能灌溉、智能施肥、设施管理等智能化管理功能。将信息技术应用在园林管理之中，构建城市园林信息管理平台，能够有效提高园林管理效率，促进城市园林绿化工作进一步优化提升[8-10]。风景园林行业及城市管理部门应积极探索，充分利用5G技术，尽早全面实现智慧园林建设，把人与自然用智慧的方式连接起来，形成蓝绿交织、林水相依、生物多样、生态惠民的生态空间，助力生态文明和美丽中国建设[10]。