智慧养老中的运维设计——以南陵县智慧养老项目为例

熊 江， 戴元兵

(1. 中南建筑设计院股份有限公司，武汉 430071； 2. 来邦科技有限公司，深圳 518040)

0 引言

在工程的全生命周期中，运维都是一个容易被忽视的环节，特别是在发展中国家，以“增量资产”为建设的主要导向。“运维”的概念在我国的设计标准中也少有提及，以至很多业内人士把“运维”概念混淆成“楼控”。笔者在应邀参编中国勘察设计协会标准《智能建筑工程设计通则》中，主笔了“智能化工程运维管理”这一章，在平时的工作实践中也比较注意运维设计先行，结合南陵县智慧养老示范项目，谈一下在工程中如何贯彻运维设计先行的思路。

1 什么是运维设计

运维是运行和维护两个词的合写，根据《智能建筑工程设计通则》，智慧运维设计包括设施管理设计、空间管理设计、应急管理设计、业务支持管理设计四个方面的内容。

1.1 智慧运维的设施管理设计

智慧运维的设施管理设计即智能化工程运维的设备台账管理设计，要求记录从采购价格、供应商信息到安装日期、使用维护过程中的具体信息等资产的基本信息，实现设备基本信息管理、设备位置信息管理，以及设备状态管理。

其中设备状态管理的前提是对设备进行分类管理，基于设备特点及各异的实际情况，采取“大同小异”的管理办法。设备维修的三种类型的编码和记录，应分别满足预防性维修管理、日常性维修管理，和故障性维修管理等不同的需求。

1.2 智慧运维的空间管理设计

对建筑工程而言，最细颗粒度的空间是建筑物内的一个个房间或区域，这些空间是空间管理、空间规划和建筑空间设计的最小单位。因此，智慧运维的空间管理应按空间统计和空间里的资产进行空间统计管理、空间资产管理，在智慧运维的空间管理设计中BIM、CIM空间定位技术的应用是实施的基础。

1.3 智慧运维的应急管理设计

智慧运维的应急管理设计就是在设计之初，对所有可能遇到的紧急事件制订应急预案，并在日常中定时演习并检查，例如AED(自动体外除颤器，可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备)等急救设施的使用。

1.4 智慧运维的业务支持管理设计

智慧运维的业务支持设计首先要在信息化系统设计时选择合理的数据库结构，方便与任何类型的 ERP 系统(如 SAP、Oracle 或任何其他 ERP 或财务系统)进行集成，为附加有财务信息的 CAFM 活动提供了技术控制功能。其次，通过支持直观且独立的网络故障维护，保障业务网的可靠、稳定运行，并制定维护时间表，明确具体的维护设备、维护过程和维护进度等。最后，支持能生成格式化的报告并纸面打印输出、数据透视表的实时数据分析、从不同的维度或图形表对业务数据进行检查、用于跟踪具体活动发展和进程的趋势报告，方便业主管理方以此做出正确的决定。

2 什么是运维设计先行

在以往的工程建设中，由于项目的建设和使用方往往不是同一个主体，即使是单位的自建楼、办公楼、业务楼，建设往往是由基建部门来主导，在项目验收移交后，业务部门、后勤管理部门才参与进来，此时即使在使用和维护中发现种种不合理，也只能加大资金进行拆改，或者听之任之，许多项目出现的“非人道”的空调机位设计即是如此。

我国经过70余年的快速发展，建设模式也从增量建设模式升级到存量建设模式，而存量建设就是“运维”建设。对于新时代的要求，我国很多领域已开始着手解决以往增量建设模式下建设、运维分离的问题。在项目建设的前期，规划阶段甚至是更前期的投资阶段，就加入运维团队，将运维的模式及要求加入到设计方案甚至是投资方案中，即运维设计先行。

例如，国家机关事务管理局2019年向各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团机关事务管理部门和局属各单位印发了《机关事务标准化发展规划(2018—2020年)》，强调了运维设计先行的概念，要求通过平台标准化，对机关后勤管理(“后勤”可以认为是“运维”在某种程度上的体现)各子系统进行结构化和标准化设计。此外，在光伏等新能源建设领域，更是全面体现了“运维设计先行”的战略，2020年以后中标的超大型新能源项目，基本上是“投建营”一体的。对于养老领域，能否保证项目能正常进行下去，运维设计先行更是所有需要考虑问题之中的重中之重。

3 运维设计的基本技术

一个好的运维设计必须达到安全、经济、好用这三个基本要素，而云平台技术、大数据技术、物联网技术、适度人工干预技术是实现这个目标的主要技术手段。

3.1 云平台技术

云平台技术是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。云平台可分为公有云和私有云。对智慧养老额的运维而言，云呼叫是云平台技术一个最有效的应用。

云呼叫(Cloud Call)中心是基于云计算技术而搭建的呼叫中心系统，企业无需购买任何软硬件系统，只需具备人员、场地等基本条件，就可以快速拥有属于自己的呼叫中心，软硬件平台、通信资源、日常维护与服务由服务器供应商提供。云呼叫应用具有建设周期短、投入少、风险低、部署灵活、系统容量伸缩性强、运营维护成本低等众多特点；对智慧养老服务而言，无论是区域服务还是全国范围内的客户服务中心，养老企业只需按需租用服务，便可建立一套功能全面、稳定、可靠，且座席可分布全国各地、全国呼叫接人的呼叫中心系统。

3.2 大数据技术

与传统数据统计技术不同，大数据技术不用随机分析法(抽样调查)对特定的数据样本进行统计，而是对所有采集到的数据进行分析处理而获得各种结论的技术，具有Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(低价值密度)、Veracity(真实性)五大特点。

养老项目在运维中会积累大量数据，数据规模和增长速度都是其建设阶段所不能比拟的，如何有效地利用这些丰富的数据资源进行业务决策是急需解决的问题。大数据技术为养老项目的投建营提供了新的解决思路。

3.3 物联网技术

物联网技术是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

在养老项目中，物联技术利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取养老对象的各类信息，并基于互联网、传统电信网等的信息承载体，让这些普通的传感器和执行机构能够被独立寻址并达到相互之间以及云平台之间形成互联互通的效果。

3.4 适度人工干预技术

在智慧运维中，人工参与的工作量会大大减少，但适度的人工干预是必不可少的环节。特别是在现阶段，由于技术的限制，养老不会是一个只充斥着算法和机器的“冰冷世界”，人的作用无法被完全替代。但大量人工的投入意味着运维费用的大幅提高，如何通过运维设计先行，人工的干预设置在一个“适度”的范围内，是智慧养老这个行业可持续发展的关键问题。

4 南陵县智慧养老示范项目

4.1 项目简介

南陵县智慧养老示范项目是安徽省农村养老模式的创新示范的最大的一个项目，包括智慧养老平台建设、智能化守护设备提供(含1 000只监护手表、560台生命探测器)、为60位名特困残疾长者提供3年安全守护服务、为1 000名特困活力长者提供3年安全守护服务，以及为智慧养老平台提供3年的客服人员团队建设、为5 140人提供3年的居家养老服务，以及3年的智慧养老平台运维。根据新时代居家养老、邻里养老的需求，该示范项目应用了云平台技术、大数据技术、物联网技术，以及适度人工干预技术，图1所示为智慧养老平台运维系统框图。

图1 智慧养老平台运维系统框图

4.1.1 本项目的居家养老安全监护业务流程

本项目的居家养老安全监护业务流程如图2所示。

图2 居家养老安全监护业务流程图

可以看到，当长者遇事时，可通过监护手表或固定安装的紧急求助装置实现手动按键报警，或通过监护设备自动监测异常发出报警求救信号，本地养老服务中心的值班客服收到求救信号将跟长者确认是否危险或长者未接听时，将立刻联系应急人员，同时下发救助工单，并时刻跟踪救助过程，直到事件处理完毕。

若本地服务中心的值班客服遗漏处理或夜间无人值守，二级保障守护中心客服将立即介入处理，确认长者处于危险或长者未接听时，将立刻联系应急人员，同时下发救助工单，并时刻跟踪救助过程，直到事件处理完毕。

4.1.2 本项目的居家养老照料服务业务流程

本项目的居家养老照料服务业务流程如图3所示。

图3 居家养老照料服务业务流程图

可以看到，当长者需要服务时，本地养老服务中心的值班客服将下发服务工单，同时联系服务人员上门服务，服务时将记录服务整个过程，包括服务前拍照、服务后拍照、现场录音等，服务完成后本地服务中心的值班客服将回访长者，整个服务完成后将对本次服务费用核算。

民政领导对所有已完成的服务进行抽查，并根据抽查结果做出指导意见和评分，具体将查看服务现场照片、录音、服务时长、服务内容等详情，并对服务工单进行回访。

4.1.3 二级保障守护中心兜底业务流程

本项目二级保障守护中心兜底业务流程如图4所示。

图4 二级保障守护中心兜底业务流程图

为了预防本地养老服务中心超时不接警、服务器宕机、网络异常、供电异常等情况引起的服务事故，需提供不间断保障守护，实现对长者生命安全提供实时监护，实行24h人工在线值守服务，目的是对本地服务中心客服超时不接警或者遗漏处警等行为进行干预，起到双重保险作用，为长者提供24h全天候守护服务。

4.2 云平台技术的开发及应用

本项目云平台采用了分布式架构、不停服升级、服务实时监控、数据热备份等技术设计，提供基于SaaS的云服务。通过兼容性设计、版本回退、灰度发布和热部署技术确保系统升级时，客户无感知、服务无中断；通过多租户数据识别，确保租户间数据安全隔离；通过实时监控，对关键服务节点的健康指标及时预警及时处理，确保服务的稳定运行；通过本地实时备份和异地数据备份，提高数据存储的容灾能力；通过云端网络隔离，指定堡垒机认证访问，留存访问记录，确保系统维护的安全性和可追溯性。

对比传统模式，用户无需花费大量资金去配置软件、硬件和维护人员，只需要支付一定的租赁费用，就能在任何连接互联网的终端上使用硬件、软件和维护服务。针对本项目的特殊性，除本地需建立呼叫中心外，为预防本地客服超时不接警、网络异常、供电异常等特殊情况，运营方在国内基于SaaS云服务还提供了24h二级保障呼叫中心，为长者安全和稳定运营起到了兜底作用。

4.3 大数据技术的开发及应用

本项目涉及人数较多，采集的数据和业务量较大，长期运营过程中所产生的数据也会逐渐增多，如何从如此海量数据中提取、分析、处理得出有效结论至关重要。基于数据采集、存储、清洗、查询、分析等算法，最终形成可视化分析结果并展示给运营方、长者亲属、民政领导等不同角色，具体技术包括非结构化的数据模型设计、对业务数据批量处理的分布式离线计算系统、对业务数据实时处理的实时计算系统等。

运营方利用各类统计报表，可随时了解营收情况、工单执行进度、工作处理效率、长者需求及满意度；长者亲属利用生活起居、体征数据、活动规律等统计报告了解长辈的生活和身体状况；民政领导通过大屏展示的业务统计、服务热度、服务响应及实时动态等数据，并能通过云平台查看详实的服务流程和服务评价，有助于对服务过程、服务进度、服务质量进行有效监督，不断指导和监督运维管理。

4.4 物联网技术的开发及应用

4.4.1 监护手表

本项目中使用的监护手表采用了超低功耗的NB-IoT、BLE物联网技术设计，基于运营商基站网络传输求救报警、定位信息、体征数据、生活统计等。考虑到老年人频繁充电较为麻烦，手表设计时首选低功耗技术，满电能正常工作7天以上(设置成省电模式，充电一次能使用120天)，充电时只需将充电头靠近手表即可吸合充电，既方便又可靠，而且采用独特的结构防水设计，可达IP68等级。

手表内置了多种先进传感器，如行为感知传感器可采集长者的生活起居、睡眠习惯、运动情况等；集成光电传感器可采集长者的心率、血压、血氧等健康数据，利用光电反射原理可分析出手表是否佩戴；利用射频识别传感器，可分析长者在某一空间滞留的时长；内置北斗和GPS等全球定位系统，可为认知症长者划定围栏，离开围栏将会自动报警并准确定位长者位置。

4.4.2 生命探测器

考虑到本项目特困长者群体属于弱势群体，经济来源较少、收入渠道较窄，部分丧失行动能力需要政府社会保障救助，所以产品使用过程中不宜产生其他费用。基于以上情况，本项目生命探测器采用了超低功耗的NB-IoT物联网技术，使用2节5号电池可续航工作5年以上时间，采用粘贴式安装；基于运营商基站网络传输数据，无需重新拉线布网增加额外成本和运维难度。

生命探测器内置了按键报警、拉绳报警、生命活动传感器、射频识别传感器，长者遇事可按键或拉绳主动求助；长者出现不慎晕倒等意外情况，居所内无生命活动迹象时，生命探测器能自动推送报警提醒，减少意外事故发生的概率；内置的射频传感器除提供设备绑定、软件升级外，还能提供唯一识别信号，辅助手表实现行为分析和室内精准定位。

4.5 适度人工干预技术的开发及应用

本项目守护的对象为60岁以上特困人群，经济条件较差且绝大多数处于独居，少数也是老两口相依为命，一旦出现紧急情况，很难得到及时救助。基于此种情况，本项目运营方来邦科技经过大量调研和探讨，探索出“村嫂服务模式”，发挥村嫂地缘和文化优势，在长者出现紧急情况时能第一时间到达现场，减少外来服务人员因为道路不熟、语言不通造成的抢救时机贻误，及时救助服务长者。

5 结束语