□ 黃有生 周 芳 周俊峰/文

新時代民航高質(zhì)量發(fā)展要求加快推進以“平安機場、綠色機場、智慧機場、人文機場”為核心的“四型機場”建設(shè)，著力打造集內(nèi)在品質(zhì)和外在品位于一體的現(xiàn)代化民用機場，注重質(zhì)量、效率、效益的質(zhì)優(yōu)式發(fā)展。其中，智慧機場是推進“四型機場”建設(shè)的關(guān)鍵支撐和實施路徑。民航局已組織行業(yè)內(nèi)外專家成立課題組開展關(guān)于智慧機場的研究，編制《中國民航推進四型機場行動綱要》，明確了頂層設(shè)計；編制《四型機場建設(shè)導(dǎo)則》，制定了建設(shè)指南。在全行業(yè)征集評選出的23個“四型機場”示范項目中，有16個是智慧機場項目。智慧機場是世界一流機場的顯著標志之一，是未來機場的發(fā)展方向，也是民航強國基本特征在機場行業(yè)的具體體現(xiàn)，反映了新時代民航機場高質(zhì)量發(fā)展的特征要求。

我國運輸機場智慧建設(shè)現(xiàn)狀

我國運輸機場按照信息技術(shù)演變歷程可以劃分為三個階段，分別是電子機場階段、數(shù)字機場階段及智慧機場階段。在電子機場階段，運輸機場利用一些簡單的電子化、信息化手段輔助進行生產(chǎn)作業(yè)和管理。在數(shù)字機場階段，運輸機場主要的生產(chǎn)運行和管理等信息都已經(jīng)數(shù)字化。建立起相對完善的信息化體系，目前國內(nèi)大部分支線機場以及部分干線機場均處于上述兩個階段。隨著5 G通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)發(fā)展，民用機場業(yè)內(nèi)根據(jù)智慧地球、智慧城市的概念提出了智慧機場概念，成為國內(nèi)運輸機場發(fā)展公認的第三個階段。

在民航局引領(lǐng)下，全行業(yè)掀起智慧機場建設(shè)熱潮，部分大型機場率先啟動了智慧機場的規(guī)劃與初期建設(shè)。白云機場、深圳機場、昆明機場、虹橋機場、首都機場等在生產(chǎn)管理、旅客服務(wù)、安全運營、節(jié)能減排等方面的智慧化建設(shè)取得了較好成效，展現(xiàn)了科技創(chuàng)新對民航發(fā)展的支撐作用。但從行業(yè)總體建設(shè)情況看，運輸機場智慧建設(shè)總體處于初級階段，智慧應(yīng)用主要集中在智慧服務(wù)方面。

5 G時代的智慧機場建設(shè)

第五代移動通信技術(shù)（5 thgeneration mobilenet works簡稱5 G技術(shù)）是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)。5G的性能目標是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。5 G通信技術(shù)具有以下特征：峰值速率需要達到10～20 Gbit/s的標準，以滿足高清視頻，虛擬現(xiàn)實等大數(shù)據(jù)量傳輸；空中接口時延水平需要在1 ms左右，滿足自動駕駛，遠程醫(yī)療等實時應(yīng)用；超大網(wǎng)絡(luò)容量，提供千億設(shè)備的連接能力，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信；頻譜效率要比LTE提升10倍以上；連續(xù)廣域覆蓋和高移動性下，用戶體驗速率達到100 Mbit/s；流量密度和連接數(shù)密度大幅度提高；系統(tǒng)協(xié)同化，智能化水平提升，表現(xiàn)為多用戶、多點、多天線、多攝取的協(xié)同組網(wǎng)，以及網(wǎng)絡(luò)間靈活地自動調(diào)整。5 G促使移動通信從以技術(shù)為中心逐步向以用戶為中心轉(zhuǎn)變。

隨著5 G網(wǎng)絡(luò)的到來，5 G的高速率、低時延、大帶寬的特性將發(fā)揮出更大的優(yōu)勢，解決以往信息傳輸?shù)耐袋c，進而引發(fā)機場各類應(yīng)用的深刻變革。機場部署5 G網(wǎng)絡(luò)，使用5 G網(wǎng)絡(luò)承載創(chuàng)新應(yīng)用，使用5 G關(guān)鍵技術(shù)邊緣云打造智慧機場大腦，能夠使機場發(fā)揮出更高的效能，使機場變得更加智慧，真正提升機場的運營效率，提升旅客的服務(wù)體驗。

（一）機場生產(chǎn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用

1.5 G+行李跟蹤、5 G+行李分揀視頻回傳、5 G+航班全流程節(jié)點補盲

為了滿足機場行李全流程跟蹤需求，在涉及行李處理的各個環(huán)節(jié)和場所，安裝高清攝像頭和RFID設(shè)備，使用5 G網(wǎng)絡(luò)承載回傳高清監(jiān)控視頻和行李信息，跟蹤管理平臺可以實現(xiàn)行李位置查詢、智能提醒、行李視頻查看、輔助資產(chǎn)管理等功能。通過在行李條上復(fù)合無源RFID芯片，為每一件行李定義惟一的身份信息，通過RFID讀卡器讀取RFID標簽，從而完成對行李的識別；通過高清攝像頭實現(xiàn)行李圖像采集、特點分析，并與RFID關(guān)聯(lián)，通過5 G網(wǎng)絡(luò)回傳行李實時監(jiān)控視頻和采集信息，助力機場各行李處理環(huán)節(jié)，提高機場運作和問題處理效率，提升旅客體驗。

2.5 G+保障人員及車輛定位、5 G+無動力車、貨物定位

使用 GNSS（Global Navigation Satellite System）+IMU（Inertial Measurement Unit） 融合技術(shù)移動終端獲取車輛精確位置信息，實現(xiàn)工作人員在機坪、航站樓等工作場所的室內(nèi)外無縫監(jiān)控，通過5 G網(wǎng)絡(luò)回傳位置信息到后臺平臺，通過邊緣云平臺的計算性能實現(xiàn)智能路線規(guī)劃，判斷作業(yè)車輛交通態(tài)勢。并且設(shè)置虛擬圍欄實現(xiàn)車輛實時預(yù)警，實現(xiàn)車輛自動化調(diào)度。平臺可實現(xiàn)：可視化顯示特種車及工作人員位置、自定義工作面，機坪特種車停泊區(qū)等不同區(qū)域、自動生成各種系統(tǒng)信息及安全預(yù)警信息、直觀顯示選定區(qū)域內(nèi)的人員、特種車的統(tǒng)計信息。

3.5 G+道面檢測系統(tǒng)

采用道面檢測機器人與研判分析平臺，結(jié)合5 G網(wǎng)絡(luò)，通過機器人每天對機場跑道的飛行多維采集（一次飛行，多維采集），將采集信息發(fā)送至分析平臺，分析跑道變化（如裂痕、凹凸等）并及時指導(dǎo)施工處理。

4.5 G+信息發(fā)布系統(tǒng)

信息發(fā)布系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求在任何位置設(shè)立數(shù)字媒體播放器，結(jié)合5 G網(wǎng)絡(luò)，連接各種顯示設(shè)備，如中央大屏、液晶電視、液晶顯示器、等離子電視、L E D屏、交互平板、電子公告牌等，發(fā)布業(yè)務(wù)介紹、天氣預(yù)報、會議通知、新聞等各種類型的多媒體信息，并可以同屏幕組合播放多個節(jié)目內(nèi)容。信息發(fā)布系統(tǒng)可與機場大樓內(nèi)多個智能化子系統(tǒng)對接，實現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)的發(fā)布，如與應(yīng)急指揮平臺對接，發(fā)布各類應(yīng)急事項，與智慧停車系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，發(fā)布車輛信息、空余停車位等信息。還能在重要場所滿足大樓內(nèi)電子顯示、廣告?zhèn)鞑?、人流疏?dǎo)、尋人喊話、背景音樂、日常公共、緊急廣播、大樓報警、消防聯(lián)動等要求。

（二）機場安全業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用

1.5 G+A I智慧機場圍界系統(tǒng)

基于5 G的機場圍界安防系統(tǒng)，在圍界上部署高清攝像機、監(jiān)控雷達和燈光系統(tǒng)。將基站和高清攝像機、燈光、電源（無線充電）融合部署，綜合應(yīng)用運營商網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適配圍界形態(tài)，采用搭載高清攝像頭和各種傳感器的智能自主巡邏車，通過處理各傳感器數(shù)據(jù)實現(xiàn)在機場圍界這一特殊環(huán)境條件下的自主導(dǎo)航和監(jiān)視，從而替代巡邏人員進行機場圍界巡邏和入侵檢測。

2.5 G+機器人巡檢

機器人實現(xiàn)移動警示、實時監(jiān)測、信息回傳、危險分子識別等，能夠?qū)崿F(xiàn)晝夜24小時，不間斷的實時監(jiān)控。5 G技術(shù)的高帶寬、低時延為安防機器人的高清圖形傳輸、實時智能分析提供了基礎(chǔ)。

3.5 G+360度全景監(jiān)控

采用360度無死角全景監(jiān)控攝像頭，結(jié)合5 G網(wǎng)絡(luò)，對機場重要位置進行實時A R監(jiān)控。高低點視頻聯(lián)動：點擊低點視頻監(jiān)控，以畫中畫形式播放；精確跟蹤記錄來訪車輛，來訪人員；異常情況聯(lián)動自動報警；標簽管理：支持添加固定和移動標簽，標簽支持分圖層展示；其中移動標簽需獲取移動目標的GP S信號；錄像回放：支持回放全景監(jiān)控錄像，錄像中會有標簽信息，標簽可點擊。

4.5 G+人臉識別系統(tǒng)

結(jié)合5 G網(wǎng)絡(luò)，對要害區(qū)每位進出人員進行人臉抓拍、實時圖像存儲，以支持黑名單布控、人員動態(tài)軌跡、頻繁出入告警等功能。部署人臉識別系統(tǒng)，對前端節(jié)點抓拍的人臉信息進行實時比對、存儲、數(shù)據(jù)碰撞，并與機場追逃系統(tǒng)對接，判斷其身份，實時響應(yīng)，對異常信息發(fā)出報警信號。主要功能有：黑名單預(yù)警、以圖搜人、人員軌跡、身份鑒別等。

5.5 G+入侵報警系統(tǒng)

將人防和技防統(tǒng)一起來，結(jié)合5 G網(wǎng)絡(luò)，主要對各出入口、通道、配電房、設(shè)備機房以及安保消控中心等重要區(qū)域設(shè)置雷達加視頻監(jiān)控球機進行安全防范，由安保消控中心統(tǒng)一進入設(shè)撤防，其中配電房、設(shè)備機房設(shè)置了控制鍵盤，可單獨設(shè)撤防，所有入侵報警由監(jiān)控室統(tǒng)一管理，并預(yù)留與值班室的報警線路。安保消控中心的報警主機即時顯示、記錄報警信息并發(fā)出聲、光報警信號，同時計算機報警管理系統(tǒng)亦作相應(yīng)顯示、匯總和記錄。

（三）機場管理業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用

1.5 G+設(shè)施、設(shè)備、資產(chǎn)定位

利用5 G大連接特性，實現(xiàn)機場海量設(shè)施、設(shè)備和資產(chǎn)的物聯(lián)接入和管理，定期收集和監(jiān)控其位置信息、運行數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)等至后端管理平臺，并通過A I、機器學(xué)習(xí)算法分析設(shè)備健康狀況，實現(xiàn)預(yù)測性維護，同時對各類信息進行直觀統(tǒng)計展示，輔助管理。

2.5 G+機場服務(wù)網(wǎng)

5 G寬窄融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)滿足機場園區(qū)內(nèi)客戶對多業(yè)務(wù)融合的需求。在原有寬窄帶語音+數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，增加5 G寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，進行覆蓋互補，終端進行無縫漫游，既保障應(yīng)急通訊暢通，也支持大帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開展，實現(xiàn)“寬窄一體、平滑演進”，資源共享、降低成本，一網(wǎng)解決智慧機場的多業(yè)務(wù)需求。

（四）機場交通業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用

1.5 G+反向?qū)ぼ噷崟r導(dǎo)航

由于停車場空間大，環(huán)境及標志物類似、方向不易辨別等原因，容易出現(xiàn)迷失方向、尋找不到車輛的情況?？赏ㄟ^5 G、物聯(lián)網(wǎng)、計算機視覺等技術(shù)對車輛進行定位，并實現(xiàn)實時尋車路線規(guī)劃和導(dǎo)航。

2.5 G+智慧停車場

對機場停車場入口使用車輛自動感應(yīng)裝置，每日車輛進出情況，系統(tǒng)中均有記錄并反饋情況至監(jiān)控值班室。該系統(tǒng)結(jié)合5 G網(wǎng)絡(luò)可以有效整合視頻識別技術(shù)、室外泊位地磁感知，通過靜態(tài)交通管理云平臺實現(xiàn)統(tǒng)一管理，并將移動管理APP及車主用戶APP部署上線，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)+方式停車管理系統(tǒng)運行環(huán)境。

（五）機場商業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用

5 G+航站樓內(nèi)A R導(dǎo)航：5 G技術(shù)支持大帶寬傳輸，旅客可無感知使用導(dǎo)航能力，靈活接入機場公眾號、APP；厘米級的精準定位，傻瓜式一站式導(dǎo)航，為旅客提供航站樓內(nèi)精準導(dǎo)航。

（六）機場服務(wù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用

1.5 G+自助服務(wù)機器人

大廳內(nèi)通過智能移動機器人攝像頭進行人臉識別、身份證識別，結(jié)合5 G網(wǎng)絡(luò)，精準對應(yīng)航班信息，查詢航班信息，支持語音播報和屏顯?？商峁┌▎栐?、對話交流、路線引導(dǎo)、航班信息查詢、物流配送、小孩陪伴等服務(wù)，實現(xiàn)對機場旅客貼心周到的服務(wù)。

2.5 G+精準服務(wù)

機場管理人員通過使用A R眼鏡，采集人臉信息，通過5 G網(wǎng)絡(luò)與云端數(shù)據(jù)實時進行A I主動比對，識別V I P客戶人臉信息。根據(jù)乘客人臉信息主動為V I P客戶提供精準服務(wù)。

智慧機場建設(shè)的一般路徑

正如馮局長在全國民用機場工作會議上指出，四型機場建設(shè)不是簡單一蹴而就的工作，而是一項需長期堅持推進的系統(tǒng)工程。在推進智慧機場建設(shè)進程中，要避免盲目追求高大上，要根據(jù)機場建設(shè)的功能定位、規(guī)模結(jié)構(gòu)、服務(wù)需求，因地制宜，因需而為，突出功能，展現(xiàn)品質(zhì)。

智慧機場建設(shè)遵循兩條原則：一是循序漸進因需建設(shè)，二是總體規(guī)劃分步實施。目前國內(nèi)機場已普遍完成通用性弱電系統(tǒng)建設(shè)，如離港、航顯、廣播、安檢、內(nèi)通、安防門禁、時鐘、貨運、800 M、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)。也大多在機場運營中應(yīng)用生產(chǎn)管理系統(tǒng)、安檢信息系統(tǒng)等信息系統(tǒng)輔助生產(chǎn)管理?！爸腔蹤C場”是在服務(wù)、運營和管理上具備主動感知、分析判斷、快速反應(yīng)能力的機場。智慧機場總體架構(gòu)包括了智慧服務(wù)、智慧運營及智慧管理三個維度。各種應(yīng)用場景資金投入不同，技術(shù)難度不同，智慧機場建設(shè)應(yīng)按照由易到難，有序推進。

（一）智慧服務(wù)

智慧服務(wù)模塊是眾多機場智慧建設(shè)初期的發(fā)展方向，相比而言智慧服務(wù)技術(shù)應(yīng)用比較成熟，與旅客切身體驗關(guān)系密切，容易呈現(xiàn)出階段性建設(shè)成果。智慧服務(wù)項目以自助服務(wù)、智能安檢、互聯(lián)網(wǎng)+機場服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)+機場商業(yè)等方面作為主要建設(shè)內(nèi)容，以旅客從出發(fā)到到達的全流程作為服務(wù)主線，以提高旅客乘機體驗為服務(wù)基礎(chǔ)，通過智慧化手段全方位提升旅客出行滿意度。

1.自助服務(wù)

面向出發(fā)旅客的自助服務(wù)包括：旅客通過機場微信平臺、航空公司APP或者第三方平臺購買機票，借助機場設(shè)備或者移動終端辦理自助值機，接著通過機場配備的一站式自助行李交運設(shè)備辦理行李托運，最后抵達自助登機門，刷臉登機。整個出發(fā)過程，旅客可自助完成所有登機手續(xù)，實現(xiàn)方便快捷地通關(guān)。

2.智能安檢

應(yīng)用人臉識別技術(shù)，實現(xiàn) “人證合一”，提高旅客過安檢的效率。旅客還可通過微信平臺或者移動端APP辦理電子登機牌，經(jīng)過安檢之后自動加蓋安檢驗訖章，實現(xiàn)無紙化通關(guān)。

3.互聯(lián)網(wǎng)+機場服務(wù)

互聯(lián)網(wǎng)+機場服務(wù)是以機場免費Wi F i為媒介，以機場微信平臺、移動APP、官方網(wǎng)站為平臺，為旅客提供航班信息推送、機場引導(dǎo)、查詢及評價等服務(wù)。

4.互聯(lián)網(wǎng)+商業(yè)服務(wù)

以旅客為中心，運用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)開展旅客精準營銷，滿足旅客一站式消費需求，將餐飲、零售、貴賓、交通、酒店、旅游等傳統(tǒng)線下服務(wù)資源與互聯(lián)網(wǎng)整合，推動機場新型商業(yè)模式發(fā)展，構(gòu)建O2 O電子商務(wù)平臺。主要內(nèi)容包括了在線商城、服務(wù)預(yù)約、移動支付等。

（二）智慧運營

智慧運營是智慧機場建設(shè)的核心，可有效提升機場運營效率，節(jié)省運營成本，提高運營效益。智慧運營也是智慧機場建設(shè)的難點所在?？煞旁谥腔蹤C場的第二階段，總體規(guī)劃，逐步推進，持續(xù)提升。

目前各大機場均在推進協(xié)同決策系統(tǒng)（A-CDM）建設(shè)。為了支撐CDM機場的建設(shè)，必須搭建信息共享平臺，以整合機場、空管、保障企業(yè)、航空公司、聯(lián)檢單位等信息資源，打通信息孤島，促進信息資源共享服務(wù)及充分利用。并利用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、5 G通信等新技術(shù)，開發(fā)新應(yīng)用項目，實現(xiàn)智能決策、設(shè)備監(jiān)控、安防預(yù)警等新功能，以提升運營效率。

（三）智慧管理

以提高企業(yè)內(nèi)部管理效率，提升資源利用率，降低人工成本為目標，集成內(nèi)部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)，建設(shè)機場管理云平臺。管理云平臺借助物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，在公司管理層面，提供企業(yè)風(fēng)險預(yù)警、領(lǐng)導(dǎo)決策支持，提供固定資產(chǎn)智能監(jiān)控、機場經(jīng)營分析等新功能；在員工層面，實現(xiàn)個人信息查詢、績效考核功能；在辦公流程上，提供網(wǎng)上報賬、維修報障、業(yè)務(wù)審批、物資申購等流程，實現(xiàn)無紙化辦公、移動辦公。

智慧機場建設(shè)重點

（一）建設(shè)覆蓋機場的5G移動網(wǎng)絡(luò)

5 G網(wǎng)絡(luò)是未來智慧機場建設(shè)的中樞神經(jīng)，是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施，是連接“智慧大腦”與應(yīng)用場景的高速公路。5 G時代是萬物互聯(lián)的時代，機場內(nèi)部如機器人、無人清潔車、煙感控制等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須接入物聯(lián)網(wǎng)，進行5 G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋可以滿足物聯(lián)網(wǎng)接入的需求。部署5 G網(wǎng)絡(luò)ME C邊緣云技術(shù)，實現(xiàn)機場業(yè)務(wù)與公網(wǎng)業(yè)務(wù)物理隔離，確保機場本地數(shù)據(jù)安全，核心數(shù)據(jù)封閉在機場數(shù)據(jù)中心。實現(xiàn)了用戶對本地數(shù)據(jù)低時延、高帶寬的接入訪問，降低了對公網(wǎng)傳輸資源消耗，同時低時延高帶寬的傳輸極大提升了用戶的業(yè)務(wù)體驗。

（二）建設(shè)共享數(shù)據(jù)平臺

智慧機場的核心元素就是對數(shù)據(jù)充分感知、全面融合、高效運用。大數(shù)據(jù)應(yīng)用是實現(xiàn)機場運營智慧決策的物質(zhì)基礎(chǔ)，機場在生產(chǎn)運行過程中，無時無刻不產(chǎn)生大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，要實現(xiàn)運行態(tài)勢全面感知，就必須實現(xiàn)數(shù)據(jù)精細化采集。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)大范圍、高精確度、實時輸入成為可能。此外，運輸機場作為一個涉及多個駐場單位、多個運行相關(guān)方的公共基礎(chǔ)設(shè)施，要實現(xiàn)高效協(xié)同決策，必須引入空管、航空公司、聯(lián)檢單位等相關(guān)業(yè)務(wù)方的數(shù)據(jù)，構(gòu)建共享數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)互聯(lián)互通，為A-CDM等系統(tǒng)的安全、運行和服務(wù)提供強有力的技術(shù)支撐。

結(jié)束語：

總體而言，智慧機場建設(shè)是未來機場的發(fā)展方向，智慧機場的核心價值在于智慧運營，提高運營效率必然會提升機場效益。

5 G通信技術(shù)是智慧機場建設(shè)的核心技術(shù)之一，5 G網(wǎng)絡(luò)的高速率、低時延、大帶寬特性，將引發(fā)機場各類應(yīng)用的深刻變革。隨著各類新技術(shù)應(yīng)用的持續(xù)深入，機場的智慧程度會不斷迭代升級。（其他作者：鐘偉勤）