2025核电数字生态科技论坛2025年11月12日,中国建筑科学研究院有限公司专业副总工、环能建科(北京)技术有限公司总经理曹勇在深圳核博会核电数字·生态·科技论坛,科技创新 赋能核电高质量发展专题环节发表《建筑鸿蒙的创新应用与实践》主旨报告。

报告围绕“建筑鸿蒙”的创新应用与实践,说明建筑智能化从传统分散子系统走向开放、互联、国产可控底层体系的必要性。演讲者介绍了在机房能源控制、多系统联动、数字孪生与人工智能适配等方面的实践成果,并强调建筑鸿蒙仍处于起步阶段,但已形成标准、认证、产品和示范应用的推进方向。

关键点
1. 分享建筑鸿蒙最新进展(00:29)
演讲者表示,建筑鸿蒙专委会在八月三十日成立后,经过两个多月发展,已有新的成果可以分享。本次报告聚焦建筑鸿蒙在建筑行业中的应用与实践。
2. 传统智能建筑体系面临互联挑战(02:13)
演讲者回顾《智能建筑设计标准》多次修编,以及过去按三十八个子系统划分的工业控制思路。随着互联网、物联网发展,建筑智能化需要把原本相互隔离的系统串联起来,这成为体系变化的关键问题。
3. 建筑智能化的核心痛点(04:19)
报告指出,面向企业端的建筑智能化不同于消费端智能家居,三十八个子系统存在多种工业通信协议,系统互联需要解决协议和地址化问题。同时,算法模型、数字孪生、智能分析和诊断决策都需要底层操作系统支撑,最终核心指向国产自控。
4. 国产自控关系到底层安全(07:42)
演讲者举例称,部分海外核设施、水电站的机电和空调系统曾因使用国外控制品牌而被远程影响,并强调国外工控和芯片可能存在后门风险。因此,建筑智能化需要在硬件体系、操作系统体系和大模型体系上构建国产可控能力。
5. 超级能耗楼改造验证建筑鸿蒙能力(10:13)
中国建研院选择机房能源控制这一较难场景进行建筑鸿蒙改造,涉及采集、配电柜和控制等环节,并以原有西门子控制体系作为对标。项目在六月三十日完成硬件、软件和实体开发运行,经过一个夏季运行后,在原有西门子节能基础上又实现约百分之十五节能。
6. 硬件、算法与分布式交互创新(11:57)
报告展示了建筑鸿蒙控制柜、算法封装与分布式交互能力。新的控制柜可映射设备和数字孪生,开源体系便于算法封装迭代;基于鸿蒙分布式架构和软总线,设备参数可通过手机“碰一碰”获取,也可将手机内容快速投送到大屏。
7. 与西门子体系的性能对比(13:49)
演讲者从控制器芯片、节能效果、运行效率和编译能力对比鸿蒙系统与西门子体系。报告称,传统国外控制器多使用受指令限制的叉八六芯片,而采用 ARM 体系可开放更多指令,支持更复杂算法、精细化调节、毫秒级响应,并为低代码和无代码开发提供基础。
8. 实现建筑鸿蒙多系统联动(17:14)
报告介绍在展厅中将照明、安防人感和空调进行联动的实践。系统可通过人感芯片感知人员到来,通过摄像识别人数,并逐步调节灯光和空调,体现开放式操作系统下多子系统联动的能力。
9. 建筑鸿蒙网关支撑子系统联动(18:52)
演讲者介绍了团队开发的建筑鸿蒙网关“建研凌志”,称其是国内第一款建筑鸿蒙网关。该网关用于连接三十八个子系统中需要联动的部分,以实现相关系统的整体协同。
10. 建筑鸿蒙的三类核心突破(19:19)
报告总结建筑鸿蒙在建筑工控领域的突破:一是底层架构创新,二是推动 AI、数字孪生和 BIM 等能力结合,三是支持多屏联动,从而形成建筑领域新的应用能力。
11. 适配算法、数字孪生与人工智能(20:04)
演讲者表示,建筑行业大量智能化企业都有各自算法,统一底层有助于优化算法快速适配。报告还提到将建研院园区数字孪生运行在鸿蒙操作系统上,并介绍面向人工智能大赛的实体机实践,以及针对 NPU 的大模型适配工作。
12. 示范应用和区域推进(24:17)
报告回顾八月三十日建筑鸿蒙专委会成立,并提到深圳在建筑鸿蒙推进中发挥重要作用。龙岗、南山、龙华等区域以及国网相关项目都在关注或推进建筑鸿蒙应用与体验。
13. 形成四项突破与后续展望(25:23)
演讲者总结,建筑鸿蒙在芯片替代、国产控制器、操作系统适配、行业算法和组件库方面形成突破,并提出标准、认证、产品化三类后续方向。已申报产品标准和工程技术规程,正在推进国家级实验室测评,并形成鸿蒙工控柜、鸿蒙 AI 一体机等产品。
14. 以“四个百分百”推动国产化(28:34)
报告最后提出 CPU 芯片、控制器、国产系统和行业算法的百分百国产化目标。演讲者认为建筑鸿蒙刚刚开始,深圳、成都、长沙、武汉、雄安等地正在推进相关应用,未来将通过国产终端与硬件体系、分布式架构、AI 和数字孪生适配,开启建筑智能化的新阶段。
时间线
00:00 - 主持人介绍报告嘉宾和主题,随后演讲者开场,说明本次分享将围绕建筑鸿蒙的最新成果展开。
02:13 - 报告从智能建筑标准和三十八个子系统的历史体系切入,说明传统分专业、分系统的工控模式已难以满足互联互动需求。
04:19 - 演讲进入问题分析阶段,围绕企业端建筑智能化的协议、操作系统、数字孪生和国产自控等瓶颈展开。
10:13 - 演讲转入实践案例,介绍建研院超级能耗楼机房能源控制改造,并展示与原有西门子体系对标后的节能成果。
11:57 - 报告进一步展示技术实现,包括控制柜形态、算法封装、分布式交互、性能对比、毫秒级响应和低代码开发能力。
17:14 - 演讲展示建筑鸿蒙在展厅多系统联动中的应用,并介绍网关作为多子系统协同中枢的作用。
19:19 - 报告总结建筑鸿蒙在底层架构、AI 与数字孪生结合、多屏联动等方面的突破,并展开算法、数字孪生和人工智能适配说明。
24:17 - 演讲回顾建筑鸿蒙专委会成立及深圳等地的推进情况,说明示范项目和应用场景正在扩大。
25:23 - 最后部分总结芯片、控制器、操作系统和算法等方面的国产化突破,并展望标准、认证、产品化和城市应用推广。

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建筑鸿蒙加速落地,国产化智能建筑体系迈向跨系统协同新阶段
中国建筑科学研究院有限公司专业副总工、环能建科(北京)技术有限公司总经理曹勇围绕“建筑鸿蒙创新应用与实践”介绍了建筑鸿蒙专委会成立以来的阶段性进展。自8月30日建筑鸿蒙专委会成立后,相关团队在技术研发、场景验证、产品构建和标准体系建设方面持续推进,试图回应建筑智能化从单系统控制走向跨系统协同过程中面临的深层问题。
报告指出,传统智能建筑体系长期按照照明、安防、暖通、能源、消防等多个子系统分别建设,《智能建筑设计标准》也经历了多轮修编,但以子系统划分为主的建设方式逐渐暴露出系统割裂、协议不统一、数据难共享、协同控制能力不足等问题。随着建筑从互联网阶段进入物联网和人工智能阶段,智能化建设不再只是单个设备或单个系统的自动控制,而是需要实现跨系统互联、互通、联动和智能决策。
当前建筑智能化面临的核心痛点主要集中在协议、操作系统、数字孪生平台和安全可控四个方面。建筑现场普遍存在BACnet、Modbus等多种工业通信协议,不同系统之间往往强调物理隔离,难以支撑复杂联动。与此同时,建筑运行控制正在越来越多地引入MPC、强化学习、大语言模型等算法,如果缺乏统一且自主可控的底层操作系统,算法适配、系统安全和后续升级都将受到限制。数字孪生、智能诊断、城市体检、能耗分析等应用也需要一个统一的数据和应用承载平台。更重要的是,建筑机电、空调、能源等系统属于关键基础设施,国外工控品牌可能存在远程控制或后门风险,国产化替代和自主可控已成为行业发展的迫切需求。
建筑鸿蒙的破局思路,是以OpenHarmony开源体系为基础,将国产操作系统引入建筑工控领域,并与国产硬件、BM Base平台、Node-RED等软件工具结合,形成面向建筑自控的国产化软硬件整体方案。团队选择机房能源控制这一复杂场景作为示范切入口,覆盖采集、配电柜、控制系统、算法控制等多个环节,用高难度应用验证建筑鸿蒙在工业控制和建筑运行优化中的可行性。
在中国建研院“超级能耗楼”改造实践中,示范项目直接对标原有西门子PLC控制体系。项目于6月30日完成硬件、软件和实体系统开发,并经历了完整夏季运行验证。结果显示,在原有西门子节能控制基础上,引入建筑鸿蒙和国产控制器后,仍实现了约15%的进一步节能,说明国产化控制体系不仅能够替代国际主流控制系统,还具备通过算法优化提升能效的潜力。
建筑鸿蒙在关键技术上形成了多项成果。传统工控柜正在从“铁皮箱”式设备转向数字化、可视化、可映射、可与数字孪生联动的新型控制终端。基于开源体系,各类控制算法可以被封装、适配和持续迭代,支持建筑运行过程中的自适应优化控制。依托鸿蒙分布式架构和软总线能力,系统还可以实现多终端协同交互,例如通过手机靠近设备即可读取运行参数,并将数据投屏至大屏或控制终端,提高运维效率。
与传统西门子等国外控制体系相比,建筑鸿蒙方案在芯片架构、响应效率和开发方式上展现出新的特点。传统国外控制器多采用X86架构,指令开放程度有限,而建筑鸿蒙方案采用ARM体系国产芯片,可开放更多指令,便于复杂算法和应用开发。指令开放度的提升,使控制算法能够更加精细化运行,从而增强能源控制效果。系统响应也由传统秒级提升至毫秒级,有助于提升本地运算、实时调度和工业控制能力。同时,开源体系支持低代码、无代码开发,可降低自控工程师在编程、专业知识和控制流程整合方面的门槛。
建筑鸿蒙的应用不局限于单一系统改造,而是面向多系统联动展开。在展厅示范场景中,系统可通过人感芯片识别人员进入,通过摄像设备识别人数,并联动灯光、空调等设备进行动态调节。团队还自主开发了国内首款建筑鸿蒙网关“建研凌智”,用于连接建筑中的38个子系统,推动照明、安防、人感、空调、能源等系统从孤立运行走向统一控制和协同调度。
建筑鸿蒙的核心突破在于将国产化开源操作系统、分布式架构、AI算法、数字孪生和BIM能力融入建筑工控体系。建筑鸿蒙发行版可与BM Base等平台适配,为建筑信息模型、运行数据、智能算法和可视化模型的融合提供基础支撑。其多屏与多终端联动能力,也使手机、控制柜、大屏等设备能够形成协同,提高建筑运行管理的交互效率和决策效率。
在AI和数字孪生适配方面,建筑鸿蒙可作为统一底层平台,帮助建筑行业企业积累的各类优化算法实现快速适配和复用。园区级数字孪生可运行在鸿蒙操作系统上,将建筑运行数据与可视化模型结合起来。团队还在推进建筑领域AI一体机和大模型应用,并已进入全国人工智能相关赛事决赛。考虑到国内AI算力以NPU为主,未来还需要面向NPU架构进行模型和系统适配,并通过多NPU串联提升整体算力。依托全国双碳能耗平台建设所积累的建筑能耗和行业数据,建筑鸿蒙也具备支撑建筑领域数据大模型发展的基础。
从区域推进看,深圳在建筑鸿蒙发展中发挥了重要作用。深圳正在打造“鸿蒙之城”,龙岗、南山、龙华等区域均在开展建筑鸿蒙相关交流和应用探索。成都、长沙、武汉、雄安等地也在推进不同形式的建筑鸿蒙化实践。国网等单位已提出相关项目需求,用于建筑鸿蒙应用和体验验证,说明这一体系正在从技术研发走向更广泛的工程应用。
未来,建筑鸿蒙将重点推进标准、认证、产品和分专业应用体系建设。目前相关团队已申报产品标准和工程技术规程,用于界定什么是鸿蒙产品、什么是鸿蒙工程,并争取未来上升为国家标准。依托国家级实验室,还将开展建筑鸿蒙相关测评,建立产品和工程认证能力。在产品层面,鸿蒙工控柜、鸿蒙AI一体机等已初步形成,后续还规划推出鸿蒙逆温差、鸿蒙装配机房等工程化产品。在专业场景上,将探索“暖鸿”用于供暖系统,“光鸿”用于照明和光伏系统,“安鸿”用于安防系统,推动不同建筑专业逐步鸿蒙化。
曹勇提出,建筑鸿蒙的发展目标可概括为“四个百分百”:CPU芯片百分百国产化、控制器百分百国产化、操作系统百分百国产化、行业算法百分百国产化。通过国产芯片、国产控制器、国产开源操作系统和建筑行业自主算法库的协同建设,建筑鸿蒙希望构建自主可控的建筑智能化终端和硬件体系,打通建筑各子系统之间的壁垒,让AI、数字孪生和国产化控制体系在建筑行业深度融合,推动智能建筑进入更加开放、协同、安全和高效的新阶段。


