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智能建筑网络:3个常见误解

时间:2023-03-21 21:11:14 科技观察

智能建筑的价值在于它们能够利用前所未有的大量数据来实现实时智能决策。实现这一目标需要一个强大且通用的通信基础设施,以支持现有和未来的用例。但是,尽管智能建筑连接的重要性是显而易见的,但当今令人眼花缭乱的各种技术选择往往使建筑业主的无线决策成为一项具有挑战性的任务。更糟糕的是,错综复杂的技术格局给无线架构留下了很大的误解空间,尤其是其设计和功能。在本文中,我们将强调三个常见的误解。1.智能楼宇连接是关于5G和Wi-Fi65G和Wi-Fi6自推出以来一直是科技界的热门话题。鉴于蜂窝和无线网络连接在建筑环境和我们的日常生活中无处不在,智能建筑被视为关键应用领域也就不足为奇了。撇开炒作不谈,重要的是要清醒地评估这些技术在智能架构中扮演的角色。当然,5G和Wi-Fi对于高吞吐量、高速数据传输至关重要,可为不断增加的数字便利性提供便利,例如在商业环境中构建内联网、视频会议、数字标牌和增强/虚拟现实服务。然而,人与人之间的宽带通信只是智能建筑的一部分。模块化无线传感器提供对设施运营几乎每个方面的精细可见性,这是??智能建筑的核心。想一想环境传感器、泄漏检测器或占用传感器等示例,这些设备主要定期或仅在异常事件发生时发送少量数据,因此不需要高带宽通信。相反,更重要的是需要节能、可扩展且稳健的机器对机器连接,以支持数量不断增加的终端设备,通常是数千甚至数万台。在这里,新的低功耗广域网(LPWAN)正在迅速站稳脚跟。长话短说,智能建筑应用的多样性是巨大的,并且与日俱增。因此,传统宽带网络和新兴的低功耗物联网连接将需要在无线架构中共存,以充分利用这些转型带来的优势。2.无线物联网将取代传统的有线建筑系统如今,几乎每一栋大型高层商业建筑都采用一个或多个楼宇自动化系统(BAS)。这些系统主要使用有线连接来控制关键的建筑功能,例如HVAC、照明、安全、消防和电梯。随着物联网的出现和无限设备互连的愿景,许多人设想新一代物联网传感器和无线连接将很快取代传统的有线网络。然而,事情并没有那么简单。几十年来,物理有线基础设施经过精心安装和调整,以提供超可靠的主干通信,支持控制不太可能很快被拆除和更换的关键楼宇自动化系统组件。话虽如此,现有的楼宇自动化系统运行效率还很低。由于铺设电缆的成本高且复杂,这些系统仅支持少量输入设备,因此缺少优化设备调节所需的许多关键参数。无线物联网被添加到智能建筑连接组合中,以完全克服这一挑战。它没有取代有线基础设施,而是覆盖了一个新的传感器通信网络,以收集建筑物内部的颗粒数据,例如空气质量和人员存在——这在以前是不可能的。将这些数据集成到传统的楼宇自动化系统中,可以实现响应式分布式设备控制,将动态建筑条件和居住者行为考虑在内。通过这样做,可以带来更高水平的效率、舒适性和可持续性。3.家庭自动化网络可以轻松部署在智能建筑中Zigbee和Z-Wave等Mesh网络已广泛用于个人或家庭局域网,通常用于照明和开关控制等应用。他们在家庭自动化方面的成功为其在商业建筑中的潜在应用铺平了道路——智能照明是其旗舰应用。随着物联网和智能建筑技术的发展,许多人期望无线网状网络能够迅速扩展到建筑环境中。如果不是出于我们需要考虑的一些重要技术考虑,这种乐观的愿景很可能成为现实。网状网络在只有少数连接设备的小型家庭环境中运行良好。然而,在智能建筑场景中,建筑物的规模和架构要复杂几个数量级。此外,还有大量广泛分布的端点。为了抵消短无线电链路,网状设备必须彼此靠近均匀分布,并且可能需要额外的中继器以实现无缝覆盖。由于大多数节点还负责传递来自其他设备的数据,它们的功耗显着增加,任何单点故障都会威胁到网络的稳定性。在大规模实施中,网状网络解决方案的设置和管理开销可能远远超过LPWAN等星形拓扑网络。带宽挑战是另一个需要研究的关键问题。由于大多数网状网络在拥挤的2.4GHz频段运行,它们的传输可能会受到传统Wi-Fi和蓝牙系统的严重干扰。即使网络今天可以承受2.4GHz流量,如果随着时间的推移添加新的传感器会怎样?在快速发展的技术环境和居住者需求中,智能建筑连接的可扩展性和可预测性必须从一开始就考虑。总结综上所述,在技术如此之多的情况下,业主通常很难掌握通信架构应该是什么样子。除了已建立的骨干有线基础设施和传统的企业无线宽带通信之外,低功耗无线物联网正在加入智能建筑连接产品组合,以实现全新的高价值智能用例。特别是LPWAN提供深入的室内渗透、易于实施和超低功耗,这需要与新一代低计算和电池供电的物联网传感器设备一起扩展。与复杂的网状网络不同,强大的LPWAN解决方案仅需要一个基站即可使用简单的星形拓扑连接整个建筑物中的数千个分散端点。此外,LPWAN使用Sub-GHz频率有助于避免传统楼宇无线系统在2.4GHz频段的严重干扰,从而更好地保证网络的长期可靠性。最终,无线决策决定了智能建筑的成败。