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智能建筑的意义和挑战_0

时间:2023-03-22 13:40:59 科技观察

IOTech首席技术官吉姆·怀特(JimWhite)表示,我们工作、娱乐甚至生活的建筑正变得越来越智能。虽然他们可能无法背诵莎士比亚或解释量子力学,但今天的办公室、工厂、商店、仓库、娱乐中心和家庭会越来越多。因此,它们让我们的生活更美好、更安全,甚至比我们更关心我们的星球。设施、建筑当局和支持他们的技术公司正在投入资源,使我们居住的建筑更加智能。为什么?建筑管理机构通过其建筑管理系统(BMS)检测火灾并保持HVAC、照明、水和电的运行。一些企业甚至通过闭路电视提供一些ID读取器访问控制和安全监控。这些基本功能仍然很重要。但为什么建筑管理公司要投资大量资源(预计到2028年将达到2650亿美元),而不仅仅是提供基础设施?为什么他们将我们的建筑设计得如此巧妙?技术的使用可以归结为几个驱动因素,这些驱动因素也适用于这些情况:帮助省钱、让人们安全和快乐,以及保护我们的环境。建筑管理组织正在利用更具成本效益、可用且易于部署的技术来做这些事情。更智能的建筑是这一驱动力的最终结果,而不是目标本身。更智能的建筑可以省钱、赚钱,甚至可以帮助我们的星球。帮助省钱这通常是建筑管理组织开始智能建筑工作的原因。我住在旅馆对面,每天晚上,我看到几乎每个房间都亮着灯。客人或清洁人员让每一盏灯都亮着,即使房间里没有人。与楼宇自动化系统相连的占用传感器可以检测到房间何时无人,并自动关灯、调节温度和关闭其他电器。更积极的节省来自收集更多关于占用、移动和环境条件的信息,以优化建筑物中的空间和支持设备。在非高峰时段,智能建筑可以关闭电梯组中的部分电梯轿厢,以节省能源并减少维护。智能建筑可以将会议室变成私人办公室,反之亦然,这取决于当今WFH(在家工作)员工的需求。这使组织甚至可以减少他们的办公空间需求。在大流行期间帮助人们,智能建筑可以帮助执行口罩规定和社会距离。智能辅助护理设备可以感知老人的动作并测量生命体征。使用合适的传感器,它可以检测他们用于烹饪、娱乐和其他生活的能量,提醒护理人员注意其他潜在的精神或身体问题。智能建筑远远超出了简单的标志识别器。智能建筑使用蓝牙技术跟踪、语音识别和面部识别,让居住者可以根据自己的喜好访问和准备空间(照明、温度、工作辅助设备等)。在紧急情况下,智能建筑传感器会检测到危险材料、枪声或坠落人员,并立即向有关当局发出警报。他们甚至打开灯和标志来引导人们安全。智能建筑需要更少的现场人员或通过监控屏幕来运行设施。有时,帮助人们意味着更远程和自动化的操作,减少传统建筑管理系统中发现的单调乏味和人为错误的情况。帮助地球节约能源或其他资源通常可以节省资金并帮助地球。物业管理公司可能有利他主义的动机,但如果它们也与其他司机有联系,就会有所帮助。占用传感器允许智能建筑关闭供暖、制冷和照明,从而减少建筑的碳足迹。这很简单,但现在许多智能建筑都配备了可再生能源发电和储存(例如太阳能电池板和电池),甚至还有雨水收集系统。智能建筑现在可以保存宝贵的资源并与其他建筑共享。帮助赚钱智能建筑实际上可以帮助业主创造新的收入来源。他们提供了大量关于人们喜欢做什么以及他们如何/何时做的数据。这些数据可以货币化。每个智能建筑都有关于能源使用、用水量、人员流动等的数据。这也许是建立管理组织最令人兴奋的前景之一。智能建筑为他们提供了另一种收入来源。你有没有注意到现在建筑物中有更多的营销/广告空间——尤其是那些你可以在短时间内受建筑物支配的电梯和其他共享空间?等到每天下午2:00我喜欢喝咖啡休息的时候,智能建筑开始理解我。在不久的将来,星巴克和我的智能大楼将达成协议,如果我现在在电梯里触摸屏幕,我就会知道我的摩卡星冰乐正在楼下等我。智能建筑现在配备了更多设备(从打印机和投影仪到引擎和工具)。这些资产可以由住户共享,通过允许智能建筑更有效地跟踪、分配和服务这些项目来降低用户的成本(并从中获利)。建筑应该有多智能?没有针对建筑物的智商测试(至少现在还没有)。但幸运的是,几乎任何智能都可以帮助建筑物省钱、帮助人们、帮助地球或赚钱(通常同时做很多这些事情)。我最早的IoT/Edge项目之一是在德克萨斯州奥斯汀工作时完成的。我们正在测试一些新的网关和边缘软件,以从建筑物中已有的恒温器和占用传感器收集数据。在得克萨斯州的一个夏日午后,不难发现建筑物南侧的房间变得越来越热,而北侧的房间就像冰箱一样——而整个建筑物都装有空调。我们还通过占用传感器检测到保安人员在巡逻时同时走在准确的路径上,暴露了人员/财产安全风险。对于很多建筑主管部门来说,仅仅是一个“幼儿园级”的智能楼宇设备就是一个很好的开始。在现有设备上小规模采用物联网和边缘传感器、硬件和软件可以产生一些显着的改进(节省资金、帮助人类和环境,并有可能赚钱)。事实上,建筑管理公司将不得不寻求更有效地运营建筑并寻找新的收入来源。疫情改变了我们的工作和生活方式。我们中的许多人花在办公室的时间越来越少,而在家里的时间越来越多。我们花在零售店的时间更少,而花更多的时间在网上购物。如果您拥有并经营建筑物,您和您的建筑物必须更加智能,以确保您在这个新世界中生存和繁荣。智能建筑的挑战是否使智能建筑变得困难?正如我刚才提到的,简单的智能建筑功能通常很容易实现。更复杂的智能建筑将需要一些投资和时间。在创建智能建筑的过程中,我们学到了一些共同的主题:1.开放性和灵活性。许多较旧的建筑管理系统、HVAC控制、电源管理、应急和其他子系统都是该建筑专有的。它们不接受新的集成和扩展。智能建筑中的子系统和自动化系统必须协同工作并接受更改和增强。开源技术和对开放标准的遵守允许组件一起工作并随着时间的推移而变化。它们有助于避免供应商锁定或与单一供应商/专有解决方案相关的高成本。2.规模和性能。使用RaspberryPi和一些廉价传感器创建楼宇自动化原型是概念化智能楼宇的好方法,但真正的解决方案需要规模和性能。从小处着手,从大处着眼。根据用例的规模和性能要求进行设计和测试。3.专业知识和支持。在建造智能建筑时,您需要帮助。智能建筑包含OT和IT专业知识。您需要了解传感器融合AI/ML、边缘和云原生计算以及plc和BACnet协议的人。您需要了解各种技术并提供更完整解决方案(并且可以利用其他合作伙伴来补充自己的专业知识)的合作伙伴。建筑智能只是数字化转型的一种具体形式,它无处不在。人类不必比我们的建筑更聪明,只要我们赋予它们智能,让我们的生活更美好,保护我们星球的宝贵资源。