通过智能高效建筑赋能城市要了解建筑如何为城市做出贡献，有必要考虑城市中的各种利益相关者，包括居民、地方政府、能源供应商城和诸如此类的对象如汽车和路灯。通过规划每个利益相关者的需求和能力，可以确定潜在的合作，例如交换数据和能源和停车位等物理资源。建筑物是自然生态系统的一部分典型的商业建筑需要能源、水、环境数据和维护。同时，借助智能建筑技术，可以提供来自传感器和设备的数据以及电动汽车充电站和停车位等资源。通过规划其他利益相关者（如地方政府和能源网络）的需求和能力，合作的潜力变得更加清晰。智能城市背景下的智能建筑示例什么是智能建筑？智能建筑是一种利用先进技术优化其运营并改善其居住者体验的结构。这些技术包括使用物联网(IoT)传感器、楼宇管理系统和数字孪生等。这些技术协同工作，帮助建筑物有效地使用能源、水和照明等资源，同时为居住者维持安全舒适的环境。现实世界的智慧城市应用智能建筑通过优化资源使用和改善居住者体验，在智慧城市的运作中发挥着至关重要的作用。智慧城市应用的一个例子是建筑和汽车的集成。建筑物可以在其停车位或可用的电动汽车(EV)充电器中为车辆提供额外容量。同时，汽车可以与附近的建筑物共享车外温度、雨量检测和空气质量等数据，以优化其运行。建筑物之间资源和知识共享的另一个例子是相邻建筑物之间的资源和知识共享。例如，一栋建筑物中太阳能电池板产生的多余电力可以转移到附近的建筑物或返回到当地电网或储能系统。还可以共享通用和特定数据，例如许多设施用于其加热和冷却控制算法的外部温度传感器值。例如，通过将建筑物的本地传感器值与同一位置附近的邻近建筑物或汽车中的类似传感器进行比较，可以更容易地检测到该传感器可能存在的问题，并且可以将不正确的值替换为邻近传感器的平均值在建筑物中，直到问题得到解决。从而避免不必要的能源消耗和乘员不适。城市利益相关者之间的协作与协调：利用智能建筑的互连性交换数据还可以帮助建筑表现出“社会行为”，尤其是在与其他城市利益相关者共享资源时。例如，如果一个区域供热厂供暖的区域有很多建筑物，其中一个是医院等“高优先级”建筑物，则连接到同一供热网络的其他建筑物可以自动减少自己的供暖用水量——如果医院急需。这可以应用于医院设备、区域供热站设备故障的情况，或者如果存在更普遍的危机需要优先考虑某些建筑物而不是其他建筑物，例如能源危机或自然灾害。这些示例要求建筑物以标准化方式表达需求、提供城市级服务和交换数据，以标准化方式组织、沟通并与其他城市利益相关者保持一致。提升建筑智能，共创美好未来提升建筑智能势在必行建筑的现状，尤其是较新的建筑，其系统可能相互关联，但无法充分发挥智能建筑技术的潜力，从宏观城市层面来看，它们是仍然在他们自己的筒仓里。虽然有一套标准化的建筑物通信协议，但它们主要是为系统集成商和专家设计的，以便在建筑物的建造阶段连接不同的系统，特别是在供暖、通风、空调、照明、门禁和火灾报警等领域。这些协议能够在本地级别为特定目的交换精确数据，但不会在整个操作阶段用于与建筑物外的第三方系统通信。因此，这些建筑缺乏必要的“沟通技巧”，无法在更抽象的层面上与其他城市利益相关者交换信息和协作。这在智能建筑技术的功能与建筑本身的当前状态之间造成了脱节。建筑内外系统之间缺乏开放性和互操作性，限制了智能建筑技术更有效地利用资源和改善建筑和城市居民体验的潜力。从本质上讲，相互连接的建筑物将提高效率和利用率。增强建筑智能：通用语言和语义对于数据洞察和通信策略的重要性涉及多个城市利益相关者的场景需要互操作性和开放性。从技案件。建筑物不必浏览不同系统的复杂性以及汽车、路灯或其他建筑物的所有技术细节来获取所需的数据。相反，它应该能够提出一般性查询，例如“谁可以给我某个位置的空气质量数据？”或者宣布它“需要”更多热水，并得到回应。为此，它需要事物及其关系（语义）的通用语言，以及理解其他参与者的需求和服务的方式。智能建筑中对抽象层的需求这就是为什么这些利益相关者明显需要在大量技术之上建立一个抽象层。对于建筑，使用基于开放标准构建的语义建模和建筑操作系统(BOS)可以帮助实现这一目标。当前的语义建模项目包括：房地产核心HaystackPlanBrickArchitecture用例：减少能源消耗、空气污染和交通拥堵为了使抽象层更清晰，让我们关注一个潜在的用例。可以说，减少汽车造成的能源消耗、空气污染和交通拥堵符合城市的利益。已经发现，汽车在街道上不断流动并导致这些问题的一个原因是缺乏停车位，这导致司机在寻找停车位时以较低的速度行驶更长的时间。同时，其他建筑物的停车位可能在一天中的不同时间有额外容量。例如，办公楼的车库在高峰时段可能有大量未使用的容量，因为许多员工在家工作。下班后，整个车库可能是空的，可以用来为住在附近的人停放汽车或自行车。这也适用于夜间没有车库的零售店或工作日没有停车位的房屋。其中一些车库甚至可能有大部分时间闲置的EV充电器。想象一下，如果汽车可以告诉去哪里获得免费停车位。免费停车困境：解决方案是什么？有一个雄心勃勃的EnterpriseX，它希望成为停车领域的Airbnb，让任何人都可以在线提供停车服务。那么，您如何确定免费停车位的可用性和数量，以及如何与外界沟通？对于只有一个停车位的房主来说，答案可能很简单，因为这可以在EnterpriseX开发的“应用程序”上手动完成，设置车库的GPS位置，并在应用程序中手动将停车位设置为“可用”当空间未被使用时。对于零售店或办公楼的企业主来说，可能有很大比例的停车位未被占用，因此需要一种更加自动化的方法。办公楼可能有地下车库，业主或经营者可以选择为每个停车位安装单独的传感器。相比之下，一家零售店可能有一个配备单摄像头系统的室外停车场，该系统可以从流视频中检测到空闲停车位的数量和位置。可扩展性在智能建筑连接性中的重要性EnterpriseX要具有可扩展性，其技术（例如用于停车管理的“应用程序”）应该具有适应性并易于集成到各种建筑物中，而不管使用的具体停车技术如何。如果企业必须手动调查每座建筑物中停车技术的可用性，然后连接来自每台设备的必要数据以用于其应用程序，那么与每座建筑物的连接将是一个独特的项目。由于时间和成本的限制，企业及其应用程序很难扩展并成为主流并被广泛采用。在房地产行业，目前就是这种情况。EnterpriseX必须单独连接到每个建筑物并适应可用技术，从而限制其可扩展性和成功。为了实现可扩展性，Enterprisex需要在其应用程序和建筑物之间建立一个标准化且独立的抽象层，以便其解决方案可以与各种建筑物中可用的不同停车技术无缝交互。智能建筑技术让城市更宜居如果BusinessX的停车应用不受适应和集成到每栋建筑的需要的限制，则该企业可以专注于其他创新领域。这可能包括在不同时间和地点停车的成本，平衡可供公众使用的停车位数量与为建筑物住户和访客保留的停车位数量，增加电动汽车(EV)和电动自行车充电等额外服务，提高整体用户体验，实现在线支付等功能。反过来，这将吸引更多的业主，增加采用率并使所有相关人员受益。在智能建筑设计中利用用户友好型技术打造无缝体验：将用户友好型设计原则应用于智能建筑手机无缝运行，即使它们可能具有不同的硬件组件，如不同的处理器、不同的摄像头、不同的扬声器和语音？简而言之，您的笔记本电脑或手机上的操作系统会处理脏活，而不是应用程序本身。操作系统的目标之一是将应用程序连接到硬件功能，而不需要软件公司为所有可能的硬件组合定制应用程序并为每种类型的硬件包含特定代码。这就是为什么，例如，任何插入笔记本电脑的鼠标都可以在任何正在运行的应用程序中正常工作。带有操作系统的建筑物按照这个例子，如果建筑物有操作系统，EnterpriseX将不必直接处理建筑物中可用的硬件，而是将操作系统用作中间抽象层，允许应用程序在同一BOS（楼宇操作系统）上运行，以实现楼宇之间的无缝移植。然而，BOS的一个重要方面是它必须建立在真正开放的标准之上。否则，我们最终会遇到供应商锁定的老问题。如果市场上有很多供应商，都有自己专有的做事方式，EnterpriseX将不得不为每个BOS重新编写其应用程序，并且会遇到问题，因为每个BOS应用程序都成为自己的开发项目可扩展性问题。释放商业潜力：房地产业主和应用程序开发商的智能建筑机会经过努力，上述所有建议示例从技术角度来看都是可行的，但为什么房地产业主或运营商仍然要投资这些技术？房地产所有者和应用开发商能否从这些投资和努力中获利？简短的回答是肯定的。有些事情可以在短期内完成，有些则可以在中长期内完成。我们只需要在“如何”部分更有创意。智能建筑技术在许多领域对房地产所有者和运营商具有吸引力。这包括：降低能源消耗遵守ESG（环境、社会和治理）法规具有不同专业应用程序的生态系统，可以在建筑物上运行以立即获利。例如，建筑物可以参与容量市场，在帮助电网运营商平衡网络的同时节省/赚钱。专用于能源优化算法的应用程序可以更高效地运行建筑物的设备。例如，HVAC设备可以受益于温度设定点的智能重置以避免过热/冷却、基于天气数据的智能调度以及类似算法。应用程序也可以是垂直特定的，例如酒店的宾客体验应用程序或办公室的员工体验应用程序。应用程序开发人员可以一次性付费或通过SaaS（软件即服务）模型出售这些应用程序。房地产所有者和运营商可以将这些应用程序获得的直接收益货币化，例如节省能源和运营成本，或者创造新的收入流，如停车应用程序示例。使用数据优化建筑性能和收入流另一种可能的数据货币化方法，虽然更具前瞻性，是在数据市场上销售或交换匿名建筑数据。今天已经有数据市场，有些甚至专门从事物联网数据。这还需要在BOS上运行一个应用程序，以便为对此数据感兴趣的各方提供不同的目的。例如，HVAC设备（锅炉、冷却器等）的制造商可能有兴趣了解他们的设备在现实生活场景中的使用方式。这些数据可用于通知他们的产品线并更好地满足客户需求。这在今天已经完成了。一个例子是机器人真空吸尘器，机器人在客户同意的情况下共享地图数据。由于有关产品使用方式的大数据的可用性，这会带来更好的创新。通过施工数据增强业务施工数据还可以通过了解设备在现实生活中而不是在受控工厂环境中发生故障的原因来提高产品质量。机器学习和人工智能专家还可以将建筑数据用作能源优化算法、预测性维护、传感器和数据点分类等算法的训练数据集。来自火灾报警系统的历史数据可以帮助建筑规划人员了解火灾如何蔓延以及如何改进新建筑设计以创建更好的安全系统。数据货币化不一定是直接的，比如卖数据赚钱，而是换取服务。例如，能源优化企业可以提供免费的应用层，收集建筑数据并与感兴趣的企业共享，以换取智能优化算法。这些企业可能会通过直接销售或EPC（能源绩效合同）等商业模式提供更节能的设备，他们可以用更新、更高效的设备替换旧的、效率较低的设备，以换取部分节省。优化和节能对环境更好。就节能而言，这是建筑业主的胜利。另一方面，它为这些企业提供了可靠的数据，目标客户无需昂贵的现场访问即可从此类设备更改中受益。或者自己收集和分析数据，只是为了证明是否有节能的潜力，这大大降低了这种商业模式的风险。建立数据共享和服务交换机会当然，这些只是使用建筑物中孤立的数据和容量并与城市中的其他利益相关者共享以获取利润的许多可能场景的示例。每个用例都必须通过市场力量证明其有用性和可取性。最重要的是，采用标准化的方式与建筑物进行通信可以鼓励企业更加雄心勃勃。反过来，这将激励软件企业投资开发新的应用程序，并推动所有者/运营商投资建筑技术。远非直接的商业货币化，从长远来看，政府可能会为更多“数字化”的建筑提供补贴或税收减免，这可以满足某些标准，例如共享某些数据或提供不同类型服务的能力，比如停车空间、电动汽车充电器以及按需降低能源消耗的能力积极促进城市或国家更广泛的ESG（环境、社会和治理）目标。为实现ESG和可持续发展议程，必须对这些活动进行分类并与其他举措保持一致。欧洲的一个例子是欧盟可持续活动分类法。“数字建筑”认证计划也可能是必要的，遵循LEED（能源与环境设计领导力）或BREEAM（建筑研究所环境评估方法）等证书示例，但更多地关注设计和功能的“数字”方面.建筑操作系统和语义建模：实现智能建筑的未来建筑内的抽象正在通过语义建模计划得到解决，例如RealEstateCore和BrickSchema，它们正在建筑操作系统和应用程序中实施。这种语义建模支持以透明和标准化的方式来描述建筑物的空间、设备、传感器和利益相关者。与几年前相比，这是一个巨大的进步。然而，仅靠语义建模，主要关注建筑物的内部操作，不足以了解智慧城市的全局。这些计划和标准的以下步骤是为了扩大这些努力，以与其他致力于城市级模型和规范（例如ETSINGSI-LD规范）的团体保持一致，以匹配这些标准中的通用公共定义。第二步，也与其他标准化组织保持一致，将添加从外部世界可以看到的建筑物内服务和需求的定义和分类，以帮助从建筑物的微观层面转移到城市的宏观层面。当然，这应该包含在这些方案和BOS中的标准化标签、本体和API中。这将使建筑物能够与其他城市利益相关者无缝通信，并帮助验证特定应用程序是否适用于特定建筑物。定义建筑配置文件，其中每个配置文件定义了一套建筑服务和要求，可以进一步加强这一点，并作为“数字就绪”认证计划的基础。未来展望：智能商业建筑的演变关于智能城市的外观和运作方式，存在各种想法和愿景。然而，现实是智能建筑是任何智慧城市愿景的重要组成部分。智慧城市依赖于智能建筑，这些建筑通常是自动化的，但不了解自身或周围环境的能力和需求。建筑物服务于非常广泛的功能和行业，例如酒店、医疗保健、零售、办公室、住宅等。为了使智能建筑成为现实，需要对建筑物内的数据和方式进行标准化它与外界沟通，并为每栋建筑的独特挑战和机遇定制体验。部分标准化工作已经通过RealEstateCore、BrickSchema、Haystack和ETSINGSI-LD规范集等举措进行，但仍需要跨领域协调才能实现智慧城市的大局。定制部分可以通过用户友好且蓬勃发展的操作系统和应用程序生态系统来解决，从而降低软件公司参与智能建筑和智慧城市市场的准入门槛。这将使房主或运营商能够灵活地选择功能和应用程序，以便像使用智能手机一样轻松地链接或下载到他们的建筑操作系统。
