建筑物的無線采用率正在上升。無線技術(shù)正在為建筑居民增加巨大價值，同時為安裝人員和 OEM 帶來收入。建筑市場的制造商和分銷商不再只銷售一次，而是在尋找通過向用戶出售數(shù)據(jù)和安全服務(wù)來擴大收入的方法，即使在最初的交易之后也是如此。這種向無線的轉(zhuǎn)變正在引導(dǎo)行業(yè)遠(yuǎn)離傳統(tǒng)的安裝過程。

傳統(tǒng)上，安裝是建筑空間中買賣雙方之間的唯一聯(lián)系點。今天，分銷商正在幫助用戶持續(xù)維護和更新他們的建筑物。這意味著分銷商較少關(guān)注安裝，而更多地關(guān)注維護和升級，迫使分銷商和運營商尋找優(yōu)化昂貴、耗時的安裝的方法。

圖 1：無線連接正在推動智能建筑中整個設(shè)備生命周期的盈利能力。資料來源：硅實驗室

在當(dāng)今世界，建筑安裝需要大量的技術(shù)和財政資源。以傳感器和控制器有線網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試為例：所有訪問控制、HVAC、能源管理傳感器和控制器都連接到現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)集線器。從結(jié)構(gòu)的角度來看，所有這些傳感器的布線需要大量的規(guī)劃和工作。電線還限制了網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)量。安裝程序可能能夠在初始計劃中容納數(shù)千個節(jié)點，但是數(shù)量可能以指數(shù)方式增長到數(shù)百萬的密集傳感環(huán)境呢？事情可能會變得丑陋。

圖 2：智能建筑中的有線設(shè)置提供有限的可擴展性。資料來源：硅實驗室

隨著所有這些傳感器和控制器的調(diào)試，事情開始變得一團糟，因為技術(shù)高超且成本高昂的技術(shù)人員需要在建筑物中四處走動，以找到每個網(wǎng)絡(luò)集線器并調(diào)試與其連接的終端節(jié)點。我們可能會談?wù)撨B接到每個集線器的 50 多個節(jié)點。在所有東西都連接好后，技術(shù)人員會花費大量時間和精力來嘗試找出哪個設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)集線器上的哪個端口。此外，技術(shù)人員必須一次調(diào)試一臺設(shè)備。

這種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)的手動校準(zhǔn)和配置容易出錯。根據(jù)一位安裝人員的說法，超過 80% 的安裝時間都花在了修復(fù)錯誤上，而如果安裝過程被簡化或自動化，這些錯誤是可以避免的。

動態(tài)環(huán)境要求采用無線技術(shù)

安裝多年后，當(dāng)需要升級或改造時，安裝人員和操作人員都在為需要更換或重組以重塑建筑空間的舊電線而苦苦掙扎。因此，有線網(wǎng)絡(luò)可能不適合當(dāng)今的動態(tài)環(huán)境。以公司辦公室為例，隨著對遠(yuǎn)程工作和靈活辦公空間的需求增加，有線網(wǎng)絡(luò)更難處理。啟用無線功能的建筑物能夠更好地應(yīng)對全球流行病，因為建筑物需要空氣凈化和非接觸式浴室設(shè)施。

圖 3：支持無線的智能建筑最適合采用創(chuàng)新的新技術(shù)。資料來源：硅實驗室

建筑物中無線技術(shù)的早期采用者正在尋找簡化和簡化初始安裝繁重工作的方法。它導(dǎo)致了一些混合有線/無線模型。通過將藍(lán)牙或 NFC 部署到終端節(jié)點，安裝人員使他們的技術(shù)人員能夠無線調(diào)試他們的有線設(shè)備。這大大減少了安裝時間，因為它消除了確定哪個設(shè)備連接到哪個端口的所有麻煩。如果使用的無線技術(shù)是 NFC，安裝人員首先通過視覺識別終端設(shè)備，然后使用閱讀器在終端設(shè)備上滑動。這負(fù)責(zé)配置部分。技術(shù)人員仍然花費時間和精力來配置設(shè)備。

另一方面，如果使用的技術(shù)是藍(lán)牙，技術(shù)人員可以遠(yuǎn)程配置和調(diào)試設(shè)備。這有很多優(yōu)勢，尤其是在大多數(shù)設(shè)備難以觸及的建筑物中。技術(shù)人員在建筑物周圍走動，掃描天花板內(nèi)或混凝土墻后面的設(shè)備，同時節(jié)省時間并提高可擴展性。技術(shù)人員可以同時調(diào)試許多設(shè)備，從而顯著提高生產(chǎn)力并為更快的安裝打開大門。

通過終端節(jié)點和智能手機之間的點對點連接，制造商還添加了診斷鏈接。無線診斷對于提高產(chǎn)品生命周期中不同點的效率至關(guān)重要。通過無線診斷鏈接，技術(shù)人員無需靠近即可立即檢查所有設(shè)備的運行狀況，從而節(jié)省時間、金錢和生產(chǎn)力。

圖 4：無線技術(shù)的早期采用者正在利用混合有線/無線架構(gòu)來降低安裝成本。資料來源：硅實驗室

隨著我們看到無線技術(shù)在建筑環(huán)境中達(dá)到成熟，我們開始看到全無線智能建筑的出現(xiàn)。雖然看起來很難做到，但我們實際上正在見證 HVAC 和建筑管理系統(tǒng) (BMS) 領(lǐng)域的一些大玩家采用全無線架構(gòu)。他們已經(jīng)在享受這些好處。

無線使規(guī)劃和物理部署變得更加容易。理想情況下，BMS 提供商可以構(gòu)建簡化的自動化流程，以零接觸方式調(diào)試整個網(wǎng)絡(luò)。它不僅更快、更高效，而且比以人為中心的處理更不容易出錯，并提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。一切都被記錄到服務(wù)器上，在那里可以無縫地跟蹤和糾正錯誤。未來，在初始安裝結(jié)束后，供應(yīng)商可以為無線用戶提供監(jiān)控服務(wù)。

無線網(wǎng)絡(luò)的安全性

安全是智能建筑中無線的一個重要主題。我們中的很多人相信沒有人會竊聽我們的電線束，但在無線連接方面，我們聽說過有關(guān)中間人攻擊和旁道攻擊破壞整個安全攝像頭網(wǎng)絡(luò)的可怕故事。雖然這些擔(dān)憂是有道理的，我們應(yīng)該與它們保持一致，但重要的是要認(rèn)識到有多種方法可以保護無線網(wǎng)絡(luò)免受攻擊。信任根安全性提供了一種自下而上的身份驗證方法，這使得攻擊者滲透網(wǎng)絡(luò)變得非常困難和昂貴。

采用無線的好處之一是支持遠(yuǎn)程配置。能夠從智能設(shè)備進行配置而不被束縛也是一個很大的優(yōu)勢，這在嘗試連接到密集網(wǎng)絡(luò)中的所需節(jié)點時證明是非常相關(guān)的。最重要的是，無線解鎖了遠(yuǎn)程輕松地調(diào)試和掃描傳感器或控制器的能力。

未來顯然是用簡單的終端節(jié)點掃描取代手動和容易出錯的調(diào)試步驟，為安裝人員節(jié)省寶貴的時間。這里的關(guān)鍵元素不是為一臺設(shè)備解決這個問題，而是為成千上萬甚至可能數(shù)百萬臺設(shè)備解決這個問題。

— Asem Elshimi 是 Silicon Labs 的產(chǎn)品營銷經(jīng)理。

審核編輯 黃昊宇