這場大流行帶來了更多的思考和討論，讓我們更聰明地在辦公室、工廠和商店等室內(nèi)空間安全地進(jìn)行社交和協(xié)作。

什么是智能建筑？

我們工作的建筑物需要隨著我們的優(yōu)先事項、需求和關(guān)系的變化而發(fā)展。供暖、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)、安全和實時監(jiān)控是通過最大限度地降低能源成本、支持強大和有彈性的電網(wǎng)以及減輕環(huán)境影響來實現(xiàn)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑和技術(shù)進(jìn)步中的作用

對于智能建筑而言，物聯(lián)網(wǎng)在正確的時間出現(xiàn)在正確的地點。物聯(lián)網(wǎng)傳感器不斷收集大量數(shù)據(jù)，人工智能可以分析數(shù)據(jù)并提供實時決策建議。隨著 5G、Wi-Fi 和其他低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 的發(fā)展，數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)施控制正在改進(jìn)。能源管理、資產(chǎn)和人員安全、工人健康和資產(chǎn)跟蹤都會受益。

樓宇智能能源管理

在普通商業(yè)建筑中，僅暖通空調(diào)和照明就占總能耗的 50% 。因此，結(jié)合智能建筑系統(tǒng)可能有助于將能源成本降低 30% 至 50%。

傳統(tǒng)上，暖通空調(diào)設(shè)備是集中統(tǒng)一運行和管理的。這種方法通常會在建筑物中留下許多高于或低于最佳條件的空間。結(jié)果，一些房間過熱而另一些房間過熱。此外，一些燈會不必要地亮著，浪費能源，給電網(wǎng)和底線帶來額外的負(fù)擔(dān)。

相比之下，安裝在不同位置的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以將建筑物劃分為更小、更易于管理的區(qū)域。例如，不同的傳感器可以收集環(huán)境數(shù)據(jù)，例如一個區(qū)域接收到的陽光量，以及占用數(shù)據(jù)，例如不同時間的人流量。收集有關(guān)建筑物冷卻效率和速度的數(shù)據(jù)。結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)和占用數(shù)據(jù)，建筑經(jīng)理可以更好地了解全天的使用趨勢和設(shè)施范圍內(nèi)的能源需求，以避免浪費能源。借助建筑使用數(shù)據(jù)，管理人員可以安排按需清潔服務(wù)，以消除不必要的清潔。更重要的是，異常的能耗和冷卻模式為排除設(shè)備故障提供了線索，以便管理人員可以主動安排維護服務(wù)。

建筑安全

物聯(lián)網(wǎng)傳感器和人工智能分析還可以幫助建立使用模式的規(guī)范。例如，了解在不同時間通過各個門的典型入住密度和人流量是很有幫助的。該信息意味著智能鎖可用于限制或允許特定人員在不同時間在不同空間的訪問。可以快速識別和調(diào)查與正常模式的偏差，例如某些區(qū)域的未經(jīng)授權(quán)的人員或某個區(qū)域的異常人數(shù)。此外，當(dāng)安全設(shè)備（例如安全帽或防護服）被標(biāo)記時，未佩戴這些物品的工人可能會被標(biāo)記并拒絕進(jìn)入，直到他們遵守安全協(xié)議。

智能建筑保護工人健康

工人的健康和福祉日益成為優(yōu)先事項。在世界經(jīng)濟論壇的一項研究中，44% 的全球企業(yè)認(rèn)為改善工作環(huán)境和靈活的工作安排是推動各行業(yè)變化的首要人口和社會經(jīng)濟驅(qū)動因素。

幾種類型的傳感器可用于監(jiān)測工人的健康狀況。例如，室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器可以檢測二氧化碳 (CO 2 ) 水平。溫度傳感器可以檢測過冷或過熱的區(qū)域。計數(shù)傳感器可以測量一個區(qū)域的占用密度和停留時間以及各個入口/出口的人流量。

當(dāng)傳感器不僅在建筑物中而且工人佩戴時，也可以監(jiān)測呼吸頻率、靜息心率和其他生命體征。此外，面部圖像分析可以幫助識別苦惱、分心或疲勞的工人。

智能倉儲

資產(chǎn)跟蹤傳感器可用于跟蹤辦公室、工廠、零售店和醫(yī)院的庫存和設(shè)備。這樣，庫存可以自動連續(xù)補充以避免停機，并且可以快速定位設(shè)備。輕松找到設(shè)備消除了令人沮喪和浪費時間的搜索以及不必要的重新購買。

資產(chǎn)跟蹤傳感器可以識別關(guān)鍵事件，例如丟失的滅火器或打開的防火門。通過結(jié)合數(shù)據(jù)，管理人員可以確定需要加熱、冷卻或通風(fēng)調(diào)整的區(qū)域；需要檢查的員工；需要更換的設(shè)備；需要分散人群以確保社交距離；和需要消毒的空間。傳感器數(shù)據(jù)甚至可以民主化并以匿名的方式提供給各個建筑物的居民，從而增加利益相關(guān)者之間的信任。

案例 1：BehrTech 專注于保持人們的健康和安全

許多公司已經(jīng)開發(fā)出使建筑更智能的解決方案。一些人關(guān)注工人的健康和福祉，而另一些人則關(guān)注能源效率和可持續(xù)性。

例如，雖然照明、聲音、濕度、清潔度和溫度等許多因素有助于營造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境，但自大流行開始以來，空氣質(zhì)量已躍居榜首。

物聯(lián)網(wǎng)用于監(jiān)測智能建筑中的二氧化碳水平。（來源：BehrTech）

BehrTech 強調(diào)監(jiān)測二氧化碳水平，因為二氧化碳是導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量差的最大因素之一。如果建筑物中的人數(shù)和活動增加，二氧化碳水平就會上升。高二氧化碳水平會降低人們的生產(chǎn)力和決策能力，同時提高空氣中的污染物水平。

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)和無線連接，可以實時監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，不僅包括二氧化碳水平，還包括其他污染物，如微粒、污染物和有毒氣體。當(dāng)二氧化碳水平超過安全閾值時，可以啟動通風(fēng)和 HVAC 過濾。此外，如果與LPWAN等創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)連接解決方案搭配使用，CO? 傳感器可以確保在室內(nèi)環(huán)境中以低能耗實現(xiàn)可靠且可擴展的數(shù)據(jù)傳輸。

同時，被動紅外、微波、超聲波和雷達(dá)傳感器等人員計數(shù)傳感器可用于監(jiān)測特定區(qū)域的人流量和人數(shù)，并在超過容量閾值時發(fā)出警報。這樣，可以強制執(zhí)行適當(dāng)?shù)纳鐣桦x。此外，此類傳感器可以簡化清潔服務(wù)，消除不必要的清潔，但在一定數(shù)量的人經(jīng)常光顧該區(qū)域后立即指定清潔。例如，Mero 分析平臺可以幫助降低清潔和供應(yīng)成本。

該平臺可感知肥皂、消毒劑和衛(wèi)生紙等物品的供應(yīng)水平，以減少浪費性的補貨。因此，Mero 可以幫助節(jié)省高達(dá) 35% 的供應(yīng)浪費，并通過按需清潔提高可持續(xù)性。

案例二：意法半導(dǎo)體專注于能源效率和削減成本

意法半導(dǎo)體 (ST) 專注于使設(shè)施管理更安全、更具成本效益和能源效率。

STMicroelectronics 為智能建筑設(shè)計提供硅構(gòu)建模塊。（來源：意法半導(dǎo)體）

在為智能建筑提供應(yīng)用指南時，ST 展示了如何結(jié)合使用攝像頭傳感器、高性能和低功耗微控制器以及分析技術(shù)來實現(xiàn)建筑物的安全和安保。使用 AI 方法，攝像頭傳感器收集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于通過分析訓(xùn)練系統(tǒng)了解正常的進(jìn)出和客流量模式。智能鎖可以通過從使用中學(xué)習(xí)、適應(yīng)用戶的行為、使殘疾人或老年人更容易進(jìn)入以及根據(jù)需要向所有者或中央安全服務(wù)提供商提供警報來幫助檢測和防止入侵者。此外，使用意法半導(dǎo)體的高性能、低功耗微控制器有助于使智能鎖或任何其他遠(yuǎn)程應(yīng)用程序持續(xù)很長時間。

同樣，傳感器可以監(jiān)控重要設(shè)備的狀況。狀態(tài)監(jiān)測傳感器收集的數(shù)據(jù)與機器學(xué)習(xí)分析相結(jié)合，可以檢測振動和溫度等參數(shù)的變化，以識別異常情況。這使得預(yù)測錯位或軸承故障成為可能。這些異常通常是重大問題的早期癥狀。通過及早識別它們，管理人員可以主動安排維護，以防止小問題惡化到全面故障。

傳感器、分析和微控制器也可用于優(yōu)化建筑物的氣候控制和能源效率。通過部署傳感器來收集有關(guān)溫度、濕度、環(huán)境光和空氣質(zhì)量的數(shù)據(jù)，可以使用智能電表、燃?xì)獗?、供暖表和水表分別調(diào)整這些參數(shù)，以達(dá)到理想的生活條件。

結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)正在為建筑物增加前所未有的智能，幫助它們隨著人類不斷變化的需求而發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)連接為建立響應(yīng)迅速、動態(tài)和優(yōu)化的建筑環(huán)境創(chuàng)造了許多機會。然而，設(shè)施管理部門還必須通過數(shù)字工程擁有強大的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，以充分利用物聯(lián)網(wǎng)的潛力。

審核編輯 黃昊宇