智能建筑帶來更多節(jié)省

實施智能建筑管理系統(tǒng)的動機(jī)主要受到對環(huán)境，可持續(xù)性和能源價格的關(guān)注。根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）引用的美國綠色建筑委員會的數(shù)據(jù)，建筑物占能源總使用量的36％和電力消耗的65％。

隨著節(jié)能的出現(xiàn)技術(shù)，建筑行業(yè)的一些人認(rèn)為能源是建筑物中最大的可控運營費用。作為可以在一段時間內(nèi)實現(xiàn)的節(jié)約水平的一個例子，加州能源委員會聲稱自1977年以來僅在加利福尼亞通過與其標(biāo)題相關(guān)的建筑相關(guān)效率計劃從最終用戶的能源賬單中削減了超過740億美元24規(guī)則。

大約70％的電力供應(yīng)給建筑物被認(rèn)為是由照明和供暖/通風(fēng)/空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)消耗的。這些服務(wù)的智能管理可以通過節(jié)省通常因過熱或通風(fēng)而浪費的能源或照亮未使用區(qū)域來幫助減少電力消耗。除了節(jié)省成本的機(jī)會之外，智能建筑系統(tǒng)還可以通過為居住者提供更大的舒適度來幫助業(yè)主增加其資產(chǎn)的價值。希望租用辦公空間的企業(yè)客戶可以理解舒適的工作環(huán)境與更高的生產(chǎn)率之間的聯(lián)系，也可以更容易地招聘期望愉快工作條件的熟練員工。

智能建筑系統(tǒng)可以提高舒適度通過確保房間和空間不會過熱或過度通風(fēng)，并根據(jù)需要優(yōu)化特定區(qū)域的光照水平來支持正在執(zhí)行的任務(wù)或活動。諸如此類的智能自適應(yīng)控制可與建筑設(shè)計的智能方法結(jié)合使用，最大限度地利用自然資源（如日光和大氣壓）來協(xié)助建筑物的照明，通風(fēng)和冷卻系統(tǒng)。建筑物及其窗戶的方向可以顯著影響正常工作時間內(nèi)可用的自然光量。此外，可調(diào)節(jié)的扇形燈或太陽能光管等工程建筑產(chǎn)品可用于管理目標(biāo)區(qū)域的日光和充電光照水平。

所有關(guān)于傳感

通過監(jiān)測溫度整個建筑內(nèi)的空氣質(zhì)量和照明水平，以及將數(shù)據(jù)與占用信息進(jìn)行比較，智能建筑管理系統(tǒng)可以幫助優(yōu)化能源消耗，并協(xié)助規(guī)劃未來的新服務(wù)，以便在使用模式發(fā)生變化時保持舒適度。收集的數(shù)據(jù)還可以幫助建筑經(jīng)理識別節(jié)省成本的機(jī)會。例如，如果發(fā)現(xiàn)一個區(qū)域的照明在最大水平運行而沒有長時間調(diào)光，設(shè)施管理人員可以選擇安裝額外的燈并增加調(diào)光以提高可靠性。其他服務(wù)，例如運動跟蹤照明，可以通過在倉庫或數(shù)據(jù)中心等某些類型的建筑物中實現(xiàn)熄燈操作來節(jié)省額外成本。

隨著智能建筑管理系統(tǒng)的廣泛使用，創(chuàng)新系統(tǒng)設(shè)計師和軟件工程師將能夠構(gòu)思出更具想象力的新功能。另一方面，軟件功能和性能將受系統(tǒng)可用數(shù)據(jù)的控制。智能建筑管理依賴于傳感器網(wǎng)絡(luò)來收集整個建筑物的信息。通過將占用感測與溫度，空氣質(zhì)量和環(huán)境的其他方面的監(jiān)控相結(jié)合，傳感器網(wǎng)絡(luò)代表系統(tǒng)的眼睛，鼻子和指尖。憑借整個建筑的占用和環(huán)境條件的知識，智能管理系統(tǒng)還可以通過控制防火閥等安全設(shè)備，并在緊急情況下提供有關(guān)居住者行蹤的準(zhǔn)確信息，幫助提高安全性和安全性。

就占用感測而言，已提出了許多技術(shù)。這些包括基于視頻的技術(shù)以及被動紅外（PIR）或超聲波檢測。斯坦福大學(xué)的研究人員已經(jīng)展示了如何使用一系列智能攝像機(jī)來檢測房間居住者的存在和位置，從而調(diào)整各個燈的調(diào)光以優(yōu)化能量消耗，同時為每個乘員提供充足的照明。為了保護(hù)隱私，一旦完成分析，就會刪除攝像機(jī)的視頻信息。

PIR傳感器依靠運動來檢測占用情況。因此，傳感器容易受到在傳感器視場內(nèi)移動的非人物的誤觸發(fā)。另一方面，如果乘客一直坐著或站得非常靜止，傳感器可能錯誤地指示房間未被占用。

Panasonic憑借其NaPiOn系列傳感器克服了這些挑戰(zhàn)，這些傳感器有多種不同類型，可提供各種檢測特性。 EKMC1601111是一款通用傳感器，其他選件包括AMN32112，經(jīng)過優(yōu)化，可檢測更小的運動。 EKMC16031111提供另一種選擇，可提供長達(dá)12米的擴(kuò)展探測范圍。這些探測器為設(shè)計人員提供了進(jìn)一步的優(yōu)勢，例如高密度嵌入式電路設(shè)計，集成放大器，簡化了外部電路（圖1），以及1μA的超低電流消耗，可用于超低功耗或無電池傳感器。

圖1：高集成度可最大限度地減少外部電路并簡化設(shè)計。

無線和電池免費

無線網(wǎng)絡(luò)可能是智能建筑市場的首選解決方案。與有線替代方案相比，無線技術(shù)可以更輕松地進(jìn)可以在不干擾現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的情況下安裝無線傳感器，這對于可能不希望或在某些情況下不允許進(jìn)行修改的舊建筑物尤其有用。市場分析師ON World預(yù)測，到2023年，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將負(fù)責(zé)智能建筑系統(tǒng)的大部分增長。該報告于2013年底發(fā)布，也表明70％的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)出貨量將與HVAC相關(guān)聯(lián)和照明控制。

自供電無線傳感器在設(shè)備的整個使用壽命期間無需更換電池，從而提供更大的自由度。無線標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 14543-3-10適用于此類應(yīng)用，并針對具有超低功耗的無線設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化，例如純電動傳感器，僅使用從周圍環(huán)境收集的能量。 EnOcean開發(fā)了一套與ISO/IEC 14543-3-10低層（圖2）配合使用的設(shè)備配置文件，并確保來自不同制造商的兼容產(chǎn)品之間的互操作性。傳感器制造商可以使用EDK350U等開發(fā)套件快速開始采用EnOcean技術(shù)開發(fā)自供電無線傳感器。該套件包含軟件工具，API，編程板和一系列模塊，可用于構(gòu)建和連接各種傳感器和執(zhí)行器。

圖2：符合ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)的無線電和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備配置文件確保互操作性。

智能建筑系統(tǒng)的開發(fā)人員，他們不希望他們投入寶貴的資源建造自己的自供電設(shè)備，可以選擇基于EnOcean技術(shù)的即用型傳感器系列，例如Thomas Research Products的ZenNet Lighting Controls。 TWO-WL-W占用傳感器由來自天然室內(nèi)燈的太陽能供電，并采用PIR運動傳感器。檢測到移動時，傳感器向連接的設(shè)備發(fā)送消息。有許多鏡頭可以幫助優(yōu)化PIR的響應(yīng)?？商峁┍趻焓交蛱旎ò迨脚渲?，ZenNet系列還包括無電池?fù)u臂開關(guān)和智能繼電器。

結(jié)論

在當(dāng)今能源敏感的世界中，智能建筑管理系統(tǒng)為商業(yè)化提供了明確的價值主張業(yè)主及其租戶。雖然較低的水電費是一個重要的吸引力，但諸如改善舒適性和安全性等額外好處進(jìn)一步增強(qiáng)了這些系統(tǒng)可以提供的價值借助聰明的軟件，明天的建筑管理系統(tǒng)可以提供更高的效率，便利性和舒適性，但前提是它們可以依賴于他們的眼睛，耳朵和手指：傳感器可以識別人們的位置以及他們在任何環(huán)境中遇到的環(huán)境條件白天或黑夜。