樓宇自動(dòng)化中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用趨勢(shì)
商業(yè)樓宇自動(dòng)化已經(jīng)存在了很長時(shí)間，但多年來，真正的技術(shù)進(jìn)步一直難以在該行業(yè)站穩(wěn)腳跟。這在很大程度上是由于大型樓宇系統(tǒng)的復(fù)雜需求，以及隨后設(shè)計(jì)與之相匹配的復(fù)雜樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)架構(gòu)。
過時(shí)和不同的建筑系統(tǒng)在現(xiàn)有商業(yè)建筑中很常見，這使得對(duì)建筑物或投資組合的綜合數(shù)據(jù)分析變得復(fù)雜，難以設(shè)置和跟蹤。正因?yàn)槿绱?，我們的建筑物可以生成的大量?shù)據(jù)未被開發(fā)，并且對(duì)它們的運(yùn)營商來說基本上毫無意義。
然而，隨著過去十年物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 在其他行業(yè)的普及，大多數(shù)樓宇控制公司開始通過網(wǎng)關(guān)與連接設(shè)備將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入其解決方案。這些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以擴(kuò)展傳統(tǒng)建筑控制的功能或靈活性——例如將室內(nèi)空氣質(zhì)量管理 (IAQM)，但它們?cè)跍p少普遍存在的實(shí)施障礙（例如成本和復(fù)雜性）方面作用不大。
本文試圖定義當(dāng)今樓宇控制公司使用物聯(lián)網(wǎng)的不同方式，從智能系統(tǒng)和智能層一直到原生物聯(lián)網(wǎng)樓宇管理系統(tǒng) (BMS)。然后討論物聯(lián)網(wǎng)附加組件的好處和局限性，并探討如何以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的樓宇自動(dòng)化可以永遠(yuǎn)改變我們監(jiān)視和控制建筑物的方式。
傳統(tǒng)的問題
傳統(tǒng)的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是硬連線的、不靈活的，并且安裝、調(diào)試和維護(hù)非常昂貴。這種結(jié)構(gòu)通常將傳統(tǒng)自動(dòng)化限制在大型商業(yè)建筑中，業(yè)主和運(yùn)營商能夠負(fù)擔(dān)前期成本并擁有管理系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。有了合適的資源，標(biāo)準(zhǔn)樓宇自動(dòng)化的建筑可以大有作為。然而，大多數(shù)人沒有這些資源。
然而，即使是配備了控制系統(tǒng)的大型建筑也不一定會(huì)以對(duì)其他系統(tǒng)有意義的語言來傳達(dá)數(shù)據(jù)。典型的樓宇自動(dòng)化工作站使分析變得乏味和復(fù)雜，這意味著很少有點(diǎn)被繪制出來，如果有的話。當(dāng)系統(tǒng)僅基于BACnet時(shí)，互操作性會(huì)受到限制。因此，許多建筑物——無論是否配備自動(dòng)化——通常都與其他系統(tǒng)隔絕，無法以有意義的方式傳達(dá)它們生成的
智能系統(tǒng)基于傳統(tǒng)自動(dòng)化
霍尼韋爾是一家成功從傳統(tǒng)樓宇自動(dòng)化過渡到采用現(xiàn)代技術(shù)形式的公司的例子，其推出了智能、聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品線以及經(jīng)過驗(yàn)證的傳統(tǒng)有線傳感器、恒溫器和控件組合，以實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)代化服務(wù)。他們的集成建筑管理系統(tǒng)（有時(shí)稱為 iBMS）類似于 Carrier、Johnson Controls、Schneider Electric 和其他公司提供的流行解決方案，但對(duì)于大多數(shù)商業(yè)建筑而言，它們都有幾個(gè)明顯的固有缺點(diǎn)。?
最常見的抱怨是這些集成解決方案的成本和復(fù)雜性。除了構(gòu)建適當(dāng)?shù)慕ㄖ刂菩蛄兴璧馁M(fèi)用和勞動(dòng)密集型編程，以及購買和管理子系統(tǒng)保持兼容所需的許可證和升級(jí)之外，還有將指數(shù)級(jí)增長的基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)或附加點(diǎn)整合到這些系統(tǒng)中的額外挑戰(zhàn)。
這又引入了第二個(gè)限制，即正確調(diào)試。調(diào)試是在安裝或升級(jí)HVAC設(shè)備或控制裝置后進(jìn)行的系統(tǒng)過程，以驗(yàn)證HVAC系統(tǒng)是否符合設(shè)計(jì)者的意圖和規(guī)范。將具有一系列物聯(lián)網(wǎng)傳感器和控件的建筑物升級(jí)為現(xiàn)有HVAC控制系統(tǒng)，而不追溯重新調(diào)試這些系統(tǒng)通常會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)沖突或損壞、維護(hù)和設(shè)備成本增加、舒適度和能源效率降低以及建筑性能下降。?
什么是智能層，我們?yōu)槭裁匆褂盟鼈儯?/strong>
智能層位于現(xiàn)有樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)之上，通常來自第三方公司。建筑運(yùn)營商可能會(huì)出于幾個(gè)不同的原因選擇添加這些層——例如，添加云連接，或購買傳感器覆蓋層以獲得更詳細(xì)的IAQM（空氣質(zhì)量管理）。
將云連接作為離線自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)新層包括在內(nèi)，這是在樓宇自動(dòng)化中利用物聯(lián)網(wǎng)的首次嘗試。它允許建筑數(shù)據(jù)存在于云端而不是嚴(yán)格地存在于本地，從而使建筑運(yùn)營商能夠遠(yuǎn)程查看他們的數(shù)據(jù)。
雖然這種方法比僅通過現(xiàn)場(chǎng)主管提供數(shù)據(jù)的系統(tǒng)更有優(yōu)勢(shì)，但它的增長潛力有限。來自這些過時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流通常沒有正確標(biāo)記或定義，因此難以解釋和集成。在這些場(chǎng)景中，云連接大多只在一個(gè)方向上起作用——數(shù)據(jù)可以流式傳輸?shù)皆贫?，但控制命令不能遠(yuǎn)程發(fā)送。
連接的IAQ傳感器覆蓋層存在類似的問題。當(dāng)安裝在現(xiàn)有樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)之上時(shí)，傳感器疊加層可以廣泛擴(kuò)展樓宇運(yùn)營商查看空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)（例如來自其空間的揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC)）并做出更明智決策的能力。
不過，這就是問題所在——來自這些疊加層的數(shù)據(jù)僅用于監(jiān)控，這意味著設(shè)施經(jīng)理仍然必須在基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)中手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。傳感器疊加數(shù)據(jù)不會(huì)輸入任何自動(dòng)調(diào)整的控制序列，并通過無線方式進(jìn)行調(diào)整，從而創(chuàng)建另一個(gè)對(duì)其周圍系統(tǒng)視而不見的信息孤島。
對(duì)于一個(gè)雙向云連接并提供集中的、整體的洞察力和控制的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，它必須完全不同于傳統(tǒng)的自動(dòng)化架構(gòu)、它們的自定義編程要求和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督員，以及今天的物聯(lián)網(wǎng)分層嘗試。樓宇自動(dòng)化的未來在于從一開始就應(yīng)該構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)上的系統(tǒng)。
基于物聯(lián)網(wǎng)的樓宇管理系統(tǒng)是自動(dòng)化架構(gòu)的根本轉(zhuǎn)變
真正基于物聯(lián)網(wǎng)的BMS不是向系統(tǒng)添加一系列架構(gòu)層或新設(shè)備，而是優(yōu)雅地折疊其架構(gòu)并從頭開始整合物聯(lián)網(wǎng)。結(jié)果是BMS可以全面監(jiān)控和優(yōu)化以大幅降低的價(jià)格和復(fù)雜性門檻，在能源效率、舒適度和IAQ方面的建筑性能，改變了歷史上為大型商業(yè)建筑量身定制的行業(yè)的游戲規(guī)則。
在基于物聯(lián)網(wǎng)的BMS中，來自傳感器的數(shù)據(jù)輸入、設(shè)備和使用者通過無線方式傳輸現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)關(guān)到云端，然后根據(jù)建筑物設(shè)備定制的內(nèi)置序列做出明智的控制決策。這些決策以輸出決策或微調(diào)的形式無縫地傳回建筑物。在這種情況下，消除了網(wǎng)絡(luò)和集成，并且所有調(diào)試都是連續(xù)進(jìn)行的。由于系統(tǒng)基于云端，因此監(jiān)控和更新都可以遠(yuǎn)程進(jìn)行。
從IoT原生系統(tǒng)流出的數(shù)據(jù)從頭開始也是干凈的，并且首次提供了來自我們商業(yè)建筑的大量清晰、可讀和可操作的數(shù)據(jù)。這個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)集可以自動(dòng)通知數(shù)字孿生并為建筑運(yùn)營商提供前所未有的數(shù)據(jù)分析訪問權(quán)限，這些數(shù)據(jù)分析可以輕松理解并與內(nèi)部和外部各方安全共享。通過自動(dòng)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記，集成的機(jī)會(huì)是無窮無盡的。
這種簡化的樓宇自動(dòng)化方法通過減少安裝時(shí)間、系統(tǒng)復(fù)雜性和項(xiàng)目總成本，在中型商業(yè)建筑市場(chǎng)開啟了復(fù)雜的技術(shù)。
資料來源：75F
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