智能建筑成新常態(tài)，哪種無線技術最適合智能建筑？
發(fā)表于： 來自：千家網
隨著越來越復雜的自動化和控制系統可以全面節(jié)省成本、提供舒適性和便利性，智能建筑正成為“新常態(tài)”。從個人住宅和多用途建筑物，到教育和醫(yī)療保健設施，再到工作場所和公司總部，增強的樓宇自動化解決方案通過與基于IT的系統甚至是人工智能的結合，提供更多增值服務功能。
智能建筑成新常態(tài)，哪種無線技術最適合智能建筑？
這種可能性取決于在建筑物及其內部空間周圍傳輸更多或更少的數據。輕松收集和無線傳輸所需的數據：但是，哪種無線技術和標準最合適?以及我們如何確定最佳解決方案?來自德國奧托布倫的建筑技術研究所的Michael Krodel教授給出了一些寶貴的見解。
取決于實際應用
在Krodel的白皮書“智能建筑趨勢–自動化和控制的無線標準的比較”中，他說第一步是確定需要自動化的過程或系統。出發(fā)點是一方面列出房間自動化和設施自動化的要求，然后列出“智能建筑”的要求。只能根據相關應用及其“使用案例”逐案確定最合適的無線技術。
典型的房間/建筑自動化應用包括根據人的存在和窗戶狀態(tài)分別調節(jié)房間的溫度;根據空氣溫度、空氣質量(如CO2或VOC負荷)和濕度，對房間通風、溫度和照明狀態(tài)進行調節(jié)，當不使用區(qū)域時，照明水平可能會變暗。開關可以根據需要控制單個燈或燈組。
還可以根據天氣和一天中的時間根據自然光強度來調整人造光強度。此外，遮陽簾和百葉窗可以自動部署，以在房間溫暖時使房間變暗，或者在空間涼爽時讓陽光進入。借助免電池技術，可以根據用戶的要求和便利性，將照明和外部遮光的開關和轉盤放置在隔板或墻壁上的任何位置。當然，也可以使用手持式遙控器。
房屋的應用得到了廣泛的自動化方案的補充，這些方案涵蓋了供熱和制冷需求，能源系統的運行，管理和故障報告。
智能辦公樓將可能性擴展到更多應用：從基于智能手機的會議室預定和開放式辦公室中會議室設施和工作場所的動態(tài)預訂/發(fā)布，到通過占用傳感器進行最佳設施管理。可以識別提前完成的會議和無人工作的場所并進行相應調整，以實現最佳的設施管理。
對使用模式的進一步分析可以靈活分配員工工作空間。可以將未充分利用的區(qū)域設置為節(jié)能模式，從而降低供熱、制冷和發(fā)電廠的成本和工作量。建筑物占用的圖形顯示(通常以“熱力圖”或“移動軌跡”呈現)用于區(qū)域規(guī)劃。這可用于優(yōu)化工作空間的大小和位置;甚至可以根據用戶的喜好優(yōu)化各個工作區(qū)。
除了檢測人員外，樓宇自動化網絡中的傳感器還監(jiān)視水泵、清潔機、HVAC系統及電梯等，然后實時報告任何故障，以更好地查找故障和采取更有效的預防措施。
對無線標準及其對自動化和控制的適用性進行分類
Krodel教授對應用與射頻數據傳輸的主要候選者的特征相互對比。無線網絡標準的特征在于它們工作的頻帶、無線電信號的功率以及它們使用的協議和調制方案。
選擇參考相關標準如下：
頻段的適用性：所考慮的使用案例主要以小數據包(10-100字節(jié))為特征，延遲時間為0.1到1秒，范圍為10到100m。頻段的適用性具有決定性的重要性-被描述為“ KO準則”或敲除因子。任何功能限制，即使是部分功能限制，都將取消此類應用的無線標準的資格。
制造商依賴性：為了用戶的最大利益，應從盡可能多的供應商處獲得無線標準。另外，無線技術應允許不同供應商生產的技術和設備之間具有最大的互操作性。
基礎設施：理想情況下，設備不需要額外的基礎設施。當信號可以在更大的距離上傳輸時，尤其如此;當傳感器網絡密度低時，非常重要。由線纜連接的天線和網關組成的基礎架構，可以進行網狀通信，因此得分更高。
可集成性：無線標準應得到市場上銷售的控制器和網關的多家制造商的廣泛支持，并應具有可靠的參考項目信息。所需硬件組件的廣泛可用性：所有必需的傳感器必須在公開市場上自由提供。
測量和測試：應提供適當的故障查找設備和用戶文檔。
電源：無線技術的主要優(yōu)勢之一在于傳感器設備的自由定位。電纜電源代表了所需靈活性的障礙。理想情況下，傳感器應自供電。由于需要維護以及更換和處置的成本(包括環(huán)境成本)，因此電池供電的設備處于這些選擇之間。低功耗和長壽命是關鍵考慮因素。
數據加密：數據安全性和完整性必須通過加密技術來保證。
孰優(yōu)孰劣？
根據應用和技術適用性的廣泛矩陣進行的分析清楚表明，廣域網不適合當前和將來的智能建筑應用。白皮書得出的結論是，WAN“更適合將無線設備集成到公共區(qū)域，即無法建立自己的基礎設施的區(qū)域。但是，在現代建筑中，建立自己的基礎架構或建立網狀網絡不會帶來任何問題，并且在考慮到傳感器網絡的密度方面具有極好的意義。”
與WAN相比，局域網無線技術雖然在不同程度上被證明適用于智能建筑自動化。將無線設備(尤其是傳感器)整合到樓宇自動化系統中的選擇可能特別相關，例如，控制器和數字控制系統直接一起使用。
根據應用分析得出的結論是，對控制器制造商提供的特定無線技術的支持起著重要作用。能夠在公開市場上獲得兼容組件的巨大優(yōu)勢。不需要電池或市電的無線設備提供了更大的優(yōu)勢。
正如Krodel得出的結論：“……EnOcean和Z-Wave無線標準似乎是“智能建筑”中的理想選擇，兩種無線技術引領了這一領域。 EnOcean的適用性指數平均得分為1.9分，其次是Z-Wave 1.5分。”
但是，這些領先者之間的區(qū)別在于他們對市場的關注。在商業(yè)上，Z-Wave更適合“ DIY”智能家居消費者級別的改裝應用。相比之下，EnOcean具有更高級別的互操作性，并且可以滿足專業(yè)安裝的集成系統的需求，最常見的是智能家居和非住宅建筑領域。
盡管如此，EnOcean聯盟正在擴大其關注范圍，并且隨著消費者級家庭自動化技術的普及，其吸引力將越來越大。
