建置优化智能家庭和大楼自动化管理
从遮风挡雨的简单住所,到适合工作、旅行和购物等场所,人们大部分时间都在室内度过,因此造福人类的关键就在于建置最佳的室内环境,对此,无线技术可以提供帮助。
智慧家庭和建筑提供舒适环境
自新冠疫情大流行开始以来,人们对于身心健康的需求变得更加迫切。这是因为人们待在室内的时间比以往都要长,因此良好的照明、舒适的温度和清新的空气质量对人们的长期健康极为重要。
然而,良好的室内环境不只是有助于健康。照明、温度、湿度、全体的空气质量和门禁控制可能会影响其他几项因素,包括工作环境中的生产力、生产设备工具和易腐商品的保护,甚至零售环境中的消费者支出模式。
智慧家庭和建筑对环境的影响
高效的建筑物管理也可以为环境带来益处,修复管线泄漏、在无人时关灯或者在特定时间段关闭办公室空调等等措施,都有助于节省水电。这些都能够为室内环境带来显著影响;根据architecture2030.org资料,建筑物的营运占据每年二氧化碳排放总量的27%。
而且,浪费的能源会影响建筑物的运营成本,这些花费可能很大;建筑师建议每年分配新建筑原始成本的4%左右进行维护和维修,随着建筑的老化,费用甚至变得更高。
无线技术的巨大力量
借助无线物联网解决方案,可对建筑物的服务进行自动精准的中央控制,包括暖通空调、电气系统以及照明、门禁控制、安全系统(例如紧急照明和火灾探测器)和智慧建筑物传感器(例如入住、资产追踪和办公桌使用)。
无线大楼自动化解决方案比有线解决方案更易于安装,并且消除了因为难以触及的布线、连接器和开关而引起的故障。而且,无线设计还可以实现新的商业模式和服务,例如灵活的联合办公空间或24小时健身房。
无线网络还可以支持传感器监控建筑基础设施的状态,例如侦测漏水、即将失效的照明装置、绝缘层破损或失效。这类预测性维护可以省去定期派送维护人员的成本,在严重损坏发生之前解决问题并控制能源费用,从而省下金钱花费。
智慧大楼解决方案
Minut公司推出的The Point 是增强安全性的智能家庭警报器产品,使用温度、运动和湿度传感器,以及声音识别和气压侦测功能。如果发生任何异常情况,可以通过智能手机提醒用户。
第二个商用安全装置例子是Level Home的Level Lock。这款无线智慧门锁可以进行远程启动,无需实体钥匙。获得授权的客人可以得到他们自己的「数字钥匙」,或者使用「派对通行证」功能,在指定的时间内让几位得到指名的客人进入。这款设备与Apple HomeKit和Amazon Sidewalk兼容。
统一大楼自动化运作
直到最近,业界在实施无线大楼自动化时仍是十分零散,各自为政。业界有各种各样的标准和专有无线协议来解决这个问题,虽然每项标准和协议都提供了令人满意的解决方案,但彼此缺乏互操作性和大型供货商生态系统,导致市场变得分散。
Matter是连接标准联盟(CSA)开发的全新连接标准,为统一无线大楼自动化运作提供了最佳前景,它是建立在现有的无线连接技术Thread和Wi-Fi(加上用于调校的低功耗蓝牙)及以太网有线连接协议之上。
Matter基于因特网协议(IP),为开发人员提供了通用而成熟的通讯基础。Matter未来实现商业成功的关键是统一的应用层,确保现有和未来的大楼自动化产品之间具有兼容性和互操作性。
Thread则是为智慧家庭开发的安全IPv6无线mesh网络,它针对可靠性和低延迟进行了调整,具有新功能的Thread 1.2版本现已扩展到商业应用领域。这项标准特别适用于建筑传感器和门锁等低功耗装置,并且可扩展至支持大型网络。
在普通大楼的自动化设置中,较简单或功耗较低的设备通常在Thread网络上运行,而具有更高功率和数据带宽需求的设备则会使用Wi-Fi通讯。
变革已开始
建筑是费用昂贵的工程,目标是能持续使用数十年。建筑师很难预测哪些是即将出现的技术,然后在建筑设计中进行相应的准备。不过,无线技术的美妙之处,就是可以在建筑工程完成后再添加到建筑物中,并且可以在硬件的整个生命周期内利用无线方式更新无线技术韧体,以增添新的功能和安全性。低功耗无线技术传感器甚至不必连接到主电源,因为使用电池电量就足以运行多年时间。
最后一道难题是统一主流的各无线协议:低功耗蓝牙、Thread和Wi-Fi。随着200多家企业(包括一些世界上最大公司)采用了Matter,并且将IPv6和低功耗蓝牙技术视为物联网的基础,这个愿景可望实现。
这些状况显示了建筑大楼自动化管理的变革正在进行。
(本文作者Lorenzo Amicucci任职于Nordic Semiconductor公司)
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