智能楼宇:未来的楼宇

智能楼宇对能源转型至关重要,但它究竟是什么?拥有什么特点?

定义:什么是智能楼宇?

周一早晨8点45分,某国际媒体企业员工开车驶入地下停车场。他不需要四处寻找停车位,借助每个停车位安装的传感器,他只需要查看智能手机app就知道哪里有空位。在员工停车时,智能楼宇技术能够根据员工偏好提前设置好办公室的供暖、照明空调。所有这一切能得以实现,都是因为智能楼宇的存在,这便是未来的联网楼宇。

智能楼宇助力能源转型

智能楼宇不仅非常便利,而且它还能助力能源转型。据德国联邦经济事务部的数据,楼宇能耗目前仍占德国总能耗的35.3%。然而,政府希望到2050年将现有楼宇的能耗降低80%。如果智能楼宇能自主发电,如使用热电联产机组和光伏发电系统,并与智能电网相连,就有望实现该目标。

智能楼宇也非常节能:智能楼宇配备的传感器可检测到房间内的人数,并基于人数自动调节照明和供暖。此外,它还能够降低维护费用:楼宇的电梯等系统中安装了传感器,负责测量和监测各组件的状态。若电梯因磨损而产生事故风险,技术人员会收到需要维修电梯的邮件提醒,以防止电梯出故障或产生费用昂贵的维修。最后,智能楼宇还可增强安全性:如果大楼里发生火灾,传感器就会探测到有烟雾扩散,扬声器则进行快速的语音警报,告诉人们逃生路线。

智能家居和智能楼宇有什么区别?

联网冰箱可以订购牛奶,百叶窗能够根据太阳位置开合,暖气可将仪表读数自动发送给电力公司——家居数字化正如火如荼地进行。其目标是全力打造能提高生活质量、降低运营成本的智能家居

与私人住宅不同,“智能楼宇”一词是指办公楼、机场和购物中心等非住宅建筑的智能联网和自动化。这和智能家居的目标是一样的:增加便利性和降低能耗。不过,智能楼宇的安全要求更为复杂。在一座办公大楼中,配备了成千上万个传感器,因此联网的传感器数量也大大增加,因此遭受网络罪犯攻击的风险也大大增加。这意味着需要采用完善的安全解决方案。

将楼宇变成智能楼宇,需要哪些要素?

实现智能楼宇需要三个步骤:

1.    楼宇借助传感器从周围区域收集信息。

2.    计算机系统分析数据并据此提供措施。

3.    最后,执行器执行控制命令,例如自动打开窗户或调节供暖。

为实现这样的智能自动化,需要利用数字映射。楼宇的数字映射可将所有功能和流程映射到计算机模型中,并可以对其进行控制。英飞凌XENSIV™传感器产品组合为其提供支持,该产品组合包括:

·         压力传感器

·         声学传感器

·         3D图像传感器

·         雷达传感器

·         磁传感器

结合计算机系统,它们令楼宇更加智能,并拥有感知能力,能够“听”、“看”和“理解”周围发生的事情,并使其运行状况适应变化因素。

欧洲智能楼宇范例:阿姆斯特丹的The Edge和柏林的The Cube

阿姆斯特丹的The Edge智能楼宇是业内领先的范例,这是一座面积4万平方米的办公大楼,其全玻璃幕墙沐浴在阳光下。大楼里安装了大约2.8万个传感器,能够测量湿度、亮度和温度等参数,并进行相应调整。因此,空气不流通、房间太冷或太热在这里都已成为过去时,办公区域能始终保持理想环境。凭借智能楼宇技术,The Edge的耗电量比传统办公大楼减少了70%。

大楼并未固定员工的办公区域,采用开放式布局。员工可以在大楼内自行寻找地方工作,他们可以利用智能手机app找到空位,并根据自己的偏好控制照明。超过6000盏灯集成在一个基于IP的LED系统,这又被称为以太网供电。

The Cube——柏林的智能办公大楼

The Cube办公大楼距柏林中央火车站非常近,其运行方式类似。The Cube拥有十层楼,玻璃幕墙向内开,并同样装有数千个传感器和执行器。办公大楼核心是被称为“Brain”的控制中心,借助人工智能,可分析来自传感器的数据,并就如何实现楼宇更高效运行向运营商提出建议。若“Brain”检测到下午4点以后大楼的某个地方没有员工在,会建议关掉那里的照明和空调,以节省能源。

智能楼宇有哪些风险?

智能楼宇虽然拥有诸多优势,也面临网络攻击等种种风险。成千上万的设备接入互联网,也就导致许多新的 “攻击向量(attack vector)”出现。攻击者可利用“攻击向量”侵入楼宇的IT系统,进而操纵楼宇的数据和区块功能。因此,英飞凌在开发用于智能楼宇的硬件时非常注重安全性。英飞凌拥有基于硬件的各种安全解决方案,从简单的认证芯片到复杂的实施方案等不一而足。

智能楼宇的未来会怎样?

智能楼宇市场正在快速增长。据市场研究机构Gartner的数据,全球很快将有58亿台联网设备投入使用,比2019年增长21%(48亿台)。

专家预计最大规模的增长将出现在楼宇自动化领域。2018年,全球的建筑物中共有2.3亿台联网设备,而这一数字到2022年将达到4.83亿台。他们共同的目标是:使工作和生活更加便利,并通过提高能源效率来应对气候变化。