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智能建筑成新常态,哪种无线技术最适合智能建筑?

2020-06-23 09:15:56 责任编辑: 刘小雪 浏览数:

随着越来越复杂的自动化和控制系统可以全面节省成本、提供舒适性和便利性,智能建筑正成为“新常态”。从个人住宅和多用途建筑物,到教育和医疗保健设施,再到工作场所和公司总部,增强的楼宇自动化解决方案通过与基于IT的系统甚至是人工智能的结合,提供更多增值服务功能。

智能建筑成新常态,哪种无线技术最适合智能建筑?

随着越来越复杂的自动化和控制系统可以全面节省成本、提供舒适性和便利性,智能建筑正成为“新常态”。从个人住宅和多用途建筑物,到教育和医疗保健设施,再到工作场所和公司总部,增强的楼宇自动化解决方案通过与基于IT的系统甚至是人工智能的结合,提供更多增值服务功能。

智能建筑成新常态,哪种无线技术最适合智能建筑?_1

这种可能性取决于在建筑物及其内部空间周围传输更多或更少的数据。轻松收集和无线传输所需的数据:但是,哪种无线技术和标准最合适?以及我们如何确定最佳解决方案?来自德国奥托布伦的建筑技术研究所的Michael Krodel教授给出了一些宝贵的见解。

取决于实际应用

在Krodel的白皮书“智能建筑趋势–自动化和控制的无线标准的比较”中,他说第一步是确定需要自动化的过程或系统。出发点是一方面列出房间自动化和设施自动化的要求,然后列出“智能建筑”的要求。只能根据相关应用及其“使用案例”逐案确定最合适的无线技术。

典型的房间/建筑自动化应用包括根据人的存在和窗户状态分别调节房间的温度;根据空气温度、空气质量(如CO2或VOC负荷)和湿度,对房间通风、温度和照明状态进行调节,当不使用区域时,照明水平可能会变暗。开关可以根据需要控制单个灯或灯组。

还可以根据天气和一天中的时间根据自然光强度来调整人造光强度。此外,遮阳帘和百叶窗可以自动部署,以在房间温暖时使房间变暗,或者在空间凉爽时让阳光进入。借助免电池技术,可以根据用户的要求和便利性,将照明和外部遮光的开关和转盘放置在隔板或墙壁上的任何位置。当然,也可以使用手持式遥控器。

房屋的应用得到了广泛的自动化方案的补充,这些方案涵盖了供热和制冷需求,能源系统的运行,管理和故障报告。

智能办公楼将可能性扩展到更多应用:从基于智能手机的会议室预定和开放式办公室中会议室设施和工作场所的动态预订/发布,到通过占用传感器进行最佳设施管理。可以识别提前完成的会议和无人工作的场所并进行相应调整,以实现最佳的设施管理。

对使用模式的进一步分析可以灵活分配员工工作空间。可以将未充分利用的区域设置为节能模式,从而降低供热、制冷和发电厂的成本和工作量。建筑物占用的图形显示(通常以“热力图”或“移动轨迹”呈现)用于区域规划。这可用于优化工作空间的大小和位置;甚至可以根据用户的喜好优化各个工作区。

除了检测人员外,楼宇自动化网络中的传感器还监视水泵、清洁机、HVAC系统及电梯等,然后实时报告任何故障,以更好地查找故障和采取更有效的预防措施。

对无线标准及其对自动化和控制的适用性进行分类

智能建筑成新常态,哪种无线技术最适合智能建筑?_2

Krodel教授对应用与射频数据传输的主要候选者的特征相互对比。无线网络标准的特征在于它们工作的频带、无线电信号的功率以及它们使用的协议和调制方案。

选择参考相关标准如下:

频段的适用性:所考虑的使用案例主要以小数据包(10-100字节)为特征,延迟时间为0.1到1秒,范围为10到100m。频段的适用性具有决定性的重要性-被描述为“ KO准则”或敲除因子。任何功能限制,即使是部分功能限制,都将取消此类应用的无线标准的资格。

制造商依赖性:为了用户的最大利益,应从尽可能多的供应商处获得无线标准。另外,无线技术应允许不同供应商生产的技术和设备之间具有最大的互操作性。

基础设施:理想情况下,设备不需要额外的基础设施。当信号可以在更大的距离上传输时,尤其如此;当传感器网络密度低时,非常重要。由线缆连接的天线和网关组成的基础架构,可以进行网状通信,因此得分更高。

可集成性:无线标准应得到市场上销售的控制器和网关的多家制造商的广泛支持,并应具有可靠的参考项目信息。所需硬件组件的广泛可用性:所有必需的传感器必须在公开市场上自由提供。

测量和测试:应提供适当的故障查找设备和用户文档。

电源:无线技术的主要优势之一在于传感器设备的自由定位。电缆电源代表了所需灵活性的障碍。理想情况下,传感器应自供电。由于需要维护以及更换和处置的成本(包括环境成本),因此电池供电的设备处于这些选择之间。低功耗和长寿命是关键考虑因素。

数据加密:数据安全性和完整性必须通过加密技术来保证。

孰优孰劣?

根据应用和技术适用性的广泛矩阵进行的分析清楚表明,广域网不适合当前和将来的智能建筑应用。白皮书得出的结论是,WAN“更适合将无线设备集成到公共区域,即无法建立自己的基础设施的区域。但是,在现代建筑中,建立自己的基础架构或建立网状网络不会带来任何问题,并且在考虑到传感器网络的密度方面具有极好的意义。”

与WAN相比,局域网无线技术虽然在不同程度上被证明适用于智能建筑自动化。将无线设备(尤其是传感器)整合到楼宇自动化系统中的选择可能特别相关,例如,控制器和数字控制系统直接一起使用。

根据应用分析得出的结论是,对控制器制造商提供的特定无线技术的支持起着重要作用。能够在公开市场上获得兼容组件的巨大优势。不需要电池或市电的无线设备提供了更大的优势。

正如Krodel得出的结论:“……EnOcean和Z-Wave无线标准似乎是“智能建筑”中的理想选择,两种无线技术引领了这一领域。 EnOcean的适用性指数平均得分为1.9分,其次是Z-Wave 1.5分。”

但是,这些领先者之间的区别在于他们对市场的关注。在商业上,Z-Wave更适合“ DIY”智能家居消费者级别的改装应用。相比之下,EnOcean具有更高级别的互操作性,并且可以满足专业安装的集成系统的需求,最常见的是智能家居和非住宅建筑领域。

尽管如此,EnOcean联盟正在扩大其关注范围,并且随着消费者级家庭自动化技术的普及,其吸引力将越来越大。(编译/蒙光伟)

(文章来源:千家智能家居网,侵删)

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