商业建筑指南传统上侧重于物理基础设施的性能以及满足环境和安全标准的最基本要求。影响居住者的环境因素在很大程度上被认为是建筑管理者的问题。
但在2020年，全球疫情引发了人们对商业建筑使用方式的重大反思，如今重点已经转移到考虑与居住者的健康、福祉和生产力相关的智能建筑设计，从布局到通道、温度和清洁度等环境因素。
更好、更有效地利用空间在宏观和微观层面上都提上了日程，可持续发展已经从公关活动转变为节省资金、提高生产力的实际努力。
挑战与前景：智能建筑案例
据联合国预测，到2050年，世界三分之二的人口将居住在城市，城市地区的商业建筑继续对当地环境产生重大影响，占当地能源消耗的40%，排放量的60%，垃圾填埋量的40%。
据研究发现，商业房地产领域消耗的能源约有25%被浪费，欧盟约有75%的建筑被认为能源效率低下。
鉴于暖通空调和照明占典型商业建筑能源消耗的50%，因此利用物联网和M2M智能建筑技术来降低能源消耗是一个明确的案例，在一些估计中可高达50%。这不仅意味着可以降低运营成本，还可以降低对环境的影响。这对业主、管理者、居住者和环境都是一个全面的胜利。
什么是“智能建筑”？
智能建筑使用覆盖整个建筑的联网系统、设备和自动化系统，来提高建筑业主/管理者和居住者的效率、安全性和舒适度。这种IT管理的网络基础设施通常包括暖通空调、照明、警报和安全，并且可能根据场地的使用情况扩展到更具体的创新。
一些定义还包括一个或多个楼宇自动化系统，其中设备和连接融合，并且可以通过网络门户管理系统进行远程控制和监控。
智能建筑所采用的技术已超越了单纯的建筑自动化，因为各种系统彼此了解并交换数据，以改善居住者的健康、安全或舒适度。这可能很简单，例如暖通空调系统控制房间的通风，或软警报让建筑管理人员知道建筑已接近最大入住率。在音乐会场馆，这可以识别过度拥挤或有效疏散的风险。
早期的智能建筑使用以太网供电(PoE)固定线路连接来实现这种融合，但随着物联网和M2M设备变得更加实惠且连接选项更加多样化，无线连接的物联网设备现在在智能建筑中很常见。
智能建筑正在改变世界各地的天际线
随着能源成本持续飙升以及对能源效率的需求激增，全球部署智能建筑技术的建筑数量将从2022年的4500万栋增加150%以上，达到2026年的1.15亿栋。
商业建筑（办公室、仓库、商店、场馆等）将占2026年全球智能建筑支出的90%，因为这些部署可提供更高的投资回报。
智能建筑中使用的传感器制造商也将看到需求猛增，从2022年的3.6亿个/年超过2026年的10亿个/年，增长率为204%。
无线和蜂窝连接、互操作性、人工智能（AI）和机器学习（ML）的发展正在推动新的和改进的服务，从而促进市场增长。
在欧洲和北美，楼宇自动化系统包括用于控制、监控和自动化建筑物（例如商业办公空间、零售店、酒店、学校、医院和工业建筑）的各种解决方案。
物联网如何在智能建筑中发挥作用？
智慧城市
智能建筑物联网设备可以直接连接或通过网关连接到集中管理系统，如BMS（楼宇管理系统）、BOS（楼宇操作系统）、BIS（楼宇信息系统）或EMS（能源管理系统），所有这些系统都执行类似的功能，简化了建筑运营和管理过程，并协助进行数据可视化、分析和预测。
建筑物中的物联网传感器涵盖各种各样的设备，用于测量和控制建筑物及其环境的各个方面。
建筑温度控制
温度传感器可监测和调节各个房间和公共空间的暖通空调。建筑温度控制器可实现实时温度监测、分析和自动控制。挥发性有机化合物(VOC)传感器和恒温阀也有助于改善空气质量和舒适度。
照明控制
亮度传感器根据动态需求调节照明，例如在空房间和走廊关闭灯，根据季节或一天中的时间调节亮度，在节省能源的同时增强居住者的体验。
电力和水管理
电表和分表可以准确跟踪能源消耗，水表也可以准确跟踪水的消耗。使用物联网能源传感器可以缓解用量减少、基础设施老化效率低下、能源安全和价格波动等问题。水质监测还可以扩展到水质。
火灾探测和应急响应
火灾和烟雾探测系统中的物联网，创建了一个具有警报和快速响应能力的复杂网络，配备先进的传感器，能够检测到火灾的早期迹象。
智能建筑消防系统提供更详细的信息，例如烟雾或热量探测器的确切位置、该区域的居住人数，以及水流开关或喷水灭火系统是否以及何时响应火灾而启动。这也意味着可以立即向居住者和紧急服务部门发出警报，从而直接改善安全结果。
访问控制系统
现代门禁系统已经充分利用了物联网技术，但无线或蜂窝连接现在意味着每个组件（例如锁、门禁控制器、卡或遥控器读取器或其他设备）都可以与网络和楼宇管理系统无缝通信。
物联网支持的访问控制可以通过面部识别、智能摄像头或生物特征认证等其他技术进一步增强，确保只有授权人员才能进入禁区。这还引入了对员工访问的实时监控、访客管理以及更好地集成紧急疏散协议。
占用监控
占用监控与门禁和安全系统协同工作，通过自动跟踪提供建筑物使用情况和占用情况的详细信息。这有助于管理环境舒适度，同时也有助于识别可能表明存在安全威胁的异常模式，从而提高建筑物安全性。
在更复杂的部署中，智能解决方案还可以结合占用情况分析二氧化碳水平等因素，以确保室内空气质量和最佳空间利用率。
防盗和安全警报系统
智能建筑防盗警报与门禁控制配合使用，可以形成全面的安全框架，寻找异常行为或事件。
具有远程管理功能的物联网驱动门禁系统，允许管理员实时修改其管辖范围内任何建筑物的访问权限，无论他们身在何处。门窗控制系统还可以优化其他操作，例如清洁计划。
电梯和自动扶梯管理
物联网与垂直运输的融合可以引入实时监控、远程诊断等功能，确保智能建筑的高效运行和维护。这减少了人工检查的需要，大大提高了电梯控制和自动扶梯维护的可靠性。
音频、视频和娱乐
虽然智能建筑可以通过环境优化来提高居住者的生产力，但办公室中的屏幕和数字白板等互联视听设备网络可以进一步提高个人生产力。
在商场或车站等公共场所，联网的数字标牌甚至提供了创收的机会。
智能建筑用例
快速有效的清洁
为了实现智能洗手间跟踪目标，Haltian和Lindström利用Eseye的高可用性蜂窝连接为需要定期维护的洗手间机器（如毛巾分配器）中的物联网设备提供支持。
结果是，由于人工检查减少了40%，清洁人员的步骤减少了30%，清洁更关键区域的时间增加了17%，客户满意度也提高了，66%的终端用户根据清洁度推荐该设施。
最大限度提高生产力
Tieto的EmpathicBuilding解决方案使用物联网帮助居住者找到空闲的工作站、定位同事、获取会议室可用性信息、根据温度、噪音和空气跟踪氛围质量，并创建服务单并分享反馈。
其结果是基于活动开展的协作性更强的工作，并节省了15%的设施维护时间。
数字孪生
微软总部所在地新加坡的星辉盛庭大厦是一座38层的智能建筑，它利用物联网传感器监测温度、空气质量和照明，并将数据输入数字孪生，以帮助模拟未来的智能建筑。
可持续发展的边缘
位于荷兰阿姆斯特丹的TheEdge大楼获得了英国绿色建筑认证机构BREEAM颁发的98.4%可持续性评级，这是有史以来获得的最高评级。通过智能手机应用，Edge大楼的访客可以让日历应用自动为他们预订房间或办公桌，并提前根据自己的喜好设置空间的环境条件。
面向智能建筑解决方案的全球物联网连接
传统上，智能建筑控制系统的连接性受到网络渗透率限制的阻碍，但现在有各种各样的LPWA和蜂窝技术可供选择，可提供接近100%的连接性。
物联网在智能建筑中的集成在物业管理中发挥着至关重要的作用，并将传统建筑转变为能够动态高效地满足居住需求和环境挑战的智能结构。
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