智能建筑、物联网和数字孪生：利用互联技术改变设施管理

大型住宅和商业建筑可能蕴藏着大量不可见的数据。解锁这些数据有助于设施管理人员实时优化能源管理、提升设备性能并增强入住率管理。如果没有合适的工具，这些信息就会被封锁，无法使用。

物联网 (IoT) 和 3D 数字孪生技术应运而生。传感器数据和逼真的 3D 建筑模型，可以帮助我们追踪和管理从空调到资产健康状况的方方面面。通过持续的建筑性能反馈和精准的建筑视觉呈现，管理人员可以随时随地快速优化建筑管理。

智能建筑生态系统设计直观且易于使用，这对于希望在不依赖技术专家的情况下掌握运营情况的建筑管理人员非常有用。

什么是智能建筑物联网？

当人们提到智能建筑物联网时，他们指的是收集、分析和适应建筑数据的传感器和物联网设备。这些传感器收集建筑运营各个环节的信息，以帮助管理和维护最佳的建筑环境。数字孪生技术通常与智能建筑物联网系统相结合，为管理人员提供直观的智能建筑 3D 模型，无需任何技术专业知识即可操作。

智能楼宇物联网可大幅提高生产力和可持续性，同时降低成本、减少培训时间和停机时间。尤其值得一提的是，它通过详细的记录和主动的维护计划，使维护安全性和合规性变得轻松便捷。

在智能建筑中纳入物联网和数字孪生的6大运营优势

智能楼宇技术可能令人望而生畏，因为它需要专业知识。数字孪生通过直观的可视化界面简化了楼宇管理。复杂的数据变得触手可及，让您能够做出更快、更明智的决策，从而提高效率并降低能源成本。

1. 通过直观的可视化界面弥合技能差距

寻找经验丰富、具备专业知识的员工来实施智能建筑技术尤其困难。数字孪生技术能够将复杂的控制系统转化为简单易用的可视化界面，让任何人都能轻松操控，从而提供完美的解决方案。

看看下面导航 3D 虚拟空间是多么容易。

数字孪生提供了一个像游戏一样引人入胜的界面。你甚至可以为关键操作创建训练模拟，从而帮助将训练时间缩短 50%。

Aetos Imaging 联合创始人兼总裁 Connor Offut 展望了未来：“随着虚拟空间中对建筑物的了解逐渐接近实体空间中对建筑物的了解，现实世界与数字世界之间的差距将会缩小。这将为更优的城市设计、更优的基础设施规划、更优的培训以及对整体建筑环境的更佳思考方式带来诸多机遇。”

2. 实时异地故障排除

当楼宇管理系统发生故障时，每一分钟都至关重要。数字孪生连接到捕获环境数据的传感器，意味着您可以从任何位置访问历史数据和当前数据。人工智能的不断进步进一步提高了解决问题和开发解决方案的能力。

智能建筑可以帮助：

远程评估问题，在派遣技术人员之前提高首次修复率

直接在 3D 模型中注释特定设备或区域，以便所有团队成员进行远程协作

将响应时间缩短高达 60% 并减少不必要的现场访问

建筑文件公司ArchiTwin将与旅行相关的现场访问减少了 20-30%。

ArchiTwin 创始人兼首席运营官 Chris Christophers 解释说：“技术人员可以立即找到 3D 模型中的异常，评估周围环境，并且通常无需离开办公桌即可解决问题。”这种远程可视性可确保在问题恶化之前得到解决，从而全天候保护您的建筑运营。

3. 提高安全性并始终保证合规

将互联设备映射到您的数字孪生后，合规性将更加简化、透明，并杜绝人为错误。自动化测量可确保安全间隙的准确性，而强大的安全机制则可保护以太网接入和网络，确保您全天候合规。

升级到高性能 3D 技术，为您的安全关键型基础设施提供可视化的文档系统。除了满足保险公司合规性要求的历史数据分析外，你还可以：

使用集成的物联网传感器自动进行合规性检查

通过清晰易懂的表达方式，直观地展示您的安全协议和应急系统

持续监控建筑资产是否存在潜在安全风险

虚拟测试疏散路线和应急程序，以做好准备

4. 数据驱动的预测性维护意味着可以在问题发生之前就修复

预测性维护可防止代价高昂（且令人沮丧）的运营中断。例如，制药和生物技术领域的全球领导者拜耳通过集成 AWS IoT 传感器，将项目规划成本降低了 75%，并大幅提高了维护效率。

对他们来说，这不仅仅是为了避免故障，而是为了最大限度地延长正常运行时间，将设备寿命延长20%，并最大限度地减少对建筑运营的干扰。

正如他们的团队所说：“精准的数字文档与实时传感器数据相结合，使我们能够检测到设备性能中原本难以察觉的细微变化。现在，我们可以提前数周预测潜在故障，主动订购零件，并在最佳时间段安排维护。”

智能建筑与传感器和数字孪生接口相结合，可以实现：

物联网 (IoT) 不仅在智能建筑领域有广泛应用，在智能农业领域也有广泛应用

5. 一个平台，涵盖所有楼宇管理和自动化

管理楼宇系统通常需要不同团队协调多种技术工具，而由于这些系统之间无法相互通信，这往往会带来问题。智能楼宇提供了一个生态系统，将各个系统统一到一个平台，使管理更加轻松高效。

3D 界面让设施管理员轻松了解建筑的整体情况，而非众多细小的部件。收集的数据与机器学习协同工作，能够预测并适应当前状况。例如，随着建筑内入住率的提高、温度的升高和空气质量的下降，智能建筑系统将自动调整系统，无需人工干预。事实证明，这种集中式方法可将停机时间减少25%，并将生产效率提高高达 75%。

6. 减少 24 小时关键设施的停机时间

对于医院和数据中心等 24 小时运营的设施，停机每分钟可能造成巨大的财产损失。数字孪生与物联网监控相结合，可以构建一个强大的系统，用于预防和最大程度地减少运营中断。这种方法对于关键任务设施尤其有用，因为停机不仅成本高昂，还可能带来危险。

智能建筑通过以下方式帮助您维持持续运营：

通过集成的物联网监控提前预警系统潜在故障

虚拟规划维护活动以最大限度地减少运营影响

在对关键系统实施变更之前进行“假设”情景测试

通过分层传感器反馈立即了解设备状态

智能建筑和物联网应用及实际用例

管理现代设施需要监管多种工具，每种工具都会生成各自的数据。物联网将所有数据整合在一起，为管理员提供实时可视性和自动化——真正的一体化解决方案。

智能建筑能够根据入住模式、生物识别和用户凭证进行调整，从而提升安全性。健康监测从被动响应转变为预测性，从而实现主动维护并减少停机时间。自动化系统接管了常规任务，例如根据当前使用情况调节暖通空调 (HVAC) 或照明。资产跟踪确保设备和资源始终处于可追溯状态，从而消除浪费并降低成本。

智能建筑集中控制平台内部

SIMLAB之前一直在处理多个互不关联的建筑系统。通过将 Matterport 的数字孪生与传感器集成，他们创建了一个集中控制平台，实现了统一管理并缩短了响应时间。BIM 与实时传感器数据的结合，创建了一种统一的方法，从而简化了监控、改进了协作并加快了决策速度。

该中央控制平台为SIMLAB带来了以下成果：

统一仪表板：所有数据都在一个交互式 3D 模型中可视化。

响应时间更快：问题识别和解决速度提高 30%。

远程访问：他们的团队可以从任何地方安全地监控和管理系统。

端到端可视性：消除操作孤岛，实现完整视图。

数据驱动的洞察：优化整体能源效率和系统性能。

SIMLAB 首席执行官 Marek Kozlak 表示：“Matterport 绝对是一个颠覆性的变革者，因为它为全球建筑和楼宇管理行业带来了数字化。因此，我们创建了一个一体化平台，使楼宇管理更轻松、更快捷、更高效，以前所未有的方式让建筑焕发生机。”

安全和访问控制的实际应用

安防系统会淹没您的数据，但要理解这些数据却并非易事。物联网安防系统映射到您的数字孪生中，让管理员轻松掌控安全，精简高效。凭借全天候访问和坚如磐石的网络安全，让楼宇防护将更加高效：

远程控制变得简单：从任何位置管理和监控您的访问控制点，无需亲临现场即可提供即时可见性。

虚拟巡逻：跳过手动巡查并进行虚拟巡逻，只需点击几下即可检查设施的安全性。

智能警报：接收包含空间背景的即时警报 - 这样您就可以查明诸如门未锁或未经授权的访问等问题，并立即知道确切位置。

更快的事件响应：凭借这种空间感知，您的安全团队可以将响应速度提高 40%，确保顺利运行并降低风险。

智能设施健康监测

了解设施的整体健康状况需要监测众多环境因素。数字孪生技术使这些数据变得清晰可见且易于操作，这是传统仪表板无法做到的。

竹中株式会社是日本最大的建筑公司之一，它通过将环境传感器与数字孪生技术相结合，彻底革新了一家新建酒店的设施健康监测系统。这实现了高精度远程检查，在确保质量控制的同时，还降低了差旅和人工成本。

该公司首席研究员松冈康友表示： “Matterport 数字孪生技术为运营人员提供了所需的精度，并使海外利益相关者能够远程验证质量。”这种人工智能驱动的方法能够发现隐藏的模式和异常，提供超越传统监控系统的更深入的洞察。

利用物联网技术实现自动化

英威达团队无需依赖人工检查和碎片化数据，而是可以远程监控设备，快速发现问题，并实时优化工作流程。物联网数据与数字孪生的集成实现了以下目标：

自动化系统监控，减少手动检查的需要

经济高效的问题解决方案，最大限度地减少停机时间和维护，有助于降低约 25% 的运营成本

优化能源使用，通过更智能的自动化减少 15-30% 的消耗

无缝集成暖通空调系统、管道和电气系统，实现自我调节

资产跟踪和维护计划

管理大型建筑中的资产可能是一场后勤噩梦。您需要准确了解每台设备的位置、状况以及何时需要维护。

Wesbuilt Construction找到了解决方案。通过与 Matterport 的数字孪生集成，他们在 3D 模型中快速轻松地定位资产。

该项目追踪了大量可衡量的结果，并带来了可观的投资回报率：

更快的 RFI 处理：文档错误减少 61%。

提高透明度：通过实时更新减少 36% 的返工。

缩短项目工期：项目完成速度提高 22%。

竞争性增长：赢得更多项目，索赔减少 17%。

这种集成简化了工作流程和协作，使团队可以远程查看项目进度。