／Peter Feuilherade 中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)評(píng)價(jià)中心 孟子舒（譯） 張亮（校）／

物聯(lián)網(wǎng)使建筑和城市“更智能”
——物聯(lián)網(wǎng)崛起成為智能建筑發(fā)展的主要推動(dòng)力

／Peter Feuilherade 中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化與技術(shù)評(píng)價(jià)中心 孟子舒（譯） 張亮（校）／

隨著智能商用建筑納入智慧城市更廣闊的能源控制網(wǎng)絡(luò)，與交通、水和空氣質(zhì)量等要素結(jié)合，不斷增加的智能自動(dòng)化建筑將在未來的智慧城市發(fā)揮主導(dǎo)作用。

增長的城鎮(zhèn)化推動(dòng)智慧城市的擴(kuò)張

由于農(nóng)村地區(qū)遷徙率加速，城鎮(zhèn)化速度不斷加快，預(yù)計(jì)下一個(gè)十年世界上智慧城市數(shù)目將大幅增長。僅中國和印度就在籌劃數(shù)百個(gè)智慧城市的試點(diǎn)項(xiàng)目。然而，不是所有項(xiàng)目都可以付諸實(shí)現(xiàn)，況且歐洲和北美將可能占有全球一半數(shù)量的智慧城市。據(jù)行業(yè)分析師預(yù)測，到2019年，全球智慧城市市場將達(dá)約12000億美元。

IEC在飛速發(fā)展的市場占據(jù)核心地位

IEC標(biāo)準(zhǔn)化管理局（SMB）于2013年成立智慧城市的系統(tǒng)評(píng)估組（SEG1）。SEG1負(fù)責(zé)識(shí)別智慧城市中使用的各種電工系統(tǒng)，旨在對(duì)其進(jìn)行整合優(yōu)化。

智能建筑中，電氣電子與無數(shù)互聯(lián)服務(wù)的操作及未來智能建筑技術(shù)的發(fā)展密不可分。在此領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)化是一項(xiàng)基本原則。在廣泛的系統(tǒng)范疇中，IEC著眼于安全及互操作性，針對(duì)智能建筑的建造和維護(hù)的設(shè)備和應(yīng)用創(chuàng)立并制定了國際標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)總部設(shè)在都柏林的商業(yè)情報(bào)公司Research and Markets預(yù)測，智能建筑和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施有望占據(jù)30%的智慧城市市場份額。

許多技術(shù)進(jìn)步可以提升效率，并為不斷加快的城鎮(zhèn)化速度所帶來的水資源短缺、能源短缺、污染和廢水污水處理能力不足等挑戰(zhàn)提供解決方案，同樣推動(dòng)著智能商業(yè)建筑市場的發(fā)展。

節(jié)約能源

能效和可持續(xù)性是智慧建筑的顯著特征。建筑平均消耗大約30%世界能源，使用先進(jìn)的建筑管理系統(tǒng)分析并優(yōu)化通風(fēng)、溫度、光照和空氣質(zhì)量等性能，可以最高節(jié)約四分之一的成本。

減少能源消耗、提高用水和室內(nèi)空氣質(zhì)量方面的技術(shù)創(chuàng)新，及獲取高效運(yùn)行商業(yè)建筑更好數(shù)據(jù)的途徑，能夠提高運(yùn)行效率、限制成本并為業(yè)主和運(yùn)營方降低能源損耗。然而，相對(duì)于預(yù)期得到的價(jià)值，初始投資的高成本仍然是影響采納技術(shù)方案的考慮因素之一。

供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)（HVAC）系統(tǒng)在傳感器及其他數(shù)據(jù)收集設(shè)備的幫助下自動(dòng)探測、以智能的方式對(duì)如天氣狀況、當(dāng)日時(shí)間和建筑物占位等多個(gè)可變因素做出回應(yīng)。例如，智能建筑中的HVAC系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)在沒人的情況下切斷電燈開關(guān)，或根據(jù)天氣狀況和室內(nèi)人數(shù)調(diào)節(jié)溫度。

智能建筑內(nèi)包括探測移動(dòng)、噪聲、水分、溫度、濕度、火和煙霧、二氧化碳及有害氣體的傳感器等其他因素；與城市水循環(huán)系統(tǒng)和氣動(dòng)廢棄物處理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控及門禁安全系統(tǒng)、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行整合。

此類復(fù)雜多樣的互聯(lián)系統(tǒng)需要在建筑內(nèi)彼此聯(lián)通合作以高效運(yùn)作。通過無線、光纖與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合保證連通性；分布式天線系統(tǒng)（DAS）可以通過額外的天線節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。

許多IEC技術(shù)委員會(huì)（TC）和分技術(shù)委員會(huì)（SC）合作制定智能建筑國際標(biāo)準(zhǔn)。這些技術(shù)委員會(huì)包括IEC TC8（供電系統(tǒng)），負(fù)責(zé)電力供應(yīng)系統(tǒng)的所有系統(tǒng)因素，以及IEC TC57（電力系統(tǒng)管理和相關(guān)信息交換），負(fù)責(zé)電力產(chǎn)業(yè)、智能建筑的核心部位、城市和電網(wǎng)項(xiàng)目的設(shè)備、系統(tǒng)間的溝通。

傳感器無處不在

先進(jìn)的占位傳感器、二氧化碳傳感器、恒溫器和光傳感器市場不斷擴(kuò)大，通過這些傳感器可以收集移動(dòng)、熱量、光和空間使用率數(shù)據(jù)以適應(yīng)變化的建筑狀況，并針對(duì)建筑環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。這有助于減少能量使用并提升空氣質(zhì)量。據(jù)美國市場調(diào)查咨詢公司Navigant Research預(yù)測，全球先進(jìn)傳感器出貨量將從2013年的年產(chǎn)180萬只提升至2020年的2840萬只。IEC TC 47（半導(dǎo)體設(shè)備）及其SC為傳感器及其他系統(tǒng)制定國際標(biāo)準(zhǔn)。

物聯(lián)網(wǎng)作為智能建筑的構(gòu)成要素

構(gòu)成現(xiàn)今智能建筑的基礎(chǔ)技術(shù)即物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。物聯(lián)網(wǎng)是用來連接嵌入對(duì)象或設(shè)備，如可以通信發(fā)電并共享數(shù)據(jù)的傳感器和移動(dòng)設(shè)備的全球網(wǎng)絡(luò)。

智能商業(yè)建筑中，IoT將提升建筑能源管理系統(tǒng)（BMS）能力以優(yōu)化能源的使用。此外，建筑能源管理系統(tǒng)（BMS）包括傳統(tǒng)的和新的硬件、軟件和設(shè)備的融合，以提升對(duì)建筑系統(tǒng)和手動(dòng)操作程序的控制及其自動(dòng)化。IoT的連接性及其結(jié)合不同自動(dòng)系統(tǒng)、智能數(shù)據(jù)采集裝置的能力，使BMS管理者了解并參與互聯(lián)建筑的占位需求并通過互聯(lián)網(wǎng)分享此數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可包括對(duì)光、熱量和通風(fēng)的偏好，及安保系統(tǒng)、升降機(jī)和電梯、公用電表和水及廢棄物管理等服務(wù)。IoT帶來商業(yè)利益，并通過對(duì)不斷變化的情景進(jìn)行特定供應(yīng)和快速回應(yīng)提升運(yùn)行效率、節(jié)約能量，從而利于環(huán)境。

到2020年，世界范圍內(nèi)將存在數(shù)十億網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和傳感器。根據(jù)國際技術(shù)情報(bào)公司ABI Research 2015年6月報(bào)告，到2020年，800多萬BMS將結(jié)合多種形式IoT平臺(tái)、設(shè)備或服務(wù)成為更加廣闊融合的傳感器及控制網(wǎng)絡(luò)的組成部分。

IEC 的基礎(chǔ)性工作帶動(dòng)智能建筑和智慧城市發(fā)展

除了成立即將發(fā)布最終報(bào)告的智慧城市SEG 1外，IEC 市場戰(zhàn)略局（MSB）已經(jīng)發(fā)布名為《物聯(lián)網(wǎng)：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》的白皮書，旨在探究IoT發(fā)展過程中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的作用。白皮書同時(shí)評(píng)估了針對(duì)來自不同供應(yīng)商和多種應(yīng)用設(shè)備的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)制定標(biāo)準(zhǔn)的需求，以實(shí)現(xiàn)互操作性，從而充分發(fā)揮Io的潛能。

IEC MSB智慧城市項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)同樣負(fù)責(zé)另一個(gè)名為《協(xié)調(diào)可持續(xù)智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施》，闡釋智慧城市發(fā)展的需求。

從智能建筑中多個(gè)部門通過互聯(lián)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)數(shù)量及類別不斷增加，以更好的建筑性能、能源效率、空間利用率和預(yù)期維護(hù)費(fèi)用提升價(jià)值。根據(jù)Frost amp; Sullivan 調(diào)查公司2015年6月的報(bào)告，“靈活、安全、高效的云設(shè)備可將智能建筑產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化至決策平臺(tái)”將利于IoT拓展市場。

來自Frost amp; Sullivan亞太區(qū)的能源環(huán)境行業(yè)分析師Janic Wung告訴e-tech，智能建筑的未來發(fā)展將著手于聯(lián)結(jié)性和互操作性。她說，“與其說是一種新技術(shù)，無論是操作性還是能源效率，這種提升更有可能體現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)（云部署），協(xié)議（開放平臺(tái)）和能效”。

多領(lǐng)域的IEC標(biāo)準(zhǔn)化工作在智能建筑發(fā)展中占據(jù)核心地位。

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