Ispran Kandasamy

（康普公司）

據(jù)亞洲商務(wù)委員會計算，如今亞太地區(qū)的能耗占全球總能耗的30%。到2035年，據(jù)亞太開發(fā)銀行估計該地區(qū)將消耗全球能源供應(yīng)量的50%以上。無論最終的實際數(shù)據(jù)如何，非常明顯的是，能源的高效利用是亞太地區(qū)日益突出的一大需求。

迅速崛起的亞太市場

導(dǎo)致能耗增長的主要原因是該地區(qū)城市大規(guī)模的快速發(fā)展。聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP 2012）預(yù)計，到2030年，亞太地區(qū)的城市人口將增加8億多人。亞洲地區(qū)超大城市（人口超過1000萬）的增長率位居世界第一，各種規(guī)模的城市都需要建筑，而隨著越來越多的人口涌入城市，這些城市的增長速度自然超過以往任何時候。

該地區(qū)的發(fā)展情況反映在建筑的增長之中——僅中國和印度的新建筑就占全球新建筑總量的一半以上。

為響應(yīng)國家發(fā)展智慧城市的號召，中國一直在積極推動智能化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自20世紀(jì)90年代末以來，中國智能樓宇行業(yè)發(fā)展日臻成熟。目前，中國智能樓宇行業(yè)的市場規(guī)模已達1000億元。亞太建筑行業(yè)正以世界其他地方無法企及的速度快速擴張。據(jù)Navigant Research計算，該地區(qū)占世界建筑的40%。城市中以及城市周圍的新建筑用地已成為稀缺資源，其價格也是越來越高。現(xiàn)在，在亞太大部分地區(qū)，高效利用空間已成為必然的選擇。

該地區(qū)越來越重視潛在的節(jié)能和空間效率的利用，這些可以通過用于監(jiān)控建筑內(nèi)能源和空間利用的新型技術(shù)實現(xiàn)。我們不能再把建筑物視為“毫無生息”的磚石灰漿結(jié)構(gòu)，而是“具有生命力的”智能樓宇。

智能樓宇知多少

智能樓宇體現(xiàn)在多個方面。智能樓宇首先是一種通用型有線和無線一體化基礎(chǔ)設(shè)施，能夠接收和攜帶可操作信息，借以增進建筑中部署的系統(tǒng)和資源的管理與優(yōu)化。

建筑中需要管理和控制的且最基本的應(yīng)用或服務(wù)，通常包括語音、視頻、數(shù)據(jù)、蜂窩信號覆蓋、無線局域網(wǎng)覆蓋、照明用電、暖通空調(diào)（HVAC）控制、樓宇管理系統(tǒng)（BMS）等。當(dāng)然，醫(yī)院、機場、酒店等特殊用途設(shè)施都有著額外的要求。傳統(tǒng)上，所有這些控制都采用獨立的專有網(wǎng)絡(luò)，相互之間難以兼容——大型建筑中存在至少15種不同的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，要是現(xiàn)在這些系統(tǒng)可以運行于1種而非15種基礎(chǔ)設(shè)施之上，結(jié)果會怎樣？

未來的趨勢是融合

基于單一網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的智能樓宇具有實實在在的優(yōu)勢：節(jié)省經(jīng)營費用，優(yōu)化人力利用，提高樓宇服務(wù)的整體水平。智能樓宇正因突出的經(jīng)濟優(yōu)勢和業(yè)務(wù)優(yōu)勢而快速發(fā)展成為一種必然選擇。

智能樓宇需求受到多個大比例因子的推動，這些比例因子影響著樓宇網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施：

1）IP作為主要通信協(xié)議的普及，使越來越多的新設(shè)備可以在樓宇中連網(wǎng)。

2）最新無線局域網(wǎng)（WLAN）標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.3 11ac），增強了容量和性能。

3）在最新以太網(wǎng)供電（PoE）標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802.3at-2012）的推動下，雙絞線的供電能力不斷增強。

4）不斷增多的分布式天線系統(tǒng)（DAS），以實現(xiàn)室內(nèi)智能手機信號覆蓋。

5）基于雙絞線的低電壓LED照明解決方案的廣泛部署。

6）新的一體化樓宇傳感器技術(shù)帶來大量新的數(shù)據(jù)集，可用于后續(xù)分析。

7）自動化基礎(chǔ)設(shè)施管理（AIM）系統(tǒng)成為主流局域網(wǎng)系統(tǒng)，用于記錄物理層的活動，以深入了解IT資產(chǎn)的使用方式和使用時間（ISO/IEC 18598草案）。

如果能將這些因素集成到單個結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)之中，則可主動而高效地對電源和空間進行管理。隨著樓宇居住者的增多，對有效的能源和空間管理的需求將推動各種樓宇網(wǎng)絡(luò)的一體化融合，智能樓宇的互連水平將不斷提高。

網(wǎng)絡(luò)是支撐智能樓宇的基石

從外部來看，智能樓宇與任何其他建筑并無二致。重要的是內(nèi)部，具體而言，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施在樓宇的運行方式中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以下是這些關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)的部分細(xì)節(jié)：

自帶設(shè)備（BYOD）政策使工作場所中智能手機的使用量激增。這意味著，企業(yè)的樓宇內(nèi)部必須具備充足的蜂窩信號覆蓋范圍和容量。蜂窩信號覆蓋一般在樓宇做好入住準(zhǔn)備之后才會考慮，但這往往顯得過遲，因為安裝新的DAS設(shè)備會造成服務(wù)中斷。最新的DAS技術(shù)表明，室內(nèi)無線服務(wù)可以通過雙絞線來提供。蜂窩信號覆蓋必須在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計周期的初期就予以考慮。

即使在樓宇內(nèi)部移動時也需要保持連網(wǎng)，這一需求也凸顯了WLAN技術(shù)的重要性?；贗EEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)的最新WLAN接入點可以向無線用戶提供1.3Gbps的吞吐速率，從而大幅提高移動工作人員的工作效率，而將來的802.11ac接入點的速率最高可以達到6.9Gpbs。同樣，部署的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠?qū)⑦@種WLAN技術(shù)整合起來，并為樓宇內(nèi)的用戶提供適當(dāng)?shù)膸?。必須?jǐn)慎考慮接入點的連接能力，最新標(biāo)準(zhǔn)表明，需要10Gbps布線解決方案方能支持接入點回程連接。

通過提供數(shù)據(jù)/控制功能的同一低電壓電纜基礎(chǔ)設(shè)施來為設(shè)備供電，這種需求變得越來越重要。標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)繼續(xù)尋求新的方式，以提高雙絞線銅纜的功率輸出能力，以遠(yuǎn)程方式為基于IP的連網(wǎng)設(shè)備供電，這樣即可消除提供鄰近獨立供電點的必要性。智能樓宇所使用的布線解決方案符合最新的PoE要求。

樓宇所用能源中約有30%與照明有關(guān)。LED、微處理器、直流供電設(shè)備和傳感器技術(shù)的進步推動了基于傳感器的智能照明解決方案的發(fā)展。部署一個集中式供電和控制平臺，由其與密集型傳感器和燈具網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的“細(xì)粒度”樓宇結(jié)構(gòu)進行通信。在此基礎(chǔ)上，針對照明需求以及各種其他應(yīng)用優(yōu)化供電，比如取暖、氣流、即插即處理負(fù)載以及配套的公用事業(yè)需求計劃。結(jié)果，樓宇業(yè)主和居住者即可享受到大幅降低的照明用電成本，同時還可享有能夠收集空間利用率數(shù)據(jù)的傳感器豐富型樓宇的種種好處。

智能樓宇的實施挑戰(zhàn)

在將“非智能”樓宇轉(zhuǎn)變成“智能”樓宇的過程中，樓宇建筑師、工程師、設(shè)施和IT管理人員面臨著諸多挑戰(zhàn)。

設(shè)施或樓宇管理人員與IT經(jīng)理之間在設(shè)計、修建新樓宇或者改造現(xiàn)有樓宇和系統(tǒng)時缺乏有效的溝通，這是順利、有效實施智能樓宇概念的一大障礙。隨著時間的推移，隨著樓宇智能化程度的不斷提高，設(shè)施管理人員和IT經(jīng)理的角色必將走向融合。

據(jù)IDC“2011年度能源觀察之智能樓宇投資調(diào)查”的結(jié)果，智能樓宇技術(shù)的首次安裝成本或資本費用相對較高，這是阻礙此類樓宇投資的主要原因。然而，由于能源用量減少，空間利用得到優(yōu)化，結(jié)果可以大幅節(jié)省運營開支。在財務(wù)可行性分析過程中，必須進行全面的投資回報（ROI）分析。ROI計算結(jié)果往往可能表明，在相對短的時間內(nèi)即可實現(xiàn)回報。

解決方案

減少能耗，增加空間，這是亞太地區(qū)面臨的兩個最大挑戰(zhàn)。盡管存在諸如上述挑戰(zhàn)，智能樓宇在降低能耗、提高空間利用率方面卻有著巨大的潛力?；诠灿眯陀芯€和無線基礎(chǔ)設(shè)施，采取一種整體式樓宇網(wǎng)絡(luò)設(shè)計思路，這樣就可以實現(xiàn)工作環(huán)境的大幅改善。簡單而言，智能樓宇是具有生命力的建筑。它們依據(jù)最新的全球標(biāo)準(zhǔn)而建，將各種樓宇系統(tǒng)有機地整合起來，有助于提高生產(chǎn)能力、工作效率和舒適性。