這場大流行帶來了更多的思考和討論，讓我們更聰明地在辦公室、工廠和商店等室內空間安全地進行社交和協作。

什么是智能建筑？

我們工作的建筑物需要隨著我們的優先事項、需求和關系的變化而發展。供暖、通風、空調系統、安全和實時監控是通過最大限度地降低能源成本、支持強大和有彈性的電網以及減輕環境影響來實現的可持續發展目標。

物聯網在智能建筑和技術進步中的作用

對于智能建筑而言，物聯網在正確的時間出現在正確的地點。物聯網傳感器不斷收集大量數據，人工智能可以分析數據并提供實時決策建議。隨著 5G、Wi-Fi 和其他低功耗廣域網 (LPWAN) 的發展，數據驅動的設施控制正在改進。能源管理、資產和人員安全、工人健康和資產跟蹤都會受益。

樓宇智能能源管理

在普通商業建筑中，僅暖通空調和照明就占總能耗的 50% 。因此，結合智能建筑系統可能有助于將能源成本降低 30% 至 50%。

傳統上，暖通空調設備是集中統一運行和管理的。這種方法通常會在建筑物中留下許多高于或低于最佳條件的空間。結果，一些房間過熱而另一些房間過熱。此外，一些燈會不必要地亮著，浪費能源，給電網和底線帶來額外的負擔。

相比之下，安裝在不同位置的物聯網傳感器可以將建筑物劃分為更小、更易于管理的區域。例如，不同的傳感器可以收集環境數據，例如一個區域接收到的陽光量，以及占用數據，例如不同時間的人流量。收集有關建筑物冷卻效率和速度的數據。結合環境數據和占用數據，建筑經理可以更好地了解全天的使用趨勢和設施范圍內的能源需求，以避免浪費能源。借助建筑使用數據，管理人員可以安排按需清潔服務，以消除不必要的清潔。更重要的是，異常的能耗和冷卻模式為排除設備故障提供了線索，以便管理人員可以主動安排維護服務。

建筑安全

物聯網傳感器和人工智能分析還可以幫助建立使用模式的規范。例如，了解在不同時間通過各個門的典型入住密度和人流量是很有幫助的。該信息意味著智能鎖可用于限制或允許特定人員在不同時間在不同空間的訪問。可以快速識別和調查與正常模式的偏差，例如某些區域的未經授權的人員或某個區域的異常人數。此外，當安全設備（例如安全帽或防護服）被標記時，未佩戴這些物品的工人可能會被標記并拒絕進入，直到他們遵守安全協議。

智能建筑保護工人健康

工人的健康和福祉日益成為優先事項。在世界經濟論壇的一項研究中，44% 的全球企業認為改善工作環境和靈活的工作安排是推動各行業變化的首要人口和社會經濟驅動因素。

幾種類型的傳感器可用于監測工人的健康狀況。例如，室內空氣質量傳感器可以檢測二氧化碳 (CO 2 ) 水平。溫度傳感器可以檢測過冷或過熱的區域。計數傳感器可以測量一個區域的占用密度和停留時間以及各個入口/出口的人流量。

當傳感器不僅在建筑物中而且工人佩戴時，也可以監測呼吸頻率、靜息心率和其他生命體征。此外，面部圖像分析可以幫助識別苦惱、分心或疲勞的工人。

智能倉儲

資產跟蹤傳感器可用于跟蹤辦公室、工廠、零售店和醫院的庫存和設備。這樣，庫存可以自動連續補充以避免停機，并且可以快速定位設備。輕松找到設備消除了令人沮喪和浪費時間的搜索以及不必要的重新購買。

資產跟蹤傳感器可以識別關鍵事件，例如丟失的滅火器或打開的防火門。通過結合數據，管理人員可以確定需要加熱、冷卻或通風調整的區域；需要檢查的員工；需要更換的設備；需要分散人群以確保社交距離；和需要消毒的空間。傳感器數據甚至可以民主化并以匿名的方式提供給各個建筑物的居民，從而增加利益相關者之間的信任。

案例 1：BehrTech 專注于保持人們的健康和安全

許多公司已經開發出使建筑更智能的解決方案。一些人關注工人的健康和福祉，而另一些人則關注能源效率和可持續性。

例如，雖然照明、聲音、濕度、清潔度和溫度等許多因素有助于營造健康舒適的室內環境，但自大流行開始以來，空氣質量已躍居榜首。

物聯網用于監測智能建筑中的二氧化碳水平。（來源：BehrTech）

BehrTech 強調監測二氧化碳水平，因為二氧化碳是導致室內空氣質量差的最大因素之一。如果建筑物中的人數和活動增加，二氧化碳水平就會上升。高二氧化碳水平會降低人們的生產力和決策能力，同時提高空氣中的污染物水平。

結合物聯網傳感器技術和無線連接，可以實時監測室內環境質量，不僅包括二氧化碳水平，還包括其他污染物，如微粒、污染物和有毒氣體。當二氧化碳水平超過安全閾值時，可以啟動通風和 HVAC 過濾。此外，如果與LPWAN等創新物聯網連接解決方案搭配使用，CO? 傳感器可以確保在室內環境中以低能耗實現可靠且可擴展的數據傳輸。

同時，被動紅外、微波、超聲波和雷達傳感器等人員計數傳感器可用于監測特定區域的人流量和人數，并在超過容量閾值時發出警報。這樣，可以強制執行適當的社會疏離。此外，此類傳感器可以簡化清潔服務，消除不必要的清潔，但在一定數量的人經常光顧該區域后立即指定清潔。例如，Mero 分析平臺可以幫助降低清潔和供應成本。

該平臺可感知肥皂、消毒劑和衛生紙等物品的供應水平，以減少浪費性的補貨。因此，Mero 可以幫助節省高達 35% 的供應浪費，并通過按需清潔提高可持續性。

案例二：意法半導體專注于能源效率和削減成本

意法半導體 (ST) 專注于使設施管理更安全、更具成本效益和能源效率。

STMicroelectronics 為智能建筑設計提供硅構建模塊。（來源：意法半導體）

在為智能建筑提供應用指南時，ST 展示了如何結合使用攝像頭傳感器、高性能和低功耗微控制器以及分析技術來實現建筑物的安全和安保。使用 AI 方法，攝像頭傳感器收集數據，這些數據可用于通過分析訓練系統了解正常的進出和客流量模式。智能鎖可以通過從使用中學習、適應用戶的行為、使殘疾人或老年人更容易進入以及根據需要向所有者或中央安全服務提供商提供警報來幫助檢測和防止入侵者。此外，使用意法半導體的高性能、低功耗微控制器有助于使智能鎖或任何其他遠程應用程序持續很長時間。

同樣，傳感器可以監控重要設備的狀況。狀態監測傳感器收集的數據與機器學習分析相結合，可以檢測振動和溫度等參數的變化，以識別異常情況。這使得預測錯位或軸承故障成為可能。這些異常通常是重大問題的早期癥狀。通過及早識別它們，管理人員可以主動安排維護，以防止小問題惡化到全面故障。

傳感器、分析和微控制器也可用于優化建筑物的氣候控制和能源效率。通過部署傳感器來收集有關溫度、濕度、環境光和空氣質量的數據，可以使用智能電表、燃氣表、供暖表和水表分別調整這些參數，以達到理想的生活條件。

結論

物聯網正在為建筑物增加前所未有的智能，幫助它們隨著人類不斷變化的需求而發展。物聯網連接為建立響應迅速、動態和優化的建筑環境創造了許多機會。然而，設施管理部門還必須通過數字工程擁有強大的網絡和數據基礎設施，以充分利用物聯網的潛力。

審核編輯 黃昊宇