一、简介
随着近两年NB-IoT技术在国内的普及，以及互联网巨头提出大力发展工业互联网，物联网再次成为全社会共同的热点话题。 在行业圈里，绝对可以排在热搜榜首位，甚至有人将2018年称为物联网元年。
2018年是不是物联网元年并不重要。 其实更重要的是，2018年，AI（人工智能）已经彻底占领了人们的视野。 君不见，英特尔、英伟达等国际老牌巨头纷纷推出AI芯片，而国际新巨头华为、阿里也开始跟风AI的浪潮。 换句话说，目前最大的共识是人工智能未来将深度融入人类生活。
人工智能是研究和开发模拟、延伸和扩展人类智能，使机器能够完成一些需要人类智能才能完成的任务，同时比人类更高效地完成这些任务的新兴科学技术。 过程和更可靠的结果。
所有智能化项目的最终目标都是用人工智能代替部分人类工作，让环境更安全、使用更高效、资产使用更高效，人力资源占用降到最低，从而获得最佳的经济效益.
智能楼宇管理作为一个非常小的分支，围绕这些目标自然具有现实意义。
二、智能建筑建设现状
2.1 智能建筑的定义
关于建筑智能的定义，参考日本电机工业协会建筑智能分会的定义：集成计算机、信息和通信等领域的最先进技术，使电力、空调、照明、防灾、防盗、交通设备等协同工作，实现楼宇自动化（BA）、通信自动化（CA）、办公自动化（OA）、安防自动化（SAS）、消防自动化（FAS）加上结构化综合布线系统（SCS）、结构化综合网络系统（SNS）、智能楼宇综合信息管理自动化系统（MAS）。
随着通信技术的发展，智能楼宇的含义也延伸到物业管理，如中央监控室、智能停车场管理、万用表自动采集计算、门禁系统、物业管理用户交互等方面。
2.2 智能建筑建设现状
基于以上定义，目前智能楼宇建设的重点是消防系统、安防系统、配电系统、综合布线系统等基础设施，以及停车场管理系统、门禁系统、物业收费系统等。多米收费系统。 应用于基本监控功能。
当然楼宇自控设计指引，仅以上建设内容，就已经形成了一个千亿级的市场。 据前瞻产业研究院发布的中国市场数据显示，截至2017年，工业建筑领域智能楼宇市场规模达1870亿元，年复合增长率约10%； 公共建筑领域的智能建筑市场规模达到3100亿元，年复合增长率在15%左右。
图1 建筑智能化在工业建筑领域的市场规模
图2 公共建筑领域建筑智能化市场规模
从中国市场智能建筑覆盖率来看，截至2017年，智能建筑占全部新建建筑的47.26%。 无论是运营商的需求，还是政府的政策导向，楼宇智能化市场依然有着非常广阔的空间。
图3 智能建筑在新建建筑中的占比
三、智能建筑应用现状
正如前言所述，建筑智能化项目的最终目标其实是寻求用智能机器代替人类的部分工作，从而使建筑环境更安全、使用更高效、资产使用更高效，并占用最少的人力资源，从而取得最好的经济效益。
但是上面的定义并没有深入到如何让人们有效地使用这些系统的问题上。 此外，上述定义仅实现了运行状态收集的自动化，对于如何保证信息的接收者能够有效地处理收集到的信息，并没有进一步的智能化保障。 所以，笔者观察到的现象是，首先，这些自动化设施的运行还是需要人为检查。 例如，系统发现某栋楼内某些点的烟感器失联，管理人员没有处理，但也无法通过系统措施纠正这种错误行为。
因此，建而不用甚至建而不用的情况严重。 据统计，国内只有3%的楼宇自控系统能够有效工作。
据笔者调查，造成这种情况的主要原因有以下几点：
1、设备档案信息不一致，导致现场信息与系统信息不一致。 典型案例是烟感器的安装位置与系统文件不一致；
2、系统提供的信息不直观、难读、难用。 一个典型的案例是有些系统提供的故障信息无法直接了解，需要查看故障码表；
3、当系统出现故障时，恢复取决于管理人员的主观能动性。 一个典型的案例就是消防联控系统出现故障，物业管理单位无人维修，甚至无人上报。
4、运输检查制度执行情况未通过制度监督，难以发现管理人员不按制度执行的情况。 一个典型的案例是，虽然消火栓设施需要每月检查一次，但大多数情况下是每隔几个月检查一次，然后一次检查过去的几个。 补充月度检查记录，或停产检查。
5、各管理模块系统各自独立建设，缺乏统一规划和标准化设计，存在部分重复投资。
6、缺乏全流程业务设计，没有业务闭环，模块之间缺乏联动，使用单一系统的效果大打折扣。
4. 智能建筑设计原则
从以上智能楼宇涵盖的内容我们可以发现，智能楼宇的建设其实是一项非常系统的工作。 为了建设好并使用好智能楼宇系统，需要各板块业务之间形成强关联，相互影响，相互制约，相互促进，最终实现智能化系统，安全、高效且具有经济价值。
因此，在智能建筑设计初期，必须要有顶层设计，需要遵循几个基本原则：
原则 1：标准化
在标准化之前，需要对智能楼宇的商业模式进行全面梳理，建立基础的商业模式信息。 基本商业模式构建依据：
原则二：开放
1、基于标准化原则，各子业务系统应能无限叠加，平滑扩展；
2、根据国际或国内通用标准，采用面向对象设计。
原则三：兼容性
1、本着开放的原则，在标准化的基础上，子系统之间需要标准的接口规范；
2、通信架构是业务应用的核心支撑技术之一。 支持多种通信方式的融合，支持业务应用的扩展，硬件接口应能满足通信方式升级的需要；
3、兼容不同设备和通信协议，最好支持设备功能自描述，系统通过描述文件与设备建立互操作性。
原则四：易于维护
易维护性往往是最容易被忽视的，主要体现在系统的易操作性、使用方法的易学性、信息的易读易懂性、管理结果的满意度等方面。 同时加强系统设施异常的自我发现和自我恢复能力，支持管理流程。 闭环。
原则五：安全
由于系统一般运行在公共网络上，因此在系统设计中必须考虑安全性，但提高安全性并不意味着向封闭系统妥协，而是应该引入各种安全技术来提高系统安全性。 当然，需要注意安全与经济平衡的平衡。
5.智能楼宇解决方案设计思路介绍
智能化基础设施建设是建设智能化的基础，但智能化的经济效益体现在经营成果上。 因此，整个智慧建筑解决方案的设计应立足于运营能力的提升，采用单一业务链或闭环跨模块业务链的设计思路，建立多业务能力。 ——系统协同作战。
5.1 智能建筑管理要素
在设计任何一套系统需求之前，首先要明确管理要素，然后将每个管理要素所包含的动作、标准、需求、业务闭环条件进行分解，还原到需求设计中。 以下是本文梳理的智能楼宇包含的大部分管理要素。
图 4：智能建筑管理元素
建筑资产管理：资产管理的主要重点是可用空间的管理。 其经营活动涉及空间信息、招商租赁管理、询价/报价、合同、客户信息、客户生命周期管理、建筑实物状态等。
人事管理：人事管理的重点是人员的合法进出。 其业务行为涉及驻地人员管理、访客管理、设施人员跟踪、高安全风险人员管控等。
配套设施管理：配套设施管理主要集中在安全管理设施、消防管理设施、能源设施、暖通设施、停车设施、
--安全管理设施：门禁权限和使用记录、视频区域监控、安保人员巡查轨迹、安保点位和工作状态、人员巡查管控、边防管理、电子巡检、管理人员和监管人员互动
--消防管理设施：烟雾探测系统、自动喷水灭火系统、防火门、送排风系统、安全地板、电梯部件管理、消防管道和消火栓、消防空间管理、报警记录和电子处理结果、使用和电子维护备案及与监管部门联动
--能源设施管理：园区水电AMI、漏电监测、线路及设备测温、公共照明、支线限载监测、充电桩
--HVAC设施及环境管理：冷热源状态、空调状态、新风机组状态、室温、室温与天气温度联动、空调与政策法规联动、遮阳窗帘
--车位管理：车位状态、车辆数量、停车费、访客车辆
--物联网终端管理：传感器、通信终端、工作状态、维护记录
财务管理：应收、应付、票据、对账、发票、预付款、经营报表
物业管理：合同、保洁/绿化/保安调度、报修、工作轨迹管理、信息发布
办公自动化：OA
互动平台：APP、网站、微信、短信
5.2 方案设计思路
智能楼宇系统是一个融合多学科、多业务类型的系统，具有系统非常复杂的特点； 同时，由于投资人自身的特点，对此类投资较为谨慎，一般采取分散投资、循序渐进的方式推进智能化。 工作。 但是，作为建设者，既要考虑如何保护客户已有的投资，同时又要让每一项新的投资都能在原有的基础上取得收益，这是系统设计过程中必须要考虑的。 因此，智能楼宇系统必须按照子模块设计、业务链整合、业务全闭环实施。
通过对楼宇智能化管理要素的分析，系统可分为以下模块，详见图5。
图5 智能楼宇系统模块
但要打通业务链条，实现业务全闭环，需要明确从建筑使用过程中的动作发起到预期结果达成的每一个环节。 下面介绍两个应用案例的设计思路。
案例一：电梯异常停机处理
案例二：保安巡更管理
因此，基于以上设计思路，任何一个业务子系统对都必须预留与其他业务子系统的接口，实现闭环的业务流程。
6.总结
本文主要为园区建筑智能化解决方案的业务应用设计提出一种新的思路。 着眼于系统的易用性、易维护性、全闭环运行的设计思想，寻求系统应用和经济效益的最大化。
楼宇自控系统正在突破人们对它的传统定义，成为IT基础设施，尤其是当它吸收了传统上被认为属于IT领域的技术，如IP、Web服务等技术时，它们之间的关系差异越来越模糊。
松下北美总部正在进行建筑维护，其中一项涉及拆除壁挂式恒温器，并用计算机控制的独立虚拟恒温器取而代之。 为了节约能源，旧金山的一家房屋管理公司建立了一个控制中心，对它管理的所有办公楼进行集中监控和管理。 该中心建立了一个通用的 Web 门户，该门户使用 XML 和 IP 骨干网与每栋建筑中的各种设备“对话”。 在多伦多皮尔逊国际机场，航班信息数据库正在与每个登机通道的供暖、照明和空调系统集成，这样如果某个通道未被使用，不必要的能源消耗将降至最低。
当今的楼宇自动化系统依靠开放的、特定于行业的协议（例如 和 ）在设备级别进行通信，但以太网和 TCP/IP 在控制系统中的使用正在逐渐增加。 一些系统，如楼宇安防系统，已经支持端到端的IP应用，而Web服务不仅为楼宇系统之间的集成提供了极大的便利，也为其与应用系统的集成奠定了基础。
楼宇控制系统和 IT 系统正在融合
随着控制供暖、空调、照明和其他相关设备的楼宇自动化系统 (BAS) 变得越来越智能，它们与 IT 基础设施的集成也越来越明显。 逐渐提高的标准使建筑物中的系统不仅可以与各个业务系统共享信息，还可以与彼此共享信息。 这种信息共享提高了工作效率并有助于控制运营成本。 另一方面，对信息安全的担忧、不成熟的标准、不愿放弃专有技术的供应商以及IT人员对这种融合的忽视，都阻碍了这种融合的步伐。 但是，无论如何，这种趋势是不可阻挡的。
整合不可避免
设施经理对更多开放系统的需求是这一变化的主要驱动力。 他们推动楼宇自控系统供应商从过去封闭的专有技术，转向运行在工业标准IP网络上，转向基于Web的应用，使楼宇自控系统的管理越来越像IT系统。
“IT 人员正在进入一个几乎一切最终都与 IT 相关的新时代，”一位分析师评论道。 “虽然IT不会直接运行楼宇自动化控制系统，但会把设备管理人员当作客户来为他们服务，就像今天IT为财务和其他部门做的那样。”
为了对整个大型建筑或校园内的环境进行监控和控制，许多大型企业或学校都建立了集中控制的BAS系统。 同时，该系统正在与越来越多的开放式 IT 基础设施融合，就像电话系统正在与 IT 网络融合一样。
现在，将控制系统集成到IP网络中的呼声很高。 通常，BAS 包括传感器网络、连接到控制器的其他设备、建筑物或校园的主控制器、监控建筑物中各种系统的 Web 服务器前端以及存储历史数据的后端数据库。 但随着执行器（或电机）、冷水机、监控摄像头、传感器和其他建筑物中的设备变得越来越智能，这些设备通过网络服务作为一个节点进行通信，使 BAS 更加灵活，并与其他系统更好地集成。
“下一代楼宇将不仅仅使用IT网络来部署楼宇自动化和控制系统，”一位建筑专家表示。 “长期目标是我们可以根据个人喜好、标准和业务规则来控制房间内的任何设备。但目前，真正朝这个方向努力的公司并不多。”
开放标准仍在进行中，但在未来，信息完全有可能在建筑物中的各种系统之间共享，从人身安全到电梯控制。 来自楼宇自动化系统的数据将能够与各种业务系统共享信息，例如财务系统。 一旦开发出利用这种整合数据和实时访问数据的系统，建筑物将变得更加节能和高效。
“如果两个系统都符合相同的标准，您就可以在它们之间共享数据，然后根据这些数据做出各种更好的决策，”欧洲楼宇自动化协会 (CABA) 主席 Ron 说。 “然而，这一趋势并未引起 IT 组织的注意，它在很大程度上是由建筑行业推动的。”
以前，如果要调节楼内的供暖系统，需要联系地下室的设施管理人员，他们会通过调节阀门的大小来调节楼内的温度。 当前的自动控制系统使用传感器来检测建筑物中的温度。 如果偏离了人们感到舒适的温度，系统就会控制执行器调整阀门的大小。
“当这些系统被计算机化时楼宇自控系统成立研究院，它们为其他应用程序提供了良好的基础，”开放式建筑信息交换委员会 (Open (OBIX) ) 主席托比说。 该组织成立于 2003 年，致力于为楼宇控制系统开发基于 Web 的标准化界面。
网络融合
标准化是从头开始的。 近年来，连接各楼层传感器和控制设备的专有网络逐渐被两种相互竞争的开放协议所取代，各楼层的控制器也逐渐转向IP网络。
该公司执行总经理巴里认为，在设备控制层面普及和普及的主要原因是成本和技术。 “本来一个人就够了，为什么还要两个人分别管理IP网络和控制网络！其实我们已经看到了IP网络在设备控制层的应用。”
但是，在设备层共享IP网络可能会带来安全隐患，这是网络管理员必须关注的问题。 耶鲁大学正在进行一项研究项目，将控制耶鲁大学 210 座建筑物的楼宇自动化控制系统集成到 IP 网络中。 耶鲁大学还计划将其楼宇自动化系统整合到房间规划系统中，让新系统可以根据房间是否使用自动控制能源消耗。 出于安全考虑，它是一个独立的平行IP网络，通过防火墙和不可路由的IP地址与隔离，以确保数据安全。
“安全性极其重要，”耶鲁大学的系统工程师 Jerry Hill 说。 “我们不希望学生偷偷进入我们的建筑管理系统只是为了证明他可以。”
现在的难点在于，耶鲁大学需要将BAS与学校的财务系统整合起来，以方便收费管理。 一般情况下，那些远程登录的设备管理人员根本无法从互联网服务提供商处获得静态IP地址。
事实上，每个级别都存在安全问题。 “一些控制系统使用最基本的密码认证安全机制，还有更多没有起码的安全意识，”一位专家说。 “听说一栋大楼的控制系统被轻易闯入，打开了厅门。”
支持网络服务
要成功集成 IT 和 BAS 系统，还有很多工作要做。 “为了将建筑系统集成到业务系统中，许多 XML 组织都在开发 XML，”CABA 技术总监柯克说。 “然而，到目前为止，缺乏用于驱动和控制设备的工业级编程语言仍然是一个障碍。” 他认为，XML还需要进一步完善，但可以先提出基本的接口规范。 目前最需要的是创建一个抽象层，让程序员不必了解控制系统。
例如，江森自控为多伦多皮尔逊国际机场开发的系统，可以让机场的交通信息管理系统根据空中交通管制员提供的最新航班信息，自动控制登机通道的照明和供暖系统。 交通信息管理系统的数据库通过SOAP将加密的XML消息传输到控制系统，控制登机通道的灯光和暖气。
OBIX 计划开发一项允许传感器和其他设备即插即用的服务，而 OASIS 正在开发一项警报服务，该服务提供警报的通用接口和记录历史室温的服务。 针对特定行业的服务也在讨论中，称“如果 OBIX 能够完成计划，与 OBIX 相关的 Web 服务将超过所有其他 Web 服务。”
人们已经在试验基于 Web 的界面和 XML。 该公司允许通过网关访问网络上的传感器和其他设备，最新数据保存在其运营中心的中央数据库中。
该公司提供 BAS 租赁服务，该服务使用 SOAP 和 XML 通过网关与客户的楼宇控制系统进行交互。 “界面设计简单，但令人惊讶的是客户喜欢它，”该公司前副总裁说。 然而，与客户楼宇控制系统的大部分集成并没有想象中那么容易。 “由于缺乏标准，我们不得不自己设计很多东西，”他说。
尽管BAS供应商仍在谨慎、顽固地使用他们的非标准接口，但专家认为，无论供应商是否愿意，标准化的趋势将是不可避免的。 “我认为未来引领这个市场的将不是控制系统供应商，而是 IT 制造商，”他说。
IBM 顾问表示，将 IT 管理外包给像 IBM 这样的公司的公司经常询问 IBM 是否也可以将 BAS 外包给他们。 现在的系统太不规范，每一种都规模小，很难实现盈利。 然而，越来越多的标准有望改变这种状况。 未来，这些系统将能够在IT管理框架内统一管理。
“这种情况确实正在出现，”营销经理马克说。 “IT 基础设施将这些系统连接在一起，IT 正在成为万能胶。” （本文翻译自《》）
关联
什么是智能建筑
智能楼宇系统以楼宇自控系统为基础，具有完善的计算机系统和通讯网络。 世界上第一座智能建筑建于1984年，位于美国康涅狄格州的哈福德。 1985年，日本东京的一座智能建筑也相继落成。 日本于1985年底成立了国家智能建筑专业委员会。20世纪80年代末、90年代初，英国、法国、加拿大、瑞典、德国等国都建成了具有各自特色的智能建筑。 美国也宣布，1995年以后，智能建筑的比例要大幅度提高。
位于华盛顿特区的智能建筑研究院将智能建筑定义为：通过优化建筑结构、系统、服务和管理四大基本要素及其内在关联，提供合理的投资并具备高效的舒适性和便利性。 在传统的楼宇布线中，使用的传输介质是普通电话线、粗同轴电缆和屏蔽双绞线STP。 安防监控设备使用同轴电缆，局域网可以使用双绞线和同轴电缆。 ，各种设备使用的连接器和跳线各不相同。
由于传输介质的多样化，各个系统相互独立，互不兼容，占用了建筑物内大量的井道空间，也为不同布线系统工程的协调消耗了大量的能源。 而且，如果要更换电话机和终端设备，或者新客户搬进大楼，必须重新布线，重新安装插座，造成大量的人力、物力和财力的浪费。 为此，美国ETA和TIA联合提出了一套标准化的智能建筑布线系统标准。 本套标准主要组织了所有语音、图像、消防、监控等各种通信自动化（CA）、办公自动化（OA）和楼宇自动化（BA）、系统设备的连续导线连接器和跳线使用的产品统一标准规范，电脑线路、安防监控视频等无需重新拉线，只需在配线室或主控室的电路板上做相应的接口跳线转换即可。
现在，国际智能楼宇正朝着两个方向发展。 首先，智能楼宇不再局限于智能写字楼，而是正在向酒店、公寓、商场、地下工程甚至住宅等领域拓展。 其次，智能建筑从单体规划到区域规划的发展导致“智能广场”和“智能社区”概念的完善和项目在90年代中后期的实现。 以电脑房为例，电脑系统可以根据温度、湿度和风力自动调节窗户的开闭和空调的开关； 如果您看电视时手机响了，电视音量会自动降低； 房间的窗户会自动关闭，以免打扰住户； 如果有陌生人进入房间，各种测控系统会产生特殊的警告。 丹麦未来研究所的研究报告设计了4种未来家庭主人的梦想和愿望，无不体现智慧思维。 家居市场是智能楼宇市场的基础，发展潜力无限。 例如，家庭娱乐信息的多样化决定了对多媒体技术的依赖； 家庭远程通信需要一个卫星局和一个连接多个卫星局的办公中心等。
中国政府也在发展智能建筑，在国家科委组织的“21世纪住宅科技产业工程”课题中，提出了发展智能建筑的政策
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