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智慧生活應用科技
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2019年6月21日 星期五
‧ 從西門子智慧建築平衡電網構建 看智慧城市如何聯動智慧城市
世界日益城市化，目前全球有54%的人口居住在城市，而到2050 年，該比例將攀升至 66%。隨著越來越多的人湧入城市，人們得重新思考城市的交通連接、公共空間、環保方法以及如何管理人流。
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| Desigo CC - Building Management Station |
幸運的是，大量的技術能夠帶來幫助。以智慧建築電網建設為例，平衡電力供需是智慧城市實現的基礎。不妨世界電氣產業巨頭，西門子在這方面是怎麼做的。
世界上最先進的建築物都有「大腦」—— 一種能夠平衡並調和各種相衝突、利益需求的中央神經系統，比如，要能最大限度地降低能耗、並保證住戶舒適度和電網穩定性等。
西門子開發了，能夠做到這一點的建築自控系統。這個名為「Desigo CC」的系統，是首個允許將所有建築系統，整合到一起上，進行直接操作的管理平台。
來自西門子樓宇科技的 Naoufel Ayachi 表示：「當前，消防、採暖、通風和氣候控制、照明、錄影監視等建築物的所有系統，通常仍然是單獨控制的。我們的管理站，第一次將所有這些系統整合起來，並即時顯示每一個系統的狀態。因此，工作人員僅需接受一套系統的培訓即可，這也是許多辦公樓、學校、醫院和購物中心，以及數座機場，紛紛部署 DesigoCC 的原因之一。」
儘管取得了這樣的成功，但新管理平台設立的標準，僅僅是個開端，因為 Desigo 已經成為了西門子打造一系列智慧建築開發專案的核心要素，並為將來在整個城區，實現智慧化提供幫助。
坐落於奧地利維也納的西門子城：這些新建築物在設計上，極其重視生態環保，並且採用了先進的綠色建築科技。
當建築物與汽車進行通訊時
多年來，能源專家一直在追問，城市電網怎樣才能支持大量的電動汽車。如今，答案已逐漸浮現。
在歐盟開展的名為 Artemis 電力網路研究項目的框架內，西門子研究人員已經借助 Desigo 平台，展示了如何將電動汽車車隊，整合到建築管理中。
來自西門子中央研究院的 Randolf Mock 解釋道：「在這個項目中，我們將電動汽車，連接至 Desigo 平台，並且不僅僅將它們視為用電者，而且也將之視作臨時儲能裝置。就建築管理而言，它們可以充當蓄電裝置。譬如，早晨，電動汽車抵達寫字樓，並連接至充電站——但在傍晚員工們回家之前，它們不必充滿電。白天這些車輛可以被用作緩衝裝置，譬如，在突然變天烏雲密佈時，它們反而可以向建築輸送電能，從而彌補屋頂光伏發電系統發電量的下降。」
實現這一點的基礎，是允許車輛與充電站，進行通訊的「能源互聯網路」。而在這個例子中，建築管理系統從充電站，獲得了關於車輛充電需求的資訊。
然後，它根據這些資訊，以及從氣候控制、冷暖裝置，及其他耗電設備等採集來的資料，來預告第二天的用電需求。
Mock解釋道：「需求預告會發送給電網營運商，後者再據此建議，保證用電量情況下的固定價格。如果建築未能遵循其需求預測，換句話說，如果它耗用的電能太多或太少，那麼，它可能要支付罰金。為了避免發生這種情況，Desigo 將連接至充電站的電動汽車，作為蓄電或供電裝置，從而可以保持整個建築的用電需求平穩。」
坐落於奧地利維也納的西門子城：能夠訪問大約1萬個感測器的西門子樓宇管理系統，提供了極高能效的照明、室溫和通風控制。
坐落於奧地利維也納的西門子城：利用高能效產品和創新電力管理技術，實現了諸多優勢。
斯圖加特公共圖書館：西門子為消防、安控、配電和照明等系統，提供了全面、高效且可靠的解決方案。
德國埃森的蒂森克魯伯公司總部大廈（Thyssen Krupp Quartier）：西門子為這家全球性企業的全新總部大廈，提供了一個一體化概念，包括面向電力和安控技術，以及建築自控的全方位建築解決方案。
德國埃森的蒂森克魯伯公司總部大廈：歸功於全方位建築解決方案，蒂森克魯伯公司總部大廈的建築系統，採用了量身訂製，且易於使用的系統進行管理。
美國智慧建築榜樣
西門子正在研發的智慧建築解決方案，不只是 Desigo 平台。美國的一個專案，演示了智慧建築，不只是將電動汽車，整合到供電系統中的關鍵因素，而且也是實現電網穩定，和降低能耗需求的關鍵因素。
來自西門子美國研究院的 Thomas Grünewald 表示：「在美國，有各種類型的所謂‘調峰電廠’，它們每年僅發電數個小時，以避免用電高峰時段電網超負荷。
這些電廠的營運成本十分高昂，因此，對廉價解決方案的需求很大。幾年前，我們在加州大學伯克萊分校，初次嘗試了這樣一種解決方案。」在這個項目中，Grünewald的團隊為一棟建築物配備了一個「智慧能源盒」，它可以在用電高峰時段，按需地降低用電需求。
這舒解了整個電網的壓力，從而也節約成本。Grünewald說：「這個智慧裝置，可以關閉某些特定的耗電設備，例如照明和空調系統。在這個過程中，它考慮了諸如預期電價、天氣預報，和能讓員工保持高工作效率的，良好室內環境條件的標準值等因素。
這既能節約能源，又能節省資金，同時還能為建築物內的用戶維持適當的舒適度。在用電高峰時段之外的其他時段，這個系統也能降低能耗需求——伯克萊分校的這棟建築物的能耗降低了30%。」
智慧能源盒：有了西門子美國研究院開發的這個解決方案，建築物可以在用電高峰時段，按需地降低用電需求。
在美國科羅拉多州斯普林斯，展開的一個項目中，西門子研究人員，將這項技術向前推進了一步。Grünewald解釋道，我們將當地的美國空軍學院的整個建築綜合體，連接到微型電網中。
同伯克萊分校的系統一樣，軟體根據電價和天氣資料，來管理用電需求，但這個系統還能在多棟建築物之間，分配節電潛力。這種類型的微型電網，使用了基於市場的方法，來處理資料，並且採用了統一的電力管理系統，在這樣的佈置中，它是僅次於建築物本身的大型獨立裝置。
甚至整個城區，也可能成為這樣一個智慧電網的組成部分，並進行相互通信。這樣一來，便可以利用合作性電力管理方法，挖掘出甚至更大的優化潛力。
線上建築物
這些例子顯示了，智慧建築在未來所能達到的高度。這樣的建築物，將能夠更加精準地管理其能源需求，並且與其他建築物相連接，以構成微型電網。這將穩定主電網，補償供電波動，以及降低總的用電需求。
朝著提高建築物智慧程度的目標邁進：西門子美國研究院研究人員 Thomas Gruenewald Mock 說：「未來的智慧建築，將利用多種類型的臨時儲能裝置，來做到這一點，譬如，我先前提到的電動汽車，以及諸如水箱等蓄熱裝置，和諸如飛輪等機械裝置。透過我們的 Desigo 系統，可預覽如何管理，和智慧控制所有這些裝置。」
Ayachi表示：「建築的智慧控制，也將越來越向數位化發展。未來，我們將看到沒有任何基礎設施的雲端計算解決方案。成本將低很多，這些系統將無需維護，並且幾乎不要求任何工作人員，客戶可以永久性，或針對特定時間段預訂系統。客戶還將能透過智慧手機，輕鬆進入設置端。」
Grünewald 持類似觀點。他說：「未來，用戶將更加廣泛地使用智慧手機或其他終端，來與建築物進行通信，並且還能夠設置其個人舒適度參數。然後，建築管理系統將能夠在使用者抵達之前，根據使用者的偏好來佈置其工位，並在用戶不在辦公室的時候節約用電。」
所有這一切綜合起來，似乎建築將越來越有能力，「聽取」客戶意見並滿足其願望。240150930
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．從高級時裝到訂製運動鞋：3D 列印是否會打亂時尚界？
Will 3D Printing Tech Revolutionize
The Fashion World？
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來源：南极熊3D打印网
從愛迪達到 Iris van Herpen 的時裝公司和設計師，在過去幾年裡開始探索 3D列印，而設計師 Zac Posen，則在 5 月初的 Met Gala 中，以超凡脫俗的 3D 時裝，讓世界為之驚嘆。
儘管該技術為設計師，提供了看似無限的可能性，但對於整個時尚行業來說，仍然存在障礙。Skyblue 齒輪和有機黑色結構相互分支，形成分層的連衣裙，穿在身上就像保護身體的盔甲。 Maartje Dijkstra 超凡脫俗的設計，難以名狀-荷蘭時裝設計師使用 3D 列印來創造超現實的創作，其他材料無法將其實現。
「我可以製作一些小元素，並重複製作，一種你無法在商店購買的布料，」 Dijkstra 在德國七月份的 Dusseldorf ， 3D 時裝秀上展示她的設計後解釋道：「這有助於我更進步，向人們展示你可以用技術做些東西。」
Dijkstra 使用價值幾百歐元的 3D列印筆，以及價值約 1000 歐元的材料來製作原件，之後將它們拼接在一起，以創造精緻細緻和引人注目的黑色禮服。
塑料細絲熔化後，透過 3D 筆，她用它畫出了服裝的各個部件-她稱之為手動 3D 列印的過程，該技術已經存在了幾十年。傳統的過程是透過機器程式化步驟，將材料逐層連接而形成三維物體。
塑料細絲熔化後，透過 3D 筆，她用它畫出了服裝的各個部件-她稱之為手動 3D 列印的過程，該技術已經存在了幾十年。傳統的過程是透過機器程式化步驟，將材料逐層連接而形成三維物體。
透過大都會藝術博物館的「Manus x Machina」等展覽，檢驗了 3D 技術對時尚界未來的影響。
2016 年，紐約博物館舉辦的展覽，就探討了手工製作和機制服裝之間的差異，以及像 Karl Lagerfeld的 3D 印花，和香奈兒套裝這樣的重磅作品。隨著人們越來越熟悉 3D 列印的概念，並在家中試驗 3D 列印機，自製衣服的想法更加走入現實。
2016 年，紐約博物館舉辦的展覽，就探討了手工製作和機制服裝之間的差異，以及像 Karl Lagerfeld的 3D 印花，和香奈兒套裝這樣的重磅作品。隨著人們越來越熟悉 3D 列印的概念，並在家中試驗 3D 列印機，自製衣服的想法更加走入現實。
能夠在家裡列印自己的衣服，仍然是一個迷人的想法。德國時裝學院 AMD Akademie Mode＆Design 的室內設計專業學生Marcel Mentzel 解釋說，這項技術意味著消費者，可以得到如何設置機器，以及列印文件的說明。
「如果你能從網路上下載衣服，那將是一次全新的客戶體驗。」Mentzel 在去年夏天，參加杜塞爾多夫 3 D時裝秀時說道： 「如果你不再購買實體產品，那將使時尚無限且可調整的，但是有一個文件會警示你。」他在時裝設計專業學生 Lucas Viering 的畢業典禮上，為 3D 列印件寫下了文件，在 Dusseldorf 展出。
探索創造性的可能性
Dijkstra 花了將近 1000 個小時，製作一件黑色連衣裙，設計師嘗試 3D 列印來探索視覺表達的極限，代表了服裝領域的一種，即高級時裝。該技術非常適合實現複雜的結構，正如美國設計師 Zac Posen 的深紅色玫瑰禮服，和 Met Gala 的流動緊身衣所展示的那樣。
在過去，荷蘭設計師 Iris van Herpen，在她的枝條和樹葉的高級時裝禮服中，再次使用這項技術，而英國時尚天才 Alexander McQueen 3D 列印了一個嚴酷的，生物形態的脊椎，蜿蜒在 25 釐米高的鞋跟上，叫作「柏拉圖的亞特蘭蒂斯」。
Materialize 的業務開發人員，和創新顧問 ValérieVriamont 說：「因為設計的自由，它們可以轉化所有的創造力。」這家比利時 3D 列印公司成立於 1990 年，過去曾與 Van Herpen 合作過。其時尚客戶還包括，Materialise 生產的可穿戴產品的品牌，如鞋子鞋墊或眼鏡框架。
Vriamont 表示，與使用其他技術製造的眼鏡相比，品牌增加了 3D 列印框架的比例。她解釋說，這種方法具有靈活性，因為只需更換數位文件，眼鏡架就可以快速適應潮流。然後，該文件指示該機器如何創建框架。公司可以生產所訂購的產品，避免傳統製造方法存在的庫存風險。
個性化鞋履
「想像一下，走進一家愛迪達商店，在跑步機上進行短暫的跑步，並立即獲得 3D 列印的跑鞋」，這家德國運動服裝製造商，在 2015 年推出首款 Futurecraft 車型時，設想了一款帶有 3D 列印中底的跑鞋。
去年，發言人表示，愛迪達已售出超過 10 萬雙 Futurecraft 4D ，零售價約為 300 美元，而運動服裝製造商希望能夠在未來增加產量。
去年，發言人表示，愛迪達已售出超過 10 萬雙 Futurecraft 4D ，零售價約為 300 美元，而運動服裝製造商希望能夠在未來增加產量。
數位光合成技術（Digital light synthesis technology），一種看起來像鞋底的超現實工藝，正從液體填充的盆中慢慢生長，可以根據消費者的重量，和腳步形狀等因素，在鞋底夾層的每個部分，進行更詳細的訂製。時裝公司希望透過訂製和按需製造，在未來解決庫存過剩問題。
雖然個性化版本的鞋尚未銷售，但17年的運行數據，已經反映了其當前的設計。根據愛迪達發言人的說法，中底的印刷過程需要 40 分鐘。該品牌目前正在與美國科技公司 Carbon 合作，透過光和氧來優化傳統的 3D 列印，以提高效率。
我們會在家裡列印衣服嗎？
到目前為止，3D 列印主要應用於公司產品，如鞋底和眼鏡架，德國紡織和纖維研究所 Denkendorf 的數位工程研究員兼顧問Alexander Artschwager說。 「在達到纖維的典型特徵之前，還有許多工作要做，」雖然以色列設計師 Dani Peleg 設法在她的家中，列印整個可穿戴的畢業系列，但 Artschwager 並不認為短期內，就可以為服裝行業，提供 3D 列印面料和針織品。
「毛孔結構和透氣性是製作舒適衣服的特性。原則上，正是這些結構定義了紡織品，這是 3D 列印無法實現的。」 Artschwager 說。他也沒有看到任何主要的商業時裝公司使用 3D 列印，並表示迄今為止的大多數項目，似乎都是實驗性的。
雖然 Peleg 的 3D 列印件很靈活，但是織物的彈性，看起來更像是彈簧而不是羊毛。這提醒了人們，該技術在創造取代傳統服裝的材料方面存在局限性。
美國創業公司創始人 Aaron Rowley 在 2016 年的公司博客上寫道，Electroloom 在五年前就試圖開發 3D 列印布料，但由於缺乏融資和「市場機會不明確」而不得不關閉。
美國創業公司創始人 Aaron Rowley 在 2016 年的公司博客上寫道，Electroloom 在五年前就試圖開發 3D 列印布料，但由於缺乏融資和「市場機會不明確」而不得不關閉。
除了舒適性之外，高成本仍然限制了時尚產業中，3D 技術的擴展。來自 AMD 學生 Viering 和 Mentzel 的 3D 畢業作品，僅售 2500 歐元，他們的預算甚至不足以製作一件價值超過 10,000 歐元的 3D 列印外套。該技術仍主要限於可穿戴設備和配件。
3D 列印服裝是否會為我們，現有的衣櫥增加價值仍是個問題。也許它不是最嚴格意義上的 3D 列印，而是一些概念的應用。例如，只用一個根線縫製衣服，或透過改變數位文件，跳過採樣的部分過程，這可能會對時尚產業帶來混亂。
「如果沒有 3D 列印的應用，時尚也可以做得很好，」 Viering 說。 「因此，兩者都需要以前所未有的方式相互交流，才能建立起來。」
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．利用物聯網技術減少室內空氣汙染
Learn about Particulate Matter (PM2.5) and how to protect your skin!
汙染問題在外太空更嚴重，但在地球上也是相當糟糕。室內空氣中無色無味的毒素和化學物質容易患病。美國過敏專家估計，50%的疾病是由室內空氣汙染造成的。
是什麼導致室內空氣汙染?有什麼症狀?如何利用物聯網減少空氣汙染?如何利用仿生學提供幫助?你應該繼續讀下去嗎?監測你居住地方的空氣品質指數，然後自行決定吧。
有害物質來源及症狀
根據世界衛生組織統計，每年有四百多萬人死於室內空氣汙染。許多家居用品釋放有害毒素，如燃氣爐、由某些壓制木製品製成的建築材料和傢俱、石棉保溫材料、地毯、家用清潔產品以及中央供暖和製冷系統等。由於這些汙染物是氣態的，並且能夠自由通過，所以空氣過濾器也無能為力。
汙染物的主要來源和症狀包括：
◆三氯乙烯(塗料、油漆、清漆、脫漆劑)
症狀：短期接觸會導致興奮、頭暈、頭痛、噁心和嘔吐等，隨後可能出現嗜睡和昏迷。
◆甲醛(蠟紙、刨花板、膠合板、合成纖維)
症狀：短期接觸會刺激鼻子、口腔和喉嚨，嚴重可導致喉部和肺部水腫。
◆苯(塑料、樹脂、洗滌劑、油漆)
症狀：短期接觸會對眼睛造成刺激，出現睏倦、頭暈、頭痛、心率增加、頭痛、意識模糊等，嚴重可能導致意識喪失。
◆二甲苯(皮革、菸草煙霧、橡膠)
症狀：短期接觸會刺激口腔和喉嚨，出現頭暈、頭痛、意識模糊、心臟問題、肝腎損傷和昏迷等。
◆氨(窗戶清潔劑、地板蠟)
症狀：短期接觸相關的症狀包括眼睛刺激、咳嗽和喉嚨痛。
室內空氣汙染影響生產力
MK Think公司長期致力於空間智慧設計，熟知室內空氣汙染如何影響生產力。MK Think公司創新部主任Signo Uddenberg引用哈佛公衛生中心的資料表示：「將二氧化碳(CO2)增加400 ppm(百萬分之一)會使生產力下降21%，並使人感到疲倦，濃度越高，二氧化碳接觸時間越長，其影響越嚴重;MK Think設想在室內部署物聯網感測器來評估室內的環境變數，對這些資料資訊進行分析，以減少室內汙染，改善工作環境。」
空氣品質感測器
Foobot是一個精心設計的小型空氣監測儀，帶有多個感測器，可持續監測室內空氣質量。它能與Nest和ecobee等其他物聯網溫控產品整合在一起，並提供開放的API方便其他應用程式整合。
它監控的引數包括：
◆揮發性有機化合物(VOC)，包括甲醛，甲苯和苯。通過使用金氧半導體來進行檢測，並提供整體資料水平。
◆二氧化碳濃度是透過演算法計算的，VOCs水平則是透過特定的感測器進行監測。
◆顆粒物質由光學感測系統檢測，它甚至可以檢測呼吸到肺部的最小顆粒。
PocketLab Air是研究氣候變化和空氣汙染的一體化科學實驗室，它能夠測量二氧化碳、臭氧、顆粒物質、溫度、溼度、氣壓和光。
Blueair Aware智慧空氣檢測儀能夠監測，並調控室內空氣品質，它能夠檢測到空氣中的顆粒物質、揮發性有機化合物、二氧化碳當量、溫度和溼度，它通過Wi-Fi 802.11B / G / N，2.4 GHz安全開放/ WEP / WPA / WPA2進行通訊。
Blueair Friend應用程式不斷更新，並且每隔五分鐘就將平均資料傳送到Blueair雲端。其應用程式Air View透過使用本地物聯網感測器資料，在全球各地即時顯示空氣品質資訊。
Blueair Friend應用程式不斷更新，並且每隔五分鐘就將平均資料傳送到Blueair雲端。其應用程式Air View透過使用本地物聯網感測器資料，在全球各地即時顯示空氣品質資訊。
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| Blueair Aware |
仿生學
美國太空總署研究如何保持太空人生活環境空氣清潔，並發現仿生方法對減少空氣汙染有明顯效果。這種方法利用自然因素來解決複雜的人類問題：「植物的根部及其相關微生物會破壞致病病毒、細菌和有機化學物質，最終將所有空氣汙染物轉化為新的植物組織。」
Foobot解釋說：「許多對人體有毒的物質可以被植物分解成無害的物質，其他物質被同化，成為植物組織的一部分。生活在植物根部周圍土壤中的細菌也能夠代謝有害物質。」
基於植物的空氣淨化方法與空氣過濾器相比有三個好處：
1、人造過濾器能去除空氣中的有害化合物，但不能提供氧氣。
2、過濾器能吸取汙染物，但不能清除它們，必須定時對過濾器進行清理。植物將有毒物質分解成無害的化合物，並在某些情況下將其同化。
3、與傳統的空氣調節系統相比，綠色植物牆需要的能量要少得多。
透過生物修復減少室內空氣汙染
美國太空總署開發的Biome植物空氣淨化器是將植物種植在室內牆壁上。室內空氣壓縮到植物根部，植物根部周圍的微生物消耗和分解污染物，淨化器釋放氧氣，無需清洗任何過濾器。
該淨化器是獨立的，類似於大型壁掛式平板電視。空氣品質感測器決定應該處理多少空氣，並相應地調整風扇速度，從而讓植物根部加快淨化空氣速度。
下次當你在工作中昏昏欲睡時，先檢查一下空氣品質，或許運用生物修復會讓你感覺好一些! 262180110
該淨化器是獨立的，類似於大型壁掛式平板電視。空氣品質感測器決定應該處理多少空氣，並相應地調整風扇速度，從而讓植物根部加快淨化空氣速度。
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