面向 IT/OT 的智慧建築
設施管理和進化中的智慧建築:在日益互聯的時代和時代,智慧建築不斷變化的現實。
智慧建築是物聯網 (物聯網)和相關技術的主要應用領域之一,可在未來幾年釋放其價值。然而,智慧建築可以有多種形式和形狀,智慧建築不僅僅是技術,更不用說物聯網了。
此外,與當今人們想像的智慧通常指的是物聯網、高級分析、人工智慧和機器學習、建築物中的一些自主決策、邊緣運算等不同,智慧建築就是其中之一。少數例外,早在物聯網和現代 IT 之前就已經存在。
據 60% 的設施經理稱,物聯網將在明年影響建築和維護政策
顯然,事實上物聯網和一些 IT 技術,在智慧建築中是必不可少的,但智慧建築這個詞、它的定義、它的許多方面、智慧建築技術和標準等,早在有人甚至創造物聯網這個詞之前就已經存在了。
時間視角下的智慧建築
智慧建築,過去被稱為智慧建築,如智慧建築管理 (現在仍然是,但近年來術語偏好發生了明顯變化)可以追溯到谷歌還不存在的時代。
有大量所謂的 ASHRAE 交易,例如,從 80 年代後期開始,你已經可以找到這些術語(ASHREA 是美國供暖、製冷和空調工程師協會的縮寫,它實際上是一個全球性組織)。換句話說,智能建築和智慧建築這兩個術語肯定存在三個十年,但當然隨著時間的推移而演變。
只是為了讓年輕讀者瞭解這一點:谷歌成立於 1998 年底,你可以找到 ASHRAE 會議記錄和自八十年代下半葉以來,關於智慧建築的交易和幾年後的智慧建築。
順便說一句,ASHRAE 成立於 1894 年,但當時確實沒有智慧或智慧建築。大多數在能源管理、HVAC 和其他在整體智慧,和智慧建築觀點中,仍然重要的領域,採用新穎方法的出版物在 70 年代真正起飛。它確實使事情變得正確。
設施管理作為一門學科也不是全新的。然而,這裡也發生了許多變化,包括技術變化。
考慮到智慧建築和設施管理術語含義的演變(它絕對不是主要關於技術),兩者都越來越多地出現在物聯網、IT 和 OT (營運技術)的整合、大數據分析、雲、人工智慧,以及所有這些所謂的第三平台技術,及其幾個創新加速器,這些技術推動了數位化轉型,也改變了智慧和智慧建築的意義和面貌,為它們的發展指明了方向,同時面臨著同樣變化的人類和社會挑戰。
是時候在房地產、智慧城市、建築行業或 AEC 行業,以及整個建築環境的範圍內,瞭解當今和未來的智慧建築和設施管理了。
智慧建築的人員、地點、流程和互聯技術視角下的智慧設施管理
讓我們首先告訴你,我們熱愛建築。這不是開玩笑。你是否考慮過在建築物中生活、工作、睡覺等等的可能性,對人類進化的真正意義?
我們指的是最廣泛意義上的建築物,包括工廠、酒店、機場、房屋,以及其中正在進行的所有活動。供暖、通風、電梯、製冷、安全、照明,數不勝數。我們大多數人都出生在一棟大樓裡,我們生活中的許多重要事件都在大樓裡度過:好的時刻、壞的時刻,以及我們永遠不會忘記的非凡時刻。
你在建築物內花費了多少時間?想想你的家、酒店、工作、娛樂或經商的地方等等。確實:很多!
智慧建築的物聯網市場將在 2026 年超過 220 億美元
即使你排除你居住和稱之為家的地方,你也會在建築物和其他設施中花費大量時間。雖然讓你的家成為你和你所愛的人的安全和舒適的地方,主要取決於你的個人喜好、選擇和改進,可能在建築師或室內設計師等專家的幫助下,設施管理的眾多任務之一,是對所有其他類型的建築物做同樣的事情。
當今的智慧建築:由多種技術和不斷變化的需求驅動
我們通常沒有意識到這一點,當然,除非我們是設施經理,但是要使你在旅行中工作、參觀或逗留的建築物安全、舒適、高效(在生態意識、成本等),並且越來越「智慧」。
雖然智慧「商業建築」備受關注,但被稱為 智慧家庭的住宅智慧建築 也有望成為物聯網 (IoT) 市場的關鍵驅動力 (它已經在物聯網投資的主要領域)。
投資智慧建築技術的主要原因,是降低長期成本(57%)、降低風險(51%)和改善健康與安全(48%)。
智慧建築作為跨行業物聯網用例
從同樣的物聯網角度來看,智慧建築空間是典型的跨行業市場之一,在建築管理系統、照明和房間控製或特定類型建築的關鍵電源等方面,擁有巨大的機會和發展(更多關於建築管理 IP 和物聯網時代)。
智慧建築是設施管理中越來越重要的話題,我們所處的環境比家庭環境複雜得多。同時,它也是一個更為重要的問題,至少從更廣泛的社會角度來看,並取決於建築物的功能。
雖然你的家對你來說,可能比辦公樓或酒店重要得多,但僅從能源和生態的角度來看,所有建築物的影響都是巨大的。如果我們知道城市人口將顯著成長,情況就更是如此,這意味著城市、公共建築面臨更大壓力,當然還有新住宅區和基礎設施需求的增加。後者只是智慧城市計劃,和智慧城市整體發展的眾多方面中的一部分。
商業建築中的物聯網市場:2026 年超過 220 億美元
Navigant Research 在 2017 年夏季的一份報告中,強調了物聯網對智慧建築日益成長的重要性。
該公司估計,到 2026 年,全球智慧建築物聯網市場將超過 220 億美元。相比之下,2017 年,Navigant Research 預計 2017 年全球智慧建築物聯網市場將達到 63 億美元。
Navigant Research 著眼於商業智慧建築中的整個物聯網市場。換句話說:所有硬體、軟體和服務,包括例如建築能源管理系統 ( BEMS ) 或能源管理系統 (EMS),如果你願意的話。正如我們在 BMS 演變概述的術語部分中提到的,BEMS/EMS 不是建築管理系統或 BMS,而這確實是其他報告一直在關注的內容。
話雖如此,撇開智慧建築的確切含義不談,讓我們來看看 Navigant 新聞稿中,總結的智慧建築預測物聯網成長的一些主要驅動力。
智慧建築中的物聯網:增加採用和支出的多重驅動因素
在這個層面上沒有太多驚喜,但重要的是提醒一些推動物聯網採用,和智慧建築支出增長的關鍵驅動因素:
- 建築業主 (在這種情況下為商業建築業主) 投資 於利用物聯網的智慧建築技術的壓力。
- 在這種壓力的範圍內,建築業主需要更好地瞭解建築營運和設備。請務必考慮維護和資產管理、效率、成本節約、採取行動的關鍵見解,當然還有商業建築居住者日益成長的期望。
- 在「客戶的客戶的客戶」的背景下,想想商業建築業主的客戶, 例如那些不僅出於各種原因,希望利用物聯網和智慧解決方案,而且還希望進入運營所在的建築物中的組織。最佳並且需要能夠說它們被安置在高效和生態友好的最先進的建築 中(客戶的壓力,包括同行的壓力)。此外,這些組織也有客戶,員工是重要的內部客戶,他們也有他們的期望。
- 同樣在建築業主的壓力範圍內,並且與其他人密切相關,我們注意到需要訪問「即時數據以提高生產力、便利性和永續性」。這幾乎不言自明:所有利益相關者 (包括客戶員工)的生產力,舒適度也是如此,我們不要忘記,法規和成本控制,以及在這個範圍內和之外,推動 BMS 發展的能源效率的更高重要性也是。當然,對於那些提供這一切的業主來說,這是有溢價的。
- 所涉及技術市場的演變,正如物聯網整體加速的情況一樣,價格下降 (這裡是硬體), 加上儲存和運算能力的增加,推動了採用 —— 因此從定義上來說,物聯網的支出也是如此在智慧建築中。 這裡提到雲端運算是關鍵。
- 物聯網在智慧建築中的好處。僅僅因為運算和儲存能力或成本下降,也不是因為建築業主的壓力(儘管這是一個巨大而複雜的壓力),投資智慧建築的物聯網當然沒有多大意義 。除了在營運、維護、建築價值、增強能源管理的結果等方面的好處之外,Navigant 還提到了創收服務 —— 這仍然經常被遺忘,不僅在建築物中,而且在物聯網貨幣化方面,以及開發新服務和整體收入來源。它甚至不需要那麼難,例如設施管理服務或透過組合,來自多個建築物的數據,並以新穎的方式利用它,任何人都可以使用派生的見解 (就像電信公司一樣)。
引用 Navigant 研究分析師 Christina Jung 的話:「利用收集和通信數據的網路連接設備,以及用於數據聚合和分析的軟體,支持物聯網的智慧建築解決方案是安全的、可擴展的和可互操作的。它們支持建築空間內的開放式通信和標準,有助於降低成本並提高整合可能性」。
根據定義,設施管理是資訊密集型和連接數據的現實
正如最終,智慧建築和智慧城市是關於人、流程、技術(由物聯網等實現的連接數據)和行動性(從一個地方移動到另一個地方),設施管理傳統上是從一個更或不太相似的觀點。
正如國際設施管理專業協會 IFMA 所說,設施管理是一個涵蓋多個學科的專業,透過整合人員、地點、流程和技術,來確保建築環境的功能。
如果你熟悉萬物互聯和資訊管理,你會在它們的定義和目標中找到這些術語。這當然不是巧合,因此物聯網、利用源自數據的可操作情報(資訊管理、數據分析和此範圍內的內容)和更新的技術的出現,也就不足為奇了對設施管理產生重大影響。
重要的是要記住,設施管理、綠色建築和建築技術的使用,顯然並不是什麼新鮮事。要成為設施經理,你需要學位是有原因的,因為有很多方面和許多組成部分。
想想電梯、樓宇安全系統、暖通空調 (HVAC)、預測性維護、資產管理、樓宇自動化系統等,都是技術密集型的。除了這些硬服務之外,軟服務也受到新興技術的影響。物聯網和相關技術進一步推動了綜合設施管理服務的興起。
物聯網在智慧建築中的差異:在智慧設施管理用例的 IT 和 OT 整合中彌合孤島
物聯網在智慧建築中的主要變化在於,由於 IT 和 OT 的智慧整合所帶來的可能性,無數新的機會出現了。
IT 和 OT 整合也是(工業)物聯網快速成長的幾個原因之一,尤其是在製造業等領域,從支出的角度來看,這是最大的物聯網行業。
儘管用於優化和維護建築物、設施及其各種資產的各種系統過去(並且仍然經常這樣做)完全隔離,但趨勢顯然是將與物聯網的整合作為關鍵因素之一。
我們在建築行業數位化轉型中,越來越重要的另一個領域也看到了這一點:BIM (建築資訊建模和管理)。BIM、物聯網、擴增實境、各種建築和運營平台以及數位孿生等之間的整合正在興起,BIM 的作用不斷擴大,超出其原有範圍並發生大量創新。
最後但並非最不重要的一點是,隨著 COVID-19 大流行,一系列應用變得越來越重要。空間管理只是一個例子。
智慧建築對設施管理和客戶的好處 —— 與設施範圍的相關性
如前所述,智慧建築和設施管理中的物聯網應用案例會有所不同,具體取決於建築/設施的範圍。這也定義了智慧建築的許多好處。
舉個例子:在辦公樓範圍的目標中,我們需要確保員工感覺良好、安全並且可以在舒適的環境中完成工作,同時從能源消耗的角度,來看不會破壞銀行並降低成本。
在酒店中,你可能會發現更多更注重客戶體驗的案例,例如,確保在夜間經常聽到更多外部噪音時,你希望你的客人在無噪音環境中睡覺。當然,員工也不希望有太多的外部噪音,但在白天,情況就不同了 —— 辦公樓並不是真正為人們睡覺而設計的。
現在,如果你考慮醫院大樓或數據中心的需求,再舉兩個例子,你可以想像設施管理再次成為另一個優先事項。
綜合房地產、設施和工作場所管理公司 MCS 的人員總結了智慧建築對設施經理的一些好處,如上圖所示,列舉了以下六個好處:
- 創建基於活動和基於需求的工作場所的可能性。
- 在工作中提高健康、舒適度(假設是一般條件)的潛力。
- 提高整體設施服務品質的能力。
- 以最低的成本獲得合適的 SQFT/M²。
- 在相同的成本(以及生態和綠色建築)的角度:優化空間和減少能源和水消耗的能力。
- 擁有更有效地規劃和使用資源的手段。
請記住我們所寫的,關於具有不同用途的設施(數據中心、酒店、醫院等)的一些案例,你當然可以為設施管理專業人員和員工、患者、客人、客戶(您的名字)添加更多智慧建築的好處它。
智慧建築需要智慧能源管理和智慧能源技術
你可以查找智慧建築或樓宇自動化系統中,任何參與者的網站,無論是智慧家庭自動化、大型商業建築、關鍵電力建築,還是介於兩者之間的任何東西:能源效率、節能和所有利益相關者不斷變化的期望,盡可能廣泛的智慧建築環境(監管機構、建築業主、租戶、設施管理人員,等等)將更智慧的能源監控、更智慧的能源解決方案和智慧能源管理,列為智慧建築優先事項。它顯示在上述研究中,事實上所有關於建築和設施管理演變的研究也是如此。
當然,其他智慧建築目標也很關鍵,這取決於最終推動需求的租戶/居民的目的。舒適,智慧工作環境的智慧技術處置,以及我們提到的所有其他內容。
然而,毫無疑問,在這個時代,任何關於能量的事情都是非常重要的。智慧建築確實需要智慧能源管理。無論是透過針對小型建築的小型能源管理解決方案、智慧家庭應用(節能、洞察力和管理也是關鍵),還是在 BEMS (建築能源管理系統)解決方案領域:對能源的無數要求往往,不僅僅是前端和中心(也在 BMS 市場),但智慧建築的幾乎所有領域也都存在能源效率,無論是 HVAC、房間控制、智慧電梯等等。
只需查看 2017 年底公佈的各種研究結果,瞭解智慧建築系統和技術需求,如何受到智慧能源需求和法規,以及智慧建築範圍內的典型技術整合的驅動。
- 2018 年及以後 BMS 市場本身的主要驅動力包括:對節能和環保建築的需求不斷成長,物聯網及其所帶來的所有技術日益整合,以實現智慧、智慧建築環境作為關鍵驅動力.
- 僅在歐洲(即整個歐洲),節能建築技術就有望顯著成長,重點是對西歐能源和排放相關目標的承諾。智慧,或者如果你更喜歡,智慧建築技術,尤其是這些技術的進步和它們塑造的綜合生態系統,是這一切的關鍵,在目前其他能源優先事項更為重要的東歐也是如此。
- 既然我們在歐洲,只需看看修訂後的建築能效指令 (EPBD)中的所有智慧建築元素:監控能源性能和空氣品質狀況的更智慧方法,是所有建築的一攬子計劃的一部分。翻新的激勵措施,顯然是考慮到智慧能源建築應用。
- 建築能源管理系統市場的推動力,不僅在於人們越來越意識到,數據在能源和建築整體方面的價值(當然,這種價值也與能源有關);BEMS 市場的技術驅動力,與我們隨處可見的智慧建築技術相同:物聯網、雲端運算和邊緣運算,換句話說,專注於智慧和分析。很快你就可以將人工智慧添加到其中,正如我們已經看到的那樣,在朝著更加自主的決策發展的過程中,這是智慧建築的一個關鍵方面,就像自主決策是工業 4.0 和物流 4.0 的核心一樣,它們是智慧工廠和供應鏈願景的一部分。
你可以繼續討論一段時間,但情況很清楚:沒有智慧能源解決方案,所有建築組件和智慧能源管理的智慧能源方法,沒有智慧建築。
完全相同的事情不僅適用於互聯技術的整合,還適用於建築系統和更先進的能源相關措施的整合,其中更智慧的能源是智慧建築的關鍵。
根據 2017 年江森自控能源效率指標調查,在智慧建築中必不可少的建築系統整合,在設施和管理高管的優先事項列表中排名靠前。
正如 2017 年 10 月的新聞稿所述,智慧建築繼續獲得動力,去年 46% 的受訪者已經投資於建築系統整合,超過 80% 的組織計劃在未來這樣做。已經集成到智慧建築中的主要建築系統,包括能源管理系統、照明系統、安全系統和生命安全系統。
此外,該公司的 Rod Rushing 表示,由分佈式能源資源和能源儲存服務的智慧、永續建築,可以為全球建築業主提供額外的安全保障。正如你在此處的 PDF 中所見,57% 的受訪者計劃在 2018 年投資現場可再生能源,48% 的受訪者計劃投資於電力存儲。
設施管理中的數位化轉型:智慧建築和大數據分析的主要作用
就像在幾乎所有專業活動和行業中一樣,數位化轉型席捲了設施管理,正如物聯網所看到的,從技術和目的(人員、地點、安全、流程、自動化、洞察力)方面發揮著重要作用和行動,效率,......)的觀點。然而,物聯網當然不是獨立存在的。我們正在尋求數據收集、智慧,以及最終的人類、半自主和自主決策。
智慧建築:物聯網、數據和可操作的智慧
當 451 Research 公佈其首個企業之聲:物聯網 (IoT) 季研究 ( PDF 打開) 時,該公司發現「建築物和其他結構」(如 HVAC)在設備、設備或其他設備列表中排名第五大多數數據或資訊,從中收集的連接端點。
換個角度來看:這不僅僅是環境感測器、工廠設備、汽車和車隊設備,甚至是供應鏈中的零售、醫療設備和設備。
在對 2017-2020 年物聯網支出的預測中,IDC 提到智慧建築以及聯網車輛,是在快速成長的跨行業物聯網應用中,有望成長的應用案例之一。
設施管理和物聯網的興起(研究)
很明顯,物聯網和(大數據)分析對智慧建築空間和設施管理產生了深遠的影響。
這也是 BMS 和能源管理領域的大型參與者之一施耐德電氣在 2016 年 5 月發布的設施管理調查中發現的。下面的資訊圖(PDF 中的較大版本)顯示了物聯網的興起,如何促進設施管理專業人士投資分析。
設施管理調查的亮點包括:
- 據 60% 的參與設施管理人員稱,物聯網將在明年影響建築和維護政策。
- 遠程分析(43% 的設施管理專業人士)是投資的關鍵領域之一。
- 如今,超過三分之一(33%)的人已經對設備進行了主動預防性維護。
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從設施管理到設施優化管理
設施管理、樓宇管理、樓宇能源管理和其他設施管理,或樓宇和能源相關平台的整體融合同時,在多個層面上發揮作用。
如上所述,雖然有些人認為建築管理系統的重要作用,是成為端到端方法中的連接中心,重點關注設施中的所有資產和建築生態系統中的所有利益相關者,但類似的演變發生了在建築能源管理系統方面。
這個範圍的關鍵詞是設施優化,當然它也與物聯網有關,融合更關注資產性能在更廣泛的角度和所有利益相關者的經驗和價值觀。
設施優化當然不是新鮮事。然而,新出現的是一種新型的設施優化解決方案,它不僅進一步消除了設施管理中的孤島,而且代表了理念的改變。
2017 年 7 月,研究公司 Verdantix 宣佈,根據其報告「智慧創新者:設施優化管理」,它已將 20 家新技術公司確定為設施優化管理市場的智慧創新者。如果你在 Google 上搜索「設施優化」,你只會在第一個搜索結果中找到 Verdantix。
然而,雖然這個術語可能是新的,但潛在的演變卻不是。正如 Verdantix 董事總經理 Rodolphe d'Arjuzon 在新聞稿中所說,設施管理中的孤島正在被打破的事實的結果是,根據獨立研究公司的說法,「僅僅談論是沒有意義的關於能源管理,或者只是嘗試精簡建築運營,或者有一個關於福祉的獨立倡議 —— 所有這些都融合在一起」。
設施優化管理解決方案不一定來自能源管理方面。最後,一切都在融合,我們很可能甚至不談論建築管理系統,或建築能源管理系統,而是在不僅可互操作平台,而且在物聯網驅動的服務,作為一部分的背景下談論服務。即服務解決方案和/或解決方案生態系統。
引用報告作者 Derek Clarke 的話:「這些解決方案主要是能源管理軟體的演變,現在已經擴展到資產管理、維護操作、故障檢測和診斷,並且可以在小型站點上取代 BMS。更重要的是,我們看到公司也在使用這些解決方案來推動其核心業務的改進」。
無論名稱如何,確切的解決方案和演變,在這裡重要的是確認焦點的持續轉變,這就是 Rodolphe d'Arjuzon 在說「設施優化管理是一種哲學,對每個決策者意味著不同的事情在房地產價值鏈中」。
智慧設施管理和智慧建築在行動
以下是智慧設施管理和智慧建築應用的兩個案例。由於建築物種類繁多,每一種都有自己的大小、居住者類型和用途,預計會有更多案例出現。
辦公大樓智慧設施服務
荷蘭房地產開發和建築公司 Heijmans,多年來一直致力於開發智慧設施管理解決方案,採用與各種合作夥伴共同創造的模式。
在試點項目之後,該解決方案於 2017 年推出。該建築公司現在主要在智慧辦公樓的背景下向其現有客戶群和新客戶(公司和其他有興趣實施該解決方案的客戶)提供該解決方案。
為此,物聯網和「正確數據」解決方案,附帶了一個應用和線上平台,針對設施經理、清潔工、管理人員和工人。
這是一個完美的例子,說明你如何使用技術,結合正確的合作夥伴和願景,為客戶提供智慧設施服務,從而擴大你的產品和收入模式。
小型建築中的樓宇自動化和智慧設施服務
巴黎的一家豪華套房酒店為客人提供一台 iPad,該 iPad 整合了電子禮賓服務、燈光和房間控制功能、資訊服務和先進的樓宇自動化功能。
雖然從客戶體驗 (酒店客人)的角度來看,該案例很有趣,但從建築物所有者的角度來看,它也非常有趣。最初,開發商打算在大樓內提供 12 套最先進的公寓,每套公寓都配備先進的獨立樓宇自動化系統。
然而,在項目期間,施耐德電氣的認證合作夥伴、自動化專家 Soliled 持有 EcoXpert 照明控制和房間控制認證標章,需要調整其方法,因為大樓將改為酒店。一個有趣的案例,牢記建築物不斷發展的功能並提醒我們,較小的建築物也可以具有高度先進的智慧樓宇自動化和技術需求。
上圖:Shutterstock -版權所有: BABAROGAV - 所有其他圖片均為其各自提及的所有者的財產。
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