什麼是智慧建築？
智慧建築是智慧（互聯）世界的實現。智慧世界，就像智慧建築一樣，在大多數情況下，只是在名稱上與物聯網（IoT）不同；物聯網和智慧世界共享相同的框架、好處和挑戰。通用物聯網和一種智慧世界之間的微妙區別在於，智慧世界通常描述物聯網網路在特定實現或行業（在這種情況下是智慧建築）的使用。
智慧建築包括私人住宅、辦公室和商業建築、工作場所以及工廠和倉庫。
智慧建築提供有關建築本身或建築內特定房間的可操作資訊，以便業主或租戶能夠更好地管理它。智慧建築一詞通常指商業建築，而智慧家居一詞通常指私人住宅，但大部分功能相同，因此術語重疊。
建立智慧建築的目標是減少營運費用，提高居住者的舒適度，自動化能源消耗管理，追蹤核心建築資產的狀態，並滿足行業的全球法規和永續性標準。
為了有效，智慧建築需要對控制建築系統的物聯網網路進行複雜的監控。
狀態監測和屬性的數位化
現代建築高度數位化，建築資料的可用性是這種數位化的關鍵。
因此，你可以使用物聯網感測器，全天候測量屬性的狀況，而不是依賴手動現場資料收集。監控解決方案可以將這些資料轉化為可用的知識。
Paessler 為建築監控量身定做的物聯網解決方案，涵蓋了現代、有競爭力的資產管理的需求。
對建築物的意外損壞（例如，由於氣體洩漏、漏水、軍團病菌、黴菌和不利的室內氣候）導致高成本和其他各種問題。早期對異常進行數位檢測，可以防止更大的損害。
此外，如果你不斷記錄財產的資源消耗，它可以被最小化。這不僅降低了營運成本，還有助於滿足政府要求，如 EED（能源效率指令）。
對建築物監控有什麼好處？
監控你的財產狀況，有助於你根據全天候可用的資料，最佳化你的財產和資產管理。還有更多優勢。
早期損壞檢測
當你監控你的屬性時，你可以更早地檢測到洩漏、燃燒的火災或黴菌。
這可以防止你獲得高昂的後續成本或收入損失。
更重要的是：你可以降低保險費並保持財產價值。
預測性維護
在發生任何損害之前採取行動總是更好的。
預測性維護允許你更準確地評估未來的需求和各種相關成本。
這樣，你也可以在很大程度上避免意外損壞和成本。
儲蓄資源
智慧計量可讓你快速讀取計量器，而無需預約。
但它也允許您計劃並實現減少房產的能源和水消耗。
這可以節省資金，並幫助你遵守歐盟的能源效率標準。
智慧建築的類型
智慧建築超越了自動化的概念，這是物聯網的一個關鍵特徵。智慧建築系統必須能夠評估從感測器收集的資料，並自動對資料採取行動，例如，如果發生火災，能夠在沒有人工干預的情況下啟動灑水系統。
智慧私人住宅
智慧家居目的在提高居民的安全和舒適度，實現許多家用電器的遠端控制，自動化家庭維護計劃，監控能源使用情況，並控制家庭安全系統。
智慧家居發展的核心是輔助技術的概念。輔助技術傳統上描述了輔助裝置，如輪椅，目的在幫助殘障人在日常生活中。
在物聯網時代，輔助技術的概念得到了擴充。輔助技術的例子包括能夠自動排程何時開啟，或關閉燈和洗衣機等電器的裝置。智慧醫療和健康裝置是智慧家居中使用的輔助技術，用於遠端監控老人或生病的居民以及兒童。智慧家居中的可穿戴感測器會自動開啟門，保持環境溫度，並監控和分析家中的能源使用情況。
智慧家居中的安全感測器可以檢測和報告氣體洩漏、水洩漏和安全漏洞。
智慧辦公室和商業建築
智慧辦公樓或商業綜合體可以對結構的水電、照明、供暖、通風、安全、停車位、廢棄物管理、電梯和緊急出口、電腦系統的造訪控制，以及透過物聯網網路進行花園和裝置維護的自動化集中控制。
在零售行業，商店周圍的物聯網感測器，可以幫助企業收集資料，例如客戶什麼時候進入商店，他們對什麼感興趣，以及他們買了什麼。智慧商務幫助營銷和產品團隊最佳化商店的佈局，保持最佳庫存水準，監控員工行為，改善退貨率等產品追蹤，監控排隊和人流量的等待時間，並自動結賬。
在超市、商場、酒店、醫療保健設施、博物館和展覽，以及休閒綜合體佈署的商業物聯網應用，目的在在人們的家庭環境之外創造愉快的消費者體驗。為了創造一個舒適的環境，感測器監控並自動調整公共建築的空氣品質、照明和溫度。商業物聯網應用管理門禁控制和安全，監控零售店的庫存，收集有關人們在公共場所行為的資料，並為酒店場所的訪客提供定位服務。
商業物聯網不要與消費者物聯網混淆，後者與個人可穿戴裝置和智慧家居裝置有關。
邊緣運算，是商業物聯網中一個日益成長的趨勢。邊緣計運算為裝置提供了收集、處理和處理靠近其來源的資料的能力，例如超市的步行流量，而無需回運到資料中心。
商業物聯網解決方案中的通訊受到多種連線類型的影響，包括藍牙、wifi、LoRa、4G LTe 和 ZigBee，具體取決於應用型態。
聰明的工作場所
智慧工作場所具有硬體和軟體，以改善視訊會議等通訊和協作。在智慧工作場所，感測器可以追蹤公司膝上型電腦等業務資產。智慧工作場所可以自動監控 IT 安全漏洞，並對場外員工和承包商進行遠端管理。在智慧工作場所，許多平凡的任務，如安排合適的會議室或為會議提供餐飲服務，可以遠端完成，也可以由數位業務助理完成。在智慧工作場所，新員工可能會收到推送通知，以引導他們參觀新辦公室，例如通知他們他們在大樓裡的位置，或者他們進入特定辦公室需要什麼安全許可。
在一個聰明的工作場所，咖啡永遠不會用完，廁所總是被沖水，遊客永遠不必繞過街區尋找停車位。
智慧工廠和倉庫
在工業領域，智慧工廠和倉庫透過工業物聯網（IIoT）網路進行管理。IIoT 是智慧工廠和倉庫、智慧供應鏈、智慧物流和智慧工業機械的組合，創造了一個智慧工業生態系統。
工業領域如何管理智慧建築的一個例子，是在工廠和倉庫中使用機器人。智慧行業中機器人的使用被稱為機器人物聯網（IoRT）。
智慧建築系統
物聯網裝置
物聯網裝置，是指能夠無線或使用有線連線，連線到網際網路的裝置。在智慧世界中，物聯網裝置通常是無線的，但並不總是無線的。物聯網裝置與支援網路連線的技術、API 等功能軟體，以及感測器和執行器整合。物聯網裝置可以在物件、人員和軟體之間自動傳輸資訊，而無需人工干預。來自物聯網裝置的資料，有時用於建立新的終端使用者應用。
智慧建築主要有三類：消費者、商業和工業。這些建築中使用的物聯網裝置可能有所不同，但它們確實重疊。智慧消費裝置包括汽車、智慧手機、膝上型電腦、家庭娛樂系統、健康監視器和連線的電器。例如，在智慧家居環境中，連線的車輛可能會為車庫提供生物辨識門禁控制。
商店裡的智慧商業裝置，包括庫存控制、裝置追蹤器、安全攝影機、語音助理、恆溫器、警報器和生物辨識掃描器。例如，在零售領域，安全攝影機可能會提供有關商店盜竊的自動警報。
智慧工業裝置包括電錶、流量計、管道監視器、機器人、汙染測量產品，和無線路由器。例如，可以測量工廠的空氣品質，以確保始終如一的安全和健康的工作環境。
智慧建築通訊
智慧建築技術堆疊中的通訊層，包括蜂窩或低功耗廣域網（LPWAN）等連線技術，以及 Zigbee 或訊息佇列遙測傳輸（MQTT）等通訊協議。Zigbee 和 MQTT 是資料協議。
Zigbee 是一種短程、低功耗、無線標準，用於網格拓撲，透過多個感測器節點中繼感測器資料。Zigbee 經常用於智慧家居和工廠的遠端機械管理。
MQTT 是物聯網通訊的事實標準，以確保裝置之間的所有資料通訊都是加密和安全的。MQTT 通常用於連線到網路頻寬溢價的遠端位置。
物聯網連線技術
智慧世界使用各種連線技術，如射頻辨識（RFID）、蜂窩或 LPWAN。這些技術也被稱為傳輸或通訊協議。
不同的應用，可能會使用不同的連線技術。雖然 LPWAN 很便宜，為所有型別的物聯網感測器提供遠端通訊，但它們只以低速率傳送小塊資料。LPWAN 通常用於智慧照明、資產監控和追蹤以及能源管理。蜂窩網路提供可靠但昂貴的寬頻通訊，通常用於影像串流媒體應用、自動汽車、互聯健康和工業應用。在私人住宅中，智慧手機、健身和醫療可穿戴裝置，通常使用藍牙低功耗（BLE）將資料傳輸到雲應用。RFID 使用無線電波將少量資料，從 RFID 標籤傳輸到短距離的讀取器。RFID 經常用於零售店。
IIoT 中的連線和通訊解決方案，通常與物聯網應用中的解決方案不同。大多數 IIoT 連線都跨越固定線路，例如 DSL、乙太網和 PSTN。LPWA 是 IIoT 中成長最快的無線連線技術。
智慧建築的好處
智慧建築允許個人和企業節省能源成本，例如透過監控能源使用情況。透過節能和使用綠色技術，智慧建築留下的碳足跡更小，更環保。
透過利用智慧技術，可以提高智慧房產和建築物的轉售價值。
智慧建築中的煙霧、火災和氣體感測器，有助於創造一個更安全的生活和工作環境。
智慧建築監控可自動執行維護計劃，並可以辨識家用電器和工廠機械的故障。
無線技術可以降低商業建築的人員成本，例如，感測器可以啟動照明和灑水器，而不需要建築經理開啟或關閉。在智慧建築中，滅火器和閉路電視攝影機等安全裝置可以遠端監控。
智慧建築挑戰
追蹤和監控工作場所的員工，涉及許多組織以前從未面臨過的隱私和資料問題，可能需要法律援助來解決。
智慧建築可能需要大量的技術資本投資，例如建築管理系統（BMS）或建築自動化系統（BAS），作為數位樞紐來管理控制建築的裝置和應用。
對一些人來說，智慧技術可能令人生畏，特別是當事情出錯時，例如感測器故障或來自連線裝置無法理解的錯誤資訊。
智慧建築依賴於持久的網際網路連線。
智慧建築監控
建築狀態監測，可以洞察建築物的健康狀況及其使用方式，這可用於最佳化建築營運，改善居民的生活環境，並增加建築業主的利潤。
建築物狀態監測追蹤建築物資產，記錄資源消耗，辨識意外損壞和裝置故障，維護最佳化的維護計劃，並提醒相關當局建築物內和周圍的問題。
智慧建築應用和低階感測器自動監控建築物。監控系統能夠即時將感測器資料，轉化為可操作的見解，並對水或瓦斯洩漏、火災、入侵或環境變化，做出實體反應，而無需人工干預。
Paessler Building Monitor 是一個易於使用的建築管理工具，可與智慧建築中的物聯網連線裝置無縫整合。建築物監視器全天候測量、記錄和分析感測器資料，包括損壞、維護和資源這三個主要領域。
即時損壞，如破碎的窗戶或火災，會影響建築主管或緊急服務的緊急警報。商業建築的利益相關者可以提取有關損害成本和潛在損害（如黴菌或漏水）的報告，並就建築物的盈利能力做出決定。
建築監視器分析建築物的實體狀態，並自動建立維護計劃，使建築主管評估未來需要維修、更改或翻新的範圍、優先順序和成本更快，勞動密集度更低。
建築物監視器監控資源的消耗，例如來自智慧電錶的資源消耗，並幫助建築物管理人員辨識不可接受的消耗。 例如，監控可以辨識有故障的裝置，如漏水龍頭，以及在無人居住的房間裡，不必要地使用照明或暖氣。
經濟上可行的智慧建築解決方案
物聯網的基礎技術很複雜，市場上經常出現新技術。對於組織來說，跟上智慧建築應用開發的趨勢可能成本高昂。
建立經濟上可行的物聯網解決方案的方法之一，是實現更高效的編碼工作流程，例如使用無程式/低程式寫程式框架來加快開發。Paessler 的 Node-RED 是一個開源、基於流的視覺化寫程式工具，廣泛用於 IIoT 和物聯網。Node-RED 使開發人員能夠輕鬆建立自動化流程，用於開發和監控智慧建築應用。
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