主页（http://www.cnwulian.net）：【委员风采】李会强：物联网时代智能建筑的完美空间
【委员风采】李会强：物联网时代智能建筑的完美空间
2017-08-03 17:15 来源:全国智标委 技术 /操作系统 /物联网
原标题：【委员风采】李会强：物联网时代智能建筑的完美空间
现代人90%的时间是在楼宇内度过的，在日益关注健康的今天，楼宇建筑内部环境是否宜居，就变得更加重要了。传统的楼宇控制系统无法满足人们对环境空间舒适节能、绿色健康、个性化等多方面要求，需要应用新的技术、新的方法面来迎接挑战。
委员简介
李会强，
研究方向：楼宇智能化，建筑节能及暖通空调系统自控，BACnet/KNX国际协议标准化。
风采展示
物联网时代智能建筑的完美空间
伴随着物联网和移动通讯技术的发展和普及，智能楼宇也在面临新的机遇和挑战。楼宇作为建筑基础设施的主体，为人们提供着重要的生存空间。据有关统计现代人的一生中大约有90%的时间是生活在楼宇内的，因此如何有效保证楼宇建筑设施的可持续发展，如何创造既舒适节能又健康智能的完美空间成为智能建筑行业的命题。
在全球大约41%的能量消耗和三分之一的温室气体排放来自楼宇，伴随着提高环境透明度和对环境承担更多责任的呼吁，提高大楼的能效是重要而必须的。楼宇能耗可占到大楼周期成本的30%，而基于智能管理的绩效优化不仅满足可持续发展和减少排放的目标，楼宇设施生命周期可持续发展的提升上起到关键的作用。一个正常人每天需要呼吸20000次左右总容量接近10000升，但很多时候室内空气质量并不尽如人意。
智能楼宇如何才能有效利用移动通信及物联网技术更好地响应不断变化的需求，传统的楼宇管理系统需要改变。楼宇控制系统在数十年的发展中已经从原始的手动就地控制向电气化自动化进化。对于楼宇建筑内不同的设备和系统，采用何种控制方式和手段会产生不同的效果。从基本的PID回路控制到需求侧与供给侧的配合优化，各种控制策略对于建筑能效的作用和影响在ISO16484国际标准中做出了详尽的解释和规定。
ISO16484作为楼宇自动化控制系统的国际标准，不仅规定了从控制系统的软硬件组成到系统间的通讯标准BACnet，而且定义了从楼宇能效等级的设计到实际运行中的能效效果评级。基于标准设计的整个楼宇自动化控制系统为整体智能楼宇实现控制目标提供了坚实的基础。
伴随着信息物联网技术的发展，数十亿个智能设备和机器每天无时无刻不在产生海量数据，数字化意味着楼宇能够通过数据与人沟通。建筑和我们之间的交流是创造完美空间的关键，我们需要知道如何利用这些数据创造出真正的价值并最终实现不断改进和提升客户的智能楼宇控制的目标。数字化技术的应用可以大幅优化生产效率和适应能力。
楼宇建筑设备系统中的多个部件可以实现相互通信和实时数据交换，通过数据分析可显著提高系统灵活性、效率和适应能力，以此从容不迫地应对无法提前预测的突发事件。凭借海量数据、高性能计算、以及先进的智能算法，机器学习能自动提高复杂系统的效率，无需人为干预。例如，通过对比系统运行数据和天气预报数据，做出必要的运行策略调整可让冷热源系统能效比得以显著提高。
今天的楼宇建筑必须满足更多需求，智能楼宇控制系统正在逐步从电气化、自动化向数字化悄然演变。系统必须知道如何有效地协调各个方面，从而使楼宇更加安全舒适、更加健康节能。将楼宇自动化、消防安全、安防、照明和低压配电等多个方面加以综合楼宇技术常常必不可少，它构成全面楼宇解决方案的核心。
伴随着楼宇自控系统借由物联网技术逐步向大数据、数字化转变，楼宇管理对数据采集的需求日趋强烈。通过数据，可以分析楼宇运行规律，降低能耗，提高维护管理水平；通过数据，可以记录、分析使用者行为，有潜力为使用者提供更高的舒适度与便利。
因此联网型传感器和执行机构（如图1所示），将在楼宇控制系统中扮演越来越重要的角色，即在楼宇控制系统的现场层面能够就提供数据。联网型现场设备可以测量、分析、评估各类楼宇性能数据，实现点对点通讯，执行控制策略。楼宇设施和能耗管理者可以便捷的从移动终端获得这些数据信息，同时这些数据信息也为云平台存储、分析、应用做好准备。
图1：联网型现场设备
越来越多的联网型现场设备应用在楼宇中，使用BACnet或Modbus等网络协议，使楼宇控制系统更容易构建、扩展同时也更容易实现跨系统的集成协作。
图2：传统方式 - 现场设备“星型连接”
图3：网络方式 – 现场设备“总线型连接”
从楼宇控制系统的构建上来看，传统方式的现场设备是不带网络通讯功能的，每个现场设备需要布置信号线到楼宇控制器，现场网络是呈星形连接的（如图2所示）；而使用网络型现场设备，现场网络布置就变得非常简单，每个设备通过总线型的快捷插头，一次插接即可构建一个总线型的现场通讯网络（如图3所示）。这种分布式现场网络构建方式，支持在建造过程中的分步实施，可以将一个系统拆分成多个单元，哪个单元具备安装调试环境条件，哪个单元就可以先进行施工，全部施工完成后，通过“一键调试”完成总线组网调试，从而减少整体项目建造实施时间。
一键调试使得组网调试得到极大的简化，大致流程示意如图4和图5描述：
图4：网络型现场设备组网调试过程
图5：网络型现场设备简化调试流程
