在全球對提高可持續(xù)性、減少浪費和更有效地利用資源的需求的推動下，智能建筑技術正在快速發(fā)展。 智能建筑利用物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的技術進步來有效地管理資產(chǎn)、資源和服務，改善建筑運營、能源消耗和資源管理以及整體居民體驗。

由于建筑物占全球二氧化碳排放量的 38% 和美國能源消耗的 40%，因此改造建筑物的能源消耗和可持續(xù)性對于實現(xiàn)全球氣候目標至關重要。 拜登政府已經(jīng)明確了這一優(yōu)先事項，他在 1 月份宣布了建筑性能標準聯(lián)盟，這是 33 個州和地方政府之間的首個合作伙伴關系，致力于提供更清潔、更健康和更節(jié)能的建筑。

雖然優(yōu)化建筑部門的能源消耗是一項艱巨的任務，但它可以從最小的層面開始：為物聯(lián)網(wǎng)提供動力的微型芯片。智能建筑將物聯(lián)網(wǎng)技術融入眾多領域——從數(shù)字化人流和空間利用到重建供水網(wǎng)絡。智能建筑的最大機遇之一是徹底改變能源消耗，從智能能源分配系統(tǒng)和智能 HVAC 設備開始。

智能能源分配系統(tǒng)

傳統(tǒng)的能量分配系統(tǒng)是以單向方式建立的，能量預計會從發(fā)電機流入負載。在這些系統(tǒng)中，發(fā)電廠產(chǎn)生能量并將其儲存到城市中心。對于太陽能和風能等可再生能源，能源分布圖現(xiàn)在完全不同;能量分配系統(tǒng)現(xiàn)在需要允許全方位的能量流動。以前只消耗能源的建筑物現(xiàn)在可以集成屋頂太陽能電池板，產(chǎn)生多余的能量并將其返回到電網(wǎng)中。智能能源分配系統(tǒng)實現(xiàn)了這種全方位的能量流動，并允許可再生分布式能源的整合，將能量儲存回電網(wǎng)。

這不僅通過提高系統(tǒng)效率來降低能源消耗，而且還解鎖了分布式能源發(fā)電模式。建筑成為能源生產(chǎn)者而不是消費者，從而實現(xiàn)向綠色能源的轉變。傳感器和無線物聯(lián)網(wǎng)技術的進步為智能電網(wǎng)轉型奠定了基礎，智能建筑在實現(xiàn)更環(huán)保、更互聯(lián)的電網(wǎng)方面發(fā)揮著重要作用，從而塑造更可持續(xù)的未來。

智能暖通空調系統(tǒng)

智能 HVAC 系統(tǒng)是智能建筑的另一個激動人心的發(fā)展，它與能源效率、空氣質量和居民舒適度息息相關。在美國，城市、州、公用事業(yè)和非營利組織正在加大力度使建筑部門電氣化，其中用于空間供暖、熱水、烹飪和其他用途的化石燃料燃燒占美國溫室氣體總量的 13%。溫室氣體)排放。

隨著 COVID-19 大流行推動空氣質量和凈化技術的重大發(fā)展，供應商正在尋求縮短 HVAC 升級周期。經(jīng)銷商和分銷商正在有機地朝著為其 HVAC 設備添加更新、更智能的技術的方向發(fā)展。在數(shù)字化時代，建筑居民現(xiàn)在希望對其建筑物中每個房間和區(qū)域的 HVAC 設置進行精細控制。這就是物聯(lián)網(wǎng)介入的地方，為建筑物內的舒適體驗增添了新的深度。借助電動通風口和阻尼器，以及與手機和平板電腦的無線連接，居民只需輕掃幾下即可設置溫度以及二氧化碳、濕度和空氣質量設置。樓宇管理人員還可以利用物聯(lián)網(wǎng)連接自動檢測房間占用情況并相應減少該空間的能源使用，從而優(yōu)化整個建筑的能源使用。

監(jiān)測建筑健康

監(jiān)控建筑健康是另一個智能建筑增長領域。 除了傳統(tǒng)的溫度和濕度傳感器之外，更多的環(huán)境傳感器被添加到建筑物中。 這些傳感器可用于實現(xiàn)更好的氣流和室外空氣交換的智能風門、用于預測性維護的連接設備、用于泄漏檢測的流量計、用于空氣顆粒檢測的氣體傳感器等等。 火災和煙霧檢測一直是連接的，但我們看到更多的無線連接使用遠程無線和藍牙來創(chuàng)建安裝程序界面。 所有三個應用程序——能源管理、建筑健康監(jiān)測和消防安全——都在增加更多的連接性和數(shù)字化能力。

可靠性和網(wǎng)絡安全的重要性

考慮到所有好處，智能建筑仍然存在一些挑戰(zhàn)，需要熟練的工程技術和解決問題的能力。主要挑戰(zhàn)在于技術：如此復雜的無線網(wǎng)絡需要極其可靠和穩(wěn)定。雖然當今可用的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡技術功能齊全，但供應商和制造商需要確保其產(chǎn)品的可靠性，以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡在建筑環(huán)境中的真正潛力。

集成無線網(wǎng)絡也會使建筑物面臨網(wǎng)絡漏洞。為了應對此類威脅，芯片供應商和產(chǎn)品制造商一直在加強他們的網(wǎng)絡安全游戲。在開發(fā)和分發(fā)智能解決方案時繼續(xù)關注安全性對于改變建筑行業(yè)至關重要。

更智能、更環(huán)保的未來

使這些機會令人興奮的是，智能建筑不僅限于全新的結構;建筑物也可以使用智能技術進行改造。在現(xiàn)有系統(tǒng)中簡單地實現(xiàn)無線連接的能力簡化了采用，并可以加速無線通信在建筑物中的整體采用。

公共和私營部門都致力于改善建筑部門的能源使用，我們可以預期未來幾年將成為智能建筑采用的基礎。在對減少所有部門的二氧化碳排放和最大限度地提高能源效率和消耗至關重要的十年中，技術進步和物聯(lián)網(wǎng)在建筑物中的使用可以引領個人和群體層面促進可持續(xù)性和提高生活質量的方式。