物联网时代下的智慧楼宇

作者 | 工业互联网风向标2022-06-07

通过楼宇自控系统(这里指通常所说的小BA系统或狭义BA系统)，采用先进的计算机控制技术，管理软件和节能系统程序，使建筑物机电或建筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行，从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。

智能楼宇的核心是5A系统，智能楼宇就是通过通信网络系统将此5个系统进行有机的综合，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点。智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科，涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等，并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。

智能楼宇已成为现代智能化建筑的发展方向，物联网技术的兴起，给智能楼宇增添了新的活力。“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。物联网技术的应用已在各个领域推动着产业的升级。物联网技术是集多专业交叉复合的技术，核心技术主要包括传感器、无线传感网、射频识别、智能处理等技术。目前在现代物流、智能交通、智慧农业等领域得到了广泛应用，并产生了巨大的效益。

智慧楼宇建设涉及的子系统众多，系统高度集成，覆盖面应用极广，横跨多领域多业态，虽然实现难度大，但行业特点明显，需求越来越细致，带动着产业链发展，因此目前已经有越来越多的安防企业逐渐加入楼宇智能化建设当中，试图占领市场份额。

在全球智慧城市规划集群规划中，韩国“ U-City”计划、新加坡“智慧国计划”、日本政府以实现“安心且充满活力的数字化社会”而推出“I-Japan(智慧日本)战略2015”、柏林的电动交通和节能住宅计划、法兰克福的“环城绿带”、“被动式住房”、“节电奖励”方案、维也纳的“市民太阳能发电厂计划”等规划继提出后也在探索着实践的路径，可见城市管理者对智慧城市建设有着空前的热情。

智慧楼宇是什么？

智慧楼宇（IB，Intelligent Building）也称智能建筑、智能楼宇，是将建筑、通信、计算机和控制等各方面的先进科技相互融合，合理集成为最优化的整体，具有工程投资合理、设备高度自动化、信息管理科学、服务高效优质、使用灵活方便和环境安全舒适等特点，是能够适应信息化社会发展需求的现代化新型建筑。作为一座现代化城市的重要组成部分，智慧楼宇凭借智能化、信息化、可视化、人性化、高度集成化等特点，日益成为智慧城市发展的强大驱动力。

随着物联网概念的出现，物联网技术渗透到了各行各业，推动着对传统产业的技术升级和改造。借助物联网技术提升智能楼宇建设也是发展的必然。经过物联网技术的升级改造。基于物联网构建的智慧楼宇，可以使建筑内众多公共资源具有语境感知能力，使其真正成为智慧城市的细胞。

物联网环境下的智能楼宇建设需求主要体现在安全、智能、管理、办公四大方面：

安全：通过智能安全防范系统进行全方位安全升级，实现楼宇可视化预警，进行智能化防范处理及应急指挥调度处理，实现楼宇联网互通及视频综合性业务应用。

智能：通过生物识别技术、人证比对、车牌识别、视频质量诊断等智能化技术手段，提高安全防范等级，改变传统安防系统事后取证尴尬境地，实现事前预防，与此同时，也可实现楼宇人脸无感开门、人脸考勤等应用，提升楼宇整体管理水平和形象。

管理：通过数据信息统计分析，将楼宇环境、人员、车辆、能源安防等众多子系统整合，进行有效数据提取及数据信息业务应用，对现场管理过程进行高效监控，及时响应异常事件处理，保证管理过程信息有效应用。

办公：楼宇综合管理系统逐渐结合办公业务管理，以高清视频数据辅助生产业务系统数据，进行可视化生产管理，通过定制化视频服务提升办公效率、提升办公业务管理。通过企业楼宇综合管理实现安全、智能、高效、物联、节能的智慧型智慧大楼。

智慧楼宇行业现状

随着我国区域经济、新型城镇化、智慧城市建设和信息化产业的大力发展，我国楼宇智能化理念、建设法规、设计施工、物业管理等方面得到较大的发展，同时市场规模不断扩大，预计2022年中国楼宇智能化市场规模达7377亿元。2025年，我国智慧楼宇的市场规模将有望超过1.6万亿元，行业增长空间广阔。

智慧楼宇涉及建筑技术、现代通信技术、互联网技术、信息处理技术、图像显示技术和自动控制技术、物联网等多个领域，具有较高的技术门槛。企业能否通过持续的研发投入和技术创新，掌握系统设备的关键技术，并将客户个性化需求有效地转化为解决方案，是衡量企业市场竞争力的重要标尺，也是影响企业持续发展的关键因素。此外，随着"云计算"和大数据等技术的发展，企业需要学习新的理念，并掌握新的技术，这对智慧楼宇企业的研发能力提出了新的要求。

商业地产产业与行业的集中度也越来越高。不仅表现在行业出现了类似中海商业这样一批持有大量商业地产并运营管理的地产企业，也出现了一批以华为、阿里、腾讯等为代表的科技巨头企业。顺应而生的，在智慧楼宇应用层面贡献突出的，以左邻、四格互联、博锐尚格、高仙清洁机器人等为代表的中小企业，他们在智慧楼宇建设和运营管理过程中起到关键作用，一直引领行业的发展。智慧楼宇每一个进步都得益于这些科技企业的发展。

物联网环境下的"智慧楼宇"

智慧楼宇管理是一种新的理念，是新形势下社会管理创新的一种新模式。充分借助互联网、物联网打造的智能型管理方式，元安物联的智慧楼宇管理系统将管理、安防、设备管理等系统融为一体，将物理楼宇抽象为数字楼宇、通过数字楼宇打通互联网人的数据和物联网物的数据、形成新的管理与运营模式，即通过数字化运营提升效能，对楼宇进行集中监管、能源管理、运维管理等，实现各系统联动控制、协同处置；降低能源消耗、运维成本，提升楼宇环境舒适度，延长设备设施寿命，打造安全、舒适、便捷、智慧的楼宇，实现精细化管理提升管理效率，通过智能化场景提升客户体验。

高度集成

通过物联网形态化，将智能建筑中如照明、暖通、安防、通信网络系统等子系统集成到智慧楼宇管理平台上进行统一管理监控，实现相互间的数据分享。

可视化

通过智慧楼宇管理系统将各类网络传感器，包括楼控系统中的所有传感器、摄像头、红外辐射传感器、各类门禁传感器、智能水电气表、消防探头等全部以网络化结构形式呈现，通过图表数据可视化的形式清晰明了地呈现给用户，让用户对楼宇内状态有更加直观的感受。

高效运维

在楼宇中所有浪费的能量中,有一大部分是约是物业管理行业所无法解决的问题，通过建立专业的监、管、控一体化运维管理模式，统筹资产全生命周期各个环节，实现高效巡检、快速维修、预防性维护以及全过程监管，并提供运维数据深度挖掘、科学评价，协同物业系统，提升运维保障能力，降低维护成本，保障楼宇内各系统高效运转。

绿色节能

智慧楼宇中会有更多的输入方式来获取动态数据，从而实现动态的控制设备，元安物联智慧楼宇管理平台内置能源管理子系统，基于自主研发的能耗模型和能耗异常诊断库，实现楼宇能耗异常诊断分析，给出原因分析及相应的处理方法，解决了传统楼宇能源管理系统只能做到能耗分项计量监测与统计，不能提供针对性节能优化策略的问题，达到绿色节能，智能优化。

节省成本

相比传统自建模式，高度集中的智慧楼宇管理系统可快速低成本构建专属广域网，不仅节省设备投资及人员投入，还能简化维护程序, 使人员配备更加合理。

智慧楼宇是智慧园区建设的重要组成部分，是智慧城市的基础设施，元安物联将设备管控硬件技术与软件技术相结合，依托物联网使能平台为基础，打造了可远程控制的智慧楼宇管理平台，实现对室内环境、景观照明、室内用电、空调新风等综合管理，并依托各种行为模式的使用管控，实现管理型节能。

"智慧楼宇"应用场景

人员管理

1）楼宇人员

将人脸检测、人脸比对及识别、人流量统计等功能，结合人脸门禁、闸机、摄像头等，实现楼宇人员出入限制、考勤、实时监控、移动轨迹等多方面的楼宇人员管理功能。

人脸门禁：使用人脸识别摄像头，实现人脸验证+门禁联动，高效管理楼宇人员的出入，防止陌生人进入楼宇，弥补人工监管的不足。

智能考勤：结合人脸考勤机，员工上下班刷脸即可考勤签到、系统自动记录和统计员工出勤情况，实现楼宇内企业的智能考勤。

移动轨迹：基于楼宇摄像头及闸机门禁等智能设备，利用人脸比对识别，可实现人员的历史活动轨迹记录和查询。

口罩/体温检测：入口处安装测温设备，以及利用摄像头识别人员是否佩戴口罩，若检测异常，则及时发出告警提醒。

人流量统计：可实时统计人员出入流量、楼宇内人员数量等，实时掌握楼宇人员动态数据，实现全方位、高效的管理

视频监控：展示楼宇出入口、公共区、楼层及重点区域的实时视频监控信息，对人员行为及异常流动进行有效监管。

2）访客管理

通过多终端联动的模式（现场智能设备、微信二维码、小程序、APP等）为访客管理提供预约、登记、通行等服务，门禁、通道、电梯联动，快速登记，刷脸即可通行，减少排队等待时间，极大提升管理人员的工作效率，同时也大幅提升场所安全级别。

3）智慧停车

对前端摄像机抓取到的车辆图片进行分析，提取车辆信息、实时统计和记录车辆出入数据，实现对楼宇内部车辆进行自动识别、身份验证并自动起落道闸，提高通行效率；对访客车辆进行自动识别并记录出入时间，以及实行自动计费。

2、设备管理

1）智慧照明

平台可对楼宇各区（公共区、生活区、办公区等）的照明情况实现整体监测，并对异常（如照明故障等）进行实时告警，及时发现楼宇灯光异常并进行远程调控和管理。基于人脸检测还可以实现智能照明控制，优化楼宇能耗。

2）水电安全

对楼宇整体的供电及供水安全情况进行监测和数据统计分析，对短路、设备故障等异常情况实时告警和记录，便于快速定位和解决问题。

3）环境监测

通过各项智能传感器，实时对楼宇环境（如温湿度、空气质量、噪音、光照强度、烟感等）指标进行监测，并可以依据当前环境情况智能调节空调、新风、照明等系统，实现智慧环境管控。

4）能耗监测

平台可直观记录和显示楼宇水、电、气等能源消耗数据及设备运营情况，支持月度、年度数据统计、区域能耗分析等，并能实现能耗预警，为楼宇优化能耗管理、减少楼宇运营成本提供数据支撑与实时管控。

5）暖通空调

实时监测设备运行状态、统计数据、远程控制、故障告警等，便于快速定位故障位置，帮助检修人员高效率检修。还可以实现依据监控设备的信息，智能调节运行策略，以及自动识别区域内人员离留状态，自动启停区域风机等。

6）设备维修

基于AI图像识别和处理技术，可对设备巡检/检修区进行监测，当在规定时间内没有检测到维修人员出现时，便触发告警，并通知管理人员及时处理，提高巡检效率和降低巡检压力。

7）智能电梯

对楼宇电梯、扶梯等进行全面监控，实时记录运行状态、运载情况、电梯生命周期管理以及视频监控，当监测到异常情况时（如电梯故障、抽烟行为、人员被困等），立刻触发告警，提醒工作人员及时查看和处理，保障电梯使用安全。

人脸检测：对电梯内智能摄像头采集的图片、视频进行实时监测，可实现多人脸检测与抓拍、人脸比对与识别等。

行为识别：实时检测电梯内危险行为如推搡、打架、晕倒、被困、抽烟等，并向平台发出告警，便于工作人员及时干预和实施救援。

声光告警：支持主动声光报警、语音提醒，如检测到电梯内抽烟时，便触发告警，同时支持语音喊话，便于管理人员进行处理。

3、消防安防

1）智慧消防

对楼宇内的消防基础设施、器材与设备、水源、消防站、人员等状态进行智能感知、识别、监测、告警等，如烟感探测、烟火识别、火灾自动报警等，提高楼宇消防风险预警与防控水平。

2) 智慧安防

平台集成视频监控、智能识别、入侵检测、楼宇对讲、智能告警等安防能力，基于楼宇各区域的智能摄像头及传感器，实现人脸检测与抓拍、危险行为识别，如非法入侵、偷盗、可疑人员徘徊、危险区域闯入等，当监测到异常时则立即触发告警，便于工作人员及时查看处理，更能及时溯源，取证、保障楼宇的人员及财产安全。

4、数据融合管理

1）数据融合

集设备管理、能耗、消防、视频监控、物业等等多个业务子系统的高可用数字化、智能化、可视化平台，提供强大的集成能力和可视化数据展现分析功能。

数据可视化：汇聚楼宇各个系统、各类设备等监测数据，通过可视化数据分析，直观展示楼宇的人员、设备设施、安防、能耗、环境监测等，快速了解楼宇运行情况，数据清晰。

多维度统计：自动采集、监测和统计分析楼宇管理工作中的各关键数据，为楼宇的运营、管理、决策等工作提供数据支持，提高运营效率。

高度集成：楼宇中的照明、暖通、安防、环境、消防等子系统，可被集成到同一平台上进行统一管理监控，实现相互间的数据分享，达到楼宇精细化、智能化、统一管理的目标。

电子地图综合监控：针对楼宇安防子系统以及人、车、物和数据管理，结合AI智能、GIS地图等功能，全局掌握楼宇人员、设备设施、车辆等的位置感知、轨迹追踪、巡更情况等信息。

2）移动端协同

面向多角色提供满足不同需求的移动端、微信端服务。通过平板电脑、智能手机、微信公众号/小程序等实现拜访、出入、停车、视频监控、缴费、物业管理、数据查看等多样化服务，管理人员可以通过移动客户端和管理终端，实现远程、统一、可视化、智能化集中管控，打造楼宇智能、便捷、舒适的工作管理及服务体验。

智慧楼宇发展前景

近年来,楼宇智能化市场在我国房地产业不断发展的背景下迅速成长。目前,我国楼宇智能化市场需求主要由两部分组成：一是新建建筑的智能化技术的直接应用,二是既有建筑的智能化改造。如今,美国智能楼宇超过万幢,日本新建的大楼几乎都是智能大厦。

未来十年，中国将成为世界上最大的智慧楼宇市场。智能建筑市场的发展将带动智能楼宇市场的不断扩大。智慧楼宇市场规模持续扩大，智能建筑在政府办公楼和商业大型公共建筑细分市场的规模，基本上决定了智能楼宇的发展空间和速度，再在细分领域中还包括学校。智慧楼宇占了智能化市场60%以上的份额，智能大厦的市场份额将达到70%以上，而智能住宅在30%以下。智能楼宇行业的发展潜力极大，被认为是中国经济发展中一个非常重要的产业，智慧楼宇产业带动作用更是不容小觑。

智能楼宇的核心是5A系统,智能楼宇就是通过通信网络系统将此5个系统进行有机的综集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点。智能楼宇是一个边沿性交又性的学科,涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等,并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。

智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科,涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等,并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。智能楼宇就是通过通信网络系统将此5系统进行有机的综合,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,使建筑物有了安全、便利、高效、节能的特点。

智能楼宇行业的上游主要为关键材料和服务;包含硬件、系统和软件、技术及设备等;值得注意的是系统和软件主要指楼宇智能化系统的中央监控系统(BAS/BMS)和网络集成系统D),而技术主要是指系统内部和系统间信息的输入输出技术,目前主要的信息传输仰赖Web和s技术。行业的中游主要是楼宇智能化系统的整体运行和系统内部通过配有微处理机芯片的DDC分站进行指令下达,DDC执行器可以独立完成所有控制具有完善的控制、显示功能,进行节能管理,可以连接打印机、安装人机接口等,最终达成调送风、给排水和消防控制自动化等功能。行业的下游应用场景近几年逐渐増多系以应用于宾馆酒店、办公楼、图书馆和博物馆等。

智能楼宇师成为是全国12种紧缺人才之一。市场对于智能楼宇师需求不断增加,智能楼的薪金水平亦呈现“水涨船高”的趋势。国内智能楼宇师(四级)每月平均薪元左右。大城市的智能楼宇师(三级)的平均月薪都在9000元外企工作的智能楼宇师(二级)年薪在能楼宇师这个职业无疑具有巨大的潜力和良好的职业前景。

综合来看,我国楼宇智能化从最开始的理念成型到市场需求认可,再发展至如今的高新技术融合阶段;而我国楼宇智能化的应用市场从宾馆酒店和写字楼,到如今的广泛应用于医院、校园和博物馆等场景。综合来看,中国楼宇智能化发展十分迅猛。

预测到2025年,我国智能楼宇市场容量将髙达20000亿元左右。随着城市经济发展提速,传统楼宇经济模式也发生变革,迫切需要新的技术手段去改变僵局,打造岀面向未来的绿色、智能、现代化的智慧楼宇。

最后

如今物联网技术已经被提高到国家战略的高度，同时也被认为是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮和新经济增长的引擎。尽管它的应用还处在刚开始的初级阶段，但在智能楼宇方面却已经初见成效。物联网技术有助于建立一个更加安全、舒适、和谐的人居环境，具有良好的发展前景。物联网技术在国家的大力推动下发展迅速，而且在各行各业得到了应用。智能楼宇在近些年来得以较快发展。物联网技术与智能楼宇的结合，必定将加快智能楼宇的发展，同时也推动物联网技术本身的进步。

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