摘要：繼“智慧的地球”之后，“智慧樓宇”現(xiàn)行也成了一個高頻詞。無論建筑行業(yè)，還是環(huán)保領(lǐng)域，抑或生產(chǎn)自動化或ICT行業(yè)，“智慧樓宇”已然成為一個不可忽略的應(yīng)用拓展圣地，引領(lǐng)業(yè)內(nèi)人士趨之若鶩。誠然，建筑設(shè)計(jì)的理念、環(huán)保材料、太陽能、高度自動化與節(jié)能設(shè)備產(chǎn)品、先進(jìn)的消防安防舉措、無線高速網(wǎng)絡(luò)的覆蓋、樓宇商務(wù)、生活娛樂配套設(shè)施等等都是構(gòu)成“智慧樓宇”的必備硬件元素。然而，對于“智慧樓宇”的管理這個軟件元素卻仍然停留在傳統(tǒng)的物業(yè)管理模式上。如何提高“智慧樓宇”的管理水平，讓樓宇的管理也“智慧”起來，便是本文要探討的核心問題。

一、 智慧樓宇概述

什么是“智慧樓宇”？業(yè)內(nèi)并沒有統(tǒng)一的概念，眾說紛紜，莫衷一是。從英文角度來看，“Intelligent Building”與“Smart Building”也經(jīng)?；煊?。就象Michael Russell在他的《What Is A Smart Building?》一文中所談到的那樣，“Intelligent Building”與“Smart Building”常常由于在某一特定時間應(yīng)用了某一項(xiàng)新的技術(shù)而不確定的變化著。特別是上世紀(jì)80年代中期，業(yè)內(nèi)就出現(xiàn)過“樓宇自動化”，80年代末90年代初期，還出現(xiàn)過“智能大廈”這樣的術(shù)語，以及近幾年的“智能樓宇”。伴隨這些術(shù)語的出現(xiàn)，所謂的“3A”與“5A”也曾經(jīng)一度成為樓宇弱電系統(tǒng)工程建設(shè)領(lǐng)域中的流行語。

IBM關(guān)于“智慧的地球”（Smart Planet）中，提及的是“Smart Building”一詞，認(rèn)為“綠色樓宇就是智慧樓宇（Green Buildings are Smart Buildings）”。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是在將各種先進(jìn)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用于樓宇建筑并為人們提供各種功能應(yīng)用和舒適性的同時如何進(jìn)一步解決“節(jié)能”問題。

依筆者的理解，“智慧樓宇”是在傳統(tǒng)的“智能樓宇”概念基礎(chǔ)上往前發(fā)展了一步。

傳統(tǒng)的“智能樓宇”盡管也并沒有統(tǒng)一的概念，但其內(nèi)涵基本上可以這樣概括：以IP網(wǎng)絡(luò)為總的系統(tǒng)架構(gòu)，將各種樓宇子系統(tǒng)（包括樓宇自動化系統(tǒng) (BAS: Building Automation System)、通信自動化系統(tǒng)(CAS: Communication Automation System) 、辦公自動化系統(tǒng) (OAS: Office Automation System)、火警消防自動化系統(tǒng)（FAS：Fire Automation System）和安全防范自動化系統(tǒng)（SAS: Safety Automation System），業(yè)內(nèi)簡稱“5A”），集成起來實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控,形成統(tǒng)一的大樓信息管理系統(tǒng)（MAS：Maintenance Automation System）。計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及高帶寬通信技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了“智能樓宇”的發(fā)展。

“智慧樓宇”在“智能樓宇”的基礎(chǔ)上，更強(qiáng)調(diào)環(huán)境友好、資源高效利用和能源效率，這些構(gòu)成了“綠色樓宇”的基本內(nèi)容，筆者把它定義為能源自動化系統(tǒng)（EAS：Energy Automation System），也就是說，“智慧樓宇”是在“智能樓宇”“5A”的基礎(chǔ)上再多一個EAS，從而構(gòu)成“6A”。特別是隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和各種終端設(shè)備智能化、數(shù)字化、移動化的高速發(fā)展，人們可以隨時隨地遠(yuǎn)程監(jiān)控樓宇各子系統(tǒng)的運(yùn)行，為充分實(shí)現(xiàn)“智慧樓宇”的環(huán)境友好、資源高效利用和能耗管理創(chuàng)造了必要條件。特別是基于“物聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)架構(gòu)體系將成為“智慧樓宇”的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)體系基礎(chǔ)之上的“智慧樓宇”讓樓宇的設(shè)備與設(shè)備之間、人與設(shè)備之間的相互交互（M2M）創(chuàng)造了充分的可能。

二、 何謂“智慧的管理”？

“智慧樓宇”強(qiáng)調(diào)資源高效利用和能源效率，亦即強(qiáng)調(diào)在保證人們生活、工作的必要性和環(huán)境舒適性的前提下，如何充分降低能耗。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，樓宇能耗中，大約在10%左右的能耗源于管理和監(jiān)控疏忽，15%以上左右的能耗源于控制不力和設(shè)備損耗，而75%左右的能耗源于設(shè)備運(yùn)行本身消耗的無用功率。顯然，75%左右的能耗問題只能通過設(shè)備生產(chǎn)廠商的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)，而25%左右的能耗管理則可以通過“智慧的管理”來實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到節(jié)能目的。

例如，當(dāng)下班刷卡時，室內(nèi)照明會自動關(guān)閉；空調(diào)會根據(jù)室外溫度與室內(nèi)人員數(shù)量自動調(diào)整室溫；當(dāng)下班后忘記關(guān)閉照明和空調(diào)時，系統(tǒng)會自動檢測室內(nèi)人員活動狀況與時間段來決定是否自動關(guān)閉照明和空調(diào)；管理人員能通過手機(jī)查看今日的用電量數(shù)據(jù)，也可進(jìn)行遠(yuǎn)程關(guān)閉空調(diào)或照明；如果某一房間的室溫過低或過高，系統(tǒng)會將報警信息送到相關(guān)管理人員的手機(jī)上以示提醒；節(jié)假日里為什么會有非正常用電，系統(tǒng)會自動檢測提示，如此等等……,不一而足。

由于長時間的運(yùn)行，設(shè)備已開始出現(xiàn)老化而導(dǎo)致低效能。一般地，只要不出現(xiàn)故障，樓宇管理人員是不會考慮去檢修和更換的，而一旦設(shè)備故障出現(xiàn)時，也許一場災(zāi)難已經(jīng)降臨。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時，其功耗與運(yùn)行參數(shù)將會與其它額定參數(shù)會發(fā)生較大的偏差，用電量及能耗也會異常增大。通過“智慧的管理”，對樓宇各子系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、輸出參數(shù)、用電量狀態(tài)進(jìn)行檢測，一方面可以用于預(yù)防設(shè)備故障，預(yù)防災(zāi)難的發(fā)生，做到防患于未然，另一方面還可以加強(qiáng)能耗管理。

三、 智慧管理方案

1、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

   根據(jù)目標(biāo)樓宇節(jié)能需求，設(shè)計(jì)合理的節(jié)能解決方案，安裝“冷暖掌上通”EAS子系統(tǒng)（含溫濕度傳感器、Sink節(jié)點(diǎn)機(jī)、電量監(jiān)控器等相關(guān)硬件產(chǎn)品），并通過安裝 “智能處理器”中間件NG-LINK001，將樓宇各子系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等狀態(tài)信息以及各關(guān)鍵位置的環(huán)境溫濕度、各關(guān)鍵設(shè)備的用電量等信息進(jìn)行采集匯聚，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換打包后，通過無線或有線接入方式傳輸至NG-IBOMS智慧管理平臺。樓宇管理人員可以通過PC或手機(jī)隨時隨地訪問NG-IBOMS智慧管理平臺，對樓宇各子系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行及樓宇能耗狀況進(jìn)行“監(jiān)測”與“控制”。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 NG-IBOMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖

2、智能處理器NG-LINK001

智能處理器NG-LINK001作為嵌入式設(shè)備（如下圖2所示），通過模擬量、RS232/485、開關(guān)量、ZigBee無線、10MB/100MB自適應(yīng)以太網(wǎng)等多種類型的接口，通過嵌入式軟件系統(tǒng)對樓宇各子系統(tǒng)設(shè)備的用電量、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行輸出參數(shù)以及樓宇內(nèi)的溫濕度等信息進(jìn)行收集，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換打包并通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絅G-IBOMS系統(tǒng)平臺，供NG-IBOMS系統(tǒng)平臺的專家決策系統(tǒng)進(jìn)行決策判斷。同時，NG-LINK001也能實(shí)時接收來自NG-IBOMS系統(tǒng)平臺的指令，并下達(dá)到所安裝的電量監(jiān)控器，以控制相關(guān)用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)或調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)（如控制照明和空調(diào)的開關(guān)以及空調(diào)設(shè)定溫度等）。

圖2 NG-LINK001外形圖

3、NG-IBOMS管理平臺

NG-IBOMS管理平臺分為門戶前臺實(shí)時功能展現(xiàn)模塊和門戶后臺管理模塊兩部分?？筛鶕?jù)客戶的最終需求，靈活選取相關(guān)的模塊進(jìn)行組合。

前臺實(shí)時功能模塊組成如下圖3所示。主要包括溫濕度監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行管理、樓宇電表檢測、樓宇各子系統(tǒng)監(jiān)控等主要模塊。同時，也可跟已有的物業(yè)管理系統(tǒng)進(jìn)行超鏈接。

后臺管理模塊主要包括系統(tǒng)管理（權(quán)限管理、系統(tǒng)配置）、日志管理（系統(tǒng)日志管理、設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)管理、設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢）、門戶信息發(fā)布管理和客戶管理。

NG-IBOMS管理平臺具有良好的開放性，支持多種通信接口，不限于某一特定樓宇子系統(tǒng)及其品牌型號；同時具有良好的操作界面和可靠性；整個平臺采用模塊化和分布式配置，重點(diǎn)突出樓宇信息的“智慧管理”功能；平臺采用B/S架構(gòu)，支持PC與手機(jī)兩種終端接入方式。

圖3 NG-IBOMS管理平臺前臺功能模塊組成示意圖

四、結(jié)束語

    NG-IBOMS管理平臺既可以作為一種產(chǎn)品集成到智慧樓宇的信息管理系統(tǒng)中，也可以作為智慧樓宇運(yùn)行維護(hù)管理的第三方平臺，為各樓宇的運(yùn)行維護(hù)管理提供托管服務(wù)。用戶一方面可以通過NG-IBOMS加強(qiáng)能耗和設(shè)備運(yùn)行管理，降低能耗的源頭，另一方面還可以借助NG-IBOMS的聯(lián)運(yùn)報警機(jī)制，防患于未然，避免災(zāi)難的發(fā)生，如水災(zāi)、火災(zāi)等，不僅加強(qiáng)了物業(yè)管理的科學(xué)性，而且還加強(qiáng)了資源的高效利用。

上海新球通信有限公司 許正軍