如今，商業(yè)建筑業(yè)主和管理者面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是如何減少能源消耗并節(jié)省資金。

根據(jù)美國能源信息署(Energy Information Administration)數(shù)據(jù)，美國消耗的能源中有近40%是用于商業(yè)和住宅建筑。

不過，根據(jù)紐約州能源研究與發(fā)展機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，啟用智能技術(shù)和實(shí)時(shí)能源管理系統(tǒng)可以平均降低15%的成本，并可通過創(chuàng)建減少能源浪費(fèi)和鼓勵(lì)員工生產(chǎn)力的環(huán)境來提高利潤。

智能建筑能源管理

因此，聯(lián)邦政府以及一些州立法者已經(jīng)出臺(tái)了減少能源使用的立法。這項(xiàng)立法以及對環(huán)節(jié)可持續(xù)性的日益關(guān)注，正促使商業(yè)建筑的所有者和管理者轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)(IoT)來開發(fā)耗能更少，運(yùn)營成本更低的更智能的建筑。

總部位于華盛頓特區(qū)的咨詢公司Guidehouse副總監(jiān)Matt Guernsey表示：“我們在許多州看到的立法一直是主要的推動(dòng)力。這在美國并不普遍，但在許多領(lǐng)域，立法都是如此……將迫使建筑物的運(yùn)作方式發(fā)生重大變化。因此，這激發(fā)了人們對某些真正創(chuàng)新的智能建筑解決方案的興趣(可持續(xù)性也是如此)?！?/p>

位于華盛頓州柯克蘭的藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)市場開發(fā)高級總監(jiān)Chuck Sabin表示，在某種程度上，藍(lán)牙可以被認(rèn)為是現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。藍(lán)牙SIG是一個(gè)非營利性標(biāo)準(zhǔn)組織，負(fù)責(zé)監(jiān)督藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)以及藍(lán)牙技術(shù)和商標(biāo)向制造商的許可。

同時(shí)，諸如互聯(lián)照明解決方案之類的技術(shù)的新聯(lián)網(wǎng)功能也正在提高能源效率。

“特別是，通過這些技術(shù)您可以將成百上千的設(shè)備或照明系統(tǒng)與控制器連接在一起，并且能夠無線控制和管理這些設(shè)備。”

Sabin說，這最終為照明和能源效率提供了靈活性，因?yàn)榻ㄖ?jīng)理可以調(diào)整他們要交付的內(nèi)容。

盡管智能技術(shù)市場仍處于新生階段，但正在開發(fā)的多個(gè)平臺(tái)使建筑物中的物聯(lián)網(wǎng)能夠改善能源管理，允許設(shè)備和系統(tǒng)之間的互操作性以及最大程度地利用可再生能源。

位于紐約州貝德福德山(Bedford Hills)的商業(yè)和工業(yè)供暖，通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)及能源效率公司Atlantic Westchester總裁Bud Hammer舉例說明了物聯(lián)網(wǎng)如何提升能源管理。

“假設(shè)您的建筑物中有一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，而在一場暴風(fēng)雪中，星期二晚上有一場大雪。星期三早上，大多數(shù)工人沒有到那棟建筑物上班，因?yàn)樗麄冋谔幚矸e雪造成的問題?！?/p>

Hammer表示，如果是這樣的話，建筑物管理員可以與建筑物進(jìn)行通信，如果沒有人出現(xiàn)在建筑物里，則可以使建筑物重新進(jìn)入睡眠狀態(tài)。例如，學(xué)校停課的時(shí)候。

“因此，如果下雪天，并且建筑物通常在早上7點(diǎn)需要將溫度設(shè)為70度，準(zhǔn)備開始上班或上課，他們可以進(jìn)入建筑物管理系統(tǒng)，將其調(diào)整為空置狀態(tài)，并節(jié)省大量的學(xué)生不在那一天的能源?！盚ammer說。

智能建筑變得更智能：電網(wǎng)交互

物聯(lián)網(wǎng)是這種情況變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵，因?yàn)閿?shù)據(jù)可以幫助管理者進(jìn)行決策。 但是，如今智能建筑面臨的主要挑戰(zhàn)之一是讓業(yè)主和運(yùn)營商了解各種備選方案，使用方式以及為什么會(huì)從中受益。 總之，就是讓現(xiàn)有能源管理系統(tǒng)運(yùn)行更智能。

無論是屋頂太陽能和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，HVAC系統(tǒng)以及恒溫器管理，都可以按照區(qū)域或是樓層進(jìn)行精確的管理。

而建筑物與電網(wǎng)的交互而言，甚至可以更加先進(jìn)。未來的建筑物將以更加動(dòng)態(tài)地運(yùn)行方式與電網(wǎng)互動(dòng)。

Guernsey表示，“物聯(lián)網(wǎng)可以幫助提供更先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)，我們希望看到與電網(wǎng)的更多動(dòng)態(tài)集成。”這種交互作用不僅可以“節(jié)省能源，還可以為建筑物所有者帶來新的收入可能性”。

電網(wǎng)實(shí)際上是一個(gè)零存儲(chǔ)系統(tǒng)，因此每個(gè)電子都是在需要時(shí)準(zhǔn)確產(chǎn)生。不過Guernsey說，這只有在具備大規(guī)模運(yùn)行能力的情況下才有效，例如，大型發(fā)電廠能夠非常迅速地運(yùn)行和調(diào)整輸出。

“但通常，可以通過管理建筑物中的負(fù)載來幫助適應(yīng)這些需求，從而更有效地做到這一點(diǎn)?！盙uernsey表示，“建筑物所有者和建筑物運(yùn)營商可以加入各種公用事業(yè)計(jì)劃或電網(wǎng)運(yùn)營商計(jì)劃，這些計(jì)劃將向建筑物所有者支付關(guān)閉設(shè)備的費(fèi)用。因此，如果建筑物所有者在電網(wǎng)需要時(shí)在特定時(shí)間減少能源消耗，他們將獲得報(bào)酬?！?/p>

例如，業(yè)主可以通過與建筑物協(xié)調(diào)電網(wǎng)來運(yùn)營建筑物來增加收入，這取決于公用事業(yè)費(fèi)結(jié)構(gòu)，建筑物機(jī)會(huì)和太陽能資源等條件，落基山研究所(RMI)表示。

根據(jù)RMI，與電網(wǎng)互動(dòng)的建筑物所有者的典型財(cái)務(wù)收益主要包括：

減少能源消耗，從而減少能源費(fèi)用。

減少需求費(fèi)用;例如避免高峰期用電，可以為業(yè)主減少大量能源支出。

在公用事業(yè)支持凈計(jì)量的某些地區(qū)，建筑物所有者可以將多余的能源賣回電網(wǎng)。

Atlantic Westchester的Hammer表示，積極主動(dòng)的建筑經(jīng)理現(xiàn)在還使用數(shù)據(jù)來生成趨勢報(bào)告。 通過配置，實(shí)用程序和軟件，建筑經(jīng)理可以從智能電表收集數(shù)據(jù)(智能電表是具有連接到建筑能源管理系統(tǒng)的數(shù)字設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)精確的監(jiān)控用電量。)

因此，如果業(yè)主能夠根據(jù)情況智能地啟動(dòng)和停止設(shè)備，他們就可以避免公用事業(yè)需求費(fèi)用。

“您可以查看建筑物中的溫度趨勢和濕度，將其與室外天氣進(jìn)行對比，以優(yōu)化何時(shí)啟動(dòng)和停止HVAC系統(tǒng)?！盚ammer表示， “或者樓宇管理系統(tǒng)可以通過算法為您解決這一問題。 正確聯(lián)網(wǎng)的建筑物……從能源效率的角度來看，這使建筑物的所有者更容易進(jìn)行管理，從而節(jié)省了成本?！?/p>

另外，機(jī)器學(xué)習(xí)可以分析連接到IoT設(shè)備的傳感器收集的數(shù)據(jù)，例如HVAC系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，而人工智能(AI)可以應(yīng)用這些數(shù)據(jù)來提升能源管理。

不過，即使建筑物所有者和管理者轉(zhuǎn)向基于IoT的智能建筑能源管理并幫助他們節(jié)省大量資金，但仍然存在一個(gè)被忽視的問題-安全性。

世界上所有的系統(tǒng)都是可以入侵的，作為管理者必須知道這一可能性的存在，黑客可能會(huì)入侵并破壞建筑物管理系統(tǒng)。因此，必須安裝所有可能的防火墻，以各種方式保護(hù)每臺(tái)設(shè)備。(文/蒙光偉)