智能家居和智能建筑之間有哪些相似之處

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）對家庭和建筑物自動(dòng)化的變革價(jià)值，人們已經(jīng)進(jìn)行了很多討論。低成本傳感器和無線技術(shù)的日益普及正在徹底改變我們工作和生活的室內(nèi)環(huán)境，從而提高效率、舒適性和安全性?？紤]到智能家居和智能建筑之間的許多常見用例，包括氣候控制、照明自動(dòng)化或安全和消防安全，有些人認(rèn)為這兩種架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度相似。

事實(shí)上，像Ecobee這樣提供家庭解決方案的物聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商正在試圖將其產(chǎn)品擴(kuò)展到商業(yè)市場。但是，我們真的可以在家里和辦公室使用相同的恒溫器來測量溫度和濕度嗎？事實(shí)是，除了功能之外，規(guī)模和成本也是考量的一部分。決定后兩個(gè)因素的往往不是設(shè)備本身，而是背后支持的連接性。在家庭環(huán)境中，一個(gè)恒溫器可能就足夠了，但是大型工業(yè)和商業(yè)設(shè)施將需要大量的分布式測量點(diǎn)來進(jìn)行微區(qū)暖通空調(diào)調(diào)節(jié)，以優(yōu)化節(jié)能和居住舒適性。

更重要的是，雖然家庭和建筑自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)確實(shí)具有某些共同目標(biāo)，但后者的用例矩陣要復(fù)雜得多。空間管理、設(shè)備維護(hù)、資產(chǎn)跟蹤、廢物管理和智能停車場都是引人注目的智能建筑應(yīng)用，而這些應(yīng)用在家庭環(huán)境中無關(guān)緊要。更廣泛的用例，意味著有更多的端點(diǎn)需要網(wǎng)絡(luò)連接。

因此，即使智能家居和智能建筑網(wǎng)絡(luò)可以利用相同類型的終端設(shè)備，如溫度傳感器、占用檢測器或煙霧報(bào)警器，它們也很可能需要不同的通信基礎(chǔ)設(shè)施來使業(yè)務(wù)案例發(fā)揮作用。流行的Wi-Fi和藍(lán)牙技術(shù)，以及用于照明控制的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)解決方案，如Zigbee、Thread和Z-Wave，非常適合家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。然而，對于具有廣泛分布終端的集成智能建筑體系結(jié)構(gòu)來說，它們通常并不理想。這里有三個(gè)原因：

1、建筑規(guī)模和結(jié)構(gòu)

物理環(huán)境對無線網(wǎng)絡(luò)的性能有著重大影響。結(jié)構(gòu)簡單、障礙物少的小型家庭環(huán)境對短距離技術(shù)中的信號傳播提出的挑戰(zhàn)最小。即使您家的某些地方可能有Wi-Fi連接問題，但這個(gè)問題可以通過一個(gè)擴(kuò)展器快速解決。

另一方面，當(dāng)涉及高層商業(yè)建筑、地理位置分散的校園或設(shè)施密集的工業(yè)園區(qū)時(shí)，短距離解決方案無法提供所需的覆蓋范圍和滲透能力。盡管網(wǎng)狀拓?fù)涞氖褂糜兄跀U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，但它并非沒有復(fù)雜之處。鑒于網(wǎng)狀協(xié)議的物理范圍有限，您需要確保節(jié)點(diǎn)被均勻分配，并根據(jù)需要添加額外的中繼器，以在兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間建立通信。此外，在大規(guī)模的實(shí)施中，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施和工程成本會(huì)迅速膨脹。

2、電源要求

對于家庭自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)來說，低功耗無線連接是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，但不一定是必需的。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)備都位于電源插座附近，并且設(shè)備端點(diǎn)也不會(huì)太多。因此，從技術(shù)上來說，可以使用現(xiàn)有的Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施將所有智能家居設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，而無需擔(dān)心其耗電特性。

相反，商業(yè)和工業(yè)設(shè)施中的無線傳感器數(shù)量通常數(shù)以千計(jì)，其中許多傳感器的位置都不靠近電源。即使他們這樣做，那么多傳感器的布線，也實(shí)在是太昂貴和繁瑣了。在具有復(fù)雜運(yùn)行設(shè)備和系統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場，進(jìn)行電纜挖溝是危險(xiǎn)的，并且會(huì)導(dǎo)致昂貴的生產(chǎn)停工。因此，為了使智能建筑網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟(jì)上可行，設(shè)備必須能夠使用獨(dú)立電池運(yùn)行多年。在這種情況下，超低功耗連接以及低自放電電池技術(shù)至關(guān)重要。

雖然大多數(shù)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都是以低功耗為目的構(gòu)建的，但網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)本身就具有高功耗特性，因?yàn)樵O(shè)備必須不斷地監(jiān)聽并中繼消息。對于承載大量中繼流量的節(jié)點(diǎn)來說，電池壽命將會(huì)受到嚴(yán)重影響。

3、傳統(tǒng)無線電系統(tǒng)

對于在無許可證頻譜中工作的無線通信系統(tǒng)來說，無線電干擾是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。由于其全球可用性，2.4GHz頻段尤其在現(xiàn)有的無線技術(shù)中被廣泛采用，包括Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee和許多網(wǎng)狀協(xié)議。考慮到連接的設(shè)備數(shù)量較少，帶寬問題在家庭網(wǎng)絡(luò)中似乎不太明顯。然而，對于商業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署，電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn)是巨大的。

在大多數(shù)商業(yè)建筑和制造工廠，2.4GHz信道已經(jīng)被廣泛使用，因此您需要準(zhǔn)確評估這些信道的飽和程度。另外，即使您的建筑自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)目前能夠在2.4ghz的擁塞中生存下來，但如果您在未來幾年部署新設(shè)備，那么又會(huì)發(fā)生什么呢？可拓展性不能被視為物聯(lián)網(wǎng)中的附加元素——它需要從一開始就規(guī)劃好。

長話短說，盡管智能家居和智能建筑架構(gòu)在某些用例上有相似之處，但它們對技術(shù)和工程的要求卻截然不同。對于智能建筑來說，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、電源和可擴(kuò)展性方面的挑戰(zhàn)意味著公司需要超越市場上已建立的短距離和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)解決方案。（來自物聯(lián)之家）而專為大規(guī)模無線傳感器部署而開發(fā)的新技術(shù)，如低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN），雖然在建筑自動(dòng)化行業(yè)相對較新，但卻帶來了無限的機(jī)會(huì)。歸根結(jié)底，連接性選擇可以決定您物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的成敗。
責(zé)任編輯；zl