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智能家居和智能建筑之間有哪些相似之處

發布時間:2020-03-28

  關于物聯網(IoT)對家庭和建筑物自動化的變革價值,人們已經進行了很多討論。低成本傳感器和無線技術的日益普及正在徹底改變我們工作和生活的室內環境,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、照明自動化或安全和消防安全,有些人認為這兩種架構的物聯網技術高度相似。

  事實上,像Ecobee這樣提供家庭解決方案的物聯網供應商正在試圖將其產品擴展到商業市場。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?事實是,除了功能之外,規模和成本也是考量的一部分。決定后兩個因素的往往不是設備本身,而是背后支持的連接性。在家庭環境中,一個恒溫器可能就足夠了,但是大型工業和商業設施將需要大量的分布式測量點來進行微區暖通空調調節,以優化節能和居住舒適性。

  更重要的是,雖然家庭和建筑自動化網絡確實具有某些共同目標,但后者的用例矩陣要復雜得多??臻g管理、設備維護、資產跟蹤、廢物管理和智能停車場都是引人注目的智能建筑應用,而這些應用在家庭環境中無關緊要。更廣泛的用例,意味著有更多的端點需要網絡連接。

  因此,即使智能家居和智能建筑網絡可以利用相同類型的終端設備,如溫度傳感器、占用檢測器或煙霧報警器,它們也很可能需要不同的通信基礎設施來使業務案例發揮作用。流行的Wi-Fi和藍牙技術,以及用于照明控制的網狀網絡解決方案,如Zigbee、Thread和Z-Wave,非常適合家庭自動化網絡。然而,對于具有廣泛分布終端的集成智能建筑體系結構來說,它們通常并不理想。這里有三個原因:

  智能家居和智能建筑之間有哪些相似之處

  1、建筑規模和結構

  物理環境對無線網絡的性能有著重大影響。結構簡單、障礙物少的小型家庭環境對短距離技術中的信號傳播提出的挑戰最小。即使您家的某些地方可能有Wi-Fi連接問題,但這個問題可以通過一個擴展器快速解決。

  另一方面,當涉及高層商業建筑、地理位置分散的校園或設施密集的工業園區時,短距離解決方案無法提供所需的覆蓋范圍和滲透能力。盡管網狀拓撲的使用有助于擴展網絡覆蓋范圍,但它并非沒有復雜之處。鑒于網狀協議的物理范圍有限,您需要確保節點被均勻分配,并根據需要添加額外的中繼器,以在兩個數據點之間建立通信。此外,在大規模的實施中,網狀網絡的基礎設施和工程成本會迅速膨脹。

  2、電源要求

  對于家庭自動化網絡來說,低功耗無線連接是一個不錯的選擇,但不一定是必需的。這是因為大多數設備都位于電源插座附近,并且設備端點也不會太多。因此,從技術上來說,可以使用現有的Wi-Fi基礎設施將所有智能家居設備連接到互聯網,而無需擔心其耗電特性。

  相反,商業和工業設施中的無線傳感器數量通常數以千計,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,也實在是太昂貴和繁瑣了。在具有復雜運行設備和系統的生產現場,進行電纜挖溝是危險的,并且會導致昂貴的生產停工。因此,為了使智能建筑網絡在經濟上可行,設備必須能夠使用獨立電池運行多年。在這種情況下,超低功耗連接以及低自放電電池技術至關重要。

  雖然大多數網狀網絡協議都是以低功耗為目的構建的,但網狀網絡本身就具有高功耗特性,因為設備必須不斷地監聽并中繼消息。對于承載大量中繼流量的節點來說,電池壽命將會受到嚴重影響。

  3、傳統無線電系統

  對于在無許可證頻譜中工作的無線通信系統來說,無線電干擾是一個重大挑戰。由于其全球可用性,2.4GHz頻段尤其在現有的無線技術中被廣泛采用,包括Wi-Fi、藍牙、Zigbee和許多網狀協議??紤]到連接的設備數量較少,帶寬問題在家庭網絡中似乎不太明顯。然而,對于商業和工業物聯網部署,電磁干擾的風險是巨大的。

  在大多數商業建筑和制造工廠,2.4GHz信道已經被廣泛使用,因此您需要準確評估這些信道的飽和程度。另外,即使您的建筑自動化網絡目前能夠在2.4ghz的擁塞中生存下來,但如果您在未來幾年部署新設備,那么又會發生什么呢?可拓展性不能被視為物聯網中的附加元素——它需要從一開始便規劃好。

  長話短說,盡管智能家居和智能建筑架構在某些用例上有相似之處,但它們對技術和工程的要求卻截然不同。對于智能建筑來說,網絡覆蓋范圍、電源和可擴展性方面的挑戰意味著公司需要超越市場上已建立的短距離和網狀網絡解決方案。(來自物聯之家)而專為大規模無線傳感器部署而開發的新技術,如低功耗廣域網(LPWAN),雖然在建筑自動化行業相對較新,但卻帶來了無限的機會。歸根結底,連接性選擇可以決定您物聯網架構的成敗。


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