物联网的快速发展正在将传统环境转变为智能、数据驱动的生态系统。最有前景的应用之一是使用 LoRaWAN 将传统建筑（最初未采用现代技术设计）改造成智能互联结构。该技术已成为这一转变的关键推动因素，为现有建筑添加物联网功能提供了可扩展、低功耗且经济高效的解决方案。

LoRaWAN 技术简介

LoRaWAN 是一种专为物联网应用设计的通信协议。它在未经授权的频谱中运行，能够以低数据速率进行长距离通信，非常适合需要延长电池寿命和在大范围内实现稳定连接的场景。该技术采用星型拓扑结构，将设备连接到中央网关，然后与网络服务器通信。这种架构特别适合大型建筑或多建筑城市环境。

与蜂窝、Zigbee 和 NB-IoT 等其他物联网协议相比，LoRaWAN 在需要长距离连接、低功耗和经济高效部署的应用中表现出色。

改造旧建筑的挑战

结构限制

旧建筑通常不符合现代安全、可达性或能源效率标准。更新这些结构以符合现代法规可能成本高昂且复杂，需要对现有地基和承重墙进行大量加固或重新设计。

能源效率

旧建筑的隔热效果差和窗户过时会导致大量能源损失。在保留历史完整性的同时升级这些元素是一项挑战，尤其是在建筑受到限制的建筑物中。可能需要进行重大改变才能改善建筑物的热性能。

成本和预算

老建筑经常出现不可预见的问题，例如隐藏的结构问题或过时的材料，导致高成本和项目延误。平衡历史元素的保存与现代升级往往需要付出高昂的代价。

合规性和安全性

确保所有更新都符合当前建筑规范，包括消防安全、结构稳定性和可访问性标准，这可能很复杂。此外，处理石棉或铅等危险材料又增加了一层复杂性和成本。

支持物联网的智能建筑的优势

将传统建筑改造成支持物联网的智能结构具有众多优势。

能源效率

物联网传感器可以实时监控和优化供暖、通风和空调 (HVAC) 系统，确保仅在需要时高效使用能源。这可以显著降低运营成本和环境影响。

增强的安全性

物联网技术允许将智能摄像头、运动检测器和门禁系统集成到一个统一的实时监控平台中。此外，传感器可以检测烟雾、煤气泄漏和漏水等危险，从而实现快速响应并防止代价高昂的损坏。

提高居住者的舒适度和生产力

在商业环境中，支持物联网的建筑可以通过根据占用率和自然光水平进行调整的智能照明系统来提高居住者的舒适度。占用传感器还有助于优化空间利用率，确保高效利用工作空间。

使用 LoRaWAN 技术改造旧建筑的步骤

评估和规划

评估建筑的基础设施，包括电气系统、互联网连接和结构完整性，以确定物联网集成的可行性。确定要实施的特定智能功能，例如能源管理、环境监测或安全系统。

网络设计

规划 LoRaWAN 网络布局，包括网关放置以实现最佳覆盖。确定传感器和设备的关键集成点，例如 HVAC 系统、照明控制和环境传感器。

传感器和设备安装

根据建筑物的需求（例如温度、湿度、占用率或能量计）选择和安装与 LoRaWAN 兼容的传感器。战略性地安装它们，并确保它们正确连接到 LoRaWAN 网络并配置为进行数据传输。

网络配置和集成

安装和配置 LoRaWAN 网关以将 IoT 传感器与中央网络服务器连接起来。确保网关的位置能够最大限度地扩大覆盖范围并最大限度地减少干扰。设置 LoRaWAN 网络服务器以管理从网关发送的数据，确保安全可靠的数据传输。

测试和优化

彻底测试所有 IoT 设备和系统，以确保 LoRaWAN 网络内的正常运行和通信。持续监控系统性能并进行必要的调整以提高效率、可靠性和准确性。

数据管理和分析

通过 LoRaWAN 网络从传感器收集数据并将其存储在集中式数据库或云平台中。使用分析工具处理和分析数据，实现实时监控、趋势分析和可操作的洞察。

因此，可以利用 LoRaWAN 技术的长距离、低功耗功能，将旧建筑改造成功能性和效率更高的智能建筑。

案例研究和实际应用

将 LoRaWAN 技术集成到照明和楼宇管理系统中可提高运营效率并降低成本。LoRaWAN 的长距离低功耗通信使大型建筑中的照明传感器和控制系统之间能够轻松连接。这允许远程监控和精确控制照明。

在楼宇管理系统 (BMS) 中，LoRaWAN 支持集成各种传感器和执行器，为 HVAC、安全和能源管理系统提供集中控制和实时数据分析。在城市地区，LoRaWAN 将多栋建筑连接到一个集中式 IoT 平台，实现协调的能源管理、共享的安全系统和更好的资源分配。

迪拜办公楼面临着劳动密集型手动操作、高能源成本和低效率的挑战。实施智能照明控制系统，将 15 个 LoRaWAN 控制器集成到 87 个照明单元和一系列 PIR 和光传感器中，在一个月内将照明能耗降低了 25%，每月节省 11,000 小时的照明使用时间，每年节省约 3,000 美元。该系统可扩展以进一步提高效率，在 2.67 年内实现投资回报。

马来西亚吉隆坡的一座智能建筑通过基于物联网的能源管理系统实现了显著的节能和增强的环境可持续性。通过部署 LoRaWAN 传感器和实时监控，该建筑通过平衡温度和湿度提高了居住者的舒适度，通过控制污染物提高了室内空气质量，并通过根据占用率和环境数据调整暖通空调运行优化了能源效率。这些数据驱动的洞察力还支持更好的建筑管理和空间利用。

结论

LoRaWAN 技术为将传统建筑改造成支持物联网的智能结构提供了强大而实用的解决方案。它的低功耗、远程通信能力和易于部署使其成为改造现有建筑的理想选择，无需进行大规模基础设施升级。通过利用 LoRaWAN，建筑业主可以充分发挥物联网的潜力，提高能源效率、安全性和居住者的舒适度，同时降低运营成本。随着对智能建筑的需求不断增长，LoRaWAN 将在塑造城市环境的未来方面发挥关键作用。

此文内容来自千家网，如涉及作品内容、版权和其它问题，请于联系工作人员，我们将在第一时间和您对接删除处理!