在全球对提高可持续性、减少浪费和更有效地利用资源的需求的推动下，智能建筑技术正在快速发展。 智能建筑利用物联网 (IoT) 的技术进步来有效地管理资产、资源和服务，改善建筑运营、能源消耗和资源管理以及整体居民体验。
由于建筑物占全球二氧化碳排放量的 38% 和美国能源消耗的 40%，因此改造建筑物的能源消耗和可持续性对于实现全球气候目标至关重要。 拜登政府已经明确了这一优先事项，他在 1 月份宣布了建筑性能标准联盟，这是 33 个州和地方政府之间的首个合作伙伴关系，致力于提供更清洁、更健康和更节能的建筑。
虽然优化建筑部门的能源消耗是一项艰巨的任务，但它可以从最小的层面开始：为物联网提供动力的微型芯片。智能建筑将物联网技术融入众多领域——从数字化人流和空间利用到重建供水网络。智能建筑的最大机遇之一是彻底改变能源消耗，从智能能源分配系统和智能 HVAC 设备开始。
智能能源分配系统
传统的能量分配系统是以单向方式建立的，能量预计会从发电机流入负载。在这些系统中，发电厂产生能量并将其储存到城市中心。对于太阳能和风能等可再生能源，能源分布图现在完全不同；能量分配系统现在需要允许全方位的能量流动。以前只消耗能源的建筑物现在可以集成屋顶太阳能电池板，产生多余的能量并将其返回到电网中。智能能源分配系统实现了这种全方位的能量流动，并允许可再生分布式能源的整合，将能量储存回电网。
这不仅通过提高系统效率来降低能源消耗，而且还解锁了分布式能源发电模式。建筑成为能源生产者而不是消费者，从而实现向绿色能源的转变。传感器和无线物联网技术的进步为智能电网转型奠定了基础，智能建筑在实现更环保、更互联的电网方面发挥着重要作用，从而塑造更可持续的未来。
智能暖通空调系统
智能 HVAC 系统是智能建筑的另一个激动人心的发展，它与能源效率、空气质量和居民舒适度息息相关。在美国，城市、州、公用事业和非营利组织正在加大力度使建筑部门电气化，其中用于空间供暖、热水、烹饪和其他用途的化石燃料燃烧占美国温室气体总量的 13%。温室气体）排放。
随着 COVID-19 大流行推动空气质量和净化技术的重大发展，供应商正在寻求缩短 HVAC 升级周期。经销商和分销商正在有机地朝着为其 HVAC 设备添加更新、更智能的技术的方向发展。在数字化时代，建筑居民现在希望对其建筑物中每个房间和区域的 HVAC 设置进行精细控制。这就是物联网介入的地方，为建筑物内的舒适体验增添了新的深度。借助电动通风口和阻尼器，以及与手机和平板电脑的无线连接，居民只需轻扫几下即可设置温度以及二氧化碳、湿度和空气质量设置。楼宇管理人员还可以利用物联网连接自动检测房间占用情况并相应减少该空间的能源使用，从而优化整个建筑的能源使用。
监测建筑健康
监控建筑健康是另一个智能建筑增长领域。 除了传统的温度和湿度传感器之外，更多的环境传感器被添加到建筑物中。 这些传感器可用于实现更好的气流和室外空气交换的智能风门、用于预测性维护的连接设备、用于泄漏检测的流量计、用于空气颗粒检测的气体传感器等等。 火灾和烟雾检测一直是连接的，但我们看到更多的无线连接使用远程无线和蓝牙来创建安装程序界面。 所有三个应用程序——能源管理、建筑健康监测和消防安全——都在增加更多的连接性和数字化能力。
可靠性和网络安全的重要性
考虑到所有好处，智能建筑仍然存在一些挑战，需要熟练的工程技术和解决问题的能力。主要挑战在于技术：如此复杂的无线网络需要极其可靠和稳定。虽然当今可用的无线网状网络技术功能齐全，但供应商和制造商需要确保其产品的可靠性，以实现无线网络在建筑环境中的真正潜力。
集成无线网络也会使建筑物面临网络漏洞。为了应对此类威胁，芯片供应商和产品制造商一直在加强他们的网络安全游戏。在开发和分发智能解决方案时继续关注安全性对于改变建筑行业至关重要。
更智能、更环保的未来
使这些机会令人兴奋的是，智能建筑不仅限于全新的结构；建筑物也可以使用智能技术进行改造。在现有系统中简单地实现无线连接的能力简化了采用，并可以加速无线通信在建筑物中的整体采用。
公共和私营部门都致力于改善建筑部门的能源使用，我们可以预期未来几年将成为智能建筑采用的基础。在对减少所有部门的二氧化碳排放和最大限度地提高能源效率和消耗至关重要的十年中，技术进步和物联网在建筑物中的使用可以引领个人和群体层面促进可持续性和提高生活质量的方式。
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