分享 | 應對新冠病毒的智能建筑技術

為工程師和設計師提供的大量智能傳感器，結合最現(xiàn)代的微控制器的高計算和能源性能，在智慧城市和智能建筑領域發(fā)揮著關鍵作用。當前的新冠病毒大流行清楚地表明，在舒適、健康和安全的環(huán)境中生活和工作是多么重要，以及觸摸傳感器、人流控制和空氣質量檢測等技術的實施如何能夠在提高我們的生活質量方面發(fā)揮根本作用。

讓我們來看看其中涉及的一些技術。根據(jù)美國國家建筑科學研究所(National Institute of Building Sciences)的說法，智能建筑是指能夠“通過設計用于監(jiān)測和控制機械、電氣、照明和其他系統(tǒng)的電子設備的智能網絡提供先進功能”的建筑。最終目標是改善宜居性、提高安全性和節(jié)約能源。

效率和節(jié)能是樓宇自動化中最重要的方面。這推動了智慧城市、智能家居和智能建筑領域的一系列發(fā)展。由于新冠病毒大流行，工程師和樓宇自動化專家專注于實施和使用旨在實現(xiàn)更安全的室內環(huán)境的技術，以獲得更大的舒適度和更好的可用性。

接下來，我們將了解目前正在使用哪些智能建筑技術來預防、抵消和跟蹤傳染。

我們現(xiàn)在非常清楚，限制感染風險的首要建議是避免接觸他人的物品。這將導致建筑物內所有系統(tǒng)發(fā)生巨大變化，但采用非接觸式技術將代表減少感染傳播的重要一步。無需觸摸即可遠程管理和控制的一些應用示例包括自動開門、環(huán)境光控制、百葉窗系統(tǒng)、電梯觸摸系統(tǒng)。

這類技術可以通過常用的低成本傳感器實現(xiàn)，例如微波和紅外傳感器（例如：由紅外傳感器控制的自動門，或基于微波傳感器的智能燈），也可以使用最現(xiàn)代的分析技術以及語音和身體姿勢識別，以及其他基于生物特征數(shù)據(jù)的技術（虹膜掃描、面部識別）。顯然，所有這些應用和技術都必須是指一個單一的智能自動化系統(tǒng)，能夠與周圍的物體交互，能夠學習用戶的行為，從而提高環(huán)境的宜居性。

我們現(xiàn)在非常清楚地知道，限制感染風險的第一條建議是避免觸摸他人的物品。這將給建筑物內的所有系統(tǒng)帶來巨大的變化，但采用非接觸式技術將代表著減少感染傳播的重要一步。

自動化開門、環(huán)境光控制、百葉窗系統(tǒng)、電梯觸摸系統(tǒng)等應用都可以實現(xiàn)遠程管理和控制。這種類型的技術可以實現(xiàn)與常用的和低成本的傳感器，如微波和紅外傳感器。例如由紅外傳感器控制的自動門，或基于微波傳感器的智能燈，但也通過使用最現(xiàn)代的分析技術、語音和身體手勢識別，以及其他基于生物特征數(shù)據(jù)的技術(虹膜掃描，面部識別)。

顯然，所有這些應用和技術都必須是指一個單一的智能自動化系統(tǒng)，能夠與周圍的物體進行交互，能夠學習用戶的行為，從而提高環(huán)境的宜居性。

另一種有效的控制病毒傳播的方法是保持社交距離，這需要保持身體距離。顯然，從立法和倫理道德的角度來看，不可能有一種設備強制人類保持距離，但技術可以有所幫助。

通過分析攝像機圖像的模式，一種算法可以記錄在某個空間內的幾個人的存在，也可以估計他們的距離，以便發(fā)出聚集的信號。如果該系統(tǒng)配備了能夠遠程測量框架對象溫度的熱成像相機，那么該系統(tǒng)將更加有效。

另一種用于社交距離和生物參數(shù)測量的有用設備是XRing，它將集成在智能建筑項目中。XRing是一款基于BLE技術的智能手表，該技術包括一系列傳感器(如溫度傳感器、氧飽和度傳感器、加速度傳感器和心率傳感器)，能夠檢測到其他類似設備的存在，記錄白天的接觸，并通過建筑內部的網關發(fā)送到云端。

這種技術必須被終端用戶明確地接受，如果他們都是同一家公司的員工，這是可能的。

XRing 接近距離跟蹤器

訪問控制是一個眾所周知的話題。現(xiàn)在有很多智能建筑沒有智能集中的門禁，可以簡單快速的追蹤開門的人。

智能建筑的訪問控制也應該保證系統(tǒng)的可配置性，這樣一組訪問權限就可以與單個門相關聯(lián)。通過智能門禁系統(tǒng)，我們就可以準確地知道誰進入了某個地方，從而跟蹤接觸過的人、接觸的時間。

訪問控制系統(tǒng)的管理員必須創(chuàng)建訪問列表，這是限制給定地點的人數(shù)的基本工具，以便控制接觸者并跟蹤傳染。

重要的是要了解所有這些技術是互補的，并且必須相互集成，從而充分尊重物聯(lián)網范式。

存在感傳感器系統(tǒng)可以顯示人們在建筑物房間內的分布情況，包括一些有用的指標，如在房間內的平均停留時間、接觸程度和人們之間的平均距離的估計。實現(xiàn)這一系統(tǒng)的方法有很多，從簡單地在門上放置PIR傳感器(也能夠檢測通道方向)，到更復雜的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。當然，后者是一個基于人工智能的進化系統(tǒng)，能夠識別人類的模式，進行計數(shù)并將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到處理算法。

監(jiān)測建筑物內的空氣質量是智能建筑工程師關注的主要目標之一。空氣質量是促使設計師創(chuàng)造智能建筑概念的驅動力之一，同時監(jiān)測、控制和使用建筑物內的能源。

如今，工程師可以在眾多能夠收集和發(fā)送環(huán)境數(shù)據(jù)（例如二氧化碳和其他有害氣體的飽和度，或細顆粒物的測量）的智能傳感器中進行選擇。當前，這個特殊時期向我們展示了了解室內空氣參數(shù)的重要性，即它們的通風和濕度水平。這使得可以根據(jù)健康水平對空間進行分類，并在這一指數(shù)不佳時限制人們的進入，從而能夠以適當?shù)男l(wèi)生設施進行干預。

我們不知道這種病毒 及其變種會影響我們的生活多久。這種情況至少可以由電子系統(tǒng)的設計人員和智能建筑施工人員進行分析，以促進自動化流程在新建筑中的存在。即使在大流行之后，本文中提出的許多解決方案也將很有用，因為它們將代表建筑物的附加值，并引領日常生活中的創(chuàng)新技術。

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