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深圳市南山区中信金融中心项目部

乔哲明

中信建设有限责任公司北京,100027

摘要: IBMS平台的发展历程和背景分析,物联网技术在智能楼宇方面的应用,IBM平台和AIOT平台的区别分析,AIOT的区别,分析了AIOT物联平台的优点分析,对AIOT的总结和建议。
关键词: IBM平台;AIoT平台;部署方式 ;中台能力
DOI:10.12721/ccn.2023.157002
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IBMS在很多楼宇管理中得到应用,近年来随着物联技术和楼宇技术不断发展,AIOT平台的应用已经迅速的被很多楼宇用户的认可,本文通过中信金融中心项目智能化系统管理平台的研究与应用,深入智能楼宇管理平台的发展历程,研究IBMS平台和智能楼宇开发的AIOT平台的优缺点的分析对比,分析了总结出AIOT物联平台的优点和对行业发展的意义,对AIOT平台提高楼宇数字化管理和增强大楼应急处置能力进行总结。

IBMS和AIOT的平台发展历程

1、IBMS发展历程

IBMS前身是楼宇自动化系统BAS。20世纪70年代开始,欧洲加速发展建筑自动化技术,BAS应运而生,BAS是建立在BA-楼宇自动化系统、CA-通信自动化系统、OA-办公自动化系统,统称3A系统。随着技术的不断进步,BAS演变成了IBMS,而IBMS 是建立在5A集成之上的更高层次的建筑集成管理系统。因为SA-保安系统、FA-火灾系统 的行业特殊性要求,所以 FA系统和 SA 系统基本是从 BA 系统中独立管理的,把楼宇智能化系统分为FA系统、SA系统、CA系统、OA系统、BA系统 五个类别,行业内称之为 5A 系统。由三部分组成:监控服务器、协议转换网关和具有Web功能的集成化监视平台。IBMS平台系统设定是相对固定且系统管理复杂的设备管理系统。

2、AIoT平台

AIoT就是AI技术和IoT技术有机融合与协同应用。数据是万物互联的基础,AI是IoT的“大脑”,让IoT在发展的过程中有数据可循,有逻辑可依,而IoT则为AI的深度学习提供了可靠的渠道支撑,通过传感器收集大量信息,再通过边缘计算处理、过滤、集成有效信息,应用于各行各业。例如现实中我们接触较多的自动驾驶、智慧楼宇、智慧办公等应用,皆大大提高了工作和生活效率及便捷性。

AIoT实现智能化物联经历三个阶段,分别是单机智能、互联智能、主动智能。LEVEL 1-单机智能:单设备精准感知、识别和理解用户指令,并进行正确的决策、执行及反馈。设备与设备之间无法实现主动互联,需要用户发起交互需求。LEVEL 2-互联智能:以“一个云/中台监控,多个终端/感知器”模式。互联的产品是相互矩阵,打破单品智能化的信息孤岛。LEVEL 3-主动智能:智能系统全天候待命,具有自我适应、自我学习、自我提高的AI人工智能的能力,根据用户的实际运行需求、用户应用场景画像、办公与居家的环境等各类信息,主动为用户提供适用于用户的专属服务。

传统IBMS与物联平台的对比分析

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高端综合体建筑物联技术应用研究

中信金融中心项目总建筑面积377487 m2,建筑总高度300米,是高端综合体项目,本文就是在针对高端项目智能化设计中对物联技术应用的研究,主要体现以下几方面的应用。

1、万物互联增强楼宇感知能力。各类传感器和计量仪表为提升感知能力和运算能力基础,除了常见的温、湿、光等常用传感器,科技发展又出现空气品质传感器,包括空气中PM10\PM2.5含量测定传感器,CO2含量测定传感器、室内污染物含量测定传感器等。物联网技术实现传感器和计量仪器之间互联互通,增强楼宇自动感知能力。

2、AIOT强大算力和AI功能使空调节能运行的无机变速成为可能。项目的业态的复杂导致空调系统非常复杂,实现互联互通之后,通过收集、整理、挖掘空调设备的运行数据,通过能AI分析,提供最佳的空调运行方案,确保大楼空调系统的低碳运行。

3、物联网使楼宇智能化各个子系统高度集成。物联网技术是通过互联网技术实现万物互联的。通过物联网形态化,建筑中的暖通、消防、照明、门禁管理、监控、停车管理、派梯系统等子系统,通过物联网AIOT平台可以轻松集成,统一管理,并对各个系统进行横向的数据打通,开发出不同的应用场景,各种用用场景更适合用户的办公生活的高效性和便利性。

4、能源互联网让建筑能耗管理更“主动”。互联网+”概念提出后,2020年9月22日,中国在第75届联合国大会上正式提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。碳排放目标为智能楼宇在能耗管理上的发展指明了发展方向。综合体大型建筑的碳排放指标必将是将来备受关注的,智能建筑、能耗管理、碳排放的计算结合后,将令楼宇能耗管理更具“主动性”。

(1)能耗计量精确化、全面化是能耗管理提升的第一步。精准全面计量,通过AIOT平台的收集计算能源消耗、碳排放指标和生活需求都能够数据化。AIOT物联网平台的能耗管理模块分别计算电、水、油、气等能源的使用量,并且对能耗进行分析、归类整理数据。管理者可以科学的分析出能源使用情况,且对能源消耗异常和浪费的问题提出解决方案。

(2)通过科学管理模式科学引入太阳能、风能等新能源的使用和管理。可再生能源是未来楼宇能效使用的必选项。通过合理设置电网结构,科学计量可按碳中和需要对新能源进行调度和利用。

5、国家推行数字钟过战略,对楼宇数字化提出了新要求。通过物联网中台可对楼宇大数据的采集和分析。通过平台的AI算法,AIOT平台系统可对物业运行数据进行自动收集,对物业管理模式进行分析,同时也对用户的使用模式进行分析,自动调整电梯、BA、智能照明等系统的运行模式。此外,还会对全部的运行数据进行存储、整理,形成数字服务产品,给客户提供更好的服务体验,甚至为商家创造商机。

物联网AIoT平台优点的分析

1、AIoT平台高稳定性和自我学习能力。高效轻量化的专业AIoT平台,是基于云边端一体的系统,可靠性稳定性高。平台的AI系统可用于从生成的数据中检测模式、发现原本不可见的新见解、实施预测和预防分析、引入自动化、检测和修复运营漏洞、准确预测准确的时间设备故障,以采取精确的纠正措施。机器学习算法可以准确预测停机时间并安排高级维修甚至组件更换,以确保设备正常运行。

2、部署方式灵活应用扩展能力强,便于交付。支持本地化、公有云或私有云多种部署方式,满足用户多样化需求,方便灵活。从实施准备→蓝图设计→系统建设→系统上线→验收交付的一站式交付服务,工作界面清晰且有深厚的行业人才和知识底蕴支撑。遵循开放设计原则,支持接入不同设备、传感器和子系统数据,也可以通过标准的API接口对接第三方平台数据,实现更多全面且人性化的北向应用服务功能,为智慧建筑赋能。

3、接口对接方便数据互联互通:支持标准协议接入或私有协议定制,支持多平台连接,支持离线数据缓存。支持设备之间或系统之间数据共享,互联互通,实现多设备或系统之间的联动。

4、大幅度提升客户体验感:通过用户对设备的使用的历史数据,分析用户的喜好和习惯,通过自学习来设定设备的参数,满足用户安全、舒适、便捷等需求的同时提升客户的体验感。

5、提高行业影响力:AIoT平台与人工智能、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术深度融合,为建筑高效运营植入数字的基因,最终实现由智能建筑向数字建筑的进化,同时为未来数字建筑提供了更多的可能性。

总结和建议

1、传统的IBMS主要实现的是设备的集成,沿用早期的烟囱式架构,系统内程序和功能标准化且结构固化,如果有定制功能需求,二次开发难度和成本偏高,不具备应用的扩展性,主要还是针对设备的控制和管理,用户交互感较低,已经很难适物联时代智能楼宇的管理需求。

2、AIoT平台基于独立研发的架构,南向接入便捷,AIOT平台层实现各个子系统之间的信息交互、数据打通、服务联动,通过三维形式实现人机交互界面,也可通过电脑WEB和手机APP通过互联网实现远程管理,多方数据权限化共享,以达到全局事件高效的应急处置和楼宇的智能化管理。

3、AIOT的数据底座为智慧建筑提供了统一的数据接入、数据处理、数据管理、数据接口、用户身份验证,为智慧建筑应用提供基础数据服务。

4、北向接口的扩展实现应用的广度,包含设备集成、运维管理、运营管理、移动端应用、三维可视化、能源管理等方面。物业、租户、业主都可直接通过WEB端或手机APP端进行交互,且在各自的权限下进行智慧管理,享有各自的运行数据所有权。

5、AIOT的应用为大楼的安全及应急管理提供数据支撑和全面的预警机制,通过手机APP、短信,电邮等形式第一时间给相关的人员发出应急预警,大幅提高应急处置效率。

参考文献:

1、R公司智能楼宇系统研发项目管理案例研究

李文军(导师:闵庆飞) -  《大连理工大学硕士论文》- 2016-11-18  

2、v4_高春林_西门子楼宇科技(天津)有限公司战略转型研究

高春林 -《学术论文联合比对库》- 2019-03-09

3、 解读“互联网+”下的智能楼宇行业- 《电气时代》- 2015-05-10

4、南京中信大厦建筑智能化系统  路更可 -《施工技术》 -2001-11-30