無線感測器 智慧型建築系統的眼睛和指尖

2021-08-16 01:18:37 字數 2783 閱讀 6816

智慧型建築帶來了更多的儲蓄

實施智慧型建築管理系統的行動,主要是出於對環境、可持續性和能源**的關注。根據美國環境保護署(epa)的資料,美國綠色建築協會(epa)的資料顯示,建築面積佔能源消耗總量的36%,耗電量佔65%。

隨著節能技術的興起,建築行業的一些人認為,能源是建築中最大的可控執行費用。加州能源委員會(california energy commission)聲稱,自2023年以來,僅在加州就削減了超過740億美元的終端使用者能源賬單,並通過與建築相關的節能措施,如《24條例》(title 24)。

據信,約70%的電力**用於照明和供暖/通風/空調系統(hvac)。這些服務的智慧型管理可以幫助減少因過度加熱或通風而浪費的能量,或照明未使用的區域,從而減少電力消耗。除了節省開支的機會,智慧型建築系統還可以幫助業主提高資產的價值,為居住者提供更大的安慰。希望租用辦公室空間的企業客戶可以理解舒適的工作環境和更好的工作效率之間的聯絡,也可能會發現招聘那些希望工作環境愉快的熟練員工更容易。

智慧型建築系統可以通過確保房間和空間不被過度加熱或過度通風,以及在需要時優化特定區域的光照水平以支援正在進行的任務或活動,從而提高居住者的舒適性。智慧型的,自適應控制,例如這些可以與智慧型的方法結合使用,以最大化利用自然資源,如日光和大氣壓力,以協助建築物的照明,通風和冷卻系統。建築物的朝向和窗戶可以顯著影響正常工作時間內的自然光量。此外,工程建築產品,如可調節的風扇燈或太陽能光管,可以用來管理日光和在目標地區的最高光水平。

所有關於感測

通過監測整個建築的溫度、空氣質素和光線水平,並將資料與占用資訊相比較,智慧型建築管理系統可以幫助優化能源消耗,並在未來規劃新的服務,以在使用模式改變時保持舒適水平。收集到的資料還可以幫助建築經理確定節約成本的機會。例如,如果發現某一區域的照明在不調暗的情況下達到最高水平,裝置管理人員可以選擇安裝額外的燈,並增加調光以提高可靠性。其他服務,如運動跟蹤照明,可以通過在某些型別的建築物(如倉庫或資料中心)啟用lights操作,從而節省額外的成本。

隨著智慧型建築管理系統的應用越來越廣泛,創造性的系統設計者和軟體工程師將能夠構思出新的和更具想象力的能力。另一方面,軟體特性和效能將受系統可用資料的控制。智慧型建築管理依靠感測器網路從整個建築收集資訊。感測器網路通過將入住率與溫度、空氣質素等方面的監測相結合,代表系統的眼睛、鼻子和指尖。智慧型管理系統通過對整個建築的占用和環境狀況的了解,可以通過控制防火裝置等安全裝置,並在緊急情況下提供準確的居住者下落資訊,從而幫助提高安全性和安全性。

pir感測器依靠運動來檢測入住率。因此,感測器容易受到非人類物體在感測器的視野內移動的錯誤觸發。另一方面,感測器可能錯誤地指出,如果居住者一直坐著或站著不動,房間就不會被占用。

松下通過其napion系列感測器克服了這些挑戰,這些感測器可以提供多種不同的檢測特性。ekmc1601111是一種通用感測器,而其他選項包括amn32112,用於檢測更小的運動。ekmc16031111提供了另一種可擴充套件探測範圍達12公尺的選項。這些探測器為設計師提供更多的優點,如高密度嵌入式電路設計包括乙個整合放大器,簡化了外部電路(圖1),以及超低的當前消費1µa允許在超低功耗或發條式感測器使用。

高密度嵌入式電路設計,用於更簡單的外部電路。

圖1:高度整合最小化了外部電路,簡化了設計。

免費無線和電池

無線網路很可能是智慧型建築市場的首選解決方案。與有線的替代方案相比,無線允許更容易的安裝和最小的中斷。無線感測器可以在不影響現有結構的情況下安裝,這在舊建築中尤其有用,因為在舊建築中,修改可能是不可取的,或者在某些情況下是不允許的。世界市場分析師**,無線感測器網路將為智慧型建築系統的大部分增長貢獻到2023年。該報告於2023年底發布,也表明70%的無線感測器網路出貨量將與hvac和照明控制相關。

自供電的無線感測器更大的自由,通過消除任何需要更換電池在整個生命的單元。這類應用的無線標準iso/ iec14543 -3-10,並針對超低功耗的無線裝置進行了優化,如無電池感測器,完全使用從外界環境獲取的能量。enocean開發了一套裝置配置檔案,使用iso/ iec14543 -3-10下層(圖2),並確保不同廠商的相容產品之間的互操作性。感測器製造商可以通過使用諸如edk350u這樣的開發工具包,迅速開始開發包含enocean技術的自供電無線感測器。該工具包包含軟體工具、乙個api、乙個程式設計板,以及乙個模組的選擇,這些模組能夠建立和連線各種感測器和執行器。

iso/ iec標準的無線電和標準化裝置配置檔案的影象。

圖2:iso/ iec相容的無線電和標準化裝置配置檔案確保了互操作性。

智慧型建築系統的開發人員,他們不願意花費寶貴的資源來建造他們自己的裝置,可以選擇基於enocean技術的現成的感測器家庭,例如托馬斯研究產品的zennet照明控制。這款2 - wl - w的占用感測器由來自自然室內光的太陽能供電,並整合了乙個pir運動感測器。當檢測到移動時,感測器向連線的裝置傳送訊息。有一些鏡頭可以幫助優化pir的反應。牆壁或天花板的配置是可用的,zennet系列還包括無電池的搖桿開關和智慧型繼電器。數字金鑰還可以提供基於海洋的感測器、繼電器和由illumra提供的開關。

結論

在當今能源敏感的世界,智慧型建築管理系統為商業業主及其租戶提供了乙個明確的價值主張。雖然較低的水電費是一項重要的吸引力,但額外的好處,如改善舒適和安全,進一步提高了這些系統所能提供的價值。用聰明的軟體,明天的建築管理系統可以帶來更大的效率、方便和舒適,但前提是它們能依靠眼睛、耳朵和手指:感測器能夠識別人的位置,以及他們在白天或夜晚的任何時間所經歷的環境狀況。

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