LoRaWAN如何助力智能建筑？效率、可持續(xù)性和連接性

　　在智能建筑中，LoRaWAN作為一股變革力量出現(xiàn)，重塑了我們與建筑環(huán)境的互動(dòng)方式。通過實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、預(yù)測性維護(hù)、能源優(yōu)化和安全增強(qiáng)，LoRaWAN為超越傳統(tǒng)界限的智能建筑奠定了基礎(chǔ)。

　　接下來，我們簡要探討智能建筑中 LoRaWAN 使用的基本概念，以及 LoRaWAN 在智能建筑中的實(shí)際用例和如何將其部署到現(xiàn)有的建筑管理系統(tǒng)中。

　　什么是使用物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑?

　　智能樓宇自動(dòng)化解決方案利用物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 技術(shù)超越傳統(tǒng)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接安全、照明和 HVAC 等各種操作。這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備傳感器和管理系統(tǒng)等都連接到互聯(lián)網(wǎng)并通過應(yīng)用程序進(jìn)行控制。智能建筑系統(tǒng)從這些設(shè)備收集數(shù)據(jù)來分析使用模式，從而實(shí)現(xiàn)高效的資源利用并優(yōu)化建筑環(huán)境。

　　智能建筑為改善管理和舒適度提供了可行的見解，其目標(biāo)是降低成本、提高使用者舒適度、自動(dòng)化能源管理、監(jiān)控資產(chǎn)并滿足可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)。智能建筑跨越從家庭到辦公室的各種環(huán)境，代表了技術(shù)和可持續(xù)實(shí)踐的融合。

　　LoRaWAN如何實(shí)現(xiàn)智能建筑解決方案?

　　LoRaWAN 技術(shù)是一種有效的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，適用于智能建筑解決方案，能夠讓房主、物業(yè)經(jīng)理和商業(yè)房地產(chǎn) (CRE) 企業(yè)從中受益。 LoRaWAN具有易于部署、室內(nèi)覆蓋和低功耗等優(yōu)勢，為新建和改造項(xiàng)目提供智能建筑解決方案。

　　快速設(shè)置和延長設(shè)備電池壽命對于投資回報(bào)率至關(guān)重要，這適用于從智能 HVAC 控制到廢物管理的各種應(yīng)用。盡管 LoRaWAN 提供的數(shù)據(jù)速度低于 5G，但它仍然可以滿足大多數(shù)智能建筑的需求，傳輸適度的數(shù)據(jù)包。其能源效率意味著更長的設(shè)備壽命，降低成本。

　　LoRaWAN 和 Wi-Fi 之間的協(xié)同作用非常引人注目。Wi-Fi 可以滿足高帶寬需求，而 LoRaWAN 的范圍和效率則與之相輔相成。在此設(shè)置中，LoRaWAN 管理整個(gè)建筑范圍的網(wǎng)絡(luò)，Wi-Fi 負(fù)責(zé)視頻流等帶寬密集型功能。

　　基于LoRaWAN的智能建筑使用示例

　　基于 LoRaWAN 的智能建筑解決方案提供多種應(yīng)用，可提高效率、舒適度和可持續(xù)性。以下是一些實(shí)際使用示例：

　　智能住宅公用事業(yè)計(jì)量

　　由 LoRaWAN 技術(shù)提供支持的智能住宅公用事業(yè)計(jì)量徹底改變了水電等公用事業(yè)管理。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸消除了手動(dòng)讀數(shù)，確保精確計(jì)費(fèi)并實(shí)現(xiàn)泄漏檢測。居民可以通過用戶友好的應(yīng)用程序獲取消費(fèi)洞察，從而加強(qiáng)保護(hù)工作。公用事業(yè)公司受益于簡化的操作和提高的準(zhǔn)確性。這一智能解決方案可促進(jìn)高效的資源管理，有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，為居民和環(huán)境提供幫助。

　　室內(nèi)空氣和環(huán)境質(zhì)量傳感器

　　由于標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，室內(nèi)空氣和環(huán)境質(zhì)量(IAQ 和 IEQ)受到關(guān)注，因?yàn)槿藗?90% 的時(shí)間都在室內(nèi)度過。不良的 IAQ 和 IEQ 會影響弱勢群體。例如，COVID-19 強(qiáng)調(diào)了室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要性，減少了學(xué)校、辦公室和餐館的病毒傳播。

　　LoRaWAN 支持的 IAQ 和 IEQ 監(jiān)控可實(shí)時(shí)跟蹤污染物、溫度、濕度和二氧化碳水平，從而優(yōu)化更健康的環(huán)境。將 LoRa 設(shè)備集成到傳感器中可以通過 BACnet 和Modbus等協(xié)議進(jìn)行通信。典型的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測設(shè)置涉及本地物聯(lián)網(wǎng)平臺、20-30 個(gè)LoRaWAN網(wǎng)關(guān)以及30-50層建筑的700-1000個(gè)傳感器。

　　質(zhì)量測量傳感器發(fā)送警報(bào)并具有用于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和 IAQ/IEQ 指示的LED。省電功能包括LED停用以及短時(shí)間間隔后單獨(dú)或以批量模式傳輸數(shù)據(jù)，從而將電池壽命延長至3年。

　　預(yù)防煤氣泄漏

　　氣體傳感器的LoRaWAN連接是對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)的戰(zhàn)略響應(yīng)。憑借LoRaWAN的低功耗、長距離功能，即時(shí)警報(bào)可增強(qiáng)安全性并防止燃?xì)獗砀浇l(fā)生危險(xiǎn)。現(xiàn)代免校準(zhǔn)傳感器適合住宅和工業(yè)環(huán)境，有效減少氣體泄漏。這些先進(jìn)的探測器有選擇地監(jiān)測有害氣體，確保商業(yè)和工業(yè)空間的安全及時(shí)采取行動(dòng)。

　　天然氣公用事業(yè)公司正在通過集成閥門關(guān)閉功能來提高安全性。全面的智能關(guān)斷安全系統(tǒng)包括智能傳感器、關(guān)斷閥、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和用戶友好的軟件。這種積極主動(dòng)的方法符合物聯(lián)網(wǎng)趨勢，以提高公民的福祉。它具有防火、設(shè)備可靠性、實(shí)時(shí)警報(bào)等優(yōu)點(diǎn)，

　　實(shí)時(shí)火災(zāi)探測

　　當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，檢測到做出反應(yīng)之間的時(shí)間對于防止人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失至關(guān)重要。LoRa 設(shè)備是智能消防系統(tǒng)的首選，可以將火災(zāi)緊急情況通知建筑經(jīng)理并立即做出響應(yīng)。

　　利用 LoRa 技術(shù)，實(shí)時(shí)火災(zāi)探測系統(tǒng)徹底改變了安全措施。支持 LoRa 的傳感器收集房間內(nèi)的熱量、煙霧和氣體數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。這些網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行分析并觸發(fā)自動(dòng)響應(yīng)?，F(xiàn)代消防系統(tǒng)集成了 LoRa 設(shè)備，提供實(shí)時(shí)分析和地理定位。每層樓的 LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)和房間傳感器通過 LoRa 快速傳輸火災(zāi)數(shù)據(jù)，以便立即響應(yīng)。通過移動(dòng)或計(jì)算機(jī)警報(bào)，LoRa 設(shè)備可以向建筑經(jīng)理、應(yīng)急人員和物業(yè)經(jīng)理快速發(fā)出通知。這可以保護(hù)購物中心等商業(yè)地產(chǎn)，檢測火焰、煙霧和溫度變化。

　　樓宇安保

　　LoRaWAN 支持的解決方案通過各種應(yīng)用徹底改變了建筑安全。入侵者檢測系統(tǒng)利用傳感器立即通知業(yè)主或當(dāng)局未經(jīng)授權(quán)的訪問。訪問控制系統(tǒng)限制進(jìn)入私人區(qū)域，增強(qiáng)隱私和安全。視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，以實(shí)現(xiàn)全面的安全管理。在災(zāi)難響應(yīng)中，LoRaWAN 能夠及早發(fā)現(xiàn)煙霧、火災(zāi)或氣體泄漏，立即觸發(fā)警報(bào)并確保迅速采取行動(dòng)。該技術(shù)為緊急按鈕提供了強(qiáng)大的通信能力，從而實(shí)現(xiàn)快速的緊急響應(yīng)。

　　故障預(yù)測

　　連接 LoRaWAN 的傳感器對于預(yù)測性維護(hù)至關(guān)重要，可顯著降低維護(hù)成本。通過采用預(yù)測分析和按需服務(wù)，可以監(jiān)控各種系統(tǒng)?？梢詫?shí)時(shí)檢測漏水情況，以便及時(shí)干預(yù)以防止損壞?？梢猿掷m(xù)監(jiān)控電梯電機(jī)，以識別潛在故障的早期跡象，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)并最大限度地減少停機(jī)時(shí)間。

　　空間優(yōu)化

　　來自支持 LoRaWAN 的占用傳感器、地理位置跟蹤器和人流量計(jì)數(shù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有助于高效的空間利用。企業(yè)可以通過分析占用模式和移動(dòng)趨勢來優(yōu)化其空間布局。辦公室、零售地點(diǎn)和公共空間可以根據(jù)使用情況進(jìn)行重新配置，從而增強(qiáng)用戶體驗(yàn)和資源分配。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法可最大限度地提高空間利用率、改進(jìn)工作流程并提高運(yùn)營效率。

　　LoRaWAN智能建筑物聯(lián)網(wǎng)解決方案

　　在使用 LoRaWAN 的智能建筑中，戰(zhàn)略性地放置在整個(gè)設(shè)施中的專用傳感器收集有關(guān)溫度、占用情況、能源使用和空氣質(zhì)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。這些傳感器將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)絃oRaWAN 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，后者充當(dāng)通信中心，擴(kuò)大范圍并積累數(shù)據(jù)。中央服務(wù)器處理收集到的信息，應(yīng)用算法提取有關(guān)建筑性能和趨勢的有意義的見解。用戶通過直觀的軟件平臺獲取這些見解，從而實(shí)現(xiàn) HVAC 和物聯(lián)網(wǎng)照明等遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)通過根據(jù)占用模式調(diào)整設(shè)置來優(yōu)化能源使用，通過實(shí)時(shí)警報(bào)增強(qiáng)安全性，并支持高效的維護(hù)計(jì)劃。隨著建筑需求的發(fā)展，解決方案的可擴(kuò)展性允許無縫擴(kuò)展和適應(yīng)。LoRaWAN 技術(shù)與智能建筑系統(tǒng)的協(xié)作創(chuàng)建了一個(gè)動(dòng)態(tài)的、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的環(huán)境，提高了舒適度、效率和可持續(xù)性。

　　如何將LoRaWAN部署到BMS系統(tǒng)中?

　　LoRaWAN 通過提供靈活、經(jīng)濟(jì)高效的無線傳感器集成來增強(qiáng)傳統(tǒng)的樓宇管理系統(tǒng) (BMS)。它是BMS的補(bǔ)充，能夠從不同來源收集數(shù)據(jù)并增強(qiáng)建筑管理能力。

　　基于LoRaWAN的BACnet/BACS(樓宇自動(dòng)化和控制系統(tǒng))

　　將 BACnet/BACS(樓宇自動(dòng)化和控制系統(tǒng))與 LoRaWAN 集成提供了一種創(chuàng)新方法，可以解決 BACnet 傳統(tǒng)硬連線通信帶來的挑戰(zhàn)。BACnet 長期以來一直是建筑管理的支柱，定義了HVAC、電梯、消防安全和照明協(xié)議。然而，其硬連線性質(zhì)導(dǎo)致更高的構(gòu)建成本和有限的適應(yīng)性。

　　與 BACnet 的限制不同，LoRaWAN 引入了無線、遠(yuǎn)距離、電池供電傳感器的新時(shí)代。在應(yīng)對 Covid-19 危機(jī)引發(fā)的動(dòng)態(tài)需求的世界中，空間迅速發(fā)展，對適應(yīng)性建筑管理系統(tǒng)的需求變得至關(guān)重要。

　　LoRaWAN 并不是 BACnet 的替代品，而是其功能的擴(kuò)展。由于傳統(tǒng) BACS 面臨局限性，新的樓宇控制技術(shù)對于增強(qiáng) BACnet 的功能至關(guān)重要。LoRaWAN 充當(dāng)這種催化劑，擴(kuò)展了 BACnet 的功能，并具有適應(yīng)快速結(jié)構(gòu)變化所需的靈活性和成本效益。

　　互補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)和BMS集成

　　互補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)和BMS集成涉及將 LoRaWAN 技術(shù)與現(xiàn)有的樓宇管理系統(tǒng) (BMS) 相結(jié)合，以增強(qiáng)功能和效率。以下是該過程的簡要概述：

　　評估和規(guī)劃：評估當(dāng)前的BMS，以確定可以從 LoRaWAN 集成中受益的領(lǐng)域。

　　LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置： 戰(zhàn)略性地部署 LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)以建立專用的互補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)。在感興趣的區(qū)域安裝支持 LoRaWAN 的傳感器和設(shè)備以收集相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和集成：開發(fā)專用服務(wù)器或軟件層，將 LoRaWAN 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與 BMS 兼容的格式(例如 BACnet)。將解碼后的數(shù)據(jù)集成到您的 BMS 中，從而允許 LoRaWAN 設(shè)備和 BMS 之間進(jìn)行通信。

　　數(shù)據(jù)分析和可視化：利用 BMS 中的集成數(shù)據(jù)執(zhí)行高級分析并深入了解建筑性能。

　　測試和優(yōu)化：徹底測試集成，以確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠的通信和正確的功能。優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)置以實(shí)現(xiàn)最佳性能和響應(yīng)能力。

　　通過執(zhí)行以下步驟，可以成功地將互補(bǔ)的 LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)與 BMS 集成，利用這兩種技術(shù)的優(yōu)勢來創(chuàng)建更高效、響應(yīng)更靈敏的樓宇管理系統(tǒng)。

　　云端整合

　　建筑管理中的云集成涉及將 BMS 連接到基于云的平臺和服務(wù)，以增強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲、分析和遠(yuǎn)程訪問。以下是 BMS 云集成的簡要指南：

　　選擇符合組織的要求和 BMS 功能的合適的云平臺或服務(wù)提供商。

　　配置 IoT 設(shè)備、傳感器和網(wǎng)關(guān)，以使用 MQTT 或 HTTP 等協(xié)議將數(shù)據(jù)安全地傳輸?shù)皆破脚_。

　　設(shè)置基于云的存儲以安全地存儲傳入的 BMS 數(shù)據(jù)。組織和構(gòu)建數(shù)據(jù)以方便檢索和分析。

　　利用基于云的分析工具來處理和分析收集的數(shù)據(jù)。生成見解、趨勢和報(bào)告，以優(yōu)化建筑性能、能源使用和維護(hù)。

　　通過云平臺遠(yuǎn)程訪問的 BMS，允許授權(quán)用戶從任何地方監(jiān)控和控制樓宇系統(tǒng)。實(shí)施用戶身份驗(yàn)證和訪問控制以確保安全。

　　根據(jù)預(yù)定義閾值或數(shù)據(jù)中檢測到的異常配置自動(dòng)警報(bào)和通知。通過電子郵件、短信或推送通知接收實(shí)時(shí)警報(bào)，以便及時(shí)解決問題。

　　基于LoRaWAN的智能建筑常見問題及解答

　　什么是智能建筑中的物聯(lián)網(wǎng)?

　　智能建筑中的物聯(lián)網(wǎng)是指在建筑物基礎(chǔ)設(shè)施中集成互連設(shè)備、傳感器和系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集、分析和自動(dòng)化。這種互連網(wǎng)絡(luò)可以對照明、暖通空調(diào)、安全和能源管理等各種建筑功能進(jìn)行智能監(jiān)控、控制和優(yōu)化。

　　LoRaWAN可以用于互聯(lián)網(wǎng)嗎?

　　LoRaWAN 專為設(shè)備和網(wǎng)關(guān)之間的長距離、低功耗通信而設(shè)計(jì)，使其適合連接廣泛地理區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器。雖然 LoRaWAN 支持物聯(lián)網(wǎng)連接，但它并不是像傳統(tǒng)寬帶或蜂窩網(wǎng)絡(luò)那樣直接訪問更廣泛的互聯(lián)網(wǎng)。相反，它充當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器之間的通信橋梁，允許它們向基于云的平臺傳輸數(shù)據(jù)并從其接收命令。

　　LoRa 和 LoRaWAN 有什么區(qū)別?

　　LoRa是指物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的物理調(diào)制和無線通信技術(shù)，而LoRaWAN是基 LoRa技術(shù)構(gòu)建的通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。LoRaWAN定義了設(shè)備如何與 IoT 網(wǎng)關(guān)和應(yīng)用服務(wù)器通信。

       來源：千家網(wǎng)