在办公楼、仓库和庞大的工业园区,一个看似简单却意义非凡的问题,却能带来巨大的机遇:房间里到底有多少人?实时人数统计数据不仅可以显著节约能源,还能带来更广泛的效益,例如空间优化和运营洞察。当专注于能源时,楼宇管理系统可以利用实时占用数据进行智能响应,减少浪费,优化能源利用,并提高整体效率。
实时高精度客流统计数据
这一变革的核心是新一代智能占用传感器,其功能远不止检测运动。这些设备可以隐蔽地安装在天花板上或集成到照明灯具中,追踪空间内人员的精确X和Y位置,从而生成人员在房间或区域内移动的实时地图。与仅仅记录活动的老式运动探测器不同,这些传感器可以显示现场有多少人、他们位于何处、他们前往哪个方向以及他们停留的时间。
这种洞察力为建筑的运营方式开辟了新的可能性。虽然占用数据可以动态调整照明——当人们进入空间时变亮,当人们离开时变暗或关闭——但更广泛的价值在于建筑系统如何整体响应实际使用情况。例如,暖通空调系统可以根据需求调整气流和温度,而不是依赖于固定的时间表或假设。随着时间的推移,累积的数据会揭示出一些模式,帮助建筑管理人员在空间分配、清洁程序和能源策略方面做出更明智的决策,从而提高运营效率和可持续性。
这些智能系统的价值是有据可查的:
基于人员占用的系统的价值已得到充分证实。美国能源部在其《先进照明控制》指南中指出,基于人员占用的照明系统可降低20%至60%的能耗,具体比例取决于建筑类型和使用模式。在会议室、走廊和卫生间等使用情况难以预测的空间,节能效果尤为显著。在此成熟的基础上,先进的人数统计技术为进一步优化能源提供了机会,能够实现更精确的系统响应、更深入的运营洞察以及更高的长期效率提升。
发表在《ASHRAE期刊》上的一项名为《按需控制通风的节能》的研究表明,按需控制通风系统(DCV)——通常由被动红外(PIR)传感器等基本占用检测技术驱动——可实现20%至30%的暖通空调(HVAC)节能,尤其是在办公室、教室和礼堂。基于PIR的系统仅能识别简单的人员存在与否,而高分辨率人数统计则能够实现更精确的控制,使暖通空调系统能够根据实际占用人数动态调整通风量。早期的实际结果表明,通过在传统方法的基础上叠加人数统计,可以额外节省40%的能源,从而显著提升某些环境下的整体效率。
在大型工业环境中,设计灯光联盟(DLC)的研究结果表明,当作为网络控制系统的一部分部署时,使用占用和日光传感器的分层控制策略可以将照明能耗降低高达70%。
然而,所有这些智能化仍然依赖于连接。过去,升级楼宇系统通常意味着昂贵且极具破坏性的布线工程——根据复杂程度和人工成本,新布线的成本高达每英尺2至6美元(每米6.50至20美元)。尽管现实已经发生改变,但这种看法在当今市场依然挥之不去。在人数统计和感知方面,现在已无需再拉线——Wi-Fi等传统无线解决方案已经解决了这一障碍。然而,Wi-Fi改造仍然会在网络管理、设备安全和所有权边界方面带来新的挑战——尤其是在楼宇业主和IT运营商分属不同方的情况下。
常用方法是多功能的
随着传统无线解决方案的局限性日益凸显,我们不仅需要重新思考设备的连接方式,更需要重新思考设备的部署方式。通过将传感技术直接集成到照明基础设施中,像INGY这样的解决方案迈出了新的一步。他们的平台原生支持天花板安装的传感器,将高分辨率人数统计、环境光感应、温度监测和室内资产追踪功能集成到一个设备中。这种多功能方案简化了系统设计,减少了对多个专用设备的需求,从而提供了一个精简、可扩展的平台,能够提供切实可行的洞察,以优化照明、暖通空调、安全和空间管理。
过去,部署专用的人数统计解决方案成本高昂,每个传感器通常高达数百欧元。由于不确定未来租户是否需要此功能,楼宇业主通常会避免预先安装,从而导致后期昂贵的改造。INGY通过将高分辨率人数统计直接嵌入照明基础设施,改变了这种现状,其成本低于基于DALI的标准控制系统。这使得楼宇业主能够从一开始就确保整个设施面向未来,无需额外预算,同时提供无缝、高效的数字基础设施。这些传感器网络与Wirepas配合使用,可以进行无线通信,动态适应环境条件,并提升从能源性能到空间利用率的各个方面。从智能照明电网到应急照明准备和工作空间优化,INGY的解决方案为楼宇管理人员提供了所需的可视性和控制力,同时又不影响美观性、成本或可扩展性。
当然,无线系统本身也带来了新的技术挑战,从干扰、延迟到规模化可靠性,不一而足。而这正是Wirepas发挥关键作用的地方。
面向未来的数据驱动建筑连接
与依赖集中式网关或基于泛洪的网状架构的传统无线网络不同,Wirepas采用专为大规模、设备密集型环境构建的去中心化网状网络。集中式系统通常会引入瓶颈、单点故障、复杂且昂贵的路由基础设施,并且对局部射频干扰的可视性有限——尤其是在可靠连接至关重要的边缘设备附近。
其他常见技术,例如Wi-Fi和低功耗蓝牙(BLE),也发挥着重要作用,但在高密度传感器部署中可能面临限制。例如,BLE网络经常难以满足不断变化的需求,例如无线固件更新、远程传感器诊断或大规模实时X,Y位置流传输。同时,Wi-Fi也会带来一些挑战:将数千个传感器设备接入企业网络会带来安全和管理方面的挑战,尤其是在建筑物所有权和网络所有权分离的情况下。安全地分段流量、管理多租户部署以及维护网络性能很快就会变得复杂且成本高昂。
Wirepas通过提供一种可扩展的、分散的方法来避免这些问题,其中每个设备都构成一个强大的、可自我修复的网络的一部分——不需要集中式基础设施,也不需要在安全性、灵活性或操作简单性之间做出妥协。
洪泛网络本身也存在一系列问题。在这些系统中,每条消息都会被附近的节点盲目地转发,从而产生过多的射频噪声。这种干扰会触发更多的重传,造成拥塞、冲突和能源浪费的恶性循环。Wirepas完全避免了这些陷阱。只有需要中继消息的节点才会传输数据,从而大幅降低射频噪声并提高网络效率。这种本地优化的通信方式可确保可靠的数据传输,同时最大限度地降低功耗,这使得Wirepas非常适合电池供电设备和密集的物联网环境。
现代楼宇自动化始于可靠的人数统计
人数统计不再只是一项小众功能,而是现代楼宇智能的基础要素。先进的传感器提供实时数据,无线网络支持无缝系统响应,如今楼宇能够适应实际使用情况,而无需依赖预先设定的假设。Wirepas提供了可扩展且富有弹性的基础架构,使这一切成为可能——赋能高效、灵活且面向未来的智能基础设施。像INGY这样的解决方案展示了Wirepas如何实现当今强大的集成式楼宇自动化,但它们也凸显了更重要的一点:以多功能、分散式无线网状网络为骨干,您的楼宇已做好持续发展的准备——轻松扩展到未来的用例,无需在每次创新时重建网络。
资料来源:Wirepas
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