城市基础及概论 8

智慧建筑智慧城市概论第7章7.1概述7.2新兴技术在智慧建筑中的应用7.3智慧建筑的构架及规划7.4智慧建筑的典型应用CDEF拥有全自动服务控制系统整合多个子系统，协同管理，实现技术性能、投资、运营成本缩减和柔性最大化。以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体。以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。AB7.1.1

智慧建筑概念198319881998200020062015建筑效能最大化，环境影响最小化，减少能源浪费以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为—体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。图7-1智慧建筑概念的演进7.1.2

智慧建筑的特征

智慧建筑并不仅仅是各种新兴技术在建筑物上的简单堆砌和连接，而是以建筑、人与环境为对象，结合人工智能、物联网、大数据、云计算、虚拟现实等技术，使建筑物具备自我感知、自我判断、自我学习、自我分析和自我决策的能力，从而为用户提供多样的、个性化、精准化的服务，更贴切地适应并满足人们对建筑物安全、高效、便利及可持续发展等功能的需求，智慧建筑具有以下功能特征。泛在全面感知的有机体以人工智能为基础，具有数据融合分析能力有延续建筑物全生命周期的优化学习能力人、建筑、环境互为协调，具备为人服务的社会属性7.1.3智慧建筑现状及发展国外发展及现状Marketsandarkets发布的新市场报告指出，全球智慧建筑市场规模预计将从2019年的607亿美元增长到2024年的1058亿美元，在预测期内的复合年增长率约为11.7%，许多国家都将大幅提高智慧建筑的投资。根据Mordor发布的《2020-2025智慧建筑市场：增长、趋势及预测》报告，目前全球智慧建筑市场最大的区域依然还是北美地区，而亚太地区则成为增长最快的地区。国内发展及现状伴随着智慧城市试点建设的推进，我国已有多地加入了智慧建筑的发展阵营，通过出台相关政策，建设智慧建筑(城市)示范工程，成立智慧建筑产业研究院、产业联盟等，打造适宜智慧建筑产业发展的生态创新体系，助力产业发展。除设备商、集成商等智慧城市传统从业者，不少互联网企业及软件商利用物联网、大数据、人工智能等技术优势进入智能建筑领域，丰富了产业生态体系，通过发挥自身在技术、用户、平台和创新能力上的优势打造了不少试点项目，取得了较好的社会经济效益，为我国智慧建筑的下一步发展提供了重要参考。7.1.4智慧建筑与智慧城市

智慧城市以现代信息化、数字化建设为基础，整合网络通信基础设施、海量的数据资源、多领域业务流程，是现代化城市与现代化信息技术完美结合的典范。作为现代化城市运行和治理的新模式、新理念，智慧城市将成为现代化城市发展的必然阶段。智慧建筑是智慧城市的基本单元和载体，智慧城市的顶层设计对智慧建筑具有指导作用，智慧城市与智慧建筑相互支撑。

智慧建筑是整个城市网络体系的有机组成部分。智慧城市是由智能建筑的智慧体形成的互联网，在城市整体规划中，还需要考虑智慧交通、公共服务等环节。

不同城市、不同类型建筑具有不同的特点，其构成智慧建筑的数据采集来源和管理关注点不同。针对智慧城市项层设计规划中的不同指标，在智慧建筑建设过程中，需要分类规划，针对不同类型的建筑数据，实施差异化管理。7.1概述7.2新兴技术在智慧建筑中的应用7.3智慧建筑的构架及规划7.4智慧建筑的典型应用7.2.1

智能传感与物联网技术在智慧建筑中的应用智能传感技术在智慧建筑中的应用物联网技术在智慧建筑中的应用集成了通信技术、嵌入式计算技术的智能传感器的出现，极大地推动了智慧建筑的发展。智能传感器组网具备分布式信息处理能力，能够实时地感知、监测和采集环境的信息，通过网络或自身对信息进行处理并反馈给更高层次的数据处理中心。传感器在智能建筑的应用主要包括空气质量、照明采光、温湿度、声音环境、火灾预警、水供应、燃气安全以及建筑老化等方面的监测。物联网技术在智慧建筑中的应用主要体现在能源、空间、设施、安防等的管理。能源管理是衡量智慧建筑的一个重要指标是节能数据。利用物联网技术，通过仪表实时监测，收集、分析和处理各种能耗数据，通过能源监控和管理达到节能目标。空间管理是利用物联网技术，实时监测建筑群、小区的空间使用情况，为闲置空间有效利用提出建设性意见。设施管理是利用物联网技术，通过传感器和控制器等设备，实时监控空调、照明、给排水等多个子系统运行情况，并能根据采集到的数据计算分析，及时调整解决方案，保证系统的最优化运行，提升设施的使用率，延长生命周期。当系统出现故障时，及时上报相关信息。安防管理是利用物联网技术，通过“人防”、“物防”和“技防”，对建筑物的内部环境和周边环境进行全面有效地全天候的监控。7.2.2先进通信技术在智慧建筑中的应用先进的通信技术，是智慧建筑中信号传输的基础，其与人工智能、大数据和与云计算的综合应用，才能使智慧建筑具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力。智慧建筑领域先进通信技术的应用主要体现在下列几个方面。（1）环境与建筑。依托智能电网、分布式能源（DistributedEnergyResources，DERs）和智慧建筑物内嵌的分布式传感器、负载可控设备布设，可将家庭网络(HomeAreaNetworks，HAN）、邻域网（NeighborhoodAreaNetworks，NAN）和广域网（Wide-AreaNetworks，WANs）等通信协议组合成混合式通信系统。HAN、NAN分别采用宽带PLC（BPLC）、以太网，或者分别采用BPLC、WiMAX的混合通信系统可以在有DERs应用场景下，达到100Mbps数据通信速率。（2）人与建筑。对智慧建筑中安装有加热器、加湿器和空调器的房间，建立基于温度、湿度、光照、空气质量水平的多目标优化模型，实现智慧建筑能源和人体舒适度多目标管理。将智慧建筑中的供电接入控制、家用电器或设备电路、智能电源开关和插座的无线通信技术结合起来，可以设计一种基于WiFi通信协议的安全的智慧家居交换系统，实现智慧建筑的清洁、可持续能源系统。基于无线传感器网络，使用最少的传感器节点，构建能够提高智慧建筑和智能家居数据信息通信覆盖率的智能安全系统。（3）建筑与建筑。使用模糊逻辑、机器对机器（M2M）通信和互联网技术中的物联网（IoT）技术，可以设计新型的采暖、通风和空调系统，实现对智慧建筑能耗的监测和自动控制，同时保障居住者所需的稳定舒适度。（4）建筑物中的“人与人”。利用现代设备到设备（D2D）通信可彼此共享多媒体服务的特点，考虑不同的D2D协作场景，将网络中实体间的信任关系分为从基站到中继用户的能力信任和从发送方到中继用户的社会信任。特别是基于用户的服务能力（如缓存能力、处理能力和传输能力）来量化能力信任，基于用户之间的历史交互行为（如合作行为、利他行为和互惠行为）来获取社会信任。通过构建基于社会感知的多媒体传输信任框架，从D2D中继用户中选择可信的D2D协作用户，减少多媒体服务的时间延迟，提高交付成功率。7.2.3大数据与云计算技术在智慧建筑中的应用设备运维大数据业务协同大数据环境协同大数据能源计量大数据对大型机电设备的使用效益进行分析、评估，建立一套大型设备管理绩效评估指标体系，如静态数据的分析，根据各种不同的设备类别、服务贡献、报警频率、故障停机时间/次数、能耗数据、功耗数据、维保成本等，建立设备绩效评估模型。有助于提高设备使用效率，避免设备闲置，为增收节支、节能减排起到了积极作用，为业主购置和使用设备提供重要依据和手段。除静态数据的监控之外，实现建筑设备的大数据分析之后，在设备运行过程中，可根据设备的运行状态、结合关联系统的协同监测，实现设备状态的预测、预警、规划和引导，为建筑设备安全使用和维修提供数据支撑。大数据可提供业务协同预案处置能力，通过物联网通讯将视频监控、融合通讯、设备和人员定位等系统进行融合，实现跨系统的协同联动，在突发事件发生前后实现事故报警、态势感知、应急预案、应急指挥、应急资源管理的处理，自动给出紧急事故预案，为管理者提供指挥以及处理策略。在突发紧急事件时，可大大减轻值班人员在突发事件时的心理压力和提高对突发事件的处理能力，为管理者做决策提供及时、准确、高效和科学的支撑。大数据融合视频系统、入口门禁系统、设备和人员定位系统、空调系统等环境监测系统，可实现建筑中各区域人流分布的动态评估，预测判断人流的密集程度，提前调整空调和新风系统，实现环境温度、湿度和CO2含量的智能调节，提高建筑环境的舒适度。大数据技术可根据地理位置、天气、地质情况分析建筑用能需求，并对建筑内能耗设备裕度进行合理设计与安排，降低建筑成本和投入使用后的能耗。还可建立面向建筑对象的节能模型，统计同类建筑能耗数据，主动分析优化节能参数，调节楼宇自动化联动执行设备，对建筑中的照明、采暖、供电等设备的使用时间和数量进行自动化控制和调节，减少设备的无用功，并将能耗数据逐层分析到最小单元，实现精准节能。1.大数据在智慧建筑中的应用7.2.3大数据与云计算技术在智慧建筑中的应用智慧建筑集合了物联网、移动互联网、BIM、射频识别技术（RFID）等众多设备与技术，使得数据迅速膨胀，信息处理难度与能耗都会大大增加。而云计算可以借助网络平台集中管理大量公共资源，根据需求合理地分配服务资源，充分提高设备的利用率，妥善处理信息的同时降低系统能耗。所以，云计算是智慧建筑中十分重要的一环。在智慧建筑中，每个设备、网络采集的信息量都十分巨大。而随着智慧建筑的不断进步，传感器、数据采集设备会进一步增多，数据量也会进一步加大。而这些数据本身还需要加工处理，导致普通的计算方式很难处理。所以，需要通过云计算技术将采集的数据及处理程序放到云端进行加工处理，而管理员可以随时随地使用各种网络设备来访问云端的服务，大大提高处理速度。云计算技术使用的是网络资源，其建筑管理系统是远程的、非耦合的，是将收集到的信息放到远程网络上进行处理，所以能够从一个智慧建筑发展到多个智慧建筑，有利于构建整个智慧城市。同时，数据信息存在于网络上更有利于开放交流，比如在环境监测、节能管理等方面，云计算能方便地取得更多的数据来进行处理，而不是单一建筑的数据。云计算技术带来的充足的计算服务资源，使得智慧建筑有着更大的发展空间，使得智慧建筑更加的信息化、可视化、人工化以及便利化。企业可以不断在云空间中添加各种信息处理检测模块处理采集到的信息，满足用户的各种需求，方便又相对节省资源。2.云计算在智慧建筑中的应用7.2.4BIM与人工智能技术在智慧建筑中的应用BIM技术在智慧建筑规划中的运用BIM技术在智慧建筑设计中的运用BIM技术在智慧建筑施工管理中的运用BIM技术在智慧建筑运营维护中的运用在智慧建筑的规划阶段，应用BIM技术可以将城市相关信息输入到建筑信息模型中，由信息系统对城市相关信息进行分析和处理，进而得出最优的规划方案。在此阶段主要包括模型维护、场地分析、建筑策划以及方案论证。场地分析是研究影响建筑物定位的主要因素，是确定建筑物的空间方位和外观、建立建筑物与周围景观的联系的过程。建筑策划是在总体规划目标确定后，根据定量分析得出设计依据的过程。在方案论证阶段，项目投资方可以使用BIM来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况在智慧建筑设计阶段，重视设计方案的优化，可以提升设计方案的合理性，充分体现智慧建筑的应用价值。BIM技术可以对各个专业进行三维建模，设计人员在开展设计工作时可以通过协同作业功能将各个专业设计方案同步到一个模型中，这样可以基于一个整体的系统对各个专业系统进行方案审查，同时还可以审查各个专业工程之间是否存在设计矛盾。另外，BIM三维模型能够全面、直观地将智慧建筑的结构和系统展现到设计人员面前，可以预测设计方案合理性以及最终效果。随着智慧建筑工程规模不断扩大，复杂程度不断提高，使得施工项目管理变得极为复杂。通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，直观、精确地反映整个建筑的施工过程。借助BIM对施工组织的模拟，有效协调施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系。智慧建筑的运维技术是以建筑工程项目的各项相关信息与数据作为基础，集成各专业的建筑信息模型，应用轻量化的信息载体，实现不同功能，不同专业信息模型的数据汇总，可用于建设工程实施阶段的协调管控，贯通设计与施工的信息传递，实现高效沟通与协调的数字化工具，使建设工程在其项目规划、设计与施工阶段、运维阶段形成可视化的数据汇总及应用。1.BIM在智慧建筑中的应用7.2.4BIM与人工智能技术在智慧建筑中的应用人工智能技术是智慧建筑的核心支撑。在数据大爆炸的时代，想要实现环境、建筑、人类的协调统一，就必须存在一个能够处理环境变化数据、建筑实时数据、人群时间空间变量数据的中心，人工智能技术就是智慧建筑的“大脑”。人工智能技术的发展使得各种数据和变量的处理更加高效和准确。智慧建筑的构成非常庞大、复杂，单纯的依靠人力进行监控和协调必然会出现各种各样的问题，也会使得智慧建筑失去应有的反应速度，并且提高人力资源的成本。人工智能具有远超人类的计算能力和处理能力，能够极大地提高整个建筑的效率并且降低建筑的人工成本，使原本互不统一，各自分离的各个部门、各个区域进行有机融合，形成一个在空间上分离，但在时间上融为一体的协调的整体，使得智慧建筑真正成为了一个具有生命力的整合体。2.人工智能在智慧建筑中的应用7.1概述7.2新兴技术在智慧建筑中的应用7.3智慧建筑的构架及规划7.4智慧建筑的典型应用7.3.1

智慧建筑的构架图7-2智慧建筑整体构架图从行业视角看，智慧建筑构架分为感知层、平台层、应用层。智慧建筑系统以感知层为基础，以平台层为核心，以功能模块为保障，以应用层为实效终端.感知层装备物联网传感器，使建筑具备感知的“五官”和“神经末梢”，感知建筑空间、设备设施、智能系统、物联网设备等建筑基础设施，实现建筑设施数字化。7.3.2

感知层规划

感知层是智慧建筑获取建筑内外各种信息的途径，实现对建筑内基础设施、机电设备、安防系统、供配电系统、楼宇自动化、建筑环境、能耗、人员信息的全面感知和识别，是智慧建筑判断建筑运行状态、采集实时信息的主要来源，为智能建筑的管理提供数据支撑。1.感知层的特点感知层即智慧建筑中各个智能化设备和传感器，是智慧建筑技术体系的首要环节，主要进行信息的采集处理，为智慧建筑的高效运行提供基础信息。主要包括温度、湿度、烟雾、电压、电流、视频、音频等各类传感采集单元，实现对智慧建筑中人与物的全面感知。感知层是人的感知延伸，它扩大了人的感知范围、增强人的感知能力，极大的提高人类对建筑本身的了解水平。2.感知层的主要协议在智慧建筑的感知层不仅仅需要接入常规的传感器、摄像机，也包括了不同系统之间的互联互通。系统与系统之间的通讯需要通过标准的通讯接口及通讯协议来实现。智慧建筑的感知层在楼宇自动化、物联网通信、音/视频通信等方面的常见通信协议包括BACnet、KNX、Modbu、Lon、LoRa、WiFi、蓝牙、ZigBee、NB-Iot、RFID、PON、NFC、SVAC、SIP、Onvif等。3.感知层实现的功能智慧建筑的感知层通过各类传感器，以模拟量、数字量、通讯协议的形式将建筑物内的环境参数、机电设备运行参数、各类系统的指标参数进行采集并加以分析，同时根据这些参数向对应设备发出指令进行控制，并将检测参数和控制结果传送到更高一级的平台层，由于系统数据的采集是基于物联网的架构，因此各系统数据之间的互联互通非常容易实现，这些相关的数据将提供给建筑的平台层，供平台层进行更深入的数据分析和处理。7.3.3

平台层规划

平台层接收感知层传来的信息，利用大数据、云计算、机器学习等核心技术及其引擎对信息进行分析和处理。为智慧建筑提供数据存储和计算以及所需要的软件环境资源，从而保障整个系统对数据的需求。随着科技的快速发展和不断迭代，新的技术不断涌现，各种软硬件的发展使得技术能力得到几何式的增长。因此，智慧建筑平台要适应新技术的发展，满足技术换代的需求。智慧建筑平台要与物联网、人工智能、大数据分析、定位与导航、BIM+GIS等前沿的科技相适配，并与之有机结合。智慧建筑平台要具有兼容各种传感器、设备网关和系统的能力，这种兼容性不仅包含传统智能建筑和自动化的相关协议和系统，还要能够支持信息化系统、广域网络、BIM+GIS模型等协议、数据与系统。展性是传统智能建筑平台的一个薄弱点。项目规模的扩展、应用与系统的扩展，需要考虑诸多因素，要从网络、服务器配置、软件授权、系统负载能力、现场安装施工等多个方面进行修改和扩建。如何从设计初期就能把整个系统架构的扩展性设计到最优，是确保智慧建筑未来能长期健康发展的必要条件。智慧建筑所要研究的数据包含数据源，可以分为静态数据和动态数据。建筑的静态数据通常指一段时间内基本不会改变的数据，主要包括GIS数据、BIM数据、建筑物各种设施的基础属性数据等；动态数据则是反应建筑物各种状态变化的数据，例如建筑物的电梯运行状态数据、建筑物空气温湿度数据、建筑监控视频数据、建筑物内人员状态数据等。智慧建筑产生的全过程，包括设计、建造、维护等阶段。所有的智慧系统都是为了建筑物有效与高效运营而设置的，建筑物的运营需求是建筑物智慧的动力，建筑的全生命周期管理也应以运营需求为出发点。传统的智能建筑，更多的从管理运营者的角度考虑如何使建筑管理更高效，更节能，缺少对于在建筑中的人的考虑。智慧建筑的设计应该更多考虑如何更好的服务于建筑本身，并将其作为重要的考量指标。便捷人性化全生命周期管理数据融合扩展性兼容性先进性7.3.3

平台层规划

平智慧建筑平台的核心功能应该包含：数据的导入与采集、存储与融合、分析与决策、呈现与交互、以及对外服务接口等。智慧建筑一个核心要素是采集并整合建筑物的各种数据，实现建筑物的信息融合，因此智慧建筑平台的首要功能是实现对建筑物相关数据的采集。慧建筑平台的一个关键功能是如何将这些异构多样的数据进行有效组织，实现数据的融合、并存储在统一的数据平台，以便进行后续的管理和应用。获取建筑各种类型数据后，智慧平台需要对数据进行综合的分析和利用，提高建筑物的管理效率和使用体验。智慧建筑平台和建筑的管理者如何交互，也是平台规划和建设的重要工作。随着智慧建筑理念的逐步探讨和深化，目前普遍采用数字大屏的形态来承载智慧建筑平台的交互呈现。智慧建筑需要支撑大量的应用，以满足对建筑物的管理和服务，因此平台有对外服务接口的需求。数据的分析与决策数据的存储与管理数据的导入与采集平台对外服务接口数据的呈现与交互7.3.3

平台层规划在平台层中，知识库、规则库、算法引擎、人工智能单元是其中最核心的模块，它以云计算为基础，形成智慧建筑的“云脑”。平台层的知识库包括建筑行业和与智慧化相关的信息通信行业知识，其建设有几个环节：首先是涉及建筑行业设计、建造、运维全生命周期的现有知识的存储；其次是将行业专家经验和工程实践等隐性知识的转换为数字化知识；最后该知识库具备对已有知识的挖掘、整合能力，并能通过机器学习获取新的知识和经验，将其融入现有知识库结构中。知识库智慧建筑的规则库包含建筑、辅助设施（如弱电系统)、信息系统的标准、规范，以及项目实施中形成的方法、流程。智慧建筑在全面感知、数据分析、能效评估、资产管理等环节按照规则和流程进行管理，结合数字孪生技术，在具体应用中调用算法引擎，先进行数字模拟，再通过优化控制策略，调节提升居住者的满意度、降低运营管理成本。规则库和算法引擎人工智能是平台层的核心，采用机器学习、神经网络等技术，在分析规划、辅助设计、人机交互、节能降耗、商业智能等领域都有广泛的应用。人工智能单元能够自主学习，优化知识库的知识结构，自适应地应用规则库和算法引擎，使建筑和环境能满足人不断增长的需求。人工智能7.3.4

应用层规划通常，具有一定规模的建筑物，在智慧化体系中有一些共性的应用，例如设施管理、空间管理、能耗管理等，属于智慧建筑的基础性应用。能效管理系统是一个涵盖面很广的综合性系统，涉及建筑智能化、工业自动化、数据采集分析等多个技术领域。能效管理系统实施的最终目的就是通过智能化系统集成来实现对既有系统的能源消耗进行节约与改善。它是以绿色建筑内各用能设施基本运行为基础条件，依据各类机电设备运行中所采集的反映其能源传输、变换与消耗的特征，采用能效控制策略实现能源最优化，实现“管理节能”和“绿色用能”。国际设施管理协会（IFMA)把设施管理定义为：“通过整合人员，场所，流程和科技，确保已建环境高效运转的跨学科行业”。设施管理是对建筑设施寿命周期全过程的管理，包括选择设备、正确使用设备、维护修理设备以及更新改造设备全过程的管理工作。设备运动过程可分为两种状态，即设备的物资运动形态和资金运动形态。基于BIM三维数字模型，记录建筑空间的物理信息，商业信息及运营数据，对建筑空间进行功能分类，为不同的用户配置空间，根据空间使用情况数据确定空间的过度使用和使用不足的情况，通过分析各种空间绩效管理指标进行空间优化，提升空间利用率。智慧建筑的安防管理是利用建筑物信息化建设，通过各种建筑物传感器感知建筑物，并对这些传感器数据进行深度分析，实现对建筑物全方位的安全防护。应急管理是针对建筑物各种突发安全事件，进行防护措施的管理、安全疏散引导、以及安全预案的仿真等，为建筑的安全提供有力支撑。能效管理设施管理安全和应急管理空间管理7.3.4

应用层规划除了基础的智慧建筑应用外，在应用的规划中还需要考虑依据建筑物的特性，为建筑提供一些相关的特性服务，例如对于机场、火车站等提供室内定位导航等，提高用户在建筑物内的体验。室内定位的技术与室外定位技术完全不同，目前可行的技术有采用蓝牙、WiFi等实现定位，并结合惯性定位算法，一旦实现室内的定位，利用BIM等可以为用户提供精准的路径导航和交互呈现。智慧停车是指将无线通信技术、移动终端技术、GPS定位技术、GIS技术等综合应用于城市停车位的采集、管理、查询、预订与导航服务，实现停车位资源的实时更新、查询、预订与导航服务一体化。办公建筑是重要的建筑类型，这一类建筑的最主要特征是提供办公环境，其核心的特性应用包括访客管理、智慧会议系统、共享工位等。智慧城市是由智慧建筑或智慧建筑群组成的网络，需要考虑两者对接的设计要点。智慧城市除了智慧建筑外，还涉及智慧交通、智慧物流、智慧家居、智慧政务等系统。在信息系统设计中，要留有智慧建筑信息系统其它系统的接口。智慧建筑的运营业务并不是孤立的，它与智能家居、智慧建筑、智慧住区、智慧社区、智慧园区、智慧城市等的建设，融入智慧社会整体框架后，才能有效地建设和运营。智慧办公智慧停车室内定位和导航与营运业务融合与智慧城市对接7.4智慧建筑的典型应用7.1概述7.2新兴技术在智慧建筑中的应用7.3智慧建筑的构架及规划7.4.1

阿里巴巴智慧建筑图7-3阿里巴巴智慧建筑开放生态系统-神鲸的创新实践（图片来源于阿里巴巴智慧建筑白皮书）7.4.1

阿里巴巴智慧建筑图7-4深圳阿里中心共享空间架构（图片来源于阿里巴巴智慧建筑白皮书）7.4.2

微软西雅图总部微软公司总部位于华盛顿州雷德蒙德普吉特海湾地区。从1986年起，微软的总部经过多次扩建与改造升级，形成如今占地200公顷，涵盖145栋建筑的巨大总部园区。微软总部内的建筑外观显得低调朴实，但其同时也是全球智能总部的代表建筑群之一。然而，在2012年，园区使用智慧建筑改造方案之前，其运营管理面临以下问题。

管理难度大。园区内部145栋建筑建造于不同的时期，设备应用不同的程序和系统，以至于其基础设施难以全面管理，而传统的改造设备的模式代价巨大，预计花费在6000万美元左右。

能耗成本高。园区能耗巨大，每年产生超过5500万美元的能耗支出。7.4.2

微软西雅图总部节能降耗通过部署物联网传感设备，相对原有改造设备的模式，节省了5600万美元的额外开支；同时第一年能耗支出降低了200万美元，18个月内收回投资成本.运维提升提升技术人员工作效率，使技术人员每季度能够处理多达3万工单；同时48%的设备故障能够在60秒以内进行修正。生产力提升结合Office办公软件实现空间与软件的无缝连接。智慧建筑通过识别参会人员的位置，并结合与会人员当日的行程安排，推荐合适的会议室，并借助会议地点指引的功能，有效缩短寻找会议室的时间，提高办公效率。体验提升中央温控系统和空间利用分析软件实现互联互通，基于每个楼层的空间使用情况，温控系统自动调节到适合特定楼层的最佳温度，保证员工的舒适和高效。改造后的微软的总部园区在节能降耗、运维提升、生产力提升，并增强用户体验等方面运行成效如下。7.4.3

智慧建筑消防系统智慧消防主要功能消防设施监管消防工作监管消防人员监管消防工作指导图7-5智慧消防的主要功能

“智慧消防”是以物联网为基础，以消防大数据、云计算、人工智能、虚拟现实和区块链等现代信息技术为支撑的信息化、智能化社会消防管理、消防行政管理和灭火救援的运行、指挥、决策服务体系，是“智慧城市”的重要组成部分，其主要功能可总结为“三监管”和“一指导”7.4.3

智慧建筑消防系统图7-6智慧建筑消防系统的关键技术

智慧建筑消防系统的关键技术有射频识别、无线传感、物联网、大数据、云计算、移动互联网、地理信息系统、虚拟现实、人工智能、区块链等。关键技术射频识别无线传感物联网大数据云计算移动互联网地理信息系统虚拟现实人工智能区块链7.4.3

智慧建筑消防系统图7-7智慧消防系统构架“智慧消防”以消防设备的物联网化实现消防管理的数据化，是消防物联网、消防大数据、云计算等信息技术的有机融合，其系统的架构分4个层次：感知层、传输层、服务层、应用层。7.4.3