智慧建筑大步向前的動力來自于哪里

要打造更舒適、節(jié)能與便利的生活環(huán)境，智慧建筑應(yīng)用不僅扮演著不可或缺的重要角色，更是建構(gòu)智慧城市的基石。本文將點出BIoT技術(shù)如何翻轉(zhuǎn)產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)更多加值服務(wù)，讓智慧建筑的普及指日可待。

在這個被稱為「Indoor Generation」的世代，人們有高達(dá)90%的時間是在室內(nèi)度過的，不管是娛樂休閑、工作或居家生活，都脫離不了與各類建筑物的緊密互動。根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境署的統(tǒng)計，建筑物佔全球CO2排放量的40%以及總能源消耗的36%。因此，要打造更舒適、節(jié)能與便利的生活環(huán)境，智慧建筑應(yīng)用不僅扮演著不可或缺的重要角色，更是建構(gòu)智慧城市的基石。

透過導(dǎo)入感測、數(shù)據(jù)分析、云端服務(wù)等IoT智慧技術(shù)，各類連網(wǎng)裝置正在改變我們與建筑物互動以及管理建筑物的方式，并可為住宅、商業(yè)大樓、購物中心等各種建筑物帶來全新樣貌。根據(jù)Memoori 研究機(jī)構(gòu)以及藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的研究預(yù)測，到2022年商用建筑物IoT市場規(guī)模將成長至380億美元，同時每年藍(lán)牙智慧建筑裝置的出貨量將達(dá)3.6億臺。

智慧建筑的快速發(fā)展，受到多項因素的推動。在智慧家庭方面，包括智慧監(jiān)控、能源管理、資源共享等各種應(yīng)用，過去幾年來已廣泛部署。ABI研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2022年全球?qū)?.8億個智慧家庭，是2017年的5倍之多。在這5年間，消費者將購買超過22億臺無線連網(wǎng)智慧家庭裝置。雖然到目前為止，消費者主要專注于智慧音箱和數(shù)位家庭助理等生活產(chǎn)品，但到2022年將有逾30%的消費者希望擁有如智慧空調(diào)、智慧照明、居家監(jiān)控等更實用的連網(wǎng)裝置。

而在商用市場，智慧建筑的發(fā)展?jié)撃芨遣蝗莺鲆?，因為現(xiàn)在業(yè)者已經(jīng)體認(rèn)到，智慧建筑不僅能幫他們省錢，甚至還能賺錢！ Memoori的報告指出，投資于升級和整合建筑管理系統(tǒng)的業(yè)主，將能節(jié)省30%～50%的營運(yùn)費用。此外，透過利用建構(gòu)連網(wǎng)辦公室，還可以提升辦公室空間的利用率，把經(jīng)常出差員工的位置重新分配或出租。

智慧建筑的價值當(dāng)然不只如此，透過部署分散式傳感器系統(tǒng)、無線通訊以及智慧分析的BIoT（Building IoT，建筑物聯(lián)網(wǎng)）系統(tǒng)，可實現(xiàn)更多的加值服務(wù)，包括預(yù)測性維護(hù)，以及水、電、空調(diào)等資源的有效管理。此外，BIoT還有助于提升建物以及門禁安全性。對房地產(chǎn)業(yè)主來說，智慧建筑的初期投資成本，最終會帶來降低營運(yùn)支出與提高服務(wù)價值的長期效益。

另一方面，由于人們長時間待在室內(nèi)，確保室內(nèi)環(huán)境的舒適與品質(zhì)也很重要。透過部署連網(wǎng)裝置來監(jiān)控室內(nèi)的空氣品質(zhì)、溫度、環(huán)境光線等，都能提升個人與員工的健康與生產(chǎn)力。此外，針對老年群體的居家監(jiān)測、遠(yuǎn)程看護(hù)也能透過BIoT技術(shù)來實現(xiàn)。

家庭、建筑與城市是由下到上、環(huán)環(huán)相扣的，智慧建筑是架構(gòu)智慧城市的理想起點，因為建筑物如同城市的縮影一樣，需要有效的管理能源資源，并提供安全與緊急服務(wù)。隨著各國政府正積極展開智慧城市計畫，除了獎勵智慧建筑的興建，以提供智慧量錶、居家安全、遠(yuǎn)端醫(yī)療等服務(wù)之外，更立法來規(guī)範(fàn)建筑物的廢氣排放與節(jié)能效益。用雙管齊下的方式，將能加速推動智慧城市的實現(xiàn)，打造永續(xù)性的生活環(huán)境。

長期以來，由于安裝與維護(hù)的成本高昂，又需要高度的專業(yè)技術(shù)，因此建物管理一直只有應(yīng)用在大型建筑物才有經(jīng)濟(jì)效益。但是，隨著IoT技術(shù)的發(fā)展與普及，現(xiàn)今的建筑自動化系統(tǒng)已逐漸朝易于部署、運(yùn)作與維護(hù)的無線IoT技術(shù)移轉(zhuǎn)。舉例來說，LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功耗廣域網(wǎng)路），以及包括藍(lán)牙5.0和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)路等技術(shù)已為新一代的使用案例奠定了良好的基礎(chǔ)。

近來已經(jīng)看到了許多創(chuàng)新的應(yīng)用實例與解決方案，舉例來說，智慧家庭安全業(yè)者 Vivint推出了Streety 應(yīng)用程式，透過為會員提供一個平臺來共享其住宅攝影機(jī)的存取，可把家庭安全擴(kuò)展至社區(qū)。Amazon旗下的Ring也提供了類似的服務(wù)，可透過平臺把服務(wù)延伸到當(dāng)?shù)鼐炀?，以共享資源來提升居家安全性。

此外，電梯大廠Schindler也針對商業(yè)大樓推出新的myPORT技術(shù)，可利用u-blox藍(lán)牙模組先確認(rèn)進(jìn)入大樓人員的身分，再無縫地引導(dǎo)訪客到達(dá)正確的樓層與位置。同時，住戶還能收到訪客來訪的通知，從遠(yuǎn)端控制門禁，供其進(jìn)入。它的附加應(yīng)用還包括能以無鑰匙方式，讓住戶存取信箱與進(jìn)出停車場，讓大樓電梯與其他基礎(chǔ)設(shè)施的使用更為便利。

而芬蘭的一家新創(chuàng)業(yè)者Treon則是針對智慧建筑應(yīng)用推出全新的Treon Node和閘道器（Gateway）產(chǎn)品，其中內(nèi)建了u-blox的蜂巢式以及藍(lán)牙低功耗模組，除了可用來建構(gòu)網(wǎng)狀網(wǎng)路，還能連結(jié)至云端。Node產(chǎn)品中具備了可量測溫度、壓力、光線、濕度、動作、磁場強(qiáng)度，以及監(jiān)測室內(nèi)空氣品質(zhì)的感測器，能以單一平臺滿足各種智慧建筑應(yīng)用的需求，而且易于部署與維護(hù)。

由這些使用案例可知，今天的連網(wǎng)建筑將結(jié)合多樣的解決方案，從電源管理到空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）、照明、空氣品質(zhì)監(jiān)控、安全、門禁控制、智慧停車等各種應(yīng)用，到單一的平臺之上。除了數(shù)據(jù)感測、無線通訊、資料分析之外，未來包括AI、邊緣運(yùn)算、高精準(zhǔn)度室內(nèi)定位、生物識別以及數(shù)位分身（Digital Twin）等各種新興技術(shù)的發(fā)展與導(dǎo)入，將使智慧建筑如虎添翼，發(fā)揮更高的效益。

如同Wi-Fi幾乎已成為每個家庭的必備品一樣，智慧建筑的普及也將是指日可待。當(dāng)然，在朝智慧建筑邁進(jìn)的過程中，我們必須能夠管理科技帶來的風(fēng)險，特別是網(wǎng)路安全與資料隱私。因應(yīng)全新的潛在商機(jī)，設(shè)備製造商需慎選能提供完備無線通訊解決方案的合作伙伴，并擁有全球認(rèn)證，才能加速新產(chǎn)品的開發(fā)與上市時程。此外、組件的安全性、可靠性、易于使用以及靈活性更是不可或缺，才能確保終端產(chǎn)品的安全性、穩(wěn)健性與準(zhǔn)確度。

從家庭、企業(yè)到商用建筑，我們已經(jīng)看到了智慧建筑的第一波技術(shù)採用者。但為了克服日益嚴(yán)重的都市化挑戰(zhàn)，如何更積極的推動創(chuàng)新、在能源管理方面展現(xiàn)更大的效益，以因應(yīng)氣候變遷的嚴(yán)峻問題，也將是業(yè)界共同努力的目標(biāo)。