AI在智能建筑中的应用和发展

【安防在线 www.anfang.cn】智能建筑诞生于二十世纪末，第一幢智能建筑于1984年在美国哈特福德 （Hartford）市建成。我国于90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。目前，新技术、新产品在智能建筑中不断涌现，尤其是人工智能技术正在越来越多地应用到智能建筑中。

自从2017年阿里颁布《智慧建筑白皮书》以来，“智慧建筑”的概念就渐渐为人们所熟知，并引起广泛争议。到目前为止，业内仍然没有给“智慧建筑”进行明确的定义。但是，智慧建筑是智能建筑的发展方向已然成为行业共识，在人工智能（AI）、物联网（IOT）、云计算、大数据等新兴信息技术加持下，智慧建筑是建筑智慧化发展的必然结果。

几十年来，技术创新一直在给企业带来革命性的变化，为它们提供无数的长期利益和发展。现在，这些技术将改变构成城市及其发展基础的结构。将现在的建筑与几年前的建筑相比较，将会显示出巨大的变化。现代建筑不仅仅是四面墙和一个屋顶。事实上，由于数字技术的发展，如今建造墙壁甚至有了耳朵和眼睛。据市场调研机构Market Research Future (MRFR)报告预测数据，预计到2025年，全球智能建筑市场将达到257.25亿美元，预期期间复合年增长率为17.44%

随着无线连接的普及，今天的建筑物产生了大量的数据，这些数据可以用来提高效率和可持续性。随着技术的重大进步，一些新技术正在伸出他们的援助之手，使建筑物变得栩栩如生。其中一种正在带来新一轮变革浪潮的技术就是人工智能。人工智能和智能建筑是简化、优化和创新建筑功能的理想组合。将人工智能和智能建筑结合在一起，建筑管理人员可以确保提高结构可靠性，并将有害的生态影响降至最低。

智能建筑：迎接未来的建筑

智能建筑在相当长的一段时间内一直是一个时髦的词。然而，它到底是什么？嗯，我们没有任何可以参考的普遍接受的定义。简单地说，智能建筑可以被称为能够响应实时事件的自动化结构模型。这个概念背后的理念是在有效利用能源资源的同时，为居住者提供一种无障碍的体验。早些时候，为了安全和高效，建筑物部署了闭路电视监控摄像头，烟雾探测传感器和其他光传感器。如今，其他几个智能传感器，如温度，湿度，二氧化碳和其他被安装在一栋建筑中。摄像机和执行器被安装在建筑物中的每一个地方。由这些源生成的数据将不同的建筑构件连接起来，并允许它们彼此交互。有了这样全面的数据和信息，大厦管理人员可以完全透明并控制大厦的不同系统。考虑到住户的舒适性、安全性和安全性，管理者可以对运营进行微调，以提高租户的生活体验。

智能建筑不仅能充分照顾居民的舒适度和安全性，还能促进能源和资产节约。如今，人工智能与物联网相结合，还有助于让智能建筑变得比以往任何时候都更智能。

人工智能与智能建筑：实现智能和可持续建筑目标

借助不那么昂贵、高度可访问、非常先进的物联网设备的帮助，从建筑物的每个角落收集大量有意义的数据。如果有效地分析和处理收集这些数据，有可能帮助管理者获得有价值的、可操作的意见，从而做出明智的决策。为了将原始数据转化为可操作的情报，人工智能扮演了重要的角色。没有这种令人难以置信的技术，所收集的数据是徒劳的或毫无意义的。有了人工智能，建筑管理者可以在更大程度上保证运营效率，可靠地利用资产，提高居住者的舒适度。让我们了解人工智能是如何帮助建筑物变得更智能的。

1、建筑物自主调节的“呼吸系统”与“皮肤”

建筑的外墙、内墙及装饰广泛采用具备有传感器的新型材料，这些材料一方面提供结构、保温、光环境、空气循环及空气净化、装饰等功能作用，另一方面也动态采集和上传每个位置点的环境质量信息，当出现环境质量变化尤其是可能影响人的工作生活健康水平时发出预警，并启动相应的预案来调节环境，从而提供一个持续健康、舒适温馨的空间环境。这一研究领域属于绿色智能建筑的范畴，而由这些新型材料＋传感器＋动态监测及控制系统，以及外联的楼宇自控系统、智能照明系统等共同组成的系统可以称为建筑物的“呼吸系统”与“皮肤”。人工智能在这些系统里的价值在于系统将根据实时获得的建筑物外墙及里面的传感器的数据对空间环境状态的整体情况和局部情况进行分析判断，并经计算后给出系统调整方案，根据设定的可行模式进行运行。

2、建筑物内通讯保障能力的快速智能匹配

如今，一个城市中每个建筑物里覆盖了各种多样的无线电信号，这些信息的发射来源不一、功用不一，需求用户也不一，建筑物应根据本建筑物内设施及用户的需求主动选择：减弱甚至屏幕不需要的无线电信号，强化和优化必需的无线电信号，尤其是无线网络通讯。一方面要做好必需的有线无线通讯的无缝覆盖，智能建筑中的综合布线子系统就是主要承载这个功能的，另一方面当出现偶发的高密度需求时，有可动态调整的方案来满足这些特定需求，典型的场景就是酒店、办公大楼等智能建筑的会议室在举办大型会议时，会议场所对无线上网要求陡然增加，而常远布设的无线上网设备已经远远不能满足此时的需求，这些就需要的可机动型和应急的通讯保障方案，例如临时增加有线网络连接端口（机房跳线）和路由器的增加，另外，也可采用装备在无线中线器等设备的无人机进行临时覆盖。人工智能技术在这种机动、应急型的通讯保障可以提供预测、预警，以及应急方案实施时的部署方案。

3、IBMS系统的人工智能决策（机器学习）

IBMS系统的人工智能决策（机器学习）系统，是AI版的IBMS，我们可以理解为“智能建筑的大脑”，其具备有相当的人工智能，其不仅保存有智能建筑的所有的设计、施工的内容及过程，而且对投入使用后的管理信息、智能化信息都可实时管理，是具备有IBMS完整管理功能的虚拟机器人或实体机器人，无论是虚拟的，还是实体的，都连接到智能建筑管理系统。实体机器人形态可将人形服务机器人的上位机与人工大脑相连接，从而实现以实体服务机器人形态通过语音、动作、触摸屏交互进行控制，这是智能建筑管理的一次升级，预计今后在单个智能建筑或智能建筑群中，有多台实现集群的智能建筑管理服务机器人为智能建筑提供服务。目前全球还并没有一台真正意义上的智能建筑管理服务机器人。.

4、人脸识别、声纹识别、动作识别的应用

在一幅智能建筑物或多个智能建筑组成的建筑群中，出入口的管理中，对于人员的进出管理、安防都将大将采用人工智能技术，主要是生物识别技术，这些识别技术包括人脸识别、声纹识别、动作识别、虹膜识别、掌识别等，如今，多种生物识别技术的组合运用将使用的识别速度、可靠性进一步提高，对人造成的不便也减少到最小。当然，识别技术不仅应用在出入口控制和安防，也同时应用在员工考勤、支付及工作生活娱乐等各个方面，为智能建筑中的用户提供更多便利。

5、服务机器人的广泛使用

服务机器人作为高度集成化的人工智能产品势必将大量地应用到智能建筑中，其中最有代表性的将是智能建筑管理服务机器人、物业管理服务机器人、安保机器人、酒店服务机器人、清洁服务机器人、健康服务机器人、管家型服务机器人等，例如万科“悟空一号”安保机器人、云迹酒店客房服务机器人、哈士奇小康健康服务机器人、Rokid智能管家机器人等。

传统上只是砖块和灰泥围墙的建筑现在能够满足实时需求。传感器、摄像头、执行器和其他物联网设备的融合使建筑物变得智能。但是，人工智能才是真正让智能建筑“智能”的东西。除了降低运营成本、增强租户体验和提高资产利用率外，智能建筑还促进节能。这正是可持续发展的意义所在，不是吗？