作者：Nordic Semiconductor公司Lorenzo Amicucci

從遮蔭擋雨的簡單建筑，到適合工作、旅行和購物的場所，人們大部分時間都是在室內度過的，所以造福人類的關鍵是建設最佳的室內環(huán)境。在這方面，無線技術可以提供幫助。

智能家居和建筑提供舒適環(huán)境
自新冠疫情大流行開始以來，人們對于身心安康的需求變得更加緊迫。這是因為人們在室內度過的時間比以往都要多，而良好的照明、舒適的溫度和清新的空氣質量對于長期健康至關重要。

除此之外，優(yōu)良室內環(huán)境帶來的好處不僅限于改善健康狀況。照明、溫度、濕度、常規(guī)空氣質量和門禁可能會影響其他幾項因素，包括工作環(huán)境中的生產力、人工制品和易腐爛商品的保護，甚至零售環(huán)境中的消費者支出模式。

智能家居和建筑的環(huán)境影響
高效的建筑管理也可以為環(huán)境帶來益處。修復管線泄漏、在無人時關燈或者在特定時間段關閉辦公室空調等措施，可以節(jié)省電力和水。這些都能夠為室內環(huán)境帶來顯著影響；根據architecture2030.org,數據，建筑運營占據每年二氧化碳排放總量的27%。

此外，能源浪費會影響建筑物的運營成本，這些花費可能很大；建筑師建議每年分配新建筑原始成本的4%左右進行維護和維修，隨著建筑的老化，費用甚至更高。

無線技術的巨大力量
通過引入無線物聯網解決方案，可對建筑物的服務進行精準的自動化集中控制，包括暖通空調、電氣系統(tǒng)和照明、門禁控制、安全系統(tǒng)（例如應急照明和火災探測器）和智能建筑物傳感器（例如入住、資產跟蹤和辦公桌使用）。

無線樓宇自動化解決方案相比同等有線解決方案更易于安裝，并且消除了因為難以觸及的布線、連接器和開關而引起的故障。此外，無線設計可以實現新的商業(yè)模式和服務，例如靈活的聯合辦公空間或24小時健身房。

無線網絡還可以支持傳感器監(jiān)控建筑基礎設施的狀態(tài)，例如檢測泄漏、即將失效的照明裝置、絕緣層破損或失效。這種預測性維護可以省去按照預定時間周期派遣維護人員的成本，在嚴重損壞發(fā)生之前解決問題并控制能源花費，從而節(jié)省金錢。

智能樓宇解決方案
Minut的The Point?是增強安全性的智能家居警報器示例，使用溫度、運動和濕度傳感器，以及聲音識別和氣壓檢測功能。如果發(fā)生任何異常情況，可以通過智能手機提醒用戶。

第二個商業(yè)安全設備示例是 Level Home 的Level Lock。這款無線智能門鎖可以遠程激活，無需物理鑰匙。獲授權客人可以得到自己的“數字鑰匙”，或者使用“派對通行證”功能，在指定的時間內準許幾位提名客人進入。這款設備與Apple HomeKit和Amazon Sidewalk兼容。

統(tǒng)一樓宇自動化運作
直到最近，業(yè)界在實施無線樓宇自動化時，還是采用非常零散的方法。業(yè)界有廣泛的標準和專有無線協議來解決這個問題。每項標準和協議都提供了令人滿意的解決方案，但缺乏互操作性和大型供應商生態(tài)系統(tǒng)，導致市場變得分散。

連接標準聯盟(CSA)開發(fā)的新連接標準Matter為統(tǒng)一無線樓宇自動化運作提供了最好的前景，它是建立在現有的無線連接技術 Thread 和 Wi-Fi（加上用于調試的低功耗藍牙）及以太網有線協議之上。Matter基于互聯網協議(IP)，為開發(fā)人員提供了通用而成熟的通信基礎。Matter未來實現商業(yè)成功的關鍵是統(tǒng)一的應用層，確保現有和未來的樓宇自動化產品之間具有兼容性和互操作性。

Thread則是為智能家居開發(fā)的安全IPv6無線mesh網絡，針對可靠性和低延遲進行了調整。具有新功能的全新1.2版本現已擴展到商業(yè)應用領域。這項標準特別適用于建筑傳感器和門鎖等低功耗設備，并且可擴展以支持大型網絡。

在普通樓宇自動化設置中，較簡單或功耗較低的設備通常在Thread網絡上運行，而具有更高功率和數據帶寬需求的設備則會使用Wi-Fi。

開始變革
建筑是費用昂貴的工程，預計持續(xù)使用數十年。建筑師很難預測即將出現的技術，并在建筑設計中做相應的準備。而無線技術的美妙之處，就是可以在建筑工程完成后再添加到建筑物中，并且可以在硬件的整個生命周期內通過無線方式更新無線技術固件，從而增添新的功能和安全性。低功耗無線技術傳感器甚至不必連接到主電源，因為使用電池電量就可以運行多年時間。

最后一個難題是統(tǒng)一流行的無線協議：低功耗藍牙、Thread和Wi-Fi。隨著200多家企業(yè)（包括一些世界上最大公司）采用了Matter，并且將 IPv6 和低功耗藍牙視為物聯網的基礎，這個愿景可望實現。

這些狀況表明建筑樓宇自動化管理的變革正在進行。