如何讓智能建筑數(shù)據(jù)更智能

　　在你職業(yè)生涯中的某個(gè)時(shí)刻，你可能會(huì)坐在電腦前，盯著一個(gè)一排排數(shù)字的電子表格，心想:“這對(duì)我完全沒(méi)用。我不知道這到底想告訴我什么。”

　　這是一個(gè)舉世公認(rèn)的事實(shí)：太多的數(shù)據(jù)和沒(méi)有數(shù)據(jù)一樣糟糕。

　　“數(shù)據(jù)本身沒(méi)有內(nèi)在價(jià)值，”WSP 構(gòu)建技術(shù)系統(tǒng)的副總裁 Isaac Chen 說(shuō)。 “將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息是我們的目標(biāo)。”

　　那么，在這個(gè)構(gòu)建系統(tǒng)日益復(fù)雜的環(huán)境中，您如何做到這一點(diǎn)呢? 挑戰(zhàn)實(shí)際上是雙重的：首先，您如何創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)大的、可互操作的、集成的智能樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，以您需要的格式提供您想要的數(shù)據(jù)? 其次，您如何從該系統(tǒng)中提取和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，使其具有可操作性，并且不會(huì)因分析而癱瘓?

　　這些都是棘手的問(wèn)題，由于大多數(shù)建筑物已經(jīng)有一個(gè)系統(tǒng)這一事實(shí)變得更加棘手。

　　“大多數(shù)商業(yè)建筑建于 2000 年之前，大多數(shù)控制系統(tǒng)甚至比這更古老，”Building Intelligence Group 的創(chuàng)始人兼總裁 Paul Ehrlich 說(shuō)。 “舊的和過(guò)時(shí)的系統(tǒng)與全新的系統(tǒng)混合在一起。”

　　可互操作的集成智能

　　因此，讓我們假設(shè)您現(xiàn)有的系統(tǒng)——無(wú)論是您控制各種構(gòu)建系統(tǒng)、測(cè)量結(jié)果、分析數(shù)據(jù)并將其呈現(xiàn)給您——需要一些工作。 你從哪里開(kāi)始? 你會(huì)把它全部拆掉重新開(kāi)始嗎? 您是否購(gòu)買(mǎi)了新的分析和控制包并聘請(qǐng)了昂貴的系統(tǒng)集成商將它們整合在一起? 你只是在已有的基礎(chǔ)上添加層嗎?

　　每棟建筑在如何處理可互操作的建筑系統(tǒng)方面都會(huì)有所不同。 這將取決于您現(xiàn)有的系統(tǒng)、您與供應(yīng)商的現(xiàn)有合同、您的預(yù)算、您自己的專業(yè)知識(shí)以及您設(shè)施管理部門(mén)的專業(yè)知識(shí)。

　　“作為一個(gè)行業(yè)，我們傾向于將越來(lái)越多的工具疊加在一起，”Environmental Systems Design 的 Energy + Eco 運(yùn)營(yíng)總監(jiān) Saagar Patel 說(shuō)。 “這就是問(wèn)題所在，因?yàn)槟阌腥哂鄶?shù)據(jù)流。 你有太多不同的技術(shù)疊加在一起。”

　　這是一個(gè)您可能非常熟悉的問(wèn)題：構(gòu)建系統(tǒng)的任務(wù)蠕變。 多年來(lái)，零碎地添加了一些東西，以至于原來(lái)的系統(tǒng)——更重要的是，它應(yīng)該如何運(yùn)作——幾乎無(wú)法辨認(rèn)。

　　而且它并沒(méi)有變得更容易。 例如，物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 技術(shù)和設(shè)備通常被視為解決樓宇自動(dòng)化問(wèn)題的靈丹妙藥。 畢竟，這些設(shè)備應(yīng)該是即插即用的。

　　DLB Associates 董事總經(jīng)理 David Quirk 表示：“物聯(lián)網(wǎng)為更多設(shè)備和傳感器選擇打開(kāi)了大門(mén)，因?yàn)樗�更容易在所有設(shè)備上改裝傳感器，并顯著擴(kuò)展這些傳感器和設(shè)備的特性和功能。”

　　所以物聯(lián)網(wǎng)改進(jìn)了功能，但它是否改進(jìn)了互操作性，尤其是與如何提取或呈現(xiàn)數(shù)據(jù)相關(guān)的互操作性? 專家表示，目前的答案有點(diǎn)模糊，他們認(rèn)為某些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有時(shí)會(huì)產(chǎn)生比它們解決的問(wèn)題更多的問(wèn)題。

　　“在某些方面，物聯(lián)網(wǎng)正在讓事情變得更具挑戰(zhàn)性，”Quirk 說(shuō)。 “它們只能在各自的云平臺(tái)上互操作。 現(xiàn)在唯一的共同點(diǎn)是一切都在匯聚到基于 IP 的協(xié)議。”

　　Patel 對(duì)此表示贊同：“物聯(lián)網(wǎng)處于熵增狀態(tài)，完全混亂，但以一種好的方式，”他說(shuō)。 “我們都在努力找出推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最佳方式。”

　　Chen 表示，業(yè)界正在使用一個(gè)新術(shù)語(yǔ)來(lái)描述一種思考整合新舊系統(tǒng)的方式：網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng) (CPS)。 根據(jù)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的說(shuō)法，網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)雖然不是建筑物所獨(dú)有，但將傳感、計(jì)算、控制和網(wǎng)絡(luò)集成到物理對(duì)象和基礎(chǔ)設(shè)施中，將它們連接到互聯(lián)網(wǎng)并相互連接。 從建筑的角度來(lái)看，CPS 本質(zhì)上是一種將設(shè)備和系統(tǒng)集成到整體智能建筑中的思考方式。 因此，盡管專家們一致認(rèn)為我們?nèi)蕴幱跇怯钭詣?dòng)化系統(tǒng)時(shí)代，但整體智能建筑才是未來(lái)。 這就是您應(yīng)該如何看待您的建筑系統(tǒng)。

　　數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)輸出

　　但是，所有這些系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是什么?

　　“設(shè)施經(jīng)理一直負(fù)責(zé)所有建筑系統(tǒng)、HVAC、控制、配電、電梯、管道等，”Ehrlich 說(shuō)。 “挑戰(zhàn)在于他們從未在這些系統(tǒng)中獲得過(guò)大量數(shù)據(jù)。” 或者數(shù)據(jù)將無(wú)法操作，因?yàn)樗�只是原始�?shù)據(jù)——沒(méi)有趨勢(shì)，沒(méi)有分析，沒(méi)有辦法了解數(shù)據(jù)在現(xiàn)實(shí)世界中的含義。

　　如今，問(wèn)題幾乎正好相反：數(shù)據(jù)太多，或者數(shù)據(jù)未分類、未分析，然后在很大程度上被忽略了。

　　“數(shù)據(jù)不會(huì)告訴你哪里出了問(wèn)題，”Quirk 說(shuō)。 “它只會(huì)給你積分。”

　　管理數(shù)據(jù)的首要步驟之一是確定誰(shuí)需要查看什么。

　　“最大的問(wèn)題之一是沒(méi)有找到合適的利益相關(guān)者，”Quirk 說(shuō)。 “你需要知道每個(gè)利益相關(guān)者需要什么樣的信息，以及他們需要這些信息的呈現(xiàn)方式。”

　　Patel 同意：“數(shù)據(jù)要求基于利益相關(guān)者，”他說(shuō)。 “數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)方式取決于誰(shuí)想要查看哪些數(shù)據(jù)。 了解可能有權(quán)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的每個(gè)人的需求和愿望非常重要。”

　　Patel建議設(shè)置系統(tǒng)，使用基于網(wǎng)絡(luò)的儀表板管理數(shù)據(jù)，這樣當(dāng)能源經(jīng)理登錄時(shí)，該人只能看到與能源效率或碳排放相關(guān)的數(shù)據(jù)，而不是電梯預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。

　　對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類或分類以正確傳播是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。 Chen 說(shuō)數(shù)據(jù)分為三個(gè)層次。 首先是原始數(shù)據(jù)，也稱為聚合數(shù)據(jù)，或者，如果你真的想更喜歡的話，就是“數(shù)據(jù)湖”。 數(shù)據(jù)湖是收集來(lái)自傳感器、外部系統(tǒng)(如氣候和天氣數(shù)據(jù))、空氣質(zhì)量讀數(shù)等所有數(shù)據(jù)的“地方”。 第二層是數(shù)據(jù)庫(kù)，聚合數(shù)據(jù)開(kāi)始以一種格式進(jìn)行排序，然后可以進(jìn)行分析。 第三是數(shù)據(jù)分析引擎。 Chen 說(shuō)，這就是橡膠與道路相遇的地方。 分析提供了設(shè)施經(jīng)理做出決策所需的信息。 這不是電子表格中臭名昭著的行和列，而是您坐在計(jì)算機(jī)前或查看移動(dòng)設(shè)備時(shí)希望看到的內(nèi)容。 “這就是讓你的生活更輕松的原因，”他說(shuō)。

　　Patel 說(shuō)，一種幫助您正確收集、聚合、傳播和分析數(shù)據(jù)的解決方案是基于監(jiān)視器的調(diào)試。 這本質(zhì)上是一個(gè)持續(xù)的、實(shí)時(shí)的調(diào)試過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，建筑物不斷被微調(diào)。 將人工智能或機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合到分析引擎中，這種做法在今天仍然是小眾的，但每天都在增加采用，這意味著建筑物實(shí)際上可以自我微調(diào)。

　　歸根結(jié)底，數(shù)據(jù)管理歸結(jié)為衡量需要衡量的內(nèi)容、解析這些指標(biāo)，并將這些信息交到合適的專家手中，以做出正確的決策。

　　Ehrlich 說(shuō)：“如果我們正確地使用數(shù)據(jù)，設(shè)施經(jīng)理將會(huì)發(fā)現(xiàn)巨大的好處。”

　　故障檢測(cè)還是告警疲勞?

　　任何成功的基于監(jiān)視器的調(diào)試程序的關(guān)鍵組成部分是故障檢測(cè)和診斷 (FDD) 系統(tǒng)。 FDD 可以告訴你什么時(shí)候出現(xiàn)故障——比如風(fēng)門(mén)卡在打開(kāi)狀態(tài)——但也可以告訴你特定的測(cè)量值——比如室內(nèi)濕度——是否超出預(yù)期范圍。

　　設(shè)置有用的 FDD 系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)之一是所謂的“警報(bào)疲勞”——基本上，如果系統(tǒng)過(guò)于敏感并且對(duì)每一件小事都發(fā)出警報(bào)，用戶最終會(huì)忽略警報(bào)或完全關(guān)閉它們，因?yàn)樗麄?變得太麻煩了。

　　“由于這些問(wèn)題，我們傾向于放棄這些系統(tǒng)，”Patel說(shuō)。 “這些工具沒(méi)有設(shè)置好就忘了吧。”

　　因此，為了有效，F(xiàn)DD 需要適當(dāng)調(diào)整。

　　“你必須開(kāi)發(fā)一個(gè)強(qiáng)大的過(guò)濾系統(tǒng)，”Quirk 說(shuō)。 “你必須對(duì) FDD 進(jìn)行委托，否則它將成為垃圾。 這意味著要在幾個(gè)季節(jié)中調(diào)整系統(tǒng)。 如果你簡(jiǎn)化這個(gè)過(guò)程，它永遠(yuǎn)不會(huì)正常工作，你也永遠(yuǎn)不會(huì)從中得到用處。”

　　FDD 應(yīng)該是一個(gè)讓你的生活更輕松，而不是更困難的系統(tǒng)。 理想情況下，它會(huì)從您所有的傳感器和復(fù)雜的建筑系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，并將其歸結(jié)為您需要了解的信息，以便在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)告訴您。 但同樣，它確實(shí)需要在前端做一些工作才能使其有用。 這涉及對(duì)系統(tǒng)的敏感性進(jìn)行優(yōu)先排序，并確定哪些事件嚴(yán)重到足以成為警報(bào)事件，以及哪些事件可能包含在一天結(jié)束或每周的摘要電子郵件中。

　　要做到這一點(diǎn)，“機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能是你的朋友，”Chen說(shuō)。 “他們可以幫助建立關(guān)于什么應(yīng)該是最重要的模型。 它們可以幫助確定任何事件的實(shí)際成本并阻止誤報(bào)。” Chen 提到了他參與的一家醫(yī)院的一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目將關(guān)鍵警報(bào)減少到僅 10%，因此設(shè)施管理人員基本上可以忽略其他 90%，從而提高工作效率。 “這種方式更易于管理，”他說(shuō)。

　　這就是問(wèn)題所在：通過(guò)結(jié)合智能系統(tǒng)和分析，創(chuàng)建一個(gè)使數(shù)據(jù)易于管理和實(shí)用的系統(tǒng)。 你不僅不能管理你不測(cè)量的東西，如果你不分析它并使其可操作，你就不能真正使用你測(cè)量過(guò)的東西。

　　作者：Greg Zimmerman