物联网传感器如何优化楼宇管理系统

设想一栋建筑，里面有电表、占用传感器、室内恒温器和压力监控器等设备。这些传感器为楼宇管理系统(BMS)提供关键数据、警报和状态更新。BMS在三个不同的层面上发挥作用，集成传感器、执行器、控制器和管理界面，以提高建筑性能。

现场层：在此层，有传感器（如用于温度和空气质量的传感器）和执行器（如灯开关、百叶窗和通风口）。这里通常使用 KNX、BACnet 和 Modbus 等系统。

自动化层：此中间层托管控制器和 I/O 模块，用于处理数据并执行各种系统（如 HVAC 和温度调节）的控制。它遵循计量、控制和调节 (MCR) 的原则。

管理层：顶层为设施管理人员和操作员提供界面，通常通过基于 Web 的平台。此层允许用户输入命令，然后 BMS 将其转换为现场层的操作。

来自管理层的命令可以触发 HVAC 设置、照明或设备操作模式的调整，展示 BMS 在优化建筑功能方面的作用。

物联网传感器如何优化楼宇管理系统

BMS架构图

有线系统、LoRaWAN 和蜂窝网关

BMS 的架构可能因建筑物的年龄和技术基础设施而有很大差异。系统内的传感器和执行器可以通过有线系统、LoRaWAN 技术或蜂窝网关连接。

有线传感器

有线传感器通过物理电缆进行通信，直接集成到建筑物的基础设施中并连接到中央控制系统。这些传感器通常使用 KNX、BACnet、M-Bus 和其他现场总线标准等协议。

有线传感器的优点包括：

  • 可靠性：有线连接提供一致的性能和实时数据，延迟最小
  • 干扰：与无线系统相比，信号干扰风险较低
  • 现有基础设施：利用已建立的电缆
有线传感器的缺点包括：

  •  安装成本：人工和材料成本高，尤其是改造旧建筑时
  • 不灵活性：由于电缆安装的固定性质，可扩展性有限
LoRaWAN 传感器

LoRaWAN 传感器是使用 LoRaWAN 协议的无线设备，专为低功耗、长距离通信而设计。这些传感器特别适合建筑物内的物联网应用。

LoRaWAN 传感器的优点包括：

  • 可扩展性：无需大量布线，降低了安装成本和复杂性
LoRaWAN 传感器的缺点包括：

  • 范围：LoRaWAN 传感器在数据传输范围方面可能存在限制，尤其是在墙壁较厚的建筑物中
  • 电池寿命：电池也是一个考虑因素，因为它决定了更换的维护要求
蜂窝网关

在某些 BMS 设置中，蜂窝网关用于连接传感器和执行器。这些网关提供了一种替代通信方式，在有线基础设施或 LoRaWAN 覆盖不切实际的地区尤其有用。

蜂窝网关的优势包括：

  • 可扩展性：蜂窝网关易于扩展
  • 覆盖范围：与 LoRaWAN 相比，蜂窝网关提供更广泛的覆盖范围和更高的带宽
蜂窝网关的缺点包括：

  • 连接性：与有线连接相比，延迟可能更高，具体取决于网络条件
将现有 BMS 与 IoT 平台集成

通过将现有 BMS 连接到 IoT 平台，设施经理和建筑业主可以集中查看所有建筑数据，无缝集成有线 BMS 和无线电池供电设备。这个统一的数据中心支持数据驱动的决策，提供建筑性能的整体视图，来自不同来源的见解汇集在一个地方。

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楼宇管理系统图