設想一棟建筑,里面有電表、占用傳感器、室內恒溫器和壓力監控器等設備。這些傳感器為樓宇管理系統(BMS)提供關鍵數據、警報和狀態更新。BMS在三個不同的層面上發揮作用,集成傳感器、執行器、控制器和管理界面,以提高建筑性能。
現場層:在此層,有傳感器(如用于溫度和空氣質量的傳感器)和執行器(如燈開關、百葉窗和通風口)。這里通常使用 KNX、BACnet 和 Modbus 等系統。
自動化層:此中間層托管控制器和 I/O 模塊,用于處理數據并執行各種系統(如 HVAC 和溫度調節)的控制。它遵循計量、控制和調節 (MCR) 的原則。
管理層:頂層為設施管理人員和操作員提供界面,通常通過基于 Web 的平臺。此層允許用戶輸入命令,然后 BMS 將其轉換為現場層的操作。
來自管理層的命令可以觸發 HVAC 設置、照明或設備操作模式的調整,展示 BMS 在優化建筑功能方面的作用。
有線系統、LoRaWAN 和蜂窩網關
BMS 的架構可能因建筑物的年齡和技術基礎設施而有很大差異。系統內的傳感器和執行器可以通過有線系統、LoRaWAN 技術或蜂窩網關連接。
有線傳感器
有線傳感器通過物理電纜進行通信,直接集成到建筑物的基礎設施中并連接到中央控制系統。這些傳感器通常使用 KNX、BACnet、M-Bus 和其他現場總線標準等協議。
有線傳感器的優點包括:
可靠性:有線連接提供一致的性能和實時數據,延遲最小
干擾:與無線系統相比,信號干擾風險較低
現有基礎設施:利用已建立的電纜
有線傳感器的缺點包括:
安裝成本:人工和材料成本高,尤其是改造舊建筑時
不靈活性:由于電纜安裝的固定性質,可擴展性有限
LoRaWAN 傳感器
LoRaWAN 傳感器是使用 LoRaWAN 協議的無線設備,專為低功耗、長距離通信而設計。這些傳感器特別適合建筑物內的物聯網應用。
LoRaWAN 傳感器的優點包括:
可擴展性:無需大量布線,降低了安裝成本和復雜性
LoRaWAN 傳感器的缺點包括:
范圍:LoRaWAN 傳感器在數據傳輸范圍方面可能存在限制,尤其是在墻壁較厚的建筑物中
電池壽命:電池也是一個考慮因素,因為它決定了更換的維護要求
蜂窩網關
在某些 BMS 設置中,蜂窩網關用于連接傳感器和執行器。這些網關提供了一種替代通信方式,在有線基礎設施或 LoRaWAN 覆蓋不切實際的地區尤其有用。
蜂窩網關的優勢包括:
可擴展性:蜂窩網關易于擴展
覆蓋范圍:與 LoRaWAN 相比,蜂窩網關提供更廣泛的覆蓋范圍和更高的帶寬
蜂窩網關的缺點包括:
連接性:與有線連接相比,延遲可能更高,具體取決于網絡條件
將現有 BMS 與 IoT 平臺集成
通過將現有 BMS 連接到 IoT 平臺,設施經理和建筑業主可以集中查看所有建筑數據,無縫集成有線 BMS 和無線電池供電設備。這個統一的數據中心支持數據驅動的決策,提供建筑性能的整體視圖,來自不同來源的見解匯集在一個地方。