淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電梯行業(yè)的應(yīng)用

□ 文/ 丁陳央

“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全球各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用，已與我們的生活息息相關(guān)。電梯作為生活不可缺少的軌道交通工具，也因此引發(fā)了許多關(guān)于“智慧電梯”的討論。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢下，電梯行業(yè)除了在材料和制造工藝上進(jìn)行創(chuàng)新之外，電梯信息化和智能化是一個(gè)重要的發(fā)展方向。加快樓宇相關(guān)配套的技術(shù)應(yīng)用，根據(jù)客戶的使用習(xí)慣及其使用需求，通過智能服務(wù)配合電梯物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用，使電梯不再孤立地僅作為軌道交通工具而是成為物聯(lián)網(wǎng)中的一環(huán)。

▲圖1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)概念及其發(fā)展

1998年，MIT的Kevin Ashton提出的物聯(lián)網(wǎng)概念，是把RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)應(yīng)用于日常物品中形成一個(gè)“物聯(lián)網(wǎng)”。到了2005年，ITU報(bào)告指出物聯(lián)網(wǎng)是通過RFID和智能計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全世界設(shè)備互連的網(wǎng)絡(luò)。直到2008年，IBM提出“智慧地球”，這一概念指出要用科技及信息的力量來賦予各行各業(yè)物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化，通過超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算，使得人類以更加精細(xì)、動(dòng)態(tài)的方式和生活，從而在世界范圍內(nèi)提升“智慧水平”，最終形成智慧管理和運(yùn)營，組建“智慧地球”。

從歷史發(fā)展來看，我們得知物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡稱IoT），是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，但不僅連接的是計(jì)算機(jī)，而是衍生到了物與物，即所有物品通過RFID、傳感器、智能嵌入技術(shù)等與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)物理世界與信息世界的整合。作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種應(yīng)用和創(chuàng)新，物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，因此我們迎來智能化的新時(shí)代。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及其衍生產(chǎn)業(yè)的投入，“智慧城市”作為“智慧地球”的實(shí)際落地應(yīng)用，通過前端感知、網(wǎng)絡(luò)傳輸及中心匯聚分析海量城市運(yùn)行數(shù)據(jù)，涵蓋智慧社區(qū)、智慧零售、智慧交通、能源及公共安全等方面，實(shí)現(xiàn)城市智慧管理及運(yùn)行，提升民眾生活便利性。

如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)允許任何人與任何物，在任意時(shí)間和任意地點(diǎn)，通過任意網(wǎng)絡(luò)和任意服務(wù)相連接，涉及到信息的采集、通信、聚合、內(nèi)容、計(jì)算和連接等處理方法，是將現(xiàn)實(shí)物理世界與網(wǎng)絡(luò)虛擬世界連接起來的橋梁。

電梯物聯(lián)的概念及發(fā)展

電梯物聯(lián)是在物聯(lián)網(wǎng)浪潮下的產(chǎn)物，也是必然的結(jié)果。

電梯物聯(lián)即利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將電梯接入互聯(lián)網(wǎng)，使電梯、梯廠、質(zhì)監(jiān)部門、維保企業(yè)、配件企業(yè)、物業(yè)單位、電梯乘客、行業(yè)協(xié)會(huì)和房產(chǎn)企業(yè)之間可以進(jìn)行有效的信息和數(shù)據(jù)的交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的智能化管理，保障電梯的可靠運(yùn)行。

日本提出“智慧電梯”的概念，將AI芯片植入到電梯控制器中，能自動(dòng)監(jiān)測電梯故障，更能直接將故障信息同步推送到電梯管理方、維保單位和維保師傅手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)智能化。有些還和機(jī)器人進(jìn)行對(duì)接，通過通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人指令的收發(fā)和解讀，能自動(dòng)乘梯，呼梯等，貼近住戶生活。

近年來，各地政府部門大力推行電梯物聯(lián)網(wǎng)，通過加裝傳感器、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，依靠無線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地查看電梯運(yùn)行狀態(tài)，第一時(shí)間處理故障事故，提升政府管理電梯運(yùn)行安全的水平。對(duì)于梯廠而言，在制造過程中，內(nèi)嵌智能終端，實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行大數(shù)據(jù)的監(jiān)管統(tǒng)計(jì)，通過大數(shù)據(jù)分析，可以總結(jié)和分析出電梯產(chǎn)品的品質(zhì)情況，從而便于有效提升產(chǎn)品質(zhì)量，良性循環(huán)。

整體而言，我國電梯行業(yè)高增長時(shí)期已經(jīng)過去，現(xiàn)在正逐步進(jìn)入成熟期，市場競爭結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，市場集中度持續(xù)上升。電梯物聯(lián)使電梯實(shí)現(xiàn)智能化，其應(yīng)用將改變?nèi)藗兊纳罘绞剑瑸樗麄儎?chuàng)造更加安全、順心、方便、和諧、優(yōu)美的居住環(huán)境，提高生活品質(zhì)和質(zhì)量。這一工程具有良好的社會(huì)效果，也是今后社會(huì)需求的必然趨勢和方向。

電梯物聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用

電梯智能化需求

1）梯控管理的深入

如何通過目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其他方式的梯控管理，比如人臉、指紋或無感識(shí)別，達(dá)到人員乘梯權(quán)限的管理，降低出入安全，提升小區(qū)、寫字樓等物業(yè)運(yùn)營管理效率。

2）呼梯聯(lián)動(dòng)

電梯對(duì)接第三方系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，在數(shù)據(jù)交互下，能夠進(jìn)行智能呼梯。

3）電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備與電梯系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)的直接獲取。對(duì)海量電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚分析，也為梯廠對(duì)電梯質(zhì)量改進(jìn)提供依據(jù)。

4）遠(yuǎn)程監(jiān)管

電梯專屬的智能攝像機(jī)，不僅能夠?qū)崟r(shí)獲取轎廂內(nèi)乘梯情況，還對(duì)人的乘梯行為進(jìn)行識(shí)別分析，第一時(shí)間對(duì)故障、運(yùn)行狀態(tài)異常作出及時(shí)告警，實(shí)現(xiàn)及時(shí)救援，保障民眾乘梯安全。

以上需求，能夠借助?？低曃锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，依托電梯管理平臺(tái)的融合能力，將各子系統(tǒng)結(jié)合起來。同時(shí)對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，通過系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)方式將其整合成一個(gè)有機(jī)的整體，使之成為一套全方位的管理系統(tǒng)。

系統(tǒng)拓?fù)鋱D

▲圖1 電梯物聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)拓?fù)浜唸D

電梯智能化前裝解決方案以強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，從智能化需求作為切入點(diǎn)，依托于梯廠迫切順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)趨勢的發(fā)展規(guī)劃，從視頻監(jiān)控領(lǐng)域擴(kuò)展到梯控等一系列智能話應(yīng)用，從而助力梯廠構(gòu)建電梯大數(shù)據(jù)分析，提升用戶乘梯體驗(yàn)，更方便民眾生活。以下是功能維度的系統(tǒng)劃分：梯控管理；網(wǎng)關(guān)前裝；呼梯聯(lián)動(dòng)；可視化管理。

設(shè)計(jì)思路

1、梯控模塊作為梯控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸中心，對(duì)接電梯系統(tǒng)和前端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人臉呼梯。

2、電梯網(wǎng)關(guān)集前端視頻接入和電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)采集于一體，將電梯數(shù)據(jù)傳送至電梯廠家大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

3、呼梯聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)和樓宇設(shè)備對(duì)接，實(shí)現(xiàn)提前呼梯。

4、可視化管理由前端AI攝像機(jī)采集電梯實(shí)時(shí)乘梯畫面來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)乘梯人員行為分析，能夠?qū)Ρ奶⒋蚣艿炔晃拿餍袨檫M(jìn)行識(shí)別，產(chǎn)生異常告警，及時(shí)進(jìn)行勸誡或處罰。

方案詳細(xì)功能拆解

梯控管理：

梯控模塊通過協(xié)議對(duì)接電梯系統(tǒng)，獲取前端人臉識(shí)別成功結(jié)果后，向電梯系統(tǒng)請(qǐng)求調(diào)度。調(diào)度主機(jī)回復(fù)“電梯編號(hào)”，用戶進(jìn)入指定電梯后可抵達(dá)目標(biāo)樓層。

▲圖2 使用梯控前后對(duì)比圖

目的層預(yù)約選層系統(tǒng)可以對(duì)目的樓層進(jìn)行統(tǒng)一分配，將選擇最佳路線、規(guī)劃和執(zhí)行完美的交通方案，在最短的時(shí)間內(nèi)將乘客送達(dá)目的樓層，從而達(dá)到分流、減小啟動(dòng)、減少能量消耗、減少機(jī)械磨損、提高運(yùn)行效率、縮短等候時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。

前裝網(wǎng)關(guān)

通過網(wǎng)關(guān)不斷地收集與電梯相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的大容量、多樣性、真實(shí)性和快速性。梯廠大數(shù)據(jù)平臺(tái)通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)清洗與整理，利用分析結(jié)果指導(dǎo)電梯的監(jiān)管工作，根據(jù)電梯監(jiān)管工作收集的數(shù)據(jù)再來驗(yàn)證大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。形成一個(gè)收集-分析-反饋-優(yōu)化的循環(huán)過程，在這個(gè)過程中不斷地學(xué)習(xí)、優(yōu)化，使電梯的監(jiān)管工作真正做到事前預(yù)警準(zhǔn)確、事中處理有效、事后分析合理。

電梯故障受理由傳統(tǒng)的被動(dòng)受理變?yōu)橹鲃?dòng)受理，提升故障受理效率，提升故障處理效率，60%-70%故障通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)主動(dòng)受信，大大減輕物業(yè)管理的壓力。

電梯狀態(tài)監(jiān)測

實(shí)時(shí)采集電梯運(yùn)行方向、樓層位置、轎廂門開關(guān)狀態(tài)、電梯電源狀態(tài)等信息。

運(yùn)行數(shù)據(jù)分析

梯廠基于大數(shù)據(jù)的監(jiān)管平臺(tái)一方面為中小型維保公司提供維保系統(tǒng)，規(guī)范維保內(nèi)容、維保周期、維保質(zhì)量。

同時(shí)利用大數(shù)據(jù)思維分析這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，如：預(yù)測大雨天氣可能淹水的電梯、預(yù)測電梯故障多發(fā)期、電梯維保質(zhì)量評(píng)判、通過電梯故障類型、頻率、零部件更換情況等預(yù)測電梯的健康狀況等。

呼梯聯(lián)動(dòng)

住戶進(jìn)出管理

住戶通過在物業(yè)進(jìn)行相關(guān)信息登記，由物業(yè)針對(duì)住戶所居住的樓棟樓層進(jìn)行授權(quán)發(fā)卡或人臉權(quán)限，住戶到具有相應(yīng)權(quán)限的門點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)刷卡或刷臉呼梯；

訪客管理

訪客到達(dá)需要訪問的大樓，在單元門口機(jī)上進(jìn)行呼叫撥號(hào)，與被訪問的住戶進(jìn)行身份確認(rèn)，住戶可在室內(nèi)機(jī)上進(jìn)行派梯。

室內(nèi)呼梯

業(yè)主出門前可以提前在室內(nèi)機(jī)上查看電梯的運(yùn)行情況，并選擇呼梯，獲得需要等待的時(shí)間及電梯編號(hào)。

業(yè)主出入實(shí)現(xiàn)刷臉認(rèn)證，解決忘記帶卡的麻煩，同時(shí)在雙手都提物的情況下，能夠輕松方便的進(jìn)出，優(yōu)化業(yè)主體驗(yàn)；對(duì)外來訪客進(jìn)行樓宇對(duì)講身份識(shí)別確認(rèn)后，能夠設(shè)置其乘梯權(quán)限，直接派梯，無需專門下樓開門，節(jié)約時(shí)間；業(yè)主出門前能夠提前呼梯，確認(rèn)電梯達(dá)到的時(shí)間，合理安排冗余時(shí)間，避免無意義的等梯。

可視化管理

監(jiān)管人員可通過網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控電梯內(nèi)的情況，業(yè)主可通過手機(jī)APP查看轎廂內(nèi)的情況。?？刀嗄甑囊曨l監(jiān)控技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)7*24小時(shí)視頻錄像，可隨時(shí)調(diào)用。

在發(fā)生困人事件時(shí)，監(jiān)管部門能夠及時(shí)掌握轎廂內(nèi)情況，展開語音安撫，也可將困人視頻傳輸給救援單位，實(shí)施遠(yuǎn)程救援，或及時(shí)調(diào)整救援策略。

發(fā)生意外時(shí)，可調(diào)用視頻錄像進(jìn)行事故追溯，更好地界定責(zé)任及事故原因，也助力梯廠提升電梯質(zhì)量，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)。基于智能算法的乘梯行為分析，助力于物業(yè)更高效管理，同時(shí)也避免因乘梯不規(guī)范造成電梯事故；確保乘梯安全，出現(xiàn)異常行為及時(shí)告警，避免二次發(fā)生。

結(jié)束語

電梯物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為社會(huì)各部門所關(guān)注的一項(xiàng)話題，作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在某個(gè)垂直行業(yè)的細(xì)化應(yīng)用，必然會(huì)引領(lǐng)電梯行業(yè)走向更開闊光明的發(fā)展前景，無論從電梯制造、維保服務(wù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等等都能形成一個(gè)良性環(huán)節(jié)。

電梯物聯(lián)的方案應(yīng)用契合了物聯(lián)網(wǎng)趨勢下的萬物互聯(lián)的理念，賦能梯廠，使電梯智能集成，助力梯廠實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)的輕松獲取及分析，也方便政府監(jiān)管單位遠(yuǎn)程監(jiān)管，實(shí)時(shí)掌握電梯運(yùn)行狀態(tài)，提升應(yīng)急處置效率，同時(shí)優(yōu)化民眾的乘梯體驗(yàn)。