數(shù)字化解決方案
——打造更加智慧的建筑環(huán)境

文/黃穎豪

近年來，隨著各種智能設(shè)備的普及，數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)類型呈指數(shù)級增長。與此同時，智能設(shè)備的計算與處理能力日益強勁，云數(shù)據(jù)存儲的可用性和經(jīng)濟性也得到大幅提升。此時，市場亟待全新的計算模型，能夠快速且準(zhǔn)確地分析規(guī)模更大、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)。

這可能正是以人工智能（AI）為首的數(shù)字化解決方案在建筑環(huán)境中日益得到普及的原因。數(shù)字化解決方案是專注于智慧建筑領(lǐng)域的江森自控業(yè)務(wù)發(fā)展的強力引擎。我們與微軟合作，將AI技術(shù)運用于智慧建筑，共同打造中東地區(qū)企業(yè)Bee’ah位于阿聯(lián)酋沙迦的全新總部大樓，它是中東乃至全球首批全面集成AI技術(shù)的建筑，于今年摘得了IBcon Digie“最智能建筑獎”。

發(fā)揮數(shù)據(jù)的力量

智慧建筑每天都會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。然而，大多數(shù)情況下，這些數(shù)據(jù)沒有被系統(tǒng)化地收集、存儲、分析和利用，無法提高建筑的運營效率或?qū)崿F(xiàn)建筑的能效目標(biāo)。而人工智能等數(shù)字化解決方案可以在這一領(lǐng)域大顯身手。人工智能在廣義上是指能夠以智能化方式執(zhí)行任務(wù)的機器，機器學(xué)習(xí)是人工智能的具體應(yīng)用，可以使系統(tǒng)通過獲取更多數(shù)據(jù)來自主學(xué)習(xí)和改進。這種半監(jiān)督式的學(xué)習(xí)通常會使用大量的輸入數(shù)據(jù)，但相應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)卻很少。

通過人工智能與機器學(xué)習(xí)，人們可以使用適當(dāng)?shù)乃惴◤暮Ａ康臄?shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，例如發(fā)現(xiàn)建筑中可能出現(xiàn)的冷熱不均、設(shè)備故障等問題，從而幫助智慧建筑的管理者更加及時主動地響應(yīng)，以提高執(zhí)行效率，保障建筑穩(wěn)定運營。

面向未來的智慧建筑——Bee’ah總部大樓

下一代智慧建筑將實現(xiàn)更先進的自動化，擁有提前預(yù)警與自我修復(fù)的能力，并更加注重用戶的體驗。無論是辦公樓內(nèi)的員工與訪客，還是智慧醫(yī)院中的醫(yī)生與患者，都能夠通過與建筑環(huán)境的直接互動來提升舒適度和工作效率。

Bee'ah總部大樓便生動地詮釋了未來的辦公環(huán)境。這座大樓配備了大量的智能邊緣系統(tǒng)、設(shè)備及軟件，可以通過AI虛擬角色實現(xiàn)設(shè)施預(yù)約和環(huán)境控制等功能，從而提升員工的工作效率。

Bee'ah總部大樓配備了人臉識別技術(shù)，既可以保障員工在公共區(qū)域間的順暢往來，又保護了敏感區(qū)域不被侵入。人臉識別技術(shù)的背后正是機器學(xué)習(xí)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等監(jiān)督式機器學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)極為可靠的用戶身份驗證。如果將人臉識別技術(shù)與傳統(tǒng)的刷卡、個人識別碼等訪問模式結(jié)合，則能夠為安全訪問提供更高級別的保證，并最大限度地減少對用戶的干擾。

機器學(xué)習(xí)也可用于商業(yè)場景中的能源管理和預(yù)測式能耗優(yōu)化。Bee'ah總部大樓的管理者可實時查看大樓內(nèi)的所有資產(chǎn)，利用內(nèi)外部數(shù)據(jù)來衡量建筑性能、監(jiān)測設(shè)備、預(yù)測運營預(yù)算?；跀?shù)字化解決方案，管理者能夠便利地分析負(fù)載管理，預(yù)測暖通空調(diào)、照明、電器設(shè)備等各個建筑系統(tǒng)可能發(fā)生的異常，并實現(xiàn)及時的故障排查與修復(fù)，讓潛在問題無所遁形。

此外，預(yù)測分析還可以優(yōu)化相關(guān)流程，提升未來建筑的負(fù)載管理效率。以冷卻為例，人工智能技術(shù)可以在預(yù)期負(fù)荷到來之前，對冷卻塔中的冷卻水進行智能化預(yù)冷或儲存，在使用峰電價前生產(chǎn)出總量剛剛好的冷卻水。Bee'ah全新總部大樓可減少20%的用水量，完全使用可再生能源，凈能耗為零?；趯θ梭w舒適度和能耗的反饋，數(shù)字化系統(tǒng)還可以計算出暖通空調(diào)設(shè)備各部件的運行設(shè)定值，從而實現(xiàn)調(diào)峰，規(guī)劃經(jīng)濟高效的能源供應(yīng)。

【項目簡介】

Bee’ah新的總部大樓位于阿聯(lián)酋沙迦，總面積7,000平方米。建筑體塊像是一群相互交錯的沙丘，形成的角度正好可以適應(yīng)當(dāng)?shù)厥⑿械奈鞅憋L(fēng)。該總部大樓同時還是一棟零能耗建筑，它通過使用太陽能光伏板，為整個建筑復(fù)雜的能源需求提供了保障。總部大樓由江森自控和微軟共同傾力打造，并摘得了IBcon Digie“最智能建筑獎”。這座由AI技術(shù)驅(qū)動的智慧建筑在中東乃至全球建筑史上都散發(fā)出令人矚目的光輝。

面向未來的可能

建筑語音控制功能可能將成為商業(yè)建筑的下一個發(fā)展方向。目前，語音控制技術(shù)在智能手機、筆記本電腦和可穿戴設(shè)備等個人設(shè)備中很常見，而未來，語音控制技術(shù)將越來越多地應(yīng)用于會議室等建筑公共空間。

此外，對于數(shù)字化技術(shù)本身來說，數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量至關(guān)重要。訓(xùn)練算法需要大量數(shù)據(jù)，但只有向模型中輸入優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)，才能實現(xiàn)更好的預(yù)測能力。在現(xiàn)階段，要想獲取足夠的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)，不但成本高昂，而且往往需要依靠人類專家來完成數(shù)據(jù)的標(biāo)記。

毫無疑問，數(shù)據(jù)是一種具有驚人潛力與顯著優(yōu)勢的資源。數(shù)字化解決方案能夠收集、理解并充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的力量，將成為未來智慧建筑的發(fā)展方向。我們期待，在2020年，越來越多的建筑能夠從江森自控的數(shù)字化解決方案中獲益，實現(xiàn)建筑設(shè)計、數(shù)字技術(shù)與人類社區(qū)的交集，從方方面面改變?nèi)藗兊膶W(xué)習(xí)、生活、工作和娛樂。