分享 | 应对新冠病毒的智能建筑技术

为工程师和设计师提供的大量智能传感器，结合最现代的微控制器的高计算和能源性能，在智慧城市和智能建筑领域发挥着关键作用。当前的新冠病毒大流行清楚地表明，在舒适、健康和安全的环境中生活和工作是多么重要，以及触摸传感器、人流控制和空气质量检测等技术的实施如何能够在提高我们的生活质量方面发挥根本作用。

让我们来看看其中涉及的一些技术。根据美国国家建筑科学研究所(National Institute of Building Sciences)的说法，智能建筑是指能够“通过设计用于监测和控制机械、电气、照明和其他系统的电子设备的智能网络提供先进功能”的建筑。最终目标是改善宜居性、提高安全性和节约能源。

效率和节能是楼宇自动化中最重要的方面。这推动了智慧城市、智能家居和智能建筑领域的一系列发展。由于新冠病毒大流行，工程师和楼宇自动化专家专注于实施和使用旨在实现更安全的室内环境的技术，以获得更大的舒适度和更好的可用性。

接下来，我们将了解目前正在使用哪些智能建筑技术来预防、抵消和跟踪传染。

我们现在非常清楚，限制感染风险的首要建议是避免接触他人的物品。这将导致建筑物内所有系统发生巨大变化，但采用非接触式技术将代表减少感染传播的重要一步。无需触摸即可远程管理和控制的一些应用示例包括自动开门、环境光控制、百叶窗系统、电梯触摸系统。

这类技术可以通过常用的低成本传感器实现，例如微波和红外传感器（例如：由红外传感器控制的自动门，或基于微波传感器的智能灯），也可以使用最现代的分析技术以及语音和身体姿势识别，以及其他基于生物特征数据的技术（虹膜扫描、面部识别）。显然，所有这些应用和技术都必须是指一个单一的智能自动化系统，能够与周围的物体交互，能够学习用户的行为，从而提高环境的宜居性。

我们现在非常清楚地知道，限制感染风险的第一条建议是避免触摸他人的物品。这将给建筑物内的所有系统带来巨大的变化，但采用非接触式技术将代表着减少感染传播的重要一步。

自动化开门、环境光控制、百叶窗系统、电梯触摸系统等应用都可以实现远程管理和控制。这种类型的技术可以实现与常用的和低成本的传感器，如微波和红外传感器。例如由红外传感器控制的自动门，或基于微波传感器的智能灯，但也通过使用最现代的分析技术、语音和身体手势识别，以及其他基于生物特征数据的技术(虹膜扫描，面部识别)。

显然，所有这些应用和技术都必须是指一个单一的智能自动化系统，能够与周围的物体进行交互，能够学习用户的行为，从而提高环境的宜居性。

另一种有效的控制病毒传播的方法是保持社交距离，这需要保持身体距离。显然，从立法和伦理道德的角度来看，不可能有一种设备强制人类保持距离，但技术可以有所帮助。

通过分析摄像机图像的模式，一种算法可以记录在某个空间内的几个人的存在，也可以估计他们的距离，以便发出聚集的信号。如果该系统配备了能够远程测量框架对象温度的热成像相机，那么该系统将更加有效。

另一种用于社交距离和生物参数测量的有用设备是XRing，它将集成在智能建筑项目中。XRing是一款基于BLE技术的智能手表，该技术包括一系列传感器(如温度传感器、氧饱和度传感器、加速度传感器和心率传感器)，能够检测到其他类似设备的存在，记录白天的接触，并通过建筑内部的网关发送到云端。

这种技术必须被终端用户明确地接受，如果他们都是同一家公司的员工，这是可能的。

XRing 接近距离跟踪器

访问控制是一个众所周知的话题。现在有很多智能建筑没有智能集中的门禁，可以简单快速的追踪开门的人。

智能建筑的访问控制也应该保证系统的可配置性，这样一组访问权限就可以与单个门相关联。通过智能门禁系统，我们就可以准确地知道谁进入了某个地方，从而跟踪接触过的人、接触的时间。

访问控制系统的管理员必须创建访问列表，这是限制给定地点的人数的基本工具，以便控制接触者并跟踪传染。

重要的是要了解所有这些技术是互补的，并且必须相互集成，从而充分尊重物联网范式。

存在感传感器系统可以显示人们在建筑物房间内的分布情况，包括一些有用的指标，如在房间内的平均停留时间、接触程度和人们之间的平均距离的估计。实现这一系统的方法有很多，从简单地在门上放置PIR传感器(也能够检测通道方向)，到更复杂的视频监控系统。当然，后者是一个基于人工智能的进化系统，能够识别人类的模式，进行计数并将这些数据发送到处理算法。

监测建筑物内的空气质量是智能建筑工程师关注的主要目标之一。空气质量是促使设计师创造智能建筑概念的驱动力之一，同时监测、控制和使用建筑物内的能源。

如今，工程师可以在众多能够收集和发送环境数据（例如二氧化碳和其他有害气体的饱和度，或细颗粒物的测量）的智能传感器中进行选择。当前，这个特殊时期向我们展示了了解室内空气参数的重要性，即它们的通风和湿度水平。这使得可以根据健康水平对空间进行分类，并在这一指数不佳时限制人们的进入，从而能够以适当的卫生设施进行干预。

我们不知道这种病毒 及其变种会影响我们的生活多久。这种情况至少可以由电子系统的设计人员和智能建筑施工人员进行分析，以促进自动化流程在新建筑中的存在。即使在大流行之后，本文中提出的许多解决方案也将很有用，因为它们将代表建筑物的附加值，并引领日常生活中的创新技术。

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