建筑设施运维实现智慧化

建筑内部常见设备包括中央空调设备、照明设备、生活用水设备、变配电设备、锅炉设备、集水井设备等。基于物联网、传感网、RIFD 等技术搭载的运营管理系统，可以对各种设备进行实时监测，管理人员可以实时查看各种设备的运行状态，对异常情况进行远程控制；通过各种设备和使用人的行为跟踪，建立优化算法，对设备运行过程中的能效进行智能优化，减少资源浪费。

目前，智慧建筑设施运维的主流是以BIM 技术作为基础平台，通过将BIM 模型应用于建筑运维阶段，既可有效提取设计、施工阶段的BIM 数据辅助建筑运维，也可将后续运维数据以BIM 模型为基础进行储存，实现建筑全生命周期数据管理，同步结合物联网、人工智能、大数据技术等新技术实现综合的运维管理。通过BIM 模型与设备物联集成的结合，实现设备运行、安防管理、运行监控、设备管理、能源管理等的三维可视化统一监控与管理能得以实现，缩短数小时视频查询时间，设备故障排查效率、人员工作效率大幅提升，安保人员、专业工程师、运维工程师投入人数得以缩减；通过对运行数据进行智能分析，合理制订设备维修、维保、巡检计划，降低设备故障率，设备的平均使用寿命将有效提高，使建筑运维管理朝着信息化、科学化的方向发展。

例如，科大讯飞建立了基于BIM 技术的建筑运维管理平台——科大讯飞建筑超脑运营管理平台（i BIM-FM），通过BIM、AI、IoT 等技术，搭建基于BIM 三维空间的智慧安防、智能管控、智能分析等应用的科大讯飞建筑超脑运营管理平台（i BIM-FM），通过“数字孪生”实现三维虚拟空间与物理建筑空间的规律映射，全面感知建筑内的人、事、物的数据信息，为建筑安全、服务、效能、运营的优化提供支撑和辅助。基于i BIM-FM 平台，管理人员可实现建筑运维管理阶段的BIM 模型管理、智慧安防、智能管控、轨迹分析、智能语音管家、设备知识图谱、智能预测分析、建筑运维智库、任务管理等诸多应用，并且通过BIM、物联网、人工智能、大数据技术，管理人员实现基于BIM 三维空间的安防管理、运行监控、设备管理、能源管理等。

在智能安防和轨迹分析方面，该平台通过人脸识别、视频分析、视频融合、模型算法等AI 技术，为建筑提供BIM 三维可视化的安全管控新模式；在特殊防疫时期或应急管控时，该平台能实现人员轨迹的三维追踪和接触人员的快速甄别，为建筑安全运行和人员健康安全提供有力防护。

在智能管控方面，该平台以BIM 为载体，实现建筑设备资产数据的动态监控与可视化管理，通过在线管控，在特殊防疫时期，减少人员现场巡检，保障人员安全；同时通过AI智能分析与预测，让建筑学会自管控与自调节，保证建筑健康稳定运行。此外，作为智能语音的典型代表，科大讯飞先进的语音技术赋能建筑运营与管理，为人们提供了更好的生活与工作环境，大量应用于应急处置、任务调度、语音查询、语音填报等场景。

在设施设备管理方面，科大讯飞实现了智慧设备知识图谱，基于自然语言处理和BIM结构化数据，解析设备运维数据及规范，对接物联网数据，形成设备运维信息知识图谱，让设备运行状态有序可循，成为大数据分析和机器学习的基础。当建筑启动应急、防疫等管控时，快速提供建筑内设备全方位运行信息，实现快速决策。(www.xing528.com)

此外，在更小尺度的建筑设施运维典型应用类型就是“智能家居”，2017 年工业和信息化部印发的《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018—2020）》中提到要深化人工智能在智能家居中的使用，支持智能传感、物联网、机器学习等技术在智能家居产品中的应用，提升家电、智能网络设备、水电气仪表等产品的智能水平、实用性和安全性，发展智能安防、智能家居等产品，智能家居的发展是时代的总体趋势。中国信息通信研究院数据显示，2016 年全球智能家居服务市场价值为24.6 亿美元，预计2025 年将达到109亿美元，2017 至2025 年的复合年增长率将达到18.1%。《IDC 中国智能家居设备市场季度跟踪报告》显示，2018 年中国智能家居市场累计出货近1.5 亿台，同比增长36.7%。其中第四季度出货4 610 万台，同比增长45.4%。预计未来五年中国智能家居设备市场将持续快速增长，2023 年市场规模将接近5 亿台。除了国家近年来不断的政策支持，5G 的出现，人工智能和物联网两大技术落地以及青年人群对智能产品消费的倾向性，都为智慧家居提供了良好的发展环境。

国内外越来越多的智慧家居涌现出来。武汉侨亚爱爸妈居家养老服务开发“E-脉手表和自助健康养老站”模式（图6.2），运用移动通信网络、GPS 定位技术和物联网技术，为老人打造安全健康的居家养老环境。医疗人员以客户的健康档案为基础，结合各种智能终端采集的数据，对客户的健康危险因素进行检测分析并给出有关指导。同时，该模式还支持通过系统提供远程专家问诊。老北京胡同区的白塔寺“未来之家”内部设置的智能电视能够操控室内可移动模块，除此之外，它还可以控制灯光模式、窗帘、安全警报和其他家居设备。面对信息与通信技术转型，德国电信公司通过搭建Qivicon 平台（图6.3）来加入智慧家居市场，Qivicon 平台除了提供包括视频监控、门禁管理、漏水检测等一系列基础功能外，还允许客户根据自身需求进行个性化场景定制。目前德国电信公司在德国境内的数字家庭用户约为45 万，家庭宽带用户数约为1 300 万，数字家庭用户数占比约为3.5%。

图6.2　“E-脉手表和自助健康养老站”模式

图6.3　DT智能家居应用场景