人數(shù)統(tǒng)計傳感器如何降低建筑物的能源成本

在辦公樓、倉庫和龐大的工業(yè)園區(qū)，一個看似簡單卻意義非凡的問題，卻能帶來巨大的機遇：房間里到底有多少人？實時人數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)不僅可以顯著節(jié)約能源，還能帶來更廣泛的效益，例如空間優(yōu)化和運營洞察。當專注于能源時，樓宇管理系統(tǒng)可以利用實時占用數(shù)據(jù)進行智能響應，減少浪費，優(yōu)化能源利用，并提高整體效率。

實時高精度客流統(tǒng)計數(shù)據(jù)

這一變革的核心是新一代智能占用傳感器，其功能遠不止檢測運動。這些設(shè)備可以隱蔽地安裝在天花板上或集成到照明燈具中，追蹤空間內(nèi)人員的精確X和Y位置，從而生成人員在房間或區(qū)域內(nèi)移動的實時地圖。與僅僅記錄活動的老式運動探測器不同，這些傳感器可以顯示現(xiàn)場有多少人、他們位于何處、他們前往哪個方向以及他們停留的時間。

這種洞察力為建筑的運營方式開辟了新的可能性。雖然占用數(shù)據(jù)可以動態(tài)調(diào)整照明——當人們進入空間時變亮，當人們離開時變暗或關(guān)閉——但更廣泛的價值在于建筑系統(tǒng)如何整體響應實際使用情況。例如，暖通空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)需求調(diào)整氣流和溫度，而不是依賴于固定的時間表或假設(shè)。隨著時間的推移，累積的數(shù)據(jù)會揭示出一些模式，幫助建筑管理人員在空間分配、清潔程序和能源策略方面做出更明智的決策，從而提高運營效率和可持續(xù)性。

這些智能系統(tǒng)的價值是有據(jù)可查的：

基于人員占用的系統(tǒng)的價值已得到充分證實。美國能源部在其《先進照明控制》指南中指出，基于人員占用的照明系統(tǒng)可降低20%至60%的能耗，具體比例取決于建筑類型和使用模式。在會議室、走廊和衛(wèi)生間等使用情況難以預測的空間，節(jié)能效果尤為顯著。在此成熟的基礎(chǔ)上，先進的人數(shù)統(tǒng)計技術(shù)為進一步優(yōu)化能源提供了機會，能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的系統(tǒng)響應、更深入的運營洞察以及更高的長期效率提升。

發(fā)表在《ASHRAE期刊》上的一項名為《按需控制通風的節(jié)能》的研究表明，按需控制通風系統(tǒng)（DCV）——通常由被動紅外(PIR)傳感器等基本占用檢測技術(shù)驅(qū)動——可實現(xiàn)20%至30%的暖通空調(diào)(HVAC)節(jié)能，尤其是在辦公室、教室和禮堂。基于PIR的系統(tǒng)僅能識別簡單的人員存在與否，而高分辨率人數(shù)統(tǒng)計則能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的控制，使暖通空調(diào)系統(tǒng)能夠根據(jù)實際占用人數(shù)動態(tài)調(diào)整通風量。早期的實際結(jié)果表明，通過在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上疊加人數(shù)統(tǒng)計，可以額外節(jié)省40%的能源，從而顯著提升某些環(huán)境下的整體效率。

在大型工業(yè)環(huán)境中，設(shè)計燈光聯(lián)盟(DLC)的研究結(jié)果表明，當作為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的一部分部署時，使用占用和日光傳感器的分層控制策略可以將照明能耗降低高達70%。

然而，所有這些智能化仍然依賴于連接。過去，升級樓宇系統(tǒng)通常意味著昂貴且極具破壞性的布線工程——根據(jù)復雜程度和人工成本，新布線的成本高達每英尺2至6美元（每米6.50至20美元）。盡管現(xiàn)實已經(jīng)發(fā)生改變，但這種看法在當今市場依然揮之不去。在人數(shù)統(tǒng)計和感知方面，現(xiàn)在已無需再拉線——Wi-Fi等傳統(tǒng)無線解決方案已經(jīng)解決了這一障礙。然而，Wi-Fi改造仍然會在網(wǎng)絡管理、設(shè)備安全和所有權(quán)邊界方面帶來新的挑戰(zhàn)——尤其是在樓宇業(yè)主和IT運營商分屬不同方的情況下。

常用方法是多功能的

隨著傳統(tǒng)無線解決方案的局限性日益凸顯，我們不僅需要重新思考設(shè)備的連接方式，更需要重新思考設(shè)備的部署方式。通過將傳感技術(shù)直接集成到照明基礎(chǔ)設(shè)施中，像INGY這樣的解決方案邁出了新的一步。他們的平臺原生支持天花板安裝的傳感器，將高分辨率人數(shù)統(tǒng)計、環(huán)境光感應、溫度監(jiān)測和室內(nèi)資產(chǎn)追蹤功能集成到一個設(shè)備中。這種多功能方案簡化了系統(tǒng)設(shè)計，減少了對多個專用設(shè)備的需求，從而提供了一個精簡、可擴展的平臺，能夠提供切實可行的洞察，以優(yōu)化照明、暖通空調(diào)、安全和空間管理。

過去，部署專用的人數(shù)統(tǒng)計解決方案成本高昂，每個傳感器通常高達數(shù)百歐元。由于不確定未來租戶是否需要此功能，樓宇業(yè)主通常會避免預先安裝，從而導致后期昂貴的改造。INGY通過將高分辨率人數(shù)統(tǒng)計直接嵌入照明基礎(chǔ)設(shè)施，改變了這種現(xiàn)狀，其成本低于基于DALI的標準控制系統(tǒng)。這使得樓宇業(yè)主能夠從一開始就確保整個設(shè)施面向未來，無需額外預算，同時提供無縫、高效的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。這些傳感器網(wǎng)絡與Wirepas配合使用，可以進行無線通信，動態(tài)適應環(huán)境條件，并提升從能源性能到空間利用率的各個方面。從智能照明電網(wǎng)到應急照明準備和工作空間優(yōu)化，INGY的解決方案為樓宇管理人員提供了所需的可視性和控制力，同時又不影響美觀性、成本或可擴展性。

當然，無線系統(tǒng)本身也帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)，從干擾、延遲到規(guī)模化可靠性，不一而足。而這正是Wirepas發(fā)揮關(guān)鍵作用的地方。

面向未來的數(shù)據(jù)驅(qū)動建筑連接

與依賴集中式網(wǎng)關(guān)或基于泛洪的網(wǎng)狀架構(gòu)的傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡不同，Wirepas采用專為大規(guī)模、設(shè)備密集型環(huán)境構(gòu)建的去中心化網(wǎng)狀網(wǎng)絡。集中式系統(tǒng)通常會引入瓶頸、單點故障、復雜且昂貴的路由基礎(chǔ)設(shè)施，并且對局部射頻干擾的可視性有限——尤其是在可靠連接至關(guān)重要的邊緣設(shè)備附近。

其他常見技術(shù)，例如Wi-Fi和低功耗藍牙(BLE)，也發(fā)揮著重要作用，但在高密度傳感器部署中可能面臨限制。例如，BLE網(wǎng)絡經(jīng)常難以滿足不斷變化的需求，例如無線固件更新、遠程傳感器診斷或大規(guī)模實時X,Y位置流傳輸。同時，Wi-Fi也會帶來一些挑戰(zhàn)：將數(shù)千個傳感器設(shè)備接入企業(yè)網(wǎng)絡會帶來安全和管理方面的挑戰(zhàn)，尤其是在建筑物所有權(quán)和網(wǎng)絡所有權(quán)分離的情況下。安全地分段流量、管理多租戶部署以及維護網(wǎng)絡性能很快就會變得復雜且成本高昂。

Wirepas通過提供一種可擴展的、分散的方法來避免這些問題，其中每個設(shè)備都構(gòu)成一個強大的、可自我修復的網(wǎng)絡的一部分——不需要集中式基礎(chǔ)設(shè)施，也不需要在安全性、靈活性或操作簡單性之間做出妥協(xié)。

洪泛網(wǎng)絡本身也存在一系列問題。在這些系統(tǒng)中，每條消息都會被附近的節(jié)點盲目地轉(zhuǎn)發(fā)，從而產(chǎn)生過多的射頻噪聲。這種干擾會觸發(fā)更多的重傳，造成擁塞、沖突和能源浪費的惡性循環(huán)。Wirepas完全避免了這些陷阱。只有需要中繼消息的節(jié)點才會傳輸數(shù)據(jù)，從而大幅降低射頻噪聲并提高網(wǎng)絡效率。這種本地優(yōu)化的通信方式可確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸，同時最大限度地降低功耗，這使得Wirepas非常適合電池供電設(shè)備和密集的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。

現(xiàn)代樓宇自動化始于可靠的人數(shù)統(tǒng)計

人數(shù)統(tǒng)計不再只是一項小眾功能，而是現(xiàn)代樓宇智能的基礎(chǔ)要素。先進的傳感器提供實時數(shù)據(jù)，無線網(wǎng)絡支持無縫系統(tǒng)響應，如今樓宇能夠適應實際使用情況，而無需依賴預先設(shè)定的假設(shè)。Wirepas提供了可擴展且富有彈性的基礎(chǔ)架構(gòu)，使這一切成為可能——賦能高效、靈活且面向未來的智能基礎(chǔ)設(shè)施。像INGY這樣的解決方案展示了Wirepas如何實現(xiàn)當今強大的集成式樓宇自動化，但它們也凸顯了更重要的一點：以多功能、分散式無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡為骨干，您的樓宇已做好持續(xù)發(fā)展的準備——輕松擴展到未來的用例，無需在每次創(chuàng)新時重建網(wǎng)絡。

資料來源：Wirepas

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