本文作者/ Paul Gough, principal, corporate strategy, u-blox

隨著消費者將越來越多的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備帶入日常居家生活，智能家居技術(shù)正變得越來越普遍。包括辦公大樓和購物中心在內(nèi)的大型建筑也正在不斷涌入。這些進展是由消費者或建筑物的所有者、租戶共同推動的。

當(dāng)我們將建筑物視為大社區(qū)的一部分，而大社區(qū)又又成為大城鎮(zhèn)的一部分時，這些發(fā)展是從金字塔的底部開始的。相反，更廣泛的智慧城市計劃往往是由地方或國家政府機構(gòu)(通常與公用事業(yè)公司合作)自上而下推動的。

智慧城市的總體目標是使城市地區(qū)更高效、更可持續(xù)，對居民和游客更具吸引力。不過，據(jù)ABI的一份報告發(fā)現(xiàn)，盡管諸如智能街道照明和汽車或自行車共享計劃之類的項目在一些地方取得了成功，但這些自上而下驅(qū)動的智慧城市計劃仍未完全實現(xiàn)其目標。

這是因為需要更大集成度的大型項目通常會遇到成本和復(fù)雜性的舊障礙，例如可能是升級城市的配電基礎(chǔ)設(shè)施或升級其醫(yī)療服務(wù)。該報告的作者建議，將智能家居(即自下而上)和智慧城市(自上而下)項目聯(lián)系起來可以使雙方受益。

此外，其他因素也在推動智慧建筑和城市的發(fā)展。諸如美國商業(yè)建筑計劃和歐盟的《建筑能源效率指令》(EPBD)之類的立法正在將本地化重點放在限制能源使用和溫室氣體排放上。

當(dāng)考慮到商業(yè)場所占美國用電量的三分之一以上時，不難理解為什么這些建筑物成為人們關(guān)注的焦點。

在有興趣共享數(shù)據(jù)以監(jiān)視和控制建筑環(huán)境的企業(yè)，以及地方當(dāng)局和政府的正確推動下，我們很可能會看到在實現(xiàn)真正的智慧城市中發(fā)揮作用的智能建筑有所增加。讓我們看幾個例子，說明如何將智能建筑計劃加起來以創(chuàng)建更智能的城市環(huán)境并解決緊迫的挑戰(zhàn)。

可再生能源問題

如果我們要大幅增加可再生能源的發(fā)電量，我們的電網(wǎng)本身將需要進行現(xiàn)代化改造以適應(yīng)這一需求。主要的挑戰(zhàn)是平衡供求關(guān)系，從而避免在消費者對電力的渴望大于當(dāng)時的太陽、風(fēng)和其他可再生能源的需求時斷電。

生產(chǎn)的權(quán)力下放推動了電網(wǎng)最大的變化之一。傳統(tǒng)上，電網(wǎng)具有相當(dāng)簡單的架構(gòu)，該架構(gòu)將大型發(fā)電機的電力分配到城市，再分配到社區(qū)，最后分配到每棟建筑物。為了使事情順利進行，公用事業(yè)公司增加或減少產(chǎn)量以適應(yīng)消費者不斷變化的需求。

一旦開始從各個建筑物中獲取能量，事情就會變得更加復(fù)雜。我們可以相對可靠地預(yù)測大型水力或化石燃料發(fā)電機的輸出。但是，住宅屋頂上小型光伏設(shè)備的輸出會受到局部天氣條件的影響。因此，在整個網(wǎng)格上維持供求的微妙平衡變得非常復(fù)雜。盡管現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施能夠處理少量可變的可再生能源，但隨著這一份額的增長，參與運營我們的電網(wǎng)的公司需要研究不同的解決方案。

智能建筑：幫助應(yīng)對電網(wǎng)挑戰(zhàn)

您可能想知道所有這些與智能建筑有什么關(guān)系。

隨著更多的建筑物都安裝了太陽能電池板，因此它們?yōu)閼?yīng)對電網(wǎng)管理挑戰(zhàn)做出了貢獻。但是，好消息是，它們不僅是問題的一部分，而且還提供了新的解決方案。其中包括儲能、智能電器、電動汽車充電以及使用連接的恒溫器進行的需求響應(yīng)管理。

盡管這些技術(shù)可以幫助房主、租戶或建筑管理者降低能源費用，但對電力公司而言，最終的影響可能更大，因為電力公司可以利用這些功能來應(yīng)對一寫的挑戰(zhàn)。這就是為什么公用事業(yè)企業(yè)很可能成為推動將更多建筑物變?yōu)橹悄芙ㄖ锏闹饕獏⑴c者。例如，他們可以向消費者提供降低的費用，以換取對他們使用電器，給電動汽車充電或消耗家用電池中存儲的能量的控制權(quán)。

為人口老齡化提供更智能的護理

電網(wǎng)并不是智慧建筑可以在創(chuàng)建智慧城市中發(fā)揮作用的唯一場所。例如，照顧老人是另一個重要應(yīng)用需求。

隨著人口老齡化，對養(yǎng)老院和其他專業(yè)醫(yī)療設(shè)施的壓力越來越大，提供更多醫(yī)療服務(wù)的法案通常由城市當(dāng)局承擔(dān)。同時，許多人渴望留在自己的家中并保持盡可能長的獨立時間。這就是為什么電子醫(yī)療和家庭輔助生活解決方案應(yīng)成為智慧城市戰(zhàn)略重要組成部分的一些原因。在很多情況下，連接的家庭是完美的接觸點。

可能的方法包括將人們的照明設(shè)備和電器與他們的護理提供者鏈接，以便他們可以確保老人保持移動狀態(tài)。檢測人是否跌倒的可穿戴設(shè)備是另一個典型應(yīng)用。在前門上安裝智能鎖，以使行動不便的人更容易獲得護理。并通過易于使用的平板電腦或手機應(yīng)用程序為醫(yī)生和其他醫(yī)護人員提供居家訪問服務(wù)。

所有這些可以使老年人更容易留在自己的家中，同時獲得量身定制的高質(zhì)量護理。這就是為什么我們希望看到市政當(dāng)局開始將精力放在這些醫(yī)療保健平臺或補貼技術(shù)上，而不是擴大常規(guī)住宅護理的提供范圍。

連接智能建筑以創(chuàng)建更智能的街道、社區(qū)和城市

通過共同努力，居民和企業(yè)可以擴展其智能家居或智能建筑投資的價值，從而幫助自下而上創(chuàng)建智慧城市。

以安全性為例。Vivint的Streety應(yīng)用程序提供了一個平臺，鄰居可以在其中共享對其住宅安全攝像機的訪問權(quán)限。Ring提供類似的服務(wù)，這也使警察可以共享數(shù)據(jù)。因此，一排安全的房屋成為安全的街道，幾條安全的街道成為安全的社區(qū)，依此類推。

這種共享資源的方式也可以在其他領(lǐng)域使用。澳大利亞ShineHub是太陽能交易市場，可幫助企業(yè)和房主將多余的太陽能饋入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，或從清潔來源購買電力。在其他地方，Pavemind是使人們可以出租其住宅停車位的眾多應(yīng)用程序之一，這可以幫助減少尋找空間的四處行駛的車輛的數(shù)量。

1+1>2

所有這些案例有助于突出說明智能建筑技術(shù)的價值可以通過多種不同方式擴展到其房屋、辦公室或工廠之外。從幫助應(yīng)對可再生能源增加帶來的主要電網(wǎng)挑戰(zhàn)，到改善對老年人的護理，鼓勵智能建筑的普及以及將這些功能聯(lián)系在一起，這些承諾為政府機構(gòu)和公用事業(yè)公司提供了一種有效的方法，他們的目標是打造真正的智慧城市。

這可能不是他們傳統(tǒng)上采用的方法，但可以很好地解決傳統(tǒng)的自上而下的智慧城市項目遇到的障礙。