随着物联网技术的融合，楼宇自动化系统 (BAS) 正变得更加智能和高效。现代物联网应用将传感器、设备和软件连接起来，实时监控和控制各种楼宇功能。BAS 与物联网 (IoT)的融合正在彻底改变我们管理各类楼宇的方式——从商业办公室和零售空间到住宅区和机构设施。其目标是提高运营效率、降低能耗、提升居住舒适度并增强安全性。鉴于楼宇约占全球能源消耗的 40%，利用物联网驱动的自动化技术可以对可持续性和成本节约产生重大影响。
以下是在 2025 年必须了解的楼宇自动化系统中的 5 个基本物联网应用：
1.智能暖通空调和气候控制供暖、通风和空调 (HVAC) 系统是主要的能源消耗者，对居住者的舒适度至关重要。物联网支持的 HVAC 控制是一项重要的楼宇自动化应用，它利用互联传感器和智能设备来优化气候条件。智能 HVAC系统可以根据温度、湿度、空气质量和占用率等实时数据自动调节供暖和制冷。例如，物联网传感器可以检测会议室何时有人，并指示 HVAC 系统仅向该区域提供制冷，从而减少空房间不必要的空调。在住宅环境中，智能恒温器（一种物联网设备）可以了解用户的日程安排，并在人员抵达之前调节室内温度以达到舒适度，同时在人员外出时节省能源。
基于物联网的 HVAC 自动化的主要功能包括：
自适应温度控制：智能恒温器和温度传感器持续监测室内气候，并调整暖通空调 (HVAC) 设置，以最低能耗维持理想温度。例如，如果午后的阳光使建筑物一侧温度升高，物联网传感器可以向系统发出信号，加大该区域的降温力度，同时避免阴影区域过度降温。基于占用情况的通风：运动探测器和二氧化碳传感器可识别占用空间，并仅在需要时触发通风或新鲜空气交换。这可确保占用房间的良好空气质量和舒适度，而无需在空置区域全速运行风扇。远程自动化管理：设施管理人员可以通过云连接的 BAS 仪表板或移动应用程序远程监控 HVAC 系统。HVAC 调度（例如，在夜间或周末降低供暖设定值）可随时随地轻松实现自动化和微调。这种远程物联网应用控制无需现场工作人员，即可更快地响应问题并进行调整。真实案例：在一栋大型办公楼中，物联网传感器测量每层楼的温度和湿度，智能风门执行器调节每个区域的气流。在工作时间内，会议室和开放式办公区域保持舒适的温度。下班后，系统自动进入节能模式，允许温度在更大范围内波动。如果深夜有意外会议，设施经理可以通过应用程序远程调整会议安排，以确保舒适度。
这种动态控制水平可以显著节省能源——研究表明，物联网驱动的智能暖通空调管理可以通过避免不必要的供暖或制冷，将暖通空调的能耗降低约20-25%。鉴于暖通空调能耗占建筑能耗的 40%，这种节能对于降低成本和实现可持续发展都具有极其重要的意义。
2.智能照明系统照明是另一个物联网应用至关重要的核心建筑系统。智能照明系统使用物联网连接的灯泡、灯具、传感器和控制器，根据实时情况自动化和优化建筑照明。基于物联网的照明控制系统无需依赖手动开关或固定定时器，而是可以做出智能决策：例如，在房间无人时关闭灯光，或在日光充足时调暗人工照明。
物联网如何增强照明控制：
占用感应：运动探测器或占用传感器安装在办公室、走廊和房间内，用于检测人员的存在。照明系统可以在有人进入时自动打开灯光，并在无人时关闭或调暗灯光。在混合用途商业建筑中，这可能意味着走廊灯光会保持在低亮度，直到有人靠近，然后才会变亮，从而在空闲期间节省能源。日光采集：光传感器测量透过窗户或天窗的自然光水平。物联网照明控制器随后会调暗或调亮室内灯具，以保持稳定的照明，并最大程度地减少光能浪费。例如，在阳光明媚的日子里，由于阳光充足，靠近窗户的办公室周边灯光可以调暗。这种平衡既能保证居住者的舒适度，又能减少用电量。中央调度和远程控制：通过物联网照明管理平台，楼宇运营商可以设置时间表（例如，午夜关灯，或仅在夜间开启安全照明），并进行远程实时调整。如果办公楼层因节假日无人使用，管理人员可以通过智能手机或笔记本电脑确保灯光保持关闭状态。手动控制和场景（预设照明配置）也可以进行编程和远程触发。真实案例：在一所智能大学校园建筑中，走廊和教室的灯光由物联网应用照明系统管理。白天，当阳光照射到走廊时，走廊灯光会自动变暗。在教室中，如果未检测到任何活动，灯光会在课程结束后不久关闭。清洁人员可以通过超控装置根据需要在下班后打开灯光，但系统随后会恢复到自动模式。这种物联网驱动的方法既方便了人们的使用，又显著节省了能源。
采用智能灯泡和占用传感器的建筑照明控制系统可以大幅降低用电量——与始终开启的传统照明相比，通常可减少30%或更多的照明能耗。居住者也能从中受益，因为使用时区域光线充足，而当空间空置时，不必要的照明（可能造成眩光或不适）则会被最大限度地减少。
3.安全和访问控制物联网应用彻底改变了楼宇安防，使安防和门禁系统更加智能、响应速度更快。传统的安防系统（门锁、闭路电视摄像头、报警传感器）要么各自为政，要么需要现场监控。相比之下，物联网安防将这些设备集成到楼宇网络中，从而实现集中监控、远程控制以及安防组件之间的数据共享。这项应用对于商业办公室、公寓和机构建筑至关重要，有助于保护资产并确保人员安全。
基于物联网的安全和访问控制功能：
互联门禁系统：智能锁、读卡器和无钥匙进入系统（通常使用 RFID 徽章或智能手机凭证）都是与中央平台通信的物联网设备。设施管理人员可以远程锁定或解锁门、更改权限，并在未经授权的访问尝试时收到警报。例如，办公室经理可以通过物联网门禁应用程序授予承包商临时建筑物访问权限，而无需发放实体钥匙。集成监控和传感器：物联网技术将安防摄像头、运动探测器、玻璃破碎传感器和报警系统连接到一个网络上。所有摄像头或报警系统不再被孤立，而是全部连接到一个统一的仪表板。这种集成使监控入口点和实时检测可疑活动变得更加容易。如果在非工作时间在禁区内检测到运动，系统可以自动通知安保人员，并将相关摄像头录像传输到他们的移动设备上。数据驱动的门禁管理：由于物联网安全设备已联网，它们可以记录出入的详细数据。楼宇管理人员可以分析这些数据的规律（例如，追踪某些门的频繁使用时间），并相应地优化安保人员配置或策略。此外，与住户目录或租户数据库集成，可以实现智能电梯等功能，根据用户的访问凭证将他们引导至正确的楼层，或将数字通行证发送到智能手机的访客管理系统。真实案例：一栋现代公寓楼使用物联网应用对住户进行门禁控制。住户通过安全的智能手机应用程序或钥匙卡解锁主入口及其单元，云端系统记录每次出入。大厅和走廊的安保摄像头采用 IP 连接，可供楼宇安保团队远程访问。如果摄像头检测到消防出口处有动静，则会发出警报，并弹出摄像头画面供安保人员查看，即使他们不在现场。同时，楼宇管理人员可以轻松地以数字方式撤销或授予访问权限（针对新住户或维护人员）。
物联网将锁、摄像头和传感器集成在一起，意味着整个安防设备将作为一个协调一致的系统运行。这不仅提高了安全性，还降低了成本——例如，当远程监控和自动警报能够覆盖日常监控时，所需的现场安保人员数量就会减少。总而言之，物联网增强型安防系统能够更好地控制进入建筑物的人员以及如何全程监控场所，从而让您安心无忧。
4.能源监控与管理楼宇自动化中的物联网应用不仅能实时控制设备，还包括先进的能源监控和管理系统。这些解决方案使用物联网应用传感器、智能电表和分析软件，详细追踪建筑物的资源消耗情况（电力、燃气，有时还包括水）。通过从各种系统和设备持续收集数据，基于物联网的能源管理平台可以帮助设施运营商识别效率低下之处，优化使用情况，并做出明智的决策以减少浪费。
物联网能源管理的关键方面：
智能电表和分表计量：物联网电表可以安装在不同楼层——例如整栋楼、每层楼，甚至单个大型设备，例如冷水机组或服务器机房。这些设备测量实时功耗，并将数据共享到中央云平台。通过分析这些数据，管理人员可以对不同区域或行业标准进行能源基准测试。例如，如果某个租户所在楼层的用电量持续高于其他类似面积的楼层，这可能表明设备或行为效率低下，需要楼宇管理部门予以解决。实时警报和洞察：物联网能源管理软件可配置为在出现异常用电模式时向操作员发出警报。如果某个电机或暖通空调 (HVAC) 单元开始消耗过多电力（可能是由于故障），系统会进行标记。该平台还可以提供洞察和建议，例如，建议调整暖通空调 (HVAC) 时间表或识别在非工作时间开着的灯。这些数据驱动的洞察有助于将最佳能源实践融入日常运营。与楼宇控制系统集成：能源管理并非仅仅是被动监控；它通常与主动控制息息相关。物联网平台可以自动调整系统以节省能源，例如在高峰需求时段略微调暗灯光，或在电价较低时为建筑物预冷。在高级设置中，楼宇的物联网系统可以与智能电网交互，响应需求响应事件（例如，在电网紧张时暂时减少暖通空调系统的用电量）。此外，物联网管理的可再生能源（例如屋顶太阳能电池板）可以进行优化，以满足建筑物的电力需求（甚至将多余的能源回馈给电网）。真实案例：一家多功能商业综合体部署了物联网能源管理平台来监控用电情况。每个主要配电板上的智能电表每分钟都会报告用电情况。系统仪表板突出显示，A 楼的用电量在中午达到峰值，这与所有暖通空调 (HVAC) 机组运行和电梯使用高峰的时间相吻合。通过分析物联网应用数据，设施团队错开电梯运行时间，并在早上稍早一点对大楼进行预冷，从而平抑了中午的用电高峰。该平台还对能源性能进行了基准测试，并显示其中一间办公套房在下班后用电量异常高。
经过调查，他们发现一台老旧的暖通空调 (HVAC) 机组运行效率低下——如果没有物联网监控，这个问题可能根本无法察觉。维修完机组后，该套房的能耗恢复正常，从而节省了成本。这种主动式方法展示了基于物联网的能源监控如何提供切实可行的智能信息。本质上，此类系统将原始传感器数据转化为提高能源效率的建议，从而帮助消除浪费并降低运营成本。随着时间的推移，该建筑可以通过物联网应用洞察不断改进，获得更高的能效评级，甚至获得可持续性认证。
5.预测性维护和资产管理维护楼宇设备（例如暖通空调系统、泵、电梯、照明设备和其他机械）传统上是一种被动或基于计划的流程。物联网应用正在通过预测性维护改变这一现状，预测性维护是现代楼宇自动化的一个重要用例。通过为关键资产配备物联网传感器并监控其性能数据，设施管理人员可以预测组件何时可能发生故障或需要维修，并在故障发生前采取行动。这种方法可以最大限度地延长正常运行时间，延长设备使用寿命，并通过预防重大故障来降低维护成本。
物联网如何实现预测性维护：
持续设备监控：连接到设备上的物联网传感器会测量振动、温度、压力和电流消耗等参数。例如，空气处理机组电机上的振动传感器可以检测到振动随时间推移的细微变化，这可能预示着正在发生的机械故障（例如轴承磨损）。这些传感器读数会持续发送到中央系统。异常模式或阈值会触发维护人员警报。例如，如果泵的出口压力降至某个水平以下，同时电机电流激增，物联网系统可能会检测到可能的堵塞或机械性能下降。数据分析与故障预测：高级分析和人工智能可以应用于物联网数据流，以预测故障。系统可能会将当前性能与历史基线或已知故障特征进行比较。如果数据显示即将出现问题（例如，冷却塔风扇温度升高且耗电量超过正常水平），软件就会建议进行维护检查。这样，楼宇运营商就能在故障发生前收到维修设备的预警。在许多情况下，这可以避免造成干扰性停电（例如，炎热天气下的暖通空调故障或电梯停转），避免给住户带来不便。优化维护计划：借助物联网应用资产管理，可以根据设备的实际状况和使用情况（而非固定的时间间隔）来安排维护。跟踪运行时间或周期的传感器可以告知何时真正需要维护。例如，受物联网监控的备用发电机可能会报告自上次维护以来已运行了 100 小时，从而提示应在到期时进行维护。这确保关键系统得到及时维护，提高可靠性，同时避免对仍然健康的设备进行不必要的例行检查。真实案例：一家大型医院在其楼宇系统中采用物联网预测性维护。冷水机组、应急发电机和空气处理机组等关键设备都配备了传感器组。有一天，物联网仪表板显示2号冷水机组的振动读数升高，制冷输出略有下降。设施团队检查冷水机组时发现压缩机轴承开始出现故障；他们在当晚的计划停机时间内更换了轴承。通过及早发现问题，医院避免了昂贵的紧急维修，并避免了制冷中断给患者带来的不适。
在另一个案例中，电梯电机上的物联网能源监测器检测到其在某些运行过程中消耗的电流超过正常水平，表明摩擦力增加。技术人员被派去处理，发现电梯导轨存在问题，并主动修复。这些场景说明了基于物联网的预测性维护工具如何能够检测到细微的故障迹象，并防止故障和停机。一年多来，医院报告的意外设备故障有所减少，并估计维修成本显著节省。维护人员也可以更高效地工作，专注于传感器数据显示真正需要关注的设备，而不是无论设备状况如何，都花费相同的时间在所有设备上。
结论物联网应用与楼宇自动化系统的集成正在重塑现代建筑的管理方式。本文探讨了楼宇自动化中的五个关键物联网应用——智能暖通空调控制、智能照明、安防和门禁管理、能源监控以及预测性维护。这些应用中的每一个都有助于打造更高效、更安全、响应更迅速的建筑。通过利用传感器和智能设备网络，设施可以提高能源效率、增强安全性、实现远程管理并降低运营成本
重要的是，这些物联网解决方案能够跨建筑类型扩展：从配备恒温器和智能锁的单户智能住宅，到集成数千个传感器到集中式楼宇自动化系统 (BAS) 的高层办公楼。以上示例展示了诸多实际效益，例如降低能源费用、提升居住舒适度、主动维护设备以及简化运营。随着物联网技术的不断发展，楼宇自动化系统将变得更加互联互通和智能化，为优化我们的生活和工作空间开启新的可能。
常见问题解答楼宇自动化系统中的物联网应用如何提高能源效率？答：物联网应用通过优化暖通空调 (HVAC) 和照明等关键系统的运行来提高建筑的能源效率。智能暖通空调控制器根据占用情况和环境条件调节供暖和制冷，避免在不需要时运行设备而浪费能源。物联网照明系统会自动调暗或关闭无人区域的灯光，并利用自然光，从而减少用电量。此外，物联网能源管理平台会持续监测能耗并提供分析数据，帮助设施管理人员识别效率低下的情况（例如设备耗电过多），并调整设置或时间表以提高效率。楼宇自动化系统中常用的物联网设备有哪些？答：楼宇自动化中运用各种物联网应用来感知环境条件并实施控制。常见的物联网传感器包括温度传感器、湿度传感器、占用/运动检测器、光照度传感器以及空气质量传感器（用于测量二氧化碳或污染物）。这些传感器将数据反馈给自动化系统。在控制端，智能恒温器和互联暖通空调 (HVAC) 风门等设备可调节供暖/制冷输出，而智能照明设备或控制器则可调节亮度或开启/关闭灯光。在安防系统中，智能锁和徽章读取器控制门禁，而 IP安防摄像头则提供监控画面。哪些建筑运营从物联网技术集成中受益最多？答：从物联网集成中获益最多的楼宇运营是与能源管理、气候控制以及安防/维护相关的运营。暖通空调 (HVAC) 运营受益匪浅，因为物联网可以根据实时需求精确控制供暖和制冷，在提升舒适度的同时节约能源。照明运营也通过物联网传感器和调度机制提高了效率和灵活性。安防和门禁运营通过将摄像头、锁具和警报统一到一个物联网管理平台中，从而缩短响应时间并加强监管，从而受益匪浅。基于物联网的楼宇自动化真的可以大幅降低运营成本吗？答：是的，在楼宇自动化中实施物联网可以显著降低运营成本。成本节省主要来自于提高能源效率和预防性维护。通过利用物联网减少不必要的能源消耗（例如，避免过度制冷或照亮空置空间），建筑物的能耗会降低，从而直接降低公用事业费用。基于物联网的分析通常能够发现人工操作员可能忽略的优化排程或设备设置的机会，从而进一步节省成本。另一个成本降低因素是预测性维护：通过物联网传感器及早发现故障组件比事后处理重大故障要便宜得多。这可以降低紧急维修成本，并延长昂贵设备的使用寿命。资料来源：Neuroject
