让绿色建筑中的安防系统更加聪明
随着人们环保意识的增强以及先进技术的不断涌现，智能建筑和绿色建筑已呈快速发展之势，逐渐形成了一个繁荣的垂直市场。Ingersoll Rand安防技术公司亚太区系统集成业务部地区经理Terence Lee 认为：“通常情况下，人们对绿色环保行动以及环境恶化导致的威胁了解的更多。我们看到，最终用户越来越愿意做出努力以保护环境。大家都在谈论环境的可持续发展，对于很多当代的组织来说，这已成为其核心价值所在。”
在智能和绿色建筑项目中，包含节能监控和门禁产品在内的可靠的物理安防系统，是成功的建筑管理系统的重要组成部分。T.M. Bier & Associates董事长Theodore Bier提到，在智能建筑中，建筑专业人士会将整个建筑成本中平均5%的预算划归安防系统。“相对总建筑成本，目前(安防系统)的平均支出仍然较低，”Elektrodata Sistem Integrasi集成安防系统解决方案部门经理Vincentius Liong表示，“安防系统花费平均占总建筑成本的百分之一到百分之二，甚至更少。”尽管如此，随着商机的涌现，在智能绿色建筑中拥有一套可靠的安防系统仍然非常重要。
强劲增长
McGraw-Hill Construction最近发布的一份名为《绿色展望2011：绿色发展趋势推动行业增长》的报告称，尽管出现经济衰退，2008至2010年美国绿色建筑市场价值仍然获得了50%的增长。这一上升幅度意味着绿色建筑市场从420亿美元增长到了710亿美元，占2010年全部新建项目的25%。据预测，2015年绿色建筑市场总额将达到1350亿美元。Delta Controls项目经理Ryan Hughson表示：“据我们的观察，对智能和绿色建筑的需求分布在不同地区，大部分来自北美和欧洲。”
Pike Research发表的《欧洲节能建筑》中称，当前，欧洲对所有的新建建筑都有绿色环保强制要求。大部分整修项目则应在2020年之前达到接近零能耗的建筑标准，而对于公用建筑，2018年则是最后期限。Pike Research研究发现，欧洲最大的绿色建筑市场是德国和法国。事实上，欧洲其余国家，包括东欧和俄罗斯市场的总和，也仅与德国或法国相近。通过欧洲的长期计划，我们发现，欧洲的绿色建筑正由孕育期走向增长期。
在亚太地区，由于全球气候变暖，我们对于智能绿色建筑的了解也比过去多。Liong指出：“在印度尼西亚，大企业已经开始带动智能绿色建筑的发展浪潮，并倡导高效、节能的可持续建筑，从而降低能源成本，优化建筑效率，改善公司整体形象。目前还很难了解到市场规模的准确数字，但我们估计在今后十年，市场规模将变得足够大，以致于与其他产业相比将获得20%到30%的年增长率。”
在亚太地区，Pike Research还发现，随着新建项目成本的上升，建筑的翻新将成为更加节能的方法。开发商和建筑所有者将倾向于投资翻新现存设施，将最新的技术成果融入其中，并加以运用。
UTC消防及安防产品管理总监Peter Boriskin说：“我们看到，在亚洲、中东和拉丁美洲的新兴市场中，绿色建筑项目后劲更足。新建筑和既有建筑改造项目将为安防产业提供更多机会。对于建筑管理和安防管理系统来说，新的技术必将在未来降低二者的总拥有成本(TCO)。”
对解决方案的独特需求
在智能建筑所使用的安防产品中，节能被放在了第一位。Crestron Electronics集成建筑技术总监David Wilts表示：“定位于智能绿色建筑垂直市场的产品，其目标是，大幅降低能耗成本的同时，改善用户体验。我们首选的方法是通过将以下各种系统的‘条件逻辑’相整合，以满足用户对一栋建筑的全部需求，包括：照明、遮阳、暖通空调、音视频、安防、调度及能耗监控。”
对于智能建筑来说，将各种产品集成起来更容易。Hughson举例说：“比如，可使用以太网的域级控制器使得系统设计者能够创建一个‘平面’的架构，不需再劳神整合多层通信。这样不仅能使一个人在处理网络时所需要的系统知识大为减少，并且在系统集成中遇到不熟悉领域的组件时，也不用太过担心。”
“出于相同的原因，我们已经开发了无线控制器，”Hughson补充道，“我们拥有一个IP网络，在这个网络中，我们能够随意转换地点，甚至在一些难以安装设备的地点利用无线网络进行扩展。我们极力避免为迎合整个建筑设计而对网络架构的限制。”类似地，使用以太网供电技术，与传统布线方式相比，减少了网络布线数量、降低了成本、减少了停工时间，还提高了安装工程的灵活性，Lee补充道。
Lyrtech销售总监Francis Létourneau表示：“常见的室内运动传感器是一种简单的二进制开关，能够探测出是否存在运动。常见的运动传感器无法告诉我们探测到的是哪一类物体，比如人还是植物，以及这个物体在探测区域停留的时间。同时也不能对探测区域内的目标进行跟踪，以及分辨区域内物体的数量，而这对于供暖空调控制系统是十分关键的。”
通过将视频解析和运动探测技术相结合，可以构成一种智能化的空间占用传感器(IOS)，用来精确感知单个房间内目标的数量和类型。“可将一定数量的IOS接口集成到所使用的板载数字信号处理器(DSP)中。由于现场可编程门阵列(FPGA)及通用组件体积相对较小，从而使得在现有的此类解决方案中集成IOS的成本非常低。”
实际系统集成
在项目之初参与其中
IBM智能建筑副总裁Dave Bartlett介绍，过去物理安防只是在建筑项目主要设计完成之后作为补充加入进来，但如今，随着对安防的重视程度的提高，并且建筑也变得越来越复杂，所以安防设计得以在早期介入整个建筑的生命周期。Boriskin表示，安防设计在早期介入能够帮助系统集成商在后期的实际安装工作。
Bartlett提到，建设现场需要视频监控以防财物被盗，同时，具有高度敏感性的建筑也需要对建设者和维修工人进行细致深入的身份背景验证及通行管理。“开发商和建筑管理团队应提前考虑电子监控设备和网络、摄像设备安装的有利位置、电缆管槽、电子线路的密闭与抗干扰及支托。这要求建筑设计团队在绘制建筑图纸时就考虑安防系统的设计。安防系统的成功应用，依赖于‘深度防护’的理念，因此，应同时使用多层物理及逻辑安防措施和管理手段。”
成本与系统之间的通信
绿色建筑的智能化和节能要求在系统集成方面分别提出了各自的挑战。“智能建筑的设计需要在开始阶段就重视互用性，但仅仅拥有集成的概念是不够的，”Hughson指出，“当系统集成商进驻现场，并开始将数百种外设安装起来以构成这一系统时，最终如何选择可能归结于这些组件在网络中的表现。这些组件是否对带宽和现场安防的需求敏感?它们是否具有足够的灵活度以便与那些设计上比较挑剔的产品进行各种整合?匹配安装是否足够简便，以减少调试时间?这些方面的考虑是系统实施的核心，必须仔细衡量，以实现系统在智能建筑中的顺利安装。”
Hughson还谈到：“绿色建筑的成功需要来自工程技术的支撑。我们应该开发必要的工具以保证现场技术人员掌握相关的知识。系统反馈的信息应易于理解并且足够详细，这样才有价值。我们需要实时的数据，因为无论建筑设计如何精妙先进，也得等到整个建筑完工后才能知道各个部分是否匹配。”
建筑的不同功能在建设阶段中得已逐步实现，以便在中央控制系统中实现不同技术的互联。Bier说，过去，由于安防工作的状态，安防部门的人员与其他部门往往缺乏交流协调。为使建筑运行顺畅，不同系统之间必须能够实现有效的通信。
西门子建筑技术首席营销官Anand Mecheri表示：“智能建筑结合了建筑自动化和安防及消防系统等，提升了用户体验的同时最大程度降低了运行费用。在建筑中，集成电能计量与电能质量系统能够对实现这些目标做出巨大帮助。”
“建筑自动化、配电系统、照明系统、消防系统及安防系统通常不会在同一时间订货。为开发商设计系统规划的技术咨询人员也未必一成不变。因此可能出现这样的情况：各个系统由不同的人员进行设计，并且在不同的时间段招标，极有可能由不同的供应商中标，而这些供应商还未必能够提出一种集成化的价值主张。因此，为了这些系统能够协调统一，实现智能化的环境，不同的系统之间需要进行沟通。”Mecheri认为。
Boriskin认为，由于绿色建筑是一种跨越不同领域和企业专长的项目，在这些项目的组织上，就会遇到严峻的挑战。他说道：“说服不同的团队协同工作并互相了解对方的业务是一件非常困难的事，但协同一致对于这类需要共同工作的业务来说却又是至关重要。即使是由管理团队自顶向下推行更高效的工作方式，将这些人整合到一起仍然是一项挑战。”
Boriskin还指出，为了使建筑中的系统成为一个集成的整体，需要应用高端的管理软件，通过标准的方法将建筑自动化系统和安防系统连接起来，使二者可以用相同的语言交换信息。他提到“理想的情况是，最终用户能够自己选择一种所有系统都可以用来进行通信的协议。一种克服通信障碍的有效方法就是采用网络标准、计算机标准、可扩展标记语言(XML)或Web服务作为行业的标准。这些协议体系都基于一套国际统一的标准，从而更容易实现集成。但目前这种标准体系尚未建立。”
另外，由于建筑管理者及业主对于建筑自动化系统(BAS)的特点和性能方面了解不足，也缺乏相关的培训和科技知识储备，有可能导致在考虑预算时过于保守，从而影响所安装的BAS系统的可扩展性。
“大部分人认为，BAS的花费应该是整个建筑预算中最后考虑的那一部分，”Liong说道，“只要他们觉得有必要，就会随随便便削减BAS系统的预算，降低技术要求，而不考虑之后安装的BAS系统的功能将会受到怎样的损失。”
IP主构架
建筑的子系统大多数都是模拟系统。即使最近创造世界最高纪录的摩天大楼，如迪拜塔和台北101大厦也是如此。不过，越来越多的智能建筑已开始采用基于IP的主要架构，便于未来技术的更新换代，Bier表示。
实际上，在新近的智能绿色建筑项目中，我们已经能看到模拟与基于IP的安防系统相结合的例子。Wilts认为，理想的方法是将这两种技术在IP主构架的基础上结合起来。“采用IP和IT网络作为主架构，可以最大程度降低新建和改造建筑项目的工程量和安装困难。例如，在对现有的建筑进行改造时，采用模拟视频解决方案的话，重新布线将成为一项严峻的挑战。反之，如果利用现有的数据点，将模拟视频输入IP网络，则可以很方便地在现有建筑中重新架设监控系统。”
“传统的模拟系统适用于小规模的场所，但是想把它们拓展到大规模建筑时，就会受到其可扩展性的制约，”Boriskin说道，“通过采用基于IP的技术，安防及建筑管理系统所使用的协议之间就能更快更好地通信。使用IP解决方案，所使用的硬件设备数量减少，系统集成商就能够根据现场的情况确定系统合适的规模。”
Hughso指出，目前使用的网络类型，例如多生成树协议(MSTP)，已经应用了15年以上。他说：“虽然这种网络在未来短期内还会继续使用，但我们仍需考虑实时数据网络传输方面越来与迫切的要求。如果从现在起就开始考虑今后五年内网络的需求，那么IP网络会拥有更长的使用寿命。”
