ABB：數字化照亮智慧建築

試想一下，當你走近一棟大樓，通過面部識別即可開啟大門，所到之處的燈光溫度都隨著你的體感喜好而調節，電力能源被實時監控、火警災情可以提前預警，整棟大樓都處於智能化的運轉中……以前只會出現在科幻電影中的黑科技正真切地改變著我們的生活。

在ABB眼中，建築還可以更智慧！“未來建築將更加關注以人為核心的功能設計，建築的控制也將回歸更加傳統的方式，為人類的生活工作構建一個更加舒適便捷、安全可靠的環境。”ABB(中國)有限公司電氣產品業務部技術銷售和推廣團隊總監曹陽如是看待智慧建築的發展走勢。在這個過程中，ABB無疑扮演著先行者的角色，憑藉前瞻的數字化技術、豐富的行業Knowhow和持續不斷的研發創新，ABB可為智慧建築的升級提供全方位的數字化解決之道。

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從智慧到更智慧

建築的演進由來已久，智能建築的概念誕生於20世紀80年代，強調在傳統建築的基礎上通過技術手段實現建築系統的自動化。隨著物聯網、雲計算、數字化等信息技術的發展，智能建築不僅追求綠色、高效、節能，也更加關注用戶體驗。

“從配電控制系統的角度來看，目前智慧建築的功能已經非常強大了，但是控制邏輯仍然以層級式系統架構為主，也就是說由設備層往上到達網關，再向上到達中控平臺、總控平臺而實現控制。”曹陽坦言，這種結構具有非常明顯的侷限性，即所有設備、子系統和主系統之間是單向聯繫，沒有橫向溝通，而且決策非常依賴總控室的操作人員。

一個例子可以佐證曹陽的這一觀點。能源利用效率是衡量一棟建築是否智慧標誌之一，目前來說，建築樓宇普遍通過避免損耗的方式來提高能源利用率。比如關掉非工作區域的燈光、空調，在電路中加入電容電抗提高功率因數等。“這些舉措的側重點都在於避免能源損失，是一種人為的被動降耗。”曹陽一語中的。

那麼，更智慧的建築是什麼樣的呢？曹陽指出，未來建築擁有獨立的系統功能，如空調系統、燈光系統、儲能系統、人臉識別門禁系統等等，所有這些系統之間可以實現聯動，通過探測人員的活動區域，調節不同區域的溫度、燈光等。這就是所謂的手拉手圓環形拓撲結構，每個子系統都分佈在圓心等距的圓周上。“這種架構的控制行為是自發的、自平衡的，是可以實現自學習、自迭代的數字化解決方案。”曹陽連用了4個“自”來評價更智慧的建築配電控制系統。

他解釋說，空調系統通過監測會議室的人員狀態，會自動調節為最經濟的運行模式，但是這一操作導致的溫度系統不一定是最適合的，因此空調系統會通過反覆調整，優化出一套最佳的算法來確保運行功率、環境溫度、能源消耗等聯動系統達到一個最佳的平衡狀態。在這個過程中，控制系統實現了自決策。

未來，智慧城市是我國城鎮化發展的必然趨勢，智慧建築作為智慧城市的組成部分，還將與智慧電網、智慧交通、智慧物流等環節形成聯動響應，而這種手拉手圓環式的拓撲結構將有助於智慧城市各環節的數字化升級。

適應於這一趨勢，ABB正在搭建完整的智慧建築生態圈，並藉助MyBuildings Portal 物聯網平臺實現對生活場景的實時調控。

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數字化改造

無論是能源成本的降低，生產效率的提高，還是生活工作更加便捷性，智慧建築帶來的種種優勢讓人們心嚮往之，但是俗話說得好，理想有多豐滿，現實就有多骨感。智慧建築的數字化改造成本對很多業主而言就是一筆不菲的投入。

“再好的東西，初始投資如果很高，一定會打壓大家的積極性。”曹陽開誠佈公地向記者表明，利用物聯網技術，ABB可以將組網的成本降到最低。

建築配電系統往往是通過現場總線來實現數據傳輸與控制的，佈線非常複雜。在針對傳統建築的數字化改造中，如果把現場一個個開關通過現場總線的方式連接起來，不僅需要長時間停電，還牽扯到大量複雜的現場工作。ABB基於物聯網技術開發的電力載波產品很好地解決了這一問題。用戶無需部署二次通訊線，只要將電力載波模塊插入斷路器，再裝配一個網關，就可以輕鬆獲取所有斷路器信息，實現互聯互通，真正降低數字化改造固定資產投入的成本。而且這一方案還可以按年支付費用，成本攤銷後用戶的初始投入成本還能再將降70%左右。

獲取數據只完成了數字化改造的第一步，如何利用這些數據去指導實踐，讓建築真正擁有一顆“智慧大腦”才是數字化改造的真正意義所在。ABB的核心價值得益於其百餘年來在電氣產品領域所積累的豐富行業經驗。“我們知道要對哪些參數進行數據化，也知道如何利用這些數據。”曹陽補充說。

他進一步指出，電氣系統的數字化改造以獲取表徵數據為主，如電壓電流、三相功率等，但是ABB發現，僅僅是通過基礎數據的分析已經無法滿足智慧建築對配電連續性的要求了。

以雙電源開關為例，這類設備被安裝在數據中心、醫院這樣的重要基礎設施中保障供電安全，在不切換的狀態下，人們無法知道二次線路是否損壞，由於雙電源開關負載的都是一級負荷甚至消防負荷，一旦實際切換中遇到異常停電，後果非常嚴重。基於此，ABB在電源開關內加入了機械特性檢測和二次迴路電氣檢測的功能，實時監測二次迴路的機械、電氣特性，並據此做出判斷，實施預測性維護。甚至可以根據客戶的要求，每隔固定時間進行自動切換測試，有效避免緊急隱患的發生。

可以看到，ABB現階段的數字化產品研發，已經深入到了開關內部，而這類算法往往是基於失效模型建立的。這也成為了ABB與傳統數字化解決方案提供商最大的差異之處。

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垂直化應用

眾所周知，ABB一直以創新性研發見長，靠技術的沉澱建立了深厚的護城河。為了幫助用戶在智慧建築升級中獲取實實在在的價值和收益，ABB正不斷增強本地研發以支撐智慧建築數字化解決方案來滿足客戶需求的變化。

ABB數字化研究院是ABB數字化技術的核心儲備力量，擁有強大的算法和軟件能力，而來自ABB電氣產品業務的前端研發團隊，則更加關注硬件信息的傳遞匯聚以及行業應用的建模，雙方強強對接、軟硬兼備，研發成果源源不斷地匯入ABB Ability^TM數字化平臺。

ABB Ability^TM體現了ABB從設備、邊緣計算到應用、雲服務的跨行業、一體化的數字化能力。據曹陽透露，未來ABB Ability^TM將加強在垂直領域的應用開發，針對每個細分行業提出相應的數字化解決方案。“可能是能效管理模塊、資產健康模塊、安防安全模塊、智能運維模塊的任何一個模塊應用。”曹陽強調，雖然在應用層面進行了差異化垂直化的區分，但是最終會整合同一個界面中，並在客戶端統一顯示。

每一個細分的應用模塊都是ABB技術實力的象徵。安全一直是用戶對於工業雲方案非常核心的考量因素，為此，ABB與微軟合作，建立起了網銀級別的信息安全系統。ABB還建立了專門的團隊，以90天為週期，全面檢索整套系統的安全性，給出評估報告，並交由微軟參考對系統進行維護更新。“微軟其實是在雲的安全性方面非常專業可靠，但是我們還是建立團隊同時依靠第三方的力量來整合所有風險，積極地推進系統安全的建設。”曹陽講道。

除了利用技術優勢，據他介紹，ABB還不遺餘力地構建產業生態系統，推動智慧建築的發展進程。

不難發現，在這場智慧建築大跨越中，ABB將持續釋放更大的商業價值，而ABB為建築產業擘畫的智慧場景也正一步步變成現實。

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