智能樓宇的應用，部分功能基於技術壁壘，現階段無法實現或不能做到一部到位，需要通過多個系統分別實施才能實現，在一定程度上造成了工作量及成本的增加，更重要的是，有些系統的設置仍然需要採用傳統的設置方法，因技術限制無法進行突破，只能等著科技技術進一步提高，以待進行完善優化。
隨著通信技術的不斷髮展，終於迎來了5G，相對4G，其帶寬速率提高了近100倍，並且相應的帶寬容量、吞吐量都大幅提高，故對於智能樓宇的應用發展，應該說是一次非常好的契機，作為行業的從業者，尤其包括方案概念設計、產品生產的人員，需要抓住歷史發展機遇進行研究分析，考慮各種技術應用方案的可能性，以及研發出相應的產品進行落地實施，以實現為智能樓宇行業發展添磚加瓦，使智能樓宇技術不斷向前革新推進。
1 概述及特點
5G，即第五代移動電話通信標準，也稱第五代移動通信技術，是繼4G通信技術標準之後的延伸，5G網絡的理論下行速度為10Gb/s（相當於下載速度1.25GB/s）。
5G的好處體現在它有幾大應用場景：增強型移動寬帶、超可靠低時延、低功耗、高容量，也就是說5G可以給用戶帶來更高的帶寬速率、更低更可靠的時延和更大容量的網絡連接，比如：
1、5G網絡意味著超快的數據傳輸速度。推出的5G技術理論上每秒能夠傳輸超過1G的數據，能夠用不到幾秒鐘的時間，就可以下載一部高清電影。
2、響應延遲更底，5G設備的數據理想情況下端到端時延為1ms，典型端到端時延為5-10ms左右；我們目前使用的4G網絡，端到端理想時延是10ms左右，端到端典型時延是50-100ms，這意味著5G將端到端時延縮短為4G的十分之一。
2 促進智能化弱電系統融合發展
通過利用5G高帶寬、高容量技術特點，實現解決以往因帶寬低、容量低等技術因素壁壘導致弱電系統需要設置多個系統，才能滿足智能樓宇多方面功能需求。
2.1 問題現狀
目前，針對智能樓宇通信需求，需要設置幾套無線通信網絡系統，包括：
1，手機信號無線覆蓋系統，以滿足大樓內各區域無死角，均能通過手機進行通信。
2，無線對講系統，以滿足大樓內物業管理公司內部保安對講通訊需求；
3，無線WIFI系統，以滿足大樓內顧客上外網及商業運營設置增值服務的需求。
為了滿足大樓的各種通信的需求，需要分別獨立設置一套無線通信系統，即需要在大樓內至少設置三套無線通信網絡。如此設置會導致：1），設備成本的翻倍增加；2），影響原本就比較緊張的機電安裝空間；3），部分項目因通訊運營商配套單位施工不規範，手機信號覆蓋饋線任意敷設，影響整體的美觀性等。
2.2 解決方向
首先，關於無線對講與手機信號覆蓋系統融合。
近年來，隨著tetra數字集群通信系統的快速發展，漸漸也有樓宇項目利用通信運營商的此項通信業務，替代無線對講系統；雖然如此，但考慮此項技術需要通過鏈接到移動通信網絡頻率資源，會佔用所在區域的公用頻率，影響手機通信的正常使用，尤其在人員密集型的區域如：大型商業綜合體、工業廠區，影響更大，會導致呼損率較高、電話忙音、打不通等不利影響；故目前絕大部分項目，大家仍然持保留態度，項目上依然按以上兩套系統分開設置。而今，5G高帶寬、高容量的技術特點，可以有望解決tetra數字集群通信系統佔用公共通信網帶寬容量不足的缺點，運用移動信號一套網絡，就可以實現手機通信及物業保安內部對講通信需求，實現弱電系統融合。
（注：tetra數字集群通信系統是一種基於數字時分多址技術的無線集群移動通信系統，可在同一技術平臺上提供指揮調度、數據傳輸和電話服務，它不僅提供多群組的調度功能，而且還可以提供短數據信息服務、分組數據服務以及數字化的全雙工移動電話服務。）
緊接著，關於無線WIFI與手機信號覆蓋系統融合。
在介紹如何融合之前，我們先來看一下近年來生活中關於公共WIFI與通信運營商使用現象與發展趨勢：
1，基於有較多不法分子，利用無加密的公共免費WIFI網絡，進行各種非法勾當，以致網民對連接公共網絡資源心生忌憚，即使免費，為了安全起見，還是不敢輕易連接上網。
2，部分公共區域雖設有免費WIFI網絡，但信號不是很穩定，要麼連接不上，要麼連接上了，也無信號流量供其網上衝浪，上網體驗較差。
3，今年3.15晚會爆出很多商家利用WIFI探針，探測顧客的隱私，再利用大數據技術進行蒐集分析，進而推送廣告騷擾消費者。
4，近年來，三大通信運營商為積極響應國家“提速降費”的號召，逐漸 取消漫遊費，推出優惠套餐，在各種優惠中，最受大家歡迎的就是“無限流量卡”了，這是三大運營商為了吸引用戶而使出的絕招，流量無限 量使用，這對很多人特別是年輕一代的人來說是非常有吸引力的。
綜上，隨著大家的生活水平質量越來越高，以及通信運營商的流量資費越來越便宜，故廣大網民越來越追求質感，價格因素不再像以前一樣那麼敏感，逐漸傾向於選擇安全、可靠、穩定的移動運營商網絡。
另外，在商業樓宇內，經常出現同一無線WIFI網絡之間無縫鏈接沒實施完善，或不同WIFI因不在同一張網絡內，導致出現經常斷網的現象，顧客體驗不好。隨著5G網絡技術的誕生，在4G網絡技術的基礎上，進一步大大地提高通信網絡帶寬，網絡容量及吞吐能力，為大家選擇移動運營商網絡提供強有力的動力支持。
3 物聯網技術發展應用
比爾·蓋茨在1995年出版的《未來之路》一書中提及物互聯，1998年麻省理工學院提出了當時被稱作EPC系統的物聯網構想，1999年，在物品編碼（RFID）技術上Auto-ID公司提出了物聯網的概念，2005年11月17日，世界信息峰會上，國際電信聯盟發佈了《ITU互聯網報告2005：物聯網》，其中指出“物聯網”時代的來臨。
至目前為止，物聯網發展歷程已經歷10多年了，但對於應用方面，發展較為滯緩，即使有，也僅僅是依託射頻識別（RFID）技術的物流網絡，或局部小範圍應用藍牙技術，對設備載體信號進行上傳，做一些簡單功能應用，無法實現大範圍推廣使用。尤其在智能樓宇方面，幾無蹤跡可言，也就在近幾年，部分開發單位寄希望從弱電方面尋找項目亮點元素，考慮小範圍的物聯網應用，以期讓開發的項目產品獲取更多的賣點。
隨著5G的來臨，市面物聯網廠家早已躍躍欲試，針對5G低延時、高容量、高帶寬的特點，相應開發出各種各樣適用於智能樓宇的物聯網智能產品，漸漸從樓宇局部區域應用起來，後續逐漸擴大到樓宇整體範圍。對於智能樓宇當中的智能化弱電系統，應該會首當其衝，順應技術潮流發展形式，較多系統將會漸漸從有線的方式連接逐漸轉變為無線物聯網方式連接。
2018年底，上海技防辦陸續推出住宅、辦公樓宇安防規範標準，其中就開始涉及泛感知物聯網設計應用，同時還要求電子巡更系統由原先的離線式轉變為在線式設置，針對此要求，生產廠家在保安隨身攜帶的巡更器上增加SIM卡模塊，通過移動運營商無線網絡，實時上傳巡更路線上讀取的巡更按鈕信息，便於安保監控室人員動態掌握保安巡邏的情況。
通過以上電子巡更的設置，我們試著放開自己的思維，頭腦風暴一下，但凡涉及智能樓宇內的弱電系統，對於其末端的設備單元，比如監控攝像機探頭、報警探測器、樓控系統中溫溼度、壓力傳感器等等，都可以考慮設置5G信號接收發模塊，通過移動運營商無線網絡，與中繼設備進行互聯，實時上傳或下載信息。如此整個智能樓宇將漸漸不再需要通過有線方式進行連接，可以減少末端設備管線敷設工作，以後再也不用擔心前期施工工作沒有預留預埋或敷設管線，導致後續無條件實施或需返工開鑿完成面才能實施，增加項目成本和延長工期；結合項目的需求，想什麼時候增加各類設施應用(包括當下的以及未來的)都可以、非常靈活方便。
基於以上若全部採用物聯網形式，其傳輸的弱電設備網數據量非常大，再加上章節2中提到的手機移動數據等，估計5G移動網絡也無法滿足要求；同時從部分弱電設備網絡安全性的考慮，暫還不宜走公網傳輸，故5G時代只能讓一部分弱電系統設備先實現物聯網鏈接，待到6G時代，隨著其傳輸帶寬、容量、吞吐量以及安全、可靠性等諸方面進一步提高，應該可以實現所有弱電系統全物聯網連接，讓我們拭目以待弱電系統跨入全無線的時代。
4 室內定位應用
隨著移動通信技術的不斷髮展，人類在全球範圍內建立了大量的通信基站，利用通信基站作為無線定位基站，成為移動通信網絡提供LBS（Location Based Services，基於位置的服務）業務的新途徑，使得移動通信終端也具備了定位功能，並進一步降低了移動定位的成本，增強了移動通信功能的實用性。
以往通訊技術包括目前主流的4G，網絡覆蓋面積很廣，信號基站的覆蓋密度較低，故基站定位的精度並不高，誤差大概從100米到上千米，主要誤差原因來自基站的位置和密度，簡而言之，基站數量越多，密度越高，定位精度也就越高。
相對4G而言，5G網絡的覆蓋範圍要小得多，並且穿透性也不如4G，導致5G信號基站的覆蓋更加密集，可能數十座5G信號塔才能覆蓋以前一座4G信號塔的網絡範圍，未來我們生活的周邊的路燈、街道、寫字樓裡都可能佈滿了5G天線，故5G將實現密集組網，基站密度顯著提高，用戶信號可被多個基站同時接收到，這將有利於多基站協作實現高精度定位；同時，5G從關鍵技術上使用新的編碼方式、波束賦形、大規模天線陣列、毫米波頻譜等，具有大帶寬，有利於參數估計，為高精度距離測量提供支持，引入大規模天線技術，基站可裝配更多天線單元，為高精度角度測量提供基礎。
基於5G高精度定位功能，可以實現快速促進智能樓宇室內諸多相關的應用，包括安全管理、商業運營大數據分析、室內導航應用等等。
4.1 安全管理應用
對於一些安全較高的樓宇場所，需要對進出所有人員包括固定及訪客人員位置進行實時監控。通過將大樓平面佈置圖導入軟件後臺中形成電子地圖，對所有區域按照不同的進入權限進行區分管理，一些重要區域，僅限於內部高級管理人員才能出入，一旦有無關的人員非法闖入，後臺軟件平臺就會立即報警，並通過聯動彈出報警區域監控畫面，此時安保人員就可以根據獲取的報警信息，及時進行處理，提前將風險管控在搖籃當中，避免對大樓造成破壞及財產損失。
5G定位技術不僅僅可以實現對人員位置進行實時定位，還可以對大樓設備、資產設置標籤進行實時定位，這樣可便於大樓管理人員進行有效管理，還可以跟上面介紹的人員定位一樣進行安全管控，一旦設備及資產被人為挪動，立即就會被監控室的安保人員發現並進行及時處理，從而可以大大降低被偷盜的風險，保障大樓的財產安全。
4.2 商業運營大數據分析應用
目前主流的客流的統計技術主要採用攝像監控的方式，其在一定程度上可以幫助商業運營進行大數據分析，改善商業運營模式，拉動商場人氣，進而提高進入商場的客流量，實現銷售量的增加，最終得以實現利潤最大化。
但此種方式主要通過監控統計客流數量，對顧客的身份信息無法識別統計，進而無法精準營銷，而若通過5G定位技術，不但可以準確統計人員數量，還可以識別顧客身份信息、以及相應的興趣愛好、消費水平等更多的信息獲取；另外，還可以實現對顧客在商場的整個路線軌跡進行大數據統計及分析，實現準確的統計進入各家商鋪的人員身份信息、進出人數、都分別在哪些區域有逗留等，如此，商場運營就可以較為準確地確定各家店鋪的租金標準水平，並據此與之進行租金談判，以及通過蒐集來的大數據進行分析，制定多種增值套餐服務方案，供租戶選擇，如結合人流動線情況，幫助租戶優化店鋪的佈局；根據顧客身份、逗留的位置、次數、時間長短等大數據分析確定顧客都分別喜歡什麼樣的產品，什麼產品最暢銷，哪些顧客是忠實粉絲，哪些顧客是潛在客戶，需要在日後銷售過程中區分，採取不同的營銷策略進行維護和公關，以期發展更多的固定客戶，建立友好、長期的合作關係，進而穩定增長營銷收入；通過這些增值服務方案，以實現商場及租戶雙贏的發展生態。
4.3 室內導航應用
在介紹室內導航之前，我們先來感受一下室外導航的強大及便利。現在我們出門到哪裡，第一反應是打開高德地圖及百度地圖進行搜索，根據距離及交通擁堵情況，選擇最適合的路線，同時還可以對目的地進行搜索，吃喝玩樂住行應有盡有。
我們來聯想對比室內導航，目前智能樓宇應用還處在初級階段徘徊，鮮有項目設置此裝置，即使有，導航功能還是不夠強大，最多顯示室內地圖外加定位位置顯示，沒有像室外導航反應靈敏及可以通過語音功能播報，客戶體驗差，故對於樓宇開發單位也沒有那麼大的實施動力，積極推動設置室內導航建設發展。
隨著5G技術的到來以及即將商用，針對大型綜合體及商業MALL項目，室內導航應用將真正意義上開始啟航，譜寫室內導航的新紀元。利用智能樓宇全覆蓋無死角的5G移動信號覆蓋網絡，設置高精度定位功能（注：不是所有覆蓋5G信號的樓宇都具有高精度定位功能，需前期與移動運營商進行約談；為實現此功能，5G信號基站及天線佈置及數量都要提前通過計算進行規劃設計），如此就可以實現如室外導航一樣的使用效果，甚至說效果可能會更好。室外導航涉及範圍大，相應的功能應用開發相對比較粗獷，相比較而言，室內導航針對的範圍小，應用更為集中，商業運營可以對此做更為精細化的增值服務開發應用，為商場整體及商業租戶提供更多的運營套餐選擇，提高整個商場人氣，吸引更多客流來商場消費，最終實現商家及租戶雙贏的局面。
5 結語
本文結合5G通信技術特點，闡述了其對於智能樓宇應用發展趨勢，主要包括：促進弱電系統進一步融合，向著更高的集成度方向發展；智能樓宇的末端設備及中間傳輸設備，通過設置5G通信模塊，無線接入到移動通信網絡當中，構建物聯網大平臺綜合應用，此項將逐漸改變設備之間通過傳統的有線連接方式轉變為無線連接方式，對於智能樓宇行業而言，將是歷史跨越性的發展，具有里程碑的意義；5G通信技術在定位方面，將突破室內定位LBS以往精度差以及技術發展瓶頸，開啟室內定位全面發展的嶄新一頁，今後基於室內定位開發的應用功能也將越來越多，將會幫助商業運營提供更多的增值應用選項，從而可以激活商場的人氣，帶來更多的創收，實現商場運營單位及租戶雙贏局面，推動商業零售蓬勃發展。
本篇文章發表在《地產機電諮詢》2019第06月刊。
作者簡介：孫明顯，卓展工程顧問（北京）有限公司上海分公司弱電專業負責人，國家註冊機電一級建造師。
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