Technologia inteligentnych budynków – wyjaśnienie

Modern city skyline with skyscraper buildings with a sunrise behind them. The city is surrounded by the ocean.

Większość inteligentnych budynków opiera się na tysiącach drobnych interakcji, które nieustannie zachodzą w tle. Oświetlenie przygasa, gdy sale konferencyjne lub pomieszczenia wspólne są puste. Wraz ze wzrostem liczby zgromadzonych osób wzrasta intensywność wentylacji. Drzwi odblokowują się dla uprawnionych osób bez konieczności ręcznej interwencji. Za kulisami czujniki i kamery nieustannie wymieniają informacje z systemami zarządzania, które dostosowują funkcjonowanie budynku w czasie rzeczywistym.

Na tym polega różnica między budynkiem, który jest połączony z siecią, a budynkiem, który jest naprawdę inteligentny. Połączone budynki gromadzą dane. Inteligentne budynki wykorzystują te dane do automatycznego podejmowania decyzji, często bez wiedzy osób przebywających w budynku.

Modern office building made with majority glass. Some greenery in the middle.

Dlaczego inteligentne budynki mają znaczenie

Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) budynki odpowiadają za około 30% globalnego zużycia energii i 26% globalnych emisji związanych z energią. Większość tej energii zużywają systemy działające zgodnie z harmonogramami ustalonymi wiele lat temu, w pomieszczeniach, które przez połowę czasu mogą stać puste. Technologia inteligentnych budynków to jeden z niewielu sposobów na wypełnienie tej luki na szeroką skalę.

W dobrze zarządzanym budynku spędza się dzień w zdrowszych warunkach, a ponadto jest on bardziej atrakcyjny dla najemców, którzy coraz częściej wybierają miejsce pracy na podstawie tego, jakie wrażenie wywiera na nich dana przestrzeń. Dla właścicieli oznacza to niższe koszty eksploatacyjne oraz silniejszą pozycję podczas wyceny.

Technologia ta zmienia również sposób podejmowania decyzji. Zamiast opierać się na przypuszczeniach dotyczących sposobu użytkowania budynku, operatorzy dysponują konkretnymi danymi. 

Jak działa technologia inteligentnych budynków

Inteligentny budynek powstaje warstwa po warstwie. Czujniki i urządzenia rejestrują to, co dzieje się wewnątrz. Sieć przekazuje te dane do oprogramowania zarządzającego, które je interpretuje i uruchamia odpowiednie działania. System zarządzania budynkiem (BMS) często pełni rolę warstwy koordynacyjnej, umożliwiającej wymianę informacji między instalacjami oświetleniowymi, grzewczymi, wentylacyjnymi i klimatyzacyjnymi (HVAC), windami oraz systemami bezpieczeństwa za pośrednictwem jednej platformy.  

System kontroli dostępu przekazuje do systemu BMS dane dotyczące tożsamości i obecności oraz łączy zdarzenia dotyczące wejścia z systemami monitoringu wizyjnego i systemami obsługi gości. Systemy przeciwpożarowe są zazwyczaj oddzielone od siebie, ponieważ bardziej rygorystyczne przepisy wymagają, aby działały niezależnie. 

Environmental sensors and network camera in a coffee shop to help detect anything unusual.

Warstwa urządzeń

W tym miejscu budynek gromadzi dane w czasie rzeczywistym dotyczące tego, co się dzieje. Kamery, czytniki kart, domofony, czujniki i urządzenia audio rejestrują ruch, obecność osób, temperaturę, hałas oraz jakość powietrza. Może to oznaczać wykrycie zapełnionej sali konferencyjnej, wejście na teren o ograniczonym dostępie lub nagły wzrost poziomu hałasu w holu. Kontrola dostępu dodaje kolejny typ danych wejściowych. Takie środki uwierzytelniające jak karty dostępu, identyfikatory mobilne i dane biometryczne służą do weryfikacji tożsamości, natomiast czytniki i kontrolery rejestrują każde wejście, wyjście oraz każdą nieudaną próbę dostępu. Lokalne przetwarzanie danych ogranicza konieczność przesyłania informacji do serwera centralnego, co zmniejsza zużycie przepustowości i pozwala na szybsze reakcje w sytuacjach, w których liczy się czas.

Close up of a server rack with yellow and blue cables.

Warstwa sieciowa

Inteligentne systemy budynkowe wymagają niezawodnej sieci do przesyłania danych między urządzeniami, oprogramowaniem i operatorami.

Wiele inteligentnych budynków wykorzystuje infrastrukturę opartą na protokole IP do połączenia systemów kontroli dostępu, monitoringu wizyjnego, czujników oraz automatyki budynkowej. Niektóre urządzenia wykorzystują również technologię Power over Ethernet (PoE), która umożliwia przesyłanie zasilania i danych za pomocą jednego kabla.

Wraz ze wzrostem liczby podłączonych urządzeń niezawodność staje się jeszcze ważniejsza, ponieważ problemy z siecią powodują opóźnienia w odtwarzaniu wideo i spowolnienie reakcji systemu.  

Two people holding a tablet with a virtual graph as an overlay to showcase connections.

Warstwa zarządzania i analizy

Właśnie w tym momencie operatorzy dostrzegają raczej wzorce niż pojedyncze zdarzenia. Oprogramowanie do zarządzania gromadzi dane z całego budynku, rozpoznaje wzorce i automatycznie uruchamia działania po spełnieniu z góry określonych warunków. Kontrola dostępu wprowadza nowy wymiar. Dzięki połączeniu danych dotyczących tożsamości z danymi o zdarzeniach operatorzy mogą wykrywać nietypowe wzorce, takie jak powtarzające się nieudane próby lub ruch w obszarach o podwyższonym ryzyku poza godzinami pracy. Systemy te zapewniają również wgląd w wydajność budynku w czasie, w tym w stopień jego zajętości, zużycie energii oraz potrzeby konserwacyjne. W niektórych budynkach dane te stanowią podstawę codziennego funkcjonowania. W innych przypadkach zaczyna to wpływać na decyzje dotyczące zatrudnienia, wynajmu, konserwacji i aranżacji przestrzeni.

Działania w czasie rzeczywistym i długoterminowa analiza

Niektóre decyzje dotyczące budynku trzeba podejmować natychmiast. Odblokowanie zabezpieczonych drzwi lub uruchomienie alarmu nie może zależeć od opóźnionego połączenia z chmurą. Właśnie dlatego wiele inteligentnych urządzeń przetwarza dane lokalnie, na obrzeżach sieci.

Analiza długoterminowa działa inaczej. Dzięki gromadzeniu i analizowaniu danych w dłuższej perspektywie czasowej operatorzy identyfikują problemy związane z konserwacją, marnotrawstwo energii oraz wzorce ruchu w obrębie całych obiektów lub portfeli nieruchomości. Większość inteligentnych budynków opiera się na połączeniu monitorowania w czasie rzeczywistym i analizy długoterminowej. 

Co zyskujesz dzięki inteligentnemu budynkowi

Knowledge areas icon

Efektywność energetyczna

To właśnie od tego zaczyna się większość inwestycji w inteligentne budynki. W pustych pokojach gasną światła. Wentylacja dostosowuje się do liczby osób przebywających w pomieszczeniu. Na rzadko uczęszczanych piętrach ogrzewanie jest ograniczane. Oszczędności te mogą nie wydawać się znaczące w ujęciu indywidualnym, ale w przypadku dużej nieruchomości trudno je zignorować.
An illustration of multiple people standing in two rows.

Lepsze wykorzystanie przestrzeni

Wiele organizacji wciąż zdaje sobie sprawę, jak niewiele wiedzą o tym, w jaki sposób faktycznie wykorzystywane są ich budynki. Dane dotyczące obłożenia szybko pokazują, które sale konferencyjne są stale przepełnione, a które pomieszczenia są rzadko wykorzystywane. Niektórzy właściciele zmieniają układ wnętrz. Inni natomiast całkowicie ograniczają powierzchnię wynajmowaną.
A symbol showing two hearts, one outlined and one solid yellow.

Zdrowsze warunki w pomieszczeniach

Jakość powietrza ma duże znaczenie w zatłoczonych pomieszczeniach. W nowoczesnych budynkach na bieżąco monitoruje się poziom CO₂, wilgotność i stężenie zanieczyszczeń, a system wentylacyjny często reaguje, zanim użytkownicy zauważą jakiekolwiek problemy. Dobra jakość powietrza w pomieszczeniach jest coraz częściej łączona z koncentracją i dobrym samopoczuciem, zwłaszcza w biurach, gdzie ludzie spędzają większość dnia.
Access control icon

Większe bezpieczeństwo i ochrona

Połączone systemy bezpieczeństwa wymieniają się informacjami, zamiast działać w izolacji. Otwierają się drzwi, a znajdująca się w pobliżu kamera zaczyna nagrywać. Ta sama kamera, w połączeniu z analizą dźwięku, może wykryć agresję, zanim ktokolwiek zgłosi ten fakt. System kontroli dostępu określa zasady dotyczące tego, kto, gdzie i kiedy ma dostęp, pozostawiając zapis, na którym zespoły mogą się oprzeć, gdy zajdzie potrzeba odtworzenia przebiegu zdarzeń.
Reseller icon

Bardziej atrakcyjne nieruchomości

To, co jeszcze kilka lat temu uznawano za funkcję z wyższej półki, dziś wydaje się czymś standardowym. Dostęp mobilny, niezawodna klimatyzacja oraz widoczne działania na rzecz zrównoważonego rozwoju są coraz częściej traktowane jako podstawowe oczekiwania wobec biur klasy premium. Budynki, w których nadal stosuje się ręczne procedury lub w których poziom komfortu jest nierównomierny, zazwyczaj wyróżniają się z niewłaściwych powodów.
Screen with bar graph

Decyzje oparte na danych

Sam odczyt z jednego czujnika rzadko ma znaczenie. Dane zebrane na przestrzeni miesięcy mogą ujawnić wzorce wykorzystania obiektu, problemy związane z konserwacją lub marnotrawstwo energii, które w przeciwnym razie pozostałyby niezauważone. W niektórych budynkach te spostrzeżenia wpłynęły na zmianę wszystkich aspektów – od harmonogramów sprzątania po długoterminowe planowanie inwestycji.
Sienna Cacan posing with arms over each other in an open spaced office.
„Portfele nieruchomości, które generują największą wartość, to te, w ramach których inwestuje się w połączone, inteligentne budynki. Budynki, w których zintegrowano różne systemy, w których priorytetem jest dobre samopoczucie użytkowników i zrównoważony rozwój oraz które wykorzystują dane do ciągłego usprawniania funkcjonowania, staną się nowym punktem odniesienia”. Sienna Cacan, kierownik ds. globalnego marketingu korporacyjnego w firmie Axis Communications

Obszary zastosowań

Illustration of a commercial real estate with circles that shows more detailed information on the building.

Parkowanie i wjazd pojazdów

Parking często decyduje o pierwszym wrażeniu, jakie wywiera budynek. System rozpoznawania tablic rejestracyjnych umożliwia znanym pojazdom wjazd i wyjazd bez konieczności ręcznej kontroli. Kamery wyposażone w funkcje analityczne mogą wykrywać pojazdy zaparkowane niezgodnie z przepisami lub sygnalizować przypadki kręcenia się w okolicy po godzinach pracy. W przypadku nieruchomości komercyjnych lub publicznych, na których dostępne są parkingi wspólne lub płatne, te same dane pomagają właścicielom w prawidłowym ustalaniu cen miejsc parkingowych oraz reagowaniu na nadużycia bez konieczności wysyłania osób na patrol. 

Recepcja i wejście

Większość decyzji dotyczących dostępu zapada w holu. Pracownicy i goście wchodzą, korzystając z mobilnych danych uwierzytelniających lub kodów QR, bez konieczności szukania kart. Goście, którzy zarejestrowali się wcześniej za pośrednictwem systemu zarządzania gośćmi, po przybyciu na miejsce mają już aktywny dostęp. Kiedy wyjeżdżają, dostęp jest dezaktywowany. Poranny ruch uliczny przebiega sprawniej, co doceni każdy, kto kiedykolwiek w nim czekał. Interkomy z wbudowanymi kamerami sprawdzają się w sytuacjach, gdy przed wpuszczeniem osoby należy ją najpierw zobaczyć. Jeśli kamera wykryje osobę kręcącą się w pobliżu drzwi z ograniczeniami dostępu, ochrona dowiaduje się o tym, zanim cokolwiek się wydarzy.

Obszary o ograniczonym dostępie

Pomieszczenia serwerowe, strefy dostaw i magazyny mają jedną wspólną cechę: Wstęp powinny mieć wyłącznie uprawnione osoby, a więc należy prowadzić rejestr osób, które tam weszły. System kontroli dostępu z funkcją łączności rejestruje każde wejście i wyjście. Firma sprzątająca, która ma dostęp do rampy załadunkowej w dni robocze, nie potrzebuje dodatkowo dostępu do serwerowni.  

Uprawnienia można przydzielać według roli, pory dnia lub poziomu poufności. Kamery monitorują najważniejsze wejścia i wyjścia, ostrzegając operatorów, jeśli ktoś przebywa w miejscu, w którym nie powinien. W przypadku najbardziej wrażliwych pomieszczeń może być wymagane, aby dwie osoby zarejestrowały się za pomocą identyfikatorów, zanim drzwi się odblokują. 

Pomieszczenia wspólne i miejsca pracy

Kamery pełniące funkcję czujników zliczają, ile osób przechodzi przez korytarz lub korzysta z sali konferencyjnej. Czujniki jakości powietrza monitorują poziom CO₂, temperaturę i wilgotność w pomieszczeniach, w których ludzie spędzają najwięcej czasu. Niektóre sale konferencyjne są w pełni zarezerwowane przez cały tydzień, podczas gdy inne pozostają puste przez wiele dni. Wszystkie te dane pomagają zespołom zarządzającym obiektami w utrzymaniu komfortowych warunków w pomieszczeniach oraz w podejmowaniu trafniejszych decyzji dotyczących wykorzystania budynku w dłuższej perspektywie. 

Axis network camera mounted on the roof of a shopping mall. People are walking outside the retail store.

Handel detaliczny i centra handlowe

W dużych centrach handlowych mapy cieplne pokazują, w jaki sposób odwiedzający poruszają się po obiekcie. Zliczanie osób pozwala ustalić, które wejścia są najbardziej ruchliwe i w jakich godzinach. Najemcy korzystają z tych samych danych podczas negocjacji czynszu lub planowania układu sklepu. Operatorzy centrów handlowych wykorzystują te dane do podejmowania decyzji o tym, gdzie dodać miejsca do siedzenia, kiedy zaplanować sprzątanie oraz gdzie wzmocnić oznakowanie.

Poszukiwanie rozwiązań

AXIS C1110-E Network Cabinet Speaker mounted on a wall in a office restaurant with long tables and greenery above.

Sieciowe systemy audio

Sieciowy system audio obsługuje wszystko – od komunikatów na żywo po komunikaty alarmowe. Te same głośniki mogą odstraszać intruzów lub odtwarzać muzykę w tle w holu.
Man sitting in front of two screens.

Rozwiązania w zakresie monitoringu

Rozwiązania w zakresie monitoringu łączą kamery, funkcje analityczne, systemy audio, domofony, kontrolę dostępu oraz oprogramowanie do zarządzania materiałami wideo w jedną platformę, która zapewnia bezpieczeństwo obiektu i przekazuje dane operatorom. Ten sam system można wdrożyć lokalnie lub w chmurze.
Man using his phone on a Axis network door station to get access in.

Kontrola dostępu

Scentralizowane zarządzanie dostępem zapewnia pełną kontrolę nad tym, kto, gdzie i kiedy może wejść. System można z łatwością skalować – od pojedynczych drzwi po duże obiekty z tysiącami użytkowników.

Kwestie związane z wdrożeniem

Two office workers opening a door with an AXIS A4020-E Reader on it.

Od czego zacząć

Kontrola dostępu jest często punktem wyjścia, ponieważ już teraz reguluje sposób przemieszczania się osób po budynku. Podłączenie tego systemu ułatwia stopniową integrację kamer, domofonów i innych rozwiązań technicznych w budynku. Decyzje dotyczące certyfikatów i architektury systemu mają wpływ na to, co będzie można dodać w przyszłości bez konieczności wprowadzania większych zmian. 

Prywatność i ochrona danych

Budynki generują obecnie ogromne ilości danych, a nie wszystkie z nich są bez znaczenia. Jedną z rzeczy jest policzenie, ile osób weszło dziś rano do holu. Rejestr zawierający dokładne informacje o tym, kto, kiedy i które drzwi otworzył, to zupełnie inna sprawa i słusznie traktowany jest jako dane osobowe zgodnie z RODO oraz odpowiednimi przepisami obowiązującymi w innych krajach. Technologie zwiększające prywatność są pomocne, ale nie zastępują podstawowej zasady, polegającej na świadomości tego, jakie dane gromadzisz, dlaczego je gromadzisz i kto ma do nich dostęp.  

Cyberbezpieczeństwo

Połączenie budynków naraża je na nowy rodzaj ryzyka. Wystarczy włamać się do sieci, a w ciągu jednego popołudnia można otworzyć drzwi, wyłączyć obraz z kamer oraz wentylację. Kontrola dostępu wiąże się z pewnymi wyzwaniami, takimi jak zapewnienie, by dane uwierzytelniające były trudne do sklonowania, oraz aby komunikacja między urządzeniami była szyfrowana. Ochrona na poziomie urządzeń i regularne aktualizacje mają znaczenie, ale równie ważny jest jasny podział obowiązków.

Nowe inwestycje a modernizacje

Okablowanie, czujniki i systemy zarządzania łatwiej jest uwzględnić w projekcie od samego początku niż dodawać je później. W starszych budynkach istniejące systemy często nie są przystosowane do wzajemnej komunikacji, a ich wymiana jest tak kosztowna, że właściciele się z tym wstrzymują. Większość projektów modernizacyjnych realizowana jest etapami, po jednym obszarze na raz.

Wybór produktów zapewniających interoperacyjność

Produkty oparte na otwartej platformie łatwiej integrują się z istniejącymi systemami oraz z tym, co pojawi się w przyszłości. Systemy zastrzeżone zazwyczaj ograniczają możliwości w przypadku rozbudowy lub sprzedaży budynku. 

Więcej podłączonych urządzeń, większa złożoność operacyjna

Liczba podłączonych urządzeń w inteligentnych budynkach stale rośnie – od kamer i domofonów po głośniki sieciowe, czujniki środowiskowe i czytniki kart dostępu. Zapewnia to lepszą widoczność w całym budynku, ale wiąże się również z większą liczbą systemów, którymi trzeba zarządzać, które trzeba konserwować i zabezpieczać. Wraz z rozwojem wdrożeń coraz trudniej jest traktować interoperacyjność i cyberbezpieczeństwo jako kwestie drugorzędne. 

Cyfrowe bliźniaki

Cyfrowe bliźniaki stają się coraz powszechniejsze w dużych inwestycjach komercyjnych, zwłaszcza tam, gdzie ściśle monitoruje się zużycie energii, konserwację i wykorzystanie przestrzeni. Dzięki połączeniu danych operacyjnych budynku w czasie rzeczywistym z modelem wirtualnym operatorzy mogą testować zmiany w układzie pomieszczeń, symulować prace remontowe oraz wykrywać nieefektywności jeszcze przed wprowadzeniem fizycznych zmian na miejscu. 

Analizy oparte na sztucznej inteligencji i konserwacja predykcyjna

Dzisiejsze analizy służą głównie do wyjaśnienia, co dzieje się w budynku. Coraz częściej wykorzystuje się sztuczną inteligencję do wykrywania wzorców, zanim przerodzą się one w problemy operacyjne. Może to oznaczać wykrywanie nietypowego zużycia energii, identyfikowanie urządzeń wymagających konserwacji lub rozpoznawanie schematów ruchu, które wielokrotnie powodują zatory w określonych obszarach. 

Zmieniają się oczekiwania najemców

Większość najemców prawie nie zwraca uwagi na instalacje techniczne budynku, gdy działają one bez zarzutu. Zauważają to od razu, gdy tak nie jest. Dostęp mobilny, stabilny klimat w pomieszczeniach oraz niezawodna łączność stają się raczej podstawowymi oczekiwaniami niż funkcjami z wyższej półki. Budynki, które nie zapewniają takich wrażeń, mogą mieć trudności z przyciągnięciem najemców, zwłaszcza na konkurencyjnych rynkach biurowych.  

AXIS Q6315-LE and AXIS Q6100-E mounted in the city center by tall buildings and a canal.

Klucz do inteligentnego zarządzania nieruchomościami

Urządzenia inteligentne i narzędzia analityczne zmieniają sposób zarządzania nieruchomościami komercyjnymi. Najtrudniejsze jest przekształcenie generowanych przez nie danych w decyzje, które faktycznie poprawiają funkcjonowanie budynku. 

People walking and standing around a large office staircase.

Integracja inteligentnych technologii

Osoby, które dziś przekraczają próg tych budynków, mają różne oczekiwania wobec obiektów, z których korzystają. Inteligentne technologie pomagają właścicielom i zarządcom budynków sprostać tym wyzwaniom. 

Woman pushing a button outside an exterior door for access.

Komercjalne systemy kontroli dostępu

Większość ludzi korzystała z systemu kontroli dostępu, nie zastanawiając się nad tym zbytnio. W niniejszym przewodniku wyjaśniono, jak działają, co obejmują oraz jak wybrać odpowiedni model do budynku komercyjnego.  

Big open spaced office building foyer with large windows lining the walls.

Analiza wideo

Analiza wideo przekształca surowy materiał filmowy w przydatne wnioski. W inteligentnym budynku te same kamery, które zapewniają bezpieczeństwo, mogą również zliczać osoby, monitorować obłożenie oraz przekazywać dane do systemów zapewniających sprawne funkcjonowanie budynku.  

AXIS Object Analytics used to mark a vehicle and two people in an area.

Wykrywanie obiektów

Wykrywanie obiektów oparte na sztucznej inteligencji przekształca dane rejestrowane przez kamery i inne czujniki w informacje, na podstawie których inteligentny budynek może podejmować działania. Wykrywaj osoby, pojazdy lub działania w czasie rzeczywistym i wykorzystuj te dane do uruchamiania odpowiednich działań, przyspieszania dochodzeń oraz wspierania codziennych operacji.  

Fenced warehouse with loading docks outside.

Ochrona obwodowa i wykrywanie wtargnięć

Inteligentne budynki zaczynają się od granicy. Kamery, radary i system kontroli dostępu współpracują ze sobą, wykrywając ruch wzdłuż ogrodzenia oraz przy każdym punkcie wejścia, co daje służbom ochrony czas na reakcję, zanim cokolwiek dotrze do budynku. 

Woman in yellow dress looking over a bridge at a city.

Miasta

Inteligentne miasto to po prostu inteligentny budynek w większej skali. Ta sama spójna logika, która rządzi pojedynczą nieruchomością, rządzi również ulicami, sieciami transportowymi i przestrzeniami publicznymi całego miasta.  

Group of female students looking through a microscope in a school science lab.

Edukacja

Szkoły wykorzystują technologie inteligentnych budynków, aby zapewnić uczniom bezpieczeństwo i umożliwić nauczycielom skupienie się na nauczaniu. Te same systemy, które zarządzają punktami wejścia, zajmują się również zarządzaniem zużyciem energii i obecnością osób na rozległych obiektach. 

Hospital corridor with doctors and nurses walking past each other.

Opieka zdrowotna

Szpitale i domy opieki muszą godzić kwestie bezpieczeństwa z prywatnością w sposób, z jakim większość budynków nigdy nie ma do czynienia. Połączone systemy zapewniają bezpieczeństwo pacjentom, personelowi i lekom, nie sprawiając przy tym wrażenia, że miejsce to jest pod stałą obserwacją. 

Two women shopping outdoors and walking past a fountain.

Handel detaliczny

Niewiele budynków jest obserwowanych tak ściśle jak sklepy. Kamery i czujniki monitorują straty, czas oczekiwania w kolejkach oraz zachowanie klientów poruszających się w sklepie, zamieniając każdą alejkę w punkt danych.