運用智能家居技術實現辦公建筑智慧場景控制的實踐

張 弩， 劉愛學， 張 亮， 楊興宴

(中國建筑設計研究院有限公司，北京 100044)

1 概述

目前智能家居系統在高檔別墅、公寓甚至普通家庭中應用越來越廣泛。 其實現手段是將各類家電和家居設施作為控制對象，利用綜合布線、網絡通訊等技術手段，將所有的控制操作納入智能家居平臺進行控制。 以此為基礎，可進一步實現模式管理、AI 智能分析，應急處置等高級功能，構建高效的家庭日常事務的控制管理系統，使居家更加智能、安全、便利和舒適。 并且智能家居系統也可與物業管理系統聯網，提高物業管理的智能化和人性化。

在公共辦公類場所中，對建筑機電設備、部分弱電設備的智能管控，基本納入到樓宇自控系統，該系統比智能家居起步更早，且在建筑行業中應用更普遍、技術更成熟。 它們的區別在于，公共場所的智能控制更重視人群的需求，以統計學理論為基礎，強調高效、節能和管理。 但對小眾人群的需求往往不夠重視，隨著時代的發展，現代管理理念已經從效率型向體驗型轉變，再之隨市場的不斷細分，智能家居在公共辦公場所中也不斷地得到應用。

2 智能家居在辦公場所中應用的特點

2.1 需求特點

首先，應用的場所不同，所以需求不同。 家居主要滿足居住功能，強調居住的便捷化和舒適性，因此不同的家居類項目在需求方面都是比較類似，區別只是在于根據不同硬件設施進行系統配置。而辦公類建筑的智能管控，在不同的建設項目中則有很大的區別。 如國家機關單位的辦公建筑與企業的辦公建筑不同，不同類型的企業、不同的行業都有所區別。 國家對辦公建筑的功能和造價都有嚴格的規定，有些企業也制定了辦公類的企業標準。 因此，從設計開始就需要充分了解其建設標準、組織架構、工作流程和慣例，甚至企業文化，使功能設定和系統配置符合建設單位的要求。

2.2 應用的軟、硬件環境

在家居設計中，各類被控系統設備往往以戶為單位自成系統(如各類家電、環境監控系統、安保系統等)。 即使與物業管理系統連接，考慮到私密性，各類圖像和數據也不會全部上傳。 因此智能家居設計重點是家電的智能控制、單個硬件設備的監控，并且遠程控制是重要的功能之一。

智能家居系統在公共辦公場所的應用則不同。近年建設的樓宇依據國家相關標準，在設計之初就會有完善的建筑機電和智能化系統(即使舊建筑改造項目也會統一考慮不同程度的建筑智能化系統)。 這些系統原本就是物業管理的范圍，所有的公共信息(包括各類數據、圖像、圖表)對物業部門都是敞開的(國家職能機構、軍工、金融、能源等涉密行業除外)，因此在公共辦公場所中，智能家居的應用不權需要考慮與這些系統設備的軟件和硬件集成，也需要考慮信息與物業管理分享的程度。

2.3 應用的范圍

在辦公場所中配置的智能家居系統，主要部署在重要部門、高管辦公區域。 這不僅是出于造價的原因，主要是因為公共區、開敞辦公區人員眾多，不適合部署這類個性化要求高的控制系統，這些區域的各類系統控制，則統一由樓宇自控或其他智能系統完成。

3 應用案例

本案例為一棟位于城市核心商務區的新建辦公樓，屬于一家大型集團公司。 建筑20 層設定為高管層，是其總裁及其總裁辦公室專屬的行政辦公樓層。 本層西南側布置了總裁辦公室、休息室、衛生間等功能間(包含會議室、貴賓接待室、餐廳、茶室等)，北側為董辦辦公區及影音室等功能間。

筆者所在的設計單位為業主設置了三個層面的智能家居:一是總裁辦公室區、休息區的智能家居控制；二是日常工作流程智能管控；三是高管層公共設置控制。

3.1 總裁辦公及休息區智能家居控制

總裁辦公室的功能為日常辦公、會客接待和視頻會議。 平面圖如圖1 所示。

圖1 總裁辦公室平面圖

辦公室分為辦公和會客兩個區域，各布置一套占空傳感器(通過采集本區域內的紅外和微波特征檢測人員流動)。 房間無人的情況下，總裁進入辦公室時，系統將自動啟動迎客模式:照明依次開啟，照度為80%、遮光簾全開、背景音樂系統播放歡迎短語；如房間主人在辦公桌工作經過一段時間后，系統將自動調暗會客區燈光，辦公區根據照度傳感器的數值，自動調節辦公區照明照度；房間內布置的多套空氣質量傳感器，通過監測室內空氣質量調整室內環境，如CO、CO2、PM2.5 數值超過設定值，系統將給本層獨立的新風系統下達指令，加大風量同時開啟排風。 以上各系統都是根據傳感器提供的數值自動執行，并且通過人工智能算法對各模式參數進行修正。 當然，系統也接受手動控制。

在辦工桌、出入口墻面各放置一塊智能觸控屏，功能豐富，具有系統控制最高權限，可啟動或關閉各類設置和模式(如辦公模式、會客模式、視頻會議模式等)；也可以控制單個設備，如對照明的各個區域或回路進行控制，調節空調溫度，遙控遮光簾、紗簾的開啟和關閉；同時智能觸控屏幕也可以進行對講，呼叫秘書等工作人員。 此外，系統在辦公室配置一套語音控制軟、硬件，可以通過語音切換模式，控制照明、窗簾和排風等設備設施。 系統還具備手機端控制APP，手機端控制界面具有與桌面、墻面控制屏相同的功能，因此也就獲得了一個便攜可移動的智能控制器。

在通往臥室、衛生間、和步入式衣間的通道上，都設有占空傳感器，可以聯動執行燈光開啟或無人調暗等功能。 健身房除各類傳感器、墻面控制板之外，還接入了背景音樂系統。

3.2 日常工作流程智能管理

根據本案例業主的要求，總裁日常在案頭批閱文件之外，還希望可以看到各個公司、職場的工作情況。 因此，其PC 安裝了視頻監控系統的終端，并連接了監控網絡，可以隨時調閱各處的監控畫面。

樓層北側為董辦辦公區，布置15 人的開敞辦公區、兩間獨立辦公間，是一個專屬于總裁的服務團隊，其墻面智能觸控屏幕不但可以控制調節照明、空調、窗簾等設施，還具備對講功能。 總裁可通過布置在辦公桌上、各處墻面上的控制屏幕，呼叫董辦的工作人員。

其辦公室配置了兩套視頻會議設備，一套是在辦公桌上的桌面集成終端，供總裁單獨與遠端各公司進行會議；一套配置在會客區，可以多人同時進入畫面，舉行視頻會議。 創建虛擬會議室或呼叫撥號，可以由手機控制界面聯接會議管理系統完成，當然，也可以由秘書代為安排。 會議一旦預約成功，系統將提前5min 自動提醒，同時房間將進入視頻會議模式，窗簾、照明將按照設定進入會議狀態，確保圖像、聲音清晰。 此時，訪客系統將得到通知，暫停接待來賓。

接待來賓是總裁日常的重要工作之一，本案例將來賓分為內部和外部兩類。 系統按照工作流程，內部人員可直接與總裁本人預約，或者通過其秘書預約。 在約定時間辦公室外值班秘書通過對智能控制屏上對講系統與總裁確認后，訪客將被允許進入。 外部人員則需通過公司統一的訪客系統進行預約，獲批后才可以進入會見。 因此值班秘書在智能觸控屏接到訪客的會見申請后，將線下與總裁溝通，如確認可以接待，秘書將負責在系統上批復同意會見；獲批后訪客持二維碼通過閘機、梯控進入本次公共電梯廳；在電梯廳門口訪客通過視頻對講系統，與秘書的智能觸控屏幕進行對講申請進入，同時總裁也可以從桌面屏或墻面屏，看到對講系統傳來的訪客畫面，確認訪客身份后，秘書通過智能觸控屏幕，開啟電梯廳門、辦公室門允許訪客進入會見。 實際上秘書的智能觸控屏幕是智能家居系統的控制端，智能家居系統后臺則需與訪客系統、對講系統、門禁系統聯通，才可以完成以上流程。

3.3 高管層公共設施控制

本層作為高管專屬樓層，其公共區空調、照明等設施都實現了自動管控，區別于其他辦公樓層的是，本層的各類模式是圍繞總裁的工作和接待設置的，如總裁在本層和外出模式不同，總裁辦公和接待模式不同，在特殊情況時也允許通過智能控制面板進行手動干預。

本層的各類會見、休閑空間，其中貴賓接待室、中式餐廳、間茶室、會所等均配置各類傳感器，如占空傳感器、空氣質量傳感器、照度傳感器等，并且配置墻面控制面板，控制本區域內的空調、照明燈設施。 辦公區、前臺、秘書等處設置墻面控制屏幕，可以控制整個樓層的各類設施。

4 結束語

智能家居從原有的家用電器、窗簾、燈光等居家設備控制的基礎上，逐步向監控、報警、消防、能源等屬于傳統建筑設備管控的領域發展，并且借助網絡通訊、AI 智能技術，延申到智能化食、住、行、購的方向。而公共建筑中的建筑設備智能管控，也在節能、環保、高效管理等基本理念的基礎上，向人性化、個性化方向過度。 兩者雖然應用的領域不同，但相互融合的趨勢明顯，其應用的物聯網通訊、管控技術也基本相同。目前階段系統集成的重點和難點就在于不同設備廠商之間通訊和控制協議、接口沒有統一的標準，再加上某些廠家出于商業和市場方面的考慮，設置諸多的壁壘，以至于在設計和實施時，不能完全按照需求對所有系統和設備進行管控。 相信隨著時代的發展這種情況會逐步得到扭轉。

在市場方面，研發綜合智能管控平臺的各類機構如雨后春筍，都在爭搶占有率以便擁有設備選型的發言權。 國內諸多建筑設備廠家，已經在積極打造自己的設備生態鏈，在自有的設備環境中，具備統一通訊協議的各種系統設備與管控平臺，也將在廠家內部實現無障礙打通。 隨著競逐的展開，智能物聯市場將從目前的“群雄并起”逐步發展到“幾強多霸”。 最終萬物互聯將是時代發展的趨勢。