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【摘要】简要分析智慧建筑的发展现状，同时结合智能建筑管理系统的建设经验对公共建筑及住宅建筑的建筑智脑建设必要性做出发展分析。
【关键词】智慧建筑;建筑智脑;IBMS;数字孪生;物联网
Abstract：Briefly analyze the development direction of building brains， and at the same time make a development analysis of the necessity of building brains in public buildings and residential buildings based on the construction experience of intelligent building management systems.
Key Words： Intelligent Building;Building Brain; IBMS; Digital Twin; Internet of Things;
在大型公共建筑的建设中，由于建筑内部机电设备数量大、位置分散、协同运行要求高的问题，BAS（楼宇自动化系统）系统已经成为此类建筑不可或缺的建设部分。现如今BAS经过美国采暖冷冻空调工程师协会对7标准BACnet协议的推动，已经可以涵盖接入冷热源系统、空调通风系统、风机盘系统、电梯系统、给排水系统、照明系统等各类建筑机电子系统，且已经可以实现各子系统之间数据的互联互通和协同运行，所有的操作也可以在同一个软件界面下实现。随着建筑机电系统的发展，BAS系统已经远远不能满足各类业主、物业、运维各方对建筑智慧发展的要求，由此采取了IBMS、BIM全过程、GIS三维地图等各类技术手段来不断丰富智慧建筑的建设内容。
近年来，数字孪生、物联网、城市大脑、人工之智能等概念和技术层出不穷，为智慧建筑的建设带来了新的发展方向和思路。对应城市大脑，笔者尝试提出建筑智脑的概念。
下面笔者结合大型公共建筑IBMS建设的实际经历，对建筑智脑发表一些自己的看法。
1、智慧建筑发展历程
需求催生服务，智能建筑的发展大体可分为以下四个阶段或类型：
a.机电一体化型：为满足单独设备或单独机房内同一系统设备的启停、参数调节、反馈控制而设置的独立控制系统。典型产品：电梯控制系统，分体空调等等。
b.BAS型：为满足分布式系统的输入输出信号接入、多点设备的协同运行、各类机电设备的监视和控制而设置的建筑设备综合管理系统。
c.IBMS&BIM+：以IBMS（建筑集成管理系统）为核心，万物互联，AI+Bigdata+Cloud+GIS为推手，全领域人、财、物统一可视化大数据管理的新一代智能化解决方案。同时在基础模型建设上采取BIM全过程建设手段，将连带建筑、机电等全要素的三维模型与建筑集成管理系统有机结合。
d.建筑智脑型：以IBMS系统作为基础，结合云计算、边缘计算、AI赋能、云生态等技术手段实现建筑智脑与城市大脑互联，建筑管理与手机、电脑等网络终端互联，打破建筑管理的地域和时空限制。
近几年以人工智能、大数据、云计算等为代表的互联网技术和以5G为代表的移动通讯技术迅猛发展，为建筑智脑建设提供了可靠的技术支持。同时一些云计算中心、智能家居、物业管理APP等新业态的出现和发展也为建筑智脑的建设运营提供了方案参考。
2、建筑智脑模型分析
上图为笔者对建筑智脑模型的初步构想，现结合以上模型对建筑智脑的整体框架做简要分析。
（1）各建筑设备子系统由原先的IBMS系统集成改为统一的建筑智脑集成，建筑智脑在完成原IBMS系统集成的基础上统一数据接口，对数据上联、管理应用等需求实现系统级数据承载功能。
（2）建筑智脑自身具备各设备子系统的基础协同功能，即完全实现IBMS系统的各项功能，同时部分功能模块可完全交由信任的第三方管理应用来管理，方便不同管理公司的二次开发和功能升级，且不需要对底层的建筑智脑进行整体调整。
（3）建筑智脑作为城市大脑的下辖管理部分，与城市大脑协同运作，承担部分边缘计算功能，可与建筑周边的市政设施、道路交通等协同运作，构建区域智慧运维节点，以达到区域自治和减轻城市大脑负载的效果。
（4）专用移动端应用经专用数据通道为建筑管理部门提供移动端管理接口，打破建筑局域网的壁垒。
（5）部分经加密的私密建筑信息及开放的建筑信息经云端接入互联网，供租赁户、商户、进出消费者等群体在移动端（或PC端）调取使用。
基于以上分析可以看出，建筑智脑区别于IBMS的最大不同为建筑智脑提供了统一的系统级平台搭建，将封闭的建筑集成管理系统变为开放式平台。同时建筑智脑作为物联网的一个網络节点，深入参与了智慧城市的搭建，对于诸如公共建筑能耗检测分析、区域泊车管理、城市安防天网补充等拓展应用打好了良好的基础。简而言之，就是在实现建筑本身有机系统管理的同时，做好了建筑的数字孪生工作。
3、建筑智脑发展思考
通过对建筑智脑模型的构建，我们可以将基础建设与后期安装的界面做出分解，即除去管理应用的建设外，其余部分的建设可由工程建设方按统一的标准进行建设和交付。这样就实现了建筑智脑建设的标准化，借助市场化的手段可以不断降低此项的建设成本并实现建筑智脑的推广应用。建筑智脑作为城市大脑管理系统的组成节点，对于数字城市的建设具有十分重要的作用。
如果建筑智脑能在相关机构、标准化协会的推动下不断完善，在数字城市的建设中不仅可以避免新建、改建建筑的重复投资，同时对于既有建筑的数字孪生和城市大脑的接入也由十分重要的指导意义。
结语：
以上为笔者建筑智脑发表一些自己的看法，受限于自身的知识水平和经验积累，难免会有一些粗鄙之处。只愿个人的一点思考能给智慧建筑、智慧城市的建设提供一些贡献。
【关键词】智慧建筑;建筑智脑;IBMS;数字孪生;物联网
Abstract：Briefly analyze the development direction of building brains， and at the same time make a development analysis of the necessity of building brains in public buildings and residential buildings based on the construction experience of intelligent building management systems.
Key Words： Intelligent Building;Building Brain; IBMS; Digital Twin; Internet of Things;
在大型公共建筑的建设中，由于建筑内部机电设备数量大、位置分散、协同运行要求高的问题，BAS（楼宇自动化系统）系统已经成为此类建筑不可或缺的建设部分。现如今BAS经过美国采暖冷冻空调工程师协会对7标准BACnet协议的推动，已经可以涵盖接入冷热源系统、空调通风系统、风机盘系统、电梯系统、给排水系统、照明系统等各类建筑机电子系统，且已经可以实现各子系统之间数据的互联互通和协同运行，所有的操作也可以在同一个软件界面下实现。随着建筑机电系统的发展，BAS系统已经远远不能满足各类业主、物业、运维各方对建筑智慧发展的要求，由此采取了IBMS、BIM全过程、GIS三维地图等各类技术手段来不断丰富智慧建筑的建设内容。
近年来，数字孪生、物联网、城市大脑、人工之智能等概念和技术层出不穷，为智慧建筑的建设带来了新的发展方向和思路。对应城市大脑，笔者尝试提出建筑智脑的概念。
下面笔者结合大型公共建筑IBMS建设的实际经历，对建筑智脑发表一些自己的看法。
1、智慧建筑发展历程
需求催生服务，智能建筑的发展大体可分为以下四个阶段或类型：
a.机电一体化型：为满足单独设备或单独机房内同一系统设备的启停、参数调节、反馈控制而设置的独立控制系统。典型产品：电梯控制系统，分体空调等等。
b.BAS型：为满足分布式系统的输入输出信号接入、多点设备的协同运行、各类机电设备的监视和控制而设置的建筑设备综合管理系统。
c.IBMS&BIM+：以IBMS（建筑集成管理系统）为核心，万物互联，AI+Bigdata+Cloud+GIS为推手，全领域人、财、物统一可视化大数据管理的新一代智能化解决方案。同时在基础模型建设上采取BIM全过程建设手段，将连带建筑、机电等全要素的三维模型与建筑集成管理系统有机结合。
d.建筑智脑型：以IBMS系统作为基础，结合云计算、边缘计算、AI赋能、云生态等技术手段实现建筑智脑与城市大脑互联，建筑管理与手机、电脑等网络终端互联，打破建筑管理的地域和时空限制。
近几年以人工智能、大数据、云计算等为代表的互联网技术和以5G为代表的移动通讯技术迅猛发展，为建筑智脑建设提供了可靠的技术支持。同时一些云计算中心、智能家居、物业管理APP等新业态的出现和发展也为建筑智脑的建设运营提供了方案参考。
2、建筑智脑模型分析
上图为笔者对建筑智脑模型的初步构想，现结合以上模型对建筑智脑的整体框架做简要分析。
（1）各建筑设备子系统由原先的IBMS系统集成改为统一的建筑智脑集成，建筑智脑在完成原IBMS系统集成的基础上统一数据接口，对数据上联、管理应用等需求实现系统级数据承载功能。
（2）建筑智脑自身具备各设备子系统的基础协同功能，即完全实现IBMS系统的各项功能，同时部分功能模块可完全交由信任的第三方管理应用来管理，方便不同管理公司的二次开发和功能升级，且不需要对底层的建筑智脑进行整体调整。
（3）建筑智脑作为城市大脑的下辖管理部分，与城市大脑协同运作，承担部分边缘计算功能，可与建筑周边的市政设施、道路交通等协同运作，构建区域智慧运维节点，以达到区域自治和减轻城市大脑负载的效果。
（4）专用移动端应用经专用数据通道为建筑管理部门提供移动端管理接口，打破建筑局域网的壁垒。
（5）部分经加密的私密建筑信息及开放的建筑信息经云端接入互联网，供租赁户、商户、进出消费者等群体在移动端（或PC端）调取使用。
基于以上分析可以看出，建筑智脑区别于IBMS的最大不同为建筑智脑提供了统一的系统级平台搭建，将封闭的建筑集成管理系统变为开放式平台。同时建筑智脑作为物联网的一个網络节点，深入参与了智慧城市的搭建，对于诸如公共建筑能耗检测分析、区域泊车管理、城市安防天网补充等拓展应用打好了良好的基础。简而言之，就是在实现建筑本身有机系统管理的同时，做好了建筑的数字孪生工作。
3、建筑智脑发展思考
通过对建筑智脑模型的构建，我们可以将基础建设与后期安装的界面做出分解，即除去管理应用的建设外，其余部分的建设可由工程建设方按统一的标准进行建设和交付。这样就实现了建筑智脑建设的标准化，借助市场化的手段可以不断降低此项的建设成本并实现建筑智脑的推广应用。建筑智脑作为城市大脑管理系统的组成节点，对于数字城市的建设具有十分重要的作用。
如果建筑智脑能在相关机构、标准化协会的推动下不断完善，在数字城市的建设中不仅可以避免新建、改建建筑的重复投资，同时对于既有建筑的数字孪生和城市大脑的接入也由十分重要的指导意义。
结语：
以上为笔者建筑智脑发表一些自己的看法，受限于自身的知识水平和经验积累，难免会有一些粗鄙之处。只愿个人的一点思考能给智慧建筑、智慧城市的建设提供一些贡献。