[论文解读] IEEE-GDL CCD Smart Buildings Introduction

Víctor M. Larios, José Guadalupe Robledo-Hernández+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 19, 2024

Impact of Light on Environment and Health被引用 4

一句话总结

本白皮书由IEEE-GDL CCD工作组提出，为智能建筑引入了一套标准化框架，提出分层架构与开放标准，以提升互操作性。文中通过瓜达拉哈拉市的两个实际试点项目——新建建筑与改造建筑——展示了基于开放标准与服务分类法的可扩展、互操作智能城市基础设施的可行性概念验证。

ABSTRACT

As part of the activities of the IEEE-GDL CCD working group of physical infrastructure, this whitepaper is intented to be an initial guide to understand the layers, taxonomy of services and best practices for the development of smart buildings. Open standards are claimed in order to increase interoperability between layers and services. Moreover, two buildings in Guadalajara city, one new and another to renew, are described as a proof of concept under development and being part of the strategy to develop the smart city infrastructure based in a master plan. A discussion will be addressed in order to identify the areas of innovation and opportunities for the smart buildings as the contribution of this document.

研究动机与目标

• 通过基于标准化和开放标准的方法，建立智能建筑的基础框架。
• 定义服务分类法与分层架构，以实现建筑系统间的互操作性。
• 通过瓜达拉哈拉市的两个实际试点项目（新建建筑与改造建筑）展示实际应用。
• 在城市智能城市总体规划中识别智能建筑发展的创新机遇与最佳实践。
• 推动开放标准作为可扩展、互操作且可持续的智能城市基础设施的关键推动因素。

提出的方法

• 提出一种多层架构模型，强调模块化与可扩展性。
• 引入服务分类法，对各层功能进行分类，以支持互操作性与系统集成。
• 依赖开放标准，确保建筑系统间通信与数据交换的厂商无关性。
• 利用瓜达拉哈拉市的两个案例研究——一栋新建建筑与一栋改造建筑——在真实环境中验证该框架。
• 采用以总体规划为导向的策略，将智能建筑发展与更广泛的智慧城市目标对齐。
• 基于试点项目与架构模型，讨论创新领域与实施最佳实践。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何有效利用开放标准，以确保智能建筑系统间的互操作性？
• RQ2 何种架构层级与服务分类法最适合可扩展且可维护的智能建筑系统？
• RQ3 在瓜达拉哈拉等城市环境中部署智能建筑时，面临的关键技术与运营挑战是什么？
• RQ4 如何在最小化干扰的前提下，对现有建筑进行改造以符合现代智能建筑标准？
• RQ5 在将智能建筑整合进城市级智能基础设施生态系统方面，存在哪些创新机遇？

主要发现

• 所提出的分层架构与明确的服务分类法，可实现清晰的系统分解与互操作性。
• 开放标准对于减少厂商锁定、实现异构建筑系统间无缝集成至关重要。
• 瓜达拉哈拉市的两个试点项目证明了该框架在新建建筑与建筑改造中应用的可行性。
• 将智能建筑整合进总体规划，有助于推动可扩展的城市级智能基础设施发展。
• 该框架在数据共享、能源管理与系统监控方面识别出多个创新机遇。
• 讨论表明，开放标准与模块化设计是智能建筑生态系统长期可持续性与演进的关键。