智½建筑
将
建筑系统
连接到物联½
½关将传统设备连接到云
½者
Kenny Chang
，
ADLINK Technology
测量与自动化
IO
平台产品总监
将
设备连接到物联½
(IoT)
的智½建筑提供许多优势，包括降½成本、更小环境占地尺寸和更½的居
民安全与舒适。½实现此连接可½是一个挑战，因为建筑自动化系统
(BAS)
通常½用不具有云连接
性的专用½络
–
在许多情况下建筑设备甚至不与本地½络连接。
以降½供暖、通风和空调
(HVAC)
以及照明设½，达到设定
的二氧化碳或一氧化碳水平后可以增加新鲜空气通风，土
壤湿度保持在目标之上时可以闲½室外灌溉系统。
智½建筑可以提供许多优势，包括为照明、取暖、制冷和
其他系统节½。智½建筑还可提高居½者的满意度，提供
更安全的环境，更环保的运营和更少维护投诉。
本文中我们将说明智½建筑如½连接到云，介绍建筑业
主、设备提供商和服务公司如½从此连接性中获益。具½
来说，我们强调
Intel
®
物联½½关简化新的和现有建筑设备
的集成方式。½为示例，我们将关注内½云连接性的紧凑
嵌入式平台
ADLINK* MXE-200i
系列。
最后我们将介绍
ADLINK
如½通过
Intel
®
物联½解决方案联盟
与
Intel、McAfee
和
Wind River
协½开发其平台。凭借
250+
个
全球成员公司，联盟提供加速智½设备部
½和端到端分析的可缩放互操½解决方
案。联盟成员与
Intel
以及½此之间密切
合½创新最新技术，帮助开发人员提供最
早上市的物联½解决方案。（ADLINK 是联
盟高级成员；McAfee 和
Wind River
是伙伴
成员。）
建筑自动化的优势
BAS
是联½电子设备的分布式系统，设
计用于监控商业建筑或校园内的机械、
安全、保安、照明、温度和通风系统
（图
1）。½络提供建筑系统（尤其是机
械运行状况和½前工½状态）和变化的环
境因素（例如建筑内的人数或外界气候条
件）的实时数据。可以设½规则自动触发
操½。例如，½人们离开楼层或房间后可
图
1.
HVAC
智½建筑可以降½成本和改善舒适性与安全性。
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期
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智½建筑
将建筑系统½此之间以及与云连接实现更多优势。例如，
远程人员可以监控多个建筑，允许业主以更少人手管理、
维护和确保建筑安全。此外，持续监控每个建筑系统的运
行状况可以缩短停机时间，提供预防性维护以及在系统故
障时立刻行动的机会。
将建筑系统互相连接后，智½建筑还可以带来另一个重要
优势：协调功½。例如，如果发生火灾，智½建筑可以立
刻打开上锁的门，禁用电梯，启动紧急电源，将所有本地
存储的监控数据传输到云端以供调查。
对于建筑设备提供商，云连接的建筑带来提供新的附加产
品以及增值服务的½机会，例如定期远程安全检查重要报
警系统和电梯。服务合同也更容易管理
–
远程监控和排除
建筑系统故障可以减少现场维护和紧急呼叫，帮助减少人
力成本和增加利润。
案例研究：电梯
电梯是智½云连接设备优势的一个不错案例研究。故障电
梯会造成巨大不便
–
甚至是安全危险
–
因此保持电梯运行
状况良½非常重要。同时，维护电梯是一个昂贵而耗时
的提议，因此建筑业主希望将服务呼叫数量保持在最½
水平。
智½电梯可以通过收集和分析实时数据来发现½在问题和
加快智½响应，从而改善运营。收集的数据可以包括来自
电梯升降单元的振动检测结果，对电机和其他移动部件的
快速傅里叶变换
(FFT)
分析，跟踪设备诊断，以及对仓内性
½和乘坐质量的详细频谱分析。所有这些信息可以从多个
电梯组收集，用于½出有针对性的改进，解决安全顾虑，
立刻停止½用出现故障迹象的电梯。
要执行这些功½，智½建筑系统需要足够的计算½力来处
理来自各个检测的数据，如振动和
FFT。它必须½够访问
本地½络上的设备传感器，连接云端进行数据速度，以及
通过
PC、平板电脑和智½手机远程访问。系统必须保护
数据和建筑设备的安全。解决方案还应提供½总½拥有成
本
(TCO) –
从开发人员角度来说，应要求最少设计时间和工
½量。
智½建筑通用解决方案
为实现建筑设备和云之间的无缝安全数据流，ADLINK 创
建了
MXE-200i（图 2）。该无线数据平台集成综合硬件与
½件系列，允许开发人员更快制½原型和部½智½建筑服
务。开发人员无需从头构建解决方案，可以将精力集中于
为平台创建新的增值服务。
图
2.
ADLINK MXE-200i
是支持云的紧凑系统。
为提供本地分析和其他应用所需的性½，ADLINK 选择双核
Intel
®
Atom
™
处理器
E3826。该处理器支持对传感器与仪器数
据的数字信号处理（如
FFT
算法）很重要的
Streaming SIMD
Extensions (SSE, SSE2, SSE3, SSSE3)。为在多种室内外环境中运
行，MXE-200i 采用紧凑尺寸—
120 mm (W) x 60 mm (H) x 100 mm
(D) – 和结实的无风扇设计，工½温度范围 -20 °C
至
70 °C。平
台为传感器和数据采集模块提供丰富的
I/O，以及用于 Wi-Fi*
和
3G/4G/LTE
的可选无线模块。
该硬件充½
ADLINK
的
Intel
物联½½关实½的基础。此平
台捆绑
Wind River* Intelligent Device Platform (IDP) XT
和
McAfee*
Embedded Control
以提供完整预先验证的通信与安全解决
方案。
Wind River IDP XT
提供与本地设备和云通信的½件堆栈。其丰富
的连接选择包括智½建筑中广泛½用的
Wi-Fi、蓝牙*、ZigBee*
和近场无线协议。Wind
River IDP XT
支持用于数据传输的
MQTT
协议，以及
Technical Report 069 (TR-069)、CPE WAN Management
Protocol (CWMP)
和
Open Mobile Alliance Device Management
(OMA DM)
等远程管理协议。对于开发人员，Wind
River IDP XT
½
件堆栈提供
Lua、Java
和
OSGi
应用程序环境以实现快速可重
复½用的应用程序开发。
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MXE-200i
还包含
ADLINK
的
Smart Embedded Management Agent
(SEMA)
实用工具，允许通过
ADLINK
的
SEMA Cloud
快速设½
远程数据访问与分析（图
3）。SEMA Cloud
提供可收集数
据并安全推送至云端的设备客户端。SEMA
Cloud
还包含用
于存储和处理数据的云服务器，以及远程监控和配½设备
的应用程序。
安全和可管理性
和任½物联½系统一样，智½建筑需要防范恶意½件和其
他威胁。Intel
Atom
处理器
E3826
具有两个重要的硬件辅助
安全增强：Intel
®
Advanced Encryption Standard New Instructions
(Intel
®
AES-NI)
和
Secure Boot。这些安全技术共同帮助确保端
点安全，保护内容，防止加½½恶意½件。
Wind River IDP XT
还提供内½安全功½
–
例如硬件信任
根
–
以保护通信通道、数据和末端设备。此外，McAfee
Embedded Control
加入动态½名单。该技术将系统向下锁
定至已知良½的基准水平，这样授权设½外的程序无法启
动。McAfee
Embedded Control
还促成监视文件和防止意外更
改的基于策略的变更控制功½。
为确保正确工½，智½建筑½关还必须支持远程管
理。MXE-200i ½关包含专用的板管理控制器
(BMC)，支
持提供综合远程监控的
SEMA。BMC
功½包括监视狗定时
器；温度、风扇和功率监控；I²C 和平面板控制；模块信
息与统计信息；故障辩论；以及故障½移双
BIOS。与最新
嵌入式应用程序编程接口
(EAPI)
规范的兼容性减少将现有
呼叫导向至
SEMA
的设计工½。
内½云连接性
除了½关，SEMA
Cloud
在智½中间件之上还包含安全云服
务器架构和机器对机器
(M2M)
堆栈（第
24
页图
4）。该
内½服务意味着
MXE-200i
无需额外设计要求即可连接商
业云。
连接后，建筑管理者可以½用
PC、平板电脑或智½手机通
过
ADLINK
的客户仪表板或其自己的云门户访问设备数据与
分析。通过
M2M
堆栈，建筑设备提供商可以将
SEMA Cloud
½为远程控制
API
来设½云应用程序。提供商可以定义工
½极限、报警和自动响应。例如，如果电梯的主电机达到
高于确立阈值的温度，仪表板上可½出现提醒，辅助电机
可以自动启动以更换或补充主电机工½直到主电机冷却至
可接受的温度。
HVAC
/
/SEMA
• M2M
• SEMA/
SEMA
• MQTT
图
3.
ADLINK
的
SEMA Cloud
实现完整解决方案。
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智½建筑
智½建筑管理的½关
½为基于
Intel
物联½½关和
ADLINK
的
SEMA Cloud
技术
的设备，MXE-200i 是½求以正确设计的安全方式实现建
筑系统与云之间端到端连接性的建筑设备提供商的综合
解决方案。MXE-200i 捆绑现有建筑系统、收集本地数据
并安全推向云端的功½为提供商带来开发自己的管理与
控制应用程序的出色基础。对于提供服务合同的提供
商，MXE-200i 等技术可以成为一系列新服务和建筑安全
产品的基础，以及降½底线人力成本以提高盈利½力的
方法。
有关
MXE-200i
的信息，请参见
intel.com/
SD-Adlink-MXE-200i
有关连接、整合和优化工业自动化的更多信
息，请参见
intel.com/embedded-industrial
SEMA
I
2
C
联系
ADLINK
Intel
®
物联½解决方案联盟高级成
员
ADLINK (intel.com/MR-adlink)
通过
BIOS
边缘设备、½关和云服务的创新解决方案实现物联
½。ADLINK 的产品包括标准½积系数主板、刀片、机箱
和系统，以及检测和测量产品、智½触摸计算机、显示
屏和掌上电脑。
图
4.
SEMACloud
提供内½连接性。
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