人工智能正在改變建筑物的管理方式
你可能已經聽說過人工智能(通常用現在眾所周知的縮寫AI來描述)正在如何改變一個或另一個行業。事實上,人們認為人工智能在分析方面取得的大多數進步,實際上都是通過機器學習完成的(機器學習有一個鮮為人知的綽號——ML)。機器學習是一種計算機接收數據點的能力,并根據預先編程,使計算機能夠判斷一個值是否在預設范圍內。然后ML程序可以做出決定,將數據點識別并記錄為異常,在某些情況下,然后創建一條指令來采取行動,將不正常的差異返回到適當的位置。
這就是建筑物的外觀。假設星期二上午7:15太陽升起,天氣晴朗明媚。這個事實導致建筑物的東面增加了熱負荷,并且內部空間變熱。該建筑物的恒溫器可在建筑物的外露側很快記錄下高于76度的氣溫。連接到HVAC系統的預編程軟件指示,當內部空間達到76度時,需要更多的冷空氣。為了實現冷卻器的目標,冷卻器會收到一條信息,要求啟動冷空氣的產生并將更多的調節空氣發送到熱點,也許還可以通過在管道中打開風門來達到所需的效果。冷卻器和風扇繼續進行這項工作,直到溫度恢復到另一個預先設定的水平(例如73度)為止。這種一維動作是機器學習。此處的關鍵是預設了行動計劃。
人工智能是一種計算機技術,它從預先編程的ML場景開始,但它具有更深刻的能力。人工智能模仿了人類的思維過程。人們從多個維度思考,這導致了我們所說的“推理”。牛津出版社對推理的定義是:“以合乎邏輯的、理智的方式思考某事的行為。”完全進化的人工智能考慮并處理復雜的決策,從而模擬人類的智能。
以上述情況為例。現在讓我們假設AI程序可以訪問多個數據源,而不僅僅是恒溫器。例如,如果這個程序有大樓里的人員總數和分布數據呢?如果該程序有外部空氣溫度的數據,表明冷水機仍然可以引入外部空氣,從而降低生產冷空氣的成本呢?如果程序知道每周二這個過熱空間的會議室很有可能在上午10點就擠滿了銷售人員,那該怎么辦呢?這些項目是多變的。人工智能能夠而且將會考慮的事實,以便提煉出更復雜但更好的解決方案。這種推理能力可以潛在地節省大量資源。
使用人工智能的建筑可以設定一個目標,根據數據找到最佳解決方案。現在,計算可以在持續、實時的基礎上超快速完成。其結果是能夠以最高的效率水平操作物業。不要只泵入冷空氣,直到恒溫器滿意。人工智能也記錄和學習這個解決方案,建立一個更深入的數據庫。隨著越來越多的數據被輸入到它的內存庫中,它將成為未來解決問題的基礎。換言之:高質量人工智能繼續推動效率。
在一些建筑物中,每天有超過一百萬個數據點在建筑物數據傳感器和操作這些建筑物的綜合人工智能程序之間交換。這有助于進行一些非常重要的實時調整。2020年初,洛杉磯北部的一座8.5萬平方英尺(約合6萬平方米)的建筑直接位于一場重大野火的下風向,這座建筑不僅能夠從建筑內的機械系統獲取數據,而且還可以從外部數據源(包括本例中的OpenWeather)中收集數據。從開放天氣中讀取的部分數據是當地空氣質量。隨著大火向東延伸十英里,室外空氣質量開始像巖石一樣下降。在二十分鐘之內,濃煙彌漫,房客看不到建筑物停車場的另一側,而且外面的空氣對人類非常有害。
按照計劃,人工智能采取了一系列措施來保護居住者的室內空氣質量。作為最初的糾正措施,該計劃關閉了外部進氣口。利用建筑內部租戶模式的日常邏輯,該方案改變了室內空氣流向人們居住的空間。該物業有一部分暖通空調系統稱為省煤器。HVAC系統的這部分由本地傳感器控制,這些傳感器收集空氣溫度和濕度數據。傳感器還觸發一個過程,可以控制一個按需打開或關閉的阻尼器。例如,如果外部空氣比內部循環空氣冷,系統可以將較冷的空氣吸入建筑物的HVAC氣流。這種混合物降低了被冷卻的空氣溫度,反過來又降低了產生冷空氣的能源成本。然而,空氣質量是問題所在,空調因此關閉了外部擋板。
人工智能對內部空氣分配系統進行精確改造的能力是主動式人工智能系統的另外兩個方面的功能:了解建筑物內有多少人,以及了解建筑物內外的空氣質量數據。在這種情況下,業主安裝了一個智能人員計數平臺,在整個建筑中使用“攝像”。攝像設備跟蹤進出大樓的人數,并記錄大樓內人員的位置。例如,火災發生時,二樓正在進行全面翻新,因此無人居住。人工智能沒有看到任何人,因此將二樓的氣流降至絕對最小。
攝影機解析設備不是攝影機。它是一個小型傳感器,用于記錄通過建筑物中特定點的人的移動。當人工智能知道一處房產中人的密度時,它的決策表現最好。這是因為,在這種情況下,它可以直接分配有限的資源內充分建設。建筑物不需要干凈的空氣,人們需要。
在火災期間,人工智能將繼續根據需要調整氣流。隨著人們下午離開大樓,一些地區的居住密度下降,系統繼續重新引導內部氣流。如果室內空氣質量下降到一個不健康的水平,系統會發出警報,物業經理和留在大樓里的租戶會被建議離開。
這是一個相當極端的情況,但即使沒有煙霧的危害水平,人工智能也能夠平衡人體健康和降低運營成本。對于南加州一棟10萬平方英尺的中型辦公樓來說,一位房東和許多其他業主一樣,唯一的重點是改善他的大樓的資產負債表。他實現這一目標的關鍵是降低能耗。業主想知道如何在不對老化的機械系統進行重大的新資本投資的情況下實現這一目標。