空調監控和預測性維護是兩種技術，可以成為建筑經理和管理人員的象征性救生員。這些術語也適用于家庭，智能家居，也就是說，但讓我們從智能建筑的描述開始。

關于條件監測，沒有什么秘密或超級復雜的。這幾乎就是它聽起來的樣子 - 隨時了解建筑物設備的狀況。這意味著當設備是全新的時，當它已經在線了一段時間，當它需要維護時。在某些情況下，我們談論的是已經存在多年甚至幾十年的設備。因此，您可以在安裝新設備時安裝用于狀態監測的傳感器和控制器，或者將它們改裝到當前可能較舊的設備中。

條件監測是預測性維護的先決條件。例如，在HVAC系統中，您可能會查看過濾器，電機的行為方式以及不同位置的溫度。而且，在一些智能建筑中，您甚至可以查看空氣質量（在此處了解有關工業HVAC系統所需組件的更多信息）。

對于傳感器融合，MCU收集數據，并在需要時執行基本的邊緣計算技術來過濾數據并在需要時發送到云端。PSoC? 6 系列 MCU 適合執行此任務。它們具有兩個內核，一個 Arm Cortex M0+ 用于管理系統安全性（如安全啟動或安全固件更新），另一個 Arm Cortex M4 可在數據發送到云之前收集傳感器數據并執行邊緣計算。

如果數據被傳輸到云端，條件監測也需要可靠的連接。這可以通過使用高可靠性的Wi-Fi SoC來解決，例如提供擴展溫度范圍的CYW4373。

利用在不同時間點獲取的這些數據，您可以實施預測性維護。這種系統的優點包括更少的停機時間，遠程管理設備的能力以及更低的總體成本。

狀態監測的責任屬于多個領域，包括設備供應商、簽約維護公司、建筑運營商、建筑業主和/或設備用戶。歸根結底，每個利益相關者都應該看到狀態監測的價值，以及后來的預測性維護。

實施預測性維護在與機器學習結合使用時效果最佳，無論是在設備所在的邊緣還是在云中。每種實現都有優點和缺點。如果您只是想檢查統計數據和數據并手動管理設備，則將所有內容都保留在本地非常簡單。在這種情況下，不需要云連接，這具有使系統更安全的額外好處（稍后會詳細介紹）。

許多提供商已經建立了一個系統，您可以通過云向他們發送數據，他們可以為您處理預測性維護（通過機器學習）。顯然，這需要付出代價。如果您在分布在多個位置的多個建筑物中處理大量設備，這可能是最佳選擇。云將保留您的狀態監測數據庫，因此預測性維護將相對容易。

英飛凌憑借其廣泛的傳感器系列，既可以協助狀態監測，也可以使用公司針對機器學習的組件（包括上述PSoC? 6）進行預測性維護。在某些情況下，設備制造商在設備出門之前將硬件和軟件設計到他們的設備中。這通常是首選配置。

處理已安裝的設備

眾所周知，設備的安裝基礎是巨大的，聰明的建筑業主和管理人員報廢工作設備以配備最新技術的新設備的可能性很小。這就是改造發揮作用的地方。

改造設備以處理狀態監測相對簡單。例如，您可以添加一個麥克風來檢測空氣處理器中彎曲或受灰塵污染的風扇葉片是否存在振動或諧波。將這些具有連接的傳感器（例如，通過藍牙低功耗（BLE）或Wi-Fi連接到云中并不是一項艱巨的任務，因為傳感器和連接供應商已經通過其軟件使該過程變得簡單。

請注意，每當您將物聯網節點添加到設備時，您都在為黑客添加一個入口點;英飛凌提供硬件解決方案，因此可以在硬件中實施安全證書。然后，這些硬件部件用于驗證現場的各種設備。例如，英飛凌采用了一項名為CIRRENT? Cloud ID的服務，您可以在其中下載證書，這些證書將加載到設備中，并以安全的硬件方式用于身份驗證。

多少才算夠？

顯然，沒有什么是免費的，這包括執行預測性維護的能力。那么，操作員需要問問自己，我將從這項技術中獲得多少收益？

重要的是要知道您的設備會發生什么，包括其當前狀態以及可以提前預測的任何維護或問題，例如更換過濾器和潤滑機械。然后，您需要知道要收集哪種數據（以及多少數據）。這將確定所需傳感器的數量和類型。

確定何時需要更換過濾器的一種方法是測量和監測過濾器的氣流，這可以通過英飛凌DPS368數字氣壓傳感器等設備來完成，該傳感器是該公司XENSIV?系列傳感器的一部分。2.0 x 2.5 x 1.1 mm 的微型設備提供非常高的精度（例如，從壓力測量中測量到±2 cm的高度計算）和低電流消耗（平均 1.7 μA）。它可以測量溫度和壓力，后者由電容傳感處理，從而實現高精度。

智能家居也從中受益

智能家居將看到類似的好處，盡管規模較小，因為需要監控和控制的設備較少。設備可以以設定的模式工作，即每天將溫度設置為特定時間，或在特定時間打開或關閉燈。或者它可以簡單地遵循用戶的行為。例如，如果房主將恒溫器設置為特定溫度，系統將了解到這一點。

家庭可能是一個更難以控制的環境，因為更多的“小工具”被添加到網絡中，以不同的時間線運行。例如，您的暖通空調系統的預期壽命可能為 10 年或 15 年。但網絡上的其他一些設備可能壽命較短。坦率地說，一些較新的，更便宜的設備并不那么準確。在某些情況下，基于家庭的傳感器提供了許多“便利”功能，例如提醒房主需要更換過濾器。

總之，它歸結為三個組件組。首先是傳感器技術，它將相關信息反饋給服務器。第二種是根據傳感器提供的信息執行操作所需的控制器（MCU）。如前所述，該處理可以在物聯網的邊緣進行，也可以在具有設備遠程連接的云中進行。第三是安全性，包括硬件和軟件。

審核編輯：郭婷