智能建筑中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

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【摘要】物聯(lián)網(wǎng)依靠先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使兩個(gè)物體連成一個(gè)整體，使信息的交流和交互無(wú)處不在，最終突破時(shí)空的限制，實(shí)現(xiàn)物體的統(tǒng)一管理和控制。從建筑、居住到管理，物聯(lián)網(wǎng)改變了建筑的方方面面。利用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)做出明智的決策，優(yōu)化用戶、人員和管理者的體驗(yàn)；通過(guò)優(yōu)化資產(chǎn)、改善設(shè)備管理，提高住戶安全。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使智能建筑業(yè)務(wù)流程越來(lái)越簡(jiǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)更多收益。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能建筑；人工智能

1智能建筑與物聯(lián)網(wǎng)

基于人類(lèi)社會(huì)生活日益增長(zhǎng)的需求，建筑也在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展。美化建筑環(huán)境，拓展建筑功能，是以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為前提。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新技術(shù)和新材料的使用使得智能建筑成為當(dāng)今建筑行業(yè)的領(lǐng)先發(fā)展方向。

1.1智能建筑

智能建筑以傳統(tǒng)建筑為基礎(chǔ)，融合多種智能數(shù)據(jù)，營(yíng)造和諧、便捷、安全的功能環(huán)境。它將傳統(tǒng)建筑技術(shù)和最先進(jìn)的高新技術(shù)融合，成為國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)。建于1984年的美國(guó)CityPlace，是世界上第一座公認(rèn)的智能建筑。它為用戶提供了一個(gè)更舒適和安全的建筑環(huán)境。我國(guó)第一個(gè)智能建筑設(shè)計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)于2000年10月公布，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，智能建筑的應(yīng)用范圍和規(guī)模日增，這一標(biāo)準(zhǔn)從始至終都對(duì)人們的生活產(chǎn)生了強(qiáng)烈影響。

1.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能建筑的意義

近十年來(lái)，在政府的支持下，中國(guó)加快了城市化進(jìn)程，年均增長(zhǎng)1.3%。截至2012年，我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程以52.6%的速度發(fā)展，城鎮(zhèn)化已成為中國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的主要目標(biāo)。未來(lái)幾十年，城市化將推動(dòng)國(guó)內(nèi)需求增長(zhǎng)，我們可以借用智慧城市的建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。2014年4月國(guó)務(wù)院印發(fā)的《全國(guó)城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》顯示，智慧城市建設(shè)是促進(jìn)新型城市建設(shè)的重要組成部分。綜合利用國(guó)家政策和資源，協(xié)調(diào)城市發(fā)展，促進(jìn)大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新。2013年8月，國(guó)務(wù)院關(guān)于擴(kuò)大內(nèi)需促進(jìn)數(shù)據(jù)利用的意見(jiàn)。它明確指出：在條件允許的城市實(shí)行智能化試點(diǎn)示范建設(shè)?！兑庖?jiàn)》完全支持公共設(shè)施和設(shè)備的智能化，加快實(shí)施智慧物流、智能交通、智能稅收等項(xiàng)目。同期，為支持智慧城市網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，國(guó)務(wù)院制定了一系列行之有效的戰(zhàn)略決策，概括地說(shuō)，智慧城市的建設(shè)基礎(chǔ)就是不同形態(tài)、不同功能的智能建筑。如今人們正在逐漸了解物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的概念。智能應(yīng)用對(duì)個(gè)性化智能建筑和樓宇的需求與日俱增。智能樓宇也逐漸邁向集群化、智能化和數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能建筑的影響非常大，它通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接傳感器和驅(qū)動(dòng)設(shè)備，創(chuàng)建智能建筑的數(shù)據(jù)環(huán)境。隨著智慧城市的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和現(xiàn)代化發(fā)揮著重大作用。諸多互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于建筑設(shè)計(jì)、改造、施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，且不斷地推動(dòng)智能建筑的數(shù)字化現(xiàn)代化升級(jí)。①對(duì)建筑施工企業(yè)來(lái)說(shuō)，為了控制重大基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的總擁有成本，必須進(jìn)行統(tǒng)一的信息管理。加強(qiáng)合作，避免重大項(xiàng)目消耗過(guò)多的人工時(shí)間。②對(duì)房地產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，為避免機(jī)器停工導(dǎo)致成本變高，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)借助交易平臺(tái)和資本項(xiàng)目集中平臺(tái)，可以提高盈利能力。③對(duì)住戶來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能驅(qū)動(dòng)的使用，可以使他們提前知曉建筑改造的狀態(tài)和流程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步改善居民的體驗(yàn)。增加市民的文脈感支持，讓各類(lèi)智能建筑在智慧城市中找到蹤跡。

2物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑中的應(yīng)用

智能建筑概念剛提出的時(shí)候都是采用自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)解決物業(yè)管理問(wèn)題。后來(lái)，在各種信息技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始在智能建筑中大量應(yīng)用，使物業(yè)管理、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與控制、安全、電梯、供配電等子系統(tǒng)得到高度集成和和諧互動(dòng)，供水、智能卡門(mén)禁、辦公自動(dòng)化、能耗監(jiān)控等功能，可以給用戶提供舒適、方便、快捷、安全的建筑環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)是“物”與“物”之間連接的橋梁，它通過(guò)紅外感知、圖像傳感器，無(wú)線傳感和其他技術(shù)完成“物”與“物”之間的相互感應(yīng)和信息傳輸?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能建筑總體結(jié)構(gòu)發(fā)生了顛覆性的變化。物聯(lián)網(wǎng)通常用于智能建筑的五個(gè)子系統(tǒng)。

2.1設(shè)備監(jiān)控

從建筑結(jié)構(gòu)角度來(lái)看，智能建筑由給排水、照明、空調(diào)等系統(tǒng)組成，傳感器等設(shè)備通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各子系統(tǒng)運(yùn)行的綜合控制。同時(shí)，如果系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，還可以利用監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化整體機(jī)構(gòu)，按照預(yù)訂計(jì)劃啟動(dòng)反應(yīng)措施。

2.2環(huán)境監(jiān)管

環(huán)境對(duì)人的影響是很重要的，各國(guó)政府越來(lái)越重視環(huán)境質(zhì)量。從人類(lèi)健康到社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，都與環(huán)境質(zhì)量密不可分。利用建筑物內(nèi)分布的噪聲、濕度、溫度、光照等傳感器，對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，使責(zé)任人能夠?qū)崟r(shí)掌握空間動(dòng)態(tài)，此外，還可通過(guò)耦合空調(diào)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量。

2.3節(jié)能管理

節(jié)約能源是智能建筑的重要指標(biāo)。它可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合智能能耗計(jì)數(shù)器，對(duì)建筑的采暖、燃?xì)狻⑺?、電等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、記錄和分析。同時(shí)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的研究和分析，在此基礎(chǔ)上建立能耗模型，為建筑的現(xiàn)代化提供支持。

2.4智能家居

智能家居可以通過(guò)智能技術(shù)控制家居設(shè)備。比如：窗簾的開(kāi)關(guān)，沙發(fā)的折疊，冰箱溫度調(diào)節(jié)，空調(diào)、電視、燈光開(kāi)關(guān)等都可以進(jìn)行智能控制。其原理是借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在設(shè)備中內(nèi)置智能控制芯片，再使用無(wú)線技術(shù)遠(yuǎn)程控制這些設(shè)備。

2.5安防管理

在智能建筑建設(shè)中，電子偵察、家庭安全、視頻監(jiān)控和訪問(wèn)控制是安全管理的主要內(nèi)容。其中最重要是家庭安全，智能建筑通過(guò)煙霧探測(cè)器、玻璃碎片探測(cè)器、門(mén)磁和紅外傳感器來(lái)感知室內(nèi)的氣體和問(wèn)題變化，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析，再通過(guò)警示燈警告業(yè)主或者物業(yè)及時(shí)采取有效對(duì)策來(lái)避免更大的損失。一般來(lái)說(shuō)，在智能建筑中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以完全滿足安全、節(jié)能、舒適、可持續(xù)發(fā)展的原則。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用特點(diǎn)

3.1智能化

在智能建筑中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對(duì)其提供有效的管理和控制。雖然傳統(tǒng)傳感器只能用于接收和處理數(shù)據(jù)，但內(nèi)置智能芯片傳感器不僅能夠計(jì)算和處理更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行一些智能操作。

3.2信息化

傳統(tǒng)建筑系統(tǒng)是封閉、集成的系統(tǒng)，而使用物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑則具有重要的連通性和無(wú)限的可擴(kuò)展性，因此只要有了這項(xiàng)技術(shù)信息就可以實(shí)時(shí)交換。

3.3可視化

自動(dòng)化建筑系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)傳感器，如火災(zāi)探測(cè)器、智能水電表、各種門(mén)禁傳感器、紅外傳感器、攝像傳感器等，以網(wǎng)絡(luò)的形式構(gòu)成一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的智能控制。然后，借助于數(shù)據(jù)可視化，將無(wú)形的狀態(tài)清晰地展現(xiàn)給用戶，讓用戶更直觀的感受到建筑的狀態(tài)。

3.4人性化

所謂的智能建筑人性化指的是一種主觀能動(dòng)性。可以使用戶更加輕松地控制居住場(chǎng)所的環(huán)境。還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的智能控制，即交互式智能控制（使用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行遙控或者直接語(yǔ)音控制），并通過(guò)運(yùn)動(dòng)、聲音和溫度等主動(dòng)傳感器主動(dòng)響應(yīng)智能家居。通過(guò)特定的操作滿足用戶的特定需求。服務(wù)器還可用于執(zhí)行智能操作，例如診斷程序，驅(qū)動(dòng)程序更新和自動(dòng)下載。

3.5簡(jiǎn)易化

現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)使用多種靈活的基本連接方式，使各種企業(yè)的產(chǎn)品達(dá)到相同的標(biāo)準(zhǔn)。此外，越來(lái)越多的應(yīng)用軟件和硬件正在開(kāi)發(fā)中。相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，以細(xì)致、高效的功能，讓用戶在生活、工作、學(xué)習(xí)上倍感舒心。人們可以享受更舒適的生活，促使人與自然和諧、可持續(xù)的發(fā)展。

3.6節(jié)能化

隨著時(shí)間的推移，建設(shè)水平逐步提高，同時(shí)設(shè)備也更多樣化。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)達(dá)到互聯(lián)互通后，生活的需要、CO2排放指標(biāo)、能耗等只需要通過(guò)簡(jiǎn)單操作，就可以獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，結(jié)合不同的能耗面積和能耗進(jìn)行分點(diǎn)和時(shí)間測(cè)量，計(jì)算不同類(lèi)型的能源使用量和總能耗，最后再進(jìn)行節(jié)能操作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的有效利用，一方面可以促進(jìn)智能建筑的發(fā)展，另一方面還可以實(shí)現(xiàn)可以節(jié)能的目標(biāo)，促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

建筑從規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以全面部署和控制建筑整個(gè)生命周期的成本，全面有效地保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高。同時(shí)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于單個(gè)智能建筑和一組智能建筑是非常重要的。它可以允許建筑物和建筑群無(wú)縫接入下一代智能城市信息系統(tǒng)，打造新一代綠色高端信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和使用過(guò)程中，打造獨(dú)立可靠的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，支撐具有未來(lái)可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ闹腔鄢鞘锌蚣堋?/p>

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作者：李元波 單位：山東省招遠(yuǎn)市工程建設(shè)服務(wù)中心