基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑健康信息網(wǎng)絡(luò)研究

何 春

（信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，河南信陽(yáng)464000）

物聯(lián)網(wǎng)被看作是全球信息產(chǎn)業(yè)繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次產(chǎn)業(yè)革命，是新信息技術(shù)中的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，同時(shí)也是我國(guó)戰(zhàn)略性新興企業(yè)之一。隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)勢(shì)頭迅猛，以信息化領(lǐng)先發(fā)展和帶動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，形成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的智慧城市，成為我國(guó)重要的城市發(fā)展戰(zhàn)略之一。對(duì)智能建筑健康信息的研究、分析有助于信息技術(shù)和城市發(fā)展融合，對(duì)實(shí)現(xiàn)城市智能化與信息系統(tǒng)化管理以及建設(shè)智慧城市有重要意義。

本文主要分析智能建筑健康信息服務(wù)的概念，并探討分析基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑健康信息網(wǎng)絡(luò)模型，為我國(guó)智能建筑健康信息網(wǎng)的搭建和發(fā)展提供新思路。

1 智能建筑健康信息服務(wù)意義及信息網(wǎng)設(shè)計(jì)要求

1.1 智能建筑信息服務(wù)意義

健康本來(lái)是指人體健康，后來(lái)延伸到各行各業(yè)，指代行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)良好。智能建筑健康信息服務(wù)主要是指根據(jù)智能建筑的特性，利用工程管理、設(shè)備管理及信息管理等專業(yè)理論，將建筑運(yùn)行信息反饋給建筑管理人員，從而判斷建筑是否健康運(yùn)行。利用物聯(lián)網(wǎng)這種新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能建筑健康狀態(tài)的診斷與預(yù)見(jiàn)功能，可對(duì)建筑運(yùn)行進(jìn)行全方位的管理。

1.2 智能建筑信息網(wǎng)設(shè)計(jì)目的

智能建筑的出現(xiàn)使社會(huì)發(fā)展前進(jìn)了一大步，讓建筑管理變得輕松、方便與快捷。建立智能信息網(wǎng)主要是為了更好地掌握建筑的動(dòng)態(tài)信息，可以提前預(yù)防可能會(huì)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)有問(wèn)題的建筑實(shí)施診斷并改善、實(shí)時(shí)監(jiān)控建筑、遙控建筑設(shè)施等。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑健康信息網(wǎng)絡(luò)

物聯(lián)網(wǎng)和生活中常用的互聯(lián)網(wǎng)不同，它主要是指一個(gè)物體利用許多信息傳感設(shè)備（有感知程序的設(shè)備），按照規(guī)定的協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)相連，形成讓物和物之間能夠直接進(jìn)行交互、聯(lián)系的智能網(wǎng)絡(luò)。

本文根據(jù)收集了解的智能建筑特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建智能建筑信息網(wǎng)，智能建筑信息物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架如圖1所示。

圖1 智能建筑健康信息網(wǎng)

由圖1可知，該網(wǎng)絡(luò)自下到上分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層3層，其中感知層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的底層部分，網(wǎng)絡(luò)層是中間層，應(yīng)用層是頂層。

2.1 感知層

感知層是建筑信息網(wǎng)的基礎(chǔ)層，其主要功能是使用許多儀器感知建筑狀況的物理信號(hào)并收集。作為信息網(wǎng)的最底層，會(huì)用到許多儀器收集信息，常見(jiàn)儀器有結(jié)構(gòu)檢測(cè)儀、風(fēng)壓儀、溫度傳感器、濕度傳感器、沉降儀、監(jiān)控?cái)z像頭、積分聲級(jí)器、紅外傳感器以及門(mén)禁系統(tǒng)等。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是信息傳輸，是各種通信網(wǎng)絡(luò)綜合形成的一個(gè)融合網(wǎng)絡(luò)，它向上為應(yīng)用層提供各種傳輸信息，向下獲取感知層采集的信息，實(shí)現(xiàn)信息在3層之間自下而上的傳遞。它主要包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及局域網(wǎng)等。對(duì)于智能建筑健康信息網(wǎng)，既可以建立小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，例如一個(gè)城市的信息網(wǎng)，又可以建立一個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)，例如一個(gè)國(guó)家的信息網(wǎng)。

2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層主要就是顯示信息和用戶對(duì)接，也就是為用戶服務(wù)的，用戶可以直接通過(guò)手機(jī)、電腦或者其他通信工具，獲取網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)男畔?。主要分為大?shù)據(jù)中心與管理中心。

（1）大數(shù)據(jù)中心。大數(shù)據(jù)中心則是將所有收集的信息匯聚并進(jìn)行分析、運(yùn)算，再統(tǒng)一存儲(chǔ)。

（2）管理中心。管理中心是由以小區(qū)為基本管理單位的管理模塊組成，定時(shí)或限時(shí)保存感知層收集的信息。

智能建筑健康信息網(wǎng)應(yīng)用，就是在大數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算開(kāi)發(fā)，形成不同類型的信息服務(wù)，滿足多個(gè)用戶的多種需求，從而為智能建筑的管理提供幫助。

2.4 信息網(wǎng)運(yùn)行

信息網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)模型參照?qǐng)D1，整個(gè)信息網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程為：1）利用感知層中的許多測(cè)量和感知儀器，探測(cè)并收集建筑的溫度、濕度及結(jié)構(gòu)等建筑動(dòng)態(tài)信息。2）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層眾多網(wǎng)絡(luò)中的其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，傳輸信息，信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層到達(dá)感知層，用戶可以利用手機(jī)或電腦獲取信息，并對(duì)信息進(jìn)行計(jì)算與處理，然后采取相應(yīng)的措施。

3 小結(jié)

智能建筑與信息技術(shù)的發(fā)展都是目前國(guó)內(nèi)甚至世界上比較熱門(mén)的領(lǐng)域，也是國(guó)際社會(huì)非常重視的研究項(xiàng)目。本文以智能建筑健康信息為切入點(diǎn)，首先介紹健康信息服務(wù)的概念，了解智能建筑健康服務(wù)的意義，然后從其需求分析，獲悉建立信息網(wǎng)的目的，從而逐層分析建立信息網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)模型，按照實(shí)現(xiàn)的功能不同和服務(wù)對(duì)象不同，將信息網(wǎng)具體劃分為3層，最下層為用于物理信號(hào)收集的感知層，中間為傳輸信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)層，最頂層為和用戶對(duì)接并顯示信息的應(yīng)用層。該研究為我國(guó)智慧建筑健康信息網(wǎng)的搭建提供新的切實(shí)可行的思路。今后，將繼續(xù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行更為細(xì)致的劃分，落實(shí)每一個(gè)細(xì)節(jié)，進(jìn)一步研究物聯(lián)網(wǎng)從智能建筑領(lǐng)域擴(kuò)展到其他領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)模型建立。