物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑中的應(yīng)用

李元波

（山東省招遠市工程建設(shè)服務(wù)中心）

1 智能建筑與物聯(lián)網(wǎng)

基于人類社會生活日益增長的需求，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，是以先進的科學(xué)技術(shù)為前提。隨著我國經(jīng)濟的發(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)和最先進的高新技術(shù)融合，成為國際發(fā)展趨勢。建于1984年的美國City Place，是世界上第一座公認的智能建筑。它為用戶提供了一個更舒適和安全的建筑環(huán)境。我國第一個智能建筑設(shè)計國家標(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)從始至終都對人們的生活產(chǎn)生了強烈影響。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能建筑的意義

近十年來，在政府的支持下，中國加快了城市化進程，年均增長1.3%。截至2012年，我國城鎮(zhèn)化進程以52.6%的速度發(fā)展，城鎮(zhèn)化已成為中國現(xiàn)代化建設(shè)的主要目標(biāo)。未來幾十年，城市化將推動國內(nèi)需求增長，我們可以借用智慧城市的建設(shè)來實現(xiàn)。

2014年4 月國務(wù)院印發(fā)的《全國城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》顯示，智慧城市建設(shè)是促進新型城市建設(shè)的重要組成部分。綜合利用國家政策和資源，協(xié)調(diào)城市發(fā)展，促進大數(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，國務(wù)院發(fā)布關(guān)于擴大內(nèi)需促進數(shù)據(jù)利用的意見。它明確指出：在條件允許的城市實行智能化試點示范建設(shè)《。意見》完全支持公共設(shè)施和設(shè)備的智能化，加快實施智慧物流、智能交通、智能稅收等項目。同期，為支持智慧城市網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，國務(wù)院制定了一系列行之有效的戰(zhàn)略決策，概括地說，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)用對個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。物聯(lián)網(wǎng)對智能建筑的影響非常大，它通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接傳感器和驅(qū)動設(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)在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對推動傳統(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)運用于建筑設(shè)計、改造、施工和運營過程中，且不斷地推動智能建筑的數(shù)字化現(xiàn)代化升級。

①對建筑施工企業(yè)來說，為了控制重大基礎(chǔ)設(shè)施項目的總擁有成本，必須進行統(tǒng)一的信息管理。加強合作，避免重大項目消耗過多的人工時間。

②對房地產(chǎn)企業(yè)來說，為避免機器停工導(dǎo)致成本變高，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)借助交易平臺和資本項目集中平臺，可以提高盈利能力。

③對住戶來說，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能驅(qū)動的使用，可以使他們提前知曉建筑改造的狀態(tài)和流程設(shè)計，進一步改善居民的體驗。增加市民的文脈感支持，讓各類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候都是采用自動化控制技術(shù)來解決物業(yè)管理問題。后來，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)開始在智能建筑中大量應(yīng)用，使物業(yè)管理、火災(zāi)自動報警與控制、安全、電梯、供配電等子系統(tǒng)得到高度集成和和諧互動，供水、智能卡門禁、辦公自動化、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，它通過紅外感知、圖像傳感器，無線傳感和其他技術(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子系統(tǒng)。

2.1 設(shè)備監(jiān)控

從建筑結(jié)構(gòu)角度來看，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)備通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對各子系統(tǒng)運行的綜合控制。同時，如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題沒有被及時發(fā)現(xiàn)，還可以利用監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化整體機構(gòu)，按照預(yù)訂計劃啟動反應(yīng)措施。

2.2 環(huán)境監(jiān)管

環(huán)境對人的影響是很重要的，各國政府越來越重視環(huán)境質(zhì)量。從人類健康到社會的可持續(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，對環(huán)境進行實時檢測，使責(zé)任人能夠?qū)崟r掌握空間動態(tài)，此外，還可通過耦合空調(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)。它可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合智能能耗計數(shù)器，對建筑的采暖、燃氣、水、電等進行統(tǒng)計、記錄和分析。同時，對相關(guān)數(shù)據(jù)進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

智能家居可以通過智能技術(shù)控制家居設(shè)備。比如：窗簾的開關(guān)，沙發(fā)的折疊，冰箱溫度調(diào)節(jié)，空調(diào)、電視、燈光開關(guān)等都可以進行智能控制。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，再使用無線技術(shù)遠程控制這些設(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，智能建筑通過煙霧探測器、玻璃碎片探測器、門磁和紅外傳感器來感知室內(nèi)的氣體和問題變化，進行數(shù)據(jù)采集分析，再通過警示燈警告業(yè)主或者物業(yè)及時采取有效對策來避免更大的損失。

一般來說，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

3.1 智能化

在智能建筑中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以對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算和處理更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，還可以進行一些智能操作。

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限的可擴展性，因此只要有了這項技術(shù)信息就可以實時交換。

3.3 可視化

自動化建筑系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)傳感器，如火災(zāi)探測器、智能水電表、各種門禁傳感器、紅外傳感器、攝像傳感器等，以網(wǎng)絡(luò)的形式構(gòu)成一個傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的智能控制。然后，借助于數(shù)據(jù)可視化，將無形的狀態(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性?？梢允褂脩舾虞p松地控制居住場所的環(huán)境。還可以實現(xiàn)對家電的智能控制，即交互式智能控制（使用語音識別技術(shù)進行遙控或者直接語音控制），并通過運動、聲音和溫度等主動傳感器主動響應(yīng)智能家居。通過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)動程序更新和自動下載。

3.5 簡易化

現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于各個領(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)品達到相同的標(biāo)準(zhǔn)。此外，越來越多的應(yīng)用軟件和硬件正在開發(fā)中。相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，以細致、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

隨著時間的推移，建設(shè)水平逐步提高，同時設(shè)備也更多樣化。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)達到互聯(lián)互通后，生活的需要、CO2排放指標(biāo)、能耗等只需要通過簡單操作，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行分點和時間測量，計算不同類型的能源使用量和總能耗，最后再進行節(jié)能操作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的有效利用，一方面可以促進智能建筑的發(fā)展，另一方面還可以實現(xiàn)可以節(jié)能的目標(biāo)，促進可持續(xù)性發(fā)展。

4 結(jié)語

建筑從規(guī)劃、設(shè)計階段開始，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以全面部署和控制建筑整個生命周期的成本，全面有效地保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的提高。同時，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于單個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)、運營和使用過程中，打造獨立可靠的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，支撐具有未來可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ闹腔鄢鞘锌蚣堋?/p>