建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究

收稿日期：2023-11-14

作者簡介：貝瑞生（1988—），男，浙江寧波人，本科，研究方向：智能建筑。

摘 要：近年來建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，已成為推動建筑行業(yè)變革與創(chuàng)新的重要驅(qū)動力。該應(yīng)用以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過實現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)的智能化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化，為建筑施工帶來了諸多益處?；诖?，探討物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在建筑智能化弱電施工中的兩個關(guān)鍵影響因素，即提高施工效率和優(yōu)化能源使用與節(jié)能減排，指出該應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)和未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：建筑智能化；弱電施工；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

中圖分類號：TU8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2024）03-0123-03

0 引言

隨著科技進(jìn)步和社會需求的不斷變化，建筑行業(yè)正面臨著智能化和可持續(xù)發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。在建筑智能化弱電施工中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正扮演著越來越重要的角色。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通過將各種設(shè)備、傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)了設(shè)備的智能管理和實時監(jiān)控，為建筑施工帶來了諸多益處。本文將重點探討物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在提高施工效率和優(yōu)化能源使用與節(jié)能減排方面的影響。

1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景

1.1 照明系統(tǒng)智能化

建筑智能化弱電施工中，物聯(lián)網(wǎng)在照明系統(tǒng)智能化方面具有重要的作用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和成熟，照明系統(tǒng)在建筑智能化中扮演著重要的角色。通過將照明系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)對照明設(shè)備的集中監(jiān)控、智能控制和自動化管理，從而實現(xiàn)能源節(jié)約、舒適性提升和安全性增強(qiáng)等方面的效益。

1.1.1 實現(xiàn)集中監(jiān)控

照明系統(tǒng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)集中監(jiān)控。將燈具和照明設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)連接，可以將各個照明點的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)街醒肟刂破脚_，實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的集中監(jiān)控和管理。運維人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)艟叩倪\行狀況、能耗統(tǒng)計等信息，及時發(fā)現(xiàn)故障并做出相應(yīng)處理，提高運維效率。

1.1.2 實現(xiàn)智能控制

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)還可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能控制。通過將照明設(shè)備與傳感器、智能調(diào)光器等設(shè)備相連，可以根據(jù)不同場景和需求自動調(diào)整燈光的亮度、色溫和顏色。例如，當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)度較弱時，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以自動調(diào)高照明亮度，以提供足夠的照明效果。在白天陽光充足時，系統(tǒng)可以自動調(diào)低燈光亮度，以實現(xiàn)能源節(jié)約。這種智能控制可以根據(jù)實際情況實時調(diào)整，提高照明效果和舒適性。

1.1.3 自動化管理

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以實現(xiàn)照明系統(tǒng)的自動化管理。通過與其他建筑智能化系統(tǒng)的集成，如安防系統(tǒng)、樓宇管理系統(tǒng)等，照明系統(tǒng)可以與這些系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動，實現(xiàn)自動化管理。例如，在安防系統(tǒng)檢測到某個區(qū)域無人時，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以自動關(guān)閉對應(yīng)區(qū)域的照明設(shè)備，以節(jié)約能源。當(dāng)人員進(jìn)入或離開該區(qū)域時，系統(tǒng)可以自動開啟或關(guān)閉照明設(shè)備。這種自動化管理可以提高能源利用效率和系統(tǒng)的智能化水平[1]。

建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為照明系統(tǒng)的智能化帶來了許多新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，照明系統(tǒng)可以實現(xiàn)集中監(jiān)控、智能控制和自動化管理，從而提高能源效率、提升舒適性并增強(qiáng)安全性。

1.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化

在建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化是一個重要的領(lǐng)域。通過將安全監(jiān)控設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)對建筑內(nèi)部和周邊環(huán)境的全面監(jiān)控、智能分析和實時響應(yīng)，提高安全防范和管理的效果。

1.2.1 實現(xiàn)全面監(jiān)控

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全面監(jiān)控。通過將監(jiān)控攝像頭、傳感器和報警設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)連接，可以實現(xiàn)對建筑內(nèi)部各個區(qū)域的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)可以通過物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)街醒氡O(jiān)控中心，運維人員可以隨時了解各個區(qū)域的狀況，并及時發(fā)現(xiàn)異常情況。例如，當(dāng)有人員闖入禁區(qū)或出現(xiàn)火災(zāi)等安全事件時，監(jiān)控系統(tǒng)可以立即發(fā)出警報并自動通知相關(guān)人員，提高對安全事件的感知和響應(yīng)能力。

1.2.2 實現(xiàn)智能分析

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的智能分析。通過引入人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以對監(jiān)控設(shè)備采集到的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析[2]。例如，通過圖像識別和行為分析算法，可以實現(xiàn)對異常行為的自動識別和報警，減少誤報率和漏報率。

1.2.3 實現(xiàn)實時響應(yīng)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的實時響應(yīng)。監(jiān)控系統(tǒng)可以通過物聯(lián)網(wǎng)與其他安全設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動。例如，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測到異常情況時，可以自動觸發(fā)報警器、閘門控制器等設(shè)備，或者通過與滅火系統(tǒng)聯(lián)動實施緊急滅火操作。實時響應(yīng)能夠幫助迅速控制和應(yīng)對安全事故，減少損失和風(fēng)險。

1.3 空調(diào)與能源管理系統(tǒng)智能化

在建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，空調(diào)與能源管理系統(tǒng)智能化也是重要的領(lǐng)域之一。通過將空調(diào)和能源管理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)對建筑室內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量等參數(shù)的智能控制，從而提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度和能源利用效率。

1.3.1 實現(xiàn)智能化控制

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用下，空調(diào)與能源管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的智能化控制。通過引入傳感器、智能控制設(shè)備等設(shè)備，可以采集、監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳和PM2.5等參數(shù)，實時判斷室內(nèi)環(huán)境的狀況并自動調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備的運行模式[3]。例如，當(dāng)室內(nèi)溫度過高或空氣質(zhì)量過差時，系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備，達(dá)到提高室內(nèi)舒適度的目的。

1.3.2 智能化監(jiān)控和分析

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以實現(xiàn)能源管理系統(tǒng)的智能化監(jiān)控和分析。通過連接建筑內(nèi)的各種計量表、傳感器和監(jiān)控設(shè)備等，可以實現(xiàn)對能源的實時監(jiān)控，包括電、水、氣等多種類型，從而掌握整棟建筑的能耗情況。通過分析能源使用數(shù)據(jù)和歷史能耗數(shù)據(jù)，可以識別并預(yù)測能耗的峰值和低谷，進(jìn)而制定相應(yīng)的能源管理策略以減少能源消耗。

1.3.3 智能化控制

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以實現(xiàn)能源管理系統(tǒng)的智能化控制。通過與建筑其他系統(tǒng)的聯(lián)動，如照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等，能源管理系統(tǒng)可以根據(jù)不同的需求實現(xiàn)智能控制。例如，在會議室的使用期間，可以通過控制設(shè)備打開相應(yīng)的空調(diào)設(shè)備，不使用時則關(guān)閉，以降低能源的消耗。

1.4 智能家居系統(tǒng)應(yīng)用

在建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，智能家居系統(tǒng)是一個重要的領(lǐng)域。通過將家居設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相連接，可以實現(xiàn)對家居環(huán)境、設(shè)備和設(shè)施的智能控制和遠(yuǎn)程管理，提供更便捷、舒適、安全的居住體驗。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以實現(xiàn)智能家居設(shè)備的集中控制。

將燈具、家電、安防設(shè)備等與物聯(lián)網(wǎng)連接后，可以通過手機(jī)、平板或其他遠(yuǎn)程設(shè)備實現(xiàn)對整個家居系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和操作。用戶可以通過手機(jī)APP或語音助手指令來控制燈光的開關(guān)、調(diào)節(jié)家電設(shè)備的運行狀態(tài)、監(jiān)控安防設(shè)備的狀況等。這種集中控制可以提高家居設(shè)備的易用性和便捷性，使用戶能夠隨時隨地掌控家中的各項設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)智能家居設(shè)備的自動化控制。通過設(shè)定定時任務(wù)、場景模式以及設(shè)備聯(lián)動規(guī)則，可以讓家居設(shè)備自動協(xié)作工作，實現(xiàn)更智能的控制和管理。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以實現(xiàn)對家居環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測和調(diào)整。通過連接環(huán)境傳感器和智能控制設(shè)備，可以實時監(jiān)測室內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定的條件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整[4]。

2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的益處

2.1 提高施工效率

傳統(tǒng)的建筑施工需要人工操作和監(jiān)控，難免存在工作效率低下、工期延長等問題。然而，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，施工過程中可以實現(xiàn)自動化、智能化的監(jiān)控和管理，從而顯著提高施工效率。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以實現(xiàn)設(shè)備和材料的自動管理，通過在設(shè)備和材料上安裝傳感器和標(biāo)簽，可以實時監(jiān)測和追蹤它們的位置、狀態(tài)和使用情況。施工團(tuán)隊可以準(zhǔn)確了解設(shè)備和材料的供應(yīng)情況，及時采取措施，避免因材料短缺或設(shè)備故障而造成的工期延誤。

物聯(lián)網(wǎng)可以幫助記錄和管理施工現(xiàn)場的日志和數(shù)據(jù)，提高施工記錄的準(zhǔn)確性和可靠性。通過將各種設(shè)備、傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)連接，可以實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)、工藝參數(shù)等，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。施工人員可以隨時了解設(shè)備的使用情況和工藝的執(zhí)行情況，并能夠及時采取措施，避免潛在的問題或故障。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以實現(xiàn)施工過程的實時監(jiān)控和協(xié)調(diào)。通過將施工現(xiàn)場的攝像頭、傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)連接，可以實時獲取施工現(xiàn)場的圖像和數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和判斷。監(jiān)理人員可以通過遠(yuǎn)程設(shè)備對施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，并能夠隨時協(xié)調(diào)和指導(dǎo)施工人員的工作。

2.2 優(yōu)化能源使用和節(jié)能減排

建筑智能化弱電施工中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的另一個顯著影響是優(yōu)化能源使用和實現(xiàn)節(jié)能減排。通過在建筑系統(tǒng)中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)對能源的實時監(jiān)測和智能調(diào)節(jié)，有助于提高能源利用效率，減少對環(huán)境的影響。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以實現(xiàn)建筑能源管理的智能化和集中化。通過將空調(diào)、照明、電力等建筑系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)連接，可以實時監(jiān)測它們的能源消耗情況，并可以對其進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)傳感器檢測到房間內(nèi)的人數(shù)變少時，智能系統(tǒng)可以自動降低空調(diào)和照明系統(tǒng)的使用，以降低能源消耗，并實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙贏。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以實現(xiàn)能源使用數(shù)據(jù)的收集和分析。通過收集建筑系統(tǒng)的能源使用數(shù)據(jù)，可以分析它們的能耗分布、高峰和低谷等信息，從而制定更加科學(xué)、合理的節(jié)能減排方案。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以將能源使用變化的信息反饋給用戶，提高用戶的能源意識和環(huán)保意識。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還可以實現(xiàn)能源管理與家庭生活的深度結(jié)合。通過連接居民家庭里的各種電器和設(shè)備，并為它們提供智能控制和管理服務(wù)，可以大大提高家庭能源利用效率。例如，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以自動關(guān)閉電器和設(shè)備，當(dāng)它們不再需要使用時，以減少冗余能源消耗和費用。

2.3 增強(qiáng)建筑物管理和維護(hù)的便利性

物聯(lián)網(wǎng)是指通過互聯(lián)網(wǎng)連接和交流的各種物理設(shè)備、傳感器以及人員，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集、傳輸、分析和控制。在建筑智能化弱電施工中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)揮了重要的作用，為建筑物的管理和維護(hù)提供了便利性。在建筑智能化弱電施工中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下3個方面

第一，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以實現(xiàn)建筑設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。通過在建筑物中安裝傳感器和監(jiān)測設(shè)備，可以實時監(jiān)測建筑物的溫度、濕度、能耗等參數(shù)，通過云平臺將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碇行模ㄟ^遠(yuǎn)程控制設(shè)備，實現(xiàn)對建筑物系統(tǒng)的智能化管理和調(diào)控。

第二，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以提供建筑安全管理的便利。通過在建筑物中布置攝像頭、門禁系統(tǒng)、煙霧傳感器等設(shè)備，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備之間的連接和數(shù)據(jù)共享，可以實現(xiàn)對于建筑物安全問題的實時監(jiān)控和預(yù)警。例如，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或入侵事件時，系統(tǒng)可以自動發(fā)送警報，并通知相關(guān)人員。

第三，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可以提升建筑物的能源管理和節(jié)能效果。通過在建筑物中安裝智能電表、能源監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)備，可以實時監(jiān)測建筑物的能源消耗情況，并通過數(shù)據(jù)分析和算法優(yōu)化，實現(xiàn)能源的高效利用和節(jié)約。

3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的挑戰(zhàn)與趨勢

3.1 應(yīng)用挑戰(zhàn)

盡管建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)帶來了不少的好處，但是還面臨著一些挑戰(zhàn)。最根本的挑戰(zhàn)是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和安全問題。由于目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)還不夠統(tǒng)一和完善，安全問題也備受關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在建筑智能化弱電施工中的推廣受到了一定的限制。

3.2 應(yīng)用趨勢

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用于建筑智能化弱電施工的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，未來發(fā)展前景廣闊。

未來趨勢將主要涉及以下兩個方面：一是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的智能化程度將進(jìn)一步提升。目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在建筑智能化弱電施工中已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)較高水平的自動化和智能化，但未來將會進(jìn)一步提高應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備和系統(tǒng)的智能水平，從而更好地滿足用戶需求。例如，通過在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中引入人工智能技術(shù)，可以實現(xiàn)更加智能的設(shè)備控制和管理，從而為用戶提供更為便捷、安全和個性化的服務(wù)。

二是隨著5G技術(shù)的普及，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的覆蓋范圍和技術(shù)水平將進(jìn)一步提高，推動物聯(lián)網(wǎng)在建筑智能化弱電施工中的應(yīng)用邁向更高水平。5G技術(shù)的高速連接、低時延和大容量的特性，將為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供更加廣泛和高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，使得物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的通信更加快捷和穩(wěn)定。這就有利于把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用滲透到建筑智能化弱電施工的各個環(huán)節(jié)，提高設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和連接性，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用于建筑智能化弱電施工中的普及[5]。

4 結(jié)束語

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，建筑智能化弱電施工中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正不斷創(chuàng)新和提高。通過提高施工效率和優(yōu)化能源使用與節(jié)能減排，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在建筑行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，為建筑施工過程帶來了更高的效率和可持續(xù)的發(fā)展。然而，該應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)和未來的發(fā)展趨勢也需要引起重視和思考。隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和安全性的提高以及5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用，相信物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在建筑智能化弱電施工中將迎來更為廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 周穎.基于BIM技術(shù)的智能化建筑弱電工程施工技術(shù)研究[J].信息系統(tǒng)工程，2023（8）：136-139.

[2] 高宇.談建筑智能化弱電系統(tǒng)招標(biāo)時的設(shè)備控制[J].中國設(shè)備工程，2023（13）：235-237.

[3] 王珊珊.建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計與施工管理思考[J].佛山陶瓷，2023，33（6）：53-55.

[4] 張曉寧.建筑電氣智能化弱電工程施工技術(shù)及質(zhì)量管理[J].中華建設(shè)，2023（6）：152-154.

[5] 朱雪楓.建筑弱電智能化安裝施工的技術(shù)要點[J].西藏科技， 2023，45（4）：68-71+77.