智能建筑中物聯網的應用

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【摘要】物聯網依靠先進的網絡技術使兩個物體連成一個整體，使信息的交流和交互無處不在，最終突破時空的限制，實現物體的統(tǒng)一管理和控制。從建筑、居住到管理，物聯網改變了建筑的方方面面。利用物聯網數據做出明智的決策，優(yōu)化用戶、人員和管理者的體驗；通過優(yōu)化資產、改善設備管理，提高住戶安全。物聯網技術使智能建筑業(yè)務流程越來越簡化，從而實現更多收益。

【關鍵詞】物聯網技術；智能建筑；人工智能

1智能建筑與物聯網

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，是以先進的科學技術為前提。隨著我國經濟的發(fā)展，新技術和新材料的使用使得智能建筑成為當今建筑行業(yè)的領先發(fā)展方向。

1.1智能建筑

智能建筑以傳統(tǒng)建筑為基礎，融合多種智能數據，營造和諧、便捷、安全的功能環(huán)境。它將傳統(tǒng)建筑技術和最先進的高新技術融合，成為國際發(fā)展趨勢。建于1984年的美國CityPlace，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計國家標準于2000年10月公布，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，智能建筑的應用范圍和規(guī)模日增，這一標準從始至終都對人們的生活產生了強烈影響。

1.2物聯網應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)化已成為中國現代化建設的主要目標。未來幾十年，城市化將推動國內需求增長，我們可以借用智慧城市的建設來實現。2014年4月國務院印發(fā)的《全國城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》顯示，智慧城市建設是促進新型城市建設的重要組成部分。綜合利用國家政策和資源，協(xié)調城市發(fā)展，促進大數據互聯網、物聯網等新技術的應用和創(chuàng)新。2013年8月，國務院關于擴大內需促進數據利用的意見。它明確指出：在條件允許的城市實行智能化試點示范建設?！兑庖姟吠耆С止苍O施和設備的智能化，加快實施智慧物流、智能交通、智能稅收等項目。同期，為支持智慧城市網絡基礎設施的發(fā)展，國務院制定了一系列行之有效的戰(zhàn)略決策，概括地說，智慧城市的建設基礎就是不同形態(tài)、不同功能的智能建筑。如今人們正在逐漸了解物聯網和智慧城市的概念。智能應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、智能化和數字化的發(fā)展趨勢。物聯網對智能建筑的影響非常大，它通過各種網絡技術連接傳感器和驅動設備，創(chuàng)建智能建筑的數據環(huán)境。隨著智慧城市的快速發(fā)展，物聯網在各個領域得到廣泛應用，對推動傳統(tǒng)產業(yè)的技術改造和現代化發(fā)揮著重大作用。諸多互聯網技術運用于建筑設計、改造、施工和運營過程中，且不斷地推動智能建筑的數字化現代化升級。①對建筑施工企業(yè)來說，為了控制重大基礎設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對房地產企業(yè)來說，為避免機器停工導致成本變高，運用物聯網技術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，物聯網和人工智能驅動的使用，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物聯網在智能建筑中的應用

智能建筑概念剛提出的時候都是采用自動化控制技術來解決物業(yè)管理問題。后來，在各種信息技術飛速發(fā)展的基礎上，物聯網技術開始在智能建筑中大量應用，使物業(yè)管理、火災自動報警與控制、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。物聯網是“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完成“物”與“物”之間的相互感應和信息傳輸。基于物聯網的智能建筑總體結構發(fā)生了顛覆性的變化。物聯網通常用于智能建筑的五個子系統(tǒng)。

2.1設備監(jiān)控

從建筑結構角度來看，智能建筑由給排水、照明、空調等系統(tǒng)組成，傳感器等設備通過物聯網實現對各子系統(tǒng)運行的綜合控制。同時，如果系統(tǒng)出現問題沒有被及時發(fā)現，還可以利用監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化整體機構，按照預訂計劃啟動反應措施。

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)境質量。從人類健康到社會的可持續(xù)發(fā)展，都與環(huán)境質量密不可分。利用建筑物內分布的噪聲、濕度、溫度、光照等傳感器，對環(huán)境進行實時檢測，使責任人能夠實時掌握空間動態(tài)，此外，還可通過耦合空調優(yōu)化環(huán)境質量。

2.3節(jié)能管理

節(jié)約能源是智能建筑的重要指標。它可以通過物聯網技術，結合智能能耗計數器，對建筑的采暖、燃氣、水、電等進行統(tǒng)計、記錄和分析。同時，對相關數據進行深入的研究和分析，在此基礎上建立能耗模型，為建筑的現代化提供支持。

2.4智能家居

智能家居可以通過智能技術控制家居設備。比如：窗簾的開關，沙發(fā)的折疊，冰箱溫度調節(jié)，空調、電視、燈光開關等都可以進行智能控制。其原理是借助物聯網技術，在設備中內置智能控制芯片，再使用無線技術遠程控制這些設備。

2.5安防管理

在智能建筑建設中，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的氣體和問題變化，進行數據采集分析，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網技術，可以完全滿足安全、節(jié)能、舒適、可持續(xù)發(fā)展的原則。

3物聯網技術在智能建筑中的應用特點

3.1智能化

在智能建筑中使用物聯網技術，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據，但內置智能芯片傳感器不僅能夠計算和處理更復雜的數據，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)，而使用物聯網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)中的網絡傳感器，如火災探測器、智能水電表、各種門禁傳感器、紅外傳感器、攝像傳感器等，以網絡的形式構成一個傳感器網絡，可以實現對系統(tǒng)的智能控制。然后，借助于數據可視化，將無形的狀態(tài)清晰地展現給用戶，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。可以使用戶更加輕松地控制居住場所的環(huán)境。還可以實現對家電的智能控制，即交互式智能控制（使用語音識別技術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智能家居。通過特定的操作滿足用戶的特定需求。服務器還可用于執(zhí)行智能操作，例如診斷程序，驅動程序更新和自動下載。

3.5簡易化

現階段互聯網廣泛應用于各個領域?；诨ヂ摼W技術的物聯網使用多種靈活的基本連接方式，使各種企業(yè)的產品達到相同的標準。此外，越來越多的應用軟件和硬件正在開發(fā)中。相關技術的飛速發(fā)展，以細致、高效的功能，讓用戶在生活、工作、學習上倍感舒心。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，建設水平逐步提高，同時設備也更多樣化。通過物聯網技術達到互聯互通后，生活的需要、CO2排放指標、能耗等只需要通過簡單操作，就可以獲得準確的數據，結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。物聯網技術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可以節(jié)能的目標，促進可持續(xù)性發(fā)展。

4結語

建筑從規(guī)劃、設計階段開始，物聯網技術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)務質量的提高。同時，將物聯網技術應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產業(yè)體系，在建設、運營和使用過程中，打造獨立可靠的網絡安全系統(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>

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作者：李元波 單位：山東省招遠市工程建設服務中心