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| 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用 |
| 發(fā)布時(shí)間：2017-12-19 0:29:29 |
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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用
未來建筑的發(fā)展趨勢(shì)必然是智能建筑，而涵蓋了傳感器、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)以及嵌入式系統(tǒng)等綜合性的技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)。如將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能運(yùn)用到智能建筑中，最主要的應(yīng)用就體現(xiàn)在智能家居、節(jié)能減排、智能安防以及監(jiān)控管理等方面，這是建筑技術(shù)上的一個(gè)新的嘗試，只有做出有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能建筑體系，才能讓我國(guó)的建筑行業(yè)在國(guó)際上占領(lǐng)一席之地。
實(shí)現(xiàn)了全球信息資源的共享以及全球的商品信息化，其中融合了傳感技術(shù)，對(duì)于信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一種劃時(shí)代的技術(shù)改革，而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智能建筑中，也是如今建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，這需要我國(guó)對(duì)智能建筑的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)加強(qiáng)自主研發(fā)。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的概念首先被美國(guó)的麻省理工學(xué)院auto-ID中心在1999年提出來，并得到非常迅速的發(fā)展。其利用各種類型傳感器、射頻識(shí)別和二維碼等設(shè)備和技術(shù)，讓互聯(lián)網(wǎng)和物體之間通過網(wǎng)絡(luò)相連，繼而獲取整個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的信息，最終實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的信息交流，對(duì)于智能信息化的應(yīng)用也同樣支持，并實(shí)踐物理基礎(chǔ)設(shè)施以及信息基礎(chǔ)設(shè)施的融合，進(jìn)而形成了一種統(tǒng)一的職能基礎(chǔ)設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是在移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)之后另一次產(chǎn)業(yè)浪潮，但它并不是對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行顛覆，而是與現(xiàn)有的技術(shù)相綜合，來實(shí)現(xiàn)一種全新的關(guān)于通信模式的轉(zhuǎn)變，與此同時(shí)，對(duì)于這樣的融合也一定會(huì)對(duì)技術(shù)的提升和改進(jìn)有一定的要求，以此來推進(jìn)新技術(shù)的研究。
二、智能建筑
通過系統(tǒng)的集成方式把現(xiàn)代的建筑藝術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代的通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的融合，給居住者提供一個(gè)靈活、便利、舒適、高效和安全的建筑環(huán)境，這就是智能建筑。世界上第一幢智能建筑于1984年建成，在美國(guó)的哈特福德，之后的幾十年世界各地都在研究并建造智能建筑。具相關(guān)資料表明日本新建的建筑中有將近65%是智能建筑，美國(guó)的智能建筑已經(jīng)將近萬棟，對(duì)于我國(guó)來說，雖然在建筑行業(yè)的起步比較晚，但是發(fā)展與應(yīng)用還是比較迅猛的。
三、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于智能建筑的影響可以說是無處不在，目前的智能建筑中包括30個(gè)子系統(tǒng)，其中一卡通、安防、設(shè)備監(jiān)控已經(jīng)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上的融合子系統(tǒng)，這已經(jīng)屬于物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)了，但是不得不承認(rèn)的是已知的智能化建筑其實(shí)只是一部分滿足了物業(yè)服務(wù)和建筑使用業(yè)主的需求，系統(tǒng)的擴(kuò)展性和穩(wěn)定性直接制約了智能建筑的發(fā)展，偶爾會(huì)有一小部分的新型技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行點(diǎn)綴，但是更多的是銷售上的花哨，那些并不是真正意義的智能建筑。我們應(yīng)該思考，關(guān)于如何更好的將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能建筑，其中需要考慮的是整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該是動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)，系統(tǒng)與人類之間應(yīng)該結(jié)合到怎樣的程度，系統(tǒng)和系統(tǒng)之間是否需要關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)上能否進(jìn)行擴(kuò)展等。
四、物聯(lián)網(wǎng)于智能建筑的應(yīng)用
01
智能家居
將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)，其中主要是應(yīng)用專用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能家居的安全防護(hù)系統(tǒng)，提高生活的舒適程度同能源的優(yōu)化利用作為生活中心的一種家庭自動(dòng)化程序。在專用的網(wǎng)絡(luò)中，能夠以智能手機(jī)為操作平臺(tái)，也可以把智能手機(jī)應(yīng)用為系統(tǒng)的接入終端。其中，如將智能手機(jī)作為操作平臺(tái)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)日常家電進(jìn)行調(diào)整、控制和管理；而如將智能手機(jī)作為系統(tǒng)的終端時(shí)，可以把物業(yè)安保信息與水電氣數(shù)據(jù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)接收與傳輸。
02
智能報(bào)警
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能建筑的報(bào)警防護(hù)中與傳統(tǒng)的建筑防護(hù)體系相比，成效更明顯、更實(shí)用，在處理上速度也更快且精確。其中涉及到電子巡檢、視頻網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、災(zāi)情預(yù)警、逃生通道安全控制等等。
對(duì)于目前的智能防護(hù)系統(tǒng)來說，一般是從三個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)一的管理，分別是：一網(wǎng)制管理、建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、門禁一卡制。目前的智能建筑使用的門禁卡，一般帶有射頻卡，如果使用者使用門禁卡時(shí)，在巡邏中的安保人員就能通過數(shù)據(jù)庫(kù)判定持卡人的身份信息。家庭內(nèi)部的安全防護(hù)主要是燃?xì)鈧鞲衅鳌熁鹛綔y(cè)器、熱敏感應(yīng)器、視頻監(jiān)控、門鎖電磁系統(tǒng)以及家庭紅外線傳感器等，其中一旦哪一個(gè)超出了設(shè)定的安全值，就會(huì)立即報(bào)警提示，并及時(shí)的向小區(qū)的安保尋求幫助，能夠有效的保證家庭成員的人身財(cái)產(chǎn)安全。例如，視頻監(jiān)控中的人臉識(shí)別及移動(dòng)監(jiān)測(cè)功能，能對(duì)人臉進(jìn)行識(shí)別及其移動(dòng)軌跡判定是否非法入侵等。
03
能源優(yōu)化
生態(tài)化、綠色化的建筑是我國(guó)目前可持續(xù)發(fā)展國(guó)策對(duì)建筑行業(yè)的要求，智能化建筑的發(fā)展也應(yīng)時(shí)刻圍繞著綠色化、生態(tài)化去進(jìn)行。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在智能建筑體系中，是為了能讓自然的資源得以充分的利用，優(yōu)化能源的利用率并減少不必要的能源消耗。尤其是對(duì)于超高層和高層建筑以及大型的智能建筑來說，將網(wǎng)絡(luò)傳感器植入其中，能對(duì)其建筑內(nèi)部的照明系統(tǒng)、空氣環(huán)境、濕度和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制和檢測(cè)，同時(shí)將各個(gè)電氣設(shè)備調(diào)節(jié)到最低的能耗狀態(tài)，例如，在建筑內(nèi)部采用二氧化碳濃度、溫度及濕度等各種網(wǎng)絡(luò)傳感器控制新風(fēng)系統(tǒng)、聲光控制照明系統(tǒng)等等，減少不必要的電能消耗，進(jìn)而打造低碳綠色的智能建筑。
04
智能監(jiān)控
物聯(lián)網(wǎng)在感知層上的傳感器功能齊全、數(shù)量繁多，其中無線傳感器和光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)是兩個(gè)比較關(guān)鍵的技術(shù)，對(duì)于智能建筑來說。
在智能建筑中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用時(shí)的特點(diǎn)首先是不需要布線、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，其次是無線傳感器的節(jié)點(diǎn)較少以及智能化程度比較高。無線傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合比較廣泛，尤其是在火災(zāi)火情的監(jiān)控中有非常重要的作用。我國(guó)的建筑相關(guān)研究人員開發(fā)出了對(duì)于超高層建筑人員的定位系統(tǒng)，其中就結(jié)合了無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)定位，就是在災(zāi)情發(fā)生的時(shí)候能對(duì)建筑內(nèi)部的人員進(jìn)行定位，以便消防人員進(jìn)行搜救。Zigbee是由無線傳感器的基站和節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，能夠定位出建筑物內(nèi)火災(zāi)源頭的具體方位，如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一部分被損毀，它能迅速的進(jìn)行重組并重新定位。
光纖光柵傳感器的應(yīng)用是把其固化在建筑材料中，就能準(zhǔn)確的測(cè)量出各種材料的性能和參數(shù)。一般智能建筑的電力系統(tǒng)都是處于高溫高壓的工作狀態(tài)，將光纖光柵的傳感器安裝在電力工作系統(tǒng)的接頭部位和終端等要害部位，就可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)測(cè)，能充分的防止因?yàn)殡娏鬟^大、電壓溫度高引起的設(shè)備故障。在超高層和高層智能建筑中，應(yīng)用光纖光柵傳感器能對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出的結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)向系統(tǒng)終端發(fā)射。
05
BA系統(tǒng)
基于BA系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)智能建筑體系大致的功能：其一，對(duì)設(shè)施設(shè)備以及系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，通過BA終端來提前預(yù)知要針對(duì)哪些部位進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，保養(yǎng)周期，所需要的人工及材料。其二，優(yōu)化管理、自動(dòng)計(jì)費(fèi)以及能源管理；通過微信掃一掃功能可以知道設(shè)施設(shè)備的相關(guān)情況，例如：運(yùn)行狀態(tài)，上次保養(yǎng)時(shí)間、人員，生命周期。其三，對(duì)于建筑系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制；自動(dòng)控制并監(jiān)視各個(gè)機(jī)電設(shè)備的停止以及啟動(dòng)。其四，檢測(cè)并及時(shí)的處理各類型的突發(fā)事件；例如：通過手機(jī)app傳遞到主要負(fù)責(zé)人，尤其確定響應(yīng)速度。其五，根據(jù)外界的環(huán)境因素以及負(fù)載的變化情況，去調(diào)節(jié)各設(shè)備的在運(yùn)行中的最佳狀態(tài)；例如：中央空調(diào)的冷卻塔風(fēng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)及數(shù)量、其相關(guān)閥門的開關(guān)量控制。其六，自動(dòng)的打印、顯示以及檢測(cè)各個(gè)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的參數(shù)變化以及記錄歷史數(shù)據(jù)、分析。
五、基于物聯(lián)網(wǎng)智能建筑的未來
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑對(duì)于近年來的建筑行業(yè)來說是全新的一個(gè)概念，它也正處于發(fā)展中相對(duì)初級(jí)的階段，并沒有一個(gè)國(guó)家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也就說明這項(xiàng)技術(shù)還是需要國(guó)家以及相關(guān)政府部門的支持，與此同時(shí)也依賴于國(guó)民總體素質(zhì)以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的提升，這是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)。以江蘇省為例，江蘇省在2013年建成一個(gè)產(chǎn)業(yè)核心區(qū)加兩個(gè)產(chǎn)業(yè)支撐區(qū)以及全省應(yīng)用示范先行區(qū)這個(gè)政策，是以相對(duì)比較成熟的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項(xiàng)目和領(lǐng)域?yàn)橹饕腥朦c(diǎn)，建設(shè)出智能交通、智能環(huán)保以及智能工業(yè)等示范工程，為建筑業(yè)的智能建筑指明了未來的發(fā)展方向。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)截止到2015年底實(shí)現(xiàn)了物與物之間傳感器的互聯(lián)，而以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能建筑能實(shí)現(xiàn)半智能化的萬線傳感網(wǎng)以及全智能的傳感網(wǎng)。隨著科技的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)于智能建筑的結(jié)合會(huì)越加和諧，也會(huì)帶動(dòng)智能建筑向更加智能的方向發(fā)展。
結(jié)語：
將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能建筑，就是將現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代建筑藝術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，為人們提供一個(gè)具有安全、舒適、高效、靈活、便利的居住及辦公環(huán)境。不僅讓智能建筑更加人性化，對(duì)于能源的利用也更加充分并合理。雖然我國(guó)的建筑整體大環(huán)境起步較晚，但是國(guó)家對(duì)于建筑的重視程度，以及建筑行業(yè)相關(guān)學(xué)者都在為建筑未來的發(fā)展做努力，而未來建筑行業(yè)的發(fā)展會(huì)逐步趨向智能化。所以，應(yīng)該抓住當(dāng)下的機(jī)遇，迎接未來的挑戰(zhàn)，進(jìn)而找到真正符合我國(guó)國(guó)情的基于物聯(lián)網(wǎng)建筑智能化道路。
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