芻議建筑智能化技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展和應(yīng)用

李文丹

（華南理工大學(xué),510640)

1 物聯(lián)網(wǎng)以及智能建筑的體現(xiàn)方式

探討物聯(lián)網(wǎng)及智能建筑的體現(xiàn)方式之前，我們首先就必須要了解兩者的基本概念，只有了解了基本概念才能夠真正談得上提升建筑智能化水平。下面本文就來分別分析物聯(lián)網(wǎng)及智能建筑的概念和體現(xiàn)方式。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

所謂物聯(lián)網(wǎng)主要指的是事物之間相互連接的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)同互聯(lián)網(wǎng)相比有著明顯不同。物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的，是對互聯(lián)網(wǎng)的延伸及發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)是信息之間的交流，而物聯(lián)網(wǎng)則是物品之間的交流。當(dāng)前我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始得以發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。網(wǎng)上購物、電子銀行、教學(xué)醫(yī)療等領(lǐng)域都能夠看到物聯(lián)網(wǎng)的影子。在實(shí)際工作過程中對于物聯(lián)網(wǎng)，人們的重視程度越來越高。加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)的研究應(yīng)用已經(jīng)成為今后發(fā)展的必然選擇。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，在實(shí)際工作過程中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為我國今后發(fā)展的重要的新興產(chǎn)業(yè)。云計(jì)算技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)都與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有密切聯(lián)系。所謂網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)指的是網(wǎng)絡(luò)層之間的傳輸定位技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)包含互聯(lián)網(wǎng)、WIFI 以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。傳感器技術(shù)則指的是物件的傳感、執(zhí)行以及近距離通信等。云計(jì)算技主要是利用不同區(qū)域的高性能計(jì)算機(jī)來進(jìn)行有效溝通融合，最終為物聯(lián)網(wǎng)提供科學(xué)高效地?cái)?shù)據(jù)管理、分布式計(jì)算等服務(wù)平臺。

1.2 智能建筑

智能建筑就是根據(jù)客戶需要來對建筑物的管理、結(jié)構(gòu)、外觀、服務(wù)以及設(shè)備等進(jìn)行高效組合從而最終滿足客戶需要。智能建筑的最終目的就是要能夠使得建筑物成為一個(gè)健康、優(yōu)雅、舒適的建筑體。自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、建筑技術(shù)是智能建筑技術(shù)的四大基礎(chǔ)。提升智能化水平就必須要加強(qiáng)對這四種技術(shù)的研究。智能建筑理念當(dāng)前已經(jīng)被人們廣泛認(rèn)同，并應(yīng)用得到了各個(gè)領(lǐng)域。照明系統(tǒng)、節(jié)能減排監(jiān)控系統(tǒng)、安防消防系統(tǒng)集成就是智能建筑理念的典型體現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶給了智能化領(lǐng)域一場翻天覆地的革命，顛覆了傳統(tǒng)的思維方式。這場革命把人的思想融入到智能化體系中，把電子芯片放置于建筑、各類管網(wǎng)、空調(diào)設(shè)備等物體中，甚至是人類無法達(dá)到的區(qū)域，如樓層、墻體、夾板等建筑物內(nèi)部隱藏的眾多管線和閥門中，通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了管理人員對小至一棟樓宇，大至一間學(xué)校，甚至整個(gè)社會(huì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，實(shí)施更為有效和統(tǒng)一的控制與管理。可以說，建筑業(yè)下一個(gè)重要的發(fā)展就是依靠智能建筑、智慧建筑的飛躍發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)在建筑智能化中的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)是一種先進(jìn)的專業(yè)的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)本身獲得了較快發(fā)展，在實(shí)際工作過程中這項(xiàng)技術(shù)也到了廣泛應(yīng)用。設(shè)備之間通過傳感器聯(lián)網(wǎng)，人們可以就更加真實(shí)地了解電子設(shè)備的使用信息。照明系統(tǒng)、空調(diào)冷暖系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、安防消防系統(tǒng)與電梯系統(tǒng)就是其中最為典型的智能設(shè)置，也是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的具體體現(xiàn)。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，局域網(wǎng)的應(yīng)用是值得注意的。局域網(wǎng)應(yīng)用過程中經(jīng)常采用總線型或者是環(huán)型樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有助于人們資源間的共享。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)在建筑智能化中的具體應(yīng)用

建筑智能化離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)貫穿到了建筑智能化的各個(gè)環(huán)節(jié)中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之所以能夠得到廣泛應(yīng)用主要在于無線網(wǎng)絡(luò)的普及、網(wǎng)絡(luò)寬帶化。當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)獲得了較快發(fā)展，無線通信技術(shù)在智能建筑中得到了全面應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)寬帶化的形成能夠滿足各方面的要求及應(yīng)用。智能建筑之所以能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵在于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得物與物之間的連接成為了可能。本文以大學(xué)校園為載體，詳細(xì)敘述物聯(lián)網(wǎng)在校園建筑智能化中的具體應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具體應(yīng)用在校園以下領(lǐng)域：

一是智能教學(xué)中的應(yīng)用。智能教學(xué)主要包括了計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、電子圖書閱覽等。建立實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的多媒體教學(xué)系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大面積的遠(yuǎn)程或者直接教學(xué)，系統(tǒng)可供優(yōu)秀課件儲(chǔ)存、下載、點(diǎn)播，同時(shí)教師可利用多媒體技術(shù)進(jìn)行全方位的互動(dòng)教學(xué)，這樣既豐富了教學(xué)手段，又提高了教學(xué)質(zhì)量。設(shè)計(jì)者在考慮校園全數(shù)字多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)應(yīng)充分考慮建成后的需求，并應(yīng)充分考慮網(wǎng)落全覆蓋，在教室的各個(gè)位置都可以利用WIFI 上網(wǎng)互動(dòng)教學(xué)。教室內(nèi)由多媒體電子講桌統(tǒng)一控制所有設(shè)備，包括投影機(jī)、投影幕、計(jì)算機(jī)、視頻展示臺等設(shè)備。通過控制面板可對各種設(shè)備進(jìn)行切換和操作，如可切換控制各種設(shè)備的播放，選擇頻道和調(diào)節(jié)音量大小等。

二是節(jié)能減排中的應(yīng)用。節(jié)能減排是校園智能建筑發(fā)展的必然趨勢。它將能夠有效降低建筑能耗。具體而言，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在節(jié)能減排系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是通過在空調(diào)設(shè)備內(nèi)安裝感知組件，從而動(dòng)態(tài)地獲得各種環(huán)境狀況信息（溫度、濕度等）。之后通過上傳數(shù)據(jù)分析，最后由節(jié)能管理統(tǒng)一平臺來全面自動(dòng)地調(diào)控空調(diào)系統(tǒng)本身的負(fù)載端設(shè)備，把環(huán)境溫度的有效控制在一定范圍內(nèi)，避免因?yàn)槿藶椴僮鞑划?dāng)造成過冷或過熱。我校大學(xué)城校區(qū)所有教學(xué)樓宇的暖通空調(diào)系統(tǒng)都采用遠(yuǎn)程節(jié)能減排監(jiān)控系統(tǒng)作為管理輔助，當(dāng)教室內(nèi)無人或少人時(shí)，系統(tǒng)可遠(yuǎn)程關(guān)閉或調(diào)節(jié)溫度，有效的節(jié)能減排的同時(shí)為我校節(jié)能大筆費(fèi)用。當(dāng)前較為流行的監(jiān)控通信技術(shù)主要是ZigBee 系統(tǒng)，在實(shí)際工作過程中通過該系統(tǒng)將能夠?qū)崿F(xiàn)對室內(nèi)濕度、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測、同時(shí)還能夠有效增強(qiáng)節(jié)能運(yùn)行管理效果。該系統(tǒng)本身還具有搜集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、輸出打印報(bào)表、傳輸無線內(nèi)網(wǎng)、合理評價(jià)能源消耗等功能。

三是智能校園安防中的應(yīng)用，智能化的安防系統(tǒng)為校園安全提供有先進(jìn)的保障系統(tǒng)。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)存在著較多問題，新形勢下在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的智能安防系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的安防系統(tǒng)將能夠全面科學(xué)高效地處理相關(guān)信息，準(zhǔn)確性以及處理速度都將能夠得到有效提升。視頻監(jiān)控、出入口控制、入侵報(bào)警以及電子巡邏是智能安防系統(tǒng)的主要內(nèi)容。攝像機(jī)主要分布在華工校園主要出入口、停車場、每棟新建教學(xué)大樓的每一層的主要出入口、圍墻、建筑外圍等。在值班控制中心的值班人員可以24 小時(shí)監(jiān)視攝像機(jī)畫面,隨意切換畫面，并可在較長的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)錄像,提供犯罪證據(jù)。智能化傳感器和紅外線傳感器的應(yīng)用將能夠?qū)崿F(xiàn)對非法侵入信號的有效防范，這對于避免誤報(bào)警也是很有意義的。

四是智能校園后勤保障中的應(yīng)用。主要運(yùn)用為校園“一卡通”，校園“一卡通”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)科研、校園辦公、遠(yuǎn)程教育、物業(yè)管理、圖書借閱、身份認(rèn)證、食堂就餐、醫(yī)療就診等多項(xiàng)功能綜合智能卡。這些功能不是簡單的疊加，而是利用信息化的手段，將各種資源數(shù)字化，方便統(tǒng)一管理。當(dāng)前的一卡通系統(tǒng)主要是涉及到數(shù)據(jù)庫、一卡以及一網(wǎng)三個(gè)層面。建議采用先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)作為分散的控制設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間的通信連接；系統(tǒng)主干采用以太網(wǎng)，通過路由器連接校園網(wǎng)，終端設(shè)置若干個(gè)信息輸入和輸出控制器。建議采用非接觸IC 卡，通過非接觸IC 卡比起以前插卡式的IC 卡更加先進(jìn)、安全、可靠、實(shí)用，既保護(hù)了學(xué)生個(gè)人信息，又便于使用。一卡通系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)能支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具有開放性和標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，并保證運(yùn)行的安全可靠性。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科學(xué)高效的應(yīng)用能夠有效提升校園建筑的智能化水平，為學(xué)校的教學(xué)、科研、辦公、后勤管理和物業(yè)管理等提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)平臺，有效地提升建筑物的舒適度，保證校園的安全，為建設(shè)一所國際化的校園奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。制定完善的校園智能化建設(shè)方案應(yīng)根據(jù)學(xué)校的明確需求，遵循先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合的原則，避免造成功能上的閑置。總而言之，加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)與智能化建筑完美融合的研究已經(jīng)成為今后校園智能化發(fā)展的必然選擇。

3 智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同智能建筑是相互聯(lián)系，相互促進(jìn)的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用是時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)果。反過來說智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將會(huì)得到較快發(fā)展。作為一種理念，智能建筑已經(jīng)被越來越多地人接受，智能建筑所包含的綠色環(huán)保、人工智能等理念使得不同用途的建筑物都開始提升自身的智能化水平。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能建筑獲得較快發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是智能建筑的范圍將會(huì)不斷擴(kuò)大。當(dāng)前智能建筑的理念已經(jīng)擴(kuò)展到到了住宅樓房、學(xué)校以及辦公商業(yè)等領(lǐng)域。智能建筑、智能小區(qū)以及智能城市等逐漸發(fā)展起來。智能建筑的前景越來越廣闊。

二是智能建筑同綠色節(jié)能建筑有機(jī)結(jié)合在了一起。智能建筑同綠色節(jié)能是有密切聯(lián)系的。智能建筑同綠色節(jié)能建筑的理念相結(jié)合將有助于降低建筑能耗，能夠有效解決環(huán)境問題。在環(huán)境問題日益突出的背景下采取這一措施更顯迫切。三是智能建筑外延的發(fā)展。隨著智能建筑數(shù)量的不斷增多，建筑結(jié)構(gòu)，建筑材料也將會(huì)向著智能化的方向發(fā)展。以上三點(diǎn)都體現(xiàn)了在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能建筑的快速發(fā)展。

4 結(jié)語

在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的潮流。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展和不斷融合，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代真正到來。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能建筑將獲得更快的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將能夠有效提升建筑物智能化水平，智能建筑的快速發(fā)展也能夠促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，兩者之間聯(lián)系緊密，同時(shí)也能夠相互促進(jìn)。本文首先分析了物聯(lián)網(wǎng)及智能建筑的體現(xiàn)方式，而后重點(diǎn)分析了物聯(lián)網(wǎng)在校園智能建筑中的應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代智能建筑的發(fā)展。可以相信，隨著今后科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展和人們生活水準(zhǔn)的提高，我國智能化建筑的水準(zhǔn)將會(huì)有更大的發(fā)展空間。充分利用各種新技術(shù)，不斷發(fā)展和完善智能化系統(tǒng)，開創(chuàng)一個(gè)安全、智能、便捷的新時(shí)代，讓人們充分體會(huì)到科技給生活帶來的巨大變化。

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