物聯網技術在建筑智能化系統中的應用研究

常州工程職業技術學院智能裝備與信息工程學院 鈕 鑫 楊小來

物聯網技術在建筑智能化系統中的應用研究

常州工程職業技術學院智能裝備與信息工程學院 鈕 鑫 楊小來

隨著物聯網技術的飛速發展,人們的日常生活逐步發生翻天覆地的變化.物聯網技術給建筑智能化系統產生了很大的影響.物聯網技術和建筑智能化系統的融合是未來建筑發展的方向.在建筑智能化系統的智能安防、節能減排、智能家居等領域,已經廣泛地應用了物聯網技術.

物聯網;智能建筑;建筑智能化

物聯網技術和智能建筑系統中的信息模型緊密的結合在一起.物聯網技術為智能建筑信息模型提供技術支持.在智能建筑工程建設及運維方面,智能建筑信息模型和物聯網技術融合在一起能夠極大地提高工程質量與效率.

現在,物聯網系統中的RFID等傳感器技術和智能建筑信息模型在智能建筑系統建設過程中得到了廣泛應用.

智能建筑信息模型將建筑實體在計算機系統中實現了虛擬化重現,完成了建筑數字化、模型化.物聯網技術則采用各種傳感器技術和信息網絡技術,完成了智能建筑各個部件的標簽化,采用信息網絡系統和傳感器技術實現對智能建筑系統的空間、設備、結構等的實時監控與管理.同時,物聯網系統也需要從智能建筑信息模型BIM系統獲取更詳細的生產日期、生產廠家、構件尺寸等信息.具體的建筑物及所有構件信息,設備從設計到施工以及運維過程中的信息,均記錄在智能建筑信息模型系統中.物聯網技術和智能建筑系統中的信息模型可以相互補充.

在物聯網技術與智能建筑信息模型互為補充,融合在一起的時候,智能建筑系統可以發揮更大的作用.

ICT行業(ICT是指Information Communication Technology,簡稱ICT, ICT 是信息、通信和技術,這三個單詞的首字母組合而成.)經過了三十多年的發展,目前,軟硬件方面已經非常成熟.以信息系統集成為主和以建筑智能化為主的企業,均取得了良好的業績.

隨著時代的進步,建筑智能化系統在持續改進發展.基于傳感器技術和信息網絡技術的物聯網系統,實現了智能建筑系統內各個物理部件的互聯互通,實現了對各個設備與器材的智能化的識別、定位、跟蹤、監控和管理,物聯網系統作為推動世界高速發展的重要生產力,為建筑智能化行業的發展提供了很多積極幫助.

云計算和大數據等新技術的迅速進步發展,幫助物聯網系統的技術迅速成熟,生產成本快速下降,應用越來越廣泛,可以滿足了智能建筑系統工程現場數據和信息的實時采集、高效分析、及時分發和隨時獲取.

物聯網技術作為智能建筑行業發展的重要推動力量,隨著科技的發展,與智能建筑的結合越來越緊密,廣泛應用于智能家居、安全防范等領域.

作為基于信息采集、控制、通信、分析和管理的系統工程,物聯網技術可以很好的改進智能建筑在資源的采集、整合和智能化處理方面的能力.實現智能建筑資源利用率的最大化.

現階段,建筑智能化概念方面,偏向于建筑"自動化"與建筑"信息化".未來,基于物聯網技術,將側重于智能建筑系統數據信號方面的感知,數據信號的高速可靠傳輸,獲取的傳感器信號的智能處理,全面實現物與物、人與物的互相交流,以"人"為核心.

作為智慧城市的重要單元之一的智能建筑系統, 為了滿足日益增長的信息應用和集成的需求,必將全面采用光纖化網絡系統,光纖化方向發展已成為必然趨勢,隨著EPON和GPON等光纖到樓、光纖到戶的推進,采用了高速帶寬的物聯網系統可以為智能建筑提供更好的服務.

無線網狀(Mesh,無線網格網絡)網絡廣泛普及,其價格日益平民化,具備覆蓋廣泛和靈活的特點.包括WLAN、無線傳感網在內的多種無線通信技術將在智能建筑中廣泛部署,并與有線通信相結合,促進了物聯網技術在部署.

基于IP技術,物聯網技術的控制網絡系統日益標準化,該系統擁有開放性和互操作性,非常適合于智能建筑控制系統.

物聯網技術在智能建筑中的應用主要包括以下幾方面:

(1)在智能安防中的應用

對于智能交通、智能家居、平安城市、安防+、安防云等新的智能領域,借助國家大力推動的"互聯網+"浪潮,依托人工智能、云計算、大數據、物聯網、移動互聯等快速發展的新技術,日益成熟.

在建筑智能化系統中,對于視頻圖片等幾年前很難被統計處理的數據信息,隨著大數據技術以及智能分析算法的發展,現在可以使用基于云計算架構服務器集群,對海量圖片視頻提取結構化信息,運用大數據技術進行分析研究,讓智能安防可以在提供治安監控和報警等服務的同時,也能夠在城市生活、交通、政務、商業活動等方面,做出其應有的貢獻.為國家公安部倡導的平安城市建設添磚加瓦.智能安防如圖1所示:

圖1 智能家居+安防

智能安防為智能家居鋪設天羅地網:依據公安部統計數據,我國每年因入室盜竊造成的家庭損失高達11300億元,3.5億戶居民家庭財產安全無法得到充分保障,安全性成為智能家居發展的前提保障.可以預見的是門禁、智能鎖、攝像頭甚至遠程可視化監控等均是未來智能家居鏈條中不可或缺的必備品.

社區、樓宇、家庭等場所是各種設施和安防系統密集分布區域,小區、家庭、停車場、倉庫、周界等不同區域都需要進行監控,各種、車輛、人員、視頻、聲音、身份、位置等多種信息也都存在感知的必要性,而現有分散建設的安防系統難以滿足如此復雜的智能化要求.

改進升級現有的安防系統,增加物聯網技術平臺建設資金的投入,逐步進行智能安防與物聯網技術的融合,提高安防和管理效率,實現有效的安防,促進智能建筑安全、容量和效率整體水平的提升.

圖2 監控中心

(2)在節能減排中的應用

可以通過物聯網平臺系統,連接智能建筑的電能系統和污水處理設備,采用各種傳感器,讀取所有詳細信息,包括電耗、微生物數量、污染指數、凈化器使用情況、染物去除率等數據,通過高速光纖網絡系統,將數據傳輸到云平臺儲存.

分析大數據,運用云平臺監控、比較、分析出設備最佳處理效率與處理工藝,使工作人員對設備操作有依據可行,也可以對污水處理監督考核,健全監管體系.

圖3 節能減排

(3)在智能家居中的應用

通過門禁對講、安防報警、車庫門控制、調光控制、電器遠程控制、溫度控制、窗簾控制、晾衣桿控制等功能模塊,智能家居系統可以完成多個品牌的設備在統一的控制平臺上互聯互通,實現人們回家、離家、觀影、睡眠、起夜等情景模式.在家庭有限空間中,采用了物聯網技術的智能家居能提供無限可能.

圖4 智能家居

目前,物聯網技術在建筑智能化系統中的應用,發展迅速,但還需要加強系統方面安全和物體方面的安全,進一步完善和統一物聯網技術標準,各種傳感器接口標準,智能建筑數據模型標準.

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