物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在樓宇智能化系統(tǒng)中的應(yīng)用

史國英

（身份證號：411282198510190510）

1 引言

在信息化時代，各類與信息技術(shù)有關(guān)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)逐步被應(yīng)用到各大領(lǐng)域中。就樓宇智能化系統(tǒng)來講，系統(tǒng)的建設(shè)需要依靠多樣化的技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和安全防御系統(tǒng)等各類功能性系統(tǒng)實現(xiàn)，因此，該系統(tǒng)對信息技術(shù)專業(yè)性和控制能力的要求較高。與其他信息技術(shù)相比，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到樓宇智能化系統(tǒng)建設(shè)中，不僅可以實現(xiàn)無人值守的目標(biāo)，還可以降低樓宇管理成本，提升管理質(zhì)量。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和樓宇智能化系統(tǒng)的概述

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。具體來講，其包含2層含義：①物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)與核心依舊屬于互聯(lián)網(wǎng)，它只是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴展和延伸；②物聯(lián)網(wǎng)用戶端已經(jīng)擴展到任意物與物之間的信息通信與交換。因此，物聯(lián)網(wǎng)還被定義為一種通過射頻識別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器和激光掃描器等各類信息傳感設(shè)備，按照約定好的協(xié)議，將互聯(lián)網(wǎng)和任意物體相連接完成信息的通信與交換，以此實現(xiàn)物體的智能化定位、識別、監(jiān)控、跟蹤和管理。

物聯(lián)網(wǎng)屬于信息技術(shù)時代的產(chǎn)物，許多國家針對信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立了各自的互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，基于此，我國提出“感知中國”發(fā)展理念，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)納入我國新型戰(zhàn)略發(fā)展中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、云計算技術(shù)和傳感器技術(shù)，其中，傳感器技術(shù)可以解決感知層物質(zhì)的傳感和執(zhí)行，以及短距離的通信技術(shù)協(xié)同處理等問題，包括GPS和RFID等。云計算技術(shù)主要為應(yīng)用層提供服務(wù)，將分散在各位置高性能的計算機集合起來，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)管理、分布式計算和大量數(shù)據(jù)資料存儲等服務(wù)。此外，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)還可以用來解決網(wǎng)絡(luò)層中網(wǎng)路傳輸、接入、定位和轉(zhuǎn)化等問題。

2.2 樓宇智能化系統(tǒng)概述

樓宇智能化系統(tǒng)是一種較先進(jìn)的建筑集成管理辦法，它借助先進(jìn)的計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在智能硬件的輔助下，提升樓宇各方面資源的有效性，營造節(jié)能、高效和安全的建筑環(huán)境。樓宇智能化系統(tǒng)包括監(jiān)控、辦公和安防等子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)通過相互協(xié)調(diào)、影響和作用，保證樓宇的建筑功能得以實現(xiàn)。從實際情況來看，我國樓宇建筑功能的實現(xiàn)還未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通常是基于不同類型的環(huán)境需求進(jìn)行分析，成分較復(fù)雜，加之不同類型建筑在設(shè)計要求上存在差異，為樓宇智能化系統(tǒng)的運行造成了一定的阻礙。

3 樓宇智能化系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在對樓宇系統(tǒng)進(jìn)行智能化的控制和管理時，做好與之相對應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)具有非常重要的作用，其監(jiān)控系統(tǒng)主要針對樓宇本身的給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電梯運行系統(tǒng)、照明設(shè)施系統(tǒng)和冷熱交換系統(tǒng)[1]。在傳統(tǒng)的樓宇監(jiān)控模式中，監(jiān)控中心的工作人員要想及時發(fā)現(xiàn)和處理一些突發(fā)性事件，需進(jìn)行實時監(jiān)控，這種被動的監(jiān)控方式會受人為因素影響存在一定的安全隱患。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理監(jiān)控系統(tǒng)可以讓居住者和監(jiān)控管理人員借助移動客戶端實時監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況[2]。例如，兒童或老人獨自在家時，為及時了解和控制突發(fā)情況，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用下，以移動客戶端為主的樓宇監(jiān)控系統(tǒng)可以將樓宇管理系統(tǒng)收集到的實時數(shù)據(jù)傳輸給居民，讓人們實時了解以上情況。

在樓宇智能化系統(tǒng)中，無線傳感器無需布線，其智能化程度相對較高，對傳感器節(jié)點的需求量較少，網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)模較小。與傳統(tǒng)樓宇監(jiān)控系統(tǒng)相比，利用無線傳感器的樓宇智能化系統(tǒng)較靈活且多樣，特別是在建筑物的火災(zāi)監(jiān)控中，可以起到非常重要的作用。Zigbee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由無線傳感器基站與節(jié)點共同組成，可以在建筑物發(fā)生火災(zāi)時，準(zhǔn)確定位源頭位置。若網(wǎng)絡(luò)節(jié)點受到損害，Zigbee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將自動完成重組，并重新定位火源的具體位置。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以為業(yè)主和建筑物管理人員提供不同的數(shù)據(jù)終端，并在建筑物出現(xiàn)異常情況時，及時將報警信號反饋到相應(yīng)的終端，使安全管理人員和業(yè)主及時發(fā)現(xiàn)危險信息，進(jìn)而根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的應(yīng)急處理方案。

3.2 在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用

樓宇管理系統(tǒng)的智能化建設(shè)最直觀的體現(xiàn)就是智能家居系統(tǒng)。樓宇智能家居系統(tǒng)主要包括8個子系統(tǒng)模塊：室內(nèi)安全防護(hù)系統(tǒng)、室內(nèi)照明設(shè)施的控制系統(tǒng)、居住環(huán)境控制系統(tǒng)、日常娛樂系統(tǒng)、自動化控制和管理系統(tǒng)、家庭能置管理系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)和背景音樂系統(tǒng)。智能家居系統(tǒng)的建設(shè)可以使室內(nèi)家居系統(tǒng)中的每個系統(tǒng)都擁有獨立的通訊網(wǎng)絡(luò)。家居網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，目的在于連接各系統(tǒng)，建立一條有效的橋梁，以此對各類系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一控制，從而對家居設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)測。與傳統(tǒng)智能家居中的有線連接方式相比，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可使無線通訊連接更加便利和靈活，同時，應(yīng)用智能家居的成本也會隨之降低。將家居系統(tǒng)和外部物聯(lián)網(wǎng)的無線控制應(yīng)用系統(tǒng)相連接，可以更好地遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制家居系統(tǒng)，提高家居用品使用的安全性，維護(hù)人們的生命和財產(chǎn)安全。

3.3 在安全防御系統(tǒng)中的應(yīng)用

就樓宇控制管理系統(tǒng)來看，提升其內(nèi)部安全防御系統(tǒng)智能化水平對保護(hù)居住者的人身和財產(chǎn)安全具有重要作用。樓宇安全防御系統(tǒng)可以借助紅外線技術(shù)，對樓宇內(nèi)外進(jìn)行全面監(jiān)控。

一卡通系統(tǒng)是當(dāng)前樓宇安防系統(tǒng)中比較常見的系統(tǒng)之一，主要包括磁卡、網(wǎng)絡(luò)終端和數(shù)據(jù)庫3個層面的技術(shù)。在樓宇系統(tǒng)智能化不斷發(fā)展的今天，現(xiàn)代樓宇安防系統(tǒng)中使用的門禁卡已經(jīng)逐漸發(fā)展為設(shè)置有CPU的射頻卡，持卡人在刷卡時，可以使專用的局域網(wǎng)與后臺數(shù)據(jù)庫相連接，進(jìn)而直接判定刷卡者的身份。此外，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的防入侵系統(tǒng)，可以利用智能化傳感器和紅外線感應(yīng)器分析探測信號的特征，以此判定該信號是否屬于非法入侵，有效避免了防入侵系統(tǒng)發(fā)出錯誤預(yù)警信號的現(xiàn)象。

3.4 在樓宇出入管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)樓宇智能系統(tǒng)中，除安裝監(jiān)控設(shè)備外，還會對出入樓宇所處小區(qū)的車輛和人員進(jìn)行信息登記管理。從某種程度來講，這種管理方式的施行具有一定的有效性，但卻無法避免身份信息偽造問題的發(fā)生。在現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，RFID射頻識別技術(shù)屬于非接觸式自動識別技術(shù)，主要利用射頻信號反射或空間耦合的傳輸特點實現(xiàn)對目標(biāo)對象的自動識別，其安全性更高，不易被偽造，具有非接觸性和核查速度較快等特點。RFID系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽、中間件和讀寫器組成，被識別物體的相關(guān)信息會被優(yōu)先預(yù)存到電子標(biāo)簽中，而后讀寫器借助天線發(fā)送射頻信號，利用應(yīng)用系統(tǒng)處理采集到的信息，作出最終的決策判斷。將RFID系統(tǒng)應(yīng)用到樓宇出入管理中，可以提高出入人員和車輛信息確認(rèn)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是包含自動化技術(shù)、傳感器系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)等各類技術(shù)和系統(tǒng)在內(nèi)的綜合性系統(tǒng)技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到樓宇智能化系統(tǒng)中，可以使建筑更加節(jié)能、安全、舒適和智能，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到樓宇智能化系統(tǒng)建設(shè)中，可以在為人們提供生活和工作便利的同時，提高人們的生活和工作質(zhì)量。因此，在建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以進(jìn)一步提高樓宇系統(tǒng)的智能性和先進(jìn)性。