物聯網技術在智能建筑中的應用探討

王嘉偉

（上海理工大學環境與建筑學院，上海 200000）

隨著社會經濟的發展，物聯網技術在我國許多行業中都得到了推廣和應用，建筑行業也不例外。通過在建筑行業中引入與應用物聯網技術，有助于推動我國建筑信息化進程和智能樓宇的發展，為當下我國建筑行業的轉型升級提供了一個新的思路。可以說，物聯網技術和智能建筑的有效融合是未來建筑發展的一個必然選擇，是實現建筑技術升級的有效路徑。

1 物聯網技術及其在智能建筑中應用的重要性

1.1 物聯網技術的含義及功能特征

物聯網技術實際上就是基于“物物相連”的一種互聯網技術，本質上是按照規定的協議，將任何物品和互聯網之間進行相互連接，基于互聯網來開展信息通信或數據交換，最終可以實現智能化定位、監控以及管理等功能的一種網絡。對于物聯網技術而言，其功能特性主要表現在三個方面：其一，連通性特征。通過智能識別技術、感應技術或者有線網絡連接等技術，將相關的人、事與物等全部連接起來，保持彼此之間信息流通狀態。其二，關聯性特征。基于傳感器、影像技術和條形碼的支持，將不同類別的物體和互聯網進行有效連接，最終實現物物相連的一種狀態。其三，智能化特征。物聯網技術應用的根本目的是促使現實世界向智能化發展，為人們的生產和生活帶來便利。例如，可以借助計算機技術、自動控制技術以及無線傳感技術等來對各種事物進行完全控制。基于物聯網技術的合理運用，可以使人們更好地感知、利用以及控制周圍環境，使其更好地服務于人。

1.2 物聯網技術在智能建筑中應用的重要性

隨著社會經濟的迅猛發展，國內建筑行業發展到了一個新的階段，并且衍生出許多智能建筑產品，但是當下的智能建筑依舊存在著“硬件強，軟件弱”的硬傷，尤其是缺乏系統集成等相關問題限制了國內智能建筑的進一步發展。例如，不同供應商產品由于缺乏統一的標準，在進行系統集成時很難實現相互協調，同時也增加了系統維護的難度。而如果可以靈活地運用物聯網技術，那么可以采取統一的接口、數據庫以及開放協議等來實現各種產品連接的協調性，同時還可以最大程度整合智能建筑中的各種資源，提高其運營效率。簡言之，物聯網技術在智能建筑中的應用具有其必然性，強化二者的結合是非常明智的一個選擇。

2 物聯網技術在智能建筑中的常見應用

2.1 應用于智能安防

在智能建筑中應用物聯網技術的過程中，家庭智能安防是應用最廣泛的一種物聯網技術產物，具體就是基于煙霧機量探測器、紅外線感應器以及震動傳感器等物聯網技術，在智能建筑內部構建一個兼有功能全面、高效、準確和快捷等特征的智能安防系統。相較于傳統建筑中所設置的安防系統，基于物聯網技術所形成的智能安防就猶如安裝了多重防護手段，從出入口的嚴密監控到全方位的智能視頻監控等，涉及諸多安防功能。對于智能建筑中的安防監控子系統而言，主要涉及室內防盜、室內火災和室內燃氣泄漏等的監控，具體應用主要表現在幾個方面：

（1） 監測建筑周圍安全性。通過在建筑外圍護墻上面安裝紅外線監控探頭或感應器等先進的監控設備，將監測得到的數據通過傳感網絡上傳給信息中心來下達相應的指令，確保建筑物的安全性。如果所設置的紅外線設備監測到進入建筑物內部的物體，就會將相應的數據反饋給數據中心，這時候安保人員可以基于終端設備來對所反饋的物體類別進行探測和判斷。與此同時，安保人員可以將線路和巡邏范圍等相關信息傳輸到系統中，這時候管理人員可以基于系統來監督建筑內部全體安保人員的工作，從而借此來確保建筑周圍的安全性。

（2） 防盜管理。在智能建筑內部構建一個完善的物聯網基礎平臺后，可以為住戶配備專門的身份信息卡，并將其基本信息錄入到計算機系統中，這樣在有人進入智能建筑的時候，相應的系統會自動識別進入者攜帶的身份信息，如果相應的信息與系統平臺中數據庫存儲的信息保持一致，大門會自動打開，否則需要經過建筑內部安保人員確認后方可進入建筑內部。對于外部非業主人員進入建筑系統，如果無法匹配相應的數據信息，那么就會對其進行自動跟蹤，并將相應的信息輸入到移動設備上，進行密切監控，且在沒有登記相關信息的情況，系統會出現自動報警。此外，要注意有效結合紅外探測器設備與智能門禁設備，力求可以在激活紅外探測器的情況下，及時將非法人員侵入的信息反饋給安保人員，使他們可以及時采取措施。

（3） 防災管理。如果在智能建筑內部出現線路短路、玻璃炸裂、溫度異常、煙霧濃度過高或煤氣泄漏等問題，那么建筑內部所設置的自動報警設備會相應地發出報警信號，借助物聯網的相應聯系網絡將報警信號傳到控制中心。如果煤氣泄漏等災情比較嚴重，那么可以相應地向附近區域的業主發送報警信息，告知其緊急撤離。如果業主當時不在智能建筑內部，那么系統會自動打開所設定的安防報警系統，避免因為業主疏忽所誘發火災問題，當業主回到家后會自動解除家中的報警系統，從而確保智能建筑的安全性。

2.2 應用于節能減排

節能減排也是物聯網技術在智能建筑中應用的一大亮點，具體就是基于物聯網平臺系統來連接建筑內部的電能系統與污水處理設備，基于各種不同類型的傳感器來讀取建筑內部電能和水資源的消耗情況以及污水指數等相關信息，之后將這些數據通過高速光線網絡傳輸到云平臺再進行存儲，利用大數據技術以及云平臺進行比較分析，從中獲取最佳的處理手段與方法，確保為相關的工作人員提供準確、可靠的依據，同時要注意對污水處理的實際情況進行密切監督與嚴格考核，這樣可以借助完善的監管體系來確保整體智能建筑內部水資源系統和電力系統等運作的效率。比如，通過在建筑內部安裝無線傳感器，可以實時監測建筑內部的溫濕度以及照明等相關情況，之后結合監測所得到的數據等來科學地調整與管控建筑內部所設置的空調系統，力求可以在最大程度滿足用戶在建筑中居住舒適度的基礎上，降低建筑內部水資源和電能等消耗。又如，可以在建筑內部科學、合理地安裝應聲燈、感應抽水裝置和吸收裝置等基于物聯網技術的一些設備，可以結合用戶的實際使用情況來進行控制，在不使用這些設備的時候使它們保持待機狀態，同樣有助于減少建筑內部能源的消耗。

為了提升智能建筑內部用電設備的管控有效性，可以通過結合建筑內部電力系統的實際建設情況，科學地構建與應用節能監控系統，借此來實時地監控智能建筑中的各種用電設備， 確保它們可以始終保持正常的運行狀態。與此同時，基于節能監控系統在建筑內部的應用，可以對各種用電設備的運行情況進行便捷的查詢，且可以實現對路基控制的設置或者對各種建筑內部用電設備歷史運行狀態的可視化查詢，借此來增強整體用電設備監測的有效性，確保它們可以始終保持一個良好的運行狀態。此外，還可以從用戶體驗以及節能減排視角出發，進一步拓展智能建筑內部所設置節能減排監管系統的功能，如可以提供PC管理功能、設備禁用報警功能、設備運行安防功能以及短信控制功能等，借此來進一步提升節能減排監管系統的運行性能，最大限度地提升物聯網技術應用的節能減排作用。

2.3 應用于智能家居

在各業主家庭中安裝無線傳感器裝置，并將其連接到傳感器和互聯網中，可以實現借助智能手機等智能終端來遠程控制建筑內部中各種電氣設備、家居環境或水電水表等的目標。在基于物聯網所構建的智能家居系統中，智能手機等智能終端在專用網絡當中不僅可以作為接入終端，同樣可以作為專用的控制臺來管理家庭中的電飯煲、洗衣機或智能開關等各種用電設備。通過借助在智能手機等控制終端中輸入有關指令，可以實現遠程操作家庭中的各種用電設備或者電力系統。而在智能家具中，當下常用的通信方式主要包括ZigBee、GSM和Wifi等，其中ZigBee網絡技術在當下的智能家居產品中是應用最為廣泛的一種通信技術，具有成本低、能耗小以及適用范圍廣等優勢，可以將電氣設備、家居環境和水電氣表等相關家庭要素緊密聯系在一起進行統籌管理，極大地提升了智能建筑系統運行管理的有效性。

在智能家居系統中，可以滿足業主的多樣化需求，一切遠程操作只需要借助智能手機等終端設備的操作即可實現。比如，在業主回到家中之前，可以通過手機等智能終端設備，基于物聯網技術的應用來提前啟動家庭中的空調設備或者廚具等相關設備，這樣在業主到達家庭之后，房間中的溫度可以達到一個比較舒適的溫度，或者廚房中的廚具已經煮好了飯；又或者在家庭中有小孩或老人的時候，可以借助攝像機來對他們在家中的情況進行實時監控，確保可以使業主更好地了解與掌握家庭中老人和小孩的居住情況，避免他們發生危險問題；遠程切斷家庭當中的電源開關或者啟動空調系統等；借助智能手機，可以相應地接收建筑的物業信息、安保信息或者水表、電表和氣表等相關數據，借此來提醒業主是否需要繳納建筑物業費等。可見，通過基于物聯網技術來構建智能家居系統，可以為業主提供更高質量的家庭服務，同時可以有效地節約能耗。

3 結語

總之，物聯網技術在智能建筑中的應用，是智能建筑發展的一個必然選擇，有助于推動智能建筑發展。比如，可以將物聯網技術應用于家庭智能安防、節約減排以及智能家居等方面，可以顯著改善業主生活質量。隨著物聯網技術的發展以及在建筑領域中應用技術的成熟，未來會與更多建筑內部基礎設備與設施相結合，進一步強化物聯網技術和智能建筑的融合，從而使其為社會創造更大價值。