基于物聯網技術的智能建筑集成系統研究

李鵬飛

摘 要：近年來，信息技術的發展帶動了各行各業的變革發展。信息技術背景下，建筑行業實現了轉型發展，主要表現在建筑智能化系統工程的增多上。智能化系統工程項目區別于普通的建筑工程項目，其本身更具系統性與復雜性，這也就加劇了項目管理的難度。而集成管理是一種在建筑智能化系統工程項目中的有效管理方式。基于此，文章就基于物聯網技術的智能建筑集成系統進行探討，以期促進智能化建筑整體質量的提升。

關鍵詞：物聯網技術;智能建筑;集成系統

1智能建筑和物聯網的融合及未來發展

建筑物發展的全面考慮對于整個智能建筑工程來講缺乏一定的統一性定義，我國智能建筑是將公共安全系統、信息管理系統等各類智能系統進行融合的建筑工程，這能夠為人們提供更為便捷、高效且安全的建筑環境。目前，我國科學技術、信息技術及物聯網技術已經逐漸完善化，已經被應用在智能建筑物工程當中，建筑物實際功能已經逐漸完善化。智能建筑物工程在實際設計當中，經常會出現以下常見問題，功能性系統一般需要進行孤立設計，在系統實際設計當中，專業本身配合難度較高，設計內容未能與相關設計技術相匹配。

物聯網技術目前已經與激光掃描技術、RFID技術、GPS技術等進行結合，在網絡技術的有效應用下能夠對各類數據及信息進行全面處理，并進行數據共享，建立智能型監控網絡及識別網絡。目前，物聯網相關標準及規范已經趨于完善化，并被全面應用在各個領域當中，為了能夠保證物聯網技術的穩定發展及建設，需要進行相關應用體系的全面建設。

2傳統智能化系統存在的問題

傳統建筑智能化系統一般由多個子系統構成。通常需要利用計算機網絡技術將設備、信息采集功能和各個獨立控制系統等集成到一起。由于各子系統間存在接口、協議不匹配，需要相互配合的問題;所以難以保證系統的實時性和可靠性。歸納起來，傳統智能化系統存在的問題主要有以下幾點。

（1）不同供應商提供的產品接口不統一、協議不開放，造成設備兼容性差，技術整合困難，不能滿足用戶的智能化、個性化的要求。

（2）由于各個子系統都需要根據自身要求采用不同的施工方案，加大了施工量;各子系統間的協同工作需要后期專門定制軟件，延長了系統的調試時間，同時也增加了經濟成本。

（3）若定制不同廠家的軟件，相互之間可能不兼容、集成困難，易導致系統操作不流暢，可靠性差的問題。

（4）系統中的設備大都采用了高新技術，對操作人員有較高的技術要求，需要專業技術人員進行維護。導致系統的使用成本增加，同時也難以實現人性化設計和滿足不同層次人群需求。

（5）由于系統擴展性能較低，當用戶需要增加部分功能或控制策略時，導致重新施工和調試。另外，用戶還需要學習各子系統和不同軟件的使用方法。這些都將造成使用不方便、體驗度差的問題。

3智能建筑集成系統總體技術方案

智能建筑系統集成是以綜合布線為基礎，將建筑物內火災報警、消防聯動、安全防范、停車場控制、建筑設備自動化等各智能化子系統，利用計算機網絡技術集成為中央信息服務平臺，依此構建一個智能建筑綜合管理系統。該系統可實現智能建筑內部的資源、信息和任務的共享，也能為物業管理者和使用者提供更加高效便捷、安全可靠、優質舒適的綜合服務。基于5層架構設計的智能建筑集成系統主要包括應用層、網絡層、管理層、接入層和感知層等。系統中的公共設備與智能家居等感知節點數據采用ZigBee和WiFi無線通信方式進行匯聚，并利用以太網接入系統管理平臺，最后通過web發布實現信息共享和遠程控制功能[1]。

感知層主要由多個ZigBee節點及其協調器組成，在進行信息傳輸的同時執行上一級的命令，以完成對智能建筑各數據的采集任務。各子系統通過ZigBee模塊連接不同的傳感采集設備，并利用其無線傳感網絡采集信息參數實現監視與控制功能。且基于ZigBee協議的無線傳感網絡具有安裝維護方便，線路布設簡單、費用低等特點。網絡層主要由互聯網、ZigBee/以太網集成網關、網絡管理平臺及云計算平臺等組成，用于對感知層獲取信息的傳遞和處理;進而實現智能建筑綜合管理系統與集成網關之間的數據交互功能。

應用層包括各種計算機終端、無線通信設備、短信息廣播等。主要用于公共信息與智能家居的管理、遠程視頻監控以及用戶安防等服務。通過物聯網與行業專業技術的結合解決了信息處理和人機界面的問題。

4基于物聯網的智能建筑集成系統

4.1實時監控管理

物聯網客戶端口的感知層上分布有眾多功能齊全的傳感器。基于此形成的智能監控管理系統主要依賴于光纖光柵傳感網絡和無線傳感網絡等兩大網絡技術。光纖光柵傳感器安裝方便且擁有較高的靈敏度，能夠準確測量建筑材料及其性能。將其安裝于智能建筑的電力系統中，能夠對其電力使用情況形成有效的實時監控，從而避免端口障礙和電力事故的發生。無線傳感網絡具有高度智能化的特點;由于其信息傳遞節點分布較少且無需布線，所以適用場合較為靈活，在一些重要建筑物的火情監控中發揮著重要作用。將物聯網技術應用在智能建筑實時監控管理中，能夠提高信息傳遞的實效性，增加信息監控的智能性與靈敏性[2]。

4.2智能安防

由物聯網技術組成的智能安防系統具有高效快捷、速度快、精度高的特點，該系統主要包括一卡通、家庭安防、防入侵報警、視頻監控與電子巡邏等功能。其中，一卡通系統是將門禁卡、信息分析終端及數據庫形成“三合一”裝置，利用信息分析終端將門禁卡使用者信息與數據庫對比判斷以核實身份。家庭安防系統是利用安裝在室內的紅外線傳感器、煙霧探測器、震動傳感器、燃氣泄漏傳感器等監測玻璃炸裂、溫度異常、煤氣泄漏、煙霧濃度過高等特殊情況。當上述危險情況發生時，系統可同時向業主和小區安防部門發出提示與求助信息。防入侵報警系統是利用紅外線感應器分析判斷接收到的信息特征是否正常，同時具有報警提示音，以防止偷盜等非法入侵行為發生[3]。

4.3智能家居

智能家居系統主要由智能家居安防系統、家庭自動化系統和智能家居服務系統構成。該系統能夠將智能手機等自媒體終端與家庭應用系統充分結合，實現智能建筑的自動化、智能化功能。同時，物聯網技術在智能家居方面的應用也極大地提高了人們日常生活品質。

4.4節能減排

節能環保作為智能建筑重要內涵，已逐漸成為其未來發展的主要目標。基于物聯網技術構建的智能建筑能夠對室內空氣質量、溫度、光照情況等實現有效監控和調節，并充分利用自然資源，以降低能耗、達到節能減排的目的。

結束語

物聯網技術與智能建筑的結合凸顯了其在建筑系統集成方面的優勢。既帶動了系統集成技術的形成與完善，又促進了智能建筑各子系統的高效融合。本文基于物聯網技術對智能建筑集成系統進行了設計和研究。根據用戶的不同功能需求，對智能建筑各子系統進行有效集成;實現了其功能的集成管理，達到了為用戶提供安全、舒適、便捷的家居環境的目的。

參考文獻：

[1]劉榮.建筑智能化系統工程項目集成管理研究[D].武漢：華中科技大學，2012.

[2]張升云.探討建筑智能化工程項目的集成化規范管理[J].中國新通信，2016，18（15）：66.

[3]袁辰雨.建筑智能化系統工程項目集成管理方案設計[J].自動化與儀器儀表，2017（1）：38-40.