物联网时代建筑智能化技术的应用与发展论文_曾素华

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摘要:智能化建筑是时代发展的潮流,物联网技术今后将会是建筑智能化技术的发展趋势。本文将重点分析物联网在智慧园区中的应用发展,结合物联网硬件与软件技术、标识技术、网络体系架构、网络与通信、数据表示与处理、能量技术、安全与隐私技术进行简单的梳理。

关键词:建筑智能化;信息技术;物联网时代;应用

一、建筑智能化技术在物联网时代的应用分析

(一)网络技术方面

城市化进程不断加快的过程中,人们的城市生活发生重要改变,信息技术的应用推动了城市信息化的发展,网络环境下,对这些信息内容进行集成化的处理,能够为建筑智能化发展奠定基础。在使用光纤网络可将物联网技术与智能建筑系统相结合,促进建筑智能化技术的发展,其他的像无线传感网和无线WIFI的应用,也能够提高建筑智能化技术的应用灵活性。

(二)智能技术方面

安防子系统统一集成化处理,加强对现代化智能城市的协调管理。某些建筑在较为密集的建筑区域如楼宇、小区以及家庭等均会安装安防系统,在智能化技术和集成化系统的综合应用中,对车辆信息、人员信息、视频信息、图片信息以及声音信息等进行感知,以分散化的智能监控体系,加强现代化的城市管理,满足更多的智能化需求(智慧园区子系统如图1所示)。

二、物联网时代的智慧园区的主要技术分析

(1)硬件技术与软件技术

硬件技术作为物联网的基础,主要包括传感器技术、微电子机械系统等。硬件技术对物联网的发展起到了至关重要的作用。园区中的各种需要获得的有用信息包括温度、湿度、照度都可用传感器技术获得,传感器技术获得这些信息后把它们转换成与之对应的输出信号,这样就可以使人们能更好的来控制自己生活、工作的环境,最终可以使园区实现智能化;物联网的软件技术可为园区各操作系统配置适用的软件,园区可以根据园区内人员的需要,在开放的中间件软件平台上开发相应的功能,实现园区的多样化服务和满足园区内入驻企业的个性化需求。

(2)标识技术

标识技术建立在已有的技术之上,对各种条码和编码方式进行扩充和应用,使其在物联网领域应用自如,在感知层中发挥重要的作用,这关系到后续的信息传递和使用的正确性、有效性。物联网的标识技术在智慧园区中的典型应用是一卡通系统中,可用于身份识别、园内消费、出入口管理和考勤管理等。还可以用在园区的停车场系统中,园区的管理人员把园区中车辆的各种信息包括车形、颜色、所属公司、车主姓名与住址、身份证等信息,这种技术可以有效地进行车辆身份的判别,当车辆被盗时能很快的找回,为维护园区的安全提供了一种有效地技术手段。

(3)网络体系架构

在服务提供者和服务请求者的信息系统中能够以很多方式获得语义互操作性。在极端的情况下,广泛分享信息的模型能够在参与者的应用和商业中促进语义互操作性。这种方法遇到SOA中的商业过程中会变得缺乏弹性。另一种极端情况下,每次交互结束时,能够提供适当的语义媒介(翻译者)来获得语义互操作性,这样促进了参与方信息格式的转换。

(4)网络与通信技术

物联网网络与通信技术应用在无线通信网络、网络动态发现和网络管理方面,力争在物联网体系的网络层上实现准确通信,顺畅通信。物联网的安全性、可伸缩性,在不同网络系统之间跨越平台的兼容性变得十分重要。物联网的可扩展性架构要考虑到无处不在的由亿万设备组成的传感器网络通信要求,稳定可靠的无线通信协议是传感器网络中无线可辨识设备的关键技术。物联网的网络与通信技术将园区感知层的信息经过分析、处理后传送到应用平台。

(5)数据表示与处理

物联网云计算平台在应用云计算数据实现园区数据的互联互通,例如可将地理信息库、法人组织库等基础数据库;能源数据库、政务数据库等园区主题数据库建立在云计算数据中心,并且可以在云计算平台上创建各种服务包括“目录服务”和“数据交换”等服务,通过SOA技术实数据共享。在云计算平台上通过数据挖掘算法可以深入分析各类感知数据,并且可以开发出各种智慧化服务,实现智能化的判断和决策,例如:为园区政府提供信息发布、行政审批等智慧的政务服务,提供环境监测、能源监控等园区管理服务;为园区企业提供存储云、服务云等IT资源服务,提供支付服务、生活信息等民生服务。

(6)能量技术

物联网的能量技术主要包括能量的采集技术与存储技术,地球的资源并不是取之不尽用之不竭的,人类正在不断地探索发现新的能源,发展更有效的能源采集技术,如:机械能、风能等转化为电能的技术。如果物联网可以将采集的能量保存起来,那么将会节省很大的能源开销,能源的存储技术将会在物联网领域迅速发展起来的。

(7)安全与隐私技术

物理网的安全与隐私技术在园区中的主要任务是保证整个网络系统的安全性,对工作人员的访问权限进行认证和监控,防止非法受权人员对信息的非法访问并且可以抵御黑客的袭击;防止内网外联等非法网络使用行为,保证系统内数据的安全,防止病毒对计算机系统的破坏,保证用户终端的防病毒软件安装使用符合企业安全管理策略

三、物联网技术与智慧园区建设

3.1园区功能与物联网技术结合

(1)园区设备管理

园区中有智能化系统设备、暖通空调设备、供配电设备、电梯、给排水设备、停车场等设备。如园区内设有建筑设备监控或管理系统,就能对园区各设备运行状态进行监视和控制管理,并可以显示各设备的运行参数、累计运行时间和设备的保养次数和保养时间等。应用物联网技术可以实现对园区各种机电设备运行状态参数等数据的采集,通过对采集到的数据进行分析和处理,可以实现园区设备远程监控和故障诊断,为园区物业管理员和设备供应商上传设备运行状态、运行记录等设备资料,或通过监视设备现场的摄像机上传现场视频信号,为园区物业管理员和设备厂商提供设备运行状况监视和查询。

(2)园区车辆管理

目前,车辆管理变成了一个很大的难题,对于园区来说,高效化、智能化的车辆管理尤为重要。计费收费管理功能是过去的园区停车场管理系统的主要功能,对于停车场的安全性、人性化方面考虑不是很周全。而且过去园区的各个停车场相互独立,彼此之间的信息无法交流,并且停车场的使用度不平衡,影响其使用效率。考虑到园区停车场的安全性、针对顾客的个性化需求,及园区甚至整个城市中各个停车场信息的共享问题,需要建立一个数据共享平台,实现各个停车场数据的共享。

(3)能耗监测与能源管理

目前,我国的能源日渐紧张,但园区中建筑的能源消耗却在逐年上升,现在建筑中的能源消耗、工业生产能源消耗和交通能源消耗成为我国的三大“能耗”,园区中各建筑的节能成为我们日常生产和生活中节能的重点,能源监测管理是园区中各建筑节能的重要内容,通过对园区中各建筑的能耗数据的采集、分析,可以确定建筑的能耗状况和设备的能耗效率,从而提供园区内各建筑能源管理的优化措施,使建筑向人们提供节能环保的环境。

(4)园区安全管理

智慧园区的安全管理,是以园区安全状态监视、灾害控制和突发事件应急处理为核心的管理系统。对园区的人员、财产进行有效监视,当突发事件发生时,所有设施设备能够实现一体化协调运行,将损失降到最小。智慧园区的公共安全系统不仅包括防入侵、防破坏等狭义的“安全防范”,还包括信息安全、人体防护安全、煤气泄漏等广义“安全防范”。

结语:

物联网技术的应用将能够有效提升建筑物智能化水平,智能建筑的快速发展也能够促进物联网技术的进步,两者之间联系紧密,同时也能够相互促进。利用各种新技术,不断发展和完善智能化系统,开创一个安全、智能、便捷的新时代,让人们充分体会到科技给生活带来的巨大变化。

参考文献:

[1]安平.刍议建筑智能化技术在物联网时代的发展和应用[J].门窗,2016,(11):205.

[2]李文丹.刍议建筑智能化技术在物联网时代的发展和应用[J].电子测试,2015,(04):80-81+3.

[3]童玮.建筑智能化技术在物联网时代的新发展[J].现代建筑电气,2012,3(08):5-9

论文作者:曾素华

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/13

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