丁成伟 朱本春
山东正晨科技股份有限公司 山东济南 250101
摘要：智能建筑物联网网络平台在传统以太网技术简单、易于部署和成本低廉的基础上，加入了可靠性、可管理等元素，使得其适应于智能建筑物联网部署和应用。其能较好地解决智能建筑物联网平台建筑过程中低成本和高效率的困难，是一项十分有前途的技术。本文从分析物联网概念入手，对物联网在智能建筑领域的应用及发展趋势进行了论述。
关键词：物联网；智能建筑；发展趋势
1.引言：
物联网就是“物物相连的互联网”，指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为‘智能物体’，通过网络设施实现信息传输、协同处理，从而实现物与物、物与人之间的通信，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。智能建筑（IB）是以建筑物为平台，利用系统集成方法，将计算机技术、通信及信息技术、自动控制技术与建筑艺术有机结合，通过对建筑物设备的自动监视、分析和控制，对信息资源的集中管理和对使用者的综合信息服务，以及与建筑相关其他方面的优化组合，使其成为适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便捷、环保和健康的更具人性化的建筑物。
1.1从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。
1.2网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。
1.3应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口。它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。
2.物联网对智能建筑发展的影响
物联网对智能建筑技术影响无处不在。设备经过传感器联网技术遍及大部分子系统。可以说：很多子系统已经是准物联弼形态或已经是物联网形态。什么叫物联网形态。有三个方面内容，一部分是传感器联网，一部分是互联网的协议栈，一部分是设备网站。现在很多子系统可以说已经是物联网形态。例如智能家居、建筑设备监控、安防、一卡通、电子配线架、远传抄表、专业应用等系统。智能建筑设备传感器联网方式有以下几种：单向，双向，单路，多路等，设备间无直接互动，直接互动。智能建筑中的家居网连接了家电、安防、窗帘、远传抄表。这个通信网络可以是无线，可以是电力载波，也可以是以太网等等。整个家居里面必须要有智能家居控制器来控制这些设备的联网。每个家里面有一个智能家居控制器以后，到小区里可以通过以太网跟住户连接起来，住户也可以反馈自己家里一些情况。
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从建筑智能化系统的发展历程可以看出，建筑智能化系统的功能已经发生很大变化，起初建筑智能化系统主要作为建筑和机电设备的一部分，以满足对建筑及其机电设备管理的需要；后来建筑智能化系统用来全面提升建筑的形象和提高建筑的服务、管理及安全功能；现在建筑智能化系统已经成为一个营运系统，为建筑内的人们提供各种信息服务。其实现代建筑经历了从电气化阶段到自动化阶段，如今正在向智能化阶段的变迁。以“智能建筑”在国家设计标准中的定义变迁亦可看出“智能建筑”在向更高层次的信息化发展。
智能建筑一旦实现了信息化，将对智能建筑的各个子系统提供更大挑战和发展空间，即智能建筑将通过统一的信息平台对原本相对分散的、独立的各个子系统进行统一的检测、控制和管理，使用开放的数据结构，共享信息资源，进行集中数据分析处理；无论是信息点还是受控点，无论在不在一个子系统内，从该信息平台的角度看，就是一个系统，都能建立联动关系。通过该信息平台的智能主控系统使建筑物内空调暖通、给排水、电梯、灯光照明、变配电、能耗计量、消防、安防、停车管理等基础设施设备能够处于最佳的协同合作模式，创造安全、舒适和温馨的环境。
3.物联网对智能建筑发展的支持
智能建筑包括了二三十个子系统，这些子系统分为常规和专业应用，其中绝大部分常规、几乎全部专业应用类子系统均为网络化、IP网络化构架，以综合布线为基础，物联网从技术上为智能建筑起到技术支撑作用。
在智能建筑中感知层由建筑物内设备的传感器或者传感器网关（各设备的监控模块）构成，例如二氧化碳传感器、温度传感器、摄像头、电流电压互感器等，主要提供设备运行状态的采集；网络层包括一切可以传输数据的网络，无论是总线、专线，还是私有网络、互联网、有线无线网络以及现在的云计算平台等，负责传递和处理感知层获取的信息；应用层提供各种设备与用户（组织、机构、系统或个人）的接口，例如消防报警、车库管理、智能家居、环境监控等等，用于实现智能建筑的各种功能。同时各个功能在信息平台统一控制下，不再是独立的、分散的、各自为政式的提供服务，而是相互协同合作、精细和动态的控制和管理，提高建筑物资源利用效率，服务更加的人性化。 可以设想智能建筑在利用物联网后，是如何提供服务的：
3.1环境监控系统正常情况下对大楼环境进行监控，温湿度、感光、烟雾、门禁、红外监控等采集的数据通过网络送至信息中心经系统分析后，再控制照明、空调、通风等设备协调工作使环境处于舒适和环保节能的最佳状态，比如光亮不足时有需要的地方灯才会亮，又比如会议室人多的时候，自动增加该区域空调的功率；出现紧急情况，如发生火灾时，传感器首先对异常做出反应，本地确认可能发生火灾后，立即启动应急照明系统、火灾报警系统，并将信息上报系统分析，控制空调和通风设备在保证人身安全的前提下调整到对控制火势有利的状态；通知消防、卫生部门，并将有用的相关信息（视屏、音频、温度、地点等）自动传至相关部门以供应急分析，为制定最佳应急方案提供依据；没有乘客的电梯自动停运，门禁系统根据综合情况自动打开；使用各种方式（智能家居终端、手机、广告牌、广播、标识牌等）通知用户目前安全的撤退方式和路线等等。
3.2车库管理系统通过车位的感应设备统计本车库使用情况，并上传至本楼乃至社区和城市的信息中心，用户可以采用各种终端（手机、PC、车载终端等等）查询车位，系统亦可根据用户目的地预计停车时间为其分配最佳车位，并使用路标、指示牌、广告牌、终端等各种手段指引到达车位。同时用户也可采用终端查询汽车的停车位置，收费情况等综合信息。这样将充分利用车库车位，达到资源利用率最大化。
4.结束语
随着技术的进步和制度的变革，这种认识会不断得到强化，在不久的将来，建筑智能化系统会成为一种基础设施，用低廉的成本，在完成楼宇自控、物业管理、安防消防报警等外，更多的是为生活和工作在建筑中的人们提供智能家居、工作服务，将来还能够与其他的智能建筑进行信息交换和联动控制，向智能社区和智能城市发展。
参考文献：
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[2]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告[M].中国建筑工业出版社，2010（03）.
[3]高颖，窦维.智能建筑的系统构成及实施[J].价值工程，2010（15）.
论文作者:丁成伟,朱本春
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/17
标签：智能建筑论文; 子系统论文; 传感器论文; 系统论文; 建筑物论文; 信息论文; 设备论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;