摘要：在物联网发展新时代，BIM技术不断优化和完善，技术不断突破。对于智能建筑而言，也必将是一次更为“智能化”、“人性化”和“现代化”的成长。本文主要介绍了基于BIM的RFID技术在智能建筑施工中的应用。
关键词：BIM的RFID技术；智能建筑；应用
引言
我国建筑工程朝向智能化的方向发展，智能建筑成为建筑行业的主流趋势，为了提高建筑智能化的水平，在智能建筑施工中引入了BIM技术，专门利用BIM技术的信息化，完善建筑智能化的施工环境。BIM技术的RFID技术可以根据建筑智能化的要求实行信息化模型的控制，在模型中调整建筑智能化的建设方法，促使建筑智能化施工方案能够符合实际情况的需求。
1 BIM技术概述
BIM技术就是建筑信息化模型技术，它是一个完整的信息模型，可以对工程项目进行全生命周期的模型构建，将不同阶段的工程信息、过程以及资源汇集到同一个模型之中，从而便于参与工程施工建设的各个方面都能够快速地调取和应用。
2 RFID射频技术概述
2.1 RFID射频系统组成
2.1.1 RFDI标签
RFDI标签主要由RFDI芯片和芯片天线组成。RFID标签根据工作方式可以分为主动式（有源）和被动式（无源）两类。RFID标签的内部结构可以分为射频前端、模拟前端、数字基带处理单元和EEPROM存储单元。芯片天线是RFID标签与读写器实现射频信号连接和传输的设备。它可以把高频电磁能（信息）通过各种形状的金属导体向空间辐射出去，也可以接收空间的电磁能（信息）。天线的频率可以分为低频（LF135KHz以下），高频（HF13.56MHz），超高频（UHF860M~960MHz），微波（MW2.4G）。在各个波段，天线的原理及设计有本质的不同。标签天线采用50或75欧姆输入阻抗进行设计，但实际的输入阻抗值是不确定的，很难获得准确的数值，因此，天线设计难以达到最佳状态，这也给天线的研发带来了很大的挑战。
2.1.2 RFID读写器
读写器也称为读写器，是对RFID标签进行读写操作的设备，主要包括射频模块和数字信号处理单元两个部分。读写器以单片机为控制核心，常用的单片机型号为AT89系列、STC系列等。利用RFID读写基站对射频卡进行数据的读写。在通信模块设计中采用USB高速通信接口。
2.1.3中间件
中间件是一种面向消息的，可以接收一个或者多个读写器发送的数据，并对数据进行并行处理，返回处理结果的位于平台和应用之间的通用服务。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆中间件具有运行于多种硬件和OS平台之间，能够满足大量应用的需要，支持标准协议和接口，提供跨网络、硬件和OS平台的透明性服务或应用的交互的特点，并且支持分布式计算。
2.1.4应用软件
RFID应用软件是面向RFID应用终端用户的人机交互界面，协助使用者完成对读写器的指令操作及对中间件的设置。
2.2 RFID射频技术工作原理
RFID射频技术工作原理是：当RFID标签进入磁场中时，接收器发出射频信号，凭借感应电流所获得的能量发出储存在芯片中产品的数据信息，或者主动给解读器发送信号；解读器读取信息并解码后，将数据信息送至中央信息系统进行相关处理。
3我国智能建筑发展现状
中国智能建筑从上世纪90年代起步以来，经历了十多年的发展。人们由开始对智能建筑的陌生，到现在认识到不论大型建筑、商业楼宇、各类公共建筑乃至居住小区，智能化系统如同消防、水电一样是不可缺少的思想转变。在此基础上，智能建筑逐渐从单纯强调智能、盲从支配技术，一步步走向基于现实需要的强化智能技术、提高建筑功能的预期目标。
目前我国智能建筑发展已经进入到观念、市场和技术比较成熟的阶段，我国现有智能建筑领域的集成商超过2000家，智能化工程总量几乎占了世界的一半。但是智能化程度比较高的建筑，大多集中在大型的公共建筑（含办公楼宇）和商用楼宇，居住建筑智能化程度低，并没有达到全方位普及。特别是在建筑智能化的建设过程中标准要求过高，造成我国区域性结构与规模发展不均衡。国内一线城市北京，上海，广州，深圳，天津，重庆，在国内已率先向智能建筑进军；二线城市如南京、杭州、沈阳、武汉等也正向智能建筑推进。西部智能建筑发展与国内经济发达地区相比起步晚，虽然起步滞后，但发展的起点高，一是可借鉴东部城市智能建筑发展的经验和教训，避免走弯路；二是起步时智能化技术已日趋成熟，许多智能化新技术在工程中得到应用；三是有较雄厚的技术实力，成都、重庆、西安都是我国高等教育的聚集中心，目前陕西及四川省内建筑智能化项目大部分由当地集成商承担，并将其业务范围延伸到西北其他省市和四川邻近地区。由此也反映出西部城市建筑智能化技术水平不均衡，像银川、西宁、广西等地的建筑智能化项目大部分都是由外地集成公司承包的。
4基于BIM的RFID技术在智能建筑施工中的应用
4.1基于BIM的RFID技术在智能建筑施工中的装备管理系统应用
RFID技术装备管理系统中，在BIM对施工场地建构模型的前提下，通过对施工中建材用料设计标签，通过对实体装备进行编码，将编码输入到电子标签中，从而通过自动识别系统来动态的监管装备的信息状态。将建材用料类别、数量、材质、位置等信息数据存储在后台数据库中，通过信息处理来实现信息处理系统识别、传递、查询，来实现装备的精细化以及建筑施工全过程管理。基于RFID技术的装备管理系统可以实时显示关于建筑用材的用料设计的信息，随时随地了解各施工材料的使用情况。可以在对标签基础资料设置时，确定各装备的位置。然后系统会显示出该装备的数量等信息，系统通过不同颜色来区分不同位置的标签装备情况，根据系统内的记录给施工管理层提供依据，通过扫码识别标签和BIM模型的联合应用进行施工，可以给施工提供便利，并能大大缩短施工工期。
4.2基于BIM的RFID技术在智能建筑施工中的安全管理系统应用
由于RFID技术在建筑施工环境中应用存在安全管理问题，提出了基于BIM与RFID的施工现场建筑材料实时定位、识别与分类的安全管理系统。安全管理是确保建筑材料的完整性与正确性，将RFID二维码或标签粘贴于特定材料位置，并将其信息同步与数据库，可通过无线电信号识别产品电子标签内的EPC码来识别特定标签，其一定的定位功能。针对施工现场安全管理方面存在缺陷，本研究通过安全规则的建立对施工现场的危险区域进行了定义与分类，在BIM模型对危险区域判断，通过RFID标签定位技术的选择，将建筑材料的空间位置集成于BIM模型中，最后通过预警模块进行实时的安全警报。
结语
基于BIM的RFID技术在智能建筑施工中的应用研究，随着现在人工智能和计算机技术的发展，已经成为智能建筑环境领域重要的研究方向。同时无线射频技术涉及到计算机科学、数学、等多个学科的理论知识，将这些学科新的技术新的成就综合的运用到智能建筑中来，提出更加符合智能建筑环境中RFID技术应用研究也是更加值得今后研究的课题。
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论文作者:梁城宇
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/16
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