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| 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能建筑中的應用 |
| 發(fā)布時間：2017-12-19 0:29:29 |
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物聯(lián)網(wǎng)技術在智能建筑中的應用
未來建筑的發(fā)展趨勢必然是智能建筑，而涵蓋了傳感器、自動化、網(wǎng)絡以及嵌入式系統(tǒng)等綜合性的技術就是物聯(lián)網(wǎng)。如將物聯(lián)網(wǎng)技術能運用到智能建筑中，最主要的應用就體現(xiàn)在智能家居、節(jié)能減排、智能安防以及監(jiān)控管理等方面，這是建筑技術上的一個新的嘗試，只有做出有我國自主知識產(chǎn)權的智能建筑體系，才能讓我國的建筑行業(yè)在國際上占領一席之地。
實現(xiàn)了全球信息資源的共享以及全球的商品信息化，其中融合了傳感技術，對于信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一種劃時代的技術改革，而將物聯(lián)網(wǎng)技術應用在智能建筑中，也是如今建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，這需要我國對智能建筑的自主知識產(chǎn)權加強自主研發(fā)。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)的概念首先被美國的麻省理工學院auto-ID中心在1999年提出來，并得到非常迅速的發(fā)展。其利用各種類型傳感器、射頻識別和二維碼等設備和技術，讓互聯(lián)網(wǎng)和物體之間通過網(wǎng)絡相連，繼而獲取整個現(xiàn)實世界的信息，最終實現(xiàn)人與物、物與物之間的信息交流，對于智能信息化的應用也同樣支持，并實踐物理基礎設施以及信息基礎設施的融合，進而形成了一種統(tǒng)一的職能基礎設備。物聯(lián)網(wǎng)其實是在移動通訊網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)和計算機之后另一次產(chǎn)業(yè)浪潮，但它并不是對現(xiàn)有的技術進行顛覆，而是與現(xiàn)有的技術相綜合，來實現(xiàn)一種全新的關于通信模式的轉(zhuǎn)變，與此同時，對于這樣的融合也一定會對技術的提升和改進有一定的要求，以此來推進新技術的研究。
二、智能建筑
通過系統(tǒng)的集成方式把現(xiàn)代的建筑藝術、現(xiàn)代控制技術、現(xiàn)代的通訊技術以及計算機技術進行有機的融合，給居住者提供一個靈活、便利、舒適、高效和安全的建筑環(huán)境，這就是智能建筑。世界上第一幢智能建筑于1984年建成，在美國的哈特福德，之后的幾十年世界各地都在研究并建造智能建筑。具相關資料表明日本新建的建筑中有將近65%是智能建筑，美國的智能建筑已經(jīng)將近萬棟，對于我國來說，雖然在建筑行業(yè)的起步比較晚，但是發(fā)展與應用還是比較迅猛的。
三、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑
物聯(lián)網(wǎng)對于智能建筑的影響可以說是無處不在，目前的智能建筑中包括30個子系統(tǒng)，其中一卡通、安防、設備監(jiān)控已經(jīng)構成了網(wǎng)絡平臺上的融合子系統(tǒng)，這已經(jīng)屬于物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)了，但是不得不承認的是已知的智能化建筑其實只是一部分滿足了物業(yè)服務和建筑使用業(yè)主的需求，系統(tǒng)的擴展性和穩(wěn)定性直接制約了智能建筑的發(fā)展，偶爾會有一小部分的新型技術應用進行點綴，但是更多的是銷售上的花哨，那些并不是真正意義的智能建筑。我們應該思考，關于如何更好的將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于智能建筑，其中需要考慮的是整個系統(tǒng)應該是動態(tài)還是靜態(tài)，系統(tǒng)與人類之間應該結合到怎樣的程度，系統(tǒng)和系統(tǒng)之間是否需要關聯(lián)，系統(tǒng)上能否進行擴展等。
四、物聯(lián)網(wǎng)于智能建筑的應用
01
智能家居
將物聯(lián)網(wǎng)應用于智能家居系統(tǒng)，其中主要是應用專用網(wǎng)絡進行智能家居的安全防護系統(tǒng)，提高生活的舒適程度同能源的優(yōu)化利用作為生活中心的一種家庭自動化程序。在專用的網(wǎng)絡中，能夠以智能手機為操作平臺，也可以把智能手機應用為系統(tǒng)的接入終端。其中，如將智能手機作為操作平臺時可以實現(xiàn)對日常家電進行調(diào)整、控制和管理；而如將智能手機作為系統(tǒng)的終端時，可以把物業(yè)安保信息與水電氣數(shù)據(jù)等進行遠程的數(shù)據(jù)接收與傳輸。
02
智能報警
將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于智能建筑的報警防護中與傳統(tǒng)的建筑防護體系相比，成效更明顯、更實用，在處理上速度也更快且精確。其中涉及到電子巡檢、視頻網(wǎng)絡的實時監(jiān)控、災情預警、逃生通道安全控制等等。
對于目前的智能防護系統(tǒng)來說，一般是從三個方面進行統(tǒng)一的管理，分別是：一網(wǎng)制管理、建立一個數(shù)據(jù)庫、門禁一卡制。目前的智能建筑使用的門禁卡，一般帶有射頻卡，如果使用者使用門禁卡時，在巡邏中的安保人員就能通過數(shù)據(jù)庫判定持卡人的身份信息。家庭內(nèi)部的安全防護主要是燃氣傳感器、煙火探測器、熱敏感應器、視頻監(jiān)控、門鎖電磁系統(tǒng)以及家庭紅外線傳感器等，其中一旦哪一個超出了設定的安全值，就會立即報警提示，并及時的向小區(qū)的安保尋求幫助，能夠有效的保證家庭成員的人身財產(chǎn)安全。例如，視頻監(jiān)控中的人臉識別及移動監(jiān)測功能，能對人臉進行識別及其移動軌跡判定是否非法入侵等。
03
能源優(yōu)化
生態(tài)化、綠色化的建筑是我國目前可持續(xù)發(fā)展國策對建筑行業(yè)的要求，智能化建筑的發(fā)展也應時刻圍繞著綠色化、生態(tài)化去進行。將物聯(lián)網(wǎng)技術應用在智能建筑體系中，是為了能讓自然的資源得以充分的利用，優(yōu)化能源的利用率并減少不必要的能源消耗。尤其是對于超高層和高層建筑以及大型的智能建筑來說，將網(wǎng)絡傳感器植入其中，能對其建筑內(nèi)部的照明系統(tǒng)、空氣環(huán)境、濕度和溫度進行實時的控制和檢測，同時將各個電氣設備調(diào)節(jié)到最低的能耗狀態(tài)，例如，在建筑內(nèi)部采用二氧化碳濃度、溫度及濕度等各種網(wǎng)絡傳感器控制新風系統(tǒng)、聲光控制照明系統(tǒng)等等，減少不必要的電能消耗，進而打造低碳綠色的智能建筑。
04
智能監(jiān)控
物聯(lián)網(wǎng)在感知層上的傳感器功能齊全、數(shù)量繁多，其中無線傳感器和光纖光柵傳感網(wǎng)絡是兩個比較關鍵的技術，對于智能建筑來說。
在智能建筑中的無線傳感器網(wǎng)絡應用時的特點首先是不需要布線、網(wǎng)絡規(guī)模較小，其次是無線傳感器的節(jié)點較少以及智能化程度比較高。無線傳感器的應用場合比較廣泛，尤其是在火災火情的監(jiān)控中有非常重要的作用。我國的建筑相關研究人員開發(fā)出了對于超高層建筑人員的定位系統(tǒng)，其中就結合了無線傳感器的網(wǎng)絡定位，就是在災情發(fā)生的時候能對建筑內(nèi)部的人員進行定位，以便消防人員進行搜救。Zigbee是由無線傳感器的基站和節(jié)點構成的，能夠定位出建筑物內(nèi)火災源頭的具體方位，如果網(wǎng)絡節(jié)點一部分被損毀，它能迅速的進行重組并重新定位。
光纖光柵傳感器的應用是把其固化在建筑材料中，就能準確的測量出各種材料的性能和參數(shù)。一般智能建筑的電力系統(tǒng)都是處于高溫高壓的工作狀態(tài)，將光纖光柵的傳感器安裝在電力工作系統(tǒng)的接頭部位和終端等要害部位，就可以對電力系統(tǒng)進行實施的監(jiān)測，能充分的防止因為電流過大、電壓溫度高引起的設備故障。在超高層和高層智能建筑中，應用光纖光柵傳感器能對建筑的結構進行檢測，檢測出的結果通過互聯(lián)網(wǎng)向系統(tǒng)終端發(fā)射。
05
BA系統(tǒng)
基于BA系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)智能建筑體系大致的功能：其一，對設施設備以及系統(tǒng)的維護保養(yǎng)，通過BA終端來提前預知要針對哪些部位進行維護保養(yǎng)，保養(yǎng)周期，所需要的人工及材料。其二，優(yōu)化管理、自動計費以及能源管理；通過微信掃一掃功能可以知道設施設備的相關情況，例如：運行狀態(tài)，上次保養(yǎng)時間、人員，生命周期。其三，對于建筑系統(tǒng)內(nèi)部的設備進行協(xié)調(diào)控制；自動控制并監(jiān)視各個機電設備的停止以及啟動。其四，檢測并及時的處理各類型的突發(fā)事件；例如：通過手機app傳遞到主要負責人，尤其確定響應速度。其五，根據(jù)外界的環(huán)境因素以及負載的變化情況，去調(diào)節(jié)各設備的在運行中的最佳狀態(tài)；例如：中央空調(diào)的冷卻塔風機開關狀態(tài)及數(shù)量、其相關閥門的開關量控制。其六，自動的打印、顯示以及檢測各個設備在運行時的參數(shù)變化以及記錄歷史數(shù)據(jù)、分析。
五、基于物聯(lián)網(wǎng)智能建筑的未來
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑對于近年來的建筑行業(yè)來說是全新的一個概念，它也正處于發(fā)展中相對初級的階段，并沒有一個國家統(tǒng)一的標準，也就說明這項技術還是需要國家以及相關政府部門的支持，與此同時也依賴于國民總體素質(zhì)以及國家經(jīng)濟發(fā)展的提升，這是一個任重而道遠的任務。以江蘇省為例，江蘇省在2013年建成一個產(chǎn)業(yè)核心區(qū)加兩個產(chǎn)業(yè)支撐區(qū)以及全省應用示范先行區(qū)這個政策，是以相對比較成熟的物聯(lián)網(wǎng)應用項目和領域為主要切入點，建設出智能交通、智能環(huán)保以及智能工業(yè)等示范工程，為建筑業(yè)的智能建筑指明了未來的發(fā)展方向。
物聯(lián)網(wǎng)技術截止到2015年底實現(xiàn)了物與物之間傳感器的互聯(lián)，而以物聯(lián)網(wǎng)為基礎的智能建筑能實現(xiàn)半智能化的萬線傳感網(wǎng)以及全智能的傳感網(wǎng)。隨著科技的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)于智能建筑的結合會越加和諧，也會帶動智能建筑向更加智能的方向發(fā)展。
結語：
將物聯(lián)網(wǎng)應用于智能建筑，就是將現(xiàn)代通信技術、現(xiàn)代計算機技術、現(xiàn)代建筑藝術及現(xiàn)代控制技術進行優(yōu)化組合，為人們提供一個具有安全、舒適、高效、靈活、便利的居住及辦公環(huán)境。不僅讓智能建筑更加人性化，對于能源的利用也更加充分并合理。雖然我國的建筑整體大環(huán)境起步較晚，但是國家對于建筑的重視程度，以及建筑行業(yè)相關學者都在為建筑未來的發(fā)展做努力，而未來建筑行業(yè)的發(fā)展會逐步趨向智能化。所以，應該抓住當下的機遇，迎接未來的挑戰(zhàn)，進而找到真正符合我國國情的基于物聯(lián)網(wǎng)建筑智能化道路。
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