智能建筑與物聯(lián)網(wǎng)

1、智能建筑與物聯(lián)網(wǎng)隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑中得到了快速的發(fā)展， 在智能小區(qū)的建設(shè)中需要很多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行支撐，本文就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能 建筑的應(yīng)用進(jìn)行闡述。標(biāo)簽：智能建筑;物聯(lián)網(wǎng);發(fā)展;應(yīng)用一、刖言智能小區(qū)的發(fā)展為人們的生活提供了極大的方便，智能小區(qū)的建設(shè)主要靠物 聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施，一般情況物聯(lián)網(wǎng)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層組成。二、物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)1、物聯(lián)網(wǎng)的定義。物聯(lián)網(wǎng)從提出到現(xiàn)在并沒有一個明確的定義，目前較為 全面的定義是中國物聯(lián)網(wǎng)大會提出來的：凡是有傳感器和傳感技術(shù)而感知物體的 特性，并按照固定的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)任何時候物與物之間、人和物之間、人與人之間 互聯(lián)互通，

2、實(shí)現(xiàn)智能化識別，定位跟蹤管理的網(wǎng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是信息化 和工業(yè)化發(fā)展、融合的必然結(jié)果，是信息技術(shù)和傳感、控制技術(shù)融合的產(chǎn)物。物 聯(lián)網(wǎng)可以視為互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展，從人與人之間的聯(lián)系擴(kuò)展到物與物，物與人之間的 信息交換。2、物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)架。物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)由三層組成，分別是感知層、網(wǎng) 絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由物體上的傳感器如射頻識別裝置（RFID）、紅外線感應(yīng) 器、激光掃描儀等及其他的控制、執(zhí)行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)組成。網(wǎng)絡(luò)層包括接入網(wǎng)和通信 網(wǎng)，包含了 TCP/IP協(xié)議、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議等各種通信協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧。應(yīng) 用層是基于Web瀏覽器的應(yīng)用，如智能電網(wǎng)、城市管理、智能家居、智能交通、 工業(yè)監(jiān)控等具體某

3、一領(lǐng)域的應(yīng)用方案。3、感知與執(zhí)行層。感知層是通過各種傳感器、RFID、全球定位系統(tǒng)、紅外 感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等設(shè)備識別物體、采集原始數(shù)據(jù)。例如對建筑 的供配電、空調(diào)、電梯、給排水、消防系統(tǒng)等設(shè)備實(shí)行全自動的綜合監(jiān)控管理， 實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、水位、電流、電壓、頻率、各設(shè)施的機(jī)械狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)、數(shù) 據(jù)狀態(tài)等信息的收集、控制與監(jiān)視;感知層需要遵循物聯(lián)網(wǎng)耳朵通訊協(xié)議，能夠 發(fā)送、傳輸、接收數(shù)據(jù)，主動提供信息，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)及建筑內(nèi)物件的信息交流和 共享，因此需要利用新技術(shù)傳感設(shè)備提升建筑智能化程度。4、網(wǎng)絡(luò)平臺層。由互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以及云計算 平臺等組成，該層將感知層原始數(shù)

4、據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸至物聯(lián)網(wǎng)信息控制中心， 將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、認(rèn)證、鑒定和計算，實(shí)現(xiàn)信息匯聚、傳輸、和初步處理。 在智能建筑中，在各樓層采用無線全覆蓋技術(shù)，使建筑內(nèi)各物件的數(shù)字信號隨時 利用無線網(wǎng)絡(luò)傳送，為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)通信提供保障。同時，“云計算”技術(shù)的應(yīng) 用，可實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)海量數(shù)據(jù)信息的實(shí)時動態(tài)管理，確保了數(shù)據(jù)的實(shí)用可靠和高效 的智能化信息集成共享平臺，實(shí)現(xiàn)各類的設(shè)備的控制和優(yōu)化管理。5、應(yīng)用層。該層主要應(yīng)用基于B/S模式進(jìn)行平臺訪問，在瀏覽器上構(gòu)建智 能化的行業(yè)應(yīng)用，對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控、故障分析、能耗管理等功能。在智能建 筑中，信息化應(yīng)用系統(tǒng)和智能化集成系統(tǒng)可以提供快捷、有效的信息，由于具

5、有 集合各類共用信息的數(shù)據(jù)資源庫，因而可以通過智能建筑門戶網(wǎng)站向建筑物內(nèi)的 公眾提供信息匯總、檢索、查詢、發(fā)布和導(dǎo)引等功能。三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在監(jiān)控管理、智能安防、節(jié)能減排 和智能家居等方面。1、監(jiān)控管理物聯(lián)網(wǎng)感知層上的傳感器數(shù)目繁多，功能齊全，光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)和無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)是用于智能建筑監(jiān)控管理上的兩個關(guān)鍵技術(shù)。將光纖光柵傳感器固化在 建筑材料中，可準(zhǔn)確測量各種材料的參數(shù)和性能;智能建筑的電力系統(tǒng)工作在高 溫高壓狀態(tài)，光纖光柵傳感器安裝在電力系統(tǒng)的終端及接頭部位等要害位置，對 電力系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測，可防止電流過大，電壓溫度過高，避免故障;在高

6、層和超高 層智能建筑中，光纖光柵傳感器可用于對建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果通 過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到系統(tǒng)終端。智能建筑中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是無須布線，智能化程度較高，無線傳感 器節(jié)點(diǎn)較少，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小。無線傳感器應(yīng)用場合靈活多樣，尤其是在對建筑物火 災(zāi)火情監(jiān)控中發(fā)揮重要作用。2、智能安防基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能建筑安防系統(tǒng)與傳統(tǒng)安防系統(tǒng)相比，其特點(diǎn)是有效、 全面，處理速度快及準(zhǔn)確率高。智能安防系統(tǒng)的內(nèi)容有：出入口控制、防止入侵 報警、視頻監(jiān)控、防毒防爆檢查電子巡更等。一卡通系統(tǒng)涉及物聯(lián)網(wǎng)3個層面技 術(shù)，一卡、一網(wǎng)、一數(shù)據(jù)庫。智能建筑中用到的門禁卡已經(jīng)發(fā)展為帶有CPU的 射頻卡，刷卡時通過專用局域網(wǎng)連接

7、后臺數(shù)據(jù)庫，判定刷卡人身份?；谖锫?lián)網(wǎng) 技術(shù)的防止入侵系統(tǒng)中，運(yùn)用紅外線感應(yīng)器和智能化傳感器對探測到的信號進(jìn)行 特征分析，以判斷信號是否為非法入侵，避免了傳統(tǒng)防入侵系統(tǒng)誤報警的情況。 家庭安防是智能建筑安防系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，在家庭中布防紅外線感應(yīng)器、玻璃 碎裂傳感器、門磁、感煙探測器及燃?xì)庑孤﹤鞲衅鞯?，可有效保障家庭安全。?庭中一旦發(fā)生破門而入、煤氣泄漏等事故，安防系統(tǒng)將自動發(fā)出報警信號，向小 區(qū)值班保安求助，同時，通過通信網(wǎng)絡(luò)，將報警信號發(fā)至業(yè)主手機(jī)終端上。3、節(jié)能減排綠色、生態(tài)是智能建筑的發(fā)展目標(biāo)，物聯(lián)網(wǎng)時代的智能建筑可做到充分利用 自然資源，降低能耗，節(jié)能減排。在智能建筑內(nèi)部安裝無線傳

8、感器，可對室內(nèi)的 溫度、濕度、空氣質(zhì)量和照明情況實(shí)時監(jiān)測，從而控制空調(diào)系統(tǒng)，并調(diào)節(jié)到最低 能耗狀態(tài)，還可自動配置照明系統(tǒng)，關(guān)閉不需要的燈光節(jié)約用電。某大學(xué)在新建 的圖書館中引進(jìn)了 NI室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測與節(jié)能系統(tǒng)，有效地打造了綠色低碳的校園 典范。四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的實(shí)際應(yīng)用分析1、智能監(jiān)控管理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在感知層環(huán)節(jié)上分布的傳感器數(shù)目相對較多，而且功能配套齊 全，光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為智能建筑智能監(jiān)控管理方面上的兩 部分關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)。把光纖光柵傳感器固定于實(shí)際建筑材料之中，能夠準(zhǔn)確檢測 出各種材料的參數(shù)與性能。智能建筑相應(yīng)的電力系統(tǒng)工作于高溫高壓的實(shí)際狀 態(tài)，光纖光柵傳感器安裝

9、于電力系統(tǒng)的終端與接頭部位等各個重要位置，對于電 力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測的目的，能夠防止出現(xiàn)電流過大與電壓溫度過高的現(xiàn)象，從 而能夠避免相應(yīng)的故障發(fā)生。在智能建筑中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)特征為不需要 布線，智能化程度表現(xiàn)較高，無線傳感器節(jié)點(diǎn)分布較少。無線傳感器使用場合可 以靈活多變，特別是在對于建筑物火災(zāi)火情實(shí)際監(jiān)控過程中能夠發(fā)揮出相當(dāng)重要 的作用。2、智能安防應(yīng)用以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能建筑安防系統(tǒng)和傳統(tǒng)模式安防系統(tǒng)相比較，其相 應(yīng)特征為有效與全面，操作速度快與精確度高。智能安防系統(tǒng)的具體內(nèi)容分別有 出入口調(diào)控、阻止侵入報警、視頻監(jiān)控、防毒防爆檢測與電子巡邏等各個方面。 在智能建筑中使用到的門禁卡

10、已經(jīng)演變成為配置有CPU的射頻卡，在刷卡過程 中經(jīng)過專用形式的局域網(wǎng)鏈接進(jìn)入到后臺數(shù)據(jù)庫，判斷刷卡人的真實(shí)身份。家庭 安防應(yīng)用作為智能建筑安防系統(tǒng)中的重要子模塊系統(tǒng)，在實(shí)際家庭之中設(shè)置防紅 外線感應(yīng)器、玻璃碎裂傳感器、門磁、感煙探測器與燃?xì)庑孤﹤鞲衅鞯雀鞣N信息 傳感設(shè)備，能夠有效地保護(hù)家庭安全。3、節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)綠色與生態(tài)作為智能建筑的前進(jìn)發(fā)展目的，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時代的智能建筑能夠 做到充分使用自然資源，達(dá)到降低能耗與節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。在智能建筑的內(nèi) 部應(yīng)當(dāng)安裝相應(yīng)的無線傳感器，能夠?qū)κ覂?nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量與照明狀況 實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測目的，可以調(diào)控空調(diào)系統(tǒng)，并且應(yīng)當(dāng)調(diào)整到最低能耗狀態(tài)，同時能 夠自動配備照明系統(tǒng)，關(guān)閉不使用的燈光以便達(dá)到節(jié)約用電的目的。4、智能家居系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時代的智能家居系統(tǒng)應(yīng)該包含以專用網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的智能家居安 防系統(tǒng)、以節(jié)能減排與舒適生活為目標(biāo)的家庭自動化系統(tǒng)與以智能手機(jī)為基礎(chǔ)的 智能家居系統(tǒng)。智能手機(jī)位于專用網(wǎng)絡(luò)之中既能夠成為控制中心，同時能夠成為 數(shù)據(jù)接入終端，成為控制中