北京智匯成科技發(fā)展有限公司 董也馳 楊中華

物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后引發(fā)新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮的核心領(lǐng)域，是應用信息通信技術(shù)的最新產(chǎn)物，可實現(xiàn)智能化的實時管理和控制，從而提高資源利用率和生存率。目前物聯(lián)網(wǎng)已成為國際新一輪信息技術(shù)競爭的關(guān)鍵點和制高點。

融現(xiàn)代建筑技術(shù)與通信技術(shù)等高科技于一體的智能建筑悄然興起，智能大廈、智能小區(qū)已經(jīng)遍布世界各地，其發(fā)展勢頭十分迅猛。而目前方興未艾的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因其各種特征，引入到建筑智能化技術(shù)中，必將是一個重要的發(fā)展方向。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原理

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），通過各種無線或有線的、長距離或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M)、應用大集成（Grand Integration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式，在內(nèi)網(wǎng)（Intranet）、專網(wǎng)（Extranet）、互聯(lián)網(wǎng)（Internet）環(huán)境下，采用適當?shù)男畔踩Ｕ蠙C制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領(lǐng)導桌面等管理和服務(wù)功能，實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡摹肮?、控、營”一體化[1]。

其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念[2-3]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

在體系結(jié)構(gòu)上，這里提及的物聯(lián)網(wǎng)有別于今天認知的互聯(lián)網(wǎng)。他們有如下區(qū)別：不同應用領(lǐng)域的專用性、高度的穩(wěn)定性和可靠性、嚴密的安全性和可控性。

對于物聯(lián)網(wǎng)，大多學者認為物聯(lián)網(wǎng)主要分為三個層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應用層[4-5]。

● 感知層：處于各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，主要采集物理世界中的各種數(shù)據(jù)。并擁有與應用層建立聯(lián)系的能力。它可以把數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)絡(luò)，并能根據(jù)反饋的信息做適當?shù)恼{(diào)整。數(shù)據(jù)的采集過程涉及傳感器、多媒體信息采集、二維碼和實時定位、RFID等技術(shù)。通過RFID技術(shù)聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)的物品數(shù)量，將遠遠超過當前互聯(lián)網(wǎng)用戶的數(shù)量。

● 網(wǎng)絡(luò)層：起到樞紐的作用。它借助于已有的有線及無線網(wǎng)絡(luò)，對上一級傳來的信息進行傳輸，以實現(xiàn)全球通信。

● 應用層：完成信 息的處理，包括信息共享，決策，分析。相當于決策中心，在物聯(lián)網(wǎng)中起到核心的作用。

現(xiàn)在還有一些其他的觀點。有的學者認為物聯(lián)網(wǎng)體系應該分為5層，應用層，中間件層，網(wǎng)絡(luò)層，接入網(wǎng)關(guān)層，尖端技術(shù)層。有最新研究認為還應加入?yún)f(xié)調(diào)層[6]。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)[7]

● 物理世界的信息獲?。阂浞值墨@取外部世界的信息，傳感器是關(guān)鍵。在感知層方面要解決物理世界事務(wù)、物品種類繁多的問題以及要對其賦予獨特的地址的問題。地址資源是有限的，要滿足對每一個事物配備唯一地址，仍需要技術(shù)的革新。對于物理世界數(shù)量龐大的物品配備傳感識別裝置還要考慮成本的問題。在生產(chǎn)中需要新的工藝以降低生產(chǎn)成本。

● 信息的傳遞：信息的傳遞屬于網(wǎng)絡(luò)層應用范疇。物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳遞依靠有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)。主要要實現(xiàn)的是短距離無線通信與廣域通信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)勢必會需要海量信息的快速傳遞，這就需要短距離無線通信將應用方向轉(zhuǎn)變?yōu)闉槿朔?wù)，也需要廣域通信網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)做出適當調(diào)整，以更適應物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

● 信息的處理：大量信息的處理需要強大的運算技術(shù)支持，其中包括云計算、數(shù)據(jù)融合與挖掘等。物聯(lián)網(wǎng)的信息決策具有跨系統(tǒng)，信息龐雜等特點。云計算是挖掘隱藏數(shù)據(jù)、快速做出決策的重要技術(shù)之一，但是現(xiàn)有的云計算水平不足以應對物聯(lián)網(wǎng)中對海量信息的處理。因此，發(fā)展云計算技術(shù)也是我們的首要任務(wù)

● 安全：物聯(lián)網(wǎng)中實現(xiàn)大量物品的互聯(lián)，將世界信息化，為我們提供了便利，但同時也使我們的信息安全變得尤為重要。當我們的信息庫泄露時，我們的利益易受到侵害。對于一個公司，當商業(yè)機密被泄露時，公司的利益會受到嚴重侵害，這也可能會促成不正當競爭的日益增多。當國家的機密被泄露時，國家的經(jīng)濟，國家的政治都有可能會受到別人的控制，一個國家甚至會因此瓦解。因此，信息加密技術(shù)需要長足的提高以適應物聯(lián)網(wǎng)市場的需要。

● 標準：標準是對任何技術(shù)的統(tǒng)一規(guī)范，如果沒有嚴格的標準，一個產(chǎn)業(yè)就會陷入混亂。擁有統(tǒng)一的標準是一個產(chǎn)業(yè)能夠具有一定規(guī)模的基礎(chǔ)。

2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的社區(qū)安防系統(tǒng)

系統(tǒng)主要有周界紅外報警系統(tǒng)、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)等系統(tǒng)組成。智能家居系統(tǒng)包括燈光及家電智能控制、遠程控制控制與監(jiān)控、樓宇對講、室內(nèi)安防預警系統(tǒng)模塊組成。系統(tǒng)簡易架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 簡易社區(qū)安防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在中心監(jiān)控機房設(shè)置管理中心，配置管理服務(wù)器、管理中心平臺、操作控制平臺，管理中心可以同時對周界紅外報警系統(tǒng)、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)的進行管理、控制，實現(xiàn)一個中心，管理社區(qū)所有智能化系統(tǒng)。

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建小區(qū)安防系統(tǒng)不僅可以為物業(yè)管理部門提供科學、高效的管理手段和方法，而且也能為住戶提供安全、舒適的現(xiàn)代化生活空間和環(huán)境，如果將這樣的小區(qū)安防系統(tǒng)全部連接起來，共享更多的信息資源，互動互通，就可以成為建立智能化城市安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

3.系統(tǒng)組成模塊的實現(xiàn)

3.1 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)

通過智能視頻，實現(xiàn)無人值守監(jiān)控，對重要物件和重要區(qū)域自動監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)有人闖入等行為時，可實現(xiàn)聯(lián)動報警。

3.2 信息發(fā)布系統(tǒng)

系統(tǒng)由文件服務(wù)器，系統(tǒng)管理軟件以及播放終端構(gòu)成。其中管理軟件可以安裝在文件服務(wù)器上或者網(wǎng)絡(luò)上任意一臺PC，負責管理服務(wù)器和播放終端及內(nèi)容的下載、播放、控制等。出于穩(wěn)定性以及安全性考慮，建議本服務(wù)器系統(tǒng)運行于Linux上，也可以運行在windows平臺上。

圖2 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖

圖3 信息發(fā)布系統(tǒng)拓撲圖

3.3 一卡通管理系統(tǒng)

針對物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)的建設(shè)需要，采用遠近兼容型門禁系統(tǒng)；此系統(tǒng)對出入口進行安全管制，每個門禁控制點由現(xiàn)場控制器負責信號輸入輸出控制，可以與安防系統(tǒng)進行報警或監(jiān)控的聯(lián)動控制。通過這套系統(tǒng)的使用極大地提高了管理者的工作效率和管理區(qū)域內(nèi)的安全程度。

此系統(tǒng)經(jīng)過后臺管理系統(tǒng)可進行遠程識別、身份判斷、信息記錄、報警、聯(lián)動控制、考勤等工作，保障對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每一個人員進行識別、出入控制。

3.4 智能家居系統(tǒng)

智能家居系統(tǒng)包含的子系統(tǒng)有：家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能家居（中央）控制管理系統(tǒng)、家居照明控制系統(tǒng)、家庭安防系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)。

家庭安防系統(tǒng)包括：門磁開關(guān)、緊急求助、煙霧檢測報警、燃氣泄露報警、碎玻探測報警、紅外微波探測報警等。

可視對講系統(tǒng)具有良好的可擴展性，可根據(jù)住戶數(shù)量進行系統(tǒng)擴容。住戶可以通過家里的住戶主機與警衛(wèi)室、管理室、鄰里住戶進行相互呼叫并通話。

4.總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)是下一代的網(wǎng)絡(luò)革命，人們已經(jīng)認識到發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的重要性，各國在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)方面做出了大量的努力。雖然現(xiàn)在應用技術(shù)還處于初級階段，但在樓宇智能方面卻已經(jīng)初見成效，具有良好的發(fā)展前景。物聯(lián)網(wǎng)會極大的改變我們的生活方式。

[1]沈瑞珠,楊連武.樓宇智能化技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

[2]許錦標,張振昭.樓宇智能化技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.

[3]周洪波.物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應用、標準和商業(yè)模式[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010.

[4]甘志祥.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的問題初析[J].北京:中國科技信息,2010(5):85-87.

[5]孔寧,李曉東,羅萬明,等.物聯(lián)網(wǎng)資源尋址模型[J].軟件學報,2010(7):1657-1666.

[6]趙鈞.構(gòu)建基于云計算的物聯(lián)網(wǎng)運營平臺[J].電信學報,2010(6):48-52.

[7]李祥珍,劉建明.面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應用[J].電信網(wǎng)技術(shù),2010(8):41-45.