劉欣欣

(合肥愛默爾電子科技有限公司，安徽 合肥 230088)

從移動(dòng)通信技術(shù)和大數(shù)據(jù)淺析智能建筑

劉欣欣

(合肥愛默爾電子科技有限公司，安徽 合肥 230088)

本文主要論述了智能建筑的內(nèi)容和組成，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以及大數(shù)據(jù)對智能建筑的影響。

智能建筑 移動(dòng)通信 大數(shù)據(jù)

1 智能建筑概述

智能型建筑(Intelligent Building)是現(xiàn)代建筑技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。短短二十多年的時(shí)間，智能建筑以前所未有的高效的信息傳遞速度，卓越的建筑設(shè)備自動(dòng)化水平以及可提供更加舒適、節(jié)能、符合生態(tài)要求的生活與工作環(huán)境的優(yōu)勢得以迅猛發(fā)展，成為當(dāng)今建筑領(lǐng)域的寵兒，并已經(jīng)成為今后大中型甚至相當(dāng)多中小型建筑物發(fā)展的主流趨勢。

長期以來，建筑更多地被當(dāng)做與藝術(shù)相關(guān)的學(xué)科，對它從屬于技術(shù)領(lǐng)域的概念有所淡化。人們對建筑的關(guān)心往往在于它的外在表現(xiàn)，而忽視其內(nèi)在的許多因素。但智能建筑的出現(xiàn)改變了這一觀念。智能建筑技術(shù)將計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)與建筑藝術(shù)相結(jié)合，使得智能建筑不再是傳統(tǒng)意義上的建筑物了。如果說鋼鐵、混凝土和玻璃使建筑的外觀發(fā)生了變化，那么智能建筑就是從本質(zhì)上改變著建筑在人們心中的概念。建筑不再單單是一個(gè)用來遮風(fēng)避雨的殼體，而將成為能夠參與生產(chǎn)、生活且具有“生命”特性的實(shí)體。如果用人體做一個(gè)形象的比喻，可以得到表1的結(jié)果。

表1 智能建筑與人的類比

從表1中可以看出，傳統(tǒng)建筑只是具備了“人”的“骨骼”、“血管”和“肌肉”，而智能建筑則是在此基礎(chǔ)上加上聰明的“頭腦”、靈敏的“神經(jīng)系統(tǒng)”和“感覺器官”，組成了完整的“人”。

2 智能建筑組成

國家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 5034-2000)中，將智能建筑定義為“以建筑為平臺，兼?zhèn)錁怯钭詣?dòng)化系統(tǒng)BA(Building Automation)、辦公自動(dòng)化OA(Office Automation)和通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CA(Communication Automation)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及他們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境”的建筑物。

智能建筑由樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、通訊自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)，消防自動(dòng)化系統(tǒng)(FAS)和火災(zāi)報(bào)警與消防自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS)組成，簡稱5A。如圖1所示。

圖1 智能建筑的組成

3 移動(dòng)通信技術(shù)

回顧移動(dòng)通信的發(fā)展歷程，大致經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段：第一代移動(dòng)通信技術(shù)(1G)是僅限于語音的蜂窩式模擬移動(dòng)通信技術(shù)，缺點(diǎn)很多，不能長途漫游，只能在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行通信，不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，容量很小，語音的質(zhì)量也不高；第二代移動(dòng)通信技術(shù)(GSM)是蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信，它是Global System for Mobile Communication的簡稱，較之前的通信方式，使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等優(yōu)點(diǎn)；第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)除了能擁有之前移動(dòng)通信系統(tǒng)所擁有的功能外，在語音質(zhì)量和數(shù)據(jù)速度上有了很大提升。它還提供了寬帶和多媒體業(yè)務(wù)，在全球漫游功能方面也更加流暢；第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)(4G)是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像且圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。

4 現(xiàn)代通信技術(shù)在智能建筑設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用

現(xiàn)代通信技術(shù)在智能建筑設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用非常廣泛，而且在智能建筑的發(fā)展進(jìn)程中，對于現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)相關(guān)專家關(guān)注的重點(diǎn)問題。具體到通信技術(shù)在設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在專網(wǎng)設(shè)置、通信配置、自動(dòng)控制、快捷通信四個(gè)方面。

4.1 專網(wǎng)設(shè)置

專網(wǎng)設(shè)置在智能建筑中的應(yīng)用主要集中在專業(yè)性較高的大型會(huì)議室或匯報(bào)大廳等。通常情況下，這一類建筑對于智能化的要求不是以舒適健康、節(jié)能環(huán)保為主要目標(biāo)，其智能化的標(biāo)準(zhǔn)主要體現(xiàn)在智能化的信息傳輸及處理能力方面。作為特殊的智能建筑，在設(shè)計(jì)及施工的過程中通過對現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用，在建筑內(nèi)進(jìn)行專網(wǎng)的設(shè)置，利用N-ISDN/B-ISDN技術(shù)、SDH技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)以及數(shù)字微波通信技術(shù)等現(xiàn)代通信技術(shù)手段，最大限度發(fā)揮專網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、傳送速度更快的優(yōu)勢，以滿足建筑的實(shí)際應(yīng)用需求。

4.2 通信配置

這里所謂的通信配置主要是指在進(jìn)行智能建筑設(shè)計(jì)施工時(shí)，利用現(xiàn)代通信技術(shù)進(jìn)行建筑內(nèi)的綜合布線。要保證智能建筑中信息化、網(wǎng)絡(luò)化的建筑需求，實(shí)現(xiàn)智能建筑中對各種電氣設(shè)備的自動(dòng)控制，布線工作是至關(guān)重要的，一旦布線出現(xiàn)問題，智能化很可能出現(xiàn)局部或整體癱瘓的狀況，而建筑也將成為不智能的“智能建筑”。將現(xiàn)代通信技術(shù)與布線技術(shù)相結(jié)合，將布線系統(tǒng)接入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)綜合性的布線，對其進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與管理，滿足當(dāng)前智能建筑的建設(shè)需求，同時(shí)也便于日后智能化的擴(kuò)充。

4.3 自動(dòng)控制

正如我們所了解的一樣，建筑主體的人性化、多功能化以及智能系統(tǒng)中通信系統(tǒng)的安全性、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化是當(dāng)前智能建筑切實(shí)實(shí)現(xiàn)智能化的基本組成要素，而要使智能建筑更加人性化，就必須使建筑所有者對建筑內(nèi)部一切進(jìn)行管理和控制的操作行為更加便捷、使建筑內(nèi)可自動(dòng)化的管理更加全面、保證每一項(xiàng)智能效果的實(shí)現(xiàn)都處于安全的狀態(tài)中，要滿足這些要求，就必須使得智能系統(tǒng)中終端操作系統(tǒng)與各執(zhí)行系統(tǒng)之間的信息交換保持快速、穩(wěn)定的狀態(tài)?？偨Y(jié)來看，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，就必須借助于信息的交換，而要實(shí)現(xiàn)信息的交換離不開系統(tǒng)對現(xiàn)代通信技術(shù)的利用。

4.4 快捷通信

智能建筑的設(shè)計(jì)施工中要實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)的數(shù)據(jù)、圖像及語音的傳輸，可以說離不開通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)支持。從技術(shù)層面上看，利用現(xiàn)代通信技術(shù)中ATM技術(shù)、IP通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、接入網(wǎng)技術(shù)等具體的技術(shù)手段將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與其他的通信網(wǎng)絡(luò)相連接，可以確保信息在多信道中實(shí)現(xiàn)大范圍的可靠性傳輸。通過這種信息的傳輸，利用相應(yīng)的傳感設(shè)備，可以通過相關(guān)的信息接收設(shè)備使建筑主人或其他所有者對建筑內(nèi)的基本情況進(jìn)行相應(yīng)的了解，以便于通過遠(yuǎn)程控制的手段對建筑內(nèi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行一定的調(diào)整，便于其對建筑進(jìn)行管理與控制。

5 大數(shù)據(jù)改變著智能建筑

在百度百科中，大數(shù)據(jù)指的是所涉及的資料量規(guī)模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業(yè)經(jīng)營決策更積極目的的資訊。

大數(shù)據(jù)能帶來什么變化？里克·斯莫蘭的“大數(shù)據(jù)人類面孔”項(xiàng)目講述了許多故事：海象通過頭頂?shù)挠|角探索海洋；智能手機(jī)可以預(yù)測誰正在變抑郁；信用卡在使用者離婚前兩年就能預(yù)測離婚；藥片直接將信息從人的身體傳給醫(yī)生。

在智能建筑的角度，從傳統(tǒng)的海量存儲監(jiān)控到實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)智能化監(jiān)控便是大數(shù)據(jù)很好的應(yīng)用。在建筑內(nèi)部通過大數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)能迅速識別一個(gè)人的面孔，而這個(gè)建筑內(nèi)部指的不是一個(gè)建筑內(nèi)部，可能是一個(gè)城市，一個(gè)區(qū)域，一個(gè)國家。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生“大數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)。隨著大量智能電表和智能設(shè)備的安裝，電力公司和用戶之間的交互行為迅猛增長，從而這兩者之間的數(shù)據(jù)也隨之迅速爆發(fā)，電力公司收集了用戶在電網(wǎng)中的細(xì)密的消費(fèi)數(shù)據(jù)，這些龐大的數(shù)據(jù)組成了智能電網(wǎng)中用戶這一方的“大數(shù)據(jù)”。通過對這個(gè)“大數(shù)據(jù)”進(jìn)行分析，電力公司可以更好地理解用戶的用電行為，從而在實(shí)際過程中合理地設(shè)計(jì)電力需求。在一個(gè)辦公樓內(nèi)，如果每周一下午2:00是例會(huì)時(shí)間，那么通過智能控制模塊收集各個(gè)房間的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在內(nèi)部通過處理,在每周一下午2:00自動(dòng)控制燈具、空調(diào)、窗簾等。一個(gè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用中心，將來完全可以實(shí)現(xiàn)小到一個(gè)燈泡，大到整樓的安全、質(zhì)量、環(huán)境甚至到人的行為都可以通過樓宇的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)來預(yù)測。原來智能建筑只是監(jiān)測、控制、報(bào)警，而無法分析現(xiàn)狀和預(yù)測事故的發(fā)生，當(dāng)實(shí)現(xiàn)建筑的大數(shù)據(jù)分析后，則可實(shí)現(xiàn)預(yù)測、預(yù)警、規(guī)劃和引導(dǎo)，建筑設(shè)備安全使用，工作環(huán)境舒適度調(diào)整，安全生活和安全工作。

6 結(jié)束語

移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展迅速，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的到來，智能建筑將有著全新的詮釋。

新版《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》明年1月起實(shí)施

日前，國家住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布公告，批準(zhǔn)《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》為國家標(biāo)準(zhǔn)，編號為GB/T 50378-2014，自2015年1月1日起實(shí)施。原《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50378-2006)同時(shí)廢止。該標(biāo)準(zhǔn)由住建部部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國建筑工業(yè)出版社出版發(fā)行。

新版《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》比2006年的版本要求更嚴(yán)、內(nèi)容更廣泛。該標(biāo)準(zhǔn)在修訂過程中，總結(jié)了近年來我國綠色建筑評價(jià)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究成果，開展了多項(xiàng)專題研究和試評，借鑒了有關(guān)國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)，廣泛征求了有關(guān)方面意見。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)對象范圍得到擴(kuò)展，評價(jià)階段更加明確，評價(jià)方法更加科學(xué)合理，評價(jià)指標(biāo)體系更加完善，整體具有創(chuàng)新性。

Analysis of Intelligent Buildings from the Aspects of Mobile Communication and Big Data

Liu Xinxin

This thesis mainly discusses the content and composition of intelligent buildings, the development and the application of mobile communication technology, and the influence of big data for intelligent buildings.

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