陳松鈴

（福建天傲信息科技有限公司　福建省　福州市　350000）

分析物聯(lián)網(wǎng)與智能建筑

陳松鈴

（福建天傲信息科技有限公司福建省福州市350000）

本文針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能建筑所展現(xiàn)出來的技術(shù)特征進(jìn)行分析，研究職能建筑技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)干預(yù)下的影響與發(fā)展，闡述物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于智能建筑的作用。

物聯(lián)網(wǎng)；智能建筑；新時(shí)代技術(shù)

“make people together”是通信專家對(duì)于通信的定義，但是從電子服務(wù)的模式誕生開始，人與物之間的交流次數(shù)要遠(yuǎn)大于人與人之間的交流。在許多彰顯高科技的電影當(dāng)中，拍一下手就可以轉(zhuǎn)換窗外的景色；一個(gè)按鍵就可以使汽車自動(dòng)駕駛至目標(biāo)地點(diǎn)；對(duì)房間進(jìn)行語音設(shè)置，關(guān)閉危險(xiǎn)源，打開預(yù)警系統(tǒng)，讓人安穩(wěn)地睡個(gè)好覺。在電影當(dāng)中，這些都是現(xiàn)實(shí)，而在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，這些又都只是電影而已。但是由于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以及與智能建筑相結(jié)合，這些電影當(dāng)中讓人羨慕的概念即將成為現(xiàn)實(shí)。

1　物聯(lián)網(wǎng)與智能建筑的概念

物聯(lián)網(wǎng)，即The internet of things，是工業(yè)化與信息化經(jīng)過發(fā)展結(jié)合的必然結(jié)果，是信息技術(shù)與傳感或者控制技術(shù)融合的產(chǎn)物，是物理與IT兩者基礎(chǔ)設(shè)施融為一體的基本架構(gòu)。自20世紀(jì)90年代進(jìn)入中期開始，信息化就進(jìn)入到了“互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”，計(jì)算機(jī)信息也從“宅”的狀態(tài)向全球范圍內(nèi)擴(kuò)散，促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，從根本意義上解決了人們眾多的需求。

物聯(lián)網(wǎng)是具有全面的感知、可靠的傳遞、智能處理等諸多特點(diǎn)的傳感網(wǎng)絡(luò)，繼計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)后，物聯(lián)網(wǎng)又掀起了一場新的信息產(chǎn)業(yè)浪潮，它將大量的信息傳感設(shè)備結(jié)合與互聯(lián)網(wǎng)之中，方便管理與識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“管、控、營”一站式多元化服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最終目的，是使物理世界進(jìn)入智能化時(shí)期，進(jìn)而改善人們的生活品質(zhì)，提高工作與生活效率。

在早期的智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，一般都是用HVAC樓宇設(shè)備作為主要的自控系統(tǒng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其他設(shè)備也漸漸地進(jìn)入到了樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)所要包含的范圍當(dāng)中，比如說消防方面的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)供應(yīng)水電、自動(dòng)防盜門、智能型電梯等?，F(xiàn)代的智能建筑綜合管理系統(tǒng)，從根本上實(shí)現(xiàn)了以IT作為基礎(chǔ)的物業(yè)管理、自動(dòng)化辦公等系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相結(jié)合，整合成為一套集成高度化、互動(dòng)和諧性、操作統(tǒng)一性的企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)，不僅為用戶的生活提供了更加舒適與方便的環(huán)境，更是加強(qiáng)了建筑的安全保障。

綠色智能建筑是在節(jié)能減排的大環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生的，其續(xù)航概念考慮到了建筑物的地點(diǎn)選取、朝向、周邊交通環(huán)境、是否有可利用的水資源等方面，還對(duì)建筑的材料經(jīng)過了嚴(yán)格的選擇以及循環(huán)利用，是一個(gè)多元化的系統(tǒng)工程。

2　智能建筑與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合

實(shí)際上，無論人們生活的形態(tài)發(fā)生怎樣的改變，建筑都是實(shí)現(xiàn)對(duì)于實(shí)物裝、運(yùn)、卸、存的基礎(chǔ)平臺(tái)，而實(shí)物產(chǎn)生的絕大多數(shù)變化也都會(huì)發(fā)生在建筑物當(dāng)中。所以，獲取實(shí)物數(shù)據(jù)應(yīng)該是智能建筑的必備功能，而智能建筑通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將這一功能發(fā)揮到極致，也因此為它們之間的結(jié)合創(chuàng)造了一個(gè)必然的條件。

“物聯(lián)”的理念充分體現(xiàn)在智能建筑的技術(shù)發(fā)展當(dāng)中，智能建筑的理念與技術(shù)可以提供物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)以及中間件架構(gòu)，而智能建筑的發(fā)展又因物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)與理念得到了提升，兩者之間相互影響、推動(dòng)以及發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)與智能建筑的系統(tǒng)架構(gòu)及其類似，都包含三層結(jié)構(gòu)，分為感知層、傳輸層以及應(yīng)用層，如圖1。

圖1　物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖

每個(gè)子系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)感知層用來采集數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系，匯集數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺(tái)，再運(yùn)用云技術(shù)進(jìn)行分析與處理數(shù)據(jù)，進(jìn)而提供更加高級(jí)的、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)。

（1）感知層，即智能建筑當(dāng)中各智能化設(shè)備與傳感器，作用是為應(yīng)用層提供采取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以支持物聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮開放性的特點(diǎn)。傳統(tǒng)意義上的樓宇智能化系統(tǒng)是獨(dú)立的系統(tǒng)，封閉且自成一體，而物聯(lián)網(wǎng)卻是開放性系統(tǒng)，具有聯(lián)通各個(gè)子系統(tǒng)的特性，使子系統(tǒng)、智能化設(shè)備整合在一起，使得互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地都可與物聯(lián)網(wǎng)相連，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)智能建筑數(shù)據(jù)封閉孤立的缺點(diǎn)，從根本上解決了聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)方面的問題。

（2）傳輸層，即在智能建筑中的綜合布線與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，承擔(dān)通信數(shù)據(jù)的任務(wù)。大量的數(shù)據(jù)信息通過物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行匯集，而且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，只要構(gòu)建一個(gè)具有統(tǒng)一性的數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，就可以將每個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，而通過途徑就是傳輸層。這樣的方式既高效、便于管理，又可以降低運(yùn)營成本。

（3）應(yīng)用層擁有專家級(jí)的系統(tǒng)引擎，開發(fā)平臺(tái)功能齊全，能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的整合、計(jì)算以及分析三部曲，并將結(jié)果進(jìn)行預(yù)案，對(duì)異常狀況作出正確的判斷，及時(shí)預(yù)警聯(lián)動(dòng)，既能為用戶提供個(gè)性化的解決方案，同時(shí)還能夠整體規(guī)劃建筑物的智能化管理系統(tǒng)，進(jìn)而提供智能化服務(wù)、遠(yuǎn)程訪問以及控制，確保用戶個(gè)性化的需求，使客戶端能夠享用絕對(duì)的便利。

圖2　智能建筑架構(gòu)圖

3　當(dāng)前智能建筑技術(shù)現(xiàn)狀

（1）智能建筑中包含20～30個(gè)左右的子系統(tǒng)；

（2）子系統(tǒng)分為常規(guī)與專業(yè)應(yīng)用兩大類；

（3）絕大多數(shù)的常規(guī)類子系統(tǒng)與全部的專業(yè)應(yīng)用類子系統(tǒng)，都呈網(wǎng)絡(luò)化或IP網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)；

（4）智能建筑設(shè)備的監(jiān)控、安防、一卡通等成為了TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之中的集成融合子系統(tǒng)；

（5）智能建筑技術(shù)開始迅速發(fā)展至各個(gè)行業(yè)，從當(dāng)初的“弱電”發(fā)展成為“綜合應(yīng)用系統(tǒng)”，融合了信息及控制等先進(jìn)技術(shù)；

（6）智能建筑是構(gòu)建數(shù)字城市的主要核心；

（7）智能建筑技術(shù)將成為建設(shè)綠色建筑的重要基礎(chǔ)；

（8）標(biāo)準(zhǔn)日益健全，規(guī)范日趨完善。

4　物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能建筑的影響

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于智能建筑的發(fā)展具有重大的影響，設(shè)備經(jīng)由傳感器聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)已經(jīng)遍布大部分的子系統(tǒng)，其中絕大多數(shù)的子系統(tǒng)已經(jīng)是即將或已經(jīng)成為了物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)。所謂物聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)，主要包含三個(gè)方面的內(nèi)容：①傳感器聯(lián)網(wǎng)；②互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧；③設(shè)備網(wǎng)站?，F(xiàn)階段，智能家居、建筑設(shè)備的監(jiān)控、一卡通、遠(yuǎn)傳抄表以及專業(yè)應(yīng)用等系統(tǒng)，已經(jīng)成為了物聯(lián)網(wǎng)形態(tài)。

傳感器聯(lián)網(wǎng)方式分為：單向/雙向；單路/多路；TCP/IP網(wǎng)、非TCP/IP網(wǎng)，以及設(shè)備無直接互動(dòng)/直接互動(dòng)。有些連接簡單的，比如一卡通、視頻監(jiān)控以及遠(yuǎn)程抄表等；還有一些系統(tǒng)較為復(fù)雜的，例如建筑的設(shè)備監(jiān)控以及智能家居等。

家居網(wǎng)絡(luò)可以是無線的，也可用電力載波的方式，連接家電、窗簾、安防等。在絕大多數(shù)的家居網(wǎng)當(dāng)中，可能都不支持TCP/IP，因此，就要由智能家居的控制器用來控制諸多設(shè)備。在每家每戶都會(huì)有一個(gè)智能家居控制器，通過以太網(wǎng)與住戶連接，或按照住戶的需求連接移動(dòng)通信網(wǎng)。

在物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，最重要的核心部分就是互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議，對(duì)其訪問必須要通過瀏覽器與服務(wù)器，如果B/S訪問的模式必需服務(wù)器的話，那么就可以將服務(wù)器放在智能家居的控制器當(dāng)中，即用戶或者物業(yè)的終端，這樣，就可以通過服務(wù)器訪問家居設(shè)備的運(yùn)行，并進(jìn)行控制。

圖3　智能建筑集成平臺(tái)監(jiān)控現(xiàn)場示意圖

5　結(jié)束語

通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)與智能建筑之間聯(lián)系的分析，表明兩者之間的結(jié)合是可能且可行的。兩者的融合將成為未來智能建筑的主要發(fā)展趨勢，尤其是當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施在得到了廣泛推廣，并逐步形成了產(chǎn)業(yè)化鏈條時(shí)，智能建筑的應(yīng)用與推廣必然會(huì)得到更大的助力，形成特有的發(fā)展空間與市場價(jià)值。在這種形式下，以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以智能化為結(jié)構(gòu)的智能建筑將使得未來的建筑環(huán)境變得更加便利與環(huán)保，在加快社會(huì)發(fā)展中起到?jīng)Q定性的促進(jìn)作用。

[1]李宏俠，王娜，童瑋，張紅，陳志剛.物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代建筑電氣，2012（8）.

[2]陳佳實(shí)，林偉生，董曉純.物聯(lián)網(wǎng)與綠色智能建筑[J].自動(dòng)化與信息工程，2011（1）.

[3]張公忠.物聯(lián)網(wǎng)與智能建筑[J].智能建筑與城市信息，2011（1）.

TP393.4

A

1673-0038（2015）39-0180-02

2015-7-19

陳松鈴（1980-），男，工程師，大學(xué)本科，主要從事建筑智能化工作。