宋雅麗

[摘 ?要]隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，我國建筑行業(yè)也得到了明顯的發(fā)展和進步，而建筑能耗在我國總體能耗中所占的比例也在不斷增加。近年來，建筑能耗問題受到了社會的廣泛關注和高度重視，為了改變這種現(xiàn)狀，各種建筑節(jié)能技術越來越多的被研發(fā)出來，其中基于物聯(lián)網(wǎng)技術的建筑智能用電系統(tǒng)的廣泛應用，不僅降低了建筑物能耗，實現(xiàn)了節(jié)能減排的效果，同時還有利于提升建筑的智能化用電，為人們提供更加舒適、安逸的居住環(huán)境?；诖?，本文通過物聯(lián)網(wǎng)技術在建筑智能用電系統(tǒng)中的具體應用進行詳細的分析。

[關鍵詞]基于物聯(lián)網(wǎng)技術;建筑智能用電系統(tǒng);分析探究

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0119-01

引言：隨著科技的發(fā)展以及社會的不斷發(fā)展進步，人們對居住環(huán)境的要求也越來越高，在注重居住空間大小的基礎上，同時還要求住居環(huán)境具有舒適、安全、健康等特點，促使建筑用電系統(tǒng)進行不斷的改造和升級，逐漸實現(xiàn)了建筑的智能化管理。而物聯(lián)網(wǎng)技術作為一種新型的技術形式，將其有效的應用到建筑智能用電系統(tǒng)的建設中去，它可以利用通信的協(xié)作與交互來共同進行建筑終端設備的各種信息采集工作，并且通過局域網(wǎng)、無線網(wǎng)將采集到的信息數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控界面或者是服務器，為建筑的各項管理工作提供了極大的便利條件。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術分析

隨著科學信息技術水平的不斷提高，人們開始進入了信息化時代，信息成為人們生活中不可缺少的一種資源，而社會的信息化也逐漸成為了當前社會經(jīng)濟發(fā)展的重要標志。近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術也在不斷的發(fā)展和進步，一種新型的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡構架逐漸形成。其中，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展拉近了人與人的距離，而物聯(lián)網(wǎng)則是拉近了物與物的距離。物聯(lián)網(wǎng)主要是將物作為服務的主體，實現(xiàn)各種物之間的信息互動和傳輸，突破了以往計算機和物理設施的分析思想，推動了物理世界和人類社會的融合發(fā)展[1]。將物聯(lián)網(wǎng)技術有效的應用到建筑智能化用電系統(tǒng)建設中，對建筑的發(fā)展有著重要的意義。

二、 基于物聯(lián)網(wǎng)技術的建筑智能用電系統(tǒng)的軟硬件設計

（一） 無線環(huán)境監(jiān)測節(jié)點中的軟硬件設計分析

無線環(huán)境監(jiān)測節(jié)點主要包括無線的CO2監(jiān)測、電量監(jiān)測、濕度和溫度監(jiān)測、光照監(jiān)測等四個模塊。每個無線環(huán)境中的監(jiān)測節(jié)點都是由無線射頻、感知器、電源、處理器等四部分內(nèi)容組成。其中感知模塊主要就是指溫度和濕度、電量、CO2、光照等環(huán)境的監(jiān)測，通過對外界環(huán)境的感知，對數(shù)據(jù)進行加工、處理、過濾、A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)字量和模擬量[2]。而無線射頻主要就是進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和物物相連。處理器主要用于相關控制和任務調(diào)度工作。電源主要就是為系統(tǒng)提供其正常工作時所需的能量。

（二）無線智能開關的具體設計分析

無線智能開關能夠直接代替房屋內(nèi)的墻壁開關，它與其他開關一樣可以正常的開關切換使用，同時它還能通過建筑中的其他無線設備和ZigBee模塊自動組成無線控制網(wǎng)絡。建筑用戶能夠通過房間控制器或者是智能網(wǎng)關對其進行開關操作。設計和應用無線智能開關主要意義就在于即使用戶離開了建筑物也不用擔心家里的相關電氣是否忘了關掉，他們可以用手機等設備登錄系統(tǒng)查看家中的電氣工作狀態(tài)，進而保證電氣是在關閉的狀態(tài)下[3]。而且無線智能開關對電路的控制還可以對開關進行模擬，上位機向MCU發(fā)送控制指令，然后通過照明系統(tǒng)的控制電路來對燈具的“亮”或者“滅”進行控制。通常情況下，無線智能開關的照明控制系統(tǒng)都是應用光耦控制雙向可控硅類型的控制電路。

（三）無線智能插座具體設計分析

設計無線智能插座主要就是用來控制相關電氣設備的關斷操控。用戶可以將無線智能插座和相關電氣設備進行綁定，應用ZigBee模塊建立物物互聯(lián)的網(wǎng)絡系統(tǒng)，然后有效接收由監(jiān)控中心傳送的各種命令，通過可控驅(qū)動電路來隨意控制電器設備的通斷，例如，通過無線智能插座能夠自動打開排氣扇進行排氣、自動打開電腦和加濕器等等。同時，也可以將其他電氣設備插入無線智能插座，例如，電熱水、飲水機以及暖太陽燈等。此外，無線智能插座不僅可以對電氣設備的開關進行控制，同時，它的內(nèi)部還嵌入了測量電量的功能，能夠通過MCU來對無線插座上的各種工作電氣設備的電量進行讀取，例如，電流、電壓等，然后通過無線ZigBee模塊將讀取到的數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)服務器中。

（四）智能網(wǎng)關的具體設計分析

智能網(wǎng)關主要就是將無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議與以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議進行無縫對接的一種模塊，是建筑智能用電系統(tǒng)平臺中的重要組成部分。近年來，異架構網(wǎng)絡越來越多，例如，通過GPRS模塊與ZigBee協(xié)議模塊進行無縫對接的ZigBee-GPRS網(wǎng)關;通過藍牙與ZigBee協(xié)議模塊進行無縫對接的藍牙-ZigBee網(wǎng)關。但是，這兩種結構形式不適合在建筑智能用電系統(tǒng)中進行應用。而基于LWIP協(xié)議的ZigBee協(xié)議-TCP/IP協(xié)議形式的網(wǎng)關模塊作為建筑智能用電系統(tǒng)中較為常用的一種類型，其主要由無線收發(fā)、網(wǎng)絡接口、MCU模塊以及電源模塊等四個部分組合而成。其硬件結構主要是通過微處理器芯片構成的MCU模塊，運用芯片KSZ8041建立以太網(wǎng)接口模塊，運用HR911105A建立接入網(wǎng)絡模塊，通過串口進行連接的電源模塊和收發(fā)模塊。而MCU主要就是通過KSZ8041模塊與Mil接口通信。

（五）房間控制器的具體設計分析

房間控制器是人們進行操作的重要對象，用戶能夠通過相關觸摸屏和可視化界面進行系統(tǒng)化的操作活動。房間控制器系統(tǒng)的操作界面主要有進入房間、能耗監(jiān)測、節(jié)點狀態(tài)、系統(tǒng)設置、用戶管理、情景模式、定時控制等多種功能。首先，在用戶進入到房間中，可以運用可視化界面了解到房間內(nèi)外目前的濕度、溫度、光照以及CO2等參數(shù)，從而通過這些參數(shù)得出房間的質(zhì)量狀態(tài)和適宜系統(tǒng);其次，建筑用戶還可以結合自身的實際需求，對房間的電氣設備以及燈光進行一定權限的操控;最后，在用戶離開房間時，只需要對操作界面中顯示的“人”進行點擊，就可以將房間內(nèi)的各種電器設備關閉，再也擔心忘記關燈的現(xiàn)象發(fā)生。同樣的，用戶回家時也只需要對操作界面中顯示的“人”進行點擊，就可以開啟房間內(nèi)的各種電氣設備，這樣不僅減少了一些不必要電能的消耗，同時也為人們的生活提供了極大的便利條件，有利于滿足人們對舒適、安全、便捷、健康的居住環(huán)境的需求。

結論：總而言之，隨著建筑事業(yè)發(fā)展水平的提高，其內(nèi)部管理系統(tǒng)越來越朝著智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，同時建筑智能用電系統(tǒng)的應用也受到了人們的廣泛關注和高度重視。而物聯(lián)網(wǎng)技術作為一種新型的技術形式，將其有效的應用到建筑智能用電系統(tǒng)建設中去，不僅可以降低建筑的能耗，提升建筑的發(fā)展功能，同時還可以為用戶提供更加便捷、舒適、安全的居住環(huán)境。

參考文獻：

[1] 張步，代曉麗. 物聯(lián)網(wǎng)技術在智能建筑用電管理系統(tǒng)的應用研究[J]. 自動化與儀器儀表，2016，01：152-153.

[2] 袁麗艷，汪東軍，李一真. 基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑用電監(jiān)測及遠程控制系統(tǒng)設計[J].現(xiàn)代建筑電氣，2016，03：38-41.

[3] 邢智毅. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能建筑系統(tǒng)集成[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術，2012，09：82-84.