物联网在智能建筑中的应用

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物联网在智能建筑中的应用范文第1篇

物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网的实现能对物品进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，因而被誉为下一个推动世界高速发展的“重要生产力”。目前，物联网已在军事、工业、农业、环境监测、医疗、空间等领域投入应用。在物联网技术的不断发展和人们对生活设施的智能化需求日趋强烈下，应用物联网技术提高建筑的智能化程度迫在眉睫。

2、物联网

物联网最初的概念是1999年麻省理工学院Kevin Ashton教授提出的，以标示为特征的，RFID技术与传感器技术应用于日常物品中，形成的一个“物物相连的网络”。2005年的信息社会世界峰会上，物联网的定义更新为通过RFID和智能计算等技术实现全世界设备互联的网络。2009年IBM论坛中，IBM进一步提出把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且普遍形成网络，即“物联网”。因此，物联网将成为继计算机、互联网以后推动世界高速发展的又一重要生产力。近年来，物联网的关键理论、技术和应用成为业界和学术界的研究热点，涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程，主要包括4个方面关键性技术:标签物品的射频识别技术（Radio Frequency Identification RFID）、感知事物的传感网络技术(Sensor Technologies)、思考事物的智能技术(Smart Technologies)、微缩事物的纳米技术(Nano Technology)。物联网从技术架构上来讲可分为三层，分别是感知层、网络层和应用层[1]。

3、智能建筑

什么叫智能建筑？人们普遍认同“美国智能建筑学会”（AIBI）的定义，即智能建筑是将建筑、设备、服务和经营四要素各自优化、互相联系、全面综合并达到最佳组合，以获得高效率、高功能、高舒适与高安全的建筑物。中国智能建筑建设始于1990年，随后便在全国各地迅速发展，在北京、上海、深圳、广州、南京等地都建成了智能大厦。但是建筑智能化发展还不成熟，智能建筑还存在诸多问题，比如工程建设水平不高，设计思路保守，智能化系统不能达到预期目标，导致大量人力、物力的浪费，很多智能大厦无法正常运转[2]。

智能建筑是多学科、多专业、多技术综合运用集现代科学技术之大成的产物，随着传感技术、无线网络、信息通信、自动化控制、云计算等先进技术的产生和发展，对建筑智能化提出了更高的要求，需要更合理地配备现代化的设备和设施，以满足人们对的安全、可靠、实用、高效的建筑环境需求。在修订的国家标准《智能建筑设计标准》GB／T50314－2006）中，对智能建筑有了比较完善的定义，“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”，强调了对信息采集、传递、管理和应用，也提出了节能、环保和健康等更人性化的概念[3]。

4、物联网技术在智能建筑中的应用

4.1 物联网技术在智能家居中的应用

基于物联网的智能家居，表现为利用信息传感设备（同居住环境中的各种物品松耦合或紧耦合）将家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，并与互联网连接起来，进行监控、管理信息交换和通讯，实现家居智能化。其包括:智能家居（中央）控制管理系统、终端（家居传感器终端、控制器）、家庭网络、外联网络、信息中心等。基于物联网的智能家居，表现为利用信息传感设备（同居住环境中的各种物品松耦合或紧耦合）将家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，并与互联网连接起来，进行监控、管理信息交换和通讯，实现家居智能化。其包括:智能家居（中央）控制管理系统、终端（家居传感器终端、控制器）、家庭网络、外联网络、信息中心等[4]。

4.2 物联网技术在周界安防系统中的应用

物联网周界安防系统是一套通过在防护区域布设多个或多种探测器，探测器自治组网、协同感知，达到理想探测效果的防入侵系统。系统可有效记录和识别各种入侵方式，并加以区分。报警时，系统立即联动视频监控系统，值班人员可迅速直观地看到现场的实际情况。

4.3 物联网在智能停车系统中的应用

物联网智能停车管理系统是基于RFID 技术的车辆管理系统，可以为车辆的通行提供独立、不间断的系统设备，实现对车辆的方便管理。具有可靠性高、识别率高、安装维护简便等特点，无须人工干预，自动完成一系列现场数据的采集、比较和开关闸控制工作等。节省人力，提高工作效率，减少人为干预。该系统包括智能停车场系统、出入口智能管理系统、数据采集系统。

4.4 物联网在智能医疗中的应用

通过给家里的体弱老人携带便捷的身体检测系统，由微型传感芯片组成的检测系统可以随时提醒您休息、吃药等保健功能，并能检测病人的体征指标，如体温、脉搏、心跳、血压等，从而能得到及时的治疗，更反映出对家人的关爱。系统还可以与医疗机构联网，可根据自身情况预约体检诊疗时间等。

5、结语

尽管由于缺乏相关的标准体系、传感器技术有待提高等短板的制约，物联网技术正处于发展的瓶颈时期。但是目前全球物联网市场呈现快速增长的态势，势必将影响智能建筑的发展方向。我们期待运用物联网时代的各种先进技术，让建筑更加的节能、环保和智能化。

参考文献

[1]潘晓.物联网――中国经济发展最强音[J].科技智囊,2010,(04).

[2]沈骥革,沈晓霞.基于应用层的智能建筑控制模型[J].系统工程,1998,(05).

物联网在智能建筑中的应用范文第2篇

关键词：智能建筑；建筑电气；应用

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

0 引言

随着信息和自动化技术在现代建筑中的普及应用，以及人们对节能、管理高效，安全便捷建筑的需求，智能建筑 (Intelligent Building，IB)在这种情况下应运而生[1]。建筑电气技术作为智能建筑的“神经网络”，将信息和自动化技术以及在此基础上形成的各种系统进行集成和服务管理的优化，为智能建筑的发展提供了有力的技术基础。同时由于智能建筑对建筑电气技术的依赖，从而为建筑电气技术的发展及应用创造了广阔的空间。本文将着力探讨智能建筑和建筑电气技术的结合，以促进建筑电气技术在智能建筑中科学合理的应用。

1 智能建筑

智能建筑的概念诞生于20世纪末的美国，其后智能建筑在美、日、欧及世界各地得以兴起。我国的智能建筑起步于20世纪90年代，在上海、北京、深圳等地建成了一批智能大厦，发展势头之猛令世人瞩目。《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006中给予了智能建筑的定义：以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境[2]。

智能建筑的“智能化”是基于其中的各种智能化系统完成的，如图1所示：结构的上层为智能化集成系统（Intelligent Integration System，IIS）；中间层为信息化应用系统（Information Technology Application System，ITAS），建筑设备管理系统（Building Management System，BMS），公共安全系统（Public Security System，PSS）三个智能化子系统；下层为信息设施系统（Information Technology System Infrastructure，ITSI）。建筑的智能化技术将专用系统发展为智能化集成系统，同时可以将各种前沿技术巧妙灵活的应用于各类建筑物中，使其作用和潜力得以充分发挥。

图1 智能建筑的结构框架

2 智能建筑电气技术

建筑电气工程是以建筑物为平台，综合利用各种前沿的科学理论及电气技术（包括电力电工技术，信息技术以及智能化技术等），从而在建筑内创造出人性化的生活环境的一门学科[3]。

2.1 智能建筑电气技术的发展特征

在低碳生活方式日益得到推崇的今天，智能建筑电气的发展主要呈现出以下三大特征：

1）建筑设备监控以降低能耗为中心。对智能建筑进行能耗监测，通过所得的实时及历史能耗数据，对建筑物设备的运行状态及能耗水平进行评估，进而通过智能控制、最优控制等策略使其能耗数据达到最优化。

2）信息服务以三网融合及物联网应用为核心。发达的信息技术极大的改变着人们的生活习惯和交流模式，信息服务无所不至，互联网、电话网以及广播电视网的互联融合已经成为发展的必然趋势。同时，以信息传感设备和互联网为支撑的物联网，其以分布式智能管理的方式改变着人们的生产生活方式。为实现家电、生产生活用品以及办公用品在物联网中的分布式智能管理，智能建筑中就需要密布物联网的节点。

3）智能处理安全事务。传统的安防系统是以依靠人工视觉的视频监控系统和依靠人工听觉的防盗报警系统为基础的。智能建筑中的安防系统依靠智能传感技术，采集安防信息，由于探测到的信息繁杂，人工处理已经不能满足要求，这种情况下就产生了各类智能图像分析系统，如面容比对分析系统、区域防范分析系统。智能建筑中的火灾报警系统的变革包括[4]：一是应用光纤传感、视频遥感等技术丰富火灾探测机理；二是通过为火灾探测器增加处理核心及相关智能处理程序，使之成为智能探测装置，以提升火灾报警系统的实时性和可靠性；三是实现城市消防控制中心的互联，实时信息共享，构筑协调统一的应急指挥系统。

2.2 建筑电气技术在智能建筑中的应用

2.2.1 智能建筑照明控制系统

在满足使用要求的情况下，智能建筑通过最优化的灯具选择、合理的布局安排以及总线和星型相结合的网络拓扑结构，建立其照明控制系统。智能建筑的照明控制系统以实现节能和各种特殊控制效果为目的，其拓扑结构如图2所示[5]。

图2 智能建筑照明控制系统的拓扑结构

2.2.2 智能建筑的供配电监控系统

智能建筑的供配电需要建立一套完整的监控系统，以实现用户侧的合理用电、集成利用与智能建筑相关的分布式电源、用户侧与供电侧的信息交互、集中的可视化管理以及故障的迅速发现及处理。

2.2.3 智能建筑的各种自动化控制系统

智能建筑的各种自动化控制系统通过智能仪表、计算机以及网络通信技术实现对建筑中各种设备运行状态的监测以及正常和故障状态下的迅速自动化处理，节约时间以及实现“无人值守”系统。

3 智能建筑电气设计的原则

智能建筑电气设计的总体原则是适应智能建筑的需求，同时新技术的选用应遵循实用、可靠、经济的准则[6]。分开来说，智能建筑的电气设计应注意以下几方面的问题：

首先，从经济方面考虑，智能建筑的电气设计应尽量通过使用稳妥、实用的新技术简化系统的设计，从而降低总体投资成本。

其次，从设计方面考虑，智能建筑的系统和设备的选择因地制宜，既要满足智能建筑的使用要求，又要保证系统和设备的功能得以充分展现，切勿片面的求新、贪全。

最后，从运行方面考虑，由于智能建筑的弱电系统使用寿命长，且基本都处于全天候的运行状态，因此在智能建筑的电气设计中应格外注意整个系统的稳定性及可靠性。

4 结语

智能建筑中的建筑电气设计极大的缩减了建筑的能耗，同时由于采用智能设备及开放式的通信接口，实现了设备及系统间的信息交互，从而实现了建筑的高度自动化及智能性，有理由相信建筑电气技术会在智能建筑这个舞台上熠熠生辉。

参考文献

[1]唐红,史艳红. 基于智能建筑与绿色建筑柔性融合的思考[J]. 四川建筑科学研究,2012,5(38):225-228.

[2]GB/T 50314-2006. 智能建筑设计标准[S].

[3]洪元颐. “建筑电气”的概念[J]. 建筑电气,2010,1(29):3-5.

[4]程大章. 低碳城市与智能建筑电气[J]. 现代建筑电气,2010, 1(1):1-3.

[5]李丽萍. 智能建筑与建筑电气技术探讨[J]. 煤炭技术,2012,3（31）:256-258.

[6]孙阳. 对建筑电气技术与智能建筑热点问题的探讨[J]. 民营科技,2013,1:227.

物联网在智能建筑中的应用范文第3篇

【关键词】物联网智能建筑应用 发展趋势

中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号：

物联网能将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线、有线的或长或短距离的通讯网络实现互联互通。在内网(Intranet)、专网(Extranet)或互联网(Inte rnet)环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

融现代建筑技术与通信网络技术等高科技于一体的智能建筑悄然兴起，智能大厦、智能小区已经遍布世界各地，其发展势头十分迅猛。而目前方兴未艾的物联网技术因其各种特性，引入到智能建筑中，必将是一个重要的发展方向。

一、物联网概述

通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物件与互联网连接起来进行信息交换和通讯服务，曾称“传感网”。实现智能化设备定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络．使物理基础设施和IT基础设施融为一体的网络。

1、从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。

2、网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

3、应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口。它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。

二、物联网对智能建筑发展的影响

物联网对智能建筑技术影响无处不在。设备经过传感器联网技术遍及大部分子系统。可以说：很多子系统已经是准物联弼形态或已经是物联网形态。什么叫物联网形态。有三个方面内容，一部分是传感器联网，一部分是互联网的协议栈，一部分是设备网站。现在很多子系统可以说已经是物联网形态。例如智能家居、建筑设备监控、安防、一卡通、电子配线架、远传抄表、专业应用等系统。智能建筑设备传感器联网方式有以下几种：单向，双向，单路，多路等，设备间无直接互动，直接互动。智能建筑中的家居网连接了家电、安防、窗帘、远传抄表。这个通信网络可以是无线，可以是电力载波，也可以是以太网等等。整个家居里面必须要有智能家居控制器来控制这些设备的联网。每个家里面有一个智能家居控制器以后，到小区里可以通过以太网跟住户连接起来，住户也可以反馈自己家里一些情况。要么就是移动通信网，要么就是以太网。

三、智能建筑具备的条件以及发展

智能建筑必须具备以下四个条件：一是一套先进的楼宇设备控制系统，以营造一种温馨、回归大自然的生活环境。二是一套结构化布线系统，将整座大楼或整个小区的数据通信、语音通信、多媒体通信融为一体。三是一个现代化的通讯系统，以满足现代信息社会高效率的工作需求。四是一个对大楼的强电设备和弱电系统进行统一监视和管理的系统集成平台，为住户提供良好的物业管理和一流服务。

我国智能建筑的起步较晚，但近几年来，在北京、上海、广州等大城市，相继建起了具有相当水平的智能建筑。智能建筑是一个国家的综合国力和科技水平的具体体现之一，目前世界各国都在加大力度发展智能建筑，中国也把智能建筑的建设纳入了重要的议程。权威专家认为，网络技术、视频技术、通信技术等新技术的发展，使未来智能建筑正朝着集约化、系统化、标准化的方向发展，绿色、环保、节能是智能建筑发展的主流方向，另外，在智能建筑的建设中，应避免重技术、轻管理。重硬轻软的情况，创造出以人为中心的数字化的高效家居及办公环境。

智能建筑与物联网的融合

1、智能建筑应该是一个信息采集基站。无论人类的生活形态如何发展变化，建筑总是实物装、运、卸、存的基本平台。实物大多数的产生、变化也发生在建筑空间中。因此，采集实物数据是智能建筑必需具备的功能。虽然还无法预料今后的传感技术和数据交互会如何发展，但是，基本的有线连接和无线通信模式是不会变的。因此，在智能建筑的综合布线、组网设计中，应该在所有实物可能停留、通过、变化的位置预留有线或者无线的信息接入端点。此外，在采集的同时还必须保证监控数据与实物的一致性，并对实物所有可能存放、通过的空间和出入口无盲点地进行视频监视。通过全面的视频监控系统，对数据采集过程和实物流通过程进行监视与记录，验证和保证实物与数据之间的一致性。

2、智能建筑应该是物联网信息交互枢纽。智能建筑中应该保障无线网络与有线网络的交互畅通。无论无线网或者有线网都包含了建筑物内自身的局域网与建筑外的广域网两部分。除了一般的信息交互功能外，更需要保证信息管理网络、地理信息系统与实时监控网络这些不同网络、数据库之间的集成交互。

五、在建筑行业中的应用

1、系统的架构：建筑节能综合服务平台从管理架构分为两层，节能服务中心平台以及部署在各个建筑的节能管理系统，相互之间以网络技术连接。

主要功能是完成本建筑的分项能耗数据采集、公示，同时监视暖通空洞、照明、电梯、等耗能系统的运行状况，既可以独立运行，也可以向上级节能服务平台传递实时能耗数据。

六、在应用领域的未来

在建筑智能化领域，物联网的技术将会对其产生变革性的深远影响，将改变现有建筑智能化技术和产品的基本架构，且使建筑智能化实现系统大融合。

在可预见的2—3年内，现有建筑智能化以“5A”

智能建筑物联网网络平台在传统以太网技术简单、易于部署和成本低廉的基础上，加入了可靠性、可管理等元素，使得其适应于智能建筑物联网部署和应用。其能较好地解决智能建筑物联网平台建筑过程中低成本和高效率的困难，是一项十分有前途的技术。

参考文献：

[1] 夏道藏.未来的智能大厦[J]. 经济与信息. 1999(03)

[2] 张叶.智能建筑物管理系统的探索[J]. 建筑经济. 2003(12)

[3] 智能家居能否成为房产弱市新卖点[J]. 数字社区&智能家居. 2008(09)

[4] 周军.品牌深度合作 抢占新兴市场高地——专访海汇天创科技集团总裁 叶青[J]. 数字社区&智能家居. 2009(10)

物联网在智能建筑中的应用范文第4篇

关键词：物联网；智能建筑；管理平台

引 言

智能建筑源于上世纪80年代早期的美国。1984年在美国康涅狄格州哈特福德市（Hartford）建设的都市大厦（City Palace Building）成为智能建筑的里程碑，它的面世成为此后世界各国纷纷效仿的对象[1]。智能建筑技术是指通过建筑物的结构、设备、服务和管理，根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。它是传统建筑与新兴信息技术结合的产物，通常包括五个子系统，即楼宇自控系统、通汛自控系统、办公自控系统、消防自控系统以及安全防范自控系统[2]。

随着计算机技术、信息技术和控制技术的高速发展和广泛应用，智能控制技术取得了巨大的进展，楼宇自控系统逐渐成为智能大厦的技术核心。它将建筑物内各弱电子系统集成在一个计算机网络平台上，从而实现子系统间信息、资源和任务共享。它将为业主提供一个高效、便利、可靠的管理手段，给使用者提供全面、高质、安全、舒适的综合服务。楼宇自控系统是智能建筑中不可缺少的重要组成部分，在智能建筑中占有举足轻重的地位。

现代建筑内部有大量机电设备，这些设备多而分散。本文着眼于高校的现代建筑，基于物联网技术，设计对建筑内部的大量设备、设施的综合管理系统，以实现对智能建筑的综合管理和实时控制。

1 物联网概述

1.1 物联网技术简介

物联网是计算和通信领域的一次技术革命。指的是通过各种信息传感设备和系统（传感网，射频识别系统，红外感应器，激光扫描器等），全球定位系统，按照约定的通信协议，将物与物、人与物、人与人连接起来，通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化之别，定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。在物联网中，每一个物件都可以寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以控制通信[3]。物联网是一个包含感知控制层、网络互联层、资源管理层、信息处理层、应用层的适合物联网的五层架构，物联网体系结构如图1所示[4]。

感知控制层：主要由RFID、传感节点和智能感知设备等组成。不同类型传感节点通过适时采集目标环境的物理信息，通过接入网关将收集到的数据通过网络提交到后台处理。

网络互联层：该层实现了各种异构网络的有效融合，屏蔽底层不同设备的差别，实现感知数据更大范围的有效共享。

资源管理层：负责提供感知信息的预处理，动态的组织管理感知数据，协调多个数据源之间的工作，实现跨域资源间的交互。

信息处理层：实现感知数据的分析、推理、决策等。利用云计算技术为感知数据的存储、分析提供高性能处理平台是应用层辅助决策的基础。

应用层：利用下层经过分析处理的感知数据，为用户提供多种不同类型的服务。

1.2 物联网自动控制

传统的自动控制系统往往是针对某种特定系统的，如数控机床、洗衣机等，各控制部件结构紧凑，由内部总线连接在一起。传送的信号为模拟信号或数字信号加模拟信号。而物联网系统是建立在互联网基础上的M2M系统，即（即物物 Machine to Machine，物人 Machine to Man，人人Man to Man）之间通过网络进行连接，构成网络资源共享的系统，从而形成的一个巨大的传感器智能网，最终可达到“全面感知、可靠传送、智能

处理”的综合功能[5]。物联网结构松散，物与物之间的耦合度可以很低，甚至可以是远程的。传送的信号也为数字信号。

物联网中的“感、智、控”分别构成了物联网控制系统的测量、比较、执行等三大部件，这三大部件又在“联”这种网络平台上得以相互作用，形成了 “控制系统”，最终实现了 “控”的目的[6]。在智能楼宇系统中，传感器和多功能采集终端为测量元件，完成“感”的功能；各种有线和无线传输网则为网络部件，完成“联”的功能；服务控制中心为智能终端，是比较元件、给定元，完成“智”、“控”的功能；各种采集和监控设备为执行元件，执行“控”的命令。将人、手机、门磁、门锁和报警器等楼宇设备通过无线网络连接起来，实现了远程控制的目的。

2 智能建筑管理系统方案设计

2.1 智能建筑管理系统的作用

智能建筑管理系统是利用各种智能系统信息资源，采用系统集成的技术手段、方式方法把与建筑物综合运作所需要的信息汇集起来，以实现综合信息资源和整体任务的共享，实现各个子系统独立运行而无法实现的功能，最终目的是使用户得到满足其要求的最佳方案。通过智能建筑管理系统，用户可以对建筑物的所有空调、给水排水、供配电设备、防火、安保设备等进行综合监控和协调。

本文运用物联网技术，设计智能建筑管理系统的体系结构，可以实现智能建筑的信息共享，统一管理，充分发挥智能建筑管理系统应有的功能。本设计方案可以为智能建筑信息管理系统提供一个先进，可靠，灵活的实现方案，实现对建筑内各种设备的综合管理，以达到减少管理人员的数量，提高管理效率，降低对管理者的素质要求，降低人员培训的费用以及加强事件综合控制能力。

2.2 智能建筑管理系统方案设计

2.2.1 数据模型

数据模型是现实世界数据特征的抽象，相对于传统数据库的数据模型，基于物联网传感设备的数据流具有如下特点：

（1）数据实时到达，是一个时间序列。

（2）由于硬件测量误差，以及受通信不可靠和环境的影响，数据流中可能存在噪声。

（3）数据规模宏大，不能被完全存储。

（4）数据不能永久存放在网络中[7]。为了表达传感器网络特有的查询，有效地利用感知数据，需要利用适合于传感设备的数据模型。

本文的数据模型采用的是美国加州大学伯克利分校的TinyDB系统，它是目前比较有代表性的无线传感网络数据库数据模型。它在传感器网络节点上运行的TinyOS操作系统和具体应用之间构建一个数据管理层，根据无线传感器网络的特点，以能量使用最优化为目的来管理数据和传感器网络节点的活动，可以使应用按照具体需求获得有效的数据。

2.2.2 数据结构

相对于传统数据库的数据结构，基于传感设备的传感数据的不断变化的动态数据。如果使用传统的数据库管理系统来管理传感数据，则可能需要频繁地进行更新操作，这肯定会影响数据库的性能，增加带宽的占用和节点能量的开销。本文采用与数据模型相一致的TinyDB系统的数据结构。TinyDB系统将传感器网络看做一个虚表，这个虚表结构单一且无限长，TinyDB的查询在此虚表上进行，该表中的每一列对应目录中的一个属性，包括传感器属性、节点ID和一些描述节点状态的附加属性。节点产生的每一个读数都对应虚表中的一行，因此该表通常被看做是一个在时间上无限的数据流。

2.2.3 体系结构

在系统的体系结构设计上，采用三层结构，即感知层、网络层及应用层，体系结构图如图2所示，网络拓扑图如图3所示。感知层包含两部分，即数据获取和数据接入。数据获取即获取建筑内感知设备的位置，感知的环境温度、湿度信息、水暖电以及消防和安防等设备的运行状态信息；数据接入通过无线网络将获取的数据传送到网络层。网络层也包含两部分，即网络传输平台和数据管理平台。在网络传输平台中，基于物联网技术将传感设备获取的信息实时、无误、无障碍的传输到数据库管理系统中。数据库管理系统通过TinyDB实现对传感数据的实时管理。应用层主要包括两方面的内容，一个是建筑日常监护包括水、暖、电、安防、消防等的日常运行监控和管理。另一个就是在运行数据分析的基础上，对可能出现的事故进行应急预警。

3 结语

像互联网的出现一样，物联网技术的出现及发展为我们人类的生活方式带来了翻天覆地的变化。本文利用物联网技术，设计了智能建筑管理系统的体系结构，为实现校园建筑内各类设备如水、电、暖、安防、消防等的综合管理提供核心技术支撑。

参考文献

[1].黎连业，朱卫东，李皓.智能楼宇控制系统的设计与实施技术[M].北京：清华大学出版社，2008

[2].张振昭， 许锦标， 万频. 楼宇智能化技术[M]. 北京： 北京机械工业出版社， 1999.

[3].王玄. 物联网与智能建筑[J].建材与装饰， 2013，1：39-41

[4].ATZORI L.， IERA A.，GIACOMO M.. The internet of things： a survey [J].Computer networks， 2010， 54（15）： 2787-2805.

[5].IRA G.， PAUL E.. Building automation： Smart buildings meet the smart grid[J].Engineered Systems， 2009， 26（11）：54：56.

物联网在智能建筑中的应用范文第5篇

【关键词】网络技术；建筑行业；智能化

1 物联网的概况

物联网是继计算机、互联网与移动通信网络之后的又一次产业浪潮。它不是对现有技术的颠覆性革命，而是通过对现有技术的综合运用，实现全新的通信模式转变，同时通过这样的融合也必定会对现有技术提出改进和提升的要求，以及催生出一些新的技术。

研究表明，到2020年，世界上“物物相连”的业务量，将达到人与人通信业务量的30倍；企业级machinetomachine市场将从2009年的210亿美元增长至2013年的680亿美元。三年内网络通信总量达到5000亿GB，大部分通信数据来自物联网。中国无线传感器网相关市场未来将以超过200%的年平均复合增长率增长，于2015年后达到百亿规模。目前国内物联网产业的基本布局：北京（京津冀及三北地区）以物联网的系统应用为主导；上海（江浙沪长三角地区）以电子标签大规模生产的产业链为主导；深圳（珠三角地区）以读写器的生产和研发产业链为主导。

2 智能建筑的概况

智能建筑是利用系统集成的方式，将现代的计算机技术、现代通信技术、现代控制技术和现代建筑艺术有机的优化组合，向业主提供一个投资合理，具有安全、高效、舒适、便利和灵活的建筑环境。智能建筑诞生于20世纪80年代，第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德（Hartford）市建成。随后的几十年中，世界各地的智能化建筑方兴未艾。据有关统计：美国智能建筑近万幢，日本新建的大楼60%是智能建筑。中国的智能化建筑起步于90年代，起步虽晚但是发展很快。

物联网对智能建筑技术影响无处不在，当前智能建筑包括了20～30个子系统，其中建筑设备监控、安防、一卡通等已经构成ITP/IP网络平台上的集成融合子系统，已经是准物联网形态或已经是物联网形态。但这些已知的智能化建设只是局部满足了业主和物业服务的需求，系统的稳定性、扩展性是制约其发展的主要因素，少量新型技术的应用偶尔起到点缀的作用，更多的只是成为销售宣传的噱头，这并非真正意义上的智能化建筑。对于物联网技术在智能建筑上的应用，我们关键是要思考：系统能否扩展；系统与系统之间能否关联；人与系统之间的结合程度；整个系统是静态模式还是动态模式。

3 建筑智能化系统的构成

智能建筑的范围很大，包括医院、酒店、办公楼、银行、住宅等，各种不同的建筑类型对智能化的要求是不一样的，各自包含的专用子系统差别比较大，所以构建智能建筑系统框架的时候先考虑选择其中的通用系统部分，如安防子系统、公共设施子系统、电器管理子系统、环境监测管理子系统、信息处理与控制中心等。

3.1 安防子系统

安防子系统主要通过感知网络和监控网络结合，实现建筑的周边安全、住户防盗、灾害和突发事件的防护。

3.1.1 周边安全

在建筑周边围墙上安装统一编码的红外感应器、红外监控摄像头等设备，利用无线网络和传感网络将信息传给信息处理与指挥中心。当物体翻越围墙，感应器可以很快的感应到，红外监控摄像头无论是白天或者黑夜，各种天气中都能很快捕捉该物体，同时将报警信息通过信息处理与指挥中心传到保安人员的手持终端上，终端通过系统内的设备编号就知道具体的位置，同时通过视频可以看到是动物或者杂物还是人翻越围墙，然后进行处理。同时保安的对讲机中可植入RFID智能芯片，建筑物联网网络可将保安巡逻区域、时长、路线等重要信息写入并通过物联网无线网络传输到管控中心的数据库。管理者可以从中心服务区上获取保安工作的实时信息，及时了解其工作情况，提高建筑保安服务的配置和管理的效率。

3.1.2 防盗管理

在搭建好建筑物联网基础平台后，每一位业主须配置一张基于RFID技术的无线身份证。该卡为有源卡，电池使用寿命3～5年，是建筑业主的身份识别卡，在智能建筑功能实现中发挥着举足轻重的作用。通过计算机系统可以将业主的基本物业信息录入其中：业主姓名、楼号、房号、车辆信息等，这些信息可以通过物联网平台进行交互。

业主在进入建筑大门及所住楼宇时不需要出示证件、刷卡或者按密码，系统会直接读取业主随身携带的身份卡信息，如果确认信息为建筑业主，门禁会自动为业主打开。移动巡逻的保安可以配置一台手持设备，通过该设备，保安可以识别50m内的所有携带身份卡的业主信息，对于没有携带卡片的人保安可以上前询问，以免外来闲杂人员混入建筑。对于外部人员，系统在图像比对失败后自动跟踪并提示保安实施监控。智能门禁装置与户内红外探测器结合，实现室内防盗监控，当用户利用钥匙或者门卡正常开门或者关门时，可以选择性的激活户内红外探测器。因此，在户内红外探测器激活的情况下，无论非法人员通过任何途径进入户内，报警信息都会通过无线感应网络和家庭网络向信息处理与指挥中心发送报警信息。

3.1.3 防灾管理

业主离家前设定的安防报警系统将自动启动：对特定的阀门或开关实现自动被截断，以防止因忘记关炉灶或水龙头造成火灾或者浪费水资源的情况发生，业主回家后该系统将自动解除。如果发生火、燃气泄漏和漏电，烟雾探测器装置、燃气探测器装置和漏电装置的报警信号会自动通过物联网网络传往物管控制中心，并启动相关联动装置，消防系统自动启动防御装置，同时，指挥中心通过灾情的严重程度向附近住户发出警报。

3.1.4 突发事件管理

通过在室内安装紧急呼救装置、室内地面探测装置等与中心和区域医院及警局相连，当有突发重病、突发事件或者盗贼闯入时，通过地面探测装置和紧急呼救装置向中心和有关部门呼救。

老人或者残疾人士只需要携带一块外观时尚美观的“手表”，可以自动监控心跳、血压等人体健康重要指标数据，这些消息可以通过物联网传送到社区医院，医院计算机系统对病人的健康指标进行监控。如果出现异常情况，医院可以及时为业主提供健康保障服务。在有急救请求的时候，还可以按下手表上的呼叫按钮，呼叫人的位置信息会及时传送到社区医院、物业监控中心，通知医护人员予以帮助或急救。

3.2 公共设施子系统

公共设施子系统实现公共设施的管理，例如对公共停车位、停车库、游泳池、球馆、公园、电梯、排水、配电公共设施的当前使用量进行监控。使用RFID技术，在入口处安装一个射频接收器，按照统一编号对每个用户发放一个射频卡，当用户使用公共设施的时候，射频接收器接收射频卡信息，从而统计当前设施的使用情况，然后将信息传递到信息中心反馈到查询用户的手中。这样，能有效地提高公共设施的使用率，同时，也方便用户能找到可以使用的公共设施。

利用RFID技术和图像识别技术，业主车辆可以实现无需通车刷卡，无障碍进出门禁。对于进入车辆，系统可以对车辆的智能车牌及业主的智能身份卡进行自动识别，如匹配成功，车辆门禁将自动放行，并能根据自动生成提示或欢迎信息，显示在入口处的LED屏幕上。利用车载系统从车库传感器网络中自动搜索建筑内空车位，引导户主到最适合的车位，同时指挥中心也可以看到每台车辆的停放位置。对于外来车辆，摄像自动识别记录车辆号码牌外，还需要人工登记访客身份并领取来访智能身份卡，系统放行进入。当车辆驶出建筑时候，监控系统同样对车牌号和驾驶员进行图像比对，如果为内部车辆且是对应车主时放行，否则报警，对外来车辆，进出车牌号和驾驶员必须对应。该技术的实现，能有效地减少用户寻找空停车位的时间，提高车库利用率，减少建筑内车流量，也提高了建筑安全，同时，也能实现汽车防盗。

在排水配电等公共设施监控时，将统一编号的传感器和相应的水流检测装置、电力监控装置布控到相应的设施中，当设备发生异常时，传感终端自动发出报警信号，信息处理与指挥中心就可以通过报警信号判断具置和故障原因，然后实施修护。

3.3 电器管理子系统

将家电安装无线传感装置连接到传感器网络和互联网中，能实现家电的远程控制。例如，在下班回家之前，在办公室启动家中对空调、厨具等设备的使用，当我们回到家时候，屋内已经达到一个适宜的温度，同时厨具设施已经为我们准备了丰富的晚餐。当家里有小孩或者老人的时候，摄像机的远程监控能让我们从几公里或者几十公里之外，对他们的情况了如指掌。

3.4 环境监测管理

通过安装在业主家中的智能探头，系统可以实时了解室内温度、天然气浓度等信息，且可以根据用户的设置、习惯，进行自动调节；如有异常信息，系统可以实现自动报警，可大大降低建筑安全事故发生的几率。通过安装在建筑各处的监控探头，系统可以实时的了解建筑的温度、噪声等环境信息，信息传输到物管中心服务器上，并可以显示在建筑的电子物业信息公布栏中。

3.5 信息处理与控制

信息处理中心是整个系统实现智能化的核心，它由计算机系统和显示人机操作系统构成。以上各个子系统通过信息处理与控制中心联系在一起，中心通过计算机设备与保安控制终端联网、相应的应用软件、数据存储技术组成控制网络。

4 建筑智能化的展望

物联网的智能建筑就目前来说还是一个全新的概念，正处于发展的初始阶段，缺乏国家的统一标准和规范，需要政府各部门的支持，同时还依赖于国民经济的发展和国民总体素质的提高，由此可见，前途任重而道远。物联网技术将从2010年之前的单个物体间互联，发展到2010～2015年物与物之间和传感器的互联，基于物联网的智能建筑将实现半智能化无线传感网及全智能化传感网。因此，我们只有抓住机遇，迎接挑战，才能找出一条适合我国国情的智能化发展道路。

参考文献