物聯網在智能建筑中的應用

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物聯網在智能建筑中的應用范文第1篇

物聯網(Internet of Things)是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。物聯網的實現能對物品進行智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，因而被譽為下一個推動世界高速發展的“重要生產力”。目前，物聯網已在軍事、工業、農業、環境監測、醫療、空間等領域投入應用。在物聯網技術的不斷發展和人們對生活設施的智能化需求日趨強烈下，應用物聯網技術提高建筑的智能化程度迫在眉睫。

2、物聯網

物聯網最初的概念是1999年麻省理工學院Kevin Ashton教授提出的，以標示為特征的，RFID技術與傳感器技術應用于日常物品中，形成的一個“物物相連的網絡”。2005年的信息社會世界峰會上，物聯網的定義更新為通過RFID和智能計算等技術實現全世界設備互聯的網絡。2009年IBM論壇中，IBM進一步提出把傳感器設備安裝到電網、鐵路、橋梁、隧道、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，并且普遍形成網絡，即“物聯網”。因此，物聯網將成為繼計算機、互聯網以后推動世界高速發展的又一重要生產力。近年來，物聯網的關鍵理論、技術和應用成為業界和學術界的研究熱點，涵蓋了從信息獲取、傳輸、存儲、處理直至應用的全過程，主要包括4個方面關鍵性技術:標簽物品的射頻識別技術（Radio Frequency Identification RFID）、感知事物的傳感網絡技術(Sensor Technologies)、思考事物的智能技術(Smart Technologies)、微縮事物的納米技術(Nano Technology)。物聯網從技術架構上來講可分為三層，分別是感知層、網絡層和應用層[1]。

3、智能建筑

什么叫智能建筑？人們普遍認同“美國智能建筑學會”（AIBI）的定義，即智能建筑是將建筑、設備、服務和經營四要素各自優化、互相聯系、全面綜合并達到最佳組合，以獲得高效率、高功能、高舒適與高安全的建筑物。中國智能建筑建設始于1990年，隨后便在全國各地迅速發展，在北京、上海、深圳、廣州、南京等地都建成了智能大廈。但是建筑智能化發展還不成熟，智能建筑還存在諸多問題，比如工程建設水平不高，設計思路保守，智能化系統不能達到預期目標，導致大量人力、物力的浪費，很多智能大廈無法正常運轉[2]。

智能建筑是多學科、多專業、多技術綜合運用集現代科學技術之大成的產物，隨著傳感技術、無線網絡、信息通信、自動化控制、云計算等先進技術的產生和發展，對建筑智能化提出了更高的要求，需要更合理地配備現代化的設備和設施，以滿足人們對的安全、可靠、實用、高效的建筑環境需求。在修訂的國家標準《智能建筑設計標準》GB／T50314－2006）中，對智能建筑有了比較完善的定義，“以建筑物為平臺，兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等，集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境”，強調了對信息采集、傳遞、管理和應用，也提出了節能、環保和健康等更人性化的概念[3]。

4、物聯網技術在智能建筑中的應用

4.1 物聯網技術在智能家居中的應用

基于物聯網的智能家居，表現為利用信息傳感設備（同居住環境中的各種物品松耦合或緊耦合）將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，并與互聯網連接起來，進行監控、管理信息交換和通訊，實現家居智能化。其包括:智能家居（中央）控制管理系統、終端（家居傳感器終端、控制器）、家庭網絡、外聯網絡、信息中心等。基于物聯網的智能家居，表現為利用信息傳感設備（同居住環境中的各種物品松耦合或緊耦合）將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，并與互聯網連接起來，進行監控、管理信息交換和通訊，實現家居智能化。其包括:智能家居（中央）控制管理系統、終端（家居傳感器終端、控制器）、家庭網絡、外聯網絡、信息中心等[4]。

4.2 物聯網技術在周界安防系統中的應用

物聯網周界安防系統是一套通過在防護區域布設多個或多種探測器，探測器自治組網、協同感知，達到理想探測效果的防入侵系統。系統可有效記錄和識別各種入侵方式，并加以區分。報警時，系統立即聯動視頻監控系統，值班人員可迅速直觀地看到現場的實際情況。

4.3 物聯網在智能停車系統中的應用

物聯網智能停車管理系統是基于RFID 技術的車輛管理系統，可以為車輛的通行提供獨立、不間斷的系統設備，實現對車輛的方便管理。具有可靠性高、識別率高、安裝維護簡便等特點，無須人工干預，自動完成一系列現場數據的采集、比較和開關閘控制工作等。節省人力，提高工作效率，減少人為干預。該系統包括智能停車場系統、出入口智能管理系統、數據采集系統。

4.4 物聯網在智能醫療中的應用

通過給家里的體弱老人攜帶便捷的身體檢測系統，由微型傳感芯片組成的檢測系統可以隨時提醒您休息、吃藥等保健功能，并能檢測病人的體征指標，如體溫、脈搏、心跳、血壓等，從而能得到及時的治療，更反映出對家人的關愛。系統還可以與醫療機構聯網，可根據自身情況預約體檢診療時間等。

5、結語

盡管由于缺乏相關的標準體系、傳感器技術有待提高等短板的制約，物聯網技術正處于發展的瓶頸時期。但是目前全球物聯網市場呈現快速增長的態勢，勢必將影響智能建筑的發展方向。我們期待運用物聯網時代的各種先進技術，讓建筑更加的節能、環保和智能化。

參考文獻

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物聯網在智能建筑中的應用范文第2篇

關鍵詞：智能建筑；建筑電氣；應用

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

0 引言

隨著信息和自動化技術在現代建筑中的普及應用，以及人們對節能、管理高效，安全便捷建筑的需求，智能建筑 (Intelligent Building，IB)在這種情況下應運而生[1]。建筑電氣技術作為智能建筑的“神經網絡”，將信息和自動化技術以及在此基礎上形成的各種系統進行集成和服務管理的優化，為智能建筑的發展提供了有力的技術基礎。同時由于智能建筑對建筑電氣技術的依賴，從而為建筑電氣技術的發展及應用創造了廣闊的空間。本文將著力探討智能建筑和建筑電氣技術的結合，以促進建筑電氣技術在智能建筑中科學合理的應用。

1 智能建筑

智能建筑的概念誕生于20世紀末的美國，其后智能建筑在美、日、歐及世界各地得以興起。我國的智能建筑起步于20世紀90年代，在上海、北京、深圳等地建成了一批智能大廈，發展勢頭之猛令世人矚目。《智能建筑設計標準》GB/T 50314-2006中給予了智能建筑的定義：以建筑物為平臺，兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等，集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境[2]。

智能建筑的“智能化”是基于其中的各種智能化系統完成的，如圖1所示：結構的上層為智能化集成系統（Intelligent Integration System，IIS）；中間層為信息化應用系統（Information Technology Application System，ITAS），建筑設備管理系統（Building Management System，BMS），公共安全系統（Public Security System，PSS）三個智能化子系統；下層為信息設施系統（Information Technology System Infrastructure，ITSI）。建筑的智能化技術將專用系統發展為智能化集成系統，同時可以將各種前沿技術巧妙靈活的應用于各類建筑物中，使其作用和潛力得以充分發揮。

圖1 智能建筑的結構框架

2 智能建筑電氣技術

建筑電氣工程是以建筑物為平臺，綜合利用各種前沿的科學理論及電氣技術（包括電力電工技術，信息技術以及智能化技術等），從而在建筑內創造出人性化的生活環境的一門學科[3]。

2.1 智能建筑電氣技術的發展特征

在低碳生活方式日益得到推崇的今天，智能建筑電氣的發展主要呈現出以下三大特征：

1）建筑設備監控以降低能耗為中心。對智能建筑進行能耗監測，通過所得的實時及歷史能耗數據，對建筑物設備的運行狀態及能耗水平進行評估，進而通過智能控制、最優控制等策略使其能耗數據達到最優化。

2）信息服務以三網融合及物聯網應用為核心。發達的信息技術極大的改變著人們的生活習慣和交流模式，信息服務無所不至，互聯網、電話網以及廣播電視網的互聯融合已經成為發展的必然趨勢。同時，以信息傳感設備和互聯網為支撐的物聯網，其以分布式智能管理的方式改變著人們的生產生活方式。為實現家電、生產生活用品以及辦公用品在物聯網中的分布式智能管理，智能建筑中就需要密布物聯網的節點。

3）智能處理安全事務。傳統的安防系統是以依靠人工視覺的視頻監控系統和依靠人工聽覺的防盜報警系統為基礎的。智能建筑中的安防系統依靠智能傳感技術，采集安防信息，由于探測到的信息繁雜，人工處理已經不能滿足要求，這種情況下就產生了各類智能圖像分析系統，如面容比對分析系統、區域防范分析系統。智能建筑中的火災報警系統的變革包括[4]：一是應用光纖傳感、視頻遙感等技術豐富火災探測機理；二是通過為火災探測器增加處理核心及相關智能處理程序，使之成為智能探測裝置，以提升火災報警系統的實時性和可靠性；三是實現城市消防控制中心的互聯，實時信息共享，構筑協調統一的應急指揮系統。

2.2 建筑電氣技術在智能建筑中的應用

2.2.1 智能建筑照明控制系統

在滿足使用要求的情況下，智能建筑通過最優化的燈具選擇、合理的布局安排以及總線和星型相結合的網絡拓撲結構，建立其照明控制系統。智能建筑的照明控制系統以實現節能和各種特殊控制效果為目的，其拓撲結構如圖2所示[5]。

圖2 智能建筑照明控制系統的拓撲結構

2.2.2 智能建筑的供配電監控系統

智能建筑的供配電需要建立一套完整的監控系統，以實現用戶側的合理用電、集成利用與智能建筑相關的分布式電源、用戶側與供電側的信息交互、集中的可視化管理以及故障的迅速發現及處理。

2.2.3 智能建筑的各種自動化控制系統

智能建筑的各種自動化控制系統通過智能儀表、計算機以及網絡通信技術實現對建筑中各種設備運行狀態的監測以及正常和故障狀態下的迅速自動化處理，節約時間以及實現“無人值守”系統。

3 智能建筑電氣設計的原則

智能建筑電氣設計的總體原則是適應智能建筑的需求，同時新技術的選用應遵循實用、可靠、經濟的準則[6]。分開來說，智能建筑的電氣設計應注意以下幾方面的問題：

首先，從經濟方面考慮，智能建筑的電氣設計應盡量通過使用穩妥、實用的新技術簡化系統的設計，從而降低總體投資成本。

其次，從設計方面考慮，智能建筑的系統和設備的選擇因地制宜，既要滿足智能建筑的使用要求，又要保證系統和設備的功能得以充分展現，切勿片面的求新、貪全。

最后，從運行方面考慮，由于智能建筑的弱電系統使用壽命長，且基本都處于全天候的運行狀態，因此在智能建筑的電氣設計中應格外注意整個系統的穩定性及可靠性。

4 結語

智能建筑中的建筑電氣設計極大的縮減了建筑的能耗，同時由于采用智能設備及開放式的通信接口，實現了設備及系統間的信息交互，從而實現了建筑的高度自動化及智能性，有理由相信建筑電氣技術會在智能建筑這個舞臺上熠熠生輝。

參考文獻

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物聯網在智能建筑中的應用范文第3篇

【關鍵詞】物聯網智能建筑應用 發展趨勢

中圖分類號：G267 文獻標識碼：A 文章編號：

物聯網能將無處不在的末端設備和設施，通過各種無線、有線的或長或短距離的通訊網絡實現互聯互通。在內網(Intranet)、專網(Extranet)或互聯網(Inte rnet)環境下，采用適當的信息安全保障機制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持等管理和服務功能，實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。

融現代建筑技術與通信網絡技術等高科技于一體的智能建筑悄然興起，智能大廈、智能小區已經遍布世界各地，其發展勢頭十分迅猛。而目前方興未艾的物聯網技術因其各種特性，引入到智能建筑中，必將是一個重要的發展方向。

一、物聯網概述

通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物件與互聯網連接起來進行信息交換和通訊服務，曾稱“傳感網”。實現智能化設備定位、跟蹤、監控和管理等功能的一種網絡．使物理基礎設施和IT基礎設施融為一體的網絡。

1、從技術架構上來看，物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。

2、網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

3、應用層是物聯網和用戶(包括人、組織和其他系統)的接口。它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。物聯網的行業特性主要體現在其應用領域內，目前綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能家居、智能交通和環境監測等各個行業均有物聯網應用的嘗試，某些行業已經積累一些成功的案例。

二、物聯網對智能建筑發展的影響

物聯網對智能建筑技術影響無處不在。設備經過傳感器聯網技術遍及大部分子系統。可以說：很多子系統已經是準物聯弼形態或已經是物聯網形態。什么叫物聯網形態。有三個方面內容，一部分是傳感器聯網，一部分是互聯網的協議棧，一部分是設備網站。現在很多子系統可以說已經是物聯網形態。例如智能家居、建筑設備監控、安防、一卡通、電子配線架、遠傳抄表、專業應用等系統。智能建筑設備傳感器聯網方式有以下幾種：單向，雙向，單路，多路等，設備間無直接互動，直接互動。智能建筑中的家居網連接了家電、安防、窗簾、遠傳抄表。這個通信網絡可以是無線，可以是電力載波，也可以是以太網等等。整個家居里面必須要有智能家居控制器來控制這些設備的聯網。每個家里面有一個智能家居控制器以后，到小區里可以通過以太網跟住戶連接起來，住戶也可以反饋自己家里一些情況。要么就是移動通信網，要么就是以太網。

三、智能建筑具備的條件以及發展

智能建筑必須具備以下四個條件：一是一套先進的樓宇設備控制系統，以營造一種溫馨、回歸大自然的生活環境。二是一套結構化布線系統，將整座大樓或整個小區的數據通信、語音通信、多媒體通信融為一體。三是一個現代化的通訊系統，以滿足現代信息社會高效率的工作需求。四是一個對大樓的強電設備和弱電系統進行統一監視和管理的系統集成平臺，為住戶提供良好的物業管理和一流服務。

我國智能建筑的起步較晚，但近幾年來，在北京、上海、廣州等大城市，相繼建起了具有相當水平的智能建筑。智能建筑是一個國家的綜合國力和科技水平的具體體現之一，目前世界各國都在加大力度發展智能建筑，中國也把智能建筑的建設納入了重要的議程。權威專家認為，網絡技術、視頻技術、通信技術等新技術的發展，使未來智能建筑正朝著集約化、系統化、標準化的方向發展，綠色、環保、節能是智能建筑發展的主流方向，另外，在智能建筑的建設中，應避免重技術、輕管理。重硬輕軟的情況，創造出以人為中心的數字化的高效家居及辦公環境。

智能建筑與物聯網的融合

1、智能建筑應該是一個信息采集基站。無論人類的生活形態如何發展變化，建筑總是實物裝、運、卸、存的基本平臺。實物大多數的產生、變化也發生在建筑空間中。因此，采集實物數據是智能建筑必需具備的功能。雖然還無法預料今后的傳感技術和數據交互會如何發展，但是，基本的有線連接和無線通信模式是不會變的。因此，在智能建筑的綜合布線、組網設計中，應該在所有實物可能停留、通過、變化的位置預留有線或者無線的信息接入端點。此外，在采集的同時還必須保證監控數據與實物的一致性，并對實物所有可能存放、通過的空間和出入口無盲點地進行視頻監視。通過全面的視頻監控系統，對數據采集過程和實物流通過程進行監視與記錄，驗證和保證實物與數據之間的一致性。

2、智能建筑應該是物聯網信息交互樞紐。智能建筑中應該保障無線網絡與有線網絡的交互暢通。無論無線網或者有線網都包含了建筑物內自身的局域網與建筑外的廣域網兩部分。除了一般的信息交互功能外，更需要保證信息管理網絡、地理信息系統與實時監控網絡這些不同網絡、數據庫之間的集成交互。

五、在建筑行業中的應用

1、系統的架構：建筑節能綜合服務平臺從管理架構分為兩層，節能服務中心平臺以及部署在各個建筑的節能管理系統，相互之間以網絡技術連接。

主要功能是完成本建筑的分項能耗數據采集、公示，同時監視暖通空洞、照明、電梯、等耗能系統的運行狀況，既可以獨立運行，也可以向上級節能服務平臺傳遞實時能耗數據。

六、在應用領域的未來

在建筑智能化領域，物聯網的技術將會對其產生變革性的深遠影響，將改變現有建筑智能化技術和產品的基本架構，且使建筑智能化實現系統大融合。

在可預見的2—3年內，現有建筑智能化以“5A”

智能建筑物聯網網絡平臺在傳統以太網技術簡單、易于部署和成本低廉的基礎上，加入了可靠性、可管理等元素，使得其適應于智能建筑物聯網部署和應用。其能較好地解決智能建筑物聯網平臺建筑過程中低成本和高效率的困難，是一項十分有前途的技術。

參考文獻：

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[4] 周軍.品牌深度合作 搶占新興市場高地——專訪海匯天創科技集團總裁 葉青[J]. 數字社區&智能家居. 2009(10)

物聯網在智能建筑中的應用范文第4篇

關鍵詞：物聯網；智能建筑；管理平臺

引 言

智能建筑源于上世紀80年代早期的美國。1984年在美國康涅狄格州哈特福德市（Hartford）建設的都市大廈（City Palace Building）成為智能建筑的里程碑，它的面世成為此后世界各國紛紛效仿的對象[1]。智能建筑技術是指通過建筑物的結構、設備、服務和管理，根據用戶的需求進行最優化組合，從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境。它是傳統建筑與新興信息技術結合的產物，通常包括五個子系統，即樓宇自控系統、通汛自控系統、辦公自控系統、消防自控系統以及安全防范自控系統[2]。

隨著計算機技術、信息技術和控制技術的高速發展和廣泛應用，智能控制技術取得了巨大的進展，樓宇自控系統逐漸成為智能大廈的技術核心。它將建筑物內各弱電子系統集成在一個計算機網絡平臺上，從而實現子系統間信息、資源和任務共享。它將為業主提供一個高效、便利、可靠的管理手段，給使用者提供全面、高質、安全、舒適的綜合服務。樓宇自控系統是智能建筑中不可缺少的重要組成部分，在智能建筑中占有舉足輕重的地位。

現代建筑內部有大量機電設備，這些設備多而分散。本文著眼于高校的現代建筑，基于物聯網技術，設計對建筑內部的大量設備、設施的綜合管理系統，以實現對智能建筑的綜合管理和實時控制。

1 物聯網概述

1.1 物聯網技術簡介

物聯網是計算和通信領域的一次技術革命。指的是通過各種信息傳感設備和系統（傳感網，射頻識別系統，紅外感應器，激光掃描器等），全球定位系統，按照約定的通信協議，將物與物、人與物、人與人連接起來，通過各種接入網、互聯網進行信息交換，以實現智能化之別，定位、跟蹤、監控和管理的一種信息網絡。在物聯網中，每一個物件都可以尋址，每一個物件都可以控制，每一個物件都可以控制通信[3]。物聯網是一個包含感知控制層、網絡互聯層、資源管理層、信息處理層、應用層的適合物聯網的五層架構，物聯網體系結構如圖1所示[4]。

感知控制層：主要由RFID、傳感節點和智能感知設備等組成。不同類型傳感節點通過適時采集目標環境的物理信息，通過接入網關將收集到的數據通過網絡提交到后臺處理。

網絡互聯層：該層實現了各種異構網絡的有效融合，屏蔽底層不同設備的差別，實現感知數據更大范圍的有效共享。

資源管理層：負責提供感知信息的預處理，動態的組織管理感知數據，協調多個數據源之間的工作，實現跨域資源間的交互。

信息處理層：實現感知數據的分析、推理、決策等。利用云計算技術為感知數據的存儲、分析提供高性能處理平臺是應用層輔助決策的基礎。

應用層：利用下層經過分析處理的感知數據，為用戶提供多種不同類型的服務。

1.2 物聯網自動控制

傳統的自動控制系統往往是針對某種特定系統的，如數控機床、洗衣機等，各控制部件結構緊湊，由內部總線連接在一起。傳送的信號為模擬信號或數字信號加模擬信號。而物聯網系統是建立在互聯網基礎上的M2M系統，即（即物物 Machine to Machine，物人 Machine to Man，人人Man to Man）之間通過網絡進行連接，構成網絡資源共享的系統，從而形成的一個巨大的傳感器智能網，最終可達到“全面感知、可靠傳送、智能

處理”的綜合功能[5]。物聯網結構松散，物與物之間的耦合度可以很低，甚至可以是遠程的。傳送的信號也為數字信號。

物聯網中的“感、智、控”分別構成了物聯網控制系統的測量、比較、執行等三大部件，這三大部件又在“聯”這種網絡平臺上得以相互作用，形成了 “控制系統”，最終實現了 “控”的目的[6]。在智能樓宇系統中，傳感器和多功能采集終端為測量元件，完成“感”的功能；各種有線和無線傳輸網則為網絡部件，完成“聯”的功能；服務控制中心為智能終端，是比較元件、給定元，完成“智”、“控”的功能；各種采集和監控設備為執行元件，執行“控”的命令。將人、手機、門磁、門鎖和報警器等樓宇設備通過無線網絡連接起來，實現了遠程控制的目的。

2 智能建筑管理系統方案設計

2.1 智能建筑管理系統的作用

智能建筑管理系統是利用各種智能系統信息資源，采用系統集成的技術手段、方式方法把與建筑物綜合運作所需要的信息匯集起來，以實現綜合信息資源和整體任務的共享，實現各個子系統獨立運行而無法實現的功能，最終目的是使用戶得到滿足其要求的最佳方案。通過智能建筑管理系統，用戶可以對建筑物的所有空調、給水排水、供配電設備、防火、安保設備等進行綜合監控和協調。

本文運用物聯網技術，設計智能建筑管理系統的體系結構，可以實現智能建筑的信息共享，統一管理，充分發揮智能建筑管理系統應有的功能。本設計方案可以為智能建筑信息管理系統提供一個先進，可靠，靈活的實現方案，實現對建筑內各種設備的綜合管理，以達到減少管理人員的數量，提高管理效率，降低對管理者的素質要求，降低人員培訓的費用以及加強事件綜合控制能力。

2.2 智能建筑管理系統方案設計

2.2.1 數據模型

數據模型是現實世界數據特征的抽象，相對于傳統數據庫的數據模型，基于物聯網傳感設備的數據流具有如下特點：

（1）數據實時到達，是一個時間序列。

（2）由于硬件測量誤差，以及受通信不可靠和環境的影響，數據流中可能存在噪聲。

（3）數據規模宏大，不能被完全存儲。

（4）數據不能永久存放在網絡中[7]。為了表達傳感器網絡特有的查詢，有效地利用感知數據，需要利用適合于傳感設備的數據模型。

本文的數據模型采用的是美國加州大學伯克利分校的TinyDB系統，它是目前比較有代表性的無線傳感網絡數據庫數據模型。它在傳感器網絡節點上運行的TinyOS操作系統和具體應用之間構建一個數據管理層，根據無線傳感器網絡的特點，以能量使用最優化為目的來管理數據和傳感器網絡節點的活動，可以使應用按照具體需求獲得有效的數據。

2.2.2 數據結構

相對于傳統數據庫的數據結構，基于傳感設備的傳感數據的不斷變化的動態數據。如果使用傳統的數據庫管理系統來管理傳感數據，則可能需要頻繁地進行更新操作，這肯定會影響數據庫的性能，增加帶寬的占用和節點能量的開銷。本文采用與數據模型相一致的TinyDB系統的數據結構。TinyDB系統將傳感器網絡看做一個虛表，這個虛表結構單一且無限長，TinyDB的查詢在此虛表上進行，該表中的每一列對應目錄中的一個屬性，包括傳感器屬性、節點ID和一些描述節點狀態的附加屬性。節點產生的每一個讀數都對應虛表中的一行，因此該表通常被看做是一個在時間上無限的數據流。

2.2.3 體系結構

在系統的體系結構設計上，采用三層結構，即感知層、網絡層及應用層，體系結構圖如圖2所示，網絡拓撲圖如圖3所示。感知層包含兩部分，即數據獲取和數據接入。數據獲取即獲取建筑內感知設備的位置，感知的環境溫度、濕度信息、水暖電以及消防和安防等設備的運行狀態信息；數據接入通過無線網絡將獲取的數據傳送到網絡層。網絡層也包含兩部分，即網絡傳輸平臺和數據管理平臺。在網絡傳輸平臺中，基于物聯網技術將傳感設備獲取的信息實時、無誤、無障礙的傳輸到數據庫管理系統中。數據庫管理系統通過TinyDB實現對傳感數據的實時管理。應用層主要包括兩方面的內容，一個是建筑日常監護包括水、暖、電、安防、消防等的日常運行監控和管理。另一個就是在運行數據分析的基礎上，對可能出現的事故進行應急預警。

3 結語

像互聯網的出現一樣，物聯網技術的出現及發展為我們人類的生活方式帶來了翻天覆地的變化。本文利用物聯網技術，設計了智能建筑管理系統的體系結構，為實現校園建筑內各類設備如水、電、暖、安防、消防等的綜合管理提供核心技術支撐。

參考文獻

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物聯網在智能建筑中的應用范文第5篇

【關鍵詞】網絡技術；建筑行業；智能化

1 物聯網的概況

物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網絡之后的又一次產業浪潮。它不是對現有技術的顛覆性革命，而是通過對現有技術的綜合運用，實現全新的通信模式轉變，同時通過這樣的融合也必定會對現有技術提出改進和提升的要求，以及催生出一些新的技術。

研究表明，到2020年，世界上“物物相連”的業務量，將達到人與人通信業務量的30倍；企業級machinetomachine市場將從2009年的210億美元增長至2013年的680億美元。三年內網絡通信總量達到5000億GB，大部分通信數據來自物聯網。中國無線傳感器網相關市場未來將以超過200%的年平均復合增長率增長，于2015年后達到百億規模。目前國內物聯網產業的基本布局：北京（京津冀及三北地區）以物聯網的系統應用為主導；上海（江浙滬長三角地區）以電子標簽大規模生產的產業鏈為主導；深圳（珠三角地區）以讀寫器的生產和研發產業鏈為主導。

2 智能建筑的概況

智能建筑是利用系統集成的方式，將現代的計算機技術、現代通信技術、現代控制技術和現代建筑藝術有機的優化組合，向業主提供一個投資合理，具有安全、高效、舒適、便利和靈活的建筑環境。智能建筑誕生于20世紀80年代，第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德（Hartford）市建成。隨后的幾十年中，世界各地的智能化建筑方興未艾。據有關統計：美國智能建筑近萬幢，日本新建的大樓60%是智能建筑。中國的智能化建筑起步于90年代，起步雖晚但是發展很快。

物聯網對智能建筑技術影響無處不在，當前智能建筑包括了20～30個子系統，其中建筑設備監控、安防、一卡通等已經構成ITP/IP網絡平臺上的集成融合子系統，已經是準物聯網形態或已經是物聯網形態。但這些已知的智能化建設只是局部滿足了業主和物業服務的需求，系統的穩定性、擴展性是制約其發展的主要因素，少量新型技術的應用偶爾起到點綴的作用，更多的只是成為銷售宣傳的噱頭，這并非真正意義上的智能化建筑。對于物聯網技術在智能建筑上的應用，我們關鍵是要思考：系統能否擴展；系統與系統之間能否關聯；人與系統之間的結合程度；整個系統是靜態模式還是動態模式。

3 建筑智能化系統的構成

智能建筑的范圍很大，包括醫院、酒店、辦公樓、銀行、住宅等，各種不同的建筑類型對智能化的要求是不一樣的，各自包含的專用子系統差別比較大，所以構建智能建筑系統框架的時候先考慮選擇其中的通用系統部分，如安防子系統、公共設施子系統、電器管理子系統、環境監測管理子系統、信息處理與控制中心等。

3.1 安防子系統

安防子系統主要通過感知網絡和監控網絡結合，實現建筑的周邊安全、住戶防盜、災害和突發事件的防護。

3.1.1 周邊安全

在建筑周邊圍墻上安裝統一編碼的紅外感應器、紅外監控攝像頭等設備，利用無線網絡和傳感網絡將信息傳給信息處理與指揮中心。當物體翻越圍墻，感應器可以很快的感應到，紅外監控攝像頭無論是白天或者黑夜，各種天氣中都能很快捕捉該物體，同時將報警信息通過信息處理與指揮中心傳到保安人員的手持終端上，終端通過系統內的設備編號就知道具體的位置，同時通過視頻可以看到是動物或者雜物還是人翻越圍墻，然后進行處理。同時保安的對講機中可植入RFID智能芯片，建筑物聯網網絡可將保安巡邏區域、時長、路線等重要信息寫入并通過物聯網無線網絡傳輸到管控中心的數據庫。管理者可以從中心服務區上獲取保安工作的實時信息，及時了解其工作情況，提高建筑保安服務的配置和管理的效率。

3.1.2 防盜管理

在搭建好建筑物聯網基礎平臺后，每一位業主須配置一張基于RFID技術的無線身份證。該卡為有源卡，電池使用壽命3～5年，是建筑業主的身份識別卡，在智能建筑功能實現中發揮著舉足輕重的作用。通過計算機系統可以將業主的基本物業信息錄入其中：業主姓名、樓號、房號、車輛信息等，這些信息可以通過物聯網平臺進行交互。

業主在進入建筑大門及所住樓宇時不需要出示證件、刷卡或者按密碼，系統會直接讀取業主隨身攜帶的身份卡信息，如果確認信息為建筑業主，門禁會自動為業主打開。移動巡邏的保安可以配置一臺手持設備，通過該設備，保安可以識別50m內的所有攜帶身份卡的業主信息，對于沒有攜帶卡片的人保安可以上前詢問，以免外來閑雜人員混入建筑。對于外部人員，系統在圖像比對失敗后自動跟蹤并提示保安實施監控。智能門禁裝置與戶內紅外探測器結合，實現室內防盜監控，當用戶利用鑰匙或者門卡正常開門或者關門時，可以選擇性的激活戶內紅外探測器。因此，在戶內紅外探測器激活的情況下，無論非法人員通過任何途徑進入戶內，報警信息都會通過無線感應網絡和家庭網絡向信息處理與指揮中心發送報警信息。

3.1.3 防災管理

業主離家前設定的安防報警系統將自動啟動：對特定的閥門或開關實現自動被截斷，以防止因忘記關爐灶或水龍頭造成火災或者浪費水資源的情況發生，業主回家后該系統將自動解除。如果發生火、燃氣泄漏和漏電，煙霧探測器裝置、燃氣探測器裝置和漏電裝置的報警信號會自動通過物聯網網絡傳往物管控制中心，并啟動相關聯動裝置，消防系統自動啟動防御裝置，同時，指揮中心通過災情的嚴重程度向附近住戶發出警報。

3.1.4 突發事件管理

通過在室內安裝緊急呼救裝置、室內地面探測裝置等與中心和區域醫院及警局相連，當有突發重病、突發事件或者盜賊闖入時，通過地面探測裝置和緊急呼救裝置向中心和有關部門呼救。

老人或者殘疾人士只需要攜帶一塊外觀時尚美觀的“手表”，可以自動監控心跳、血壓等人體健康重要指標數據，這些消息可以通過物聯網傳送到社區醫院，醫院計算機系統對病人的健康指標進行監控。如果出現異常情況，醫院可以及時為業主提供健康保障服務。在有急救請求的時候，還可以按下手表上的呼叫按鈕，呼叫人的位置信息會及時傳送到社區醫院、物業監控中心，通知醫護人員予以幫助或急救。

3.2 公共設施子系統

公共設施子系統實現公共設施的管理，例如對公共停車位、停車庫、游泳池、球館、公園、電梯、排水、配電公共設施的當前使用量進行監控。使用RFID技術，在入口處安裝一個射頻接收器，按照統一編號對每個用戶發放一個射頻卡，當用戶使用公共設施的時候，射頻接收器接收射頻卡信息，從而統計當前設施的使用情況，然后將信息傳遞到信息中心反饋到查詢用戶的手中。這樣，能有效地提高公共設施的使用率，同時，也方便用戶能找到可以使用的公共設施。

利用RFID技術和圖像識別技術，業主車輛可以實現無需通車刷卡，無障礙進出門禁。對于進入車輛，系統可以對車輛的智能車牌及業主的智能身份卡進行自動識別，如匹配成功，車輛門禁將自動放行，并能根據自動生成提示或歡迎信息，顯示在入口處的LED屏幕上。利用車載系統從車庫傳感器網絡中自動搜索建筑內空車位，引導戶主到最適合的車位，同時指揮中心也可以看到每臺車輛的停放位置。對于外來車輛，攝像自動識別記錄車輛號碼牌外，還需要人工登記訪客身份并領取來訪智能身份卡，系統放行進入。當車輛駛出建筑時候，監控系統同樣對車牌號和駕駛員進行圖像比對，如果為內部車輛且是對應車主時放行，否則報警，對外來車輛，進出車牌號和駕駛員必須對應。該技術的實現，能有效地減少用戶尋找空停車位的時間，提高車庫利用率，減少建筑內車流量，也提高了建筑安全，同時，也能實現汽車防盜。

在排水配電等公共設施監控時，將統一編號的傳感器和相應的水流檢測裝置、電力監控裝置布控到相應的設施中，當設備發生異常時，傳感終端自動發出報警信號，信息處理與指揮中心就可以通過報警信號判斷具置和故障原因，然后實施修護。

3.3 電器管理子系統

將家電安裝無線傳感裝置連接到傳感器網絡和互聯網中，能實現家電的遠程控制。例如，在下班回家之前，在辦公室啟動家中對空調、廚具等設備的使用，當我們回到家時候，屋內已經達到一個適宜的溫度，同時廚具設施已經為我們準備了豐富的晚餐。當家里有小孩或者老人的時候，攝像機的遠程監控能讓我們從幾公里或者幾十公里之外，對他們的情況了如指掌。

3.4 環境監測管理

通過安裝在業主家中的智能探頭，系統可以實時了解室內溫度、天然氣濃度等信息，且可以根據用戶的設置、習慣，進行自動調節；如有異常信息，系統可以實現自動報警，可大大降低建筑安全事故發生的幾率。通過安裝在建筑各處的監控探頭，系統可以實時的了解建筑的溫度、噪聲等環境信息，信息傳輸到物管中心服務器上，并可以顯示在建筑的電子物業信息公布欄中。

3.5 信息處理與控制

信息處理中心是整個系統實現智能化的核心，它由計算機系統和顯示人機操作系統構成。以上各個子系統通過信息處理與控制中心聯系在一起，中心通過計算機設備與保安控制終端聯網、相應的應用軟件、數據存儲技術組成控制網絡。

4 建筑智能化的展望

物聯網的智能建筑就目前來說還是一個全新的概念，正處于發展的初始階段，缺乏國家的統一標準和規范，需要政府各部門的支持，同時還依賴于國民經濟的發展和國民總體素質的提高，由此可見，前途任重而道遠。物聯網技術將從2010年之前的單個物體間互聯，發展到2010～2015年物與物之間和傳感器的互聯，基于物聯網的智能建筑將實現半智能化無線傳感網及全智能化傳感網。因此，我們只有抓住機遇，迎接挑戰，才能找出一條適合我國國情的智能化發展道路。

參考文獻