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基于物联网技术的智能建筑系统集成贾凯峰

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：贾凯峰

[导读] 摘要：物联网是在传输通信网络技术基础上发展起来的新一代信息技术，随着我国建筑智能化的发展，物联网的作用更加突出。

        浙江鎏增古建园林工程有限公司
        摘要：物联网是在传输通信网络技术基础上发展起来的新一代信息技术，随着我国建筑智能化的发展，物联网的作用更加突出。本文首先介绍了智能建筑的基本概念和特点，然后对物联网的应用和技术特征进行了分析，最后重点研究了智能建筑系统架构体系和建筑智能化系统集成，从而为物联网在智能建筑系统中的发展和应用提供思路。
        关键词：物联网；智能建筑；系统集成；
        物联网技术在建筑智能化中的应用是物联网技术发展的必然，由于建筑智能化的需求日益旺盛，当前的智能建筑系统已经离不开物联网了。这意味着，物联网技术将成为智能建筑系统的核心技术之一，成为建筑智能化发展的强大动力。
        1 智能建筑概述
        智能建筑是在传统建筑的基础上，结合先进的现代化高科技技术，对建筑物进行自动化和智能化的运营管理。尽管当前行业内对智能建筑还没有一个统一的定义，但毋庸置疑的是，智能建筑的实现必须依赖于智能设备、网络技术和自动化系统。其中物联网技术正是在此基础上发展起来的，因而智能建筑与物联网之间有着密切的联系。随着建筑行业的发展和各种智能化技术的进步，智能建筑开始受到人们的广泛关注，各种智能建筑系统也在现代建筑物中不断涌现。
        2 物联网技术
        所谓物联网，从字面上就可以发现其基本内涵，它是指将物体与物体之间连接起来，使之成为一个互通的网络，从而完成数据的传输和共享。物联网的出现，使所有的实体物品都可以成为互连的对象，它依托先进的现代传感技术、网络技术和通信技术使物体与物体之间形成一个整体，使信息的共享和交互无处不在，最终突破时间和空间的限制实现对物体的统一管理和控制。从技术来看，物联网是以互联网为基础的，它是传统互联网技术的一种升华和进步。物联网技术得到广泛应用，为许多行业的发展带来了新的契机，它使各种系统更加智能化，大大提高了人们的工作效率和工作质量。智能家居、智慧城市、车联网、智能电网等领域是物联网应用的主要领域。除此之外，物联网也在其它各行各业中得到推广，其中智能建筑系统的构建对物联网技术就有着强烈的依赖，这也正是本文探讨的重点内容。
        3 基于物联网的智能建筑系统
        3.1 智能建筑系统架构体系
        智能建筑中的物联网与传统物联网在架构体系上具有相似性，它主要包括感知层、通信层和应用层三个层次。其中感知层是物联网的基础，是数据采集与汇聚的重要环节；通信层则是一个对接感知层和通信层的中间层，可以完成数据的传输；应用层是直接面向用户的，为用户提供各种智能化管理服务。
        3.1.1 感知层
        感知层以各类传感器为基础，组成传感器网络系统，结合RFID等识别技术对智能建设中的设备设施进行编码和感知，源源不断地对建筑设施设施进行数据采集，得到与设备状态相关的监测信息及环境参数。与传统的传感器网络不同的是，物联网的感知层具有一个网关，是可以实现与通信层的数据传输。智能建筑物联网中的感知层以智能传感器和无线传输设备为基础的，无线传感器设备会通过自组网等方式自动计算传输路由，通过最佳路径将信息汇聚起来，由网关设备作为无线传感器网络的汇聚节点，对感知设备采集的原始数据进行预处理并转发。
        3.1.2 通信层
        通信层又称为网络层，它负责对各种监测数据和控制指令进行可靠传输，基于物联网的智能建筑系统对通信层的可靠性有很高的要求。从结构上看，通信层主要包括M2M平台、泛在网络等部分。M2M平台可以起到承上启下的作用，对于下层的感知层，它可以进行随时监控；对于上层的应用层，它可以提供一个更加智能化的应用平台。M2M最重要的作用在于，它能够与各类私有协议进行对接，为各类应用系统提供数据接口，实现对智能化子系统的全面监控。

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通信层综合应用了多种有线通信技术、无线传输技术、移动通信技术和数据接口技术，构建了一个灵活的通信传输层，由于网络形式多样，因而又称为泛在网络。
        3.1.3 应用层
        应用层可以为用户提供丰富的应用平台，实现各种与建筑智能化相关的功能。应用层的实现主要是借助了各种物联中间件平台，它能够对子系统进行多样化的配置、控制、管理和查询等操作。应用层由于需要直接面向用户需求，因而受到了更多的关注。当前，智能建筑系统中的物联网应用层越来越人性化和实用化，用户不仅可以直接使用系统自带的功能，甚至还可以按照自身需求构建个性化的功能组件，为不同的用户提供节约能源、环境保护、安全防护等丰富的智慧运营模型。更上一个层次，不同的智能建筑系统中的物联网也可以实现联网，从应用层上构建跨地区的管理平台，实现智能建筑群的统一管理，这也是智慧城市的技术基础。
        3.2 建筑智能化系统集成
        建筑智能化需要多种智能化子系统的支持，这些子系统功能不同，结构和数据特点也可能不同，将这些子系统集成到一个统一的平台进行管理，是建筑智能化系统集成的主要工作内容。对于建筑智能化系统集成而言，其难点在于各个子系统的接口具有异构性，要想将所有数据接入一个统一的平台具有很大的难度。物联网技术的出现，使系统集成变得更加方便，甚至可以直接通过互联网将各个子系统连接起来，实现云端运营管理。从目前的应用情况来看，建筑智能化系统集成主要涉及以下几类子系统：
        （1）网络通信子系统。对于物联网而言，“物物相连”是其核心要义。这种物体与物体之间的连接自然需要借助网络通信技术，这就要求智能建筑系统中集成一个网络通信子系统，用于完成对各种异构信息的传输和处理，在多媒体应用中实现数据的无缝对接，从而为其它子系统的集成提供基础。
        （2）信息化应用系统。在信息技术高度发达的今天，各类信息化应用平台开始应用于智能建筑，这也是建筑智能化管理的必然要求。通过对各种信息化应用系统的集成化管理，可以快速地获取各行各业的信息，为建筑的运营管理提供重要依据。例如，公共服务管理系统、物业运营管理信息系统、公众信息服务平台、智能卡应用系统等等，都是当前智能建筑系统中常见的信息化应用系统。
        （3）建筑设备管理系统。智能建筑系统中安装了大量智能化设备，这些设备的正常运行是建筑智能化管理的前提。在现代建筑物中，广泛应用着各类热力设备、空调设备、给排水设备和电气设备，这些设备在智能传感器的监测下，都将得到及时有效的监控。建筑设备管理系统可以对这些设备的位置、位移、温度、应变、开闭等众多状态参数进行动态测量，并与预设的参考值进行比较，在设备异常时及时发出预警，达到保障建筑设备安全、稳定、节能的目的。
        （4）公共安全系统。在现代智能建筑中，安全性受到了人们的广泛关注，因而在智能建筑系统集成中要特别重视公共安全系统的接入。公共安全系统包括门禁系统、监控系统、消防系统、应急系统等等，这些系统可以应对建筑物中的大部分安全事故或安全隐患。
        4 结语
        本文根据物联网的技术特点，深入探讨了物联网在智能建筑系统中的应用。研究表明，将物联网技术应用于智能建筑系统中，可以大大推进建筑智能化的发展，这反过来也会显著促进物联网技术本身的进步。随着物联网在智能建筑系统中的广泛应用，智能建筑系统之间的互连也是一种必然趋势，这对于智慧社区和智慧城市的建设有着积极的意义。
        参考文献：
        [1]岳志鹏.建筑智能化技术在物联网时代的发展与应用研究[J].建材与装饰，2019（36）：163-164.
        [2]马伟华.基于物联网技术的智能建筑[J].信息与电脑：理论版，2019，31（18）：125-127.
        [3]邓觐宏.物联网技术在智能建筑中的应用研究[J].中国住宅设施，2019（8）：80-81.