物联网在智能建筑中的应用精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇物联网在智能建筑中的应用，期待它们能激发您的灵感。

篇1

[关键词]物联网；智能建筑；设备监控；环境监测；节能管理

中图分类号：F407.9 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0367-01

引言

物联网（The Internet Of Things）技术是当前世界新一轮科技和经济发展的战略制高点之一。物联网是由传感技术而感知物体的特性，按照固定的协议实现任何时候物与物之间、人和物之间、人与人之间互联互通，实现智能化识别、定位、跟踪及管理的网络，是信息技术和传感/控制技术两者融合的产物[1]。目前，工业监控、绿色农业、公共安全、城市管理、智能家居、智能交通和远程医疗等各行业都有了物联网技术的具体应用。

智能建筑融现代建筑技术、信息技术、控制技术于一体，为人们提供了一个智能、健康、舒适、高效的工作与生活环境。如今，智能大厦、智能小区已经遍布世界各地，构成了“数字城市”的基本单元。将目前发展方兴未艾的物联网技术应用到智能建筑，是我国智能建筑未来发展的必然趋势[2]。

1 物联网技术

1.1 物联网的定义

物联网（Internet of Things）的定义是：通过射频识别（RFID）、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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[3]。

1.2 物联网的体系架构

物联网的体系架构由三部分组成：感知层，网络层与应用层。感知层主要由RFID标签、温湿度、GPS模块、摄像头、红外探测器等各类传感器和控制、执行器组成，以实现对物理世界的智能感知识别，信息采集处理和自动控制，并通过智能网关将信息传送到网络层；网络层主要是指通过如局域网（Intranet）、专用网（Extranet）、移动通信网等各类有线或无线网络将感知信息接入互联网（Internet），以实现感知信息的传递、路由和控制；应用层用户的接口，它与某一行业需求结合，实现物联网的智能应用，如工业监控、绿色农业、城市管理、环境监测、物流管理等方面[4]。

2 智能建筑技术

2.1 智能建筑的定义

我国《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000把智能建筑定义为：以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境[5]。该定义既给出了智能建筑的基本组成要素，也给出了智能建筑的基本功能和特点。

2.2 智能建筑的组成

智能建筑根据构成其功能的不同，一般划分为建筑设备自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、安全防范自动化系统（SAS）及消防自动化系统（FAS），即5A，它们是智能建筑的基础。采用物联网技术可以将这5大独立的系统连接起来，实现信息共享与统一管理，也即智能建筑的系统集成。

3 物联网技术在智能建筑中的应用

智能建筑是物联网技术众多应用领域中最基础的应用之一，且有着广阔的发展前景。物联网在智能建筑中的应用主要体现在设备监控、环境监测、节能管理、智能家居、安防管理等方面。

3.1 设备监控

智能建筑中包含照明、空调、给排水、供配电等多个子系统，这些子系统由不同的建筑设备组成。采用物联网技术，一方面可以通过设备现场的传感器、自动化仪表、控制器，执行器等设备，实时掌握系统中建筑设备的运行情况和控制设备的启停及工作模式；另一方面，还可以通过监控系统中的控制程序，实现系统的自动优化运行，且在系统中的某个设备发生故障时，能及时的上传报警信息。

3.2 环境监测

智能建筑室内环境质量的好坏直接影响到建筑中人们的工作效率和身心健康，采用物联网技术，通过分布在建筑中的光照、温湿度、CO2、苯、PM10、噪声等各类环境参数监测传感器，能够将建筑室内的环境参数信息实时的传输到智能建筑管理平台（IBMS）或是各类显示终端，使管理者或是工作人员能实时掌握建筑室内的环境质量状况，同时，与智能建筑中的空调系统实现联动，改善建筑室内环境质量，为人们提供一个健康、舒适、高效的工作环境。

3.3 节能管理

低能源消耗是衡量智能建筑的一项重要指标，物联网技术为智能建筑的节能降耗提供了科学的技术支撑。采用物联网技术，通过对分布在建筑中的智能能耗计量仪表，分别对其用电、用水、用气、供暖、供冷等消耗进行分类分项采集、统计和分析，掌握建筑的能耗状况和能耗指标，并可通过数据挖掘、系统辨识等方法建立建筑的用能模型，达到对建筑用能的科学预测，且能对建筑的节能改造提供措施支持。

3.4 智能家居

智能家居是物联网技术在智能建筑中的一项重要应用。智能家居主要是指对家庭中主要家居设备的智能控制，包括灯光、电视、空调、冰箱、音响、窗帘等。采用物联网技术，在这些设备中嵌入智能控制芯片，然后通过目前在智能家居组网中比较流行的ZigBee无线技术，实现智能家居设备的集中或是远程控制。

3.5 安防管理

将物联网技术应用于智能建筑安防系统的突出特点是全面、有效、快速及准确率高。智能建筑安防管理的内容包括进出口控制、防入侵、视频监控、家庭安防、电子巡更等。其中，家庭安防是智能建筑安防系统的重要子系统，在家庭中布防红外线感应器、门磁、玻璃碎裂传感器、感烟探测器及燃气泄漏传感器等，可有效保障家庭安全，在家庭出现非法侵入、煤气泄漏等事故时，安防系统将自动发出报警信号，向小区保安求助，同时，通过移动网络，将报警信息发送至业主的手机终端上[7]。

4 结束语

物联网是城市发展通向智慧化的桥梁，被认为是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮和新经济增长的引擎，已经被提高到国家战略的高度。目前，世界各国都在竞相进行有关物联网的标准、技术、产品的研究和开发。尽管物联网还处在发展的初期，面临着诸如标准不一致、IP地址受限、信息传输的安全性等一些问题，但是，物联网作为一种新的技术，必将在今后的发展中解决这些问题，从而为其在智能建筑中应用扫清障碍。

参考文献

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[4] 种艳，董运涛.物联网在智能建筑安全防范系统中的应用[J].物联网技术，2011，（4）：79-82.

[5]《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000[S].建设部，2000.

篇2

摘要：针对传统智能建筑安全防范系统在布线、功能、可靠性等方面存在的问题，采用新兴的物联网安全防范系统设计方法，对安全防范系统的感知层、网络层、应用层进行了合理的配置，同时应用无线传感器网络、无线射频识别和互联网等技术，设计了一种基于物联网技术的智能建筑远程安全防范系统从而有效地解决了传统安全防范系统中存在的问题。

关键词：物联网; 智能建筑; 安全防范系统设计; 互联网

中图分类号：TP277文献标识码：A

文章编号：20951302(2011)04007904

Application of the Internet of Things to Security Automation System for Intelligent Buildings

ZHONG Yan1, DONG Yuntao2

(1.Decoration Engineering Co., Ltd. Wuhan Construction Group, Wuhan 430019, China;

2.Wuhan Shouyun Architecture Decoration & Design Engineering co., ltd. Wuhan 430074, China)

Abstract： In view of the existing problems with Security Automation System (SAS) for Intelligent Buildings in cabling, function and reliability, the Internet of Things is introduced into the design of SAS, which is reasonably divided into layers of sensor, network and application. By applying such technologies as the Wireless Sensor Network, Radio Frequency Identification and the Internet, A remote Security Automation System for Intelligent Buildings is designed based on the technology of the Internet of Things, which can solve the problems effectively.

Keywords： The Internet of Things; Intelligent Buildings; Security Automation System; Internet



收稿日期：20110305

0引言

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5A系统)：BAS(BuildingAutomation System，楼宇自动化系统)、CAS(CommunicationAutomation System，通讯自动化系统)、OAS(OfficeAutomation System，办公自动化系统)、FAS(FireAutomation System，消防自动化系统)和SAS(Security Automation System,安全防范自动化系统)。其中，SAS是根据建筑物的使用功能、建设标准及安全管理需要，综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术、自动控制等技术构成的先进、可靠、经济、配套的安全技术防范体系，是智能建筑系统的一个主要子系统，它关系着人们的生命与财产安全。安全防范系统(以下简称安防系统)主要针对以下两个方面进行防护和防范：一是防止人为的破坏(如非法入侵等)；二是防止自然灾害的破坏(如火灾、煤气泄漏等)。随着人们安全防范意识的进一步增强和对建筑物智能化水平要求的不断提高，传统智能建筑安防系统在布线、功能、可靠性以及维护等方面的问题也越来越明显。

信息技术日新月异地发展，与建筑智能化技术融合也不断深入，特别是近年来，物联网技术的兴起，为智能建筑安防系统的实现提供了新的思路与更理想的解决方案。

物联网是多种通信手段融合的一种新兴网络，已对传统互联网进行了延伸和扩展。物联网中的物体可以通过嵌入其中的智能感应装置、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统(GPS)等信息传感设备，按约定的协议与互联网相连，最终形成物与物、人与物之间的自动化信息交换与处理的智能网络。用户可通过电脑或手机等终端实现对物体的识别、定位、跟踪、监控和管理。

1传统安防系统的不足及物联网技术的优势

物联网有三个特征：一是全面感知，它可利用RFID、传感器和二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传输，可通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。将物联网技术应用于传统智能建筑安防系统具有以下几个方面的优势。

1.1布线优势

传统安防系统在建筑物内的布线方式可以采用电话线、总线、电话线、专线等多种方式，但其总线容量大，集成度高，对线路敷设、抗干扰、总线隔离技术要求等。对于智能家居来说，在家庭内部可共用总线，但在各个家庭间不适合用同一根总线。电话线不需要额外布线，但电话线带宽窄，容易产生信号堵塞，且不适合传输图形、图像等信号；专线信号传输性能好，但安防系统包含的子系统较多，各子系统均采用专线，则布线繁杂，增加了施工和维护难度。另外，对于旧建筑改造，以上几种布线方式都存在改造工作量大等问题。

物联网中的无线传感器网络技术能有效解决上述问题。基于无线传感器网络的安防系统布线不受建筑物本身的限制，可以按照需要方便地接入各种无线传感器，从而为设计、施工、维护以及改造提供了极大的方便，同时也节约了大量的布线材料，在人们不易到达的地方或危险的区域布置，更是具有得天独厚的优势。在各传感器中设置RFID(无线射频识别)装置，可实现对传感器的识别与定位。

1.2远程监控的实现

传统的安防系统将各种安防探测器信号集中至管理中心(如大楼保安管理中心或小区管理中心等)，由中心的智能管理设备或值班人员对这些信号进行监控与联动处理。这种结构仅局限于建筑物或小区内部实施安防，而无法满足远程监控的应用场合，如智能家居中的远程监控等。

物联网技术为独立的安防网络与几乎无处不在的互联网建立起沟通的桥梁，安防管理人员或者住户本人可以随时随地通过各种终端(计算机或手机)对建筑空间进行主动监控、当发生异常情况时，报警信号能够及时发送给监控者或住户本人。

[BT3+*2]1.3传感器的智能化

目前智能建筑系统中的各种安防子系统(如门禁、视频监控、火灾报警等子系统)之间相互独立，而且所采用的传感器绝大多数功能单一，没有智能化。

例如，对非法入侵检测的红外线探测器，只要监测到红外信号，无论是否确实为非法入侵，都会产生报警信号；视频监控摄像机只具有摄像功能。这样，虽然在报警后，各系统之间能够产生相应的联动，但在产生报警信号方面，彼此之间没有配合。物联网技术中的每个传感器都是一个智能化的节点，具有信息采集、数据处理和通信三方面的功能。它不仅可以使传感器本身具有智能处理数据的功能，而且可以将各种安防子系统组织在一起，形成具有智能联动的系统。如红外探测器节点检测到报警信号后，首先经过节点本身数据处理模块对该信号进行判断，以判断其是否符合非法入侵的红外信号特征，同时可经通信模块与视频监控节点联动，由摄像机采样报警部位的图像，然后对其进行图像分析，进一步确认是否满足非法入侵图像特征，最后决定是否产生报警。这样就可以有效减少或防止误报警的产生。

[BT3+*2]1.4网络可靠性优势

在传统的布线方式中，如果总线出现故障，那么，这条总线上所有的监控设备都将处于瘫痪状态。而物联网的无线传感器网络各节点地位平等，通过分布式算法可以协调彼此的行为，实现自动组网。由于消除了中心节点，因而具有很强的健壮性和抗毁性。无线传感器网络各节点的通信是利用中间节点的转发，形成网络的多跳路由，而不是由专用的路由设备(如路由器)完成。因此，即使个别节点出现故障，其他节点的通信仍然可以依靠彼此维持，从而提高了网络的可靠性。

2基于物联网技术的远程安防系统结构

通常物联网应用系统可以分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层主要是识别物体，采集信息；网络层主要是信息传递和处理，实现通信与互联网的网络融合；应用层则是物联网与行业专业技术的深度融合，其与行业需求结合，实现行业智能化。

下面以一个基于物联网技术的智能家居远程安防系统为例来介绍其系统结构，其系统结构框图如图1所示。[KH-2]

图1智能家居远程安防系统结构框图

由图1可见，该智能家居远程安防系统由三部分组成。其中，家庭无线传感器网络、互联网、监控终端依次对应物联网的感知层、网络层、应用层。

家庭无线传感器网络由设置于家庭内部的各种安防传感器、家庭智能网关组成。安防传感器一般包括玻璃碎裂传感器、门窗防盗监测模块、嵌入式摄像机、人体红外探测器、感烟探测器、燃气泄露传感器以及报警按钮等。各传感器均作为无线传感网络的一个节点。传感器节点组成框图如图2所示。其中传感模块由于完成对现场环境的监测；MCU微处理器为该节点的控制中心，MCU可采用单片机或DSP等实现；RF射频通信模块负责无线信号的发射与接收，同时可为该节点定义一个网络中唯一的身份编码。无线网络组网方式采用ZigBee网络协议实现。ZigBee是一种新兴的近距离无线组网技术，由节点群组成面向任务的分布式网络，可通过各类微型传感器对信息目标进行实时监测。智能家庭网关处在智能家庭网络的中心位置, 是通信、决策、报警的核心。其主要功能有两个：一是对布防在家庭中的各个安防节点进行环境数据采集和处理; 二是通过GSM/GPRS模块将报警信号提交到网络层以实现远程通信。

图2传感器节点组成框图

网络层是家庭无线传感器网络和外界的通信桥梁。它一方面可以通过GSM/GPRS网络直接向用户手机发送报警、现场信号或者接收用户的控制命令；另一方面可以将现场信息发送至互联网的服务器。常用的监控终端包括手机和连接在互联网上的计算机，用户可以通过在其上运行的监控软件实现各种各样的监控功能。

3物联网亟待解决的问题

虽然将物联网技术应用于智能建筑的安防系统具有显著的优势，但由于其仍处于初期发展阶段，所以也存在一些迫切需要解决的问题。

首先是节点电池能量、计算能力和存储容量有限等问题。物联网中的无线传感器网络节点会受到体积的限制，所以其存储空间、通信带宽都比较有限，而且节点需要持续供电，目前大多节点产品只能靠配备电池供电，因此，其使用周期受到严重制约。

其次是物联网对网络的容错能力要求高的问题。传感器网络具有很强的异构性，节点的增加、删除或失效较多，从而使整个系统呈现高度的动态性，这对无线传感器网络的通信算法提出了很高的要求，特别是对于安防系统这种对可靠性要求很高的应用场合。

另外，还有信息安全问题。一方面，基于物联网技术的安防系统在建筑物内部大多借助无线传输，这种暴露的信号很容易被窃取，也容易扰，这将直接影响到系统的安全；另一方面，物联网将建筑物内部的安防监控系统连接到开放的互联网中，在引入了互联网的众多优点的同时，也引入了互联网中的安全隐患，如病毒攻击等，可能使系统彻底瘫痪，或泄露建筑物内住户的个人隐私。

上述问题都制约着物联网技术在智能建筑安防系统中的应用，相信随着物联网技术的发展，这些问题都会得到较好地解决。

4结语

物联网技术是多学科交叉的前沿学科，具有良好的发展空间和广阔的应用前景。本文针对传统智能建筑安防系统中存在的问题, 提出了一种基于物联网技术的远程安防系统的应用方案，分析了其优势与亟待解决的问题。该方案对物联网技术融入智能建筑其他子系统的应用也具有一定的参考价值。

参考文献

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［8］黄玮.智能建筑的发展趋势及若干问题探讨［J］.科协论坛,2008(7):3435.

［9］黄子雄.我国智能建筑现状分析与思考［J］.国外建材科技,2008,29(3):4143.

［10］龙妍,胡集仪.物联网技术及其发展趋势［J］.科技信息,2010(35):9293.

篇3

关键词 ：物联网 ；智能建筑 ；应用 ；发展 ；高校智能化1 物联网以及智能建筑的体现方式

探讨物联网及智能建筑的体现方式之前，我们首先就必须要了解两者的基本概念，只有了解了基本概念才能够真正谈得上提升建筑智能化水平。下面本文就来分别分析物联网及智能建筑的概念和体现方式。

1.1 物联网

所谓物联网主要指的是事物之间相互连接的网络，物联网同互联网相比有着明显不同。物联网是以互联网为基础的，是对互联网的延伸及发展。互联网是信息之间的交流，而物联网则是物品之间的交流。当前我国的物联网技术开始得以发展，物联网的应用范围也越来越广泛。网上购物、电子银行、教学医疗等领域都能够看到物联网的影子。在实际工作过程中对于物联网，人们的重视程度越来越高。加强对物联网的研究应用已经成为今后发展的必然选择。

物联网技术是现代信息技术发展的必然产物，在实际工作过程中物联网技术已经成为我国今后发展的重要的新兴产业。云计算技术、传感器技术、网络传输技术都与物联网技术有密切联系。所谓网络传输技术指的是网络层之间的传输定位技术，网络传输技术包含互联网、WIFI 以及移动互联网通信技术。传感器技术则指的是物件的传感、执行以及近距离通信等。云计算技主要是利用不同区域的高性能计算机来进行有效沟通融合，最终为物联网提供科学高效地数据管理、分布式计算等服务平台。

1.2 智能建筑

智能建筑就是根据客户需要来对建筑物的管理、结构、外观、服务以及设备等进行高效组合从而最终满足客户需要。智能建筑的最终目的就是要能够使得建筑物成为一个健康、优雅、舒适的建筑体。自动控制技术、计算机技术、现代通讯技术、建筑技术是智能建筑技术的四大基础。提升智能化水平就必须要加强对这四种技术的研究。智能建筑理念当前已经被人们广泛认同，并应用得到了各个领域。照明系统、节能减排监控系统、安防消防系统集成就是智能建筑理念的典型体现。物联网技术带给了智能化领域一场翻天覆地的革命，颠覆了传统的思维方式。这场革命把人的思想融入到智能化体系中，把电子芯片放置于建筑、各类管网、空调设备等物体中，甚至是人类无法达到的区域，如楼层、墙体、夹板等建筑物内部隐藏的众多管线和阀门中，通过物联网实现了管理人员对小至一栋楼宇，大至一间学校，甚至整个社会的实时监控和管理，实施更为有效和统一的控制与管理。可以说，建筑业下一个重要的发展就是依靠智能建筑、智慧建筑的飞跃发展。

2 物联网在建筑智能化中的应用

2.1 物联网应用现状

物联网是一种先进的专业的技术，这项技术本身获得了较快发展，在实际工作过程中这项技术也到了广泛应用。设备之间通过传感器联网，人们可以就更加真实地了解电子设备的使用信息。照明系统、空调冷暖系统、给排水系统、安防消防系统与电梯系统就是其中最为典型的智能设置，也是物联网应用的具体体现。在互联网技术快速发展的背景下，局域网的应用是值得注意的。局域网应用过程中经常采用总线型或者是环型树型拓扑结构。这些拓扑结构有助于人们资源间的共享。

2.2 物联网在建筑智能化中的具体应用

建筑智能化离不开物联网技术，物联网技术已经贯穿到了建筑智能化的各个环节中。物联网技术之所以能够得到广泛应用主要在于无线网络的普及、网络宽带化。当前无线网络获得了较快发展，无线通信技术在智能建筑中得到了全面应用，网络宽带化的形成能够满足各方面的要求及应用。智能建筑之所以能够实现关键在于现代网络技术的发展使得物与物之间的连接成为了可能。本文以大学校园为载体，详细叙述物联网在校园建筑智能化中的具体应用，物联网技术具体应用在校园以下领域 ：一是智能教学中的应用。智能教学主要包括了计算机多媒体教学、网络教学、电子图书阅览等。建立实时和非实时的多媒体教学系统，利用网络进行大面积的远程或者直接教学，系统可供优秀课件储存、下载、点播，同时教师可利用多媒体技术进行全方位的互动教学，这样既丰富了教学手段，又提高了教学质量。设计者在考虑校园全数字多媒体教学网络布线系统应充分考虑建成后的需求，并应充分考虑网落全覆盖，在教室的各个位置都可以利用 WIFI 上网互动教学。教室内由多媒体电子讲桌统一控制所有设备，包括投影机、投影幕、计算机、视频展示台等设备。通过控制面板可对各种设备进行切换和操作，如可切换控制各种设备的播放，选择频道和调节音量大小等。二是节能减排中的应用。节能减排是校园智能建筑发展的必然趋势。它将能够有效降低建筑能耗。具体而言，物联网技术在节能减排系统中的应用主要是通过在空调设备内安装感知组件，从而动态地获得各种环境状况信息（温度、湿度等）。之后通过上传数据分析，最后由节能管理一平台来全面自动地调控空调系统本身的负载端设备，把环境温度的有效控制在一定范围内，避免因为人为操作不当造成过冷或过热。我校大学城校区所有教学楼宇的暖通空调系统都采用远程节能减排监控系统作为管理辅助，当教室内无人或少人时，系统可远程关闭或调节温度，有效的节能减排的同时为我校节能大笔费用。当前较为流行的监控通信技术主要是 ZigBee 系统，在实际工作过程中通过该系统将能够实现对室内湿度、温度的实时监测、同时还能够有效增强节能运行管理效果。该系统本身还具有搜集数据、分析数据、输出打印报表、传输无线内网、合理评价能源消耗等功能。三是智能校园安防中的应用，智能化的安防系统为校园安全提供有先进的保障系统。传统的安防系统存在着较多问题，新形势下在物联网技术支持下的智能安防系统与传统系统相比具有明显的优势。采用物联网技术支持下的安防系统将能够全面科学高效地处理相关信息，准确性以及处理速度都将能够得到有效提升。视频监控、出入口控制、入侵报警以及电子巡逻是智能安防系统的主要内容。摄像机主要分布在华工校园主要出入口、停车场、每栋新建教学大楼的每一层的主要出入口、围墙、建筑等。在值班控制中心的值班人员可以 24 小时监视摄像机画面 ， 随意切换画面，并可在较长的时间内存储录像 ， 提供犯罪证据。智能化传感器和红外线传感器的应用将能够实现对非法侵入信号的有效防范，这对于避免误报警也是很有意义的。四是智能校园后勤保障中的应用。主要运用为校园“一卡通”，校园“一卡通”系统实现教学科研、校园办公、远程教育、物业管理、图书借阅、身份认证、食堂就餐、医疗就诊等多项功能综合智能卡。这些功能不是简单的叠加，而是利用信息化的手段，将各种资源数字化，方便统一管理。当前的一卡通系统主要是涉及到数据库、一卡以及一网三个层面。建议采用先进的控制网络作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接 ；系统主干采用以太网，通过路由器连接校园网，终端设置若干个信息输入和输出控制器。建议采用非接触 IC 卡，通过非接触 IC 卡比起以前插卡式的 IC 卡更加先进、安全、可靠、实用，既保护了学生个人信息，又便于使用。一卡通系统同时应能支持多种网络协议，具有开放性和标准化的特点，并保证运行的安全可靠性。物联网技术的科学高效的应用能够有效提升校园建筑的智能化水平，为学校的教学、科研、办公、后勤管理和物业管理等提供稳定的数据平台，有效地提升建筑物的舒适度，保证校园的安全，为建设一所国际化的校园奠定了坚实的基础。制定完善的校园智能化建设方案应根据学校的明确需求，遵循先进性与实用性相结合的原则，避免造成功能上的闲置。总而言之，加强对物联网与智能化建筑完美融合的研究已经成为今后校园智能化发展的必然选择。

3 智能建筑在物联网时代的发展

物联网技术同智能建筑是相互联系，相互促进的。物联网技术在智能建筑中的应用是时展的必然结果。反过来说智能建筑在物联网时代将会得到较快发展。作为一种理念，智能建筑已经被越来越多地人接受，智能建筑所包含的绿色环保、人工智能等理念使得不同用途的建筑物都开始提升自身的智能化水平。物联网时代，智能建筑获得较快发展主要表现在以下几点 ：一是智能建筑的范围将会不断扩大。当前智能建筑的理念已经扩展到到了住宅楼房、学校以及办公商业等领域。智能建筑、智能小区以及智能城市等逐渐发展起来。智能建筑的前景越来越广阔。二是智能建筑同绿色节能建筑有机结合在了一起。智能建筑同绿色节能是有密切联系的。智能建筑同绿色节能建筑的理念相结合将有助于降低建筑能耗，能够有效解决环境问题。在环境问题日益突出的背景下采取这一措施更显迫切。三是智能建筑外延的发展。随着智能建筑数量的不断增多，建筑结构，建筑材料也将会向着智能化的方向发展。以上三点都体现了在物联网时代智能建筑的快速发展。

4 结语

在信息技术快速发展的今天，物联网技术已经成为当前时展的潮流。随着现代信息技术的快速发展和不断融合，物联网时代真正到来。在物联网时代，智能建筑将获得更快的发展。物联网技术的应用将能够有效提升建筑物智能化水平，智能建筑的快速发展也能够促进物联网技术的进步，两者之间联系紧密，同时也能够相互促进。本文首先分析了物联网及智能建筑的体现方式，而后重点分析了物联网在校园智能建筑中的应用以及物联网时代智能建筑的发展。可以相信，随着今后科学技术的逐步发展和人们生活水准的提高，我国智能化建筑的水准将会有更大的发展空间。充分利用各种新技术，不断发展和完善智能化系统，开创一个安全、智能、便捷的新时代，让人们充分体会到科技给生活带来的巨大变化。

参考文献

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[3] 魏宏飞、黄宗建 . 浅谈物联网技术和建筑智能化 [J]. 现代

营销，201（39）

作者简介：

篇4

关键词：物联网技术；智能建筑；成本控制；工程造价

1引言

随着国家对智慧城市的重视，智能建筑也进入了高速发展时期，智能建筑在物联网技术下对增强安防措施、改善居住体验、节约能耗等方面进行改善。物联网是通过多种信息传感器实时采集各类信息，在终端设备、边缘域或云中心通过机器学习对数据进行分析。智能建筑可以利用物联网技术对建筑内暖通空调、供水、发电、照明系统、网络等通过人工智能处理器对于建筑的整体分析和优化，可以大大节省运营成本，提高投资回报率。智能建筑的核心是5A系统：建筑设备自动化系统（BA）、通讯自动化系统（CA）、办公室自动化系统（OA）、火灾报警与消防连动自动化系统（FA）、安全防范自动化系统（SA），通过5A系统使建筑具有安全、便捷、高效、节能的特点。根据数据统计，2019年我国物联网连接量在45.7亿，到2025年将增至199亿，市场空间非常广阔，对于智能建筑在物联网技术下成本控制和造价分析，将成为行业关注的热点。

2物联网技术对智能建筑的成本控制

利用物联网技术对智能建筑进行工程预算是一种新型的技术手段，物联网技术通过智能系统提高成本控制的准确性，对于智能建筑项目进行成本预算和控制有十分重要的作用。物联网技术的广泛应用是智能建筑的基本特点，一般通过开环控制和闭环控制的结合，以及定性控制与定量控制的结合的采用多模态控制方式，这种方式可以帮人们处理大量的系统问题，通过大数据收集资料和人工智能的科学推理，可以对人类的行为和思维进行感知模拟，对智能建筑中5A系统的精准控制。物联网通常使用射频设备、定位系统、激光扫描设备和红外感应器设备等信息通讯传感器，通过网络把所有设备都连接起来，来使信息互联互通，实现在物联网技术下智能识别、智能定位、智能跟踪、智能监控的管理体系，可以对智能建筑中的各种设备进行有效管理，让设备和系统进行信息互通和远程共享，通过收集大量的数据信息可以构建一个参量体系，通过参量系统优化智能建筑使用成本，给人们提供绿色环保、舒适健康的生活环境。

3物联网技术下智能建筑工程造价

利用物联网技术和参量体系可以得到大量信息，通过信息的处理计算得到成本数据和工程量，根据国家规定定额标准得到工程造价的目标函数。运用BIM智能建筑模型，合理的博弈控制函数设计进行智能建筑的造价预测。物联网技术下智能建筑的工程造价分析模型主要有三种，（1）通过对建筑的主要参数数据的基础上构建模型。（2）通过物联网技术模糊控制和逻辑控制来构建模型。（3）通过物联网技术下拟自然随机最小二乘拟合来构建模型。这种方法由于计算量较大，计算复杂程度较高，无法保证计算的准确性。为了提高计算的准确性，本文提出一种基于物联网技术约束参量和工程造价预测模型的方法来提高智能建筑成本控制进度和工程造价预测准确性。

4物联网技术进行成本控制参量体系

在智能建筑中工程造价是指工程建设中所需要投入的资金，主要包括前期的投资估算、项目过程中的工程结算、完工后的竣工决算。在智能建筑施工过程中，可以运用物联网技术对项目成本和工程造价进行有效控制。第一，合理分析智能建筑工程造价的约束函数和参量体系；第二，为了构建物联网技术下智能建筑参量体系和约束模型，需要对建筑规划、消防、交通、环保等实现工程造价合理评估和预测。通过参量体系和约束模型进行智能管理控制，保证智能建筑项目施工进度和施工品质。通过构建物联网技术参数模型，保证了智能建筑材料合理选择和建筑施工成本的精准预测。在物联网技术智能建筑成本控制预算中，往往忽视交叉因子对成本的影响。智能建筑在物联网技术的支持下实现自动网络控制，利用智能建筑自动控制网络中的三种通信协议实现效益评估，可以有效地计算出智能建筑控制成本，在构建物联网技术下智能建筑的成本控制参量体系中，利用物联网技术对工程造价模型设计，实现对智能建筑工程造价成本有效控制和精准预测。由此可见，在物联网技术下构建智能建筑参量体系是实现成本控制的重要途径。

5智能建筑目标模型构建及设计优化

利用物联网技术建立智能建筑目标模型，通常是采用均衡博弈的计算方法来分析智能建筑的工程和造价，这种方法是用预测函数以及最小方差来进行成本的预测和造价控制，可以有效地控制智能建筑造价计算精度。但是由于需要收集大量的数据，在没有足够数据作为基础的情况下，智能建筑工程造价预测精度是不准确的。本文为了提高控制精度采用了一种在物联网技术下智能建筑成本约束参量。通过约束参量贡献度加权的方法建立工程造价预测和成本控制模型，在参量分析基础上设计工程造价预测和成本控制模型，构建物联网下成本控制系统得到最佳的博弈函数，得到工程造价施工优化参数。在物联网技术智能建筑施工过程中，不但要考虑在施工成本，还需要对管理成本等多方面进行综合考量，通过智能建筑成本分析建立工程成本预测模型。为了合理地评估智能建筑的性能，可以采用一种分数阶差分函数的公式对评价进行有效分析，用函数公式得出智能建筑成本和建筑质量的关系。在智能建筑模型构建时，利用分析方法实现成本投入的时间序列的采集，通过智能建筑施工中的各方面因素进行线性二乘拟合计算构建约束关系模型，可以实现智能建筑工程造价的量化评价参数模型。在实际施工过程中，包括固定成本和非固定成本，非固定成本是由很多不确定因素造成的，为了实现有效的成本控制，应该对不确定因素进行有效控制。通过物联网技术构建量化控制模型，可以有效地对物联网技术下智能建筑工程项目实现效益最大化。在物联网技术下智能建筑的控制必须满足非线性方程的连续性条件，通过连续性条件构建一个模型，由此可以得出物联网技术下智能建筑施工过程中生产效益最大化，并且在物联网技术下实现成本与效益最优匹配，通过以上决策，智能建筑工程造价的效益值和带量值可以有效均衡。此外，为了保证施工效率和质量构建模型，通过累计方差的公式对建筑成本的参量贡献度进行自适应加权处理。通过上述介绍的参数模型，可以在物联网技术下对施工成本、施工效率和施工质量进行优化，不但提高了施工质量还降低了施工成本。

6物联网技术下仿真实验和分析

为了对上述模型和参数进行检验，以及物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价分析的可行性，通常需要采用一种仿真软件进行分析和研究，根据国家预算定额可以设计物联网技术下智能建筑成本参量数据表。通过成本参量数据表进行物联网技术下智能建筑成本控制和工程造价仿真建模，对物联网技术下预测数值仿真，通过仿真可以得到不同的成本控制数据，为了要论证结果，可以把物联网技术智能建筑仿真结果和传统模型计算结果进行对比。从仿真结果可以看出，采用本文所使用的方法有效地降低了项目建设成本，成功的对智能建筑成本控制进行了优化。由此可见，通过仿真实验模拟进行实验得出的结果是有科学性和可行性的。

7物联网下智能建筑展望

物联网技术在建筑业、工业、电子行业、交通行业、汽车行业都有了深入的应用。随着科技的不断进步，智能建筑在物联网的发展下将结构、系统、服务、管理跟用户需求进行优化组合。智能建筑不仅可以提高舒适的环境，还可以提高工作效率，降低建筑成本，已经成为智慧城市发展的必然趋势。目前智能建筑主要体现在系统设备自动化和通信系统信息化，随着科技的发展，物联网技术下的智能建筑会采用系统信息综合管理，对智能建筑内所有的设备信息进行收集、传输和处理，在物联网下智能建筑可以实现人与物的连接，物与物的连接，通过云计算收集处理和人工智能逻辑分析决策，朝着智能化方向发展。

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【关键词】物联网技术;智能建筑;发展;应用

物联网技术给智能化领域带来了一场革命――把人的思想融入到整个系统中。任何智能化的功能，不需要规划，也不需要其他厂家定制，只要利用鼠标，就可以自己随时随地创造任何想要的功能。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。

1.物联网对智能建筑技术的影响

物联网对智能建筑领域的影响十分巨大，将彻底颠覆之前的传统思维方式。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是建筑物、公路等，而另一方面是数据中心、网络等。而在“物联网”时代，把感应器等芯片嵌入和装备到铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、电网、大坝、油气管道、钢筋混凝土、管线等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合为统一的基础设施，实现人类社会与物理系统的整合，达到对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制的目的。智能建筑综合是集成、维护、管理系统。如果智能建筑维护管理都走物联网道路的话，我们的智能建筑用不到每个楼里面都设置一套智能建筑维护管理班子，用一个云架构就可以实现，统一管理，非常方便。

物联网在楼宇智能管理、物业管理和建筑物的运行维护方面将发挥更大的作用。仅从建筑物外表我们不可能了解其真面目，因为有许多管线都是隐蔽在楼板和墙体中，众多开关阀门遍布建筑物的各个角落，如果没有图纸，你要找到某个阀门几乎是不可能的，特别是一些复杂结构的建筑，而图纸一般都保存在档案馆内，要去查阅，手续是极为麻烦。建筑信息模型（Building information Modeling，BIM），才能实现更有效的管理。

BIM是物联网应用的基础数据模型，是物联网的核心和灵魂，正如BIM是ERP基础数据一样，物联网应用不能脱离BIM。没有BIM，物联网的应用就会受到限制，就无法深入建筑物的内核，因为许多构件和物体是隐蔽的，存在于肉眼看不见的深处，只有通过BIM模型才能一览无遗，展示构件的每一个细节。

这个模型是三维可视和动态的，涵盖了整个建筑物中所有信息，然后与楼宇控制中心集成关联。在整个建筑物的生命周期中，建筑物运行维护的时间段最长，所以建立建筑信息模型显得尤为重要和迫切。建筑信息模型目前在设计阶段应用较多，但还没进入建造和运维阶段的应用。一旦在建造和运维阶段得到应用，将产生极大的价值。BIM与物联网两者的结合，将智能建筑提升到智慧建筑的新高度，开创智慧建筑新时代，是建筑业下一个重要的发展方向。

2.物联网在建筑智能化中的应用和发展

为适应信息化给建筑物带来的变化，提出智能建筑并加快智能化的步伐是时代的要求，将物联网技术运用到智能建筑，或者说让智能建筑融入物联网所包含的范畴，是未来科技发展的趋势。

2.1 在网络集成中的应用

智能建筑可看作城市信息化的基本单元之一，在智能建筑中集成最新的通信网络技术是必然趋势。网络宽带化：为满足日益增长的信息应用和集成的需求，通信网络的宽带化是必然的，随着EPON和GPON等光纤到楼、光纤到户的推进，智能建筑以更高的带宽与物联网相连。无线网络的普及：包括WLAN、无线传感网在内的多种无线通信技术将在智能建筑中广泛部署，并与有线通信相结合，形成覆盖广泛和灵活的无线网状（Mesh）网络。控制网的标准化：控制网的标准化和开放性将进一步得到提升。基于IP技术，使用具备开放性和可互操作的系统，是智能建筑控制系统的最佳选择。

2.2 在智能安防中的应用

物联网技术的出现，可以将不同建筑内安防各子系统集成到物联网平台，不仅可以实现建筑群内部的统一管理和智能化监测，进而还可以实现整个城市的统一管理和统一调度。社区、楼宇、家庭等场所是各种设施和安防系统密集分布的区域，小区、家庭、停车场、仓库、周界等不同区域都需要进行监控，各种车辆、人员、视频、声音、身份、位置等多种信息也都存在感知的必要性，而现有分散建设的安防系统难以满足如此复杂的智能化要求。基于现有的安防系统基础，大力加强物联网平台建设，促进信息融合和智能化建设，降低建设和运行维护成本，提高安防和管理效率，才能真正实现有效的安防，促进安全、容量和效率整体水平的提升。防入侵系统是智能安防中的重要应用。典型代表是上海浦东国际机场的防入侵系统，已敷设的30000多个传感节点覆盖了地面、栅栏和低空探测，能分辨出对象是人还是动物，一旦有人靠近栅栏，系统就会自动发出善意提醒;如果来者不听警告，继续靠近栅栏，第二道防线就会报警。

2.3 在智能化住宅小区的应用

物联网技术的出现，给住宅小区中的各种系统实现远程监控和信息的实时反馈提供了可靠的技术支持和保障。在智能化住宅小区中应用物联网技术，可以实现设备（系统）、信息和人的三位一体智能化。人们进入居住小区或楼宇无需刷卡，系统会自动识别随身携带的身份卡信息;车辆可以无需停车刷卡，无障碍进出小区门禁;实现远程医疗或健康监护服务，有助于最大限度降低疾病给患者和亚健康人群所带来的危害，提高人们的生活质量。同时，安全防范的保障也有了进一步的提升，从平安小区上升到平安园区、平安城市的层次。伴随着物联网平台的建设，物联网技术的发展，智能化住宅小区将会达到一个感知社区、感知家居和感知生活三者相融合的一个阶段，从而给人们带来更安全、更便捷和更舒适的生活环境。

2.4 在监控管理中的应用

通过物联网技术实现对事物和作业的不间断监测，及时响应突发事件，是物联网的另一项重要应用。光纤传感器灵敏度高，体积小，易于敷设，对被检测场无破坏与干扰，抗电磁干扰能力强，能够进行分布测量，在建筑智能化中将发挥越来越大的作用。光纤光栅传感器可以贴在结构的表面或预先埋入结构中，对结构同时进行冲击检测、形状控制和振动阻尼检测等，以监视结构的缺陷情况。另外，多个光纤光栅传感器可串接成一个传感网络，对结构进行准分布式检测，可用计算机对传感信号进行远程控制。以电梯远程监控系统为例，建立该系统旨在帮助电梯安全管理部门、维护单位和使用单位实现电梯安全的信息化管理，极大地提高电梯运行管理水平，保障人民的生命财产安全。

2.5 在生态节能中的应用

在客户空调系统的负载端设备（FCU、分离式冷气、空调箱等）及外气引进装置加装控制设备，在空调环境内同时加装环境感知组件，用于侦测环境状况（温度、湿度、CO2浓度等），通过环境状况的资料搜集与分析，由节能管理统一平台自动对空调系统的负载端设备进行自动调控，将空调环境的温、湿度及CO2浓度控制在一定范围内，避免因不当的人为控制导致环境过冷或过热，让使用者能充分享受自动调控且舒适的空调环境。建筑能耗动态监测系统是基于无线传感网技术的能耗动态监测系统，可实现建筑能耗数据的实时采集、传输、初步分析、定时定点上传等功能，并具有较强的可扩展性。系统还可实现室内温、湿度的远程监测，分析房间内的实时温、湿度变化，配合节能运行管理。

3.结束语

物联网技术的应用是把智能建筑作为一个整体的子系统，对多个子系统的又一次集成化，是一种更高层次的集成，通过它可向住户、物业管理者、系统维护者等多种用户提供多种多样的服务，把智能建筑技术深化、细化，让人们充分体会到科技给生活带来的巨大变化，让生活环境变得更安全、高效、便捷，而且可以更加节能、环保、健康。

参考文献

[1]张公忠.物联网与智能建筑[J].智能建筑与城市信息， 2011（1）.