物联网在智能建筑中的应用精选(十四篇)

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14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）.

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智能建筑的兴建带动了其系统集成的发展,根据国家标准,定义智能建筑系统集成为:将同一智能建筑内的智能化子系统利用物理、逻辑等方式相互连接,实现信息集合、资源分享的目的,智能化子系统包括通信自动化系统、办公智能化系统、智能防火系统、智能安保系统、楼宇自控系统等,利用微机网络技术和结构式布线的方式,将子系统共同集成控制在一个统一的管理系统中,集中设备功能与信息数据,使资源实现共享和有效利用。

2传统智能建筑系统集成的不足

传统的建筑系统集成包含不同厂商、多项协议和跨系统联动,由于各方面不能较好统一,网络系统自身转发受到限制,导致其下子系统的联动遭到一定阻碍,连接的可靠性、实时性和集成效果都未达到理想效果,具体表现为系统无法兼容、扩展性低,整合操作性有待提高;联动弱电子系统需定制专门的软件才可实现;不同子系统难以整合,即便实现联动,集成的智能化效果也十分差强人意。

3物联网技术在系统集成中的应用

物联网涉及通信、网络、定位、标识、服务技术、多网融合等多项技术领域,以感知为目的,属于物物互联的系统,其体系架构分为应用层、网络层、感知层这三个基本层面,应用层是基础的浏览器应用,网络层是用于构建互联网协议,感知层传输与执行命令从而组建控制网。结合物联网的体系架构,其在智能建筑系统集成中的应用也采用相似的结构层次,基础是TCP/IP协议,加上使用广泛的Internet/intranet技术,核心应用是Web浏览与SQL数据库,共同组成智能建筑内的信息交互平台,各个智能化子系统的运行信息会利用网关实时传输至信息交互平台的中央服务器,工作人员在已授权的情况下,可方便地利用Web浏览内部网来了解建筑的运行状况,便于监控和统一管理。数据库互联技术会把实时的系统资料转换成SQL数据库,并与物业管理数据库、办公自动化连接,实现资源数据的全面化和综合化,具体结构如图1所示。由上图可知,使用物联网技术的系统集成涵盖智能建筑的各个方面,例如安全防范系统、一卡通系统、物业管理系统、设备自动化系统,更详细的涉及到智能照明系统、暖通空调系统、供配电系统、给排水系统、闭路电视监控系统,实现物业对消防、停车场、检修三表集抄的管理。

3.1感知层的系统集成

感知层承担着采集数据的作用,传输初步处理的信息并执行上级命令,具体来说,就是在建筑内外布设传感采集设备来采集子系统的信息,诸如安全防范系统、设备自动化系统、消防系统等,运用的ZigBee无线传感网络相较于传统网络,不但可以减少线路安装与维护的费用,也可以降低信号线老化失效的可能,使信息的传输更有保障。感知层由各个子系统的节点和协调器构成,不同的区域各自形成模块,模块连接对应的传感器来实行任务,并把处理结果传输至协调器,最终构成无线连接的感知网络。

3.2网络层的系统集成

网络层承担着信息的传输与初步处理的作用,有通信网(包括有线、无线)、互联网、云计算平台和管理系统构成,网络层内有ZigBee集成网关,接受来自各区域传感器的数据,通过ZigBee网关进行远程传输,直至输送至Internet网络,集成网关和智能建筑的系统综合管理中心会在这里展开数据资源的共享和交互。网络层接受上级命令后会向其下子系统发送命令。

3.3应用层的系统集成

应用层承担着发出智能命令的作用,依据不同用户的使用习惯和需求建立而成,各方位的感知层传感器、执行器会在网络层进行数据信息的传输,最终汇合在应用层,实现子系统信息的高度集成,便于用户实时掌握建筑各方面的运行状况。

4运用物联网技术的系统集成的不足

虽然物联网技术可广泛推广并应用在各个不同的智能建筑系统集成中,但物联网目前还处于智能基础设施的建设时代,其在智能建筑的工程技术指导和应用规范都尚未规范明确,共性应用技术和关键技术也都尚在深度研究中。物联网在子系统感知层设置的传感器、控制器都没有规范明确的要求,这并不利于实时掌握智能建筑的运行状况,因此规范传感器和控制器的运行要求直接影响到智能建筑的正常运行。此外,应用层信息网络的基础建设和物联网的现场通信网络同样不容忽视,例如通信互联、线缆电路、前端设备等。

5结语

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要实现真正的智能建筑，必须要借助物联网及云计算这两项关键技术，特别是物联网。由于智能照明、安防、楼控都离不开传感器的支持，所以相对于其它的行业，智能建筑与物联网联系更加密切。且从行业发展的角度来看，智能建筑系统未来需要对所有数据进行管理，并且要足够智能。

物联网不仅可以带给智能建筑更大的发展空间，还可以通过数据互联来提升生活效率。所以从本质上说，智能建筑与物联网的结合，将促使智能建筑融入智慧城市之中，推进智慧城市的发展。

智能建筑与物联网结合的必然性

智能建筑（Intelligent Building）是指运用自动化、通信、信息技术等智能化手段提供安全、高效、便捷和节能等功能的建筑。上世纪80年代后期，发达国家借助计算机、通讯及控制技术的发展，并通过它们的系统集成让智能建筑获得了快速发展的机会。我国则在上世纪90年代后期开始在上海、北京、武汉、西安等大城市建设智能建筑。

无论是发达国家还是我国，早期的智能建筑物均以办公楼（包括自用的办公楼及出租的办公楼）和旅馆、酒店等为主；之后，一些机场航站楼、大型火车站、博物馆、展览馆、体育馆、以及专业性很强的如邮电枢纽，电力调度中心、天然气调配中心、银行，等等。在功能上有特殊要求的建筑物也纷纷打上了“智能”的标签。不过，彼时的智能建筑行业所暴露的“非智能”缺点也非常多。比如行业缺乏整体规划、盲目追求大而全、炒作概念、达不到预期效果等诸多问题。其中，最突出的相关配套服务的缺失问题以及多个系统之间的整合问题一直制约着行业的发展。

每一种新生事物从诞生到成熟，几乎都要经历一些复杂的波折，智能建筑也不例外。

对于相关配套服务的缺失问题，其原因可以归结为产品制作、工程运用、运行维护三个环节衔接不畅，其中“建管脱节”是造成智能建筑相关配套服务缺失的重要原因。由于智能建筑长期以来相关法律不健全，没有一个清晰的法律法规体系，所以很多智能建筑从开始规划到建设到验收一直到最后运维都无法可依。而传统的物业管理方式根本无法适应智能建筑所要求的“现代化管理和信息管理”模式，所以其配套服务缺失问题就成为行业发展的系统性问题。

那么，对于系统之间的整合问题，则更为棘手。

一座智能建筑需要多少行业来进行协调呢？答案是超过十个。比如电力、给排水、煤气、消防、安保、广播电视、网络、计算机、自动控制、公共卫生、邮电、公共照明等。正因为智能建筑横跨这么多行业，所以多个系统之间的整合和设备之间“对话” 通畅极为重要，如果其中任何一个系统出现问题，都可能导致整个系统运行失败。不过，在物联网没有出现之前，各个设备之间的“握手”还是一个巨大的难题。有时候，各个部门之间会进行协调，但在若干跨行业的管理问题上却缺少一种必备的技术能力和系统思维，导致很多智能建筑如同大多数时间是在“偏执”地工作。

物联网的应用，则为上述问题的解决展现了某种“前世的必然姻缘”。这种智能建筑与物联网的结合的必然性，也因新时期“智慧城市”作为物联网应用的最热点获得了持续的认可。

比如，智能建筑与物联网相结合，不仅顺应了智能建筑的智能物件和子系统的大集成和管、控、营一体化的需求，让智能建筑朝着实现网络化互联迈进；还扩展了物联网的应用领域，促进物联网的横向拓展。面对“智慧城市”三大内涵，即有效的感知、便利协同和智能处理，物联网为智能建筑在城市发展中产生的一些问题提供了有效的解决办法。其中在智能运算方面，物联网透过Web Access等软件加值平台，进行多样化I/O与IT接口及桥接集成服务；在可靠传递方面，物联网透过通讯门户提高效能，有效管理各种物件的开关装置，让资料无隙集成；在全面感知方面，则是透过精确可靠的感知网络，以开放的通讯协议为基础，将微芯化的传感器，嵌入到各样家居和电器设备。

这就是“物与联”的优势，不仅建筑物的使用质量获得提升，建筑物使用机能得到保证，而且建筑物使用寿命得到延长，建筑物的维护管理费用也得到降低。更好的人性化生活空间与环境就因此建立起来了。

带给智能建筑更大的发展空间

有不少业内专家都提出，2014年将是物联网发展元年，无论在媒体关注度、资金投入、产品应用方面，物联网将在今年得以大展拳脚。在物联网的带动下，现代智能建筑综合管理系统已成为一个高度集成、和谐互动、具有统一操作接口和界面的“高智商”信息系统。也正是因为这样的特点，物联网带给智能建筑发展的想象空间是巨大的。除了在住宅建筑方面物联网可为用户提供舒适、方便和安全的建筑环境，公共建筑、商业建筑、交通建筑和工业建筑等均可以通过物联网获得更强大的“智慧生命力”。

其中在智能住宅层面，物联网带给建筑的是消防自动报警与控制、安防、电梯、供配电、供水、智能卡门禁、能耗监测等系统，这些系统实现了基于IT的物业管理系统、办公自动化系统等与控制系统的融合，并可进一步形成智能建筑综合管理系统。目前，我国大部分新建小区均在小区内、电梯以及地下室或者楼道里安装了安防监控系统。

在智能公共建筑方面，我国有关部门已初步确定全国近40座城市作为“十二五”期间公共建筑节能改造重点城市，要求每个城市未来两年内完成改造建筑面积不少于400万平方米。在政策的带动下，我国把物联网技术引入到建筑能效管理领域，对建筑能耗进行动态监测和分析，以实现建筑的精细化管理与控制已成为一个大的趋势。特别是通过公共建筑节能改造和在新建建筑中新能源的应用，结合绿色建筑技术和太阳能光伏发电、低温热水发电、微电网、能耗管理监测系统等的节能策略已经带给用户很多新的价值体验。

在智能商业建筑方面，运用现代的物联网控制技术、通信技术、计算机网络及软件开发技术，设计的为写字楼在内的现代商业建筑提供信息资源共享及楼宇管理运营的基本平台，已经进入到商业建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡更等众多领域。

在智能交通建筑方面，我国正以高速公路光纤网为主体，以电信公网为补充，把各种感应器嵌入和装备到铁路、桥梁、隧道、公路、建筑等各种交通建筑中。全面覆盖省、市、县三级交通管理部门，用于支撑行业各类语音、视频、图像、信息、数据的实时传输和共享交换的智能交通建筑也正在快速推进中。比如北京已经开始实施的首批6项智能交通示范工程，包括长安街公交站台电子站牌系统、交通信息（公共交通、自驾车、慢行交通）服务系统、公共交通客流数据采集与服务系统、出租车调度服务系统、公共自行车租赁服务系统、营运性车辆物联检测与管理信息系统等。

进入2014年，中国依然处于快速的城市化进程中，城市与城市化人口规模在不断扩大，物联网与智能建筑的结合，对中国的经济、社会、人文、政府治理等发展提升意义重大，对拉动国家的整体发展水平作用亦极为重要。

市场培育期依然漫长

伴随着新一代物联网、云计算等信息技术的飞速发展，在中国建设一个智能化、信息化的智能建筑体系已经不再遥远。相关报告指出，全球智能建筑市场规模预计将由2014年的6545.7亿美元增至2019年的12665.8亿美元，2014年至2019年间年复合增长率达14.1%。在中国，2012-2015年如果该新增建筑全部具有智能建筑需求，则市场需求将达到1.87万亿元。目前在新建建筑智能化占比中，美国为70%，日本为60%，假定中国未来25%的建筑具备智能化，则市场需求为4682.07亿元。

不难看出，未来五年，智能建筑建设将高速发展，然而，智能建筑建设路漫漫兮，智能建筑市场发展目前依然面临着诸多问题。

在宏观层面，根据国家信息化专家咨询委员会调查比较，智能建筑主要存在三方面的问题。一是建设目的不明确。一些城市在建设过程中很少关注当地经济社会发展的实际需要、城市特点和当前需要重点解决的关键问题；一些城市盲目模仿其他城市的建设模式；一些城市的建设方案偏信了厂商提供的解决方案，使相应工作具有了片面性。二是建设思路不清晰。很多城市都把建设智能建筑定位为建设项目，只简单地把政府部门准备建设的信息化项目打包，既没有明确的任务和实施路线图，又没有跨部门共享和业务协同的信息机制、政策机制，只重投资，不求效果。第三个问题则是建设模式不可持续。中国智能建筑的发展主要是政府推动型，各地对智慧城市建设的长期性、复杂性的认识明显不足，很多城市的智能建筑建设缺乏运营和管理的长效机制，以及相应的配套体制和法制环境，使得市场配置资源的基础性作用难以发挥。

而在微观层面，无论是开发商、运营商还是客户，均面临着巨大的压力。问题之一的资金链问题成为摆在开发商面前的第一道坎。不同于销售住宅可以帮助开发商快速回笼资金，智能建筑的“兑现”时间相对缓慢。二是运营经验问题，虽然智慧城市是城镇化发展的大势所趋，但智能建筑却在发展的过程中遭遇了诸多政策障碍。比如在真实的运营环境中，由于采用智能建筑通信协议（如BACnet和LonTalk）的连接设备是公开的和透明的，因此增加了系统受到攻击的机会。一个系统中的安全漏洞可能产生多米诺效应，危及整个建筑网络。

智慧与绿色将相伴相生

据住建部测算，2020年后，我国建筑能耗将占社会总能耗的30%-40%，超过工业，成为全社会第一能耗大户。如果能实现建筑节能的一体化监测管理，就实现了一个城市30%-40%的社会总耗能的综合治理。中国绿色建筑协会给出的数据也表明，建筑能耗及其相应的碳足迹占全球总量令人吃惊地高达40%，大大超过运输业的总和。

正因为如此，通过物联网与智能建筑的结合以有效地管理、监测、衡量能源系统，同时增加可再生能源技术供应，如太阳能、风能和燃料电池以及能源自动化需求的响应项目，以减少建筑运营开支，正在成为智能建筑可持续发展的持久路线。

这种效果的达成，物联网在其中扮演了重要的角色。比如物联网通过各种温度、湿度等传感器，使智能建筑具有人员管理、能耗数据采集、室内环境舒适度自动控制、数据显示、统计、分析、安保预警及能耗设备控制等功能，进而使得建筑管理者能够了解大楼的实时能耗情况，及时作出处理，达到降低能耗的目标。

此外，物联网通过各种智能传感器、智能采集设备等技术手段形成的智能电网，不仅可以实现对电网属性、环境状态、行为态势等静态或动态的信息进行大规模、分布式的信息获取，进而应用在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量及用户交互等各个方面，还可以促进智能电网与智能建筑的融合。这种系统之间的融合，将全面提升智能建筑的能源管理水平，比如停电现象将大幅度下降，风能、太阳能等新能源发电将更容易接入城市电网，电力公司还可以实时监测和预警诊断各种不利天气的影响，提前做好相应的故障预判、设备检修等工作，提高设备检修、自动诊断和安全运行水平。

目前，欧美各国正在逐步实现智能电网与智能建筑的融合。欧洲开始建设的智能电网，核心是可再生能源技术并实现并网，同时大力推广智能电表的使用。美国则是在开始将智能电网的建设上升到国家战略，将旧有电力设备全部进行改造升级，并增加新的技术应用。

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目前，随着我国各城市不断推进“智慧城市”建设，对于建筑能源的管理已经从原来的单个建筑的管理发展到面向整个城市建筑的能源综合性管理。目前，不管是城市的有关管理部门还是能量使用单位，都需要建立有效的建筑能源管理体系，在对建筑能源消耗监测的基础上进行能源的审计，最终实现建筑的节能。

2物联网技术

物联网，简单的理解就是物与物之间相连的网络。物联网是信息技术和工业化时展的产物。物联网技术主要由传感技术、控制技术和信息通信技术融合而成，能够借助互联网将生活中的一切物品的识别、定位、远程控制和管理等通过专用的传感器设备进行互联互通。物联网技术是对互联网的一种拓展和延伸，是一种在21世纪全面互联互通的智能化网络。在如今，由于不断有各种不同领域的物联网解决方案的形成，促进了物联网技术的发展。在智能建筑的能源管理中，应用物联网技术之后，进一步提升了建筑的能源管理能力，节约了更多的能源资源。

3智能建筑能源管理系统与物联网的融合

智能建筑作为信息技术在建筑领域广泛应用而产生的一种新型产物，主要是以建筑物为平台，依靠相关的建筑设备和对象，借助智能化的技术，为人们提供一种全方位的舒适的建筑环境，体现了建筑的安全性、高效性、节能性和环保性。时代的发展，对于建筑智能化集成管理就必须对建筑的能源进行管理，将各种系统进行综合、协调和控制，实现对建筑的统一管理，提升建筑内整体的能耗水平的下降。在智能建筑中，能源管理系统的结构主要为三层结构，分别为现场层、网络层和管理层。在现场层中，主要包含的是现场采用的各种设备，如传感器、智能仪表等。在现场层中，通信一般采用的是现场总线标准。网络层则是现场层与管理层之间进行有效通信的桥梁，实现设备的采集指令的发送和采集信息的传送功能。管理层则主要是实现对现场设备统一的监视、控制和管理，并将现场采集到的各种信息数据进行保存，此外，还具备报警功能。智能建筑能源管理系统的三层结构，对于实现智能建筑能源管理系统与物联网的融合奠定基础。现场层能够采用物联网技术所需的各种智能化设备。网络层能够实现不同方式的通信，满足物联网的远程监控和管理需求。管理层能够有效采用物联网技术中的云计算技术进行数据的处理。在物联网技术与智能建筑能源管理系统进行良好融合的过程中，一方面需要对当前智能建筑能源管理系统进行分析然后采取措施进行完善，另一方面需要将完善后的智能建筑能源管理系统接入到物联网平台，这样才能有效发挥出物联网技术的优势，实现智能建筑能源管理系统与物联网技术的融合。

4物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用实例

物联网技术作为当前最新型的技术，在智能建筑的能源管理系统中，目前已经得到了较为广泛的应用。从前文论述可知，物联网技术能够与能源管理系统的三层结构进行有效的融合，在实践过程中，也验证了上述说法。本文以某小区的能源管理系统为例，分析物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用。

4.1能源管理应用方案架构

某科技园区的能源管理应用方案进行分析。其能源管理系统的架构图如图1所示。

4.2能源管理系统功能

在此能源管理系统中，能够按照三层架构模式进行设计，实现了如下几个方面的工作。（1）能够对建筑物内的各分项能耗进行计量，例如对水、电、煤气、温度、湿度、冷热流量等信息的采集。（2）对建筑能耗进行公示。在数据采集之后，一方面将数据传入能源管理系统供有关人员分析并提出合理的节能措施，另一方面，能够将相关信息借助显示屏显示，方便唤起公众对建筑能耗的关注。（3）对建筑的环境以及重点的设备进行监控。引入相关的传感器设备，实现对建筑内的给排水、空调、照明、电梯等系统的运行进行监控，方便远程进行节能诊断。（4）便于进行能耗审计。（5）对节能效果进行评估分析并远程控制有关设备的运行状况。

4.3应用效果

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【关键词】智能建筑；物联网；信息技术

1、引言

随着人们对生活质量要求的不断提高，信息化技术在日常生活中得到了更进一步的应用，这为人们改善居住环境以及工作空间打下了坚实的基础，也成为了现代智能建筑开发及发展的基础条件。现代智能建筑需要对建筑物结构、设备、服务以及管理等多个方面进行综合设计，将之看成是计算机系统中的子系统，通过综合布线的方式，将建筑内部的多个结构部分利用计算机网络结合起来，形成一个最优化的组合形式。最终达到全面实现通信管理、建筑内部设备的综合信息化目的。尤其是随着现代建筑水平的不断提高，计算机信息技术以及现代机械控制技术的持续发展，都为现代智能建筑的产生形成了良好的技术支撑作用。

2、建筑智能化开发现状

虽然传统建筑中电气自动化技术得到了相对广泛的应用，而且产品种类较为丰富，加之单种产品技术的不断成熟，使得其中的相关电气自动化技术变得日益独立，尤其是用于建筑中的一些电气末端产品，各个自动化系统之间的联系较为缺乏，使用过程也不够方便，不满足当前节能环保的时代趋势，而且建筑的整体安全性能并不高。

随着电气技术的不断发展，电气元器件体积小、性能良好的特点使得电气控制箱的体积得到进一步压缩，这让电气设备在智能化建筑中的广泛应用成为可能。其主要应用目的在于使得受控设备处于最佳的被控制状态，从而实现节能目的。加之建筑智能化技术得到不断的推广，现代智能建筑中逐步开始从单一的智能控制监控系统向基于开放通信协议的建筑电气设备综合应用的方向发展，形成了一个完善的系统间共享及管理平台。这给智能建筑的开发及持续发展带来了极大的便利。

例如，建筑物实现了对数据的采集、信息处理以及集中控制的现场总线布置技术。同时，通过采用遥测、遥控、遥调以及变配电系统的远程控制等方式，实现了信息的采集和分析，为建筑中的自动化控制系统提供了预警，实现了无人值守状态下智能建筑控制系统的安全运行。同时，通过综合采用数据处理技术、通信技术、计算机技术、传感技术以及电子技术等构建起电气自动监控系统，使得智能建筑电气控制系统具有连接简单、通信可靠、易于维护的特点，能够完全取代传统的二次电气回路。另外，人们将节能控制所关注的重点置于建筑的重点耗能环节――照明系统。将传统建筑中所使用的由单一定时开关所控制的照明控制方式被淘汰，而是在智能建筑中大量使用了感应控制、减光控制等控制方式。同时，通过采取布置控制方式的途径实现了外场景的最大化控制、遥控器控制以及照明现场控制，提高了照明的舒适性、功能性以及人性化。随着智能建筑的持续开发，人们对其设计、施工及使用等都将进一步深入，将为智能建筑国内开发及发展奠定基础。

3、现代智能建筑的应用前景

3.1 逐步形成以节能为中心的设备监控系统

从当前智能建筑的发展趋势来看，智能建筑的另外一个明显的趋势就是绿色化。虽然当前在建筑中通过使用大量的高效节能设备及相关的控制技术措施，但是其取得的实际效果并不明显。为了评价智能建筑的节能效果，需要采用对应的数据进行评价和分析。所以，不管是新建筑还是老建筑，通过建立其能耗实时监控历史数据的方式将为建筑物设备运行状态的自我诊断、建筑能耗的估计提供条件，从而为建筑内部设备及系统的运行参数调试、运行方式的选择提供科学依据，有效避免能源的浪费。

在建筑的能源选择过程中，还可以将风力、太阳能光伏、太阳能光热以及燃料电池等再生能源应用到其中，及至与整个城市电网融合起来，形成智能供电系统。这也是当前国内外工程人员所努力的方向。

3.2 智能建筑中安全事务管理控制的实现

在和谐社会的构建中，建筑安全，尤其是住宅安全成为了安全管理工作的重点。在公共建筑、工业建筑以及住宅建筑的设计施工中，消防安全工程、安防工程建设等已经成为了常规的建设内容。安防系统主要以视频监控以及放到报警系统为主，智能建筑中需要对这些系统的性能予以提升。例如，可以通过采用智能传感技术的方式，诸如能够在超低照度下正常工作的CCD、采集生物特征的探测设备等，提高智能建筑中安防设备的灵敏度。另外，因为只能建筑中布置了大量的探测设备，在信息处理过程中必须设置智能分析系统，诸如人体分析系统、面容对比分析系统、街景分析系统、人流密度分析系统以及人数统计系统等。这些都将提高智能建筑的综合“感知能力”。

为了能够提高智能建筑火灾自动报警系统的工作灵敏度以及工作可靠性，在智能建筑中可以对传统的火灾探测设备进行改革，例如可以通过使用视频遥感、光纤传感等设备来感知火灾信息。同时，将微处理器植入传统火灾探测器中，增强程序的智能识别能力，使之成为一个智能探测器，从而提升报警系统的工作可靠性。

3.3 形成基于物联网的信息服务体系

随着通信网络技术的快速发展，IPV6、EPON、GPON等应用推动了电话网络、广播电视网络以及互联网的融合，再结合物流网络的迅速发展，新型的物联网正在人们身边形成。未来智能建筑在信息网络构建中甚至可以通过使用全光通信以及无线通信的方式将建筑自身融入到物联网当中，通过将自身纳入到捂脸网络中的方式实现智能建筑管理、运营的网络化。

结语：

参考文献：

[1]潘祖伟. 探讨中小城市住宅建筑设计发展[J]. 科技资讯，2010（20）.

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【关键词】智能建筑；消防设施；自动控制；互联网

随着社会的发展和建筑行业自身的发展，智能建筑以适应时展潮流，符合人们追求安全、舒适的鲜明特点，在社会上广受关注和欢迎。近年来，互联网技术的应用和普及在各个行业中都做出了巨大的贡献，这一点在建筑行业中的智能建筑建设过程中也不例外，尤其是智能建筑中消防设施自动控制系统的设计与运行中，更是起到了巨大的促进作用。消防设施作为一个智能建筑的重要组成部分，因此，人们对于消防设施自动控制系统提出了更高的要求。为了早期发现和通报火灾，防止和减少火灾危害，保卫生命财产的安全，可以将互联网技术合理的运用到智能建筑中消防设施自动控制系统中。本文通过介绍现有建筑消防设施自动控制系统特点及存在的问题，详细的介绍了智能建筑消防设施自动控制系统与互联网的设计及运用[1]。

一、现有建筑消防设施自动控制系统特点及存在的问题

1.现有建筑消防设施自动控制系统的特点

现有建筑中的消防设施自动控制系统的产生及发展是和社会经济的发展密切相关的，近年来，城市建设规模不断扩大，各项建筑中消防设施系统的设计与安装技术标准也逐步得到了完善。现有建筑中的消防设施自动控制系统主要包括消火栓系统，自动报警系统、自动喷水灭火系统及防排烟系统等，其主要的作用是用于火灾预防、灭火扑救和避难、逃生。但是，想要保证整个建筑的消防安全，必须确保建筑消防设施的合理安置。

在实际生活中，建筑中的消防设施自动控制系统最重要的部分是火灾自动报警系统。火灾自动报警系统，在勘察火灾隐患的过程中，背负着保护建筑物内部财产安全以及居民生命安全的重大使命，其设计与安装必须要符合国家消防标准。目前，由于各种因素的影响，我国建筑消防系统大部分仍然被作为独立的系统存在，缺乏对自动控制其他体系的控制力度，在关心不到位的情况下，导致我国自动报警系统存在不同程度的封闭性，不仅阻碍了建筑消防产业发展拓宽，对其他系统与智能化系统的结合也造成了很大影响。但是，在对很多建筑物以及公众场所的消防检查中，很多场地和建筑物的消防设施安装的并不规范或者仅是做表面功夫，一旦发生灾难后果不堪设想[2]。

2、现有建筑消防设施自动控制系统中存在的主要问题

（1）古城镇、古建筑庙宇等，大多分布在农村地区且分散，由于维护、维修、保养及值班，需要一定技术级别的专业人员进行操作，地方财政投入捉襟见肘，无法培训所需足够多的技术人员，而现有的技术人员因待遇太低不安心于本地工作，除了平时的维护、维修、保养外，消防中心控制室的值班也成为问题，按照每班1人，三班制，每天需要3名中级消防员进行值班，对地方财政来说难以承受。现实情况是缺技术、缺财力，造成消防自动报警系统瘫痪，消防设施不能联动，存在很大的火灾隐患。

（2）大中城市，以地产商开发的楼盘为单位，大小楼盘分隔为块状，单个楼盘配备完整的建筑消防设施。按照消防法及消防管理条例有关规定，必须有专人值班，三班制，存在技术人员资源的大量浪费及管理成本支出过高。

以上问题的解决，可以通过现在的建筑消防设施加互联网得以解决。

二、智能建筑消防设施自动控制系统与互联网的设计及运用

1、智能建筑消防设施自动控制系统与互联网的设计特点

智能建筑消防设施自动控制系统主要是采用计算机智能多媒体技术的显示动态图像、检索、打印和编程等功能，系统的自动化设计应用互联网监控系统主控制器与终端控制器的通讯联系，具有火警、盗警、匪警等多种接口和传感器。系统的监控中心通过报警台的无线对讲功能，完成报警人工核实及各报警台的统一指挥调度并每隔一段时间向用户现场终端控制器实施扫描监测询问，保证系统正常运行。

智能建筑的消防设施自动控制系统主要是由火灾自动报警及消防联动控制系统两个子系统组成的。火灾自动报警及消防联动控制系统，对于火灾的预报、扑灭及保障人们的人身及财产，安全起到了很重要的作用。然而，一个完整的消防体系是由火灾报警设备、灭火设备与避难诱导设备等组成。在整个消防体系中，火灾自动报警系统是处于核心地位，能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。而消防联动控制系统是消防体系中的联动控制，它能够向消防设备、非消防设备发出控制信号，这直接关系到整个消防工作中灭火工作的成败。总之，智能建筑消防设施自动控制系统使得消防人员及时对火灾现场情况进行处理，减小了火灾的损失[4]。

2、智能建筑消防设施自动控制系统与互联网的运用

智能建筑消防设施自动控制系统与互联网运用，随着互联网技术的发展和广泛的运用，我们能通过大数据、云计算，把互联网和建筑消防设施的自动控制联系起来，把各种大大小小的消防中心控制室利用互联网将其连接在一起。例如：小到庙宇，大到娱乐场所、宾馆、写字楼、群楼及大型石化企业等，使其互联互通，进行远程集中监视、集中控制，从而减少大量消防技术人员，降低管理费用，同时提高了建筑消防设施自动运行的可靠性，能够最大程度地保障人们的人身和财产安全。

四、结束语

智能建筑是未来建筑行业的主要发展趋势，对于未来建筑行业的发展具有重要的影响。目前，智能建筑中互联网技术的应用越来越广泛，尤其是在智能建筑消防设施自动化系统的设计运用中更为突出。智能建筑中消防设施自动控制系统不仅可以对火灾事故实施早期的快速处置，还能够有效地融入到公共安全系统和人们的智能化生活中，为保障人们的人身及财产安全作出贡献。

参考文献

[1]王宝山；建筑消防设施的设计与使用[J].建筑工程技术与设计.2014（04）

[2]王江红；现代建筑中消防自动控制装置的设计与应用[J].通讯世界.2013（04）

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3物联网技术与智能建筑的融合发展意义

3.1强化建筑资源整合

在传统的智能建筑中，存在着资源整合困难的硬伤。智能建筑中使用的各类产品，由于没有一致的标准而难以协调，为后续的维护增加了很大的难度。物联网技术可以解决这一难题，该技术使用统一的接口、数据库以及开放协议，无需事先集成就可以打通各个网络，使得不同的产品可以顺畅的交互。此外，物联网技术的引入，还可以打造形成开发架构平台，并统一编码传感器，实现数据的互通互联，还可以让使用者依据自己的需求定制产品，将智能建筑的资源最大化整合。

3.2推动智慧产业发展

近年来，我国将更多的关注点集中在了科学技术的发展上，智慧产业得到了越来越多的重视，并被列入国家新兴产业之一。智慧产业的战略性地位表明了我国发展壮大智慧产业的决心。在国际竞争的“赛场”上，“智能建筑”已经成为各国展示其技术实力甚至综合国力的关键成果。诸多实践成果表明，物联网技术对于弥补智能建筑的不足、提高智能建筑的价值至关重要。该技术一方面优化了智能建筑的自动化与通信性能，另一方面提升了智能建筑的落地效率。因此，必须要推进物联网技术与智能建筑的融合发展，打造高新智能建筑产品，促使我国在国际赛场上“拔得头筹”。

4物联网技术与智能建筑的融合发展方向

4.1基于物联网技术的智能能源管理

在时代飞速发展、人口持续增长的趋势下，可持续发展受到了越来越多的重视，能源危机问题亟待解决。在建筑行业中，节能降耗统计监测至关重要。物联网技术的引入，可以构建智能化的能源管理系统，实时监测建筑中水、电、气等能源的耗费量，进一步方便了物业部门的管理，同时也为政府部门采取相关节能措施提供了有效的数据参考。

4.2基于物联网技术的智能设备管理

现代智能建筑中往往会配置大量的高科技设备，比方说中央空调、给排水以及供电智能化系统等。物联网技术的引入，可以构建建筑设备监控管理系统，通过摄像的方式实时监控各类设备的运转情况，并收集设备的运转参数，为设备维护部门开展保养及维修工作提供可靠的数据参考。另外，设备监控系统还可以记录设备维修次数，并及时发送设备维修信号。

4.3基于物联网技术的智能停车管理

物联网技术中的RFID技术被广泛运用智能建筑停车管理，该技术的引入可以自动完成数据的采集与对比，还能控制闸门，从而可以有效节约人力成本。智能停车管理系统一般包含停车场子系统、出入口管理子系统以及数据采集子系统三部分。其中，停车场子系统主要进行无线感应以及数据传递，该系统在车位中埋设探测器，并利用探测器感应车位的利用情况，并将感应结果传输至停车管理系统；出入口管理系统由RFID读写器、ID卡以及射频天线组成。ID卡安装于车内，并记录车辆的相关信息。RFID读写器设置于停车场出入口部位，可以读取ID卡中的信息，并将读取的信息传输至数据采集子系统。射频天线作为信息传输的媒介；数据采集子系统主要用于判断车辆是否具备出入资格，当车辆具备出入资格时，该系统自动打开道闸、放行车辆；当车辆不具备出入资格时，该系统会发出警报并关闭道闸。

4.4基于物联网技术的智能安全管理

在智能建筑中，安全永远处于首位。智能建筑的安全系统包含信息安全、防盗、医疗救助等子系统。物联网技术的引入，可以将智能建筑中的不安全因素及时识别并传输给公安或消防部门，相关管理部门可以依据信息快速制定应对措施，进一步快速解决建筑中的安全问题，避免安全问题发酵扩大，保护智能建筑使用者的人身及财产安全。

4.5基于物联网技术的智能家居管理

就现阶段来看，物联网技术在智能家居方面的应用与人们的日常生活最为贴近，因而具备较为广泛的群众基础。举例来说，海尔集团在智能家居方面推出了物联网冰箱，这款新型冰箱包含诸多性能，例如放音乐、打电话、看网站等等，有效的将生活与娱乐融为一体，优化了一直以来冰箱单一的使用功能。与此同时，物联网技术在智能家居中的应用可以使得人们通过手机、电脑等远程控制生活中常用的电器及其他设施。总的来说，通过物联网技术可以让人们的生活更加智能、便捷和多元化。

4.6基于物联网技术的智能健康监测

现阶段，一些先进的医院已经利用物联网技术构建了智能健康监测系统。智能健康监测系统一方面可以详细记录患者的基本信息以及身体情况，方便医生以及护士开展治疗，另一方面，当患者转院时，智能健康监测系统还可以及时传递患者信息，使得医疗机构之间可以快速的了解患者的医治情况以及病史，为就诊工作带来了极大的便捷，也在一定程度上提高了人均寿命。除此之外，物联网技术还可以运用在智能住宅中以打造身体监测系统，以方便住户实时了解自身健康情况。身体监测系统主要依托芯片工作，该系统可以定期测量住户的体温、血压、心跳等，并提醒住户按时休息。另外，应对突发疾病，身体监测系统还可以自动与医院联系，防止危机情况的发生。

4.7基于物联网技术的智能环境监测

自然环境是人类赖以生存的重要物质条件，因此环境质量的管理十分重要。物联网技术的引入，可以构建智能环境监测系统，一方面可以监测环境受污染程度，另一方面可以科学的评价受污染的环境，得出具体的数据和信息，并提出环境改善和保护的建议。值得注意的是，智能环境监测系统监测的对象不仅仅是空气、水等要素，还包含智能建筑中水、电、气、声、光等要素，且监测的范围包含建筑内部以及建筑外部。

4.8基于物联网技术的智能楼控系统

通过物联网技术，可以打造属于智能建筑的独立楼控系统。该系统中包含能耗管理子系统、故障分析子系统以及设备监控子系统等。此外，楼控系统的监理还可以实现一卡通管理，智能化安保管理以及智能照明管理，使得智能建筑的各个系统与整个智能城市相互关联。

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关键词：互联网；智能建筑；设备能源；管理系统

1节能建筑是社会发展的需要

我国在《智能建筑设计标准》GB/T50314—2006中对智能建筑的定义是“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、高新、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。建筑能耗占整个社会的能源消耗的较大份额，而其中建筑信息系统、建筑设备（空调、照明、电梯等）、建筑安防系统是建筑能源消耗中的主要部分。随着社会的进步，人类生活水平的提高，节能意识的增强，舒适、节能及安全的智能建筑是未来社会发展的必然选择与趋势。新兴发展的互联网技术正是一种可以适应建筑智能化的发展趋势，与建筑信息、设备、安防系统相融合的技术手段，能够大幅提高建筑的能源管理水平，降低能源消耗。

2智能建筑能源管理的目标

智能建筑能源管理的目标首先就是要提高建筑通信系统、建筑设备（空调、照明、电梯等）、建筑安防系统的能源消耗水平，通过自动控制，将不必要运行的设备、通道、线路及时置于休眠状态，并提高现有运行设备的运行效率。而智能建筑与以往的旧有建筑相比的主要优势在于通过基于数字技术为基础的互联网系统将以往各自为战、互不相同的通信、设备、安防系统集成起来，形成一个共有的平台，并通过互联网技术实现建筑内的各系统的远程操控。互联网技术在此提供强大的数据传输、计算及处理功能，打通了传统的不同自动控制系统间信息交流和集成的诸多障碍。依托于互联网技术的智能建筑能源管理系统集成节能特点具体体现在对智能建筑BAS控制方案的优化与融合，目标是为了对建筑的能耗实现精确的计量，进行能耗分类归纳汇总，计算单位平均能耗，查找高耗能点和挖掘节能潜力。对于智能建筑能耗集成管理的重点主要有两方面：（1）对能源消耗信息的集中采集与监测；（2）通过互联网技术对建筑中各系统的集中的远程监控，在保证建筑功能服务水平的前提下提高智能建筑能耗水平。在能源消耗信息的集中采集与监测方面，通过采用与互联网兼容的数据收集单元全面采集对室内外的温度、湿度、CO2浓度等环境信息。在远程监控方面，在考虑了收集上来的不断变化的室内和室外环境信息，在允许的范围内系统的确定变量的控制，寻找最小的能耗输入，远程地控制照明、风机、水泵、空调机组，从而来满足室内舒适度和健康环境。

3智能建筑节能技术与互联网技术的融合发展

互联网技术应用在智能建筑的能源管理系统中通常可以划分为3个层次：感知层、网络层和应用层，如图1所示。感知层主要就是完成采集数据的任务。通过各种传感器、控制器等智能装置自动采集物体的各种信息，实现物体识别、信息采集、数据上传的功能。智能建筑能源管理系统运用系统集成的方法和手段，借助楼宇自动化系统（BuildingAutomationSystem，BAS），完成各个子系统的关键数据的采集和存储。这类代表性的信息比如设备用电信息、环境信息、空间信息、时间信息等，从而建立智能建筑较完整的系统运行数据库，为下一步的设备运行管理分析和能源管理分析作数据储备。网络层主要就是实现数据信息的处理、传输和控制。网络层作为互联网体系架构的中间层，是互联网的中心环节，包括Internet，3G/4G，WiFi等有线和无线的通信网络，同时还有基于以太网TCP/IP等的通信控制网络。应用层的主要任务是对于已经上传的数据进行分析，并利用经过分析处理的数据实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的功能。应用层对于基础的数据分析是根据智能建筑能源管理系统采集到的数据完成设备查询分析。应用层软件将基于数据模型，并根据数据统计结果，分析能源消耗数据与用能结构，通过对能量消耗状况的掌握，能准确找到建筑物中能耗可能的控制点。根据事先建立的全国的同类建筑运行状态和行业规定标准的能耗数据库，建立标准的数据节能特征数模曲线，通过对比分析，找出能耗偏高的症结所在，并给出科学的、合理的、可行的一套基本的优化节能管理方案，从而达到节能的效果。互联网技术除了可以收集、分析能耗情况、远程控制高能耗设备，还可以进行建筑设备的故障诊断、维护管理及自动调试。传统的设备维护管理是按照维护计划进行执行，不能够及时地发现问题、解决问题，设备无故障时也浪费了人力。而通过互联网技术收集到的设备数据信息，可以有效地、有针对性地对可能产生问题数据的设备及时地进行维护，大幅提高了设备的维护水平，降低了维护成本，同时对于由于设备故障产生的高能耗问题预先进行解决。通过互联网系统采集到的基础数据也可以用于对智能建筑的节能效果进行分析。通过实际能耗情况和节能计划对比分析可以得到实际的节能效果。通过这种分析可以帮助用能单位后期更加详细地制定能源消耗指标，并实时地加以监督，及时地制定改进措施。最终通过节能分析，可以记录并各项节能措施的节能量，并能够清晰了解、展示节能改造的实际效果。

4智能建筑节能技术与互联网技术融合发展实例

互联网系统应用于智能建筑能源管理系统中，能够让建筑内的通风空调系统运行在全自动状态。智能控制方式可以预先设定若干基本工作状态，根据天气情况、房间内的人员情况，自动地调整房间内的供热、供冷及通风量。例如，在上班时间到来前，可以根据预先设定的时间，提前开启通风空调系统，使建筑物内的污染物（如甲醛、CO2，Rn等）提前稀释，达到人能够正常工作的安全状态。在下班后或人变少后能够自动地降低通风量或关闭通风系统。再如，互联网智能控制系统能够时时控制房间内的温度、湿度，使房间内的环境根据天气预报，及时地调整空调系统的运行状态和方式，从而达到节能降耗的作用。除此之外，互联网系统的加入，能够使房间内的环境信息及时地传递给远程的控制室，通过对于房间环境的掌握，从而可以远程地对房间环境做出精准调节。当采用精确调节方式后，智能建筑的空调系统可以在过渡季节充分利用外界自然的冷暖空气，减少机组的运行时间及负荷，最终达到节能降耗的目的。通过互联网技术+智能建筑，可以提高智能建筑的管理水平，减少建筑的维护费用。智能建筑智能通风空调控制系统将普通通风空调人为地控制空调系统转换为智能化管理，不仅使大楼的管理者提高其管理意识和管理素质，而且将大大减少大楼的运行维护费用，并带来巨大的投资回报。

5结语

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1引言

随着物联网技术的发展，智能建筑业逐渐进入了人们的视野之中。通过互联网和无线控制技术的使用，智能建筑用电系统将更加完善。

2物联网、ZigBee通信方式简介

智能建筑中物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层。一般地，感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。所以感知层是由各种传感器构成的，包括温湿度传感器、红外线传感器、摄像头等感知终端。感知层又是物联网最基本的设备层，需要将设备所处的环境数据进行收集整理，并移交给单片机做进一步的数据处理。网络层则由各种设备数据网络组成，负责传递由感知层获取的信息，并上传至数据处理中心进行分析。应用层为物联网与用户交互的接口，它与行业需求相结合，以实现物联网的智能应用。

ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。其特点是近距离、低成本、低功耗、短时延。由于ZigBee通信技术较为成熟，智能建筑用电系统只需搭载相应的通信模块即可达到设计要求。

3系统硬件设计

传统的建筑硬件设备只能人为的进行操作，但智能建筑中被采用的智能硬件设备则能通过无线智能模块连接至用户所构建的控制网络中。此时，用户只需通过控制终端便可实现对智能设备的实时监测与控制。系统方案框图如图一所示。

（1）无线智能开关。无线智能开关可以直接替换建筑中的传统墙壁开关。通过开关内置的ZigBee模块可以直接登录到智能建筑中的信息处理中心所构建的互联网中。用户可通过手机终端应用程序或中央控制终端向其发出开关指令。这可使用户摆脱传统家居电器控制受地理位置的束缚，更加自由地控制智能建筑中用电设备。这种无线智能开关的原理是，通过互联网连接搭载在智能开关上的无线通信模块，从而遥控直接控制开关的单片机下位机，对开关进行操作。

（2）无线智能插座。由于一般的插座均有两个及以上的开关接口，则要求与之连接的单片机可以设置为对多个不同开关进行单独设置的工作模式，如此一来，用户可根据自身需求情况来控制智能建筑中的用电设备。

（3）中央终端控制器。用户终端控制器需要考虑到用户使用的便捷性和操作性。所以可将中央终端控制器设计成具有可视化的界面的设备并配以触摸屏，这样可以实现对用电设备的统一的管理。

（4）智能网关。在智能建筑中，ZigBee通信方式是底层传感器上传数据给信息处理中心的主要方式。而ZigBee协议和以太网TCP/IP协议的交互连接是智能网关所需要实现的目标。而这种智能网关需要一方面搭载可支持ZigBee协议的无线收发模块，另一方面需要搭载可供以太网连接的网络接入模块。两个协议的沟通有无可以采用LWIP协议栈移植进行转换。

4信息处理中心软件设计

信息处理中心需要有获取、分析、处理数据等基础处理功能。在此基础上，还需要为用户提供最基本的人机交互。

信息处理中心应需搭载用户服务器和建筑监控终端。监控终端需要和各个基础传感器建立基本联系，同时用户服务器需要通过互联网同用户建立起相应的联系通道以保证用户能监控信息处理中心的工作状态。

而在这个设计中，信息处理中心同用户的连接方式采用客户-服务器方式（C/S方式）。在这种方式下，客户是请求的提供方，服务器是服务的提供方。在这种方式下，客户机只需要在通信时主动向服务器发起通信请求即可。而位于数据处理中心的服务器则可同时处理来自多个用户的主动请求。一旦这种通信关系建立以后，通信便是双向的，用户和服务器的信息便可以交互。

篇14

关键词：建筑智能化 智能建筑 生态建筑 发展趋势

中图分类号：TU198 文献标识码： A

随着现代计算机技术、现代通信技术、现代控制技术和现代建筑技术的发展，建筑工程智能化的浪潮席卷全球，并成为一种势不可挡的历史趋势，出现了诸如智能建筑、智能小区、智能家庭、智能工厂、智能街区、智能城市等信息技术与建筑技术相结合的产物。毋庸置疑，建筑工程智能化给建筑环境的改变和人们生活带来很大的方便，但是在智能建筑工程建设和使用过程中还存在不少问题，比如：智能化系统的设计、安装与土建设计施工之间的配合协调不够、建筑设备智能化水平不高、智能建筑管控手段单一、能耗较高、信息化程度较低等。上述问题成了制约建筑工程智能化的发展瓶颈，因此，本文对智能建筑目前的现状和存在的问题进行分析，并提出了笔者对建筑工程智能化的发展方向的见解。

1 智能建筑的发展现状

自20世纪80年代初期在美国出现第一座智能建筑以来，智能建筑就受到了世界各国的广泛关注和大力提倡，并在世界各地建造了大量的智能建筑。近10年来智能建筑技术在国内发展迅猛，北京、上海、广州、深圳等地己建成了许多具有代表性的智能建筑。

1.1智能建筑的特征

虽然智能建筑已取得广泛的应用，但是国际上关于智能建筑还没有统一的定义。我国的《智能建筑设计标准》（GB/T 5C314-2000）对智能建筑的定义是“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化组合于一体，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。

智能建筑（如图1所示）包括以下几个基本部分：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)。即通常所说的3A。后来又增加了智能防火监控系统(FAS)和保安自动化系统(SAS)，所以又称5A系统。其中，建筑设备自动化系统是智能楼宇设计最基本和最重要的组成部分。

图1 智能建筑系统组成

1.2 智能建筑的存在的问题

目前智能建筑的发展对于提高建筑环境的舒适度等方面有着非常重要的作用，但是智能建筑行业的发展还存在一些问题。（1）建筑智能化系统设计与土建设计施工配合不到位。这往往是由专业之间的限制造成的。建筑智能化系统一般是由自动化或计算机专业的设计人员完成，他们对土建的设计施工等不太熟悉，容易造成两者的分离。（2）建筑智能化设计施工管理混乱。随着智能建筑的普及，出现了大量的建筑智能化系统设计施工公司，这些公司良莠不齐，对设计施工质量管理混乱，造成设计图纸资料不规范、建筑智能化系统使用寿命过短、智能建筑的功能无法得到充分的利用、系统故障频发、能耗较高等问题。（3）智能建筑的能耗过高。一部分智能建筑实现其智能功能是以高能耗为代价的，而对建筑节能方面很少考虑。（4）智能化水平不高。目前建筑智能化系统主要采用集中控制的方式对建筑环境中的设备进行管控，实现人们所要求的目标。这从严格意义上讲还算不上真正的智能建筑，仅仅是智能建筑的初级阶段，而智能建筑的高级阶段应该是利用人工智能技术实现自适应、自诊断、自修复等较高级的智能行为。

2 智能建筑的发展方向

鉴于上述对目前建筑智能化发展存在问题的分析，笔者认为建筑智能化应向一下几个方向发展。

2.1 建筑结构本体的数字化、智能化

从智能建筑的定义可以看出建筑智能化主要是对建筑环境、设备及人们日常服务等方面的智能化管控，而对建筑本体的数字化、智能化却没有考虑。建筑结构作为智能建筑的主体，其健康安全状况等对于建筑智能化的实现起着至关重要的作用。因此，未来的建筑智能化应包括建筑土木结构的数字化、智能化，可利用生物智能技术，将智能传感器、驱动材料、修复材料运用于建筑土木结构，实现建筑结构健康安全状态自监测、自诊断、自适应、自修复等特异功能。

2.2 “云服务、物联网”在建筑智能化中的应用

随着信息技术的日新月异的发展，云服务和物联网等新技术已在各大行业取得了广泛应用。将其用于建筑智能化的建设，对于提高智能建筑设备的管控、资源信息共享等具有显著的作用。因此，智能建筑的设计施工、建筑设备管控和日程服务等方面可考虑运用云服务和物联网等信息技术，促进建筑工程智能化的革新。

2.3 生态智能建筑

目前存在一部分智能建筑实现其智能功能是以高能耗为代价的，而对建筑节能方面很少考虑。这与当前倡导的节约型可持续发展社会不符，下一步的建筑智能化必须以可持续发展的思想为宗旨，在合理利用信息化、网络、控制、绿色生态等技术的基础上，实现建筑环境的安全性、健康性和舒适性，最大限度地降低能源消耗、减少环境污染、提高建筑本身利用率的新型生态建筑。

3 结语

本文探讨分析了目前建筑工程智能化发展存在问题，并提出了建筑本体结构智能化、云服务、物联网等新技术在建筑智能化中的运用以及生态智能建筑三个方面的发展趋势，对于突破目前智能建筑的发展瓶颈，促进智能建筑的发展具有一定的作用。

参考文献

[1] 张丽琼，潘峰. 智能建筑综述. 2011山西省电工技术学会学术年会，2011.