物联网促信息系统“换挡提速”

文｜本刊记者 王景

人类活动的大部分时间都是在建筑物中进行，人类拥有的物质财富也大都在建筑物内。物联网技术搭建了有线和无线相结合的网络，极大地降低了建筑布线工程的造价及施工难度；对建筑智能化系统进行全方位监测和控制，能提高设备的使用寿命、降低设备的能耗。

随着云计算、物联网、移动互联网和社交网络技术的蓬勃发展，正在推动一个新的企业信息化发展大潮。众所周知，信息化是建筑施工行业进行产业结构升级，实现长远发展的必经之路，而当前的复杂市场环境进一步加剧了企业实施信息化的必要性与紧迫性。建筑施工企业纷纷以信息化建设为契机，应用新技术，实现企业的发展跨越，在改变落后的管理模式、技术手段的同时，打造并提高企业核心竞争力。

目前，国内建筑行业已经展开了一系列的技术变革，其中包括多项具有代表性的新技术，例如BIM技术、移动计算技术、物联网、云计算等新技术。这些新技术使企业信息系统向智能化和移动化的方向发展。其中，物联网技术是近年来在国内外得到迅速发展的新技术，可以推测，在建筑施工企业信息化过程中同样会得到越来越广泛的应用。

新技术让信息系统更智能

物联网技术通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。实际上，物联网技术的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。近年来，IBM提出了打造“智慧地球”的构想，中国前总理温家宝提出“感知中国”计划，物联网技术在政策的支持和技术的研发上取得了很大成效。在物联网时代，物体与物体之间可实现自由、畅快的对话。这种沟通方式颠覆了人们依靠互联网建立起来的人与物体之间的沟通模式，变成两个实体之间的对话。因此，物联网也被人们称为继计算机、互联网之后的世界信息产业发展第三次浪潮。

人类活动的大部分时间都是在建筑物中进行，人类拥有的物质财富也大都在建筑物内。物联网是物物相连的网络，可以狭义地理解为建筑及其内部物质之间的相连的网络。随着新型城镇化的不断发展，建筑行业正在向绿色、智能方向转型，智能建筑越来越多地被人们提及，同时，它也正在由单体向建筑群方向发展。如此一来，需要配套的技术和解决方案对建筑能耗进行精细化管理。物联网技术搭建了有线和无线相结合的网络，极大地降低了建筑布线工程的造价及施工难度；对建筑智能化系统进行全方位监测和控制，能提高设备的使用寿命、降低设备的能耗。RFID、GPS、电子支付等技术在信息系统中的广泛应用，使信息采集更为方便，将这些信息有效整合在信息系统中，使其集成化程度更高。同时，在物流环节通过RFID、GPS等技术的使用，自动化地采集这些信息，使物料在各个环节更容易跟踪，实现对供应链整个环节物流的即时、动态监控，避免过去人工扫描信息的种种弊端，比如效率低、易出错、即时性差等。

物联网让建筑更“智慧”

过去，当办公能耗或住宅能耗出现异常时，人们往往利用人工手段逐项检查、逐个分析，导致工作量庞大，工作效率过低；现在，人们可以用手机查看各项设备的运行数据，查找设备运行能耗过大的原因，及时对设备进行管理，这是物联网技术运用在建筑中的典型例子。

建筑物联网基于物联网中间件进行开发，把与资源相关的设备（如空调暖通设备、给排水设备、电梯、照明设备、供配电设备等）的数据引入到资源监测、分析、管理等各个层面，然后将设备的数据、状态与现有的无线网络、互联网连接起来，实现社会资源与设备资源的整合。

建筑物联网基于目前最流行和最具发展潜力的.NET平台，开发语言选用C#和C++，核心技术采用WCP、ETL、HTML5等技术实现，包括开发工具、运行系统、管理维护工具。物联网中间件用于屏蔽底层硬件、设备、网络平台的差异，支持物联网应用开发、运行时的共享和开放互联互通。上层应用系统无需关心数据通过何种设备、何种技术采集、传输，也不需要关心具体的控制是怎样完成的，只需进行控制逻辑的灵活定义和人机交互界面的开发即可。

目前，国内已经有项目利用物联网技术进行管理，比如说大梅沙万科中心、中国平安全国后援管理中心等，这些项目利用物联网技术，对建筑能效方面进行可控化管理，对建筑能耗进行动态监测和分析，实现建筑的精细化管理与控制，带给用户新的价值体验，达到节能减排的效果。

未来建筑行业的关键技术

RFID是物体带有唯一性信息特征的“身份证”， RFID是物体的“头脑”、“灵魂”和“生命”，通过信息接收设备和互联网联系起来，就构成了人与物和物与物相连的物联网。而通过接收装置和互联网传输到信息中心进行信息处理，可对RFID发出的信号进行信息跟踪，如通过各种数码终端远程获取施工现场和建筑物内部外部的复杂情况。

在工程施工现场条件下，利用物联网技术推进施工现场管理、物资管理、地下空间施工等方面的信息化应用。针对建筑的重点部位和施工关键工序、危险性较大的分部分项工程、实现对工程施工各阶段、各部位的安全、质量的实施监控和施工现场能耗、人员、设备、材料的有效监控。实现信息化与工业化的有效融合。提高工程施工的质量、安全监控能力，推进建筑施工企业科技水平提高。

同时，随着BIM技术在建筑行业的不断深化，物联网与BIM结合应用，也将为企业带来了管理上的提升。RFID是射频识别技术，把建筑物及空间内各个物体贴上标签，实现对物体的管理，但它无法进一步获取物体更详细的信息如生产日期、生产厂家、构件尺寸，特别是物体的内部信息，而这些要从建筑信息模型中获取，BIM则详细记录了建筑物及所有构件和设备的所有信息，如此一来，BIM与RFID正好具有了互补性。

以前靠人工填写进度和计划报告具有很大的主观性，从而使管理高层不能掌握真实情报和精准数据，导致决策的失误，影响整体效率。当RFID的现场跟踪和项目的信息管理模型结合在一起的时候，上述问题迎刃而解。构件的状况通过RFID的信息收集，形成了项目信息模型的4D模拟，施工进度、重点部位、隐蔽工程等通过RFID信息传递把现场资料自动记录到BIM模型的对应位置上，管理人员对现场发生的情况就能了如指掌。

2008年北京奥运会的“奥运村空间规划及物资管理信息系统”就是将BIM技术与物联网技术相结合，采用了以建筑信息模型为基础的数据信息管理。设计师将奥运村空间规划及设施以三维图形方式处理并创建建筑信息模型数据，在完成奥运村空间规划的同时，就自动产生与奥运村三维图形对应的奥运村物资、设施数据库，这确保了奥运村的资产管理、物流服务可视化和高效性。该信息管理系统以BIM为基础，同时配合专业的协同作业软件，使奥运村的空间规划、物流服务可以实现在线集中远程即时管理和控制。这是基于BIM物联网应用的雏形，也是成功应用案例，可以作为未来BIM在物联网上应用的一种模式。