物联网技术在智能建筑中的应用探讨

王嘉伟

（上海理工大学环境与建筑学院，上海 200000）

随着社会经济的发展，物联网技术在我国许多行业中都得到了推广和应用，建筑行业也不例外。通过在建筑行业中引入与应用物联网技术，有助于推动我国建筑信息化进程和智能楼宇的发展，为当下我国建筑行业的转型升级提供了一个新的思路。可以说，物联网技术和智能建筑的有效融合是未来建筑发展的一个必然选择，是实现建筑技术升级的有效路径。

1 物联网技术及其在智能建筑中应用的重要性

1.1 物联网技术的含义及功能特征

物联网技术实际上就是基于“物物相连”的一种互联网技术，本质上是按照规定的协议，将任何物品和互联网之间进行相互连接，基于互联网来开展信息通信或数据交换，最终可以实现智能化定位、监控以及管理等功能的一种网络。对于物联网技术而言，其功能特性主要表现在三个方面：其一，连通性特征。通过智能识别技术、感应技术或者有线网络连接等技术，将相关的人、事与物等全部连接起来，保持彼此之间信息流通状态。其二，关联性特征。基于传感器、影像技术和条形码的支持，将不同类别的物体和互联网进行有效连接，最终实现物物相连的一种状态。其三，智能化特征。物联网技术应用的根本目的是促使现实世界向智能化发展，为人们的生产和生活带来便利。例如，可以借助计算机技术、自动控制技术以及无线传感技术等来对各种事物进行完全控制。基于物联网技术的合理运用，可以使人们更好地感知、利用以及控制周围环境，使其更好地服务于人。

1.2 物联网技术在智能建筑中应用的重要性

随着社会经济的迅猛发展，国内建筑行业发展到了一个新的阶段，并且衍生出许多智能建筑产品，但是当下的智能建筑依旧存在着“硬件强，软件弱”的硬伤，尤其是缺乏系统集成等相关问题限制了国内智能建筑的进一步发展。例如，不同供应商产品由于缺乏统一的标准，在进行系统集成时很难实现相互协调，同时也增加了系统维护的难度。而如果可以灵活地运用物联网技术，那么可以采取统一的接口、数据库以及开放协议等来实现各种产品连接的协调性，同时还可以最大程度整合智能建筑中的各种资源，提高其运营效率。简言之，物联网技术在智能建筑中的应用具有其必然性，强化二者的结合是非常明智的一个选择。

2 物联网技术在智能建筑中的常见应用

2.1 应用于智能安防

在智能建筑中应用物联网技术的过程中，家庭智能安防是应用最广泛的一种物联网技术产物，具体就是基于烟雾机量探测器、红外线感应器以及震动传感器等物联网技术，在智能建筑内部构建一个兼有功能全面、高效、准确和快捷等特征的智能安防系统。相较于传统建筑中所设置的安防系统，基于物联网技术所形成的智能安防就犹如安装了多重防护手段，从出入口的严密监控到全方位的智能视频监控等，涉及诸多安防功能。对于智能建筑中的安防监控子系统而言，主要涉及室内防盗、室内火灾和室内燃气泄漏等的监控，具体应用主要表现在几个方面：

（1） 监测建筑周围安全性。通过在建筑外围护墙上面安装红外线监控探头或感应器等先进的监控设备，将监测得到的数据通过传感网络上传给信息中心来下达相应的指令，确保建筑物的安全性。如果所设置的红外线设备监测到进入建筑物内部的物体，就会将相应的数据反馈给数据中心，这时候安保人员可以基于终端设备来对所反馈的物体类别进行探测和判断。与此同时，安保人员可以将线路和巡逻范围等相关信息传输到系统中，这时候管理人员可以基于系统来监督建筑内部全体安保人员的工作，从而借此来确保建筑周围的安全性。

（2） 防盗管理。在智能建筑内部构建一个完善的物联网基础平台后，可以为住户配备专门的身份信息卡，并将其基本信息录入到计算机系统中，这样在有人进入智能建筑的时候，相应的系统会自动识别进入者携带的身份信息，如果相应的信息与系统平台中数据库存储的信息保持一致，大门会自动打开，否则需要经过建筑内部安保人员确认后方可进入建筑内部。对于外部非业主人员进入建筑系统，如果无法匹配相应的数据信息，那么就会对其进行自动跟踪，并将相应的信息输入到移动设备上，进行密切监控，且在没有登记相关信息的情况，系统会出现自动报警。此外，要注意有效结合红外探测器设备与智能门禁设备，力求可以在激活红外探测器的情况下，及时将非法人员侵入的信息反馈给安保人员，使他们可以及时采取措施。

（3） 防灾管理。如果在智能建筑内部出现线路短路、玻璃炸裂、温度异常、烟雾浓度过高或煤气泄漏等问题，那么建筑内部所设置的自动报警设备会相应地发出报警信号，借助物联网的相应联系网络将报警信号传到控制中心。如果煤气泄漏等灾情比较严重，那么可以相应地向附近区域的业主发送报警信息，告知其紧急撤离。如果业主当时不在智能建筑内部，那么系统会自动打开所设定的安防报警系统，避免因为业主疏忽所诱发火灾问题，当业主回到家后会自动解除家中的报警系统，从而确保智能建筑的安全性。

2.2 应用于节能减排

节能减排也是物联网技术在智能建筑中应用的一大亮点，具体就是基于物联网平台系统来连接建筑内部的电能系统与污水处理设备，基于各种不同类型的传感器来读取建筑内部电能和水资源的消耗情况以及污水指数等相关信息，之后将这些数据通过高速光线网络传输到云平台再进行存储，利用大数据技术以及云平台进行比较分析，从中获取最佳的处理手段与方法，确保为相关的工作人员提供准确、可靠的依据，同时要注意对污水处理的实际情况进行密切监督与严格考核，这样可以借助完善的监管体系来确保整体智能建筑内部水资源系统和电力系统等运作的效率。比如，通过在建筑内部安装无线传感器，可以实时监测建筑内部的温湿度以及照明等相关情况，之后结合监测所得到的数据等来科学地调整与管控建筑内部所设置的空调系统，力求可以在最大程度满足用户在建筑中居住舒适度的基础上，降低建筑内部水资源和电能等消耗。又如，可以在建筑内部科学、合理地安装应声灯、感应抽水装置和吸收装置等基于物联网技术的一些设备，可以结合用户的实际使用情况来进行控制，在不使用这些设备的时候使它们保持待机状态，同样有助于减少建筑内部能源的消耗。

为了提升智能建筑内部用电设备的管控有效性，可以通过结合建筑内部电力系统的实际建设情况，科学地构建与应用节能监控系统，借此来实时地监控智能建筑中的各种用电设备， 确保它们可以始终保持正常的运行状态。与此同时，基于节能监控系统在建筑内部的应用，可以对各种用电设备的运行情况进行便捷的查询，且可以实现对路基控制的设置或者对各种建筑内部用电设备历史运行状态的可视化查询，借此来增强整体用电设备监测的有效性，确保它们可以始终保持一个良好的运行状态。此外，还可以从用户体验以及节能减排视角出发，进一步拓展智能建筑内部所设置节能减排监管系统的功能，如可以提供PC管理功能、设备禁用报警功能、设备运行安防功能以及短信控制功能等，借此来进一步提升节能减排监管系统的运行性能，最大限度地提升物联网技术应用的节能减排作用。

2.3 应用于智能家居

在各业主家庭中安装无线传感器装置，并将其连接到传感器和互联网中，可以实现借助智能手机等智能终端来远程控制建筑内部中各种电气设备、家居环境或水电水表等的目标。在基于物联网所构建的智能家居系统中，智能手机等智能终端在专用网络当中不仅可以作为接入终端，同样可以作为专用的控制台来管理家庭中的电饭煲、洗衣机或智能开关等各种用电设备。通过借助在智能手机等控制终端中输入有关指令，可以实现远程操作家庭中的各种用电设备或者电力系统。而在智能家具中，当下常用的通信方式主要包括ZigBee、GSM和Wifi等，其中ZigBee网络技术在当下的智能家居产品中是应用最为广泛的一种通信技术，具有成本低、能耗小以及适用范围广等优势，可以将电气设备、家居环境和水电气表等相关家庭要素紧密联系在一起进行统筹管理，极大地提升了智能建筑系统运行管理的有效性。

在智能家居系统中，可以满足业主的多样化需求，一切远程操作只需要借助智能手机等终端设备的操作即可实现。比如，在业主回到家中之前，可以通过手机等智能终端设备，基于物联网技术的应用来提前启动家庭中的空调设备或者厨具等相关设备，这样在业主到达家庭之后，房间中的温度可以达到一个比较舒适的温度，或者厨房中的厨具已经煮好了饭；又或者在家庭中有小孩或老人的时候，可以借助摄像机来对他们在家中的情况进行实时监控，确保可以使业主更好地了解与掌握家庭中老人和小孩的居住情况，避免他们发生危险问题；远程切断家庭当中的电源开关或者启动空调系统等；借助智能手机，可以相应地接收建筑的物业信息、安保信息或者水表、电表和气表等相关数据，借此来提醒业主是否需要缴纳建筑物业费等。可见，通过基于物联网技术来构建智能家居系统，可以为业主提供更高质量的家庭服务，同时可以有效地节约能耗。

3 结语

总之，物联网技术在智能建筑中的应用，是智能建筑发展的一个必然选择，有助于推动智能建筑发展。比如，可以将物联网技术应用于家庭智能安防、节约减排以及智能家居等方面，可以显著改善业主生活质量。随着物联网技术的发展以及在建筑领域中应用技术的成熟，未来会与更多建筑内部基础设备与设施相结合，进一步强化物联网技术和智能建筑的融合，从而使其为社会创造更大价值。