智能建筑物联网技术的体系构架

2019-12-02魏雯

电子技术与软件工程 2019年11期

文/魏雯

物联网技术就是利用射频识别、GPS 系统以及红外感应器等多种信息传感设备依照相关协议将物品和互联网连接起来，实现信息实时交换，进而提升识别、追踪、管理等行为智能化水平的一种技术。将其应用与建筑之中，用户可以依照自己的想法定制多种特色服务，促进建筑向智能化方向发展，提升生活品质。

1 智能建筑中的物联网技术体系架构

在智能建筑中，所涉及到的物联网技术体系架构主要由三个层次构成：

一是感知层；

二是网络层；

三是应用层。

三个层次在智能建筑中的具体体系架构如下：

1.1 感知层

感知层是由不同的传感器、执行设备以及智能物联网关构成的。其中传感器与执行器使各个智能子系统需要使用的，属于智能物联接口，而网关是将物体相关联，融合了策略及智慧，具备全局分享、使用功能，可即插即用，适应能力强。另外，物联网网关能够将传感网和网络层有效的连接在一起，具备统计数据、传输数据、节点管理以及协议适配等多个功能。其属于标准网元设备，不仅是汇集了多种先进技术的传感网，同时还可以将传感网数据借助通信网络实现远程传输。此外，物联网网关能够和远程运营平台相对接，从而为用户提供高质量服务。

对于建筑中的设备，可以使用物联网技术制造出物联传感器与控制器。其中物联传感器要保持设备编址、消息机制以及扩展接口相统一，而物联控制器要综合传统控制器与物联网关的全部功能，并保持编址、消息机制、扩展接口以及联动设置相一致。另外，在感知层中应设置通信模块与智能模块，在通信模块作用下实现远距离信息传输，提升终端数据通信独立性，并且此模块可以为智能建筑提供多种物联网智能服务，而智能模块可以对信息数据进行运算处理及执行。

1.2 网络层

网络层是由M2M 平台、多架构网络及通用网络构成的，可以将感知层获取到的信息经过处理后传递出去。其中M2M 平台可以管理并监控感知层，同时还可为应用层提供数据转发等多种功能，为物联传感器、控制器以及网关提供智能化运营平台。而且M2M 平台还具备检测控制以及行业应用的系统接入、数据转发等多种功能。多架构网络是指为了构建出可靠的智能建筑系统所需的各种网络；而通用网络是指云服务计算平台、互联网等。利用云计算搭建出的云服务平台，可以实现多种物联网应用的统一交付，并为其提供大量的计算机存储支持，简化应用交付流程，节省交付成本。

1.3 应用层

应用层是由中间件平台、智慧模型、跨区域应用管理平台以及多种软件构成的。其中建立起智能建筑的中间件平台，可以增强对子系统的管理、控制以及信息采集、传输、查询等多种功能作用；智能建筑的物联通用软件可以满足不同用户所需，依照用户需求制定出个性化建筑功能，创建出物联策略组件、节能环保的智慧模型，然后物联系统会依照具体智慧模型，选取合理的方式运行。而跨区域应用平台可以对智能建筑群予以运营管理及维护，和智慧城市进行联动。

2 智能建筑实例

首先，要依照向上兼容向下扩展的规则进行体系构架的建立。依照智能建筑的实际应用状况与扩展方向来看，智能建筑中物联网技术体系共分为四层，第一层为感知层、第二层为物联协议层、第三层为网络层、第四层为应用层。具体层次划分内容如图1所示。

在感知层内需要具备传感器、执行器以及控制器，还有工业总线、协议层和传统标准，从而实现物物互联，将人类智慧充分展现出来。在物联协议层内，要向上兼容已有网络协议，保证智能建筑的多个子系统与物体之间能够进行有效的信息交换及通信，同时要确保施工者可以控制好信息交换与通信功能。对于网络层而言，是由不同等级的网络信号技术以及ADSL 等技术结合而成，可有效保证物联网络层信号畅通。对于应用层而言，其是由四部分构成，第一部分为多个操作系统及数据库、应用构成的基础层；第二部分为可以进行数据共享、数据装载以及数据抽取的共享交换层；第三部分为GPS 系统、内容管理系统以及在线数据采集等多种元素构成的基础构建层；第四部分为多种应用组成的业务层，在此部分能够创建出物联智慧模型与应用管理平台。

3 智能建筑中物联网技术应用状况

物联网技术能够依照用户的具体需要制定出个性化按服务，使交通、电网、物流、家居等常见事物向智能化方向发展，并且还可以实现多种服务之间的互联，从而便于管理者管理。

比如：当人们在应用物联网技术建设的智能大厦中办公，那么其物业管理部分会依照人们所童工的物业资源定制个性化服务。当将车停放在车库时，车库中的引导灯会自动开启，车位灯亮起，与此同时会根据人们的设置，办公室中的空调、窗帘等会在人们进入办公区域时自动开启，而且灯光会依照室外光照强度自动调节等。在人们离开办公区域后，室内的设备会根据设置自动关闭，节省能源。