物联网在智能建筑中的应用

李元波

（山东省招远市工程建设服务中心）

1 智能建筑与物联网

基于人类社会生活日益增长的需求，建筑也在不断的创新和发展。美化建筑环境，拓展建筑功能，是以先进的科学技术为前提。随着我国经济的发展，新技术和新材料的使用使得智能建筑成为当今建筑行业的领先发展方向。

1.1 智能建筑

智能建筑以传统建筑为基础，融合多种智能数据，营造和谐、便捷、安全的功能环境。它将传统建筑技术和最先进的高新技术融合，成为国际发展趋势。建于1984年的美国City Place，是世界上第一座公认的智能建筑。它为用户提供了一个更舒适和安全的建筑环境。我国第一个智能建筑设计国家标准于2000年10月公布，随着建筑业的发展，智能建筑的应用范围和规模日增，这一标准从始至终都对人们的生活产生了强烈影响。

1.2 物联网应用于智能建筑的意义

近十年来，在政府的支持下，中国加快了城市化进程，年均增长1.3%。截至2012年，我国城镇化进程以52.6%的速度发展，城镇化已成为中国现代化建设的主要目标。未来几十年，城市化将推动国内需求增长，我们可以借用智慧城市的建设来实现。

2014年4 月国务院印发的《全国城镇化规划（2014-2020年）》显示，智慧城市建设是促进新型城市建设的重要组成部分。综合利用国家政策和资源，协调城市发展，促进大数据互联网、物联网等新技术的应用和创新。2013年8月，国务院发布关于扩大内需促进数据利用的意见。它明确指出：在条件允许的城市实行智能化试点示范建设《。意见》完全支持公共设施和设备的智能化，加快实施智慧物流、智能交通、智能税收等项目。同期，为支持智慧城市网络基础设施的发展，国务院制定了一系列行之有效的战略决策，概括地说，智慧城市的建设基础就是不同形态、不同功能的智能建筑。

如今人们正在逐渐了解物联网和智慧城市的概念。智能应用对个性化智能建筑和楼宇的需求与日俱增。智能楼宇也逐渐迈向集群化、智能化和数字化的发展趋势。物联网对智能建筑的影响非常大，它通过各种网络技术连接传感器和驱动设备，创建智能建筑的数据环境。

随着智慧城市的快速发展，物联网在各个领域得到广泛应用，对推动传统产业的技术改造和现代化发挥着重大作用。诸多互联网技术运用于建筑设计、改造、施工和运营过程中，且不断地推动智能建筑的数字化现代化升级。

①对建筑施工企业来说，为了控制重大基础设施项目的总拥有成本，必须进行统一的信息管理。加强合作，避免重大项目消耗过多的人工时间。

②对房地产企业来说，为避免机器停工导致成本变高，运用物联网技术借助交易平台和资本项目集中平台，可以提高盈利能力。

③对住户来说，物联网和人工智能驱动的使用，可以使他们提前知晓建筑改造的状态和流程设计，进一步改善居民的体验。增加市民的文脉感支持，让各类智能建筑在智慧城市中找到踪迹。

2 物联网在智能建筑中的应用

智能建筑概念刚提出的时候都是采用自动化控制技术来解决物业管理问题。后来，在各种信息技术飞速发展的基础上，物联网技术开始在智能建筑中大量应用，使物业管理、火灾自动报警与控制、安全、电梯、供配电等子系统得到高度集成和和谐互动，供水、智能卡门禁、办公自动化、能耗监控等功能，可以给用户提供舒适、方便、快捷、安全的建筑环境。

物联网是“物”与“物”之间连接的桥梁，它通过红外感知、图像传感器，无线传感和其他技术完成“物”与“物”之间的相互感应和信息传输。基于物联网的智能建筑总体结构发生了颠覆性的变化。

物联网通常用于智能建筑的五个子系统。

2.1 设备监控

从建筑结构角度来看，智能建筑由给排水、照明、空调等系统组成，传感器等设备通过物联网实现对各子系统运行的综合控制。同时，如果系统出现问题没有被及时发现，还可以利用监控系统优化整体机构，按照预订计划启动反应措施。

2.2 环境监管

环境对人的影响是很重要的，各国政府越来越重视环境质量。从人类健康到社会的可持续发展，都与环境质量密不可分。利用建筑物内分布的噪声、湿度、温度、光照等传感器，对环境进行实时检测，使责任人能够实时掌握空间动态，此外，还可通过耦合空调优化环境质量。

2.3 节能管理

节约能源是智能建筑的重要指标。它可以通过物联网技术，结合智能能耗计数器，对建筑的采暖、燃气、水、电等进行统计、记录和分析。同时，对相关数据进行深入的研究和分析，在此基础上建立能耗模型，为建筑的现代化提供支持。

2.4 智能家居

智能家居可以通过智能技术控制家居设备。比如：窗帘的开关，沙发的折叠，冰箱温度调节，空调、电视、灯光开关等都可以进行智能控制。其原理是借助物联网技术，在设备中内置智能控制芯片，再使用无线技术远程控制这些设备。

2.5 安防管理

在智能建筑建设中，电子侦察、家庭安全、视频监控和访问控制是安全管理的主要内容。其中最重要是家庭安全，智能建筑通过烟雾探测器、玻璃碎片探测器、门磁和红外传感器来感知室内的气体和问题变化，进行数据采集分析，再通过警示灯警告业主或者物业及时采取有效对策来避免更大的损失。

一般来说，在智能建筑中使用物联网技术，可以完全满足安全、节能、舒适、可持续发展的原则。

3 物联网技术在智能建筑中的应用特点

3.1 智能化

在智能建筑中使用物联网技术，可以对其提供有效的管理和控制。虽然传统传感器只能用于接收和处理数据，但内置智能芯片传感器不仅能够计算和处理更复杂的数据，还可以进行一些智能操作。

3.2 信息化

传统建筑系统是封闭、集成的系统，而使用物联网的智能建筑则具有重要的连通性和无限的可扩展性，因此只要有了这项技术信息就可以实时交换。

3.3 可视化

自动化建筑系统中的网络传感器，如火灾探测器、智能水电表、各种门禁传感器、红外传感器、摄像传感器等，以网络的形式构成一个传感器网络，可以实现对系统的智能控制。然后，借助于数据可视化，将无形的状态清晰地展现给用户，让用户更直观的感受到建筑的状态。

3.4 人性化

所谓的智能建筑人性化指的是一种主观能动性。可以使用户更加轻松地控制居住场所的环境。还可以实现对家电的智能控制，即交互式智能控制（使用语音识别技术进行遥控或者直接语音控制），并通过运动、声音和温度等主动传感器主动响应智能家居。通过特定的操作满足用户的特定需求。服务器还可用于执行智能操作，例如诊断程序，驱动程序更新和自动下载。

3.5 简易化

现阶段互联网广泛应用于各个领域。基于互联网技术的物联网使用多种灵活的基本连接方式，使各种企业的产品达到相同的标准。此外，越来越多的应用软件和硬件正在开发中。相关技术的飞速发展，以细致、高效的功能，让用户在生活、工作、学习上倍感舒心。人们可以享受更舒适的生活，促使人与自然和谐、可持续的发展。

3.6 节能化

随着时间的推移，建设水平逐步提高，同时设备也更多样化。通过物联网技术达到互联互通后，生活的需要、CO2排放指标、能耗等只需要通过简单操作，就可以获得准确的数据，结合不同的能耗面积和能耗进行分点和时间测量，计算不同类型的能源使用量和总能耗，最后再进行节能操作。物联网技术在智能建筑中的有效利用，一方面可以促进智能建筑的发展，另一方面还可以实现可以节能的目标，促进可持续性发展。

4 结语

建筑从规划、设计阶段开始，物联网技术可以全面部署和控制建筑整个生命周期的成本，全面有效地保证业务质量的提高。同时，将物联网技术应用于单个智能建筑和一组智能建筑是非常重要的。它可以允许建筑物和建筑群无缝接入下一代智能城市信息系统，打造新一代绿色高端信息技术产业体系，在建设、运营和使用过程中，打造独立可靠的网络安全系统，支撑具有未来可持续发展潜力的智慧城市框架。