物聯網在智能建筑中的應用精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇物聯網在智能建筑中的應用，期待它們能激發您的靈感。

篇1

[關鍵詞]物聯網；智能建筑；設備監控；環境監測；節能管理

中圖分類號：F407.9 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）36-0367-01

引言

物聯網（The Internet Of Things）技術是當前世界新一輪科技和經濟發展的戰略制高點之一。物聯網是由傳感技術而感知物體的特性，按照固定的協議實現任何時候物與物之間、人和物之間、人與人之間互聯互通，實現智能化識別、定位、跟蹤及管理的網絡，是信息技術和傳感/控制技術兩者融合的產物[1]。目前，工業監控、綠色農業、公共安全、城市管理、智能家居、智能交通和遠程醫療等各行業都有了物聯網技術的具體應用。

智能建筑融現代建筑技術、信息技術、控制技術于一體，為人們提供了一個智能、健康、舒適、高效的工作與生活環境。如今，智能大廈、智能小區已經遍布世界各地，構成了“數字城市”的基本單元。將目前發展方興未艾的物聯網技術應用到智能建筑，是我國智能建筑未來發展的必然趨勢[2]。

1 物聯網技術

1.1 物聯網的定義

物聯網（Internet of Things）的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[3]。

1.2 物聯網的體系架構

物聯網的體系架構由三部分組成：感知層，網絡層與應用層。感知層主要由RFID標簽、溫濕度、GPS模塊、攝像頭、紅外探測器等各類傳感器和控制、執行器組成，以實現對物理世界的智能感知識別，信息采集處理和自動控制，并通過智能網關將信息傳送到網絡層；網絡層主要是指通過如局域網（Intranet）、專用網（Extranet）、移動通信網等各類有線或無線網絡將感知信息接入互聯網（Internet），以實現感知信息的傳遞、路由和控制；應用層用戶的接口，它與某一行業需求結合，實現物聯網的智能應用，如工業監控、綠色農業、城市管理、環境監測、物流管理等方面[4]。

2 智能建筑技術

2.1 智能建筑的定義

我國《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000把智能建筑定義為：以建筑為平臺，兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統，集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境[5]。該定義既給出了智能建筑的基本組成要素，也給出了智能建筑的基本功能和特點。

2.2 智能建筑的組成

智能建筑根據構成其功能的不同，一般劃分為建筑設備自動化系統（BAS）、通信自動化系統（CAS）、辦公自動化系統（OAS）、安全防范自動化系統（SAS）及消防自動化系統（FAS），即5A，它們是智能建筑的基礎。采用物聯網技術可以將這5大獨立的系統連接起來，實現信息共享與統一管理，也即智能建筑的系統集成。

3 物聯網技術在智能建筑中的應用

智能建筑是物聯網技術眾多應用領域中最基礎的應用之一，且有著廣闊的發展前景。物聯網在智能建筑中的應用主要體現在設備監控、環境監測、節能管理、智能家居、安防管理等方面。

3.1 設備監控

智能建筑中包含照明、空調、給排水、供配電等多個子系統，這些子系統由不同的建筑設備組成。采用物聯網技術，一方面可以通過設備現場的傳感器、自動化儀表、控制器，執行器等設備，實時掌握系統中建筑設備的運行情況和控制設備的啟停及工作模式；另一方面，還可以通過監控系統中的控制程序，實現系統的自動優化運行，且在系統中的某個設備發生故障時，能及時的上傳報警信息。

3.2 環境監測

智能建筑室內環境質量的好壞直接影響到建筑中人們的工作效率和身心健康，采用物聯網技術，通過分布在建筑中的光照、溫濕度、CO2、苯、PM10、噪聲等各類環境參數監測傳感器，能夠將建筑室內的環境參數信息實時的傳輸到智能建筑管理平臺（IBMS）或是各類顯示終端，使管理者或是工作人員能實時掌握建筑室內的環境質量狀況，同時，與智能建筑中的空調系統實現聯動，改善建筑室內環境質量，為人們提供一個健康、舒適、高效的工作環境。

3.3 節能管理

低能源消耗是衡量智能建筑的一項重要指標，物聯網技術為智能建筑的節能降耗提供了科學的技術支撐。采用物聯網技術，通過對分布在建筑中的智能能耗計量儀表，分別對其用電、用水、用氣、供暖、供冷等消耗進行分類分項采集、統計和分析，掌握建筑的能耗狀況和能耗指標，并可通過數據挖掘、系統辨識等方法建立建筑的用能模型，達到對建筑用能的科學預測，且能對建筑的節能改造提供措施支持。

3.4 智能家居

智能家居是物聯網技術在智能建筑中的一項重要應用。智能家居主要是指對家庭中主要家居設備的智能控制，包括燈光、電視、空調、冰箱、音響、窗簾等。采用物聯網技術，在這些設備中嵌入智能控制芯片，然后通過目前在智能家居組網中比較流行的ZigBee無線技術，實現智能家居設備的集中或是遠程控制。

3.5 安防管理

將物聯網技術應用于智能建筑安防系統的突出特點是全面、有效、快速及準確率高。智能建筑安防管理的內容包括進出口控制、防入侵、視頻監控、家庭安防、電子巡更等。其中，家庭安防是智能建筑安防系統的重要子系統，在家庭中布防紅外線感應器、門磁、玻璃碎裂傳感器、感煙探測器及燃氣泄漏傳感器等，可有效保障家庭安全，在家庭出現非法侵入、煤氣泄漏等事故時，安防系統將自動發出報警信號，向小區保安求助，同時，通過移動網絡，將報警信息發送至業主的手機終端上[7]。

4 結束語

物聯網是城市發展通向智慧化的橋梁，被認為是繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮和新經濟增長的引擎，已經被提高到國家戰略的高度。目前，世界各國都在競相進行有關物聯網的標準、技術、產品的研究和開發。盡管物聯網還處在發展的初期，面臨著諸如標準不一致、IP地址受限、信息傳輸的安全性等一些問題，但是，物聯網作為一種新的技術，必將在今后的發展中解決這些問題，從而為其在智能建筑中應用掃清障礙。

參考文獻

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[3] 張紅，王娜，尚偉林等. 基于物聯網技術的建筑能源管理系統[J].現代建筑電氣，2012，3（7）：10-14.

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[5]《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000[S].建設部，2000.

篇2

摘要：針對傳統智能建筑安全防范系統在布線、功能、可靠性等方面存在的問題，采用新興的物聯網安全防范系統設計方法，對安全防范系統的感知層、網絡層、應用層進行了合理的配置，同時應用無線傳感器網絡、無線射頻識別和互聯網等技術，設計了一種基于物聯網技術的智能建筑遠程安全防范系統從而有效地解決了傳統安全防范系統中存在的問題。

關鍵詞：物聯網; 智能建筑; 安全防范系統設計; 互聯網

中圖分類號：TP277文獻標識碼：A

文章編號：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

智能建筑技術是指通過建筑物的結構、設備、服務和管理，根據用戶的需求進行最優化組合，從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境。它是傳統建筑與新興信息技術結合的產物，通常包括五個子系統(即5A系統)：BAS(BuildingAutomation System，樓宇自動化系統)、CAS(CommunicationAutomation System，通訊自動化系統)、OAS(OfficeAutomation System，辦公自動化系統)、FAS(FireAutomation System，消防自動化系統)和SAS(Security Automation System,安全防范自動化系統)。其中，SAS是根據建筑物的使用功能、建設標準及安全管理需要，綜合運用電子信息技術、計算機網絡技術、安全防范技術、自動控制等技術構成的先進、可靠、經濟、配套的安全技術防范體系，是智能建筑系統的一個主要子系統，它關系著人們的生命與財產安全。安全防范系統(以下簡稱安防系統)主要針對以下兩個方面進行防護和防范：一是防止人為的破壞(如非法入侵等)；二是防止自然災害的破壞(如火災、煤氣泄漏等)。隨著人們安全防范意識的進一步增強和對建筑物智能化水平要求的不斷提高，傳統智能建筑安防系統在布線、功能、可靠性以及維護等方面的問題也越來越明顯。

信息技術日新月異地發展，與建筑智能化技術融合也不斷深入，特別是近年來，物聯網技術的興起，為智能建筑安防系統的實現提供了新的思路與更理想的解決方案。

物聯網是多種通信手段融合的一種新興網絡，已對傳統互聯網進行了延伸和擴展。物聯網中的物體可以通過嵌入其中的智能感應裝置、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(GPS)等信息傳感設備，按約定的協議與互聯網相連，最終形成物與物、人與物之間的自動化信息交換與處理的智能網絡。用戶可通過電腦或手機等終端實現對物體的識別、定位、跟蹤、監控和管理。

1傳統安防系統的不足及物聯網技術的優勢

物聯網有三個特征：一是全面感知，它可利用RFID、傳感器和二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；二是可靠傳輸，可通過各種電信網絡與互聯網的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去；三是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。將物聯網技術應用于傳統智能建筑安防系統具有以下幾個方面的優勢。

1.1布線優勢

傳統安防系統在建筑物內的布線方式可以采用電話線、總線、電話線、專線等多種方式，但其總線容量大，集成度高，對線路敷設、抗干擾、總線隔離技術要求等。對于智能家居來說，在家庭內部可共用總線，但在各個家庭間不適合用同一根總線。電話線不需要額外布線，但電話線帶寬窄，容易產生信號堵塞，且不適合傳輸圖形、圖像等信號；專線信號傳輸性能好，但安防系統包含的子系統較多，各子系統均采用專線，則布線繁雜，增加了施工和維護難度。另外，對于舊建筑改造，以上幾種布線方式都存在改造工作量大等問題。

物聯網中的無線傳感器網絡技術能有效解決上述問題。基于無線傳感器網絡的安防系統布線不受建筑物本身的限制，可以按照需要方便地接入各種無線傳感器，從而為設計、施工、維護以及改造提供了極大的方便，同時也節約了大量的布線材料，在人們不易到達的地方或危險的區域布置，更是具有得天獨厚的優勢。在各傳感器中設置RFID(無線射頻識別)裝置，可實現對傳感器的識別與定位。

1.2遠程監控的實現

傳統的安防系統將各種安防探測器信號集中至管理中心(如大樓保安管理中心或小區管理中心等)，由中心的智能管理設備或值班人員對這些信號進行監控與聯動處理。這種結構僅局限于建筑物或小區內部實施安防，而無法滿足遠程監控的應用場合，如智能家居中的遠程監控等。

物聯網技術為獨立的安防網絡與幾乎無處不在的互聯網建立起溝通的橋梁，安防管理人員或者住戶本人可以隨時隨地通過各種終端(計算機或手機)對建筑空間進行主動監控、當發生異常情況時，報警信號能夠及時發送給監控者或住戶本人。

[BT3+*2]1.3傳感器的智能化

目前智能建筑系統中的各種安防子系統(如門禁、視頻監控、火災報警等子系統)之間相互獨立，而且所采用的傳感器絕大多數功能單一，沒有智能化。

例如，對非法入侵檢測的紅外線探測器，只要監測到紅外信號，無論是否確實為非法入侵，都會產生報警信號；視頻監控攝像機只具有攝像功能。這樣，雖然在報警后，各系統之間能夠產生相應的聯動，但在產生報警信號方面，彼此之間沒有配合。物聯網技術中的每個傳感器都是一個智能化的節點，具有信息采集、數據處理和通信三方面的功能。它不僅可以使傳感器本身具有智能處理數據的功能，而且可以將各種安防子系統組織在一起，形成具有智能聯動的系統。如紅外探測器節點檢測到報警信號后，首先經過節點本身數據處理模塊對該信號進行判斷，以判斷其是否符合非法入侵的紅外信號特征，同時可經通信模塊與視頻監控節點聯動，由攝像機采樣報警部位的圖像，然后對其進行圖像分析，進一步確認是否滿足非法入侵圖像特征，最后決定是否產生報警。這樣就可以有效減少或防止誤報警的產生。

[BT3+*2]1.4網絡可靠性優勢

在傳統的布線方式中，如果總線出現故障，那么，這條總線上所有的監控設備都將處于癱瘓狀態。而物聯網的無線傳感器網絡各節點地位平等，通過分布式算法可以協調彼此的行為，實現自動組網。由于消除了中心節點，因而具有很強的健壯性和抗毀性。無線傳感器網絡各節點的通信是利用中間節點的轉發，形成網絡的多跳路由，而不是由專用的路由設備(如路由器)完成。因此，即使個別節點出現故障，其他節點的通信仍然可以依靠彼此維持，從而提高了網絡的可靠性。

2基于物聯網技術的遠程安防系統結構

通常物聯網應用系統可以分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層主要是識別物體，采集信息；網絡層主要是信息傳遞和處理，實現通信與互聯網的網絡融合；應用層則是物聯網與行業專業技術的深度融合，其與行業需求結合，實現行業智能化。

下面以一個基于物聯網技術的智能家居遠程安防系統為例來介紹其系統結構，其系統結構框圖如圖1所示。[KH-2]

圖1智能家居遠程安防系統結構框圖

由圖1可見，該智能家居遠程安防系統由三部分組成。其中，家庭無線傳感器網絡、互聯網、監控終端依次對應物聯網的感知層、網絡層、應用層。

家庭無線傳感器網絡由設置于家庭內部的各種安防傳感器、家庭智能網關組成。安防傳感器一般包括玻璃碎裂傳感器、門窗防盜監測模塊、嵌入式攝像機、人體紅外探測器、感煙探測器、燃氣泄露傳感器以及報警按鈕等。各傳感器均作為無線傳感網絡的一個節點。傳感器節點組成框圖如圖2所示。其中傳感模塊由于完成對現場環境的監測；MCU微處理器為該節點的控制中心，MCU可采用單片機或DSP等實現；RF射頻通信模塊負責無線信號的發射與接收，同時可為該節點定義一個網絡中唯一的身份編碼。無線網絡組網方式采用ZigBee網絡協議實現。ZigBee是一種新興的近距離無線組網技術，由節點群組成面向任務的分布式網絡，可通過各類微型傳感器對信息目標進行實時監測。智能家庭網關處在智能家庭網絡的中心位置, 是通信、決策、報警的核心。其主要功能有兩個：一是對布防在家庭中的各個安防節點進行環境數據采集和處理; 二是通過GSM/GPRS模塊將報警信號提交到網絡層以實現遠程通信。

圖2傳感器節點組成框圖

網絡層是家庭無線傳感器網絡和外界的通信橋梁。它一方面可以通過GSM/GPRS網絡直接向用戶手機發送報警、現場信號或者接收用戶的控制命令；另一方面可以將現場信息發送至互聯網的服務器。常用的監控終端包括手機和連接在互聯網上的計算機，用戶可以通過在其上運行的監控軟件實現各種各樣的監控功能。

3物聯網亟待解決的問題

雖然將物聯網技術應用于智能建筑的安防系統具有顯著的優勢，但由于其仍處于初期發展階段，所以也存在一些迫切需要解決的問題。

首先是節點電池能量、計算能力和存儲容量有限等問題。物聯網中的無線傳感器網絡節點會受到體積的限制，所以其存儲空間、通信帶寬都比較有限，而且節點需要持續供電，目前大多節點產品只能靠配備電池供電，因此，其使用周期受到嚴重制約。

其次是物聯網對網絡的容錯能力要求高的問題。傳感器網絡具有很強的異構性，節點的增加、刪除或失效較多，從而使整個系統呈現高度的動態性，這對無線傳感器網絡的通信算法提出了很高的要求，特別是對于安防系統這種對可靠性要求很高的應用場合。

另外，還有信息安全問題。一方面，基于物聯網技術的安防系統在建筑物內部大多借助無線傳輸，這種暴露的信號很容易被竊取，也容易擾，這將直接影響到系統的安全；另一方面，物聯網將建筑物內部的安防監控系統連接到開放的互聯網中，在引入了互聯網的眾多優點的同時，也引入了互聯網中的安全隱患，如病毒攻擊等，可能使系統徹底癱瘓，或泄露建筑物內住戶的個人隱私。

上述問題都制約著物聯網技術在智能建筑安防系統中的應用，相信隨著物聯網技術的發展，這些問題都會得到較好地解決。

4結語

物聯網技術是多學科交叉的前沿學科，具有良好的發展空間和廣闊的應用前景。本文針對傳統智能建筑安防系統中存在的問題, 提出了一種基于物聯網技術的遠程安防系統的應用方案，分析了其優勢與亟待解決的問題。該方案對物聯網技術融入智能建筑其他子系統的應用也具有一定的參考價值。

參考文獻

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篇3

關鍵詞 ：物聯網 ；智能建筑 ；應用 ；發展 ；高校智能化1 物聯網以及智能建筑的體現方式

探討物聯網及智能建筑的體現方式之前，我們首先就必須要了解兩者的基本概念，只有了解了基本概念才能夠真正談得上提升建筑智能化水平。下面本文就來分別分析物聯網及智能建筑的概念和體現方式。

1.1 物聯網

所謂物聯網主要指的是事物之間相互連接的網絡，物聯網同互聯網相比有著明顯不同。物聯網是以互聯網為基礎的，是對互聯網的延伸及發展。互聯網是信息之間的交流，而物聯網則是物品之間的交流。當前我國的物聯網技術開始得以發展，物聯網的應用范圍也越來越廣泛。網上購物、電子銀行、教學醫療等領域都能夠看到物聯網的影子。在實際工作過程中對于物聯網，人們的重視程度越來越高。加強對物聯網的研究應用已經成為今后發展的必然選擇。

物聯網技術是現代信息技術發展的必然產物，在實際工作過程中物聯網技術已經成為我國今后發展的重要的新興產業。云計算技術、傳感器技術、網絡傳輸技術都與物聯網技術有密切聯系。所謂網絡傳輸技術指的是網絡層之間的傳輸定位技術，網絡傳輸技術包含互聯網、WIFI 以及移動互聯網通信技術。傳感器技術則指的是物件的傳感、執行以及近距離通信等。云計算技主要是利用不同區域的高性能計算機來進行有效溝通融合，最終為物聯網提供科學高效地數據管理、分布式計算等服務平臺。

1.2 智能建筑

智能建筑就是根據客戶需要來對建筑物的管理、結構、外觀、服務以及設備等進行高效組合從而最終滿足客戶需要。智能建筑的最終目的就是要能夠使得建筑物成為一個健康、優雅、舒適的建筑體。自動控制技術、計算機技術、現代通訊技術、建筑技術是智能建筑技術的四大基礎。提升智能化水平就必須要加強對這四種技術的研究。智能建筑理念當前已經被人們廣泛認同，并應用得到了各個領域。照明系統、節能減排監控系統、安防消防系統集成就是智能建筑理念的典型體現。物聯網技術帶給了智能化領域一場翻天覆地的革命，顛覆了傳統的思維方式。這場革命把人的思想融入到智能化體系中，把電子芯片放置于建筑、各類管網、空調設備等物體中，甚至是人類無法達到的區域，如樓層、墻體、夾板等建筑物內部隱藏的眾多管線和閥門中，通過物聯網實現了管理人員對小至一棟樓宇，大至一間學校，甚至整個社會的實時監控和管理，實施更為有效和統一的控制與管理。可以說，建筑業下一個重要的發展就是依靠智能建筑、智慧建筑的飛躍發展。

2 物聯網在建筑智能化中的應用

2.1 物聯網應用現狀

物聯網是一種先進的專業的技術，這項技術本身獲得了較快發展，在實際工作過程中這項技術也到了廣泛應用。設備之間通過傳感器聯網，人們可以就更加真實地了解電子設備的使用信息。照明系統、空調冷暖系統、給排水系統、安防消防系統與電梯系統就是其中最為典型的智能設置，也是物聯網應用的具體體現。在互聯網技術快速發展的背景下，局域網的應用是值得注意的。局域網應用過程中經常采用總線型或者是環型樹型拓撲結構。這些拓撲結構有助于人們資源間的共享。

2.2 物聯網在建筑智能化中的具體應用

建筑智能化離不開物聯網技術，物聯網技術已經貫穿到了建筑智能化的各個環節中。物聯網技術之所以能夠得到廣泛應用主要在于無線網絡的普及、網絡寬帶化。當前無線網絡獲得了較快發展，無線通信技術在智能建筑中得到了全面應用，網絡寬帶化的形成能夠滿足各方面的要求及應用。智能建筑之所以能夠實現關鍵在于現代網絡技術的發展使得物與物之間的連接成為了可能。本文以大學校園為載體，詳細敘述物聯網在校園建筑智能化中的具體應用，物聯網技術具體應用在校園以下領域 ：一是智能教學中的應用。智能教學主要包括了計算機多媒體教學、網絡教學、電子圖書閱覽等。建立實時和非實時的多媒體教學系統，利用網絡進行大面積的遠程或者直接教學，系統可供優秀課件儲存、下載、點播，同時教師可利用多媒體技術進行全方位的互動教學，這樣既豐富了教學手段，又提高了教學質量。設計者在考慮校園全數字多媒體教學網絡布線系統應充分考慮建成后的需求，并應充分考慮網落全覆蓋，在教室的各個位置都可以利用 WIFI 上網互動教學。教室內由多媒體電子講桌統一控制所有設備，包括投影機、投影幕、計算機、視頻展示臺等設備。通過控制面板可對各種設備進行切換和操作，如可切換控制各種設備的播放，選擇頻道和調節音量大小等。二是節能減排中的應用。節能減排是校園智能建筑發展的必然趨勢。它將能夠有效降低建筑能耗。具體而言，物聯網技術在節能減排系統中的應用主要是通過在空調設備內安裝感知組件，從而動態地獲得各種環境狀況信息（溫度、濕度等）。之后通過上傳數據分析，最后由節能管理一平臺來全面自動地調控空調系統本身的負載端設備，把環境溫度的有效控制在一定范圍內，避免因為人為操作不當造成過冷或過熱。我校大學城校區所有教學樓宇的暖通空調系統都采用遠程節能減排監控系統作為管理輔助，當教室內無人或少人時，系統可遠程關閉或調節溫度，有效的節能減排的同時為我校節能大筆費用。當前較為流行的監控通信技術主要是 ZigBee 系統，在實際工作過程中通過該系統將能夠實現對室內濕度、溫度的實時監測、同時還能夠有效增強節能運行管理效果。該系統本身還具有搜集數據、分析數據、輸出打印報表、傳輸無線內網、合理評價能源消耗等功能。三是智能校園安防中的應用，智能化的安防系統為校園安全提供有先進的保障系統。傳統的安防系統存在著較多問題，新形勢下在物聯網技術支持下的智能安防系統與傳統系統相比具有明顯的優勢。采用物聯網技術支持下的安防系統將能夠全面科學高效地處理相關信息，準確性以及處理速度都將能夠得到有效提升。視頻監控、出入口控制、入侵報警以及電子巡邏是智能安防系統的主要內容。攝像機主要分布在華工校園主要出入口、停車場、每棟新建教學大樓的每一層的主要出入口、圍墻、建筑等。在值班控制中心的值班人員可以 24 小時監視攝像機畫面 ， 隨意切換畫面，并可在較長的時間內存儲錄像 ， 提供犯罪證據。智能化傳感器和紅外線傳感器的應用將能夠實現對非法侵入信號的有效防范，這對于避免誤報警也是很有意義的。四是智能校園后勤保障中的應用。主要運用為校園“一卡通”，校園“一卡通”系統實現教學科研、校園辦公、遠程教育、物業管理、圖書借閱、身份認證、食堂就餐、醫療就診等多項功能綜合智能卡。這些功能不是簡單的疊加，而是利用信息化的手段，將各種資源數字化，方便統一管理。當前的一卡通系統主要是涉及到數據庫、一卡以及一網三個層面。建議采用先進的控制網絡作為分散的控制設備、數據采集設備之間的通信連接 ；系統主干采用以太網，通過路由器連接校園網，終端設置若干個信息輸入和輸出控制器。建議采用非接觸 IC 卡，通過非接觸 IC 卡比起以前插卡式的 IC 卡更加先進、安全、可靠、實用，既保護了學生個人信息，又便于使用。一卡通系統同時應能支持多種網絡協議，具有開放性和標準化的特點，并保證運行的安全可靠性。物聯網技術的科學高效的應用能夠有效提升校園建筑的智能化水平，為學校的教學、科研、辦公、后勤管理和物業管理等提供穩定的數據平臺，有效地提升建筑物的舒適度，保證校園的安全，為建設一所國際化的校園奠定了堅實的基礎。制定完善的校園智能化建設方案應根據學校的明確需求，遵循先進性與實用性相結合的原則，避免造成功能上的閑置。總而言之，加強對物聯網與智能化建筑完美融合的研究已經成為今后校園智能化發展的必然選擇。

3 智能建筑在物聯網時代的發展

物聯網技術同智能建筑是相互聯系，相互促進的。物聯網技術在智能建筑中的應用是時展的必然結果。反過來說智能建筑在物聯網時代將會得到較快發展。作為一種理念，智能建筑已經被越來越多地人接受，智能建筑所包含的綠色環保、人工智能等理念使得不同用途的建筑物都開始提升自身的智能化水平。物聯網時代，智能建筑獲得較快發展主要表現在以下幾點 ：一是智能建筑的范圍將會不斷擴大。當前智能建筑的理念已經擴展到到了住宅樓房、學校以及辦公商業等領域。智能建筑、智能小區以及智能城市等逐漸發展起來。智能建筑的前景越來越廣闊。二是智能建筑同綠色節能建筑有機結合在了一起。智能建筑同綠色節能是有密切聯系的。智能建筑同綠色節能建筑的理念相結合將有助于降低建筑能耗，能夠有效解決環境問題。在環境問題日益突出的背景下采取這一措施更顯迫切。三是智能建筑外延的發展。隨著智能建筑數量的不斷增多，建筑結構，建筑材料也將會向著智能化的方向發展。以上三點都體現了在物聯網時代智能建筑的快速發展。

4 結語

在信息技術快速發展的今天，物聯網技術已經成為當前時展的潮流。隨著現代信息技術的快速發展和不斷融合，物聯網時代真正到來。在物聯網時代，智能建筑將獲得更快的發展。物聯網技術的應用將能夠有效提升建筑物智能化水平，智能建筑的快速發展也能夠促進物聯網技術的進步，兩者之間聯系緊密，同時也能夠相互促進。本文首先分析了物聯網及智能建筑的體現方式，而后重點分析了物聯網在校園智能建筑中的應用以及物聯網時代智能建筑的發展。可以相信，隨著今后科學技術的逐步發展和人們生活水準的提高，我國智能化建筑的水準將會有更大的發展空間。充分利用各種新技術，不斷發展和完善智能化系統，開創一個安全、智能、便捷的新時代，讓人們充分體會到科技給生活帶來的巨大變化。

參考文獻

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營銷，201（39）

作者簡介：

篇4

關鍵詞：物聯網技術；智能建筑；成本控制；工程造價

1引言

隨著國家對智慧城市的重視，智能建筑也進入了高速發展時期，智能建筑在物聯網技術下對增強安防措施、改善居住體驗、節約能耗等方面進行改善。物聯網是通過多種信息傳感器實時采集各類信息，在終端設備、邊緣域或云中心通過機器學習對數據進行分析。智能建筑可以利用物聯網技術對建筑內暖通空調、供水、發電、照明系統、網絡等通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優化，可以大大節省運營成本，提高投資回報率。智能建筑的核心是5A系統：建筑設備自動化系統（BA）、通訊自動化系統（CA）、辦公室自動化系統（OA）、火災報警與消防連動自動化系統（FA）、安全防范自動化系統（SA），通過5A系統使建筑具有安全、便捷、高效、節能的特點。根據數據統計，2019年我國物聯網連接量在45.7億，到2025年將增至199億，市場空間非常廣闊，對于智能建筑在物聯網技術下成本控制和造價分析，將成為行業關注的熱點。

2物聯網技術對智能建筑的成本控制

利用物聯網技術對智能建筑進行工程預算是一種新型的技術手段，物聯網技術通過智能系統提高成本控制的準確性，對于智能建筑項目進行成本預算和控制有十分重要的作用。物聯網技術的廣泛應用是智能建筑的基本特點，一般通過開環控制和閉環控制的結合，以及定性控制與定量控制的結合的采用多模態控制方式，這種方式可以幫人們處理大量的系統問題，通過大數據收集資料和人工智能的科學推理，可以對人類的行為和思維進行感知模擬，對智能建筑中5A系統的精準控制。物聯網通常使用射頻設備、定位系統、激光掃描設備和紅外感應器設備等信息通訊傳感器，通過網絡把所有設備都連接起來，來使信息互聯互通，實現在物聯網技術下智能識別、智能定位、智能跟蹤、智能監控的管理體系，可以對智能建筑中的各種設備進行有效管理，讓設備和系統進行信息互通和遠程共享，通過收集大量的數據信息可以構建一個參量體系，通過參量系統優化智能建筑使用成本，給人們提供綠色環保、舒適健康的生活環境。

3物聯網技術下智能建筑工程造價

利用物聯網技術和參量體系可以得到大量信息，通過信息的處理計算得到成本數據和工程量，根據國家規定定額標準得到工程造價的目標函數。運用BIM智能建筑模型，合理的博弈控制函數設計進行智能建筑的造價預測。物聯網技術下智能建筑的工程造價分析模型主要有三種，（1）通過對建筑的主要參數數據的基礎上構建模型。（2）通過物聯網技術模糊控制和邏輯控制來構建模型。（3）通過物聯網技術下擬自然隨機最小二乘擬合來構建模型。這種方法由于計算量較大，計算復雜程度較高，無法保證計算的準確性。為了提高計算的準確性，本文提出一種基于物聯網技術約束參量和工程造價預測模型的方法來提高智能建筑成本控制進度和工程造價預測準確性。

4物聯網技術進行成本控制參量體系

在智能建筑中工程造價是指工程建設中所需要投入的資金，主要包括前期的投資估算、項目過程中的工程結算、完工后的竣工決算。在智能建筑施工過程中，可以運用物聯網技術對項目成本和工程造價進行有效控制。第一，合理分析智能建筑工程造價的約束函數和參量體系；第二，為了構建物聯網技術下智能建筑參量體系和約束模型，需要對建筑規劃、消防、交通、環保等實現工程造價合理評估和預測。通過參量體系和約束模型進行智能管理控制，保證智能建筑項目施工進度和施工品質。通過構建物聯網技術參數模型，保證了智能建筑材料合理選擇和建筑施工成本的精準預測。在物聯網技術智能建筑成本控制預算中，往往忽視交叉因子對成本的影響。智能建筑在物聯網技術的支持下實現自動網絡控制，利用智能建筑自動控制網絡中的三種通信協議實現效益評估，可以有效地計算出智能建筑控制成本，在構建物聯網技術下智能建筑的成本控制參量體系中，利用物聯網技術對工程造價模型設計，實現對智能建筑工程造價成本有效控制和精準預測。由此可見，在物聯網技術下構建智能建筑參量體系是實現成本控制的重要途徑。

5智能建筑目標模型構建及設計優化

利用物聯網技術建立智能建筑目標模型，通常是采用均衡博弈的計算方法來分析智能建筑的工程和造價，這種方法是用預測函數以及最小方差來進行成本的預測和造價控制，可以有效地控制智能建筑造價計算精度。但是由于需要收集大量的數據，在沒有足夠數據作為基礎的情況下，智能建筑工程造價預測精度是不準確的。本文為了提高控制精度采用了一種在物聯網技術下智能建筑成本約束參量。通過約束參量貢獻度加權的方法建立工程造價預測和成本控制模型，在參量分析基礎上設計工程造價預測和成本控制模型，構建物聯網下成本控制系統得到最佳的博弈函數，得到工程造價施工優化參數。在物聯網技術智能建筑施工過程中，不但要考慮在施工成本，還需要對管理成本等多方面進行綜合考量，通過智能建筑成本分析建立工程成本預測模型。為了合理地評估智能建筑的性能，可以采用一種分數階差分函數的公式對評價進行有效分析，用函數公式得出智能建筑成本和建筑質量的關系。在智能建筑模型構建時，利用分析方法實現成本投入的時間序列的采集，通過智能建筑施工中的各方面因素進行線性二乘擬合計算構建約束關系模型，可以實現智能建筑工程造價的量化評價參數模型。在實際施工過程中，包括固定成本和非固定成本，非固定成本是由很多不確定因素造成的，為了實現有效的成本控制，應該對不確定因素進行有效控制。通過物聯網技術構建量化控制模型，可以有效地對物聯網技術下智能建筑工程項目實現效益最大化。在物聯網技術下智能建筑的控制必須滿足非線性方程的連續性條件，通過連續性條件構建一個模型，由此可以得出物聯網技術下智能建筑施工過程中生產效益最大化，并且在物聯網技術下實現成本與效益最優匹配，通過以上決策，智能建筑工程造價的效益值和帶量值可以有效均衡。此外，為了保證施工效率和質量構建模型，通過累計方差的公式對建筑成本的參量貢獻度進行自適應加權處理。通過上述介紹的參數模型，可以在物聯網技術下對施工成本、施工效率和施工質量進行優化，不但提高了施工質量還降低了施工成本。

6物聯網技術下仿真實驗和分析

為了對上述模型和參數進行檢驗，以及物聯網技術下智能建筑成本控制和工程造價分析的可行性，通常需要采用一種仿真軟件進行分析和研究，根據國家預算定額可以設計物聯網技術下智能建筑成本參量數據表。通過成本參量數據表進行物聯網技術下智能建筑成本控制和工程造價仿真建模，對物聯網技術下預測數值仿真，通過仿真可以得到不同的成本控制數據，為了要論證結果，可以把物聯網技術智能建筑仿真結果和傳統模型計算結果進行對比。從仿真結果可以看出，采用本文所使用的方法有效地降低了項目建設成本，成功的對智能建筑成本控制進行了優化。由此可見，通過仿真實驗模擬進行實驗得出的結果是有科學性和可行性的。

7物聯網下智能建筑展望

物聯網技術在建筑業、工業、電子行業、交通行業、汽車行業都有了深入的應用。隨著科技的不斷進步，智能建筑在物聯網的發展下將結構、系統、服務、管理跟用戶需求進行優化組合。智能建筑不僅可以提高舒適的環境，還可以提高工作效率，降低建筑成本，已經成為智慧城市發展的必然趨勢。目前智能建筑主要體現在系統設備自動化和通信系統信息化，隨著科技的發展，物聯網技術下的智能建筑會采用系統信息綜合管理，對智能建筑內所有的設備信息進行收集、傳輸和處理，在物聯網下智能建筑可以實現人與物的連接，物與物的連接，通過云計算收集處理和人工智能邏輯分析決策，朝著智能化方向發展。

篇5

【關鍵詞】物聯網技術;智能建筑;發展;應用

物聯網技術給智能化領域帶來了一場革命――把人的思想融入到整個系統中。任何智能化的功能，不需要規劃，也不需要其他廠家定制，只要利用鼠標，就可以自己隨時隨地創造任何想要的功能。物聯網對智能建筑技術影響無處不在，當前智能建筑包括了20～30個子系統，其中建筑設備監控、安防、一卡通等已經構成ITP/IP網絡平臺上的集成融合子系統，已經是準物聯網形態或已經是物聯網形態。

1.物聯網對智能建筑技術的影響

物聯網對智能建筑領域的影響十分巨大，將徹底顛覆之前的傳統思維方式。過去的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開：一方面是建筑物、公路等，而另一方面是數據中心、網絡等。而在“物聯網”時代，把感應器等芯片嵌入和裝備到鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、電網、大壩、油氣管道、鋼筋混凝土、管線等各種物體中，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合為統一的基礎設施，實現人類社會與物理系統的整合，達到對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制的目的。智能建筑綜合是集成、維護、管理系統。如果智能建筑維護管理都走物聯網道路的話，我們的智能建筑用不到每個樓里面都設置一套智能建筑維護管理班子，用一個云架構就可以實現，統一管理，非常方便。

物聯網在樓宇智能管理、物業管理和建筑物的運行維護方面將發揮更大的作用。僅從建筑物外表我們不可能了解其真面目，因為有許多管線都是隱蔽在樓板和墻體中，眾多開關閥門遍布建筑物的各個角落，如果沒有圖紙，你要找到某個閥門幾乎是不可能的，特別是一些復雜結構的建筑，而圖紙一般都保存在檔案館內，要去查閱，手續是極為麻煩。建筑信息模型（Building information Modeling，BIM），才能實現更有效的管理。

BIM是物聯網應用的基礎數據模型，是物聯網的核心和靈魂，正如BIM是ERP基礎數據一樣，物聯網應用不能脫離BIM。沒有BIM，物聯網的應用就會受到限制，就無法深入建筑物的內核，因為許多構件和物體是隱蔽的，存在于肉眼看不見的深處，只有通過BIM模型才能一覽無遺，展示構件的每一個細節。

這個模型是三維可視和動態的，涵蓋了整個建筑物中所有信息，然后與樓宇控制中心集成關聯。在整個建筑物的生命周期中，建筑物運行維護的時間段最長，所以建立建筑信息模型顯得尤為重要和迫切。建筑信息模型目前在設計階段應用較多，但還沒進入建造和運維階段的應用。一旦在建造和運維階段得到應用，將產生極大的價值。BIM與物聯網兩者的結合，將智能建筑提升到智慧建筑的新高度，開創智慧建筑新時代，是建筑業下一個重要的發展方向。

2.物聯網在建筑智能化中的應用和發展

為適應信息化給建筑物帶來的變化，提出智能建筑并加快智能化的步伐是時代的要求，將物聯網技術運用到智能建筑，或者說讓智能建筑融入物聯網所包含的范疇，是未來科技發展的趨勢。

2.1 在網絡集成中的應用

智能建筑可看作城市信息化的基本單元之一，在智能建筑中集成最新的通信網絡技術是必然趨勢。網絡寬帶化：為滿足日益增長的信息應用和集成的需求，通信網絡的寬帶化是必然的，隨著EPON和GPON等光纖到樓、光纖到戶的推進，智能建筑以更高的帶寬與物聯網相連。無線網絡的普及：包括WLAN、無線傳感網在內的多種無線通信技術將在智能建筑中廣泛部署，并與有線通信相結合，形成覆蓋廣泛和靈活的無線網狀（Mesh）網絡。控制網的標準化：控制網的標準化和開放性將進一步得到提升。基于IP技術，使用具備開放性和可互操作的系統，是智能建筑控制系統的最佳選擇。

2.2 在智能安防中的應用

物聯網技術的出現，可以將不同建筑內安防各子系統集成到物聯網平臺，不僅可以實現建筑群內部的統一管理和智能化監測，進而還可以實現整個城市的統一管理和統一調度。社區、樓宇、家庭等場所是各種設施和安防系統密集分布的區域，小區、家庭、停車場、倉庫、周界等不同區域都需要進行監控，各種車輛、人員、視頻、聲音、身份、位置等多種信息也都存在感知的必要性，而現有分散建設的安防系統難以滿足如此復雜的智能化要求。基于現有的安防系統基礎，大力加強物聯網平臺建設，促進信息融合和智能化建設，降低建設和運行維護成本，提高安防和管理效率，才能真正實現有效的安防，促進安全、容量和效率整體水平的提升。防入侵系統是智能安防中的重要應用。典型代表是上海浦東國際機場的防入侵系統，已敷設的30000多個傳感節點覆蓋了地面、柵欄和低空探測，能分辨出對象是人還是動物，一旦有人靠近柵欄，系統就會自動發出善意提醒;如果來者不聽警告，繼續靠近柵欄，第二道防線就會報警。

2.3 在智能化住宅小區的應用

物聯網技術的出現，給住宅小區中的各種系統實現遠程監控和信息的實時反饋提供了可靠的技術支持和保障。在智能化住宅小區中應用物聯網技術，可以實現設備（系統）、信息和人的三位一體智能化。人們進入居住小區或樓宇無需刷卡，系統會自動識別隨身攜帶的身份卡信息;車輛可以無需停車刷卡，無障礙進出小區門禁;實現遠程醫療或健康監護服務，有助于最大限度降低疾病給患者和亞健康人群所帶來的危害，提高人們的生活質量。同時，安全防范的保障也有了進一步的提升，從平安小區上升到平安園區、平安城市的層次。伴隨著物聯網平臺的建設，物聯網技術的發展，智能化住宅小區將會達到一個感知社區、感知家居和感知生活三者相融合的一個階段，從而給人們帶來更安全、更便捷和更舒適的生活環境。

2.4 在監控管理中的應用

通過物聯網技術實現對事物和作業的不間斷監測，及時響應突發事件，是物聯網的另一項重要應用。光纖傳感器靈敏度高，體積小，易于敷設，對被檢測場無破壞與干擾，抗電磁干擾能力強，能夠進行分布測量，在建筑智能化中將發揮越來越大的作用。光纖光柵傳感器可以貼在結構的表面或預先埋入結構中，對結構同時進行沖擊檢測、形狀控制和振動阻尼檢測等，以監視結構的缺陷情況。另外，多個光纖光柵傳感器可串接成一個傳感網絡，對結構進行準分布式檢測，可用計算機對傳感信號進行遠程控制。以電梯遠程監控系統為例，建立該系統旨在幫助電梯安全管理部門、維護單位和使用單位實現電梯安全的信息化管理，極大地提高電梯運行管理水平，保障人民的生命財產安全。

2.5 在生態節能中的應用

在客戶空調系統的負載端設備（FCU、分離式冷氣、空調箱等）及外氣引進裝置加裝控制設備，在空調環境內同時加裝環境感知組件，用于偵測環境狀況（溫度、濕度、CO2濃度等），通過環境狀況的資料搜集與分析，由節能管理統一平臺自動對空調系統的負載端設備進行自動調控，將空調環境的溫、濕度及CO2濃度控制在一定范圍內，避免因不當的人為控制導致環境過冷或過熱，讓使用者能充分享受自動調控且舒適的空調環境。建筑能耗動態監測系統是基于無線傳感網技術的能耗動態監測系統，可實現建筑能耗數據的實時采集、傳輸、初步分析、定時定點上傳等功能，并具有較強的可擴展性。系統還可實現室內溫、濕度的遠程監測，分析房間內的實時溫、濕度變化，配合節能運行管理。

3.結束語

物聯網技術的應用是把智能建筑作為一個整體的子系統，對多個子系統的又一次集成化，是一種更高層次的集成，通過它可向住戶、物業管理者、系統維護者等多種用戶提供多種多樣的服務，把智能建筑技術深化、細化，讓人們充分體會到科技給生活帶來的巨大變化，讓生活環境變得更安全、高效、便捷，而且可以更加節能、環保、健康。

參考文獻

[1]張公忠.物聯網與智能建筑[J].智能建筑與城市信息， 2011（1）.