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物联网技术在建筑智能化中的应用

作者:陈官键

来源:《中国科技纵横》2012年第10期

1、引言

物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网的实现能对物品进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,因而被誉为下一个推动世界高速发展的“重要生产力”。目前,物联网已在军事、工业、农业、环境监测、医疗、空间等领域投入应用。在物联网技术的不断发展和人们对生活设施的智能化需求日趋强烈下,应用物联网技术提高建筑的智能化程度迫在眉睫。 2、物联网

物联网最初的概念是1999年麻省理工学院Kevin Ashton教授提出的,以标示为特征的,RFID技术与传感器技术应用于日常物品中,形成的一个“物物相连的网络”。2005年的信息社会世界峰会上,物联网的定义更新为通过RFID和智能计算等技术实现全世界设备互联的网络。2009年IBM论坛中,IBM进一步提出把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且普遍形成网络,即“物联网”。因此,物联网将成为继计算机、互联网以后推动世界高速发展的又一重要生产力。近年来,物联网的关键理论、技术和应用成为业界和学术界的研究热点,涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程,主要包括4个方面关键性技术:标签物品的射频识别技术(Radio Frequency Identification RFID)、感知事物的传感网络技术(Sensor Technologies)、思考事物的智能技术(Smart Technologies)、微缩事物的纳米技术(Nano Technology)。物联网从技术架构上来讲可分为三层,分别是感知层、网络层和应用层[1]。 3、智能建筑

什么叫智能建筑?人们普遍认同“美国智能建筑学会”(AIBI)的定义,即智能建筑是将建筑、设备、服务和经营四要素各自优化、互相联系、全面综合并达到最佳组合,以获得高效率、高功能、高舒适与高安全的建筑物。中国智能建筑建设始于1990年,随后便在全国各地迅速发展,在北京、上海、深圳、广州、南京等地都建成了智能大厦。但是建筑智能化发展还不成熟,智能建筑还存在诸多问题,比如工程建设水平不高,设计思路保守,智能化系统不能达到预期目标,导致大量人力、物力的浪费,很多智能大厦无法正常运转[2]。

智能建筑是多学科、多专业、多技术综合运用集现代科学技术之大成的产物,随着传感技术、无线网络、信息通信、自动化控制、云计算等先进技术的产生和发展,对建筑智能化提出了更高的要求,需要更合理地配备现代化的设备和设施,以满足人们对的安全、可靠、实用、高效的建筑环境需求。在修订的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006)中,

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对智能建筑有了比较完善的定义,“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”,强调了对信息采集、传递、管理和应用,也提出了节能、环保和健康等更人性化的概念[3]。 4、物联网技术在智能建筑中的应用 4.1 物联网技术在智能家居中的应用

基于物联网的智能家居,表现为利用信息传感设备(同居住环境中的各种物品松耦合或紧耦合)将家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,并与互联网连接起来,进行监控、管理信息交换和通讯,实现家居智能化。其包括:智能家居(中央)控制管理系统、终端(家居传感器终端、控制器)、家庭网络、外联网络、信息中心等。基于物联网的智能家居,表现为利用信息传感设备(同居住环境中的各种物品松耦合或紧耦合)将家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,并与互联网连接起来,进行监控、管理信息交换和通讯,实现家居智能化。其包括:智能家居(中央)控制管理系统、终端(家居传感器终端、控制器)、家庭网络、外联网络、信息中心等[4]。

4.2 物联网技术在周界安防系统中的应用

物联网周界安防系统是一套通过在防护区域布设多个或多种探测器,探测器自治组网、协同感知,达到理想探测效果的防入侵系统。系统可有效记录和识别各种入侵方式,并加以区分。报警时,系统立即联动视频监控系统,值班人员可迅速直观地看到现场的实际情况。 4.3 物联网在智能停车系统中的应用

物联网智能停车管理系统是基于RFID 技术的车辆管理系统,可以为车辆的通行提供独立、不间断的系统设备,实现对车辆的方便管理。具有可靠性高、识别率高、安装维护简便等特点,无须人工干预,自动完成一系列现场数据的采集、比较和开关闸控制工作等。节省人力,提高工作效率,减少人为干预。该系统包括智能停车场系统、出入口智能管理系统、数据采集系统。

4.4 物联网在智能医疗中的应用

通过给家里的体弱老人携带便捷的身体检测系统,由微型传感芯片组成的检测系统可以随时提醒您休息、吃药等保健功能,并能检测病人的体征指标,如体温、脉搏、心跳、血压等,从而能得到及时的治疗,更反映出对家人的关爱。系统还可以与医疗机构联网,可根据自身情况预约体检诊疗时间等。 5、结语

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尽管由于缺乏相关的标准体系、传感器技术有待提高等短板的制约,物联网技术正处于发展的瓶颈时期。但是目前全球物联网市场呈现快速增长的态势,势必将影响智能建筑的发展方向。我们期待运用物联网时代的各种先进技术,让建筑更加的节能、环保和智能化。 参考文献

[1]潘晓.物联网——中国经济发展最强音[J].科技智囊,2010,(04).

[2]沈骥革,沈晓霞.基于应用层的智能建筑控制模型[J].系统工程,1998,(05). [3]李旭.智能建筑浅谈[J].中国科技信息,2005,(07).

[4]叶国伟.物联网时代智能家居系统[J].智能建筑与城市信息,2011,(84).