基于物联网的智能建筑健康信息网络研究

何 春

（信阳职业技术学院数学与计算机科学学院，河南信阳464000）

物联网被看作是全球信息产业继计算机、互联网之后的第三次产业革命，是新信息技术中的重点发展领域，同时也是我国战略性新兴企业之一。随着互联网的迅速发展，信息技术势头迅猛，以信息化领先发展和带动发展战略，形成数字化、网络化、智能化为主要特征的智慧城市，成为我国重要的城市发展战略之一。对智能建筑健康信息的研究、分析有助于信息技术和城市发展融合，对实现城市智能化与信息系统化管理以及建设智慧城市有重要意义。

本文主要分析智能建筑健康信息服务的概念，并探讨分析基于物联网的智能建筑健康信息网络模型，为我国智能建筑健康信息网的搭建和发展提供新思路。

1 智能建筑健康信息服务意义及信息网设计要求

1.1 智能建筑信息服务意义

健康本来是指人体健康，后来延伸到各行各业，指代行业的发展动态良好。智能建筑健康信息服务主要是指根据智能建筑的特性，利用工程管理、设备管理及信息管理等专业理论，将建筑运行信息反馈给建筑管理人员，从而判断建筑是否健康运行。利用物联网这种新型技术实现智能建筑健康状态的诊断与预见功能，可对建筑运行进行全方位的管理。

1.2 智能建筑信息网设计目的

智能建筑的出现使社会发展前进了一大步，让建筑管理变得轻松、方便与快捷。建立智能信息网主要是为了更好地掌握建筑的动态信息，可以提前预防可能会出现的风险，对有问题的建筑实施诊断并改善、实时监控建筑、遥控建筑设施等。

2 基于物联网的智能建筑健康信息网络

物联网和生活中常用的互联网不同，它主要是指一个物体利用许多信息传感设备（有感知程序的设备），按照规定的协议和互联网相连，形成让物和物之间能够直接进行交互、联系的智能网络。

本文根据收集了解的智能建筑特点，设计并构建智能建筑信息网，智能建筑信息物联网构架如图1所示。

图1 智能建筑健康信息网

由图1可知，该网络自下到上分为感知层、网络层、应用层3层，其中感知层是整个网络的底层部分，网络层是中间层，应用层是顶层。

2.1 感知层

感知层是建筑信息网的基础层，其主要功能是使用许多仪器感知建筑状况的物理信号并收集。作为信息网的最底层，会用到许多仪器收集信息，常见仪器有结构检测仪、风压仪、温度传感器、湿度传感器、沉降仪、监控摄像头、积分声级器、红外传感器以及门禁系统等。

2.2 网络层

网络层的主要功能是信息传输，是各种通信网络综合形成的一个融合网络，它向上为应用层提供各种传输信息，向下获取感知层采集的信息，实现信息在3层之间自下而上的传递。它主要包括互联网、移动互联网以及局域网等。对于智能建筑健康信息网，既可以建立小规模网络，例如一个城市的信息网，又可以建立一个大型的网络，例如一个国家的信息网。

2.3 应用层

应用层主要就是显示信息和用户对接，也就是为用户服务的，用户可以直接通过手机、电脑或者其他通信工具，获取网络层传输的信息。主要分为大数据中心与管理中心。

（1）大数据中心。大数据中心则是将所有收集的信息汇聚并进行分析、运算，再统一存储。

（2）管理中心。管理中心是由以小区为基本管理单位的管理模块组成，定时或限时保存感知层收集的信息。

智能建筑健康信息网应用，就是在大数据中心进行统一计算开发，形成不同类型的信息服务，满足多个用户的多种需求，从而为智能建筑的管理提供帮助。

2.4 信息网运行

信息网的网络模型参照图1，整个信息网的运行过程为：1）利用感知层中的许多测量和感知仪器，探测并收集建筑的温度、湿度及结构等建筑动态信息。2）通过网络层众多网络中的其中一个网络，传输信息，信息通过网络层到达感知层，用户可以利用手机或电脑获取信息，并对信息进行计算与处理，然后采取相应的措施。

3 小结

智能建筑与信息技术的发展都是目前国内甚至世界上比较热门的领域，也是国际社会非常重视的研究项目。本文以智能建筑健康信息为切入点，首先介绍健康信息服务的概念，了解智能建筑健康服务的意义，然后从其需求分析，获悉建立信息网的目的，从而逐层分析建立信息网的网络模型，按照实现的功能不同和服务对象不同，将信息网具体划分为3层，最下层为用于物理信号收集的感知层，中间为传输信号的网络层，最顶层为和用户对接并显示信息的应用层。该研究为我国智慧建筑健康信息网的搭建提供新的切实可行的思路。今后，将继续对网络模块进行更为细致的划分，落实每一个细节，进一步研究物联网从智能建筑领域扩展到其他领域的网络模型建立。