物联网技术与智能建筑的融合发展研究

高正勇，陈凡

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

在国内经济快速发展的同时，国内建筑业也逐步迈入新台阶，建筑产品正逐步走向“智能化”。现阶段的智能建筑却存在着“硬件强、软件弱”等不足。随着人们对智能建筑要求的提高，越来越多的高质量、高科技硬件在智能建筑中运用，使得智能建筑的数据采集能力与数据处理能力日益提高。因此，可以说高端科技是推进智能建筑发展的重要因素。就现阶段的智能建筑来看，制约其发展的关键因素在于系统集成技术的缺失，而物联网技术的引入则能够很好的攻克上述难题，为智能建筑的发展带来新的契机[1-5]。

2 物联网技术与智能建筑

2.1 物联网技术概述

目前全世界的科技水平在飞速发展，这样的趋势导致了物联网技术在全世界的范围内得到了广泛的应用。物联网技术，其含义为借助全球定位系统以及激光扫描器等设施设备，应用射频识别技术有效的将物体和网络连接，通过网络全方面的对物体进行管理。物联网技术是全世界的科技水平飞速发展趋势下应运而生的产品，得到了全世界的关注，被许多国家例入到发展计划之中。国内的物联网技术，由于发展时间不长导致技术还有待提升。对于国内的建筑行业尤其要注重物联网技术的应用，应加强对该技术内涵以及重要性的了解，掌握该技术的发展动态，力求在利用物联网技术促进建筑行业发展的同时促成社会的整体化进步。

物联网技术主要包含RFID 技术、无线传感器技术、智能技术以及纳米技术。其中，RFID 技术即非直接接触形式的自动识别，原理为利用射频信号识别相关对象，进一步获得有关信息及数据。无线传感器技术可以将分布在全球范围的不同物体上的传感器构建形成无线传感器网络体系。智能技术通过把物体放置在智能技术体系中来提高该物体的智能化水平，进一步促进不同用户的沟通有效性。纳米技术的研究范畴为物体的0.1nm ～100nm 内，关系到诸多学科，具体包含纳米体系内的化学、物理、材料学以及加工学等，促进了物质的微型化管理控制。

2.2 智能建筑概述

智能建筑由传统建筑演变而来，其宗旨在于利用各种信息化技术打造便捷的、安全的、舒适的建筑功能环境，进而推进建筑行业的可持续发展。智能建筑由于其独特的优势而被全球学者关注，体现出了国际性的发展趋势。国际上首个智能建筑起源于美国，为1984 年建造的CityPlace。国内智能建筑起源于发达的沿海城市，首个智能建筑设计国家标准颁布于2000 年。在建筑业不断发展的今天，智能建筑的规模以及运用范围也在不断壮大，对人们的生活产生了积极的影响。

3 物联网技术与智能建筑的融合发展意义

3.1 强化建筑资源整合

在传统的智能建筑中，存在着资源整合困难的硬伤。智能建筑中使用的各类产品，由于没有一致的标准而难以协调，为后续的维护增加了很大的难度。物联网技术可以解决这一难题，该技术使用统一的接口、数据库以及开放协议，无需事先集成就可以打通各个网络，使得不同的产品可以顺畅的交互。此外，物联网技术的引入，还可以打造形成开发架构平台，并统一编码传感器，实现数据的互通互联，还可以让使用者依据自己的需求定制产品，将智能建筑的资源最大化整合。

3.2 推动智慧产业发展

近年来，我国将更多的关注点集中在了科学技术的发展上，智慧产业得到了越来越多的重视，并被列入国家新兴产业之一。智慧产业的战略性地位表明了我国发展壮大智慧产业的决心。在国际竞争的“赛场”上，“智能建筑”已经成为各国展示其技术实力甚至综合国力的关键成果。诸多实践成果表明，物联网技术对于弥补智能建筑的不足、提高智能建筑的价值至关重要。该技术一方面优化了智能建筑的自动化与通信性能，另一方面提升了智能建筑的落地效率。因此，必须要推进物联网技术与智能建筑的融合发展，打造高新智能建筑产品，促使我国在国际赛场上“拔得头筹”。

4 物联网技术与智能建筑的融合发展方向

4.1 基于物联网技术的智能能源管理

在时代飞速发展、人口持续增长的趋势下，可持续发展受到了越来越多的重视，能源危机问题亟待解决。在建筑行业中，节能降耗统计监测至关重要。物联网技术的引入，可以构建智能化的能源管理系统，实时监测建筑中水、电、气等能源的耗费量，进一步方便了物业部门的管理，同时也为政府部门采取相关节能措施提供了有效的数据参考。

4.2 基于物联网技术的智能设备管理

现代智能建筑中往往会配置大量的高科技设备，比方说中央空调、给排水以及供电智能化系统等。物联网技术的引入，可以构建建筑设备监控管理系统，通过摄像的方式实时监控各类设备的运转情况，并收集设备的运转参数，为设备维护部门开展保养及维修工作提供可靠的数据参考。另外，设备监控系统还可以记录设备维修次数，并及时发送设备维修信号。

4.3 基于物联网技术的智能停车管理

物联网技术中的RFID 技术被广泛运用智能建筑停车管理，该技术的引入可以自动完成数据的采集与对比，还能控制闸门，从而可以有效节约人力成本。智能停车管理系统一般包含停车场子系统、出入口管理子系统以及数据采集子系统三部分。其中，停车场子系统主要进行无线感应以及数据传递，该系统在车位中埋设探测器，并利用探测器感应车位的利用情况，并将感应结果传输至停车管理系统；出入口管理系统由RFID 读写器、ID 卡以及射频天线组成。ID 卡安装于车内，并记录车辆的相关信息。RFID 读写器设置于停车场出入口部位，可以读取ID 卡中的信息，并将读取的信息传输至数据采集子系统。射频天线作为信息传输的媒介；数据采集子系统主要用于判断车辆是否具备出入资格，当车辆具备出入资格时，该系统自动打开道闸、放行车辆；当车辆不具备出入资格时，该系统会发出警报并关闭道闸。

4.4 基于物联网技术的智能安全管理

在智能建筑中，安全永远处于首位。智能建筑的安全系统包含信息安全、防盗、医疗救助等子系统。物联网技术的引入，可以将智能建筑中的不安全因素及时识别并传输给公安或消防部门，相关管理部门可以依据信息快速制定应对措施，进一步快速解决建筑中的安全问题，避免安全问题发酵扩大，保护智能建筑使用者的人身及财产安全。

4.5 基于物联网技术的智能家居管理

就现阶段来看，物联网技术在智能家居方面的应用与人们的日常生活最为贴近，因而具备较为广泛的群众基础。举例来说，海尔集团在智能家居方面推出了物联网冰箱，这款新型冰箱包含诸多性能，例如放音乐、打电话、看网站等等，有效的将生活与娱乐融为一体，优化了一直以来冰箱单一的使用功能。与此同时，物联网技术在智能家居中的应用可以使得人们通过手机、电脑等远程控制生活中常用的电器及其他设施。总的来说，通过物联网技术可以让人们的生活更加智能、便捷和多元化。

4.6 基于物联网技术的智能健康监测

现阶段，一些先进的医院已经利用物联网技术构建了智能健康监测系统。智能健康监测系统一方面可以详细记录患者的基本信息以及身体情况，方便医生以及护士开展治疗，另一方面，当患者转院时，智能健康监测系统还可以及时传递患者信息，使得医疗机构之间可以快速的了解患者的医治情况以及病史，为就诊工作带来了极大的便捷，也在一定程度上提高了人均寿命。

除此之外，物联网技术还可以运用在智能住宅中以打造身体监测系统，以方便住户实时了解自身健康情况。身体监测系统主要依托芯片工作，该系统可以定期测量住户的体温、血压、心跳等，并提醒住户按时休息。另外，应对突发疾病，身体监测系统还可以自动与医院联系，防止危机情况的发生。

4.7 基于物联网技术的智能环境监测

自然环境是人类赖以生存的重要物质条件，因此环境质量的管理十分重要。物联网技术的引入，可以构建智能环境监测系统，一方面可以监测环境受污染程度，另一方面可以科学的评价受污染的环境，得出具体的数据和信息，并提出环境改善和保护的建议。值得注意的是，智能环境监测系统监测的对象不仅仅是空气、水等要素，还包含智能建筑中水、电、气、声、光等要素，且监测的范围包含建筑内部以及建筑外部。

4.8 基于物联网技术的智能楼控系统

通过物联网技术，可以打造属于智能建筑的独立楼控系统。该系统中包含能耗管理子系统、故障分析子系统以及设备监控子系统等。此外，楼控系统的监理还可以实现一卡通管理，智能化安保管理以及智能照明管理，使得智能建筑的各个系统与整个智能城市相互关联。

5 结语

在过去的近十年中，智能建筑取得了一定的进度，对于推动国内建筑业的发展功不可没。物联网技术与智能建筑的融合，使得智能建筑更加安全、环保、便捷，并为使用者带来了更佳的体验。物联网技术的引入，为智能建筑带来了更多的机遇。在未来，设计师应该不断挖掘智能建筑的新需求、探究物联网技术的新方向，最终实现物联网技术与智能建筑在更高层次上的融合。