浅析物联网和智能建筑

摘  要：科學技术的快速进步和发展，使当今社会发生悄然变革。伴随着大数据技术应用的扩大以及AI人工智能技术的不断开发，当前从智能建筑到智慧建筑的发展正一步一步从蓝图转化为现实，未来建筑必将变得更加安全、宜居，节能和环保。基于此，本文首先对大数据技术的内涵进行了简单的概述，然后分析了基于大数据和AI技术的JEM平台应用，最后展望了物联网和智能建筑结合的发展方向，以供参考。

关键词：大数据;AI;物联网;智能建筑;智慧应用;JEM平台

中图分类号：TU8    文献标识码：A    文章编号： 2096-6903（2020）12-0000-00

大数据（big data）是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是一种需要新处理模式才能具有更强决策力、洞察发现力和流程优化能力的信息资产。它是信息技术的一种发展模式，可以从不同的渠道中来获取庞大的数据。IBM提出大数据具备5V的特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（低价值密度）、Veracity（真实）。

大数据的应用可以概括为两个方向，一个是精确化定制，第二个是预测趋势。

1 大数据技术的内涵

目前各个行业对大数据的定义并没有统一标准，虽然对大数据的定义不统一，但是不同的定义对大数据的特点描述都是相同的。而且国际数据公司IDC对大数据的特性做了进一步的分析，通常情况下都认为大数据在应用过程中，对于其信息的含量应该有更高的要求，并且大部分信息为PB级或者是TB级，这与传统的数据分析技术相比较，其大大的超出了传统技术的处理能力[1]。另外，大数据在在处理信息时，其来源是非常广的，不但有非结构化的数据，而且还有半结构和机构化的数据，并且其在进行分析过程中，数据处理的能力是非常迅速的。最关键的是，在对数据进行筛选识别之后，还可以将其隐藏的价值给充分挖掘出来。国际数据公司也认为在数据处理中，大数据技术是其处理方式的一次比较重大的革新，大数据技术可以将数据中的经济价值进行快速和实时的分析，并可以将其中的价值给有效的提取出来。

JEM平台由专业从事建筑设施效益的Johnson Controls研发，其集合了先进的物业管理经验和AI人工智能算法。当它被注入现有的智能建筑之中时，就可以对建筑的日常运维产生深刻影响，通过节能减排、分析优化资产、空间、健康和舒适度等ESG参数来迎合并且超越小租户的期待，增加房地产的附加值，最终帮助开发商和物业管理者在竞争中保持完美平衡。

2 大数据和AI技术在智能建筑中的应用

建筑智能化演化推进到现如今这个阶段，对于绝大多数的开发商和物业管理者而言，依然只能是对于已经出现的问题进行头痛医头、脚痛医脚的被动维修，其很难提前介入维护。当前，空有一个服务客户的良好愿望而无法实现建筑以人为本的发展理念，有了大数据和AI分析平台的介入，就可以变被动为主动，创造出有机的、更加人性化的建筑物。

《智能建筑设计标准》GB4-2015对智能建筑的定义：以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成了以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。

智慧建筑的智慧意味着专业知识，其通过将不同类别的建筑信息建立大数据模型，通过AI分析已有建筑物的管理经验和优秀物业管理者的理念，再通过JEM平台这个大脑把优化后的设计方案呈现给当前的建筑运营管理者，通过持续不断的AI指导使现有建筑可以保持空间优化、人的舒适度以及能耗之间的完美平衡，能够提升建筑的生产效能，保持更好的建筑活力。

2.1在建筑节能中的应用

在目前的智能建筑中，建筑功能得到了进一步的拓展，各种电气设备所发挥的作用也越来越多，而且不同的系统在正常运行过程中的用电需求也在不断增加，这些电气设备在运行过程中都需要有一个比较稳定安全的电能供应保障，因此在用电供应方面的创新研究也变得越来越重要[2]。而随着大数据的广泛运用，基于大数据来进行计算的高级计量体系和智能仪表的有效应用，使得智能建筑中的电力系统在管理中更加方便。另外，基于大数据技术的智能水表，也使得大数据存储功能得到进一步实现，而且也使水价的计算可以进行自动完成，而且还可以对设置的用水量进行自动控制，使水资源得到进一步节约。

JEM平台不仅仅可以将集中计量系统中采集到的数据按照要求归集生成统计报表，也可以按照客户来归集生成收费账单，甚至可以更进一步通过AI算法根据一定范围内的历史数据和未来的天气状况来预测能耗，甄别出需求峰值和高消费事件从而达到节能和省钱目的。

CPO集中能源站的优化应用软件。确定最佳的集中能源站的配置;通过快速的软件调整来减少设计周期;通过基于公用事业的成本分析，支持对冷水机组的远程监控，可以随时对偏离性能基准的资产参数和能源影响进行纠偏，同时生成实时的绩效分析报告。以确定最低的集中能源站的全生命周期运营成本。

2.2在建筑运维中的应用

建筑不是独立存在的，它与环境和人都有着直接联系，因此，在对应用大数据技术过程中要保障其实施的可行性，而且还对其与人之间的联系和影响进行充分考虑。大数据可以通过人的活动轨迹、行为分析，精准地为人的下一步衣食住行的提供智能化推荐信息，例如：饿了么APP可以为您推送想去的饭店和菜品，滴滴出行APP可以为您提供最佳交通路线规划等。建筑中如何以人为本，大数据和AI技术加持的APP也有很多可选应用。

租户管理软件Campanion APP配置租户空间以及租赁条件，使用费，电表和照明电。跟踪和报告租户的公用事业费支出，包括每月账单，支出报告和基准。通过客户端或者手机终端都可以随时在线访问。甚至可以实现租户能够与设施运营在线交互，包括实现用户自行遥控办公室环境温度的场景，乃至于会议室的预约功能等。跟踪能源支出，支持加班时段的空调和照明服务请求和反馈机制。

在經历过COVID-19疫情肆虐之后，在智能建筑中，大数据也可以通过对不同楼层所在的客户人员出入信息进行统计分析，例如根据客流量统计或者门禁控制软件分析办公人员和访客的数量，保持空调设备的合理运作工况，通过对现场空气质量的在线监测，有助于推动清洁空气技术帮助疾病预防和控制。

资产管理软件APP可以帮助设施管理人员记录大厦内部出现各类事件的情况，通过主动告知的方式来帮助资产管理者快速查看和关注报警信息，缩短问题的相应时间，减少对建筑内部人员的影响。报修工单内容可自动叠加设备、故障、诊断和空间等的实时、完整、精确的信息，从而使得服务技术人员的工作效率得到提升。此外，围绕建筑内部多个来源的报警创建有优先级别的通知，这不仅仅为建筑设施的运营管理者提供包括预防性维修周期、方法和参考案，还可以通过大数据分析得出改造建议。

2.3在建筑智能安防中的应用

在智能建筑中，有效的应用大数据技术，可以进一步带动安居服务体系的构建，其中建筑智能化中的安防也是比较重要的部分。将大数据技术应用在智能建筑安防系统中，可构建更加智慧的安全防范，并且可以为人们提供可视化的管理[3]。在这方面，通过大数据的应用，实现对建筑区域内和周边等安全防卫防盗报警系统的构建，从而监控建筑物中一些主要的公共场所，而且大数据技术还可以进一步实现录像和报警视频监控报警系统的构建，同时还可以对建筑物的出入口构建权限管理和监视控制报警系统。在各系统构建工程中，大数据技术发挥了非常关键性的作用，如通过对各种海量数据进行有效的储存，并进行智能化的分析，使报警的效果和识别率得到进一步的提升。

3 物联网+智慧建筑

物联网IOT（Internet Of Things）是指：物与物、人与物之间进行信息交互，也称万物互联。具备以下特征：

整体感知-可以通过各种感知设备来采集物体的各类信息。

可靠传输-通过各种方式方法将互联网和设备网融合，将物体的实时信息准确传送，实现信息交流和分享。

智能处理-使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现检测和控制的智能化。

结合当前建筑智能化发展现状，目前的智能处理多数还是停留在单体建筑或集中的建筑群之中，通过某些建筑智能化系统分别处理不同的信息。自JEM平台横空出世之后，智能处理的能力和方式方法则有了质的突破，优质的建筑模型有了新的标准，使得建筑能与人交互，更具活力。

4 结语

综上所述，随着社会信息化的发展，我国已经进入到了大数据信息化时代，各个行业在发展过程中都离不开互联网技术，而且大数据时代发展也进一步改变了人们的生活和思考方式。在此背景下，建筑智能化领域也将迎来新的转折点，因此万物互联成为必然。基于平等、开放、合作与共享的互联网精神，通过大数据技术的有效应用，建筑在满足人们对住房需求的同时，还可以使资源实现良好的自给自足，以及对建筑空间的自我检查，使建筑自主运营已成为可能。建筑行业在以后的发展过程中，将会与大数据技术进行更加紧密的结合，物联网+绿色智能建筑的发展也将会迎来爆发期，这为建筑行业的可持续发展带来了新的机遇。

参考文献

[1]谭义方.信息化管理技术在建筑工程项目中的应用[J].智能城市，2018，4（19）：120-121.

[2]文开.浅析BIM技术在建筑建设智能化工程中的应用[J].建材与装饰，2020（4）：150-151.

[3]张强.大数据在建筑智能化行业的发展方向[J].智能建筑，2017（8）：25-27.

收稿日期：2020-10-12

作者简介：张磊（1975—），男，浙江宁波人，本科，研究方向：建筑电气。