智能建筑中物联网技术的应用分析

2023-06-06 14:39田茂蓉
中州建设 2023年4期
关键词:智能建筑智能家居联网

田茂蓉

(贵州装备制造职业学院,贵州 贵阳 550001)

当下房屋建筑的发展趋于个性化、人性化,并形成了智能建筑这一概念。站在用户的角度,在智能建筑中他们能够获得更加舒适的生活与工作体验。智能建筑的特点就在于建筑结构、设备以及管理的有机融合,使整个建筑系统的科技含量得到全面提升,相较于传统建筑具有更加丰富的功能以及更加舒适的使用体验。其中,物联网技术在智能建筑中具有很高的应用价值。鉴于此,我们有必要围绕智能建筑中物联网技术的应用与发展进行探讨与研究。

1 智能建筑与物联网概述

1.1 智能建筑

所谓的智能建筑,就是指将通信网络技术引入现代建筑当中,从而形成的新型建筑。近年来,国内涌现出各类智能大厦和小区,为改善人们的生活与工作环境作出了巨大的贡献。在智能建筑中,基于通信网络技术的支持,建筑的功能得到了极大的完善,为人们提供了一系列管理服务,使建筑更具有人性化特色。在全球范围内,我国智能建筑的发展史相对较短,然而其发展态势却十分迅猛。智能建筑基于各类系统的集成,将现代通信技术、控制技术以及建筑技术等有机结合,从而使整个建筑的环境变得更加安全、绿色、环保,并且在智能化水平方面也取得了巨大突破。当然不可否认的是,现阶段,智能建筑的功能依然存在一些局限性,无法完全满足新时代下人们的所有需求,部分智能化功能的实现依然停留在表面。

1.2 物联网

随着移动互联网技术的进步与发展,社会各领域之间的交流与沟通变得更加流畅,时空限制不再对人与人的接触产生决定性影响。与此同时,在信息与卫星技术的支持下,未来必然会涌现出更多新的交流模式,使信息的交互变得更加便利。在此背景下,物联网技术也随之诞生,其主要作用就是扩大沟通的范围,使人与人、物与物之间实现零接触,并且应运而生的还有智能机器人、二维码以及传感器等产物。物联网技术的应用主要是依托于互联网这一媒介,其提高了网络的智能化水平,并且在建筑领域中也有着极高的应用价值。

就概念层面来讲,学术领域对物联网的定义基本统一,即“物体与物体相互连接的移动互联网”。换言之,物联网是基于互联网技术而形成的产物。物联网的诞生打破了传统互联网思维,将信息交互作用于物品之间,基于远程控制使得时间与空间因素产生的限制不复存在。

1.3 智能建筑中物联网技术的应用价值

物联网在当下社会各领域已经得到了渗透与扩展,不管是人们的生活还是工作都与物联网有着紧密的联系。物联网本身具有智能化特点,其依托于移动互联网实现了物品与物品之间的沟通,并将人的个性融入物品之中。受益于芯片,连接端的物品能够与互联网连接到一起,自动读取网络信息并以信号的形式呈现出来。在信息技术持续发展的背景下,物品端信息交互的阻碍不复存在,不管是时间还是空间因素都不会对其产生限制,从而使加工、处理、传递一体化模式得以形成,对解放生产力、推动社会发展产生了深远的影响。现阶段,物联网的发展已经取得了突破性成果,其也渗透到了社会各领域,而这与信息技术的发展有着密不可分的联系。受益于信息技术的发展,互联网技术与人工智能有机结合,从而为物联网提供了一个充分的发展空间,并为人们的生活与生产活动作出巨大贡献。

2 智能建筑现状分析

尽管智能建筑的发展史相对较短,其对智能化系统的应用也经历了一段时间,在此期间也暴露出不同程度的问题,究其原因,就在于智能建筑采用的是传统的智能化系统,其构成包含了多个子系统,是依托于计算机网络技术实现信息采集、独立控制等功能。受限于技术水平,传统智能系统中各子系统之间缺乏一个匹配的协议与接口,匹配问题相对突出,进而导致系统的可靠性相对较低。具体来讲,当前智能建筑中的智能化系统应用问题主要涉及以下几个方面:

第一,由于产品的供应商不同,其接口与协议并不统一,这导致设备兼容性难以提高,并且技术整合难度也相对较大,从而导致整个系统的智能化水平并不高。第二,智能化系统中的子系统在功能实现方面采取的方案并不相同,因此施工量也相对较大。在系统运行过程中,要求使用者使用专门的软件来提高子系统的协同性,如此一来智能系统的调试成本就相应增加。第三,如果软件定制的厂家不同,那么就会导致兼容性与集成性受到影响,无法保证系统操作的流畅性与可靠性。第四,传统的智能化系统对高新技术的应用较为广泛,因此操作人员需要具备过硬的专业基础,这就增加了系统使用成本,与智能建筑的人性化需求也不相适应。第五,传统智能建筑系统并不具有良好的扩展性,当用户对其他功能有了更多需求时,用户不得不选择重新施工并反复调试,这无疑给用户造成了较差的使用体验。

3 智能建筑中物联网技术的应用探讨

3.1 智能安防

基于物联网技术的支持,智能建筑可以对安防技术进行升级,从而形成更高等级的安防系统。相较之下,智能安防系统在运行效率方面具有更加突出的优势,并且其覆盖范围也更加全面,能够在短时间精确地完成处理任务。在智能建筑中,依托于物联网技术形成的安防技术,在功能方面主要体现在出入口控制、视频监控、停车场管理、防爆防毒检查、电子巡查以及入侵警报等。在智能安防系统运行过程中,可以利用智能传感器与红外线传感器来探测信号并分析其特征,从而对信号异常与否进行判定并作出相应的反馈,如此一来就能够避免入侵报警出现错误。智能安防系统在智能建筑中的一个关键功能是家庭安防,该系统利用红外线传感器、门磁以及感烟探测器等设备,在物联网的支持下实现信号的传递与分析,从而营造一个安全的家庭环境,为住户提供一个良好的居住体验。

3.2 智能家居

目前智能家居在国内的应用越来越广泛,这也是物联网技术与建筑家居结合形成的产物。智能家居系统在功能上非常丰富,尤其是很多家庭利用手机即可实现系统的很多功能,在使用便捷性方面有着突出优势。例如,将手机作为物联网平台来对智能家居进行远程控制,为人们管理各类家居提供支持。只需要通过手机终端,即可对家中各类电器设备的运行情况进行了解与控制,例如智能洗衣机、智能水电气表等,人们可以在手机上掌握设备数据,从而作出相应判断并采取控制措施。现阶段,智能家居已经拥有了非常丰富的通信方式,如GSM、ZigBee 以及WIFI 等。其中ZigBee 网络技术凭借其经济性与便捷性,在智能家居中的应用情况相对较多,在不同场景中都能够表现出较强的适用性。

3.3 智能监控

智能建筑中物联网技术的一个重要应用体现在智能监控管理方面。在物联网技术的应用实践中,依托于传感器功能可以实现监控的智能化,尤其是无线传感器网络与光纤光栅传感网络为技术功能的实现提供了强有力的支持。其中,无线传感网络属于一种高智能的网络形式,其应用优势就在于灵活性与多样性,并且省略了布线环节,能够灵敏地监控建筑火灾情况,从而提高建筑的安全系数。光纤光栅传感网络则是在建筑材料中布置传感器,然后利用传感器来检测材料性能参数。以电力系统为例,光纤光栅传感器能够及时监测系统的运行状态,对高温、高压情况进行报警,从而避免线路故障发生。例如,在超高层建筑中使用光纤光栅传感器,可以对建筑的健康状态进行动态管理,并向系统终端传输监测成果,为建筑维保工作提供支持。

3.4 节能减排

当前社会各界对建筑节能减排技术应用有着非常高的关注度,尤其是在工业污染加剧的背景下,如何通过发展智能建筑,提高绿色化与生态化水平以改善环境条件,成为了建筑领域的一个热门课题。而将智能建筑与物联网技术结合到一起,可以对自然资源加以有效利用,使相应的能耗得到有效控制,进而使建筑的绿色化与智能化可以同步发展。具体来讲,智能建筑中物联网技术的发挥,主要是遵循动态化原则来监测建筑内部的气温、空气质量以及照明条件,与此同时依托于自动控制技术对建筑能耗进行调节,从而改善建筑能耗状态,提高建筑的节能性与环保性。以某大学新建的图书馆为例,馆内引入了NI 室内环境监测与节能系统,能够有效控制能耗使用,提高节能水平。

3.5 协调控制

在智能建筑中,协调控制也属于物联网技术的应用成果,其主要是建立统一模式来管理建筑内部的机电设备。例如在发生火灾时,依托于协调控制技术可以启动消防系统,与此同时建筑内部其他系统的工作模式也会根据实际灾情作出调整,从而对火灾进行控制。其中空调系统将会发挥排烟功能,广播系统也会及时发出警报,为人员疏散提供指引,照明系统则会进入事故状态,开启避难灯为人员逃难提供引导。基于物联网技术的协调控制,能够有效提高建筑的智能化水平,从而使整个建筑的安全系数与舒适度得到有效提升,在面对紧急情况时能够作出快速反应,减少事故造成的影响。

4 结语

综上所述,在智能建筑领域物联网技术具有极高的应用价值。在未来技术发展进程中,我们有必要针对物联网技术的应用特点进行更加深入的探索,致力于完善其在智能建筑中的功能,以此提高建筑的智能化水平,为创造良好的建筑空间与环境奠定坚实的基础。

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