建筑智能化弱电施工中的物联网应用研究

收稿日期：2023-11-14

作者简介：贝瑞生（1988—），男，浙江宁波人，本科，研究方向：智能建筑。

摘 要：近年来建筑智能化弱电施工中的物联网应用，已成为推动建筑行业变革与创新的重要驱动力。该应用以物联网技术为基础，通过实现设备和系统的智能化、自动化和网络化，为建筑施工带来了诸多益处。基于此，探讨物联网应用在建筑智能化弱电施工中的两个关键影响因素，即提高施工效率和优化能源使用与节能减排，指出该应用所面临的挑战和未来的发展趋势。

关键词：建筑智能化；弱电施工；物联网应用

中图分类号：TU8                                   文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2024）03-0123-03

0 引言

随着科技进步和社会需求的不断变化，建筑行业正面临着智能化和可持续发展的重要挑战。在建筑智能化弱电施工中，物联网应用正扮演着越来越重要的角色。物联网应用通过将各种设备、传感器和监控系统与物联网连接，实现了设备的智能管理和实时监控，为建筑施工带来了诸多益处。本文将重点探讨物联网应用在提高施工效率和优化能源使用与节能减排方面的影响。

1 物联网应用场景

1.1 照明系统智能化

建筑智能化弱电施工中，物联网在照明系统智能化方面具有重要的作用。随着物联网技术的发展和成熟，照明系统在建筑智能化中扮演着重要的角色。通过将照明系统与物联网技术相结合，可以实现对照明设备的集中监控、智能控制和自动化管理，从而实现能源节约、舒适性提升和安全性增强等方面的效益。

1.1.1 实现集中监控

照明系统应用物联网，可以实现集中监控。将灯具和照明设备与物联网连接，可以将各个照明点的运行状态数据实时传输到中央控制平台，实现对照明系统的集中监控和管理。运维人员可以远程监控灯具的运行状况、能耗统计等信息，及时发现故障并做出相应处理，提高运维效率。

1.1.2 实现智能控制

应用物联网还可以实现照明系统的智能控制。通过将照明设备与传感器、智能调光器等设备相连，可以根据不同场景和需求自动调整灯光的亮度、色温和颜色。例如，当环境光强度较弱时，物联网系统可以自动调高照明亮度，以提供足够的照明效果。在白天阳光充足时，系统可以自动调低灯光亮度，以实现能源节约。这种智能控制可以根据实际情况实时调整，提高照明效果和舒适性。

1.1.3 自动化管理

物联网应用还可以实现照明系统的自动化管理。通过与其他建筑智能化系统的集成，如安防系统、楼宇管理系统等，照明系统可以与这些系统进行联动，实现自动化管理。例如，在安防系统检测到某个区域无人时，物联网系统可以自动关闭对应区域的照明设备，以节约能源。当人员进入或离开该区域时，系统可以自动开启或关闭照明设备。这种自动化管理可以提高能源利用效率和系统的智能化水平[1]。

建筑智能化弱电施工中的物联网应用为照明系统的智能化带来了许多新的机遇和挑战。通过物联网技术的应用，照明系统可以实现集中监控、智能控制和自动化管理，从而提高能源效率、提升舒适性并增强安全性。

1.2 安全监控系统智能化

在建筑智能化弱电施工中的物联网应用中，安全监控系统智能化是一个重要的领域。通过将安全监控设备与物联网技术相结合，可以实现对建筑内部和周边环境的全面监控、智能分析和实时响应，提高安全防范和管理的效果。

1.2.1 实现全面监控

物联网应用可以实现安全监控系统的全面监控。通过将监控摄像头、传感器和报警设备与物联网连接，可以实现对建筑内部各个区域的实时监控和数据采集。监控设备的数据可以通过物联网传输到中央监控中心，运维人员可以随时了解各个区域的状况，并及时发现异常情况。例如，当有人员闯入禁区或出现火灾等安全事件时，监控系统可以立即发出警报并自动通知相关人员，提高对安全事件的感知和响应能力。

1.2.2 实现智能分析

物联网应用还可以实现安全监控系统的智能分析。通过引入人工智能和大数据分析技术，物联网系统可以对监控设备采集到的大量数据进行处理和分析[2]。例如，通过图像识别和行为分析算法，可以实现对异常行为的自动识别和报警，减少误报率和漏报率。

1.2.3 实现实时响应

物联网应用还可以实现安全监控系统的实时响应。监控系统可以通过物联网与其他安全设备和系统进行联动。例如，当监控系统检测到异常情况时，可以自动触发报警器、闸门控制器等设备，或者通过与灭火系统联动实施紧急灭火操作。实时响应能够帮助迅速控制和应对安全事故，减少损失和风险。

1.3 空调与能源管理系统智能化

在建筑智能化弱电施工中的物联网应用中，空调与能源管理系统智能化也是重要的领域之一。通过将空调和能源管理系统与物联网技术相结合，可以实现对建筑室内温度、湿度、空气质量等参数的智能控制，从而提高室内环境的舒适度和能源利用效率。

1.3.1 实现智能化控制

在物联网应用下，空調与能源管理系统可以实现室内环境的智能化控制。通过引入传感器、智能控制设备等设备，可以采集、监测室内温度、湿度、二氧化碳和PM2.5等参数，实时判断室内环境的状况并自动调节空调设备的运行模式[3]。例如，当室内温度过高或空气质量过差时，系统可以自动调节空调设备，达到提高室内舒适度的目的。

1.3.2 智能化监控和分析

物联网应用还可以实现能源管理系统的智能化监控和分析。通过连接建筑内的各种计量表、传感器和监控设备等，可以实现对能源的实时监控，包括电、水、气等多种类型，从而掌握整栋建筑的能耗情况。通过分析能源使用数据和历史能耗数据，可以识别并预测能耗的峰值和低谷，进而制定相应的能源管理策略以减少能源消耗。

1.3.3 智能化控制

物联网应用还可以实现能源管理系统的智能化控制。通过与建筑其他系统的联动，如照明系统、安防系统等，能源管理系统可以根据不同的需求实现智能控制。例如，在会议室的使用期间，可以通过控制设备打开相应的空调设备，不使用时则关闭，以降低能源的消耗。

1.4 智能家居系统应用

在建筑智能化弱电施工中的物联网应用中，智能家居系统是一个重要的领域。通过将家居设备与物联网技术相连接，可以实现对家居环境、设备和设施的智能控制和远程管理，提供更便捷、舒适、安全的居住体验。物联网应用可以实现智能家居设备的集中控制。

将灯具、家电、安防设备等与物联网连接后，可以通过手机、平板或其他远程设备实现对整个家居系统的远程控制和操作。用户可以通过手机APP或语音助手指令来控制灯光的开关、调节家电设备的运行状态、监控安防设备的状况等。这种集中控制可以提高家居设备的易用性和便捷性，使用户能够随时随地掌控家中的各项设备。

物联网应用能够实现智能家居设备的自动化控制。通过设定定时任务、场景模式以及设备联动规则，可以让家居设备自动协作工作，实现更智能的控制和管理。物联网应用还可以实现对家居环境参数的监测和调整。通过连接环境传感器和智能控制设备，可以实时监测室内的温度、湿度、空气质量等参数，并根据设定的条件进行相应的调整[4]。

2 物联网应用的益处

2.1 提高施工效率

传统的建筑施工需要人工操作和监控，难免存在工作效率低下、工期延长等问题。然而，借助物联网技术的应用，施工过程中可以实现自动化、智能化的监控和管理，从而显著提高施工效率。

物联网应用可以实现设备和材料的自动管理，通过在设备和材料上安装传感器和标签，可以实时监测和追踪它们的位置、状态和使用情况。施工团队可以准确了解设备和材料的供应情况，及时采取措施，避免因材料短缺或设备故障而造成的工期延误。

物联网可以帮助记录和管理施工现场的日志和数据，提高施工记录的准确性和可靠性。通过将各种设备、传感器和监控系统与物联网连接，可以实时监测设备运行状态、工艺参数等，并进行远程控制。施工人员可以随时了解设备的使用情况和工艺的执行情况，并能够及时采取措施，避免潜在的问题或故障。

物联网应用可以实现施工过程的实时监控和协调。通过将施工现场的摄像头、传感器和监控系统与物联网连接，可以实时获取施工现场的图像和数据，并进行分析和判断。监理人员可以通过远程设备对施工现场进行监控，并能够随时协调和指导施工人员的工作。

2.2 优化能源使用和节能减排

建筑智能化弱电施工中物联网应用的另一个显著影响是优化能源使用和实现节能减排。通过在建筑系统中引入物联网技术，可以实现对能源的实时监测和智能调节，有助于提高能源利用效率，减少对环境的影响。

物联网应用可以实现建筑能源管理的智能化和集中化。通过将空调、照明、電力等建筑系统与物联网连接，可以实时监测它们的能源消耗情况，并可以对其进行智能调节。例如，当传感器检测到房间内的人数变少时，智能系统可以自动降低空调和照明系统的使用，以降低能源消耗，并实现经济效益和环境效益双赢。

物联网应用可以实现能源使用数据的收集和分析。通过收集建筑系统的能源使用数据，可以分析它们的能耗分布、高峰和低谷等信息，从而制定更加科学、合理的节能减排方案。物联网应用还可以将能源使用变化的信息反馈给用户，提高用户的能源意识和环保意识。

物联网应用还可以实现能源管理与家庭生活的深度结合。通过连接居民家庭里的各种电器和设备，并为它们提供智能控制和管理服务，可以大大提高家庭能源利用效率。例如，物联网系统可以自动关闭电器和设备，当它们不再需要使用时，以减少冗余能源消耗和费用。

2.3 增强建筑物管理和维护的便利性

物联网是指通过互联网连接和交流的各种物理设备、传感器以及人员，可以实现数据的收集、传输、分析和控制。在建筑智能化弱电施工中，物联网应用发挥了重要的作用，为建筑物的管理和维护提供了便利性。在建筑智能化弱电施工中，物联网应用主要体现在以下3个方面

第一，物联网应用可以实现建筑设备的远程监控和控制。通过在建筑物中安装传感器和监测设备，可以实时监测建筑物的温度、湿度、能耗等参数，通过云平台将数据传输到管理中心，通过远程控制设备，实现对建筑物系统的智能化管理和调控。

第二，物联网应用可以提供建筑安全管理的便利。通过在建筑物中布置摄像头、门禁系统、烟雾传感器等设备，并通过物联网技术实现设备之间的连接和数据共享，可以实现对于建筑物安全问题的实时监控和预警。例如，当发生火灾或入侵事件时，系统可以自动发送警报，并通知相关人员。

第三，物联网应用可以提升建筑物的能源管理和节能效果。通过在建筑物中安装智能电表、能源监测系统等设备，可以实时监测建筑物的能源消耗情况，并通过数据分析和算法优化，实现能源的高效利用和节约。

3 物联网应用的挑战与趋势

3.1 应用挑战

尽管建筑智能化弱电施工中的物联网应用已经带来了不少的好处，但是还面临着一些挑战。最根本的挑战是技术标准化和安全问题。由于目前物联网技术的标准还不够统一和完善，安全问题也备受关注，物联网应用在建筑智能化弱电施工中的推广受到了一定的限制。

3.2 应用趋势

随着物联网技术的不断发展，应用于建筑智能化弱电施工的物联网技术也在不断创新，未来发展前景广阔。

未来趋势将主要涉及以下两个方面：一是物联网应用的智能化程度将进一步提升。目前物联网应用在建筑智能化弱电施工中已经能够实现较高水平的自动化和智能化，但未来将会进一步提高应用物联网技术的设备和系统的智能水平，从而更好地满足用户需求。例如，通过在物联网设备中引入人工智能技术，可以实现更加智能的设备控制和管理，从而为用户提供更为便捷、安全和个性化的服务。

二是随着5G技术的普及，物联网应用的覆盖范围和技术水平将进一步提高，推动物联网在建筑智能化弱电施工中的应用迈向更高水平。5G技术的高速连接、低时延和大容量的特性，将为物联网应用提供更加广泛和高品质的网络基础设施，使得物联网设备之间的通信更加快捷和稳定。这就有利于把物联网应用渗透到建筑智能化弱电施工的各个环节，提高设备的智能化、网络化和连接性，促进物联网在应用于建筑智能化弱电施工中的普及[5]。

4 结束语

随着物联网技术的不断发展和应用，建筑智能化弱电施工中的物联网应用正不断创新和提高。通过提高施工效率和优化能源使用与节能减排，物联网应用在建筑行业中发挥着重要作用，为建筑施工过程带来了更高的效率和可持续的发展。然而，该应用面临的挑战和未来的发展趋势也需要引起重视和思考。随着技术标准的统一和安全性的提高以及5G技术的广泛应用，相信物联网应用在建筑智能化弱电施工中将迎来更为广阔的发展前景。

参考文献

[1] 周颖.基于BIM技术的智能化建筑弱电工程施工技术研究[J].信息系统工程，2023（8）：136-139.

[2] 高宇.談建筑智能化弱电系统招标时的设备控制[J].中国设备工程，2023（13）：235-237.

[3] 王珊珊.建筑智能化系统设计与施工管理思考[J].佛山陶瓷，2023，33（6）：53-55.

[4] 张晓宁.建筑电气智能化弱电工程施工技术及质量管理[J].中华建设，2023（6）：152-154.

[5] 朱雪枫.建筑弱电智能化安装施工的技术要点[J].西藏科技， 2023，45（4）：68-71+77.