物联网技术在智能建筑中的应用研究

毛煜华

MAO Yu-hua

（重庆第二师范学院）

(Chongqing University of Education)

1 物联网技术概述

物联网是以各种类型的传感器、控制设备等为基础，按照约定的协议将信息或者资料与互联网有效的联系在一起，对信息进行交换，达到通信的目的，从而实现智能化信息识别、定位和监督等方面功能的一种结构。物联网中主要分为两种类型的协议：互联网协议和传感器控制协议。物联网是以互联网为基础，对其进行延伸和扩展面对物件，从而实现物体和物体之间的信息交换，信息流通、人员和物体之间的所属关系[1]。

如图1所示，将物联网用于智能建筑中主要分为3部分：传感器、执行设备和控制网。互联网协议主要是指与传感器网连接、网络平台等协议。智能建筑的物联网应用架构主要包含感知层、连接层和应用层。

图1 智能建筑物联网架构

2 物联网技术在智能建筑中的应用

2.1 安防子系统

安防子系统是指将感知网络和监控网络有效地连续在一起，从而确保周围建筑物安全、居民生活安全、预防灾害和突发事件。

2.1.1 周围建筑安全

在建筑物围墙上需要按照红外感应器、红外线监控探头等一系列高科技设备，以无线网络或者传感网络为基础将所得到的数据信息及时的传递给信息中心，系统自动对信息进行分析，下发指令，从而确保建筑物的安全。如图2所示为某小区建筑周边安全系统的设置图。

当红外线设备探测到有物体或者个人想要越过围墙进入到建筑物内部，传感器会自动将数据信息传递给数据中心，同时红外监控摄像头24h处于工作状态，在任何的条件下都可以感知到物体，并且将报警信息传递给信息处理中心，安保人员可以从自身的终端设备中获得报警信息，掌握物体所处的位置，借助视频可以观测到物体的类别，根据物体的类型来确定出处理方案。另外，安保人员的对讲机内可以安装智能化的芯片，以物联网网络为基础将保安人员的巡逻范围、时间区域、线路等信息输入到控制系统内。管理人员可以从服务中心了解到保安人员的工作情况和所处位置，便于监督和管理，并且提高建筑群落的保安服务水平。

图2 小区周边安防布置

2.1.2 防盗管理

技术人员在建筑群搭建好物联网基础平台后，物业需要为每一位业主配置无限身份证，此卡有源卡，并且电池可以连续使用3a～5a，为建筑物业主的身份信息卡，具有一定的意义。以计算机系统为基础，数据信息录入员可以将业主的基本信息全部录入到计算机系统内部，便于信息交互和共享。当业主进入建筑群时，系统会自动对业主所携带的身份信息卡进行识别，与平台信息相符时，门禁卡会自动打开。保安人员每人配备手持设备，对50m范围内业主所携带的身份信息卡进行识别，对于未携带身份信息卡的人员，需要上前询问情况，避免社会上一些闲散人员进入到建筑内，确保人员安全和财产安全。对于外部人员，系统自动会进行图像对比，若在系统中无法获得对应信息的人员，系统会自动进行跟踪并且将信息传输到保安的移动设备上，提醒对其进行监控。当人员进入到楼道内时，楼道内存在的监控设备可以自动对人像图像进行获取，以网络为基础，自动在数据库内进行图像信息比对，若此人员不属于该单元的人员，在系统会自动报警，保安人员需要即时对其进行询问。此外，智能门禁设备和红外探测器设备有效地结合在一起，对用户室内和室外进行全方位的监控。用户在进行开关门操作时，会激活室内红外探测器。因此，在红外探测器处于激活的状态下，非法人员采用任何方式进入到业主家中，系统都会发生报警信息，提醒保安人员对其进行监督和控制，避免出现意外。

2.1.3 防灾管理

业主离开家前，系统所设定的安防报警系统会自动打开，对特定的阀门或者开关进行截断，避免出现由于业主疏忽或者遗忘而引发一些火灾、资源浪费现象，业主回家后报警系统会自动解除。一旦用户发生意外事件如煤气泄漏、线路短路等现象时，室内所安装的自动报警设备会自动发出报警信号，借助物联网网络将报警信号传递给控制中心，开启相关装置，自动进行灭火[2]。此外，对于灾情严重的情况，可自动向附近住户发出警报信息，通知用户及时撤离现象。

2.1.4 突发事件管理工作

用户室内设置有紧急呼救设备，其直接与当地的公共单位连接，如医院、消防、公安等。一旦发现有突发事件或者盗窃现象时，系统可以自动向相关单位进行呼救，为突发事件的处理提供有效的时间。

2.2 在节能减排中的应用

在建筑工程节能减排中，可以利用物联网平台系统和建筑的污水处理设备以及电能系统连接起来，并利用各类传感器来对电能的消耗情况、水资源的消耗情况、污水指数等信息读取出来，然后利用高速光纤网络系统将数据传输到云平台进行存储，对大数据进行分析。利用云平台进行对比分析，进而得出最佳的处理工艺，保证工作人员可以有据可依，同时还可以监督和考核污水处理情况，构建完善的监督管理体系。通过在室内安装无线传感器，可以对室内的照明情况、湿度情况、温度情况等进行实时监测，并根据监测情况对空调系统进行控制和调整，提高用户的舒适度，并保持低能耗。例如感应吸收装置、应声灯、感应抽水装置等都可以根据用户的使用情况来进行控制，降低能源的消耗[3]。

通过节能监控系统，可以对用电设备进行监控，可以即时对被管理设备的运行状态进行监控。利用节能监控系统，可以查询出设备的运行状态，并支持路基控制的设施和划分，可以实现用电设备历史状态的可视化查询。此外，节能减排监管系统还可以从节能效果以及用户体验的角度出发，提供短信控制功能、安防功能、设备禁用报警功能、PC管理功能等。

2.3 电气管理子系统

在无线传感装置安装到家电中，并连接到互联网和传感器网络中，从而实现家电远程控制。比如，居民在回家前，可以提前将家中的厨具、空调等设备启动。当居民回到家，屋内的温度已经达到了较适宜的温度，而厨具中的饭已经煮好。当家里有老人和小孩时，可以通过摄像机在几千米外和几十千米外对家里的情况进行监控，使住户可以充分了解家里小孩或老人的情况[4]。

3 物联网时代智能建筑的发展展望

虽然我国的智能建筑仍处于发展阶段，与西方国家存在较大的差距，但随着时间的不断推移，我国智能建筑也在快速的发展过程中。现阶段，智能建筑上所使用的产品或者技术主要为西方国家研发设计的，因此，我国需要积极地研发属于我国自身的智能化建筑技术和产品。随着物联网技术的不断发展，一味依靠西方国家的技术和产品会阻碍我国建筑行业的发展，因此，在新时代的背景下，我国需要积极主动地研发出具有自主知识产权的智能化技术和产品，这样才能提高我国建筑行业的发展，推动国内智能化建筑的发展[5]。

4 结语

综上所述，将物联网技术运用在智能建筑中，能够实现建筑智能化的目标，避免出现智能建筑系统出现冗余，提高建筑的智能化水平，改善人们的生活质量，具有较高的推广应用价值。

[1]娄岩.物联网技术在智能建筑中的应用研究[D].成都：电子科技大学，2014.

[2]高建华，胡振宇.物联网技术在智能建筑中的应用[J].建筑技术，2013（2）：136-137.

[3]王小红，吉亚虎.物联网技术在智能建筑中的应用[J].现代建筑电气，2012（8）：24-26.

[4]宋慧，陈俊桦，陈晓.浅谈物联网技术在智能建筑中的应用[J].智能建筑与城市信息，2012（2）：19-23.

[5]梁雪峰.基于物联网技术的智能建筑集成系统设计[J].辽宁工业大学学报（自然科学版），2014（5）：302-305.