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摘要:智能建筑从美国开始盛行,位于哈特福德市一座名为CityPlace的大厦被美国弱电行业公认为世界首座智能建筑。伴随世界首座智能建筑的产生,各国也不断兴起智能建筑的建设,方兴未艾。而我国自改革开发以来,各经济较发达城市也出现了许多类别的建筑,比如购物中心、写字楼、银行等,而这些建筑都具备智能系统,因此智能化建筑的发展前景不容小觑。自新世纪以来,我国经济实力迅猛发展,各种建筑拔地而起,智能化建筑也受到充分关注。其中,物联网对智能化建筑发展有显著影响,各设施通过传感器联网已覆盖大多数子系统。至今为止,许多智能设计已涵盖各子系统联网共享的物联网技术,然而并未形成某种观念或概念,即物联网概念。
关键词:物联网;智能建筑;电气;应用
1智能建筑与物联网的组成与发展
纵观智能建筑发展史,至今为止还未有统一定义。我国对智能建筑的官方定义是建筑物内配置了信息化管理系统、公共安全系统等,提供给人们快捷、高效、安全的建筑环境。伴随建筑技术的进步和信息技术、互联网技术的融合,关于智能建筑的概念和内容将不断丰富。智能建筑一般由办公自动化系统(OAS)、楼宇自动化系统(BAS)和信息通信系统(CAS)三大系统组成。在智能建筑的设计中存在以下几点问题:(1)各子系统孤立设计;(2)设计缺少与其他专业之间的配合;(3)设计与现有技术产品不同步。关于物联网概念,即借助RFID技术、激光扫描、GPS定位系统等,根据一定的协议将一切事物联网,同时借助网络进行数据信息的处理和共享,进而智能识别、定位、监控事物的一种网络。物联网通常由应用层、传输层和传感层三个架构构成。目前,各国物联网运用尚处在发展时期,其标准规范在不断完善。然而物联网被广泛运用于各行各业,要构建统一的标准体系有一定的难度。伴随物联网在市场中运用扩大,其相关标准体系也会逐渐被大众所接纳,这是物联网的未来发展形势。
2物联网在智能建筑设计中的应用意义
智能建筑的物联网传输层是基于综合布线,以互联网系统为主导信息传输架构,和传统信息传输系统相比,该架构实现了信息互联和共享,且释放了一定的建筑空间。在物联网传输层中,任何智能设备的增加都能按需接入、模块化。例如视频监控添加一个监控探头,传统方式不仅要添加探头还要布设同轴电缆,工程浩大,而在物联网传输层中,只要将探头接入最近的接口就能实现和监控中心互联。物联网在智能建筑设计中的应用能有效维护系统,提高系统的稳固性、精准性和安全性,并且能保证各生产企业智能产品的标准化,而智能产品的标准化又推动了物联网的发展。基于物联网思想的智能建筑方法改善了信息采集方式。原先的集成化系统是借助RS232、RS48等接口来实现和其他子系统的信息互联和共享的,这种方式受物理距离影响显著。而物联网集成系统则是为每个终端分配了IP地址,可从末端设备直接采集数据,无需通过其他子系统,因此数据更实时、更精准。事实上,智能建筑各子系统有大量终端,而将这些终端物联网化之后会形成不可估量的应用群,将带领人们进入新时代。另外,基于物联网思想的智能建筑方法将智能系统构建和应用程序开发相脱离,在这种情况下,也促使生产厂家将前端设备制造和后端应用程序开发相脱离,也就是传感设备生产企业和应用程序开发企业。结合传感设备生产企业的SDK开发包,应用程序开发企业就要开发出满足各功能需求的应用软件,推动越来越多的企业融入智能建筑设计队伍之中。一般而言,智能系统前端设备制造和后端应用程序开发想脱离并未造成建筑子系统完整性的破坏,反而是最大限度发挥其功能,使该功能更细致、更精准。从某种角度而言,这种业务脱离将很大程度推动智能建筑的未来发展。基于物联网思想的智能建筑设计为建筑构建了信息传输的高速公路,各子系统间的信息互联和共享更实时、更准确,同时随着科技的不断进步,客户还可直接换掉末端,实现设备的可插拔化。
3基于物联网思想的智能建筑设计观点
3.1互联的、系统的设计各子系统
尽管智能建筑内各子系统形状不同、名称不同,然而其在结构上有相互关联点,一些功能可共享。结合物联网的定义,子系统都可抽象出传感层、传输层和应用层三层架构。各子系统传感层设备是多种多样的,难以实现共享和简单化。而传输层就不同,一般采用同轴线缆、双绞线缆、网线等物理线缆,协议却是各种各样,那么各子系统就各自布设线缆难以实现共享,导致建筑主体线缆较多、线槽较大,尤其是大型建筑,线缆占据较大空间且提高系统后续维护难度。传输层若是这样的,就和物联网理念相偏离了。基于解决线缆重复布设和后期维护的目标,应采取结合综合布线,以互联网系统为主导的建筑智能系统信息传输方式。综合布线是构建基本通信系统,在物联网思想的指导下,让其不仅作用于电话、网络,还要将其变为建筑内信息传输的高速公路。另外,还要借助互联网系统来实现数据的发送、传输和处理。这种传输方式一方面释放了一定的建筑空间,另一方面实现了建筑内子系统的互联。基于传输层的支持,应用层就相对简单一些,因为有通用的传输协议,各子系统除了能采集自身的数据信息,还能采集其他子系统的信息,使整体应用更灵活、更便捷。基于物联网的建筑系统组合,真正实现了子系统之和高于整体的目标。
3.2设计要和建筑其他专业相协调
智能建筑设计要协调各子系统,比如供排水系统、输电系统、空调系统等,只有协调好建筑各专业方能有效实现建筑智能化。智能设计主界面和智能建筑图纸设计是否配合密切,对建筑智能设计和施工有重要影响,甚至对工程完工时间、成本费用等有直接作用。因此,无论出于设计的什么阶段,智能建筑设计都要协调好建筑各专业,方能真正实现建筑智能化。另外,智能建筑设计不仅要协调好各专业,还要详细了解各专业知识,例如可行性分析报告、图纸、技术任务书等。一般而言,详细了解各专业知识一方面对智能系统设计方案有重要作用,另一方面还能结合系统功能提供可操作修改建议,推动建筑朝着集高效、便捷、安全于一体的智能化方向发展。
3.3产品设计作品要和当前技术相统一,设计理念适当超前
智能建筑设计的本质是产品设计,在众多系统产品品牌中选出符合功能需求的产品是设计艺术的重要表现。伴随科技的进步和发展,各类智能产品不断涌现,更新换代速度远快于标准完善速度。在这种情况下,要求设计者深入市场了解产品功能,脱离产品支持的智能设计难以有效发挥真正的价值。产品设计除了要基于现有产品之上外,设计理念还应适当超前。人都憧憬美好事物,智能设计除了要符合当前需求之外,还要符合未来某段时间的需求。而设计理念适当超前是人憧憬美好事物的结果,基于物联网思想的智能建筑设计彰显了适当超前的理念。
结论
总而言之,我国现在还处在城市化发展阶段,城市化问题也比较严峻。基于解决城市化问题的目标,智慧型城市是目前全球城市发展的未来方向。智慧型城市集物联网技术、数据分析技术等于一身,该过程也促使新理念、新模式的产生。智能建筑对创建智慧型城市有一定程度的影响,而基于物联网的智能建筑设计为建筑业提供了新理念。
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