物联网技术与楼宇智能化
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摘要：智能住宅小区综合运用了计算机技术、通信技术、控制技术等, 是由家庭智能控制系统、通信接入网、小区安全防范系统、小区物业管理服务系统和小区综合信息服务系统来支持实现的。目前方兴未艾的物联网技术因其各种特性, 引入到楼宇智能化技术中, 必将是一个重要的发展方向。
关键词：物联网；信息产业；
Abstract: intelligent residential comprehensive use of computer technology, communication technology, control technology, is by the family intelligent control system, communication access network, community safety system, residential property management service system and small area a comprehensive information service system to support to realize. That is now in the ascendant for its various networking technique characteristics, and introduced to the intelligent building technology, will certainly is an important development direction.
Keywords: things networking; The information industry;
中图分类号：F49文献标识码：A 文章编号：
物联网能将无处不在的末端设备和设施, 通过各种无线、有线的或长或短距离的通讯网络实现互联互通, 在局内网、专用网或互联网环境下, 采用适当的信息安全保障机制, 提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能, 实现对“万物 ”的高效、节能、安全、环保 的管、控、营 一体化。融现代建筑技术与通信网络技术等高科技于一体的智能建筑悄然兴起, 智能大厦、智能小区已经遍布世界各地, 其发展势头十分迅猛。
一、物联网特色的智能建筑系统组成
1、楼宇设备自动化系统( BAS)
楼宇设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国的行业标准, BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般,这两个子系统应统一组织,以便在发生灾情时, 能够按照约定实现操作转移, 进行一体化的协调控制。BAS的功能有:
(1)自动监视并控制各种机电设备的启停, 显示或打印当前的运行状态。如冷水机组正在运行时, 冷却泵出现故障, 备用泵自动投入等。
(2)自动检测、显示、打印各种设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。如温度、湿度、压差、流量、电压、电流、用电量等, 当参数超过正常范围时, 自动实现越限报警。
(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备, 使之始终运行在最佳状态。如空调设备, 室内人员可自动调节,自动优化到既节约能源又感觉舒适的最佳状态。
(4)检测并及时处理各种意外、突发事件。如检测到停电、煤气泄露等偶然事故时, 可按预先编制好的程序迅速进行处理。
(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。如火灾发生时,不仅仅是消防系统立即启动投入运行, 而且整个大楼内所有有关系统都将自动转换工作方式、系统工作:供配电系统立即切断普通电源, 确保消防电源;空调系统自动停止通风, 启动排烟风机;电梯系统自动停止使用普通电梯并将其降至底层,自动启动消防电梯;照明系统自动接通事故照明、避难引导灯;广播系统自动转入紧急广播、指挥安全疏散等。整个建筑设备自动化系统将自动实现一体化协调运转, 以使火灾的损失降到最小。
(6)能源管理。自动对水、电、燃气等的计量与收费, 实现能源管理自动化。
(7)设备管理。包括设备档案管理、设备运行报表和设备维修管理等。
2、通信网络自动化系统(CAS)
通信网络自动化系统是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础, 同时与外部通信网(如电话公网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连, 与世界各地互通信息。
通信网络系统的设计应满足楼宇设备自动化系统和办公自动化系统的要求, 并能适应现代通信网向数字化、智能化、宽带化及个人化发展的趋势, 向使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服务。
3、办公自动化系统
办公自动化系统利用计算机网络技术使信息以数字化的形式在系统中存储和流动, 并通过软件系统管理各种设备自动地按照协议配合工作, 使办公人员尽可能充分地利用信息资源, 改善工作效率和质量, 提高管理和决策的科学化水平。OA包括电子数据处理( EDP)、信息系统管理(M IS)、决策支持(DSS)等子系统。
4、住宅小区智能化系统
住宅小区智能化系统具有以下的一些功能特征:
(1)住宅内部具备完善的、综合了安保防灾措施与生活服务的智能控制器。
(2)住宅小区与社会之间具有高度的信息交互能力。
(3)小区内部具有完善的安保措施、全面的公用设施监控管理和信息化的社区服务管理。
(4)为小区内住户提供多媒体的多种信息服务。
二、楼宇智能系统存在的问题
1、初期建设成本高
因为每个系统的部件都不能共享, 不能融合, 必然导致整体建设成本居高不下。目前, 国内通用的楼宇智能系统大多是通过多个独立的子系统来满足智能化的要求。每个子系统各自为政,有独立的传感器、独立的控制器, 甚至后台的管理系统都是独立的, 缺乏总体集成的概念和系统发展的考虑。
2、管理及维护成本高
因为每个系统都要不同的人员去管理, 需要不同的技能, 所以在管理方面, 会带来许多额外的开销; 每个子系统都得单独维护系统, 不能统一远程校调、维护。系统维护困难, 使用成本高。不同厂家的设备使用不同的通讯总线和通讯协议, 系统及设备相互兼容性差;各家使用不同的布线方案, 不但造成重复布线施工的材料浪费, 而且还使得系统之间的联动、数据资源共享等用户的人性化操作需求的实现变得困难或难以实现, 并增加了系统的使用和维护成本。
3、系统扩展性降低, 使用不方便。
用户在后期要增加新的子系统及设备, 需重新进行布线施工和调试系统, 扩展性降低; 用户需学习各个系统的不同的使用方法及进入运行多个不同的软件, 系统的联动及关联操作需在每个系统重复设置, 使用极不方便。
软件定制集成, 不可靠难实时。弱电各子系统之间的联动需要专门定制, 信息需经过交换机等商用级网络路由, 再通过WINDWOS等软件平台交换信息, 环节多, 易受病毒、软件可靠性等影响, 很难实时可靠地进行多系统联动。
三、物联网特色的楼宇智能化系统
1、作为管控对象的“物”本身更加智能化。“物”内部被植入智能芯片, 使得其功能发生质的飞跃, 具备前所未有的“感知”功能。如普通的传感器智能接收信息, 对信息进行简单的变换, 而带智能芯片的传感器, 能对信息进行复杂的计算处理, 并自行作出一些“动作”。
2、任何作为“物”的对象都可以列为管控的目标。以RFID 作为基本技术支撑, 任何物品、动植物、人理论上都可以根据需要, 通过贴上电子标签 、植入芯片等, 称为物联网的组成部分之一。
3、充分发挥物联网开放性的基本特点。传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统, 而物联网是开放的, 具有无限扩展性和连通性。采用这一技术, 可以在世界上具备互联网接入条件的任一地点, 与自己的物联网相连, 实现信息交互功能。
4、工程建设更加简易。物联网采用互联网技术, 而目前互联网已经是最成熟、应用最为广泛的网络技术, 其底层连接方式灵活多样, 各家公司的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通。最高层的应用也丰富多彩, 各种软硬件应用已经瀚如烟海, 开发人员具备成熟的技术积累, 终端用户能享受到各种便利。
5、功能更加强大和细致, 让生活更加舒适, 人与自然更加和谐。
四、物联网技术亟待解决的问题
1、安全性问题。目前的网络上的各种病毒、木马攻击已经非常普遍, 物联网的安全问题将非常突出, 应建立一系列可靠的安全防范机制和技术措施。
2、技术标准问题。现在物联网发展产业还处于初级阶段, 还存在着各种问题, 比如行业标准和核心技术推广, 缺乏协调统一, 技术标准繁杂严重阻碍它的发展。可喜的是中国物联网标准联合工作组已经于2010年6月8日在北京成立。物联网标准联合工作组由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会等19家相关标准化组织发起成立, 还包括12家观察员单位。联合工作组的成立, 将改变各自为战、互不兼容的局面, 强化顶层设计和统筹协调, 加快建设资源共享、互联互通、统一规范的物联网标准体系。
作者简介：鞠惠谦（1963-）男，讲师，研究方向：计算机网络。
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