物联网在智能建筑中的应用

对于物联网怎样与智能建筑结合，我们也是在研究。研究的也不是太深，因为我们刚开始也是学习，下面，我就简单谈谈我的理解。
 

因为我们也是看了一些资料，在一步步研究中。我们发现智能家居现在发展的比较快，也算智能建筑的一部分。与物联网的结合，可能现在算走在前面的。整个智能建筑我们也刚开始，我们是从能源计量开始，这个问题我们稍后再谈。
 

对于什么是物联网？我想谈谈我个人的一些看法。
 

现在资料上说最早还是比尔•盖茨1995年在他的《未来之路》提到物联网。
 

1999年麻省理工学院，研究RFID的 ATUO-ID中心主任Ashton教授提出的，提到刚才那个定义，物联网。

后来就是奥巴马竞选的时候提出“智慧地球”，我们温总理提出“感知中国”，后来在 中国掀起物联网的热，物联网的一个高潮。

什么是物联网？实际上是一个比较简单易懂的一个概念，但是由于设涉及面非常广，几乎所有的行业对物联网都有联系。但是由于不同的原因、不同的视角，对物联网说法却很不统一，众说纷纭。

后来我们查了一下英文的百科，对物联网的定义很简单，翻译过来就是像家电一样的物体的互联网络，它说像家用电器一样的物体的互联网络。

我看在中国最早的杂志上和媒体宣传上，它的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、信息传感设备按约定的协议，把任何的物品通过互联网联合起来进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

而且还举过例子，在中央电视台都播过，还有各大报纸，就是世博会用了物联网。什么例子呢？

就是世博门票上有一个世博芯，观众进入园区以后，只要把票一刷，你的手机上就会出现游览的建议图。然后在行走过程中，随时通知你附近的公交站和餐厅。它先给你一个会场的分布图，参观完了以后，提出下一步参考的参观建议。

还有海尔，也是在报纸上登的物联网冰箱，一开门冰箱上就显示出来这里有多少类的存储的物品，每个物品的存储日期是什么，哪个过期了，哪个还有多少量， 需要不需要采购。然后你要在超市，它还能给你发到手机上，你还可以看着电冰箱的内容去采购。这个就是正式报纸，好几家媒体都登了，这是海尔发的文章。

另外，还有的干脆就叫传感网，就是说以物理世界感知为目的，以信息处理为主要任务，以网络为信息交互载体，实现物与物、物与人之间的信息交互、提供感知信 息服务的智能综合信息系统。

传感网通过大量的传感节点组成自治网，实现对事物的全面感触，再通过节点间协同的信息处理，完成认知过程。除传感节点组成的网 络外，传感网还能与互联网、移动通信网实现融合。这个它提出来的互联网。

但是这个物联网不等于互联网，而且这个传感设备要求很严。严格的来说它这个物是指的传感器，这个传感器是智能传感器。

智能传感器有下面几个条件：

第一是要有相应的信息接收器

第二是要有数据传输通路

第三是要有存储功能

第四要有CPU

第五要有操作系统

第六要有专门的应用程序

第七要有数据发送器

第八要遵循物联网通信协议

第九要有可识别的唯一地址

具备以上条件，才是真正的智能传感器。

我们有的地方对物联网有一些误解，有一个城市搞了一套交通收费系统，要统计过的车辆多少，它就弄一个继电器搁在收费站下面，然后地感线圈一压就出来一个数，然后地感线圈再一压又一个数，靠一个普通的继电器来计数，它说它实现了物联网。

物联网这个术语在中国是被接受的，在中国叫Internet Of Things，在美国叫M2M。美国专业人士都是M2M，或者在美国叫传感网，Sensor network或者叫“智慧地球”，这个是一个称谓。

狭义上物联网就是传感网，就是前面那个定义。

但是在广义上，传感网和互联网结合或者是融合，才能发挥更大的作用。大部分要考虑安全和应用本身的特点，大多数都在内网上，就是Internet和专网上。物联网大多数不能上网，因为公网供大众的浏览查询，物联网有一定的产权和归属，共享也是有条件的。所以它是一般都在内网上或者专网上。那互联网是外网，它的大部分内容是人工输入的，而物联网的内容是自动生成的。互联网目前是以有线的TCIT（音 18：10）网络为主要的IP，物联网现在大部分应用还是依赖无线技术，各种短距离无线RF，长距离无线GSM和各种CDSM。目前无线通信技术是物联网产业发展主要的基础设施。
   
物联网广义的理解，就是它的传输层有四大网络，一个就是有线的网络，短距离和长距离的；无线的网络，短距离和长距离的，它分四种。四大网络，有一本书讲物联网的四大网络结构。有线的就是短距离，现场总线，各种的，有lonworks，还有其他的，刚才我说的那个。

第二种就是中长距离的，广电、电信、互联网，这也算物联网的传输层，广义的一个物联网。 还有包括无线的、长距离的、蜂窝无线通信的GSM、CDMA、TD-SCDMA，包括GPS，这算长距离的蜂窝的无线通讯网，也作为物联网的四大传输网络。还有无线短距离的，就是Home RF，ZigBee，还有RMID。因为是远距离的，我刚才举的例子是ZigBee，就是智能家居。

所以我们智能建筑大概四个都包括了，短距离现场总线，有线的十多种现场总线。长距离有线的，广电、电信、互联网，这个也都有，我把智能家居都含在里头了， 弄在一块说的。还有短距离无线的RF、ZigBee、HomeRF等等，长距离的就是GSM、CDMA、TD-CDMA等等。所以这么多网络，上百、上千 个传感器，这就是智能建筑系统的组成。

它的传感器，比如说空调，分水系统和风系统，要检测空气、水的温度、湿度、压力、流量，大量物理参数，所以楼宇自控系统本身。还有安防系统，现在有数字安 防系统，各个子系统本身都用了大量的传感器，摄像头也算传感器。

物联网技术应用，这个我们开过研讨会，都是行业里面的人，没请咱们IT行业的，就是如果用到了将进一步促进建筑智能化的发展，当然最后最重要发展的是智慧型建筑。

首先如果无线传感技术要用到整个的智能建筑里边，这样的话，智能建筑能采用无线有线结合，不仅提高了管理水平，而且减少了布线，降低布线的成本， 降低施工难度，还可以缩短工期。这个还要逐步来探讨。

现在反正用的传感器，用无线的都在智能家居里头，智能大楼，现在DBC，国外好多用的无线DBC，国内没有见到，就是一个公开销售的产品。但是这个可能没有什么技术难度，他们说是国外把最落后的产品卖给中国了，想把库存给销完了，再搞先进的产品。

另外第二个，专家也讨论就是能拓宽智能建筑功能。就是如何监测智能建筑的状况，预测各种灾害，提高智能建筑的寿命，就是能够在建筑物土木建筑的时候，嵌入 关键部位，比如说变化的温度、湿度、空气质量，震动、摆动、裂变等等，及早发现和预报，可以延长寿命。国外有这个产品，法国来了一个经销商，我们这儿有一 个公司要代理，他们没有专家，我就冒充专家去跟他谈去了，他那一套我觉得值得咱们推广。它叫建筑物寿命监测系统，它是有各种智能传感器埋到建筑物，在建筑物土木施工的时候埋进去，在什么部位这个我也不知道，我也不是搞结构的，他们说在关键部 门，采用的是GPRS无线通讯，然后进行远程集中检测，进行记录统计打印报警，这个可以延长建筑物的寿命，使建筑物的智能化水平进一步提高。

目前我们正在重点搞的是建筑节能，建筑物抓的建筑节能特别紧，我们作过统计，大型建筑全国5亿平方，每年每一座楼耗电700-3000度之间，是住宅的 10-20倍，北京的大型工建，我们统计了一下，是4000万平方，全年耗电60亿度。另外清华大学建筑节能中心调查表明，调查结果显示，大型工建能够存 在30%以上的节能全力，大型工建如果北京市进行节能改造以后，全年能节省20亿度电。

现在的措施是什么？

一个就是新建的采取节能措施，比如变风量等等，如果引进智能传感，可以实现人走灯灭，人到灯开，空调是人到空调开，人走空调关，都是自 动的。现在是人走风机盘管根本没有人关，人走灯没人关，用智能传感器，用物联网技术可以解决。

另外，最重要的现在搞分项计量，我也一直参加，工业企业的我也也参加了，就是每一个企业要把它的各种电量分项计，建筑物也要分项计。比如冷水机组，冷水系 统它的耗电是多少，照明耗电是多少，其他的耗电是多少，大概分了十项，要分项计量，然后上传到有一个能源监测管理中心，由他们判断体这个，给你出诊断的药 方来进行节能改造。 工业口我也参加了，他们也分，而且他们分的多，烧的油是多少，烧的燃气是多少，用的水是多少，都要分项计量。这都要大量的远传表，都要采用无线通讯的方 式。然后他们在厂里头，要建一个节能中心，或者节能数据中心，这是第一级。这些数据过来以后，要发送的北京市有一个总的监测中心，发送到那儿，它用的是 GPRS通讯。

另外建设部搞了全国500个大楼，进行分享计量的试点，也是远传到建设部的能源管理中心，这是好像都是经过GPRS的。这个比较直接，现在正在做这个工作的，抓的比较紧。 智能家居刚才我也说了，它的现在物联网技术应用最广泛，还有很多潜质。节能管理还没有把它搞进去，数字城市这个概念我就写上了。数字城市物联网，因为我做过数字北京，另外数字社区，我们也搞了不少。
 

作者简介：
现为北京工业大学电子信息与控制工程学院教授、住房和城乡建设部信息化专家委员会专家、住房和城乡建设部科技委智能建筑推广中心副主任。
中国智慧城市规划与建设推进联盟专家委员会副主任委员  
中国通信工业协会物联网专家委员会副主任委员