关于联网物联网技术与其在建筑行业运用

摘 要：物联网的发展必将带动建筑行业新技术、新应用的发展，本文分析物联网的关键技术，物联网技术在楼宇自动化系统、智能家居、建筑物监测等方面的应用。
关键词：物联网；智能物件；应用
伴随着通信需求的不断增加以及信息网络技术的不断进步，物联网应运而生。它使得物理世界的实体在嵌入必要的芯片和软件之后成为“智能物件”。智能物件可以通过网络实现信息的传输、协同和处理，从而实现物与物、人与物之间的通信。

1 物联网络

目前物联网络没有统一的概念，一般来说物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

2 实现物联网的智能物件及技术

实现物联网的基础是智能物件，智能物件是装备了传感器或制动器、微处理器、通信装置和电源的设备。通信设备为智能物件提供通信能力，可以采用无线通信或有线通信；微处理器，可以运行程序，并与传感器和制动器连接；传感器用来感知外部环境，制动器用来响应或改变环境；目前常用的电源是电池，也可以使用其他类型的电源，例如太阳能电池、压电式电源、无线电传输能量以及其他能量提取形式的电源。
智能物件之间相互通信，在不同的应用和环境下，采用不同的通信技术。plc是一种可行的通信技术，它用于安装电力线环境下的智能物件，比如家中或可直接连接到电力线的地方。对于无网络连接或电力线的环境下低功耗无线通信是最方便的技术。同时通信协议可以采用一对

一、一对多、多对一的模式或这些模式的组合来传输数据。

智能物件通信所采用的协议栈为uIP，与通用IP协议栈相比，uIP的代码量和内存占用空间都非常小、数据包被顺序处理，采用简单的缓存管理机制，以及API。uIP实现了IP协议栈中大多数重要的协议：IP、ICMP、UDP和TCP，同时也实现了如HTTP、SNMP等应用层的协议，以保证智能物件进行网络通信。
IETF ROLL工作组为物联网设计了新的路由协议RPL——高效的距离向量协议，它支持LLN设计的P2P、MP2P、P2MP流量。RPL是高度模块化的，能够在受限环境中运行时，根据感兴趣的环境支持多种度量和限制，从而尽可减少流量，并在出现故障时提供替代路径，在保证高度的健壮性和灵活性的同时定期地对路由拓扑重新优化。

3 物联网在楼宇自动化系统中的应用

现有楼宇自动化系统使用有线进行连接安装的，通常采用EIA-485和以太网技术。传感器、制动器、区域控制器、楼宇控制器等通过EIA-485两对双绞线串联起来，形成现场总线网络。空气调节系统、消防、安防、照明等系统使用基于局域网的以太网技术集成在一起，这些设备使用双绞线通过交换机连接入网。如图所示：
在协议方面，HVAC工业联盟制定了楼宇自动化控制网络（BACnet）和本地运行网络（LON）这两个协议，定义了电接口以及传感控制设备的对象、属性和怎么写作的标准集。
现有的BAS在系统安装时的有线连接可提供良好的效率，但是如果楼宇发生改变的话，安装和更新有线系统时费时费力且费用昂贵。出于这方面的考虑，物联网技术、无线通信技术可以使用户重新布置房间和墙壁时无需重新安装有线BAS。利用无线通信，可以简化传感器安装以及消除布线原材料和人工成本，从而降低安装成本。
传统上，传感器是使用有线路安装到专用网络上设备，现在传感器通过无线物联网络来连接。在自有网络安装寻址传感器，避免了从传感器到控制器的布线。可寻址传感器还使得应用程序可以无障碍地接收许多传感器的输入，以此提供更好的环境控制。
在协议方面，EnOcean无线通信协议和设备允许不使用常规电源的点对点通信。即可通过机械活动、温差、震动或是光照来存储通信所需的能量。

4 物联网在智能家居中的应用

智能家居包括照明控制、安全与访问控制、能源管理、远程家庭管理以及老年人生活自理与辅助。目前，智能家居缺乏一个被普遍接受的能够满足所有相关市场和消费者需求的标准，是智能家居进入消费市场中相关应用领域的最大障碍之一。

5 建筑物健康监测

世界上有各种静止的建筑物，比如楼宇、大坝或桥梁，它们在人们的日常生活中起到至关重要的作用，这些建筑物的任何损坏，都有可能危急生命或造成经济损失，所以使用物联网监测这些建筑物的健康状况，检测是否有异常现象出现，找到损坏或可能导致未来出问题的迹象，以避免事故发生，减少人员伤亡与财产损失。建筑物健康状态监测抽象的定义了桥梁、起重机、塔或其他有形物体等物理建筑物的健康状况，其测量数据可以用作监测建筑物当前状态的物理量，利用计算机模型来分析当前的数据并对当前建筑物进行分类，如果有必要，可以触发警报。以监测桥梁为例：可以利用传感器记录建筑物的加速度、振动、温度、张力、压力、风速、流量、位置、方位和波的传播速度等。之后对数据进行采集、分析来评估桥梁上呈现出的损坏概率。桥梁监测对物联网的要求是需要一个无线传感器网络，该网络应能自动配置自身及路由路径，路由应支持多播。路由协议应该能够支持数据源与接收器之间的多条路由。通常需要几十个或最多几百个节点，其中，大部分将运行测量应用，而其余则只用于路由。以保证高可靠的传输大量的突发数据流。
虽然物联网很多技术仍然在探索中，但发展速度非常快，可以预测的是围绕着建筑业的物联网应用将会越来越多，我们也将深刻体会物联网给我们带来的便利生活。
参考文献
运玲；制约物联网发展的因素[J]；通信

源于：论文大纲怎么写www.udooo.com

管理与技术；2011年01期