简述物联网在智能建筑的应用

物联网技术的应用，可以将各种设备设施采取有线或无线的方式进行互联互通，建立形成相应的信息传递系统，让信息的传输更加及时，使有关的工作人员掌握信息，并针对信息进行全面细致的分析和安全方面的管控，这也是实现在线监测、定位追溯、报警联动以及远程控制、安全防范等多个方面功能的有效方法。通过使用互联网技术，能够实现针对物体进行连接和管理过程中高效节能、安全环保的目标，将现代建筑技术以及先进的互联网技术融合于一体的智能化建筑体系正在逐渐产生和广泛推广，在各地产生了明显作用和效果。
物联网技术用于楼宇节能主要体现在照明及暖通系统的统一管理，基于EMN的物联网产品可以实现楼宇内温湿度、空气质量、能耗数据的数据采集，以及用水区域的漏水监测，EMN混合逻辑可以基于传感器主动调整实现有人、无人及节假日等不同条件下的照明及暖通工作状态从而实现楼宇节能并保障办公环境安全，舒适。

物联网工程专业主要学：基础课程和专业核心课程两大类，学生主要学习研究信息流、物质流和能量流彼此作用、相互转换的方法和技术，有着很强的工程实践特点。

首先是公共基础课程，基本上所有的专业都会有，主要包括英语、数学、计算机基础等。其次是专业核心课程，包括《嵌入式原理及应用》、《无线传感器网络》、《汇编语言与微机原理》、《传感器微 *** 作系统原理与设计》、《应用密码学》、《光电子物理基础》、《模拟电子技术》等，主要目的是让学生掌握物联网工程的基本理论和基本知识。

最后是必不可少的实践课程，主要有校内的传感器实验、传感网实验、物联网通信实验、物联网数据处理实验、物联网工程规划与设计实验，以及在校外相关企业进行的实习等。

物联网和物联网工程简介：

物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。

物联网工程指的是通过各种无线或有线的长距离或短距离通讯网络实现互联互通应用大集成，以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网、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、领导桌面集中展示的等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

物联网工程专业毕业生能在科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理工作。

扬尘在线监测仪是由多个传感器组成：颗粒物采集器、百叶盒（可以监测大气压力、噪声、温湿度等）、风速传感器、风向传感器、电控箱、ELD显示屏、防腐立杆和检修口。可以应用在工地扬尘、企业颗粒物、港口船舶、矿山煤场、钢铁厂等环境下。

扬尘在线监测仪的工作原理是以气动流量泵作为动力，并且压强要比风扇强很多，大颗粒的粉尘不会在内部附着，就算长时间的使用，也不会造成大量灰尘堆积，与普通的扬尘监测仪相比，稳定性强，数据一致性好。既然可以用在多个地方，扬尘在线监测仪的防水措施必不可少，防水型的电控箱，就算施工现场下雨或者喷淋，也不会受到影响，自动除湿装置消除雨雾对监测数值的影响。

扬尘在线监测仪的工作过程就是依靠自身多个传感器，对周围环境要素进行采集，实时监测，将数据通过4G无线传输的方式，上传至扬尘云平台，方便管理人员对其进行数据查看及分析管理，还可以实现多个装置之间的联动，通过与污染治理装置（雾炮）塔吊喷淋系统联动，达到降尘目的。

为什么扬尘在线监测仪可以在众多仪器中脱颖而出，有什么优势？

可以免费对接政府平台：如果想要与政府平台对接，只需要知道当地政府平台的接口协议，就可以了。

举个例子：如果一个工地想要开工，但是当地的政府想要对其监督，但是碍于距离等因素，这时候就可以通过了解当地政府的接口协议，将工地实时的扬尘等数据传输至政府平台，由其监督。

多种要素实时采集，省心省力：扬尘在线检测仪的高精度传感器，通过对大气环境中的大型颗粒物，以及可吸入颗粒物，风速风向进行监测，可以提供可靠的数据，精准的告知管理人员各项要素的精准数值。

联动雾炮：在施工过程中如果空气中的颗粒物指数严重超标，便可以启动雾炮，进行降尘处理。

高精度的PM传感器：核心装置，拥有泵吸功能，采用高精度的PM（PM25/PM10/TSP）传感器，并且有过滤除湿的功能。

4G传输：无线数据传输，无需现场布线，省去了安全隐患。

抗风能力强：防腐立杆和箱体抱箍相连，就算迎风站立，立杆也会在背后对其支撑，满足野外工作需求。

LED显示：高亮度防雨型的屏幕见过吗？双色显示数据，红色代表超标，绿色代表正常，灯珠自有聚光照，寿命可达2万小时以上。

云平台：功能多样的云平台，一键 *** 控，可以对多个地区不同测点进行管理，通过电子地图查看位置，设置阈值，实现超限告警，追溯历史数据，打印导出。

通过在相关场所放置扬尘在线监测系统，可以实现对相关区域的24小时全天候管理，从被动管理变主动管理，大幅度减轻了人员的巡视工作量，为城市环境管理及执法，提供了可靠的数据，为完成生态环境建设的目标贡献出一份力量。

物联网应用技术就业方向及前景如下：

1、就业方向

就业方向主要是在科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理等工作。

未来可从事物联网及互联网的协议标准与系统、通信架构、无线传感器、信息安全等的综合设计、开发、应用、管理与维护工作，或可继续深造，在高校或科研机构从事研究和教学工作。

2、就业前景

物联网是目前最火专业之一，薪水的起步是相对比较高。物联网应用覆盖面广，对人才需求量大，学生就业面广。现在很多企业都在招聘大量的物联网研发项目师，就业前景非常好。

物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。 物联网专业是教育部允许高校增设新专业后，高校申请最多的学校，这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。

物联网应用技术学习内容

物联网应用技术专业培养掌握射频、嵌入式、传感器、无线传输、信息处理、物联网域名等物联网技术，掌握物联网系统的传感层、传输层和应用层关键设计等专门知识和技能。

具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作的业务能力，具有良好服务意识与职业道德的高端技能型人才。

物联网应用技术专业核心课程有物联网概论、物联网RFID识别技术与应用、无线传感器网络技术、嵌入式接口技术、M2M 应用技术、物联网工程设计、Android 移动开发等。

1我国城市生命线工程安全运维管理现状
为了保障城市生命线工程安全运行，我国部分城市相关部门采取了一定的监控措施。以上海为例，为了有效减少爆管或是漏水情况，上海浦东威立雅自来水公司在所辖部分区域水管内安装了流量仪；为了确保用电安全，上海电力建立了远程监控预警系统；为确保生命线工程的安全，上海市由国土资源管理部门和轨道交通企业合作建设了全球首个地面沉降监测网络——上海市轨道交通沉降基准网。
由于现有煤气、自来水地下管道、供电和通信线路等部分设施老化，加上违章施工和使用不当及偷盗、人为破坏等问题，造成煤气泄漏燃爆和大口径水管爆裂、通信供电线路中断等事故时有发生。城市生命线工程安全运维管理还存在一些薄弱环节，城市公共安全风险和隐患日益增多，原因主要有：
1）城市生命线工程相关的管理部门众多，运行监测信息获取、公共安全风险和隐患监测等无法在一个平台上统一管理；
2）各部门独立的管理平台系统往往互不相通、自成体系，形成信息孤岛，导致信息和资源无法共享；
3）突发事件应急指挥技术支撑系统的智能分析和辅助决策水平亟需进一步提高。因此，作为智慧城市以及城市公共安全的重要组成部分，城市生命线工程的安全保障要依靠预防加控制，必须采取有效的监控和预警。
2物联网和bim技术在城市建筑安全生命线运维管理中的适用性
从国内外研究现状来看，城市生命线工程的研究主要集中在地震震害分析、风险评估、应急管理等方面。1991年美国麻省理工的Kevin教授首次提出物联网（TheInternetofThings）的概念，是指将利用RFID等传感技术随时随地获取物体的信息，然后通过各种网络与互联网的融合，将信息实时准确地传递出去，最后利用云计算、模糊识别等智能计算技术，对海量数据信息进行分析和处理，从而对物体实施智能化控制。
近年来，国内外陆续开展了物联网在供热、供气和供水等方面的应用研究，并在此基础上将物联网与GIS相结合，提出基于物联网和GIS的基础设施管理系统。目前关于城市生命线工程方面的研究主要存在以下问题：
1）将物联网技术单独应用在某一类生命线工程中，尚无建立统一的运维应急管理框架以及各部门间的协同响应机制；
2）物联网与三维GIS的融合从一定程度上解决了运维阶段发生事故时管道线路的定位问题，在利用三维动态模拟不同管线之间以及管线与建筑物之间的具体关系和影响问题时，必须将设计施工等信息录入模型，需大量的手动输入，造成数据信息丢失严重。
建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）的出现不仅可整合城市生命线工程的图形化及非图形化资料，提供虚拟实境模型，并纳入流程的观念，降低规划、设计、施工、运维各阶段转移工程资料的信息遗漏问题。国际标准组织于2006年提出了CGB（CAD-GIS-BIM）架构，并制定相关技术标准以达到整合宏观与微观空间信息，并进行交换与交互 *** 作，提供城市数字化、救灾等相关应用。
事实上，BIM是三维GIS发展的新趋势，是一种应用于工程设计、建造、运行和维护管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目所具有的真实信息，并在项目全生命周期过程中为各方主体提供信息协同、共享和传递，具有可视性、可模拟性等特点。BIM是物联网应用的基础数据模型，而物联网作为互联网的有效延伸，包含并兼容了互联网所有的应用和资源。城市生命线工程运维安全管理以其多领域、多主体、多目标等特征，成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台，是实现智慧城市的重要发展方向，如图1所示。
3基于物联网和BIM的城市建筑安全生命线运维管控平台设计
31设计目标
本系统采用以公共安全科技为核心，以物联网、bim技术为支撑，以建设规划管理、日常运行管理和应急管理流程为主线，软硬件相结合，通过对城市生命线工程的实时动态监控，旨在突发事件应急管理等提供科学决策的技术平台。生命线工程的各个子系统共用基于BIM的生命线工程动态监控数据库，实现统一化管理，最终为城市应急管理提供科学决策基础和依据，技术体系如图1所示。
陈兴海，等•基于物联网和BIM的建筑安全运维管理应用研究本系统按照城市生命线工程建设与运行信息的采集、传输、分析和应用（简称“感、传、知、用”）四个环节展开，以标准规范与运行管理、信息安全为保障，分为感知、网络和应用三个层面，确保各单位相关数据互联互通和资源共享，如图2所示。其中，感知层主要利用射频识别等感知设备，即把传感器分别安装到生命线工程及相邻建筑物的关键部位，实时获取位置距离、力学性能、运行参数等感知信息；网络层主要通过各类相关网络，特别是有线宽带和无线宽带专网的建设和应用，对感知信息进行安全可靠传输；应用层主要是运用云计算、云存储等技术，对获取的物联网信息进行共享整合、智能分析和处理控制，通过有效的运行管理模式，服务城市统一应急管理科学决策。
32系统主要功能
模块根据生命线工程监测预警与应急管理系统的特征和目标，并结合供水、供气管道、电力、通讯线路，桥梁结构监测等类型分析，城市生命线工程安全运维管控平台系统应包括工程信息共享平台、监测数据管理、三维模拟与漫游、健康诊断与安全评估与应急预警管理的五大功能模块。
33技术架构
331工程信息共享平台通过制订相关标准，在设计施工阶段形成BIM的基础上，开展城市生命线工程相关各单位物联网感知设备和管理对象的编码服务，收录生命线工程的基本信息，包括工程名称、地理位置、项目规模、建造日期、主要设备材料信息、参建单位相关资料，以及动态监测测点布置、传感器类型、参数设定等内容。
332监测数据管理系统能够通过传感器实时采集工程结构健康安全数据信息，利用网络将获取的信息传输到BIM数据库中进行位置定位，然后存储在云计算网络服务器中，用户可以实时共享查询所需信息。
333三维模拟与漫游系统可以根据用户的选择范围生成三维浏览图，从不同角度观察生命线工程的空间位置、相互关系等信息，通过改变参数来模拟生命线工程综合网络的变化情况。
334健康诊断与安全评估针对不同生命线工程的特点，当监控系统发现监测数据有异常情况时，通过预先设置的阀值来判断生命线工程的安全运行状况，超过设置的安全设计值将会触发调用服务器中的历史数据进行健康诊断与安全评估，并整合各单位工程的相关业务信息，实现智能分析研判，同时将分析结果存入数据库中。
335应急预警管理根据健康诊断与安全评估系统模块的研判，应急预警管理系统具有制定生命线工程的维护管理方案、启动城市联动防灾应急预案，以及提供城市防灾指挥数据支持等功能。基于物联网和BIM的城市生命线工程安全运维管控平台通过上述五大系统功能模块，全面对工程结构和管线安全运维状况开展在线动态实时监测，系统维护人员和各相关部门可以通过平台提供的客户端查询各个系统功能模块的工作状态和监测对象的实时工共享信息，协同对工程出现的异常状态做出及时科学决策。
随着经济社会的快速发展以及城市化进程的不断推进，城市公共安全风险和隐患逐步增多，作为智慧城市的重要组成部分，基于物联网的城市建筑安全生命线工程运维管理平台在城市管理中的地位也日益凸显，它能发挥不断提高城市安全运行和应急管理能力。通过本文研究，主要得到以下成果：
（1）针对城市生命线工程运维安全管理多领域、多主体、多目标等特征，成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台，是实现智慧城市的重要发展方向；
（2）采用以公共安全科技为核心，以物联网、BIM技术为支撑，以建设规划管理、日常运行管理和应急管理流程为主线，软硬件相结合，通过生命线工程的各个子系统共用基于BIM的生命线工程动态监控数据库，实现统一化管理，最终为城市应急管理提供科学决策基础和依据；
（3）根据生命线工程监测预警与应急管理系统的特征和目标，并结合供水、供气管道、电力、通讯线路，桥梁结构监测等类型分析，提出了城市生命线工程安全运维管控平台系统五大功能模块的技术架构。
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