物聯網促信息系統“換擋提速”

文｜本刊記者 王景

人類活動的大部分時間都是在建筑物中進行，人類擁有的物質財富也大都在建筑物內。物聯網技術搭建了有線和無線相結合的網絡，極大地降低了建筑布線工程的造價及施工難度；對建筑智能化系統進行全方位監測和控制，能提高設備的使用壽命、降低設備的能耗。

隨著云計算、物聯網、移動互聯網和社交網絡技術的蓬勃發展，正在推動一個新的企業信息化發展大潮。眾所周知，信息化是建筑施工行業進行產業結構升級，實現長遠發展的必經之路，而當前的復雜市場環境進一步加劇了企業實施信息化的必要性與緊迫性。建筑施工企業紛紛以信息化建設為契機，應用新技術，實現企業的發展跨越，在改變落后的管理模式、技術手段的同時，打造并提高企業核心競爭力。

目前，國內建筑行業已經展開了一系列的技術變革，其中包括多項具有代表性的新技術，例如BIM技術、移動計算技術、物聯網、云計算等新技術。這些新技術使企業信息系統向智能化和移動化的方向發展。其中，物聯網技術是近年來在國內外得到迅速發展的新技術，可以推測，在建筑施工企業信息化過程中同樣會得到越來越廣泛的應用。

新技術讓信息系統更智能

物聯網技術通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統（GPS）、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，將任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。實際上，物聯網技術的核心和基礎仍然是“互聯網技術”，是在互聯網技術基礎上的延伸和擴展的一種網絡技術，其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間，進行信息交換和通訊。近年來，IBM提出了打造“智慧地球”的構想，中國前總理溫家寶提出“感知中國”計劃，物聯網技術在政策的支持和技術的研發上取得了很大成效。在物聯網時代，物體與物體之間可實現自由、暢快的對話。這種溝通方式顛覆了人們依靠互聯網建立起來的人與物體之間的溝通模式，變成兩個實體之間的對話。因此，物聯網也被人們稱為繼計算機、互聯網之后的世界信息產業發展第三次浪潮。

人類活動的大部分時間都是在建筑物中進行，人類擁有的物質財富也大都在建筑物內。物聯網是物物相連的網絡，可以狹義地理解為建筑及其內部物質之間的相連的網絡。隨著新型城鎮化的不斷發展，建筑行業正在向綠色、智能方向轉型，智能建筑越來越多地被人們提及，同時，它也正在由單體向建筑群方向發展。如此一來，需要配套的技術和解決方案對建筑能耗進行精細化管理。物聯網技術搭建了有線和無線相結合的網絡，極大地降低了建筑布線工程的造價及施工難度；對建筑智能化系統進行全方位監測和控制，能提高設備的使用壽命、降低設備的能耗。RFID、GPS、電子支付等技術在信息系統中的廣泛應用，使信息采集更為方便，將這些信息有效整合在信息系統中，使其集成化程度更高。同時，在物流環節通過RFID、GPS等技術的使用，自動化地采集這些信息，使物料在各個環節更容易跟蹤，實現對供應鏈整個環節物流的即時、動態監控，避免過去人工掃描信息的種種弊端，比如效率低、易出錯、即時性差等。

物聯網讓建筑更“智慧”

過去，當辦公能耗或住宅能耗出現異常時，人們往往利用人工手段逐項檢查、逐個分析，導致工作量龐大，工作效率過低；現在，人們可以用手機查看各項設備的運行數據，查找設備運行能耗過大的原因，及時對設備進行管理，這是物聯網技術運用在建筑中的典型例子。

建筑物聯網基于物聯網中間件進行開發，把與資源相關的設備（如空調暖通設備、給排水設備、電梯、照明設備、供配電設備等）的數據引入到資源監測、分析、管理等各個層面，然后將設備的數據、狀態與現有的無線網絡、互聯網連接起來，實現社會資源與設備資源的整合。

建筑物聯網基于目前最流行和最具發展潛力的.NET平臺，開發語言選用C#和C++，核心技術采用WCP、ETL、HTML5等技術實現，包括開發工具、運行系統、管理維護工具。物聯網中間件用于屏蔽底層硬件、設備、網絡平臺的差異，支持物聯網應用開發、運行時的共享和開放互聯互通。上層應用系統無需關心數據通過何種設備、何種技術采集、傳輸，也不需要關心具體的控制是怎樣完成的，只需進行控制邏輯的靈活定義和人機交互界面的開發即可。

目前，國內已經有項目利用物聯網技術進行管理，比如說大梅沙萬科中心、中國平安全國后援管理中心等，這些項目利用物聯網技術，對建筑能效方面進行可控化管理，對建筑能耗進行動態監測和分析，實現建筑的精細化管理與控制，帶給用戶新的價值體驗，達到節能減排的效果。

未來建筑行業的關鍵技術

RFID是物體帶有唯一性信息特征的“身份證”， RFID是物體的“頭腦”、“靈魂”和“生命”，通過信息接收設備和互聯網聯系起來，就構成了人與物和物與物相連的物聯網。而通過接收裝置和互聯網傳輸到信息中心進行信息處理，可對RFID發出的信號進行信息跟蹤，如通過各種數碼終端遠程獲取施工現場和建筑物內部外部的復雜情況。

在工程施工現場條件下，利用物聯網技術推進施工現場管理、物資管理、地下空間施工等方面的信息化應用。針對建筑的重點部位和施工關鍵工序、危險性較大的分部分項工程、實現對工程施工各階段、各部位的安全、質量的實施監控和施工現場能耗、人員、設備、材料的有效監控。實現信息化與工業化的有效融合。提高工程施工的質量、安全監控能力，推進建筑施工企業科技水平提高。

同時，隨著BIM技術在建筑行業的不斷深化，物聯網與BIM結合應用，也將為企業帶來了管理上的提升。RFID是射頻識別技術，把建筑物及空間內各個物體貼上標簽，實現對物體的管理，但它無法進一步獲取物體更詳細的信息如生產日期、生產廠家、構件尺寸，特別是物體的內部信息，而這些要從建筑信息模型中獲取，BIM則詳細記錄了建筑物及所有構件和設備的所有信息，如此一來，BIM與RFID正好具有了互補性。

以前靠人工填寫進度和計劃報告具有很大的主觀性，從而使管理高層不能掌握真實情報和精準數據，導致決策的失誤，影響整體效率。當RFID的現場跟蹤和項目的信息管理模型結合在一起的時候，上述問題迎刃而解。構件的狀況通過RFID的信息收集，形成了項目信息模型的4D模擬，施工進度、重點部位、隱蔽工程等通過RFID信息傳遞把現場資料自動記錄到BIM模型的對應位置上，管理人員對現場發生的情況就能了如指掌。

2008年北京奧運會的“奧運村空間規劃及物資管理信息系統”就是將BIM技術與物聯網技術相結合，采用了以建筑信息模型為基礎的數據信息管理。設計師將奧運村空間規劃及設施以三維圖形方式處理并創建建筑信息模型數據，在完成奧運村空間規劃的同時，就自動產生與奧運村三維圖形對應的奧運村物資、設施數據庫，這確保了奧運村的資產管理、物流服務可視化和高效性。該信息管理系統以BIM為基礎，同時配合專業的協同作業軟件，使奧運村的空間規劃、物流服務可以實現在線集中遠程即時管理和控制。這是基于BIM物聯網應用的雛形，也是成功應用案例，可以作為未來BIM在物聯網上應用的一種模式。