淺析物聯網和智能建筑

摘? 要：科學技術的快速進步和發展，使當今社會發生悄然變革。伴隨著大數據技術應用的擴大以及AI人工智能技術的不斷開發，當前從智能建筑到智慧建筑的發展正一步一步從藍圖轉化為現實，未來建筑必將變得更加安全、宜居，節能和環保。基于此，本文首先對大數據技術的內涵進行了簡單的概述，然后分析了基于大數據和AI技術的JEM平臺應用，最后展望了物聯網和智能建筑結合的發展方向，以供參考。

關鍵詞：大數據;AI;物聯網;智能建筑;智慧應用;JEM平臺

中圖分類號：TU8? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號： 2096-6903（2020）12-0000-00

大數據（big data）是指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是一種需要新處理模式才能具有更強決策力、洞察發現力和流程優化能力的信息資產。它是信息技術的一種發展模式，可以從不同的渠道中來獲取龐大的數據。IBM提出大數據具備5V的特點：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多樣）、Value（低價值密度）、Veracity（真實）。

大數據的應用可以概括為兩個方向，一個是精確化定制，第二個是預測趨勢。

1 大數據技術的內涵

目前各個行業對大數據的定義并沒有統一標準，雖然對大數據的定義不統一，但是不同的定義對大數據的特點描述都是相同的。而且國際數據公司IDC對大數據的特性做了進一步的分析，通常情況下都認為大數據在應用過程中，對于其信息的含量應該有更高的要求，并且大部分信息為PB級或者是TB級，這與傳統的數據分析技術相比較，其大大的超出了傳統技術的處理能力[1]。另外，大數據在在處理信息時，其來源是非常廣的，不但有非結構化的數據，而且還有半結構和機構化的數據，并且其在進行分析過程中，數據處理的能力是非常迅速的。最關鍵的是，在對數據進行篩選識別之后，還可以將其隱藏的價值給充分挖掘出來。國際數據公司也認為在數據處理中，大數據技術是其處理方式的一次比較重大的革新，大數據技術可以將數據中的經濟價值進行快速和實時的分析，并可以將其中的價值給有效的提取出來。

JEM平臺由專業從事建筑設施效益的Johnson Controls研發，其集合了先進的物業管理經驗和AI人工智能算法。當它被注入現有的智能建筑之中時，就可以對建筑的日常運維產生深刻影響，通過節能減排、分析優化資產、空間、健康和舒適度等ESG參數來迎合并且超越小租戶的期待，增加房地產的附加值，最終幫助開發商和物業管理者在競爭中保持完美平衡。

2 大數據和AI技術在智能建筑中的應用

建筑智能化演化推進到現如今這個階段，對于絕大多數的開發商和物業管理者而言，依然只能是對于已經出現的問題進行頭痛醫頭、腳痛醫腳的被動維修，其很難提前介入維護。當前，空有一個服務客戶的良好愿望而無法實現建筑以人為本的發展理念，有了大數據和AI分析平臺的介入，就可以變被動為主動，創造出有機的、更加人性化的建筑物。

《智能建筑設計標準》GB4-2015對智能建筑的定義：以建筑物為平臺，基于對各類智能化信息的綜合應用，集架構、系統、應用、管理及優化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成了以人、建筑、環境互為協調的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續發展功能環境的建筑。

智慧建筑的智慧意味著專業知識，其通過將不同類別的建筑信息建立大數據模型，通過AI分析已有建筑物的管理經驗和優秀物業管理者的理念，再通過JEM平臺這個大腦把優化后的設計方案呈現給當前的建筑運營管理者，通過持續不斷的AI指導使現有建筑可以保持空間優化、人的舒適度以及能耗之間的完美平衡，能夠提升建筑的生產效能，保持更好的建筑活力。

2.1在建筑節能中的應用

在目前的智能建筑中，建筑功能得到了進一步的拓展，各種電氣設備所發揮的作用也越來越多，而且不同的系統在正常運行過程中的用電需求也在不斷增加，這些電氣設備在運行過程中都需要有一個比較穩定安全的電能供應保障，因此在用電供應方面的創新研究也變得越來越重要[2]。而隨著大數據的廣泛運用，基于大數據來進行計算的高級計量體系和智能儀表的有效應用，使得智能建筑中的電力系統在管理中更加方便。另外，基于大數據技術的智能水表，也使得大數據存儲功能得到進一步實現，而且也使水價的計算可以進行自動完成，而且還可以對設置的用水量進行自動控制，使水資源得到進一步節約。

JEM平臺不僅僅可以將集中計量系統中采集到的數據按照要求歸集生成統計報表，也可以按照客戶來歸集生成收費賬單，甚至可以更進一步通過AI算法根據一定范圍內的歷史數據和未來的天氣狀況來預測能耗，甄別出需求峰值和高消費事件從而達到節能和省錢目的。

CPO集中能源站的優化應用軟件。確定最佳的集中能源站的配置;通過快速的軟件調整來減少設計周期;通過基于公用事業的成本分析，支持對冷水機組的遠程監控，可以隨時對偏離性能基準的資產參數和能源影響進行糾偏，同時生成實時的績效分析報告。以確定最低的集中能源站的全生命周期運營成本。

2.2在建筑運維中的應用

建筑不是獨立存在的，它與環境和人都有著直接聯系，因此，在對應用大數據技術過程中要保障其實施的可行性，而且還對其與人之間的聯系和影響進行充分考慮。大數據可以通過人的活動軌跡、行為分析，精準地為人的下一步衣食住行的提供智能化推薦信息，例如：餓了么APP可以為您推送想去的飯店和菜品，滴滴出行APP可以為您提供最佳交通路線規劃等。建筑中如何以人為本，大數據和AI技術加持的APP也有很多可選應用。

租戶管理軟件Campanion APP配置租戶空間以及租賃條件，使用費，電表和照明電。跟蹤和報告租戶的公用事業費支出，包括每月賬單，支出報告和基準。通過客戶端或者手機終端都可以隨時在線訪問。甚至可以實現租戶能夠與設施運營在線交互，包括實現用戶自行遙控辦公室環境溫度的場景，乃至于會議室的預約功能等。跟蹤能源支出，支持加班時段的空調和照明服務請求和反饋機制。

在經歷過COVID-19疫情肆虐之后，在智能建筑中，大數據也可以通過對不同樓層所在的客戶人員出入信息進行統計分析，例如根據客流量統計或者門禁控制軟件分析辦公人員和訪客的數量，保持空調設備的合理運作工況，通過對現場空氣質量的在線監測，有助于推動清潔空氣技術幫助疾病預防和控制。

資產管理軟件APP可以幫助設施管理人員記錄大廈內部出現各類事件的情況，通過主動告知的方式來幫助資產管理者快速查看和關注報警信息，縮短問題的相應時間，減少對建筑內部人員的影響。報修工單內容可自動疊加設備、故障、診斷和空間等的實時、完整、精確的信息，從而使得服務技術人員的工作效率得到提升。此外，圍繞建筑內部多個來源的報警創建有優先級別的通知，這不僅僅為建筑設施的運營管理者提供包括預防性維修周期、方法和參考案，還可以通過大數據分析得出改造建議。

2.3在建筑智能安防中的應用

在智能建筑中，有效的應用大數據技術，可以進一步帶動安居服務體系的構建，其中建筑智能化中的安防也是比較重要的部分。將大數據技術應用在智能建筑安防系統中，可構建更加智慧的安全防范，并且可以為人們提供可視化的管理[3]。在這方面，通過大數據的應用，實現對建筑區域內和周邊等安全防衛防盜報警系統的構建，從而監控建筑物中一些主要的公共場所，而且大數據技術還可以進一步實現錄像和報警視頻監控報警系統的構建，同時還可以對建筑物的出入口構建權限管理和監視控制報警系統。在各系統構建工程中，大數據技術發揮了非常關鍵性的作用，如通過對各種海量數據進行有效的儲存，并進行智能化的分析，使報警的效果和識別率得到進一步的提升。

3 物聯網+智慧建筑

物聯網IOT（Internet Of Things）是指：物與物、人與物之間進行信息交互，也稱萬物互聯。具備以下特征：

整體感知-可以通過各種感知設備來采集物體的各類信息。

可靠傳輸-通過各種方式方法將互聯網和設備網融合，將物體的實時信息準確傳送，實現信息交流和分享。

智能處理-使用各種智能技術，對感知和傳送到的數據、信息進行分析處理，實現檢測和控制的智能化。

結合當前建筑智能化發展現狀，目前的智能處理多數還是停留在單體建筑或集中的建筑群之中，通過某些建筑智能化系統分別處理不同的信息。自JEM平臺橫空出世之后，智能處理的能力和方式方法則有了質的突破，優質的建筑模型有了新的標準，使得建筑能與人交互，更具活力。

4 結語

綜上所述，隨著社會信息化的發展，我國已經進入到了大數據信息化時代，各個行業在發展過程中都離不開互聯網技術，而且大數據時代發展也進一步改變了人們的生活和思考方式。在此背景下，建筑智能化領域也將迎來新的轉折點，因此萬物互聯成為必然。基于平等、開放、合作與共享的互聯網精神，通過大數據技術的有效應用，建筑在滿足人們對住房需求的同時，還可以使資源實現良好的自給自足，以及對建筑空間的自我檢查，使建筑自主運營已成為可能。建筑行業在以后的發展過程中，將會與大數據技術進行更加緊密的結合，物聯網+綠色智能建筑的發展也將會迎來爆發期，這為建筑行業的可持續發展帶來了新的機遇。

參考文獻

[1]譚義方.信息化管理技術在建筑工程項目中的應用[J].智能城市，2018，4（19）：120-121.

[2]文開.淺析BIM技術在建筑建設智能化工程中的應用[J].建材與裝飾，2020（4）：150-151.

[3]張強.大數據在建筑智能化行業的發展方向[J].智能建筑，2017（8）：25-27.

收稿日期：2020-10-12

作者簡介：張磊（1975—），男，浙江寧波人，本科，研究方向：建筑電氣。