基于BIM技術的非智能家居智能化改造應用研究

◇武昌工學院城市建設學院 萬 磊 于 芳 蔡 歸 嚴詩琦

目前對智能家居方面的研究，主要集中在先裝與后裝上，而對于非智能家居進行智能化改造的研究很少。但是，我國現存完好可用的非智能家居數量龐大，與新裝“智能家居”之間存在著巨大的緩沖可發展地帶，擁有著不可想象的市場空間，從而擁有極大的研究價值。BIM技術是一種嶄新的設計方式，與“物聯網”技術結合，將引領“建筑”走向“智慧建筑”的新理念。開啟“智慧建筑”新篇章，是“智能家居”發展的核心思想；“物聯網”在樓宇物業管理、智能管理，以及建筑物的運營、維護方面也會展示出更大的能量。

鑒于歷史進程等因素，中國非智能家居存量巨大，這也是國內智能家具產業在前些年進展緩慢的關鍵原因。目前，在“云計算”、“人工智能”、“物聯網”三項高端技術的驅動下，與智能家居相關的技術發展迅速。智能家居廠商和房地產商的緊密合作，不斷推進智能家居前裝、后裝，智能家居已成為大眾的熱門話題。然而，根據相關統計：2019年年末，國內智能家居的滲透率不足5%。該滲透率與美國等發達國家相差懸殊。市場調研顯示：對智能家居抱有興趣的人高達被調查者的2/3以上，然而沒有接觸和使用過智能家居的卻占比過半。根據國內智能家居發展現狀，研究基于BIM技術的非智能家居智能化改造是非常實用、具有廣闊應用前景的。

1 非智能家居智能化改造現狀

現在，非智能家居智能化改造的流程存在3個非常嚴重的問題：智能化改造設計圖需用專業軟件繪制，例如3DMax，經濟性差；智能化改造設計圖是二維的，非專業業主對智能家居設計效果只會有很模糊的概念，展示性較差；設計者需要較高的專業水平，對于設計師自身來說，是非常嚴峻的挑戰。

現在對智能家居方面的研究，主要集中在先裝與后裝上，而對于非智能家居進行智能化改造的研究少之又少，研究深度不足。除此之外，人們認識、感知世界是三維、甚至更高維的。

國內外的研究現狀分析發現，市場和消費者均對“智能家居”有很高熱情。但是，目前我國對非智能家居進行智能化改造的相關研究卻少之又少，且不夠深入。二維視角與多維視角攜帶的信息量之間有著顯著的鴻溝。因此，BIM技術應用到非智能家居智能化改造設計中，勢必會引發革命性的變化。因此，本研究根據現有非智能家居和智能家居的相關特點，查閱現有國內外文獻，探討非智能家居進行智能化改造的可行性和難點，研究如何通過機械、電子、計算機、新材料、物聯網和芯片制造等行業的結合實現其功能與成本的需求，運用BIM技術檢驗其可行性，并最終使之符合市場實際需求。

2 基于BIM技術的非智能家居智能化改造措施

在“智能家居”全球化的時代背景下，基于目前非智能家居存量大，非智能家居智能化改造迫在眉睫。因此，我們決定利用BIM技術使非智能家居智能化改造高效化、快捷化。BIM技術涵蓋了建筑設施功能性特點的全過程，具備從前期計劃設計到后期維護的完整、詳細流程。BIM技術是建筑作業的一種工具，是一種工作手段，具有比二維CAD技術更先進的設計思想。

BIM技術是一種嶄新的設計方式，與“物聯網”技術結合，將引領“建筑”走向“智慧建筑”的新理念。開啟“智慧建筑”新篇章，是“智能家居”發展的核心思想；“物聯網”在樓宇物業管理、智能管理，以及建筑物的運營、維護方面也會展示出更大的能量。將BIM技術和“智能家居”相結合，能把“智能家居”業務流程和表達“智能家居”本身的信息更好地集成起來，以達到提高“智能家居”智能化改造的效率、降低智能化改造成本的目的。

“智能家居”作為研究對象，探究非智能家居智能化改造的技術手段。對特定家居供電網線進行改造或外附經改造的專用插座，利用AirGig電力線通信技術、紅外信號傳輸技術等，采用電器設施完成對非智能家居的遠程控制；選用“物聯網”手段完成物物連接，最終實現對全屋家居的整體調度，得到類似于新裝“智能家居”的體驗，讓非智能家居能夠一定程度的實現智能化，快速提升非智能家居的使用“智能感”。

無需對家居和電網進行大面積改造或更換，改造成本可以得到一定程度的控制。產品能夠滿足功能可行與成本可控的目標，最終真正的作用于市場，服務于人。

信息元的改變。二維CAD技術的數據是由幾何圖形元素組成，例如：線條、曲線、圓。BIM技術的模型是根據建筑元素完成，系統完成空間、墻、房梁、柱等的定義。完整的BIM模型包含建筑全部信息，例如：生命周期信息。

可視化展示。BIM技術模型是設計師的成果，除了CAD技術展示的建筑平面設計圖、剖面設計圖、立面設計圖的二維視圖，還可以根據需要生產三維效果圖、三維動畫圖。一旦業主對智能化改造設計方案中的某個部分不滿意，要求修訂設計方案，智能化改造設計師能夠快速修正三維模型，立即把最新的效果圖展示出來。

實現在線信息的共享。非智能家居智能化改造設計中，常見現象是業主給出簡單的設計需求，設計師經過推敲需求后，再進行設計，最后把設計終稿圖展示給業主。基于BIM技術的智能化改造能夠解決這個現象。BIM技術建筑模型數據會存儲在數據庫中，業主與智能改造設計師利用網絡隨時溝通，確保非智能化改造過程順利的開展。

除此之外，積極與機械、電子、計算機、新材料、物聯網和芯片制造等專業領域展開深度合作，提升設備協同和信息傳遞效率，賦予改造后的“智能家居”更豐富的功能和更穩定可靠的使用體驗，增加功能指數。

3 結束語

基于BIM技術的非智能家居智能化改造的應用研究前景廣闊，研究發現實現其目標可從BIM技術、機械、電子、計算機、新材料、物聯網和芯片制造等專業領域入手，以解決非智能家居進行智能化改造的重難點，使結果在“技術上可行、成本上可控、市場上可用”，能實際服務于個人和社會，并最終與新裝智能家居形成互補，推動我國智能家居的普及化。