建筑智能化弱電施工中的物聯網應用研究

收稿日期：2023-11-14

作者簡介：貝瑞生（1988—），男，浙江寧波人，本科，研究方向：智能建筑。

摘 要：近年來建筑智能化弱電施工中的物聯網應用，已成為推動建筑行業變革與創新的重要驅動力。該應用以物聯網技術為基礎，通過實現設備和系統的智能化、自動化和網絡化，為建筑施工帶來了諸多益處?；诖?，探討物聯網應用在建筑智能化弱電施工中的兩個關鍵影響因素，即提高施工效率和優化能源使用與節能減排，指出該應用所面臨的挑戰和未來的發展趨勢。

關鍵詞：建筑智能化；弱電施工；物聯網應用

中圖分類號：TU8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2024）03-0123-03

0 引言

隨著科技進步和社會需求的不斷變化，建筑行業正面臨著智能化和可持續發展的重要挑戰。在建筑智能化弱電施工中，物聯網應用正扮演著越來越重要的角色。物聯網應用通過將各種設備、傳感器和監控系統與物聯網連接，實現了設備的智能管理和實時監控，為建筑施工帶來了諸多益處。本文將重點探討物聯網應用在提高施工效率和優化能源使用與節能減排方面的影響。

1 物聯網應用場景

1.1 照明系統智能化

建筑智能化弱電施工中，物聯網在照明系統智能化方面具有重要的作用。隨著物聯網技術的發展和成熟，照明系統在建筑智能化中扮演著重要的角色。通過將照明系統與物聯網技術相結合，可以實現對照明設備的集中監控、智能控制和自動化管理，從而實現能源節約、舒適性提升和安全性增強等方面的效益。

1.1.1 實現集中監控

照明系統應用物聯網，可以實現集中監控。將燈具和照明設備與物聯網連接，可以將各個照明點的運行狀態數據實時傳輸到中央控制平臺，實現對照明系統的集中監控和管理。運維人員可以遠程監控燈具的運行狀況、能耗統計等信息，及時發現故障并做出相應處理，提高運維效率。

1.1.2 實現智能控制

應用物聯網還可以實現照明系統的智能控制。通過將照明設備與傳感器、智能調光器等設備相連，可以根據不同場景和需求自動調整燈光的亮度、色溫和顏色。例如，當環境光強度較弱時，物聯網系統可以自動調高照明亮度，以提供足夠的照明效果。在白天陽光充足時，系統可以自動調低燈光亮度，以實現能源節約。這種智能控制可以根據實際情況實時調整，提高照明效果和舒適性。

1.1.3 自動化管理

物聯網應用還可以實現照明系統的自動化管理。通過與其他建筑智能化系統的集成，如安防系統、樓宇管理系統等，照明系統可以與這些系統進行聯動，實現自動化管理。例如，在安防系統檢測到某個區域無人時，物聯網系統可以自動關閉對應區域的照明設備，以節約能源。當人員進入或離開該區域時，系統可以自動開啟或關閉照明設備。這種自動化管理可以提高能源利用效率和系統的智能化水平[1]。

建筑智能化弱電施工中的物聯網應用為照明系統的智能化帶來了許多新的機遇和挑戰。通過物聯網技術的應用，照明系統可以實現集中監控、智能控制和自動化管理，從而提高能源效率、提升舒適性并增強安全性。

1.2 安全監控系統智能化

在建筑智能化弱電施工中的物聯網應用中，安全監控系統智能化是一個重要的領域。通過將安全監控設備與物聯網技術相結合，可以實現對建筑內部和周邊環境的全面監控、智能分析和實時響應，提高安全防范和管理的效果。

1.2.1 實現全面監控

物聯網應用可以實現安全監控系統的全面監控。通過將監控攝像頭、傳感器和報警設備與物聯網連接，可以實現對建筑內部各個區域的實時監控和數據采集。監控設備的數據可以通過物聯網傳輸到中央監控中心，運維人員可以隨時了解各個區域的狀況，并及時發現異常情況。例如，當有人員闖入禁區或出現火災等安全事件時，監控系統可以立即發出警報并自動通知相關人員，提高對安全事件的感知和響應能力。

1.2.2 實現智能分析

物聯網應用還可以實現安全監控系統的智能分析。通過引入人工智能和大數據分析技術，物聯網系統可以對監控設備采集到的大量數據進行處理和分析[2]。例如，通過圖像識別和行為分析算法，可以實現對異常行為的自動識別和報警，減少誤報率和漏報率。

1.2.3 實現實時響應

物聯網應用還可以實現安全監控系統的實時響應。監控系統可以通過物聯網與其他安全設備和系統進行聯動。例如，當監控系統檢測到異常情況時，可以自動觸發報警器、閘門控制器等設備，或者通過與滅火系統聯動實施緊急滅火操作。實時響應能夠幫助迅速控制和應對安全事故，減少損失和風險。

1.3 空調與能源管理系統智能化

在建筑智能化弱電施工中的物聯網應用中，空調與能源管理系統智能化也是重要的領域之一。通過將空調和能源管理系統與物聯網技術相結合，可以實現對建筑室內溫度、濕度、空氣質量等參數的智能控制，從而提高室內環境的舒適度和能源利用效率。

1.3.1 實現智能化控制

在物聯網應用下，空調與能源管理系統可以實現室內環境的智能化控制。通過引入傳感器、智能控制設備等設備，可以采集、監測室內溫度、濕度、二氧化碳和PM2.5等參數，實時判斷室內環境的狀況并自動調節空調設備的運行模式[3]。例如，當室內溫度過高或空氣質量過差時，系統可以自動調節空調設備，達到提高室內舒適度的目的。

1.3.2 智能化監控和分析

物聯網應用還可以實現能源管理系統的智能化監控和分析。通過連接建筑內的各種計量表、傳感器和監控設備等，可以實現對能源的實時監控，包括電、水、氣等多種類型，從而掌握整棟建筑的能耗情況。通過分析能源使用數據和歷史能耗數據，可以識別并預測能耗的峰值和低谷，進而制定相應的能源管理策略以減少能源消耗。

1.3.3 智能化控制

物聯網應用還可以實現能源管理系統的智能化控制。通過與建筑其他系統的聯動，如照明系統、安防系統等，能源管理系統可以根據不同的需求實現智能控制。例如，在會議室的使用期間，可以通過控制設備打開相應的空調設備，不使用時則關閉，以降低能源的消耗。

1.4 智能家居系統應用

在建筑智能化弱電施工中的物聯網應用中，智能家居系統是一個重要的領域。通過將家居設備與物聯網技術相連接，可以實現對家居環境、設備和設施的智能控制和遠程管理，提供更便捷、舒適、安全的居住體驗。物聯網應用可以實現智能家居設備的集中控制。

將燈具、家電、安防設備等與物聯網連接后，可以通過手機、平板或其他遠程設備實現對整個家居系統的遠程控制和操作。用戶可以通過手機APP或語音助手指令來控制燈光的開關、調節家電設備的運行狀態、監控安防設備的狀況等。這種集中控制可以提高家居設備的易用性和便捷性，使用戶能夠隨時隨地掌控家中的各項設備。

物聯網應用能夠實現智能家居設備的自動化控制。通過設定定時任務、場景模式以及設備聯動規則，可以讓家居設備自動協作工作，實現更智能的控制和管理。物聯網應用還可以實現對家居環境參數的監測和調整。通過連接環境傳感器和智能控制設備，可以實時監測室內的溫度、濕度、空氣質量等參數，并根據設定的條件進行相應的調整[4]。

2 物聯網應用的益處

2.1 提高施工效率

傳統的建筑施工需要人工操作和監控，難免存在工作效率低下、工期延長等問題。然而，借助物聯網技術的應用，施工過程中可以實現自動化、智能化的監控和管理，從而顯著提高施工效率。

物聯網應用可以實現設備和材料的自動管理，通過在設備和材料上安裝傳感器和標簽，可以實時監測和追蹤它們的位置、狀態和使用情況。施工團隊可以準確了解設備和材料的供應情況，及時采取措施，避免因材料短缺或設備故障而造成的工期延誤。

物聯網可以幫助記錄和管理施工現場的日志和數據，提高施工記錄的準確性和可靠性。通過將各種設備、傳感器和監控系統與物聯網連接，可以實時監測設備運行狀態、工藝參數等，并進行遠程控制。施工人員可以隨時了解設備的使用情況和工藝的執行情況，并能夠及時采取措施，避免潛在的問題或故障。

物聯網應用可以實現施工過程的實時監控和協調。通過將施工現場的攝像頭、傳感器和監控系統與物聯網連接，可以實時獲取施工現場的圖像和數據，并進行分析和判斷。監理人員可以通過遠程設備對施工現場進行監控，并能夠隨時協調和指導施工人員的工作。

2.2 優化能源使用和節能減排

建筑智能化弱電施工中物聯網應用的另一個顯著影響是優化能源使用和實現節能減排。通過在建筑系統中引入物聯網技術，可以實現對能源的實時監測和智能調節，有助于提高能源利用效率，減少對環境的影響。

物聯網應用可以實現建筑能源管理的智能化和集中化。通過將空調、照明、電力等建筑系統與物聯網連接，可以實時監測它們的能源消耗情況，并可以對其進行智能調節。例如，當傳感器檢測到房間內的人數變少時，智能系統可以自動降低空調和照明系統的使用，以降低能源消耗，并實現經濟效益和環境效益雙贏。

物聯網應用可以實現能源使用數據的收集和分析。通過收集建筑系統的能源使用數據，可以分析它們的能耗分布、高峰和低谷等信息，從而制定更加科學、合理的節能減排方案。物聯網應用還可以將能源使用變化的信息反饋給用戶，提高用戶的能源意識和環保意識。

物聯網應用還可以實現能源管理與家庭生活的深度結合。通過連接居民家庭里的各種電器和設備，并為它們提供智能控制和管理服務，可以大大提高家庭能源利用效率。例如，物聯網系統可以自動關閉電器和設備，當它們不再需要使用時，以減少冗余能源消耗和費用。

2.3 增強建筑物管理和維護的便利性

物聯網是指通過互聯網連接和交流的各種物理設備、傳感器以及人員，可以實現數據的收集、傳輸、分析和控制。在建筑智能化弱電施工中，物聯網應用發揮了重要的作用，為建筑物的管理和維護提供了便利性。在建筑智能化弱電施工中，物聯網應用主要體現在以下3個方面

第一，物聯網應用可以實現建筑設備的遠程監控和控制。通過在建筑物中安裝傳感器和監測設備，可以實時監測建筑物的溫度、濕度、能耗等參數，通過云平臺將數據傳輸到管理中心，通過遠程控制設備，實現對建筑物系統的智能化管理和調控。

第二，物聯網應用可以提供建筑安全管理的便利。通過在建筑物中布置攝像頭、門禁系統、煙霧傳感器等設備，并通過物聯網技術實現設備之間的連接和數據共享，可以實現對于建筑物安全問題的實時監控和預警。例如，當發生火災或入侵事件時，系統可以自動發送警報，并通知相關人員。

第三，物聯網應用可以提升建筑物的能源管理和節能效果。通過在建筑物中安裝智能電表、能源監測系統等設備，可以實時監測建筑物的能源消耗情況，并通過數據分析和算法優化，實現能源的高效利用和節約。

3 物聯網應用的挑戰與趨勢

3.1 應用挑戰

盡管建筑智能化弱電施工中的物聯網應用已經帶來了不少的好處，但是還面臨著一些挑戰。最根本的挑戰是技術標準化和安全問題。由于目前物聯網技術的標準還不夠統一和完善，安全問題也備受關注，物聯網應用在建筑智能化弱電施工中的推廣受到了一定的限制。

3.2 應用趨勢

隨著物聯網技術的不斷發展，應用于建筑智能化弱電施工的物聯網技術也在不斷創新，未來發展前景廣闊。

未來趨勢將主要涉及以下兩個方面：一是物聯網應用的智能化程度將進一步提升。目前物聯網應用在建筑智能化弱電施工中已經能夠實現較高水平的自動化和智能化，但未來將會進一步提高應用物聯網技術的設備和系統的智能水平，從而更好地滿足用戶需求。例如，通過在物聯網設備中引入人工智能技術，可以實現更加智能的設備控制和管理，從而為用戶提供更為便捷、安全和個性化的服務。

二是隨著5G技術的普及，物聯網應用的覆蓋范圍和技術水平將進一步提高，推動物聯網在建筑智能化弱電施工中的應用邁向更高水平。5G技術的高速連接、低時延和大容量的特性，將為物聯網應用提供更加廣泛和高品質的網絡基礎設施，使得物聯網設備之間的通信更加快捷和穩定。這就有利于把物聯網應用滲透到建筑智能化弱電施工的各個環節，提高設備的智能化、網絡化和連接性，促進物聯網在應用于建筑智能化弱電施工中的普及[5]。

4 結束語

隨著物聯網技術的不斷發展和應用，建筑智能化弱電施工中的物聯網應用正不斷創新和提高。通過提高施工效率和優化能源使用與節能減排，物聯網應用在建筑行業中發揮著重要作用，為建筑施工過程帶來了更高的效率和可持續的發展。然而，該應用面臨的挑戰和未來的發展趨勢也需要引起重視和思考。隨著技術標準的統一和安全性的提高以及5G技術的廣泛應用，相信物聯網應用在建筑智能化弱電施工中將迎來更為廣闊的發展前景。

參考文獻

[1] 周穎.基于BIM技術的智能化建筑弱電工程施工技術研究[J].信息系統工程，2023（8）：136-139.

[2] 高宇.談建筑智能化弱電系統招標時的設備控制[J].中國設備工程，2023（13）：235-237.

[3] 王珊珊.建筑智能化系統設計與施工管理思考[J].佛山陶瓷，2023，33（6）：53-55.

[4] 張曉寧.建筑電氣智能化弱電工程施工技術及質量管理[J].中華建設，2023（6）：152-154.

[5] 朱雪楓.建筑弱電智能化安裝施工的技術要點[J].西藏科技， 2023，45（4）：68-71+77.