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幾種新技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用
幾種新技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用 摘要:本文簡單論述智能建筑的概念和智能建筑的建設(shè)構(gòu)想,并著重論述幾種新技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用及其發(fā)展。
1 引言
智能建筑技術(shù)是指通過建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、服務(wù)和管理,根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合,從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境,它是集現(xiàn)代建筑、現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代控制網(wǎng)絡(luò)、Internet/In-tranet和現(xiàn)代計算機(jī)于一體的技術(shù)。
2 智能建筑的概念和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智能建筑的內(nèi)涵實質(zhì)就是:在建筑構(gòu)架中,根據(jù)系統(tǒng)工程原理,適應(yīng)特定人群的需求,融匯計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、生物技術(shù)、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)所建立的舒適、環(huán)保、節(jié)。能、高效、安全、信息有效傳遞并可持續(xù)發(fā)展的人工環(huán)境。
3 幾種新技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用
3.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,為智能建筑和智能家庭設(shè)備開創(chuàng)了一個新的網(wǎng)絡(luò)時代�；赪eb的Intranet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正成為建筑物或企業(yè)內(nèi)部的信息主干網(wǎng)的主流形式。智能建筑要求網(wǎng)絡(luò)具有足夠大的帶寬和一定的服務(wù)質(zhì)量保證,使得多媒體信息能夠在用戶瀏覽器平滑顯示,Internet/Intranet為人們的信息交流和生活方式開創(chuàng)了一個全新的信息世界。
信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用致使:①In-ternet/Intranet降低了人們和智能建筑內(nèi)外部信息通信與信息發(fā)布、傳播的成本;②采用開放的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)信息系統(tǒng)軟硬件投資和性能提升與維修成本;③提高建筑內(nèi)管理工作人員的工作效率和管理水平,提高建筑物業(yè)管理層,制定管理方案和全局事件協(xié)同處理的工作能力;④可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作以及綜合信息數(shù)據(jù)的訪問;⑤能夠增加通訊自動化控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)之間的信息與數(shù)據(jù)的交換能力,Internet/Intranet可通過防火墻實現(xiàn)無縫連接;⑥信息與控制系統(tǒng)集成可直接使用建筑物中的綜合布線系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與擴(kuò)展很容易實現(xiàn)。
3.2無線局域網(wǎng)技術(shù)
無線局域網(wǎng)(Wireless LAN)的迅速興起是因其結(jié)構(gòu)簡單,易于安裝,主要部件是無線PC和個人計算機(jī)。無線局域網(wǎng)大致采用以下幾種傳輸技術(shù),其費(fèi)用取決于不同技術(shù)制造的無線PC卡:射頻技術(shù)RF(Ra-dio Frequency)、直接序列擴(kuò)頻技術(shù)DS(Direct Se-quence)、跳頻擴(kuò)頻技術(shù)FH(Frequency Hopping)、紅外技術(shù)IR(Infrared)、視頻傳輸、漫射傳輸?shù)�。無線局域網(wǎng)與移動通信和衛(wèi)星通信的結(jié)合將發(fā)揮更大的作用,因而其技術(shù)的發(fā)展正日益受到人們的關(guān)注和重視。
無線局域網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用包括:
①電子商務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用:在智能建筑內(nèi)進(jìn)行電子購物等電子商務(wù)機(jī)無線局域網(wǎng)的連接;
②無線信號轉(zhuǎn)發(fā)器的應(yīng)用:在智能建筑內(nèi)可實現(xiàn)移動電話、傳呼機(jī)信號轉(zhuǎn)發(fā)的功能;
③無線會議電視及視像服務(wù):在智能建筑內(nèi)通過無線局域網(wǎng)提供活動地點的會議電視、視像信號的傳輸、交互和接入服務(wù);
④服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用:在智能建筑內(nèi)的餐飲、娛樂、遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷、家庭教育、市民求助等服務(wù)的無線局域網(wǎng)的連接。
3.3雙向電視傳輸技術(shù)
信號傳輸技術(shù)是寬帶網(wǎng)傳輸技術(shù)的關(guān)鍵。實現(xiàn)3種信號(有線電視信號、計算機(jī)信號和電話信號)在同一傳輸介質(zhì)中的無干擾傳輸是采用雙向傳輸方法。為了構(gòu)成雙向線路需要設(shè)置上行和下行線路。上行傳輸和下行傳輸技術(shù)的實現(xiàn)是采用頻分多路復(fù)用和時分多路復(fù)用。上行傳輸?shù)男盘栔饕怯嬎銠C(jī)信號、有線電視模擬信號和電話語音信號,下行傳輸?shù)男盘栔饕请娨曅盘柡蛿?shù)據(jù)信號。雙向電視傳輸技術(shù)使智能建筑內(nèi)的傳統(tǒng)CATV網(wǎng)改造為可提供交互信息與數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵Ц咚倬W(wǎng)絡(luò),為未來智能建筑內(nèi)實現(xiàn)電視網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)、電話網(wǎng)的綜合傳輸模式提供預(yù)留網(wǎng)絡(luò)接口。
雙向電視傳輸技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用有:①數(shù)字或模擬電視點播;②交互式電子游戲;③提供寬帶Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)接入。
3.4家庭智能化技術(shù)
智能住宅的構(gòu)想和構(gòu)成來源于智能建筑。智能家庭網(wǎng)絡(luò)是指信息家電和其它設(shè)備通過物理方式連接在一起,使之能相互通信,從而形成家庭式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或家庭局域網(wǎng)。它的構(gòu)建有利于信息家電的統(tǒng)一化、智能化管理。智能家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把信息家電通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,能夠方便地使用,提供更舒適、更安全、更高效的智能化,使人們的生活質(zhì)量得以提高。
家庭智能化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用有:
①家庭安全預(yù)警系統(tǒng):非法進(jìn)入、發(fā)生火警、漏水、漏氣、緊急呼救等自動報警;
②遙控家庭住處的電器:智能微波爐、智能吸塵器、智能冰箱、智能空調(diào)、智能電視等遠(yuǎn)程遙控;
③信息家電功能的升級:從廠家自動下載新的控制程序,實現(xiàn)信息家電功能的升級,實現(xiàn)遠(yuǎn)程家電故障診斷、維護(hù);
④家電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)控制:每個用戶家電可以將自己的控制菜單公布到家庭網(wǎng)絡(luò)上,從而可用TV、傳真機(jī)、手持PC、可視電話和手機(jī)等實現(xiàn)對連入家庭網(wǎng)絡(luò)的所有家電的控制。
3.5流動辦公技術(shù)
流動辦公就是利用虛擬技術(shù)提供虛擬的辦公環(huán)境,它是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、可視技術(shù)以及家庭智能化技術(shù)的綜合結(jié)晶。應(yīng)用移動辦公技術(shù)可以使家庭或異地的辦公人員如同在自己的辦公室里一樣,可以隨時隨地的進(jìn)入辦公室的辦公流程,及時處理文件和閱讀資料;參加單位召開的電視會議,參與發(fā)言和討論;以及通過家庭智能化技術(shù),利用可視電話和可視手機(jī)對辦公室內(nèi)的設(shè)備和家中的電器設(shè)備進(jìn)行遙控。
流動辦公技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用包括:
①多媒體電子郵件:通過E-mail智能傳真和Netmeeting方式傳發(fā)聲音、圖像、視頻、音頻信息和格式化文本;
②遠(yuǎn)程會議電視:通過B-ISDN或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程會議電視終端的接入;
③無線遙控:利用B-ISDN或Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)利用可視電話或可視手機(jī)對辦公室的設(shè)備或家用電器設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控。
3.6控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
目前,控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正向體系結(jié)構(gòu)的開放性與網(wǎng)絡(luò)互連方向發(fā)展。開放性控制網(wǎng)絡(luò)具有標(biāo)準(zhǔn)化、可移植性、可擴(kuò)展性和可操作性。在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動下,控制網(wǎng)絡(luò)要滿足開放性的要求就必須走網(wǎng)絡(luò)互連的發(fā)展道路,因而從現(xiàn)場控制總線走向控制網(wǎng)絡(luò)是一個必然趨勢�？刂凭W(wǎng)絡(luò)通常是指以對生產(chǎn)過程對象控制為特征的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用包括:
①改善智能建筑內(nèi)樓宇自控系統(tǒng)、安防監(jiān)控報警系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w泄漏報警系統(tǒng)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的控制與聯(lián)動的結(jié)構(gòu)。
②可以實現(xiàn)對智能建筑內(nèi)設(shè)備、通信、管控的自動化遠(yuǎn)程監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集。
③有利于與綜合分布應(yīng)用系統(tǒng)、集成系統(tǒng)交互,智能建筑內(nèi)的所有設(shè)備和安全監(jiān)控信息均可以進(jìn)入各種計算機(jī)平臺(如Windows98/2000、Java)和桌面系統(tǒng),以改進(jìn)智能建筑內(nèi)監(jiān)控信息的利用,共享“群體環(huán)境”的綜合數(shù)據(jù)集成。
④有利于對生活環(huán)境、狀態(tài)和機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過程進(jìn)行檢測、監(jiān)視和控制。
3.7生物技術(shù)
隨著生物技術(shù)的發(fā)展,很多智能化系統(tǒng)將會引進(jìn)生物智能技術(shù),綠色建筑的建設(shè)也將推動更多新領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展。生物技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用包括:①生物技術(shù)與建材的融合,使建筑物更節(jié)能;②環(huán)境檢測技術(shù)。希望將來生物智能芯片的感知能力更接近于人,生物技術(shù)將對有害物的處理發(fā)揮功效;③生物智能將把建筑智能化提高到一個新的水準(zhǔn)。
3.8智能卡技術(shù)
隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展,智能卡具有體積小、攜帶與使用方便、安全性與可靠性好等優(yōu)勢。目前,采用智能卡系統(tǒng)進(jìn)行智能建筑的出入口管理、停車場管理、巡邏簽到管理、商業(yè)消費(fèi)與電子錢包物資管理、物業(yè)管理等重要部門人員進(jìn)出情況管理都可通過智能卡實現(xiàn)。智能卡技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用包括:
①出入口管理系統(tǒng)的應(yīng)用:出入口管理應(yīng)采用IC卡管理,對人員出入口通道、公寓總門的信息記錄及電梯等實現(xiàn)出入口安全管理;
②巡邏簽到管理系統(tǒng)的應(yīng)用:通過智能卡記錄保安人員定時或不定時地巡視,每個巡更點設(shè)有鎖匙的按鈕,巡更人員到達(dá)巡更點按下電鈕,插入智能卡后,該系統(tǒng)自動記錄、打印、存檔,實現(xiàn)巡邏安全管理;
③停車場管理系統(tǒng)的應(yīng)用:智能建筑內(nèi)所有車輛(汽車、摩托車、自行車等),駕駛員持有一張編號、加密碼的智能IC卡為門鑰匙,合法插卡就通過,否則拒絕。
智能卡系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)中文語言自動停車引導(dǎo),自動收費(fèi),燈光引導(dǎo)出場,并自動生成檔案文件,打印、顯示;
④物業(yè)收費(fèi)與管理系統(tǒng)的應(yīng)用:該系統(tǒng)是以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)最先進(jìn)入智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實現(xiàn)水、電、氣抄表自動化和實現(xiàn)各種費(fèi)用結(jié)算的自動化,并提供電話查詢、轉(zhuǎn)帳及催款等一系列管理;
⑤人事考勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用:使用智能卡建立人員人事檔案資料,記錄人員考勤情況。
3.9可視化技術(shù)
可視化技術(shù)是指基于網(wǎng)絡(luò)化的視像傳輸、交互和提供多媒體視像服務(wù)的技術(shù)。目前,在智能建筑內(nèi)的數(shù)字視頻點播和會議電視,均是采用可視化技術(shù)向建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)桌面系統(tǒng)提供視像的傳輸、交互和服務(wù)的功能。可視化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用有:
①數(shù)字影視點播:向智能建筑內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)桌面系統(tǒng)提供諸如電影、電視、遠(yuǎn)程教育和游戲等視像服務(wù);
②會議電視:向智能建筑內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)桌面系統(tǒng)提供點對點或網(wǎng)絡(luò)形式的交互式多媒體影像的傳輸服務(wù)。
3.10數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信技術(shù)
直播衛(wèi)星系統(tǒng)通信技術(shù)建立了一個以小型數(shù)據(jù)衛(wèi)星站(VSAT)技術(shù)為主體,應(yīng)用多路復(fù)接的衛(wèi)星高速信道(IDR/MUX)幀中斷交換技術(shù)為輔助,可以傳輸數(shù)據(jù)、圖像、語言等內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)。由于DBS傳輸速率快,傳輸可靠安全、頻帶寬、容量大、信道誤碼率低、覆蓋范圍廣,能實現(xiàn)高質(zhì)量的寬頻帶通信,適用于移動通信,因而在無線接入中得到運(yùn)用,其應(yīng)用得到發(fā)展。同時可綜合應(yīng)用衛(wèi)星多波束覆蓋、星載處理技術(shù)、地面蜂窩移動通信和計算機(jī)軟件技術(shù)。
數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用包括:①提供Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)接入;②提供與B-ISDN網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián);③提供專業(yè)LAN網(wǎng)絡(luò)的接入;④實現(xiàn)與移動通信系統(tǒng)的組合;⑤實現(xiàn)遠(yuǎn)程多點電視會議;⑥實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷和遠(yuǎn)程教育。
4 結(jié)束語
智能建筑是人類21世紀(jì)現(xiàn)代化目標(biāo)。智能建筑已成為世界技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長點。信息技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用將肯定建立在網(wǎng)絡(luò)之上,并且具有良好的人機(jī)交互能力和多維信息處理能力。在技術(shù)上,發(fā)展的重點將是虛擬技術(shù)、協(xié)同工作、可視化技術(shù)和生物技術(shù);在應(yīng)用上,必須密切結(jié)合應(yīng)用需求,強(qiáng)調(diào)綜合集成。
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