新技术在智能建筑中的应用

1 引言

智能建筑技术是指通过建筑物的结构、设备、服务和管理，根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境，它是集现代建筑、现代通信网络、现代控制网络、Internet／In－tranet和现代计算机于一体的技术。

2 智能建筑的概念和系统结构

智能建筑的内涵实质就是：在建筑构架中，根据系统工程原理，适应特定人群的需求，融汇计算机技术、网络技术、自动化技术、生物技术、材料科学和环境科学所建立的舒适、环保、节。能、高效、安全、信息有效传递并可持续发展的人工环境。

3 几种新技术在智能建筑中的应用

3.1网络技术

随着光纤技术的发展，为智能建筑和智能家庭设备开创了一个新的网络时代。基于Web的Intranet网络技术正成为建筑物或企业内部的信息主干网的主流形式。智能建筑要求网络具有足够大的带宽和一定的服务质量保证，使得多媒体信息能够在用户浏览器平滑显示，Internet／Intranet为人们的信息交流和生活方式开创了一个全新的信息世界。

信息网络技术在智能建筑中的应用致使：①In－ternet／Intranet降低了人们和智能建筑内外部信息通信与信息发布、传播的成本；②采用开放的网络传输协信息系统软硬件投资和性能提升与维修成本；③提高建筑内管理工作人员的工作效率和管理水平，提高建筑物业管理层，制定管理方案和全局事件协同处理的工作能力；④可以实现远程监控和操作以及综合信息数据的访问；⑤能够增加通讯自动化控制系统与信息系统之间的信息与数据的交换能力，Internet／Intranet可通过防火墙实现无缝连接；⑥信息与控制系统集成可直接使用建筑物中的综合布线系统，网络互联与扩展很容易实现。

3.2无线局域网技术

无线局域网（Wireless LAN）的迅速兴起是因其结构简单，易于安装，主要部件是无线PC和个人计算机。无线局域网大致采用以下几种传输技术，其费用取决于不同技术制造的无线PC卡：射频技术RF（Ra－dio Frequency）、直接序列扩频技术DS（Direct Se－quence）、跳频扩频技术FH（Frequency Hopping）、红外技术IR（Infrared）、视频传输、漫射传输等。无线局域网与移动通信和卫星通信的结合将发挥更大的作用，因而其技术的发展正日益受到人们的关注和重视。

无线局域网技术在智能建筑中的应用包括：

①电子商务系统的应用：在智能建筑内进行电子购物等电子商务机无线局域网的连接；

②无线信号转发器的应用：在智能建筑内可实现移动电话、传呼机信号转发的功能；

③无线会议电视及视像服务：在智能建筑内通过无线局域网提供活动地点的会议电视、视像信号的传输、交互和接入服务；

④服务系统的应用：在智能建筑内的餐饮、娱乐、远程医疗诊断、家庭教育、市民求助等服务的无线局域网的连接。

3.3双向电视传输技术

信号传输技术是宽带网传输技术的关键。实现3种信号（有线电视信号、计算机信号和电话信号）在同一传输介质中的无干扰传输是采用双向传输方法。为了构成双向线路需要设置上行和下行线路。上行传输和下行传输技术的实现是采用频分多路复用和时分多路复用。上行传输的信号主要是计算机信号、有线电视模拟信号和电话语音信号，下行传输的信号主要是电视信号和数据信号。双向电视传输技术使智能建筑内的传统CATV网改造为可提供交互信息与数据传输的宽带高速网络，为未来智能建筑内实现电视网、计算机网、电话网的综合传输模式提供预留网络接口。

双向电视传输技术在智能建筑中的应用有：①数字或模拟电视点播；②交互式电子游戏；③提供宽带Internet／Intranet网络接入。

3.4家庭智能化技术

智能住宅的构想和构成来源于智能建筑。智能家庭网络是指信息家电和其它设备通过物理方式连接在一起，使之能相互通信，从而形成家庭式网络系统或家庭局域网。它的构建有利于信息家电的统一化、智能化管理。智能家庭网络技术把信息家电通过网络连接起来，能够方便地使用，提供更舒适、更安全、更高效的智能化，使人们的生活质量得以提高。

家庭智能化技术在智能建筑中的应用有：

①家庭安全预警系统：非法进入、发生火警、漏水、漏气、紧急呼救等自动报警；

②遥控家庭住处的电器：智能微波炉、智能吸尘器、智能冰箱、智能空调、智能电视等远程遥控；

③信息家电功能的升级：从厂家自动下载新的控制程序，实现信息家电功能的升级，实现远程家电故障诊断、维护；

④家电设备的网络控制：每个用户家电可以将自己的控制菜单公布到家庭网络上，从而可用TV、传真机、手持PC、可视电话和手机等实现对连入家庭网络的所有家电的控制。

3.5流动办公技术

流动办公就是利用虚拟技术提供虚拟的办公环境，它是网络技术、通信技术、可视技术以及家庭智能化技术的综合结晶。应用移动办公技术可以使家庭或异地的办公人员如同在自己的办公室里一样，可以随时随地的进入办公室的办公流程，及时处理文件和阅读资料；参加单位召开的电视会议，参与发言和讨论；以及通过家庭智能化技术，利用可视电话和可视手机对办公室内的设备和家中的电器设备进行遥控。

流动办公技术在智能建筑中的应用包括：

①多媒体电子邮件：通过E－mail智能传真和Netmeeting方式传发声音、图像、视频、音频信息和格式化文本；

②远程会议电视：通过B－ISDN或互联网络实现远程会议电视终端的接入；

③无线遥控：利用B－ISDN或Internet／Intranet网络实现利用可视电话或可视手机对办公室的设备或家用电器设备的远程遥控。

3.6控制网络技术

目前，控制网络技术正向体系结构的开放性与网络互连方向发展。开放性控制网络具有标准化、可移植性、可扩展性和可操作性。在计算机互联网络技术的推动下，控制网络要满足开放性的要求就必须走网络互连的发展道路，因而从现场控制总线走向控制网络是一个必然趋势。控制网络通常是指以对生产过程对象控制为特征的计算机网络。

控制网络技术在智能建筑中的应用包括：

①改善智能建筑内楼宇自控系统、安防监控报警系统、火灾报警系统、可燃气体泄漏报警系统等异构网络环境的控制与联动的结构。

②可以实现对智能建筑内设备、通信、管控的自动化远程监视和数据采集。

③有利于与综合分布应用系统、集成系统交互，智能建筑内的所有设备和安全监控信息均可以进入各种计算机平台（如Windows98／2000、Java）和桌面系统，以改进智能建筑内监控信息的利用，共享“群体环境”的综合数据集成。

④有利于对生活环境、状态和机电设备的运行过程进行检测、监视和控制。

3.7生物技术

随着生物技术的发展，很多智能化系统将会引进生物智能技术，绿色建筑的建设也将推动更多新领域新技术的发展。生物技术在智能建筑中的应用包括：①生物技术与建材的融合，使建筑物更节能；②环境检测技术。希望将来生物智能芯片的感知能力更接近于人，生物技术将对有害物的处理发挥功效；③生物智能将把建筑智能化提高到一个新的水准。

3.8智能卡技术

随着大规模集成电路技术发展，智能卡具有体积小、携带与使用方便、安全性与可靠性好等优势。目前，采用智能卡系统进行智能建筑的出入口管理、停车场管理、巡逻签到管理、商业消费与电子钱包物资管理、物业管理等重要部门人员进出情况管理都可通过智能卡实现。智能卡技术在智能建筑中的应用包括：

①出入口管理系统的应用：出入口管理应采用IC卡管理，对人员出入口通道、公寓总门的信息记录及电梯等实现出入口安全管理；

②巡逻签到管理系统的应用：通过智能卡记录保安人员定时或不定时地巡视，每个巡更点设有锁匙的按钮，巡更人员到达巡更点按下电钮，插入智能卡后，该系统自动记录、打印、存档，实现巡逻安全管理；

③停车场管理系统的应用：智能建筑内所有车辆（汽车、摩托车、自行车等），驾驶员持有一张编号、加密码的智能IC卡为门钥匙，合法插卡就通过，否则拒绝。

智能卡系统能够实现中文语言自动停车引导，自动收费，灯光引导出场，并自动生成档案文件，打印、显示；

④物业收费与管理系统的应用：该系统是以计算机网络为基础最先进入智能网络系统，实现水、电、气抄表自动化和实现各种费用结算的自动化，并提供电话查询、转帐及催款等一系列管理；

⑤人事考勤管理系统的应用：使用智能卡建立人员人事档案资料，记录人员考勤情况。

3.9可视化技术

可视化技术是指基于网络化的视像传输、交互和提供多媒体视像服务的技术。目前，在智能建筑内的数字视频点播和会议电视，均是采用可视化技术向建筑物内的网络桌面系统提供视像的传输、交互和服务的功能。可视化技术在智能建筑中的应用有：

①数字影视点播：向智能建筑内的网络桌面系统提供诸如电影、电视、远程教育和游戏等视像服务；

②会议电视：向智能建筑内的网络桌面系统提供点对点或网络形式的交互式多媒体影像的传输服务。

3.10数据卫星通信技术

直播卫星系统通信技术建立了一个以小型数据卫星站（VSAT）技术为主体，应用多路复接的卫星高速信道（IDR／MUX）帧中断交换技术为辅助，可以传输数据、图像、语言等内容的网络。由于DBS传输速率快，传输可靠安全、频带宽、容量大、信道误码率低、覆盖范围广，能实现高质量的宽频带通信，适用于移动通信，因而在无线接入中得到运用，其应用得到发展。同时可综合应用卫星多波束覆盖、星载处理技术、地面蜂窝移动通信和计算机软件技术。

数据卫星通信技术在智能建筑中的应用包括：①提供Internet／Intranet网络接入；②提供与B－ISDN网络的互联；③提供专业LAN网络的接入；④实现与移动通信系统的组合；⑤实现远程多点电视会议；⑥实现远程医疗诊断和远程教育。

4 结束语

智能建筑是人类21世纪现代化目标。智能建筑已成为世界技术创新和经济发展的新增长点。信息技术在智能建筑中的应用将肯定建立在网络之上，并且具有良好的人机交互能力和多维信息处理能力。在技术上，发展的重点将是虚拟技术、协同工作、可视化技术和生物技术；在应用上，必须密切结合应用需求，强调综合集成。