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[摘 要]随着社会经济发展水平的不断提高，我国建筑行业也得到了明显的发展和进步，而建筑能耗在我国总体能耗中所占的比例也在不断增加。近年来，建筑能耗问题受到了社会的广泛关注和高度重视，为了改变这种现状，各种建筑节能技术越来越多的被研发出来，其中基于物联网技术的建筑智能用电系统的广泛应用，不仅降低了建筑物能耗，实现了节能减排的效果，同时还有利于提升建筑的智能化用电，为人们提供更加舒适、安逸的居住环境。基于此，本文通过物联网技术在建筑智能用电系统中的具体应用进行详细的分析。
[关键词]基于物联网技术;建筑智能用电系统;分析探究
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0119-01
引言：随着科技的发展以及社会的不断发展进步，人们对居住环境的要求也越来越高，在注重居住空间大小的基础上，同时还要求住居环境具有舒适、安全、健康等特点，促使建筑用电系统进行不断的改造和升级，逐渐实现了建筑的智能化管理。而物联网技术作为一种新型的技术形式，将其有效的应用到建筑智能用电系统的建设中去，它可以利用通信的协作与交互来共同进行建筑终端设备的各种信息采集工作，并且通过局域网、无线网将采集到的信息数据上传到监控界面或者是服务器，为建筑的各项管理工作提供了极大的便利条件。
一、物联网技术分析
随着科学信息技术水平的不断提高，人们开始进入了信息化时代，信息成为人们生活中不可缺少的一种资源，而社会的信息化也逐渐成为了当前社会经济发展的重要标志。近年来，互联网技术也在不断的发展和进步，一种新型的物联网网络构架逐渐形成。其中，互联网的发展拉近了人与人的距离，而物联网则是拉近了物与物的距离。物联网主要是将物作为服务的主体，实现各种物之间的信息互动和传输，突破了以往计算机和物理设施的分析思想，推动了物理世界和人类社会的融合发展[1]。将物联网技术有效的应用到建筑智能化用电系统建设中，对建筑的发展有着重要的意义。
二、 基于物联网技术的建筑智能用电系统的软硬件设计
（一） 无线环境监测节点中的软硬件设计分析
无线环境监测节点主要包括无线的CO2监测、电量监测、湿度和温度监测、光照监测等四个模块。每个无线环境中的监测节点都是由无线射频、感知器、电源、处理器等四部分内容组成。其中感知模块主要就是指温度和湿度、电量、CO2、光照等环境的监测，通过对外界环境的感知，对数据进行加工、处理、过滤、A/D转换输出数字量和模拟量[2]。而无线射频主要就是进行数据转发和物物相连。处理器主要用于相关控制和任务调度工作。电源主要就是为系统提供其正常工作时所需的能量。
（二）无线智能开关的具体设计分析
无线智能开关能够直接代替房屋内的墙壁开关，它与其他开关一样可以正常的开关切换使用，同时它还能通过建筑中的其他无线设备和ZigBee模块自动组成无线控制网络。建筑用户能够通过房间控制器或者是智能网关对其进行开关操作。设计和应用无线智能开关主要意义就在于即使用户离开了建筑物也不用担心家里的相关电气是否忘了关掉，他们可以用手机等设备登录系统查看家中的电气工作状态，进而保证电气是在关闭的状态下[3]。而且无线智能开关对电路的控制还可以对开关进行模拟，上位机向MCU发送控制指令，然后通过照明系统的控制电路来对灯具的“亮”或者“灭”进行控制。通常情况下，无线智能开关的照明控制系统都是应用光耦控制双向可控硅类型的控制电路。
（三）无线智能插座具体设计分析
设计无线智能插座主要就是用来控制相关电气设备的关断操控。用户可以将无线智能插座和相关电气设备进行绑定，应用ZigBee模块建立物物互联的网络系统，然后有效接收由监控中心传送的各种命令，通过可控驱动电路来随意控制电器设备的通断，例如，通过无线智能插座能够自动打开排气扇进行排气、自动打开电脑和加湿器等等。同时，也可以将其他电气设备插入无线智能插座，例如，电热水、饮水机以及暖太阳灯等。此外，无线智能插座不仅可以对电气设备的开关进行控制，同时，它的内部还嵌入了测量电量的功能，能够通过MCU来对无线插座上的各种工作电气设备的电量进行读取，例如，电流、电压等，然后通过无线ZigBee模块将读取到的数据上传到系统服务器中。
（四）智能网关的具体设计分析
智能网关主要就是将无线传感器网络协议与以太网TCP/IP协议进行无缝对接的一种模块，是建筑智能用电系统平台中的重要组成部分。近年来，异架构网络越来越多，例如，通过GPRS模块与ZigBee协议模块进行无缝对接的ZigBee-GPRS网关;通过蓝牙与ZigBee协议模块进行无缝对接的蓝牙-ZigBee网关。但是，这两种结构形式不适合在建筑智能用电系统中进行应用。而基于LWIP协议的ZigBee协议-TCP/IP协议形式的网关模块作为建筑智能用电系统中较为常用的一种类型，其主要由无线收发、网络接口、MCU模块以及电源模块等四个部分组合而成。其硬件结构主要是通过微处理器芯片构成的MCU模块，运用芯片KSZ8041建立以太网接口模块，运用HR911105A建立接入网络模块，通过串口进行连接的电源模块和收发模块。而MCU主要就是通过KSZ8041模块与Mil接口通信。
（五）房间控制器的具体设计分析
房间控制器是人们进行操作的重要对象，用户能够通过相关触摸屏和可视化界面进行系统化的操作活动。房间控制器系统的操作界面主要有进入房间、能耗监测、节点状态、系统设置、用户管理、情景模式、定时控制等多种功能。首先，在用户进入到房间中，可以运用可视化界面了解到房间内外目前的湿度、温度、光照以及CO2等参数，从而通过这些参数得出房间的质量状态和适宜系统;其次，建筑用户还可以结合自身的实际需求，對房间的电气设备以及灯光进行一定权限的操控;最后，在用户离开房间时，只需要对操作界面中显示的“人”进行点击，就可以将房间内的各种电器设备关闭，再也担心忘记关灯的现象发生。同样的，用户回家时也只需要对操作界面中显示的“人”进行点击，就可以开启房间内的各种电气设备，这样不仅减少了一些不必要电能的消耗，同时也为人们的生活提供了极大的便利条件，有利于满足人们对舒适、安全、便捷、健康的居住环境的需求。
结论：总而言之，随着建筑事业发展水平的提高，其内部管理系统越来越朝着智能化、现代化的方向发展，同时建筑智能用电系统的应用也受到了人们的广泛关注和高度重视。而物联网技术作为一种新型的技术形式，将其有效的应用到建筑智能用电系统建设中去，不仅可以降低建筑的能耗，提升建筑的发展功能，同时还可以为用户提供更加便捷、舒适、安全的居住环境。
参考文献：
[1] 张步，代晓丽. 物联网技术在智能建筑用电管理系统的应用研究[J]. 自动化与仪器仪表，2016，01：152-153.
[2] 袁丽艳，汪东军，李一真. 基于物联网的建筑用电监测及远程控制系统设计[J].现代建筑电气，2016，03：38-41.
[3] 邢智毅. 基于物联网技术的智能建筑系统集成[J]. 物联网技术，2012，09：82-84.
[关键词]基于物联网技术;建筑智能用电系统;分析探究
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0119-01
引言：随着科技的发展以及社会的不断发展进步，人们对居住环境的要求也越来越高，在注重居住空间大小的基础上，同时还要求住居环境具有舒适、安全、健康等特点，促使建筑用电系统进行不断的改造和升级，逐渐实现了建筑的智能化管理。而物联网技术作为一种新型的技术形式，将其有效的应用到建筑智能用电系统的建设中去，它可以利用通信的协作与交互来共同进行建筑终端设备的各种信息采集工作，并且通过局域网、无线网将采集到的信息数据上传到监控界面或者是服务器，为建筑的各项管理工作提供了极大的便利条件。
一、物联网技术分析
随着科学信息技术水平的不断提高，人们开始进入了信息化时代，信息成为人们生活中不可缺少的一种资源，而社会的信息化也逐渐成为了当前社会经济发展的重要标志。近年来，互联网技术也在不断的发展和进步，一种新型的物联网网络构架逐渐形成。其中，互联网的发展拉近了人与人的距离，而物联网则是拉近了物与物的距离。物联网主要是将物作为服务的主体，实现各种物之间的信息互动和传输，突破了以往计算机和物理设施的分析思想，推动了物理世界和人类社会的融合发展[1]。将物联网技术有效的应用到建筑智能化用电系统建设中，对建筑的发展有着重要的意义。
二、 基于物联网技术的建筑智能用电系统的软硬件设计
（一） 无线环境监测节点中的软硬件设计分析
无线环境监测节点主要包括无线的CO2监测、电量监测、湿度和温度监测、光照监测等四个模块。每个无线环境中的监测节点都是由无线射频、感知器、电源、处理器等四部分内容组成。其中感知模块主要就是指温度和湿度、电量、CO2、光照等环境的监测，通过对外界环境的感知，对数据进行加工、处理、过滤、A/D转换输出数字量和模拟量[2]。而无线射频主要就是进行数据转发和物物相连。处理器主要用于相关控制和任务调度工作。电源主要就是为系统提供其正常工作时所需的能量。
（二）无线智能开关的具体设计分析
无线智能开关能够直接代替房屋内的墙壁开关，它与其他开关一样可以正常的开关切换使用，同时它还能通过建筑中的其他无线设备和ZigBee模块自动组成无线控制网络。建筑用户能够通过房间控制器或者是智能网关对其进行开关操作。设计和应用无线智能开关主要意义就在于即使用户离开了建筑物也不用担心家里的相关电气是否忘了关掉，他们可以用手机等设备登录系统查看家中的电气工作状态，进而保证电气是在关闭的状态下[3]。而且无线智能开关对电路的控制还可以对开关进行模拟，上位机向MCU发送控制指令，然后通过照明系统的控制电路来对灯具的“亮”或者“灭”进行控制。通常情况下，无线智能开关的照明控制系统都是应用光耦控制双向可控硅类型的控制电路。
（三）无线智能插座具体设计分析
设计无线智能插座主要就是用来控制相关电气设备的关断操控。用户可以将无线智能插座和相关电气设备进行绑定，应用ZigBee模块建立物物互联的网络系统，然后有效接收由监控中心传送的各种命令，通过可控驱动电路来随意控制电器设备的通断，例如，通过无线智能插座能够自动打开排气扇进行排气、自动打开电脑和加湿器等等。同时，也可以将其他电气设备插入无线智能插座，例如，电热水、饮水机以及暖太阳灯等。此外，无线智能插座不仅可以对电气设备的开关进行控制，同时，它的内部还嵌入了测量电量的功能，能够通过MCU来对无线插座上的各种工作电气设备的电量进行读取，例如，电流、电压等，然后通过无线ZigBee模块将读取到的数据上传到系统服务器中。
（四）智能网关的具体设计分析
智能网关主要就是将无线传感器网络协议与以太网TCP/IP协议进行无缝对接的一种模块，是建筑智能用电系统平台中的重要组成部分。近年来，异架构网络越来越多，例如，通过GPRS模块与ZigBee协议模块进行无缝对接的ZigBee-GPRS网关;通过蓝牙与ZigBee协议模块进行无缝对接的蓝牙-ZigBee网关。但是，这两种结构形式不适合在建筑智能用电系统中进行应用。而基于LWIP协议的ZigBee协议-TCP/IP协议形式的网关模块作为建筑智能用电系统中较为常用的一种类型，其主要由无线收发、网络接口、MCU模块以及电源模块等四个部分组合而成。其硬件结构主要是通过微处理器芯片构成的MCU模块，运用芯片KSZ8041建立以太网接口模块，运用HR911105A建立接入网络模块，通过串口进行连接的电源模块和收发模块。而MCU主要就是通过KSZ8041模块与Mil接口通信。
（五）房间控制器的具体设计分析
房间控制器是人们进行操作的重要对象，用户能够通过相关触摸屏和可视化界面进行系统化的操作活动。房间控制器系统的操作界面主要有进入房间、能耗监测、节点状态、系统设置、用户管理、情景模式、定时控制等多种功能。首先，在用户进入到房间中，可以运用可视化界面了解到房间内外目前的湿度、温度、光照以及CO2等参数，从而通过这些参数得出房间的质量状态和适宜系统;其次，建筑用户还可以结合自身的实际需求，對房间的电气设备以及灯光进行一定权限的操控;最后，在用户离开房间时，只需要对操作界面中显示的“人”进行点击，就可以将房间内的各种电器设备关闭，再也担心忘记关灯的现象发生。同样的，用户回家时也只需要对操作界面中显示的“人”进行点击，就可以开启房间内的各种电气设备，这样不仅减少了一些不必要电能的消耗，同时也为人们的生活提供了极大的便利条件，有利于满足人们对舒适、安全、便捷、健康的居住环境的需求。
结论：总而言之，随着建筑事业发展水平的提高，其内部管理系统越来越朝着智能化、现代化的方向发展，同时建筑智能用电系统的应用也受到了人们的广泛关注和高度重视。而物联网技术作为一种新型的技术形式，将其有效的应用到建筑智能用电系统建设中去，不仅可以降低建筑的能耗，提升建筑的发展功能，同时还可以为用户提供更加便捷、舒适、安全的居住环境。
参考文献：
[1] 张步，代晓丽. 物联网技术在智能建筑用电管理系统的应用研究[J]. 自动化与仪器仪表，2016，01：152-153.
[2] 袁丽艳，汪东军，李一真. 基于物联网的建筑用电监测及远程控制系统设计[J].现代建筑电气，2016，03：38-41.
[3] 邢智毅. 基于物联网技术的智能建筑系统集成[J]. 物联网技术，2012，09：82-84.