ICA联盟 智慧建筑白皮书

i ii iii 1 1 3 4 7 9 13 15 16 19 19 19 20 24 29 34 34 34 35 36 38 39 40 42 42 49 52 55 60 67 70 73 74 79 84 85 86版权声明本白皮书著作权归属中国勘察设计协会工程智能设计分会和杭州云谷物联网标准发1第1章智慧建筑概述智慧建筑还有着更多与生命体特征相似的特征：第一，智慧建筑与外界的物联互通来维持自身的运转；第二，智慧建筑的成长也具有和生命体一样的成长特征。在智慧建螺旋形的发展特征；第三，智慧建筑对环境的变化具有应激能力。这种应激性让智慧建22.智慧主体聚集。主体具有聚集的特征，聚集之后所形成的相互作用会形成更大规3.非线性发展。与线性函数所展示出的发展规律不同，作为复杂系统的智慧建筑，4.要素流。要素流是关于智慧建筑系统中各种各样具体的“流”的抽象概念。其在5.目标多样性。智慧建筑主体之间的差别会发展与扩大，导致主体向不同的方向发6.特点标识。特点标识是智慧建筑主体特异性的体现，不同的子系统如何实现自身采用自组织理论对智慧建筑其保障机制/商业模式的研究进行研究是近年来的热点。复杂系统的自组织演化理论是一套完善的理论体系，通过对自组织理论中的耗散结构理论、协同理论与突变论的研究，为智慧建筑保障机制/商业模式的框架研究提供了理论依的涌现，可以说对于智慧建筑生态系统及其保障机制/商业模式演化这样一个社会领域的3/商业模式生态系统演化机制的分析提供了从组织个体到组织种群再到组织群落分层研究智慧建筑生态体系智慧建筑生态体系45从智能建筑到智慧建筑智慧建筑=智能建筑+边界扩大1空天地一体化网络认知计算、智能计算97应用层安全管理功能模块:信息系统安全保障技术规范体系措施应用层安全管理功能模块:信息系统安全保障技术规范体系措施网络管理功能模块:信息通信计算存储数据网络管理系统LoRA设备物联网传感器定位设备RFID设备交互终端NBIoT设备计算设备感知层CC端应用B端应用G端应用双创服务绿色建设网上办公群体智能服务数据智能服务第三方服务人性化定制智能化运营智慧建筑平台知识库数据库服务设备监控管理云服务专有网络集群资源调度弹性计算服务其他存储服务负载均衡云监控运维管理人工智能引擎能效管理平台BIM设计引擎大数据平台云服务引擎配电自动化管理规则和算法引擎开发组件安全组件FM引擎其他传输基础通信设备感知及采集数据来源感知及采集数据来源安防机电设备基础设施供配电建筑环境楼宇自动化能耗人员信息89群综合布线工程验收规范》（GB/T5031改变人们进行建筑智能化建设的技术路线和运作模式人机交互.模拟人的认知和交流.人机交互.模拟人的认知和交流.情绪的感知.人体工程学设计复杂的动态控制复杂的动态控制.基于非传统模型.自适应性.行为规划.非线性控制自治管理.自主测量.自主调节.自主诊断.容错机制增强安全性增加可靠性维持经济性生物行为驱动.生物驱动模型.基于认知.神经科学（1）智慧建筑的发展应与智慧城市的顶层规划相匹配，并能落实分解智慧城市相社会化服务社会化服务新技术方向新技术方向信息技术演进信息技术演进绿色节能环保自主学习的服务链人文化绿色节能环保自主学习的服务链人文化智慧体社会化服务智慧营销与环境协调数字孪生控制新能源智慧生态系统智慧材料数字孪生控制新能源智慧生态系统智慧材料智慧建筑标准规范BIM技术数据共享平台BIM技术数据共享平台类脑计算云平台弱人工强人工物联网传感器数据处理单元数据处理单元数据应用、数据网络数据应用、数据网络数据采集数据采集数据挖掘数据挖掘数据处理过滤数据分析数据分析统计展示统计展示现场数据现场数据远程及网络数据远程及网络数据能源数据设备数据空间数据社会服务环境监测设备管理、资产管理、社会服务等应用设备管理、资产管理、社会服务等应用知识库知识库智能控制智能信息检索强人工智能领域感知认知知识获取专家系统规则库算法库弱人工智能领域弱人工智能领域多Agent系统自然语言处理机器视觉机器学习模糊系统神经网络语音语义知识图谱计算机、物联网、通信网、云计算、数据中心等基础装置计算机、物联网、通信网、云计算、数据中心等基础装置2014年国家发改委联合七部委发布《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》为中国智慧城市建设确定了基本原则。此后各部委又陆续发布了智慧城市相关国家政策智慧建筑是智慧城市的基本单元和载体，智慧城另一方面，智慧城市的顶层设计对智慧建筑3.智慧建筑、智慧社区、智慧城市、智慧社会的层级关系图1-9智慧建筑、智慧园区、智慧城市第2章智慧建筑的规划1.面向项目未来客户需求、实现投资方总体管理目标，为其量身定做、规划设计能2.信息智能化管理平台必须确保信息智能化各板块系统与投资方/建设方/管理方办6.数据融合、共享、数据库的建立、大数据技术的应用，实现对数据的管理、掌控智慧建筑的规划在基础阶段主要考虑以下和智能化系统相关的规划：外联通道、内内部管线及设备用房在设计阶段适度超前、合理的规划设计是必要的。前期规划设备用房，在条件允许时应考虑多方位、相互独立设置，避免因意外造成信息出/入口的瘫对于和智慧化系统相关的设备用电的规划更不可忽视，要考虑不同子系统对配电的接地和防雷的合理规划可以使未来的智慧系统建设有更安全的保证。随着电子技术感知方式根据数字信息、原始信息以及其他相关信息类型3.身份感知通过条形码、RFID、智能卡、信息终端等对物体的地址、身份及静态4.位置感知利用定位系统或无线传感网络技术对物体的绝对位置和相对位置进行智慧建筑通过状态感知、多媒体、身份和位置等智慧建筑对感知层的要求是全面感知的能力。智慧建筑的感知层在楼宇自动化、物联网通信、音/视频通信等方面的常见通信协议是一个专为楼宇自动化网络控制而创建美国采暖、制冷与空调工程师协会（ASHRAE-AmericanSocietAir-ConditioningEngineers）的支持月底一次圆桌会议至今已经成为了美国智能建筑控制的国家标准，也是欧洲及协议主要针对取暖、制冷、通风之类的暖通设备的控制而设计的，与此同时也考虑到了智能建安保、消防系统，所以在设计时主要用于灯控系统。该系统通过一条总线将所有的元器件连接起来，每个元器件均可独立工作，同时又可通过中控电脑进行集中监视和控制。通过电脑编程的各元件既可独立完成诸如开关、控制、监视等工作，又可根据要求进行不同组合，从而实现不增加元件数量而功能却可灵活改变的公司（现在的施耐德电气Schneider工业电子设备之间通信常用的通护设备网络方面的许多问题提供解决方该技术可以应用于任何场合，从超市到加油站，从飞机到铁路客Network)，它是一套标准的通讯协议和可用于智能抄表、城市井盖、给排水检测、智能楼宇、共享经济线局域网（WLAN）的技术，通常使用支持几乎所有智能手机、平板电是当今使用最广的一种无线网络用于支持蓝牙通讯的设备间的连接。如手机与耳机、电脑与输入的基础上定义的低速短距离传输的无线在物联网中应用范围非常广泛，包括工业物联网、智慧家庭、智慧城市、农业物联网和医疗护理主要面向低成本、低功耗、低速率、广覆盖的物联网业务，如传感器类、抄表类、物流监控、跟通过无线电讯号识别特定目标并读写相环境的读卡应用，食品安全溯源等无源光网络（PON）是实现光纤到户/光纤到户（FTTB/FTTH）的主要技术，包用于建筑物和建筑群的满足语音、数据、图像及多媒体业务数Communication使用该技术的设备行数据交换，是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、《安全防范监控数字视音频编解码技术统中音视频编解码标准不统一导致的系专门用于安防领域的音视频编解码标准目前在国际上尚属空白，SVAC标准研制工作有利于在安多媒体子系统）的网络中，可以支持并应用于语音、视频、数据等多媒体业务，同时也可以应用Message（即时消息）等特色业Onvif协议用于通过全球性的开放接口标准来推进网络视频在安防产的网络视频产品具有互通如何能更好的服务于建筑本身最终的服务对象，是这栋建筑是否智慧非常重要的考量指的反映其能源传输、变换与消耗的特征，采用能效控制策略实现能源最优化，实现“管理建筑物智慧化阶段，相对于智能/绿色建筑，在能效管理方面将利用更多的数据（例确保已建环境高效运转的跨学科行业”。设施管理是对建筑设施寿命周期全过程的管理，重智慧的人流量管理和应急管理；大型住区则注重生活体关注智慧物流、商务结算；开发园区关注配套产业链第3章智慧建筑的新技术传感技术随着科技的进步,传感器会向着价格越来越低、性能和精度越来越高的方向发展。陀螺仪、激光等传感器,过去的价格非常昂贵,但随着在消费级无人机和自动驾驶中的大量使用,价格大幅降低,精度也有显著提高。另一方面,传感器也将越传感器借助最新的算法已经能够准确的判断出人和物的特征和相关信息,展现出了其智慧化的一面。随着技术的飞速发展,传感器也将越来越小型化、微型化、无线化。将来的建筑中,传感器将无处不在,它如尘埃般分布在建筑中的各个角落,就如同人类的感官一样,无时无刻不在监测着建筑中的各种信息。通过从传感终端得到的数据进行综合模拟分析,可以得到更加有用的数据为人类服务。在可预知的未来,生物传感器、纳米传感器等更多新2.北斗卫星定位：北斗卫星定位是中国自主研发的，利用地球同步卫星为用户提供3.基站定位：基站定位一般应用于手机用户，手机基站定位服务又叫做移动位置服应服务的一种增值业务，例如目前中国移动动感地带提供的动感位置查询服务等。由于时间长、易于部署，目前主要用于室内定位，具有广泛的应用前景。用户终端扫描定位精度高、定位延迟低、设备成本低等优势。目前，室内场景下，终端定位精度可以达到化、智能化取得突破性进展。建筑行业正在迈入“工业4.0”时成为智慧建筑重要的支撑技术之一。广义的虚拟现实技术通常包含虚拟现实（VirtualVR是一种能够创建和体验虚拟世界的仿真技术，AR是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很MR是VR技术的进—步发展，该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起—条交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。似AR但同时又能呈现出可信的虚拟物体（类似VR它会把虚拟物体固定在真实空大数据（bigdata指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管体提升。可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会第4章智慧建筑的应用与实践“以保持业务空间高质量的生活和提高投资效益为目的，以最新的技术对人类有效的生活的纸笔记录到利用Excel进行数据的记录与管理，再到目前利用计算机技术的CAFM在传统物业管理中，物业人员利用二维图纸来查找设备，图纸以定位，运营过程中一旦发生设备需要维护或维修，很难在第一时间确定位置及周围情的整体数字化模型，包含建筑中所有的系统，利用此优势可以打破系统间的壁垒，集成BIM平台因其本身就拥有巨大的数据量，又可利用其集成性，记录BIM技术将有助于指导科学合理的能源方案，BIM可有助于追踪并收集重要的设备案；支持多事件联动、多状态预警、多设备配合、事实现建筑物管理的呈现和交互，提供多个层面、某新建的临床科学大楼，高20层，建筑面和保养，可以及时发现设备在运行中出现的故障预警，延长设设备宕机等重大事故。运维经理根据管理规程在定期巡且指定给技工，平台会自动生成巡检任务分配给技工。技工行设备巡检工作，巡检正常则提交完成任务，巡检中发现故老师或者工作人员发现设备发生故障时，通过移动端APP对该事件进行故障报修，客户服务中心在接到报修通知后根据问题的类型判分析，实现建筑的精细化管理与控制。每到用电用水结算可以方便地通过BIM+FM平台统计出各房间本结算周期的实际用电总量和用水动而预先制定的行动方案。在本案例中，当某个实验室（5）缺乏贯通部局、总队、支队、大（中）队的四级智慧体系的一体化灭火救援智李克强总理在十二届全国人大三次会议上的政府工作报告中提出制定“互联网+”行4.2.1智慧消防平台通过智慧消防平台的建设能够切实的实现政府统一领导、部火警实时监控，通过监控火警列表可以查看相应的上报火利用“感、传、知、用”等物联网技术，对消防设施、器系统提供定期巡检的功能，帮助联网单位及时了解通过管理驾驶舱的建设，能够及时全面了解消防运营管理各其主要功能是展示平台运行状态全貌，建设内容包括视频监控通过图形化、图表化、可视化的方式呈现设备数量，分类、通过建筑实时上传的数据判定是否符合国家和集团操作规范，当出现操作不符合规智能划分人员团队层级，事件类型及重要级别等案例为某城市智慧消防项目。项目整个平台包含所有接入3.消防调度管理功能：一张图作战，所有消防设施在地图上显示，包括消防车辆、人员、消防设施等，实现扁平化调度,同时做到及时疏散群众，与交警、安监、环保等各部4.数据分析：运用大数据技术，对数据进行深入挖掘、清洗、整合、分析，对企事业可给每个视频资源分配一个独立地址ID，由于西溪园区经常进行高级别的领导接待以及重要（7）事件处置过程中提供图、文、语音、视频、位置信息，多维度全程跟踪事件（1）互联互通：实现北京、西溪、滨江三大园区之间数字无线通信系统和固定电话（2）证据保全：案件信息收集手段丰富，音视频同传同录，事件描述更清晰，沟通iBeacon模块iBeacon模块iBeacon模块三点定位技术iBeacon模块定位公有云从停定位公有云从停车场管理端获取车牌、车位信息取地图数据、蓝牙信标坐标数据和车辆数据定位公有云服务定位公有云服务当前用户坐标移动终停车场管理服务器移动终端在移动端上实现地图渲染、定位导航导致线下客流量和销售额急剧下降进入.定位导购帮助消费者快速浏览和搜索感兴趣的品牌店铺，以及位置较隐蔽的公共.互动导视将固定不动的指示牌替换成可操作的地图导视大屏，帮助消费者快速浏.地图查询将商场地图嵌入咨询台的电脑查询系统，可直接搜索顾客咨询目的地并全国城投50强的扬州城建国有资产控股检测实时采集车牌信息并将车牌与车位绑定；车主寻车可通过手机下载APP/微信公众号作为后续收费依据；依托于停车云服务，通过支付宝或微信现进出场无人值守，无感支付，大大降低运营人员投入和图4-10利用计算机从成千上万种可能的控制路径中搜索图4-11逐时能耗与温度（柱状图为每小时能针对夜间空调负荷低的特点，人工智能型的群控系统自动设计了间歇运行的控制方设计改造的核心是在最大程度利用现有资源的基础上，增设了人工智能型的群控系自动控制下的每自动控制下的每手动控制下的每日用电量（1）人证访客（2）人脸布控（3）人脸门禁（4）人脸考勤人工智能赋予安防系统新的活力，由传统安防升级为智2.效果分析——机电设备数据分析员对于设备监控及优化的需求。近几年兴起的故障检测及诊断FDD（FaultDetection&Diagnosis采用了一些数据分析及机器学习的先进技术，收集系统内全部相关数据点，3.效果分析——设施能耗数据分析及照明的能耗已经占到60%-70%，运维人员必须更准确地测量、计算、分析建筑物的各能耗泄漏，及回归分析模块等，可选择曲线，柱状图及饼状