“物聯(lián)網(wǎng)”(InternetofThings)指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合，在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。

　　本文結(jié)合Delta 的enteliSYSTEM在拿大魁北克的綠色城市項(xiàng)目和北京啟夏房地產(chǎn)項(xiàng)目的運(yùn)用，著重闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能社區(qū)中的運(yùn)用，以構(gòu)建綠色城市。

　　一、項(xiàng)目概況

　　隨著全球?qū)Νh(huán)境的重視，低碳的、綠色的生活越來越受到大家的認(rèn)可，故此綠色城市也被大家提起。對(duì)于綠色城市，大家所關(guān)注的是如何實(shí)現(xiàn)城市綠化。通常實(shí)現(xiàn)’綠化’的手段包含以下措施:

　　§ 提升城市人居密度

　　§ 雨水管理

　　§ 減少“特權(quán)道路”的使用

　　§ 采用互動(dòng)式街道照明

　　§ 采用城區(qū)供熱網(wǎng)絡(luò)及生物燃料鍋爐

　　§ 采用氣動(dòng)廢料回收系統(tǒng)

　　§ 優(yōu)化建筑能源效率

　　§ 電信級(jí)集成: Internet, IP 電話 及 IP TV

　　住宅是組成城市的一個(gè)不可或缺的重要組成部分，而談起綠色城市就離不開智能家居，智能家居的定義就是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

　　而位于加拿大魁北克的綠色城市項(xiàng)目就是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的房地產(chǎn)項(xiàng)目，它利用Delta的enteliSYSTEM對(duì)840個(gè)住戶熱負(fù)荷大約10 Mw-h的能源消耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)及管理。通過對(duì)空調(diào)及照明的控制來達(dá)到舒適及節(jié)能目的，與門禁監(jiān)控系統(tǒng)集成提高家居的安全性。它是以實(shí)現(xiàn)區(qū)域共同發(fā)展為目標(biāo)，是一個(gè)完全遵循了LEED的認(rèn)證條例而實(shí)施的綠色智能家居的典范。

 

      本項(xiàng)目的鍋爐房位于其中一棟公寓樓內(nèi)。供熱網(wǎng)絡(luò)是由4 套鍋爐 (木屑顆粒燃料)共5 MW 供熱能力的生物燃料鍋爐，兩套 5,500加侖熔料熱水儲(chǔ)備罐，以及一套5.2MW供熱能力的生物柴油緊急鍋爐組成。循環(huán)熱水網(wǎng)絡(luò)是由8” to 1”的大約2英里長(zhǎng)熱水管路、2套20馬力功率的變頻水泵組成的大溫差網(wǎng)絡(luò)，供水溫度 = 90°C ，回水溫度 = 50°C。供回水溫差為40°C。該項(xiàng)目共有44 個(gè)15 to 1,400 kW供熱能力的區(qū)域供熱子站。大約每年消耗1600噸 燃料( 相當(dāng)于95輛 卡車的裝載量)和產(chǎn)生9 噸燃料廢料。為了節(jié)約能源及降低環(huán)境污染，方便物業(yè)及業(yè)主的管理及監(jiān)測(cè)，我們采取了如下措施：

　　¡ 鍋爐控制

　　¡ 燃料運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)控制

　　¡ 煙囪監(jiān)測(cè)及排風(fēng)量調(diào)節(jié)

　　¡ 分區(qū)熱網(wǎng)壓力控制

　　¡ 分區(qū)熱網(wǎng)監(jiān)控站

　　¡ 能源管理及賬單制作

　　¡ 測(cè)量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成

　　¡ “儀表盤式界面”

　　¡ 能源消耗數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

　　二、能源監(jiān)測(cè)及控制

　　下面就Delta的enteliSYSTEM如何進(jìn)行能源監(jiān)測(cè)及控制做簡(jiǎn)單介紹

　　1. 測(cè)量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成

　　在加拿大魁北克的綠色城市項(xiàng)目里Delta的enteliSYSTEM通過把公寓里每個(gè)住戶的HVAC 控制系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)(攝像頭)以及能源管理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成，使綠色的智能家居成為了現(xiàn)實(shí)。

　　Delta的控制器通過對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)，對(duì)照明系統(tǒng)的亮度調(diào)節(jié)及照明的開關(guān)控制以及監(jiān)視住戶外面的環(huán)境安全情況，通過網(wǎng)關(guān)、無線或Zigbee的方式將數(shù)據(jù)上傳到人機(jī)界面接口­DHMI——觸摸屏，再通過以太網(wǎng)上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將數(shù)據(jù)備份保存，方便用戶的調(diào)用查看及物業(yè)的管理。

　　下圖為測(cè)量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成架構(gòu)圖

 

      2. 能源管理及賬單制作

　　在我們的日常生活中，與我們的生活密切相關(guān)的能源消耗是電消耗、熱消耗、生活熱水消耗、飲用水消耗。所以，我們通過測(cè)量?jī)x表把數(shù)據(jù)采集回來，進(jìn)行匯總分析。加拿大魁北克綠色城市的電表是脈沖式電表，由 Hydro-Québec提供。每棟樓的電表成組裝配在一個(gè)盤箱內(nèi)可通過M-Bus總線形式、無線形式或者Zigbee形式上傳到網(wǎng)關(guān)或控制器，，再通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上傳到數(shù)據(jù)庫里，通過互聯(lián)網(wǎng)，使業(yè)主在世界的任何角落都能觀察到家里的電力能源使用情況。不只是電表，其他的測(cè)量?jī)x表也都可以通過總線的方式利用有線或無線網(wǎng)絡(luò)將各種能源信息上傳到操作終端，用戶可以通過觸摸屏看到各種能源的數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)分析和趨勢(shì)，提醒用戶注意，也可以打印出賬單提醒用戶繳費(fèi)，方便物業(yè)管理。這些信息包含能源的總量、采暖熱水總量、生活熱水總量、飲用水總量、供水溫度、回水溫度和水流量等。

　　下圖為數(shù)據(jù)測(cè)量的流程：

 

      3. 儀表盤式界面

　　在加拿大魁北克的綠色城市項(xiàng)目里Delta的enteliSYSTEM為每套住宅配置一套觸摸屏終端用來以計(jì)量單位及貨幣單位形式實(shí)時(shí)顯示的能耗數(shù)據(jù),查看能耗歷史數(shù)據(jù)，使業(yè)主對(duì)自己的能源消耗做到了解及控制;顯示溫度及房間溫度設(shè)定點(diǎn)，顯示室外溫度及天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，使業(yè)主根據(jù)天氣變化及時(shí)更改房間溫度設(shè)定點(diǎn)，對(duì)溫度進(jìn)行控制或者根據(jù)雨雪天氣設(shè)定自動(dòng)關(guān)窗等功能;根據(jù)光照度對(duì)照明進(jìn)行亮度及開關(guān)控制，人剛進(jìn)屋時(shí)燈光逐漸變亮，使人的眼睛從黑暗逐漸適應(yīng)光明，以保護(hù)眼睛，這樣就做到了既舒適又節(jié)能;查看物業(yè)公告信息，查看主入口視頻，增加居家的安全性等，方便業(yè)主的日常生活所需。

　　4. 能源消耗數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

　　在日常生活中，會(huì)產(chǎn)生大量的對(duì)于能源消耗的數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的分析，做出歷史趨勢(shì)圖及進(jìn)行報(bào)表打印等，方便業(yè)主及物業(yè)實(shí)時(shí)調(diào)整對(duì)能源的消耗度，所以對(duì)這些數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)是很有必要的。Delta Controls公司在加拿大魁北克的綠色城市項(xiàng)目里做了三級(jí)數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)。

　　第一級(jí)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在智能儀表里。監(jiān)測(cè)到的近期的數(shù)據(jù)可以暫時(shí)存儲(chǔ)在儀表里

　　第二級(jí)是DHMI網(wǎng)絡(luò)。即在每套公寓樓設(shè)置一個(gè)VLAN(虛擬局域網(wǎng))，VLAN 間進(jìn)行邏輯隔離處理;(DHMI間彼此不進(jìn)行直接通訊)通訊僅在服務(wù)器端與DHMI間進(jìn)行。共配備了8 套交換機(jī)，可以分割成 1024 個(gè)VLAN(>>860個(gè)用戶的通訊安全需求)

　　第三級(jí)是冗余熱備份。通過創(chuàng)建虛擬環(huán)境，實(shí)現(xiàn)2 套用于進(jìn)行能源消耗數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和Web服務(wù)的服務(wù)器完全冗余。因?yàn)檫@些主機(jī)不需要硬件驅(qū)動(dòng)，所以大大降低了硬盤損壞的風(fēng)險(xiǎn)。而NAS 型存儲(chǔ)單元，包含 4 硬盤驅(qū)動(dòng)器,提供 1,5 Tbyte的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。同時(shí)它還設(shè)置了一臺(tái)Vcenter服務(wù)器，通過這臺(tái)服務(wù)器對(duì)虛擬服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果出現(xiàn)故障，在5分鐘之內(nèi)它能重啟這臺(tái)虛擬服務(wù)器，保證系統(tǒng)運(yùn)行的需要。

 

 

 

      三、enteliTOUCH智能平臺(tái)智能家居系統(tǒng)

　　enteliTOUCH智能平臺(tái)智能家居系統(tǒng)具有以下功能：

　　1)、基于zigbee通訊的無線MESH網(wǎng)絡(luò)：可配置無線控制器或傳感器;MESH網(wǎng)絡(luò)可自動(dòng)適應(yīng)空間家具位置或結(jié)構(gòu)的變化，自動(dòng)診斷，自動(dòng)路由(靈活);安裝位置可輕松選定和調(diào)整(方便)。

　　2)、完全可編程的enteliTOUCH人機(jī)界面主機(jī)：可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的控制需要和場(chǎng)景需求，編制所需要的程序(靈活);場(chǎng)景可根據(jù)實(shí)際需要任意編制(靈活);可控制任意復(fù)雜的中小型系統(tǒng)(擴(kuò)展)。

　　3)、完全自定義的人機(jī)界面：可針對(duì)不同業(yè)主的需求及習(xí)慣進(jìn)行個(gè)性化界面繪制(靈活);可針對(duì)不同戶型的硬件設(shè)備的差異，調(diào)整顯示內(nèi)容(可伸縮);可充當(dāng)電子相框，顯示業(yè)主信息，供物業(yè)管理人員參考(安全)。

　　4)、支持多國(guó)語言：語言可設(shè)置：無論中文(繁體/簡(jiǎn)體)、英文、韓文等23種國(guó)家語言的顯示，支持不同業(yè)主的語言環(huán)境顯示(靈活);即使不同國(guó)籍業(yè)主變更，也無需更換設(shè)備，直接切換顯示語言即可(方便);

　　5)、Native BACnet通訊協(xié)議：唯一的樓宇自控ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：ISO16484-5(開放)可無縫接入幾乎任意的BMS及樓宇機(jī)電子系統(tǒng)(擴(kuò)展);BACnet平臺(tái)下各種機(jī)電設(shè)備幾乎無成本的集成方案(擴(kuò)展)。如下圖基于BACnet的BMS系統(tǒng)集成框架圖：

 

      6)、嵌入式Web服務(wù)器：enteliTOUCH觸摸屏是一個(gè)可Web訪問的服務(wù)器(簡(jiǎn)單)，可通過移動(dòng)PDA遙控器、手機(jī)、電腦瀏覽及控制;不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)設(shè)備的損壞導(dǎo)致所有用戶無法遠(yuǎn)程訪問(安全);簡(jiǎn)單化設(shè)計(jì)，無需IT背景，即可實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的設(shè)置。

　　7)、全球GPS定位：項(xiàng)目信息可以全球聯(lián)網(wǎng)，通過Google 地圖定位項(xiàng)目位置。

 

      enteliTOUCH智能平臺(tái)智能家居系統(tǒng)系統(tǒng)主要運(yùn)用于酒店式公寓、別墅、精裝住宅。室內(nèi)部分智能家居工程主要涉及的內(nèi)容有：智能照明系統(tǒng)、自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)、安防、別墅及小區(qū)的可視對(duì)講系統(tǒng)等。本次工程后達(dá)到的功能包括：采用先進(jìn)的智能系統(tǒng)，通過智能遙控器、移動(dòng)PDA遙控器、手機(jī)、電腦、多功能開關(guān)等遠(yuǎn)程或現(xiàn)場(chǎng)控制方式對(duì)住宅內(nèi)的燈光、窗簾、家電(空調(diào)、電視、洗衣機(jī)、冰箱、飲水機(jī)、音響等)、安防、可視對(duì)講等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

　　在智能化社區(qū)中，每戶住戶都有運(yùn)營(yíng)商提供的以太網(wǎng)口預(yù)留，每戶住戶通過enteliTOUCH管理現(xiàn)場(chǎng)控制器以達(dá)到控制各種設(shè)備的目的。

      全局部分主要實(shí)現(xiàn)功能如下：

　　遠(yuǎn)程訪問：用戶可通過任意連入Internet的PC機(jī)或手機(jī)，對(duì)自家的系統(tǒng)進(jìn)行直接訪問及設(shè)置控制指令;訪問權(quán)限可由業(yè)主本人通過enteliTOUCH自行設(shè)置。

　　信息發(fā)布：通用信息發(fā)布(如天氣預(yù)報(bào)、物業(yè)通告、銀行信息等)，此類無需業(yè)主確認(rèn);緊急事件發(fā)布(如鼠藥投撒、周邊餐廳食物中毒、區(qū)內(nèi)流行病、區(qū)內(nèi)惡性刑事案件等)，此類事件的發(fā)布需業(yè)主提交接收確認(rèn)，物業(yè)需可查詢確認(rèn)情況。

戶內(nèi)部分主要實(shí)現(xiàn)功能如下：

　　環(huán)境控制：通過enteliiTOUCH觸摸屏設(shè)置制冷/制熱工況;通過enteliiTOUCH觸摸屏/室內(nèi)溫度傳感器設(shè)置制冷/制熱溫度設(shè)定點(diǎn);enteliiTOUCH根據(jù)相應(yīng)的室內(nèi)溫度傳感器自動(dòng)控制空調(diào)盤管或地板采暖的閥門開度或啟�？刂�;

　　燈光控制：通過enteliiTOUCH觸摸屏可對(duì)各照明回路進(jìn)行開關(guān)或調(diào)光控制;通過enteliiTOUCH觸摸屏、多功能開關(guān)或遙控器對(duì)客廳、臥室、書房等場(chǎng)所進(jìn)行多場(chǎng)景模式燈光控制;通過現(xiàn)場(chǎng)BACnet開關(guān)或遙控器可對(duì)就地照明回路進(jìn)行開關(guān)或調(diào)光控制;衛(wèi)生間設(shè)置移動(dòng)傳感器，當(dāng)夜間進(jìn)入時(shí)自動(dòng)開燈;當(dāng)檢測(cè)無人時(shí)，自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉;

　　窗簾控制：通過enteliiTOUCH觸摸屏各電動(dòng)窗簾進(jìn)行控制;通過現(xiàn)場(chǎng)BACnet開關(guān)或遙控器對(duì)窗簾進(jìn)行就地控制;多場(chǎng)景模式聯(lián)動(dòng)控制。

　　場(chǎng)景控制：根據(jù)業(yè)主需要通過enteliTOUCH設(shè)置場(chǎng)景;例如：休息，休閑，外出等模式;并根據(jù)各場(chǎng)景的實(shí)際情況，自動(dòng)控制燈光及其照度、窗簾的開閉、室內(nèi)溫度設(shè)定點(diǎn)的二次調(diào)等;

　　家居安全：部分場(chǎng)合設(shè)置緊急按鈕;當(dāng)按鈕按下時(shí)，將報(bào)警信息傳送至物業(yè)及若干個(gè)指定手機(jī);監(jiān)測(cè)廚房可燃?xì)怏w，當(dāng)燃?xì)庑孤⿻r(shí)，主動(dòng)切斷燃?xì)忾y，并發(fā)報(bào)警至物業(yè)及若干個(gè)指定手機(jī);監(jiān)測(cè)自來水漏水狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生漏水情況時(shí)，主動(dòng)切斷進(jìn)水閥，并發(fā)報(bào)警至物業(yè)及若干個(gè)指定手機(jī)。

　　安全防范：設(shè)置門磁、窗磁和紅外幕簾傳感器;當(dāng)布防時(shí)，任何防范傳感器被觸發(fā)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警，并將警報(bào)發(fā)送至物業(yè)及業(yè)主手機(jī)上;一鍵式布防(外出、睡眠)，一鍵式撤防。

　　能源管理子系統(tǒng)：自來/生活熱水用量、耗電量以及制冷制熱量信號(hào)采集;用戶可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所有的能耗數(shù)據(jù);用戶可查詢所有時(shí)間段的能耗數(shù)據(jù)，并進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)對(duì)比，生成報(bào)告;用戶可設(shè)置用量限值，并進(jìn)行報(bào)警通知。

　　下圖為一戶型圖的設(shè)計(jì)案例的控制點(diǎn)位：

 

 

      以上就是Delta的enteliSYSTEM在加拿大魁北克及北京啟夏房地產(chǎn)綠色城市中如何進(jìn)行能源監(jiān)測(cè)及控制的案例介紹。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起和IPv6重新定義地址空間，每一件物品，都將有一個(gè)自己的IP地址，這樣家居中的任何物品都將可以與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。那樣我們的生活會(huì)更方便，快捷。