基于BIM的物联网:开创智慧建筑新时代

文|诸辛  上海鲁班企业管理咨询有限公司 高级咨询顾问

BIM与物联网二者的结合，将智能建筑提升到智慧建筑新高度，开创新智慧建筑新时代，是建筑业下一个重要发展方向。

物联网——人类面临的又一个发展机遇

互联网是人类迄今为止最伟大的发明之一，它带来了深刻的变化。互联网把全球的计算机互联从而实现了信息的无障碍共享以及跨越时空的即时交流，改变了人类的生活和工作方式，改变了传统的商业模式。互联网在政治、经济、社会等领域产生深刻的影响，发挥巨大作用，所以说互联网是上帝带给中国人的最好礼物。

现在又诞生了比互联网有更多大功效的物联网，是既计算机、移动通讯、互联网之后一种全新的技术，是一种更大范围的延伸应用。虽然对于普通民众，它是陌生的，朦胧的，飘渺的，虚无的概念，甚至与互联网相混淆，虽然它还没进入大面积应用，但它神奇用途几乎超出人们的想象。早在1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”；2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首；2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。美国著名研究机构预测，物联网所带来的物物互联业务要比个人通信业务大30倍，物联网将形成千亿甚至万亿级别的产业，充满无穷的商机。美国国防部在2000年的时候就把传感网定为五大国防建设领域之一，仅在美墨边境“虚拟栅栏”（就是防入侵传感网）就计划投入470亿美元。我国在世博会和浦东机场布置防入侵传感网。物联网广泛应用于建筑、家居、安保、交通、环保、政务、消防、电网、食品安全和国防等各个行业和生活的各个方面，也引起广泛关注，甚至那些生产与物联网相关硬件设备的公司股票也受到市场狂热追捧。可以预测，物联网给人类社会带来的影响和变革，可能要远远大于互联网。2009年8月7日，温家宝总理视察中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心时，指出要迅速在无锡建立“传感网中心”，或“感知中国”中心。

所谓物联网，顾名思义就是物与物之间智能关联。众所周知，移动通信网是信息传输的网络，是人和人的互联，是网络中的“客流”系统；互联网是虚拟的信息共享的网络，是电脑和电脑的互联。而物联网它是一个信息感知的网络，所以它又称传感网。传感网是物和物的互联，是网络中的“物流”系统。物联网联接的是现实的物理世界而非虚拟的世界。在物联网上，不仅物质的东西能撑控，甚至能感受到人的心情。物联网不仅是让你了解大千世界，而且让你触摸到大千世界，感受到大千世界。感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网，甚至信息服务，以达到控制、指挥的目的，感知是为了远程控制和管理。从虚拟信息空间、人人互联发展到对现实物理世界的感知，为信息传输和信息处理提供更为丰富的需求源泉，从而掀起新的产业化浪潮。

物联网概念：物联网（IOT，Internet Of Things）指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一 个巨大网络。其中关键技术是RFID电子标签技术。通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、传感器、二维码等经过接口与无线网络相连，从而给物体赋予智能。RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息 （Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。

南京邮电大学校长、博士生导师杨震教授说世界上的万事万物，小到手表、钥匙，大到汽车、楼房，只要嵌入一个微型感应芯片，把它变得智能化，这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术，就可以实现人与和物体“对话”，物体和物体之间“交流”，物联网加上互联网等于智慧地球。

从应用角度来看，与物联网密切相关并可能受益的领域主要包括二维码和RFID、传感器以及TD-SCDMA与SIM卡。物联网有三个应用层次：一是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现“物”的识别；二是传输网络，即使通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算；三是应用网络，即输入输出控制终端，可基于现有的手机、个人电脑、平板电脑等终端进行，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算器网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

与互联网一样，物联网作为一个网络，需要协议；其次，作为网络中的定位根据，物联网需要地址；最后，物联网还需要一个产业链。

中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长刘海涛早在1999年就开始着手研究传感网技术，在国际上也参与物联网标准的制订，具备一些话语权，一些智能交通物联网的产品和多媒体传感网产品等产品销往欧美国家。虽然物联网看起来神秘莫测，其实它离我们并不遥远。

这几年又出现了一个新词汇“泛在网”，所谓“泛在网”，也就是无所不在的网络社会，包括现在和未来所有的网络的互联、互通和共融。美国科学家提出“智慧地球”概念，就是“更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化”。“泛在网”也罢，“智慧地球”也好，还是“数字化城市”，其核心内容是物联网。目前信息的传输和计算已技术已非常成熟，而信息的感知和获取还在实验探索和极少量应用。

基于BIM的物联网前景无限

物联网在楼宇智能管理、物业管理和建筑物的运行维护方面将发挥更大的作用。仅从建筑物外表我们不可能了解其真面目，因为有许多管线都是隐蔽在楼板和墙体中，众多开关阀门遍布建筑物的各个角落，如果没有图纸你要找到某个阀门几乎是不可能的，特别是一些复杂结构的建筑，而图纸一般都保存在档案馆内，要去查阅手续是极为麻烦的，那么我们有什么好的办法实现对楼宇内相关物体的即时查找和定位？只有把建筑物数字化，建立整个建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM），才能实现更有效的管理。BIM是物联网应用的基础数据模型，是物联网的核心和灵魂，正如BIM是ERP基础数据一样，物联网应用不能脱离BIM。没有BIM，物联网的应用就会受到限制，就无法深入建筑物的内核，因为许多构件和物体是隐蔽的，存在于肉眼看不见的深处，只有通过BIM模型才能一览无遗，展示构件的每一个细节。这个模型是三维可视和动态的，涵盖了整个建筑物中所有信息，然后与楼宇控制中心集成关联。在整个建筑物生命周期中，建筑物运行维护的时间段最长，所以建立建筑信息模型显得尤为重要和迫切。建筑信息模型目前在设计阶段应用较多，但还没进入建造和运维阶段的应用。一旦在建造和运维阶段得到应用将产生极大的价值。

BIM与物联网二者的结合，将智能建筑提升到智慧建筑新高度，开创新智慧建筑新时代，是建筑业下一个重要发展方向。

“物联网”概念的问世，将彻底颠覆之前的传统思维方式。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是建筑物、公路等，而另一方面是数据中心、网络等。而在“物联网”时代，把感应器等芯片嵌入和装备到铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、电网、大坝、油气管道、钢筋混凝土、管线等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合为统一的基础设施，实现人类社会与物理系统的整合，达到对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制的目的。物联网就是把物体数字化，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活等方方面面。

物联网时代已悄然到来，作为建筑人你准备好了吗？

发表于《建筑时报》