“物聯(lián)網(wǎng)”(InternetofThings)指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別(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，方便識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(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，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級強(qiáng)大的中心計算機(jī)群，能夠?qū)φ�合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動態(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目和北京啟夏房地產(chǎn)項目的運用，著重闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能社區(qū)中的運用，以構(gòu)建綠色城市。

　　一、項目概況

　　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。對于綠色城市，大家所關(guān)注的是如何實現(xiàn)城市綠化。通常實現(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

　　§ 采用氣動廢料回收系統(tǒng)

　　§ 優(yōu)化建筑能源效率

　　§ 電信級集成: Internet, IP 電話 及 IP TV

　　住宅是組成城市的一個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，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目就是一個可持續(xù)發(fā)展的房地產(chǎn)項目，它利用Delta的enteliSYSTEM對840個住戶熱負(fù)荷大約10 Mw-h的能源消耗進(jìn)行監(jiān)測及管理。通過對空調(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。它是以實現(xiàn)區(qū)域共同發(fā)展為目標(biāo)，是一個完全遵循了LEED的認(rèn)證條例而實施的綠色智能家居的典范。

 

      本項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。該項目共有44 個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，我們采取了如下措施：

　　¡ 鍋爐控制

　　¡ 燃料運輸及倉儲控制

　　¡ 煙囪監(jiān)測及排風(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

　　二、能源監(jiān)測及控制

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

　　1. 測量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的集成

　　在加拿大魁北克的綠色城市項目里Delta的enteliSYSTEM通過把公寓里每個住戶的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。

　　Delta的控制器通過對空調(diào)系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)，對照明系統(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，我們通過測量儀表把數(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，其他的測量儀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，提醒用戶注意，也可以打印出賬單提醒用戶繳費，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)測量的流程：

 

      3. 儀表盤式界面

　　在加拿大魁北克的綠色城市項目里Delta的enteliSYSTEM為每套住宅配置一套觸摸屏終端用來以計量單位及貨幣單位形式實時顯示的能耗數(shù)據(jù),查看能耗歷史數(shù)據(jù)，使業(yè)主對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，顯示室外溫度及天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，使業(yè)主根據(jù)天氣變化及時更改房間溫度設(shè)定點，對溫度進(jìn)行控制或者根據(jù)雨雪天氣設(shè)定自動關(guān)窗等功能;根據(jù)光照度對照明進(jìn)行亮度及開關(guān)控制，人剛進(jìn)屋時燈光逐漸變亮，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

　　在日常生活中，會產(chǎn)生大量的對于能源消耗的數(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，做出歷史趨勢圖及進(jìn)行報表打印等，方便業(yè)主及物業(yè)實時調(diào)整對能源的消耗度，所以對這些數(shù)據(jù)安全存儲是很有必要的。Delta Controls公司在加拿大魁北克的綠色城市項目里做了三級數(shù)據(jù)安全存儲。

　　第一級是數(shù)據(jù)存儲在智能儀表里。監(jiān)測到的近期的數(shù)據(jù)可以暫時存儲在儀表里

　　第二級是DHMI網(wǎng)絡(luò)。即在每套公寓樓設(shè)置一個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VLAN(>>860個用戶的通訊安全需求)

　　第三級是冗余熱備份。通過創(chuàng)建虛擬環(huán)境，實現(xiàn)2 套用于進(jìn)行能源消耗數(shù)據(jù)存儲和Web服務(wù)的服務(wù)器完全冗余。因為這些主機(jī)不需要硬件驅(qū)動，所以大大降低了硬盤損壞的風(fēng)險。而NAS 型存儲單元，包含 4 硬盤驅(qū)動器,提供 1,5 Tbyte的數(shù)據(jù)存儲能力。同時它還設(shè)置了一臺Vcenter服務(wù)器，通過這臺服務(wù)器對虛擬服務(wù)器的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，如果出現(xiàn)故障，在5分鐘之內(nèi)它能重啟這臺虛擬服務(wù)器，保證系統(tǒng)運行的需要。

 

 

 

      三、enteliTOUCH智能平臺智能家居系統(tǒng)

　　enteliTOUCH智能平臺智能家居系統(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)可自動適應(yīng)空間家具位置或結(jié)構(gòu)的變化，自動診斷，自動路由(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)場的控制需要和場景需求，編制所需要的程序(靈活);場景可根據(jù)實際需要任意編制(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：可針對不同業(yè)主的需求及習(xí)慣進(jìn)行個性化界面繪制(靈活);可針對不同戶型的硬件設(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)、支持多國語言：語言可設(shè)置：無論中文(繁體/簡體)、英文、韓文等23種國家語言的顯示，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觸摸屏是一個可Web訪問的服務(wù)器(簡單)，可通過移動PDA遙控器、手機(jī)、電腦瀏覽及控制;不會因為一個設(shè)備的損壞導(dǎo)致所有用戶無法遠(yuǎn)程訪問(安全);簡單化設(shè)計，無需IT背景，即可實現(xiàn)服務(wù)器的設(shè)置。

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

 

      enteliTOUCH智能平臺智能家居系統(tǒng)系統(tǒng)主要運用于酒店式公寓、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)、自動窗簾控制系統(tǒng)、安防、別墅及小區(qū)的可視對講系統(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PDA遙控器、手機(jī)、電腦、多功能開關(guān)等遠(yuǎn)程或現(xiàn)場控制方式對住宅內(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、可視對講等進(jìn)行監(jiān)測和控制。

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

      全局部分主要實現(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、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;enteliiTOUCH根據(jù)相應(yīng)的室內(nèi)溫度傳感器自動控制空調(diào)盤管或地板采暖的閥門開度或啟停控制;

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

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

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

　　家居安全：部分場合設(shè)置緊急按鈕;當(dāng)按鈕按下時，將報警信息傳送至物業(yè)及若干個指定手機(jī);監(jiān)測廚房可燃?xì)怏w，當(dāng)燃?xì)庑孤�時，主動切斷燃?xì)忾y，并發(fā)報警至物業(yè)及若干個指定手機(jī);監(jiān)測自來水漏水狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生漏水情況時，主動切斷進(jìn)水閥，并發(fā)報警至物業(yè)及若干個指定手機(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，任何防范傳感器被觸發(fā)時，產(chǎn)生報警，并將警報發(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采集;用戶可實時監(jiān)測所有的能耗數(shù)據(jù);用戶可查詢所有時間段的能耗數(shù)據(jù)，并進(jìn)行能耗數(shù)據(jù)對比，生成報告;用戶可設(shè)置用量限值，并進(jìn)行報警通知。

　　下圖為一戶型圖的設(shè)計案例的控制點位：

 

 

      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，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。那樣我們的生活會更方便，快捷。