可扩展的建筑物联网系统模块化集成方法

技术领域

本发明涉及一种可扩展的建筑物联网系统模块化集成方法，属于建筑物联网系统开发技术领域。

背景技术

物联网技术在智能建筑中的应用主要包括以下几方面：

一是在智能家居方面的应用。以安防系统和智能手机为基础，以提高生活舒适度为目的的家庭应用系统，可实现自动化、智能化。智能手机在人们的生活中发挥着重要的作用，可以对家用电器进行调控，减少能源的消耗，降低不必要的麻烦，同时也可以直接接收到家里居住环境变化的信息，提高防控能力。

二是在节能方面的应用。现代化的建筑，自然不能少了绿色生态环保的意识，提倡节约能源的发展形式。在智能建筑中，可以安装无线传感器，对室内各种能源的使用情况实时检测，根据数值的变化来调整，可以降低能源的消耗，提高资源的使用效率，促进节能减排。

三是在公共安全系统中的应用。公共安全系统包括火灾报警、安全技术防范、应急联动系统三个方面。例如，可以在电力系统关键的位置上安装光纤光栅传感器，实时监测，避免烧坏线路，影响正常的供电。利用传感器还可以检测工程结构，分析内部的质量问题，提高建筑物的安全防范能力。

目前建筑物联网集成方法主要包括：

(1)BA是一种较为常见的主要以冷水机组、通风、变配电、电梯等设备为主要的集成方式，通常所讲的“楼宇自控”大多就是针对BA的这种集成方式。当然对综合安防工程(SA)和消防工程的(FA)这也是相对独立的系统集成，如果把这3A通过信息网络平台集成在一起，通常称为BAS。这两种技术手段的方式基本上是一致的，无论是BA、还是SA、FA这都是相对封闭的系统，它们大多由各厂家公司开发的专用网络总线，不具有开放性，因此系统集成能力有限，且维护、升级成本也很高，所以说以BA为平台的系统集成不是真正意义上的智能建筑。目前大多建设项目中此类的系统集成也非常多见。

(2)BMS主要以BA为核心通过第二层次的信息网络平台并通过信息通信、协议转换和控制模块将各子系统运行数据通过楼宇内部的局域网以浏览器的方式在中央监控计算机上实现对整个建筑物的监控和管理操作，由于在必要的数据库以及应用程序方面它能提供完整的操作界面，从而能达到对进入系统集成的机电设备、安防设备、消防设备等实行统一的监测和控制，(俗称3A)这种模式实现比较简单，造价较低，系统之可以很好的联动，是目前系统集成中应用较多的一种集成模式。它在安全、经济、可靠性以及互相连接性等方面都有显著的优势，而且加强统一的物业管理的报表统计、能源管理、统计决策，不同专业管理工作的协调各子系统之间的资料互换等都有积极的作用。但也有不足，如果楼宇自控系统发生故障出现停机，BMS系统也告瘫痪，失去正常的工作能力，并且不能管理和监控其余仍正常工作的各子系统，所以日常的楼宇设备维护管理很重要。

(3)IBMS是在BAS的基础上更进一步的与通信网络系统、信息网络系统实现更高一层的建筑集成管理系统。如果说BMS是建立在3A集成基础上，那么IBMS就是建立在5A集成之上的更高层次的又一系统集成。(俗称一体化建设)这类集成一般由三部分组成：具有Web功能的集成化监视平台、监控服务器和协议转换网关。而且它又是一个强大的开发平台可以建立相对固定又比较复杂的应用系统，可与企业的资源计划系统ERP集成的应用系统，完成管理控制一体化工作。IBMS更多突出的是管理方面的功能，即如何的全面实现优化控制和管理，节能降耗、高效、舒适、环境安全这样一个目的，可以这样说，判断一个建筑物是否具有智能建筑特点，要看它是否具有IBMS的系统集成。这是很重要的判定条件。另一个重要的前提是，在做好这项工程的同时不要忽视了同步建设的信息化工程。一个成功的IBMS系统集成会在诸多的管理方面能发挥其显著的经济优势，当然这与使用者的科技素质高低也有很大的关系。

因此，目前亟需一种能够让物联网集成更加高效快速、成本低廉的建筑物联网系统集成方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可扩展的建筑物联网系统模块化集成方法，能够解决建筑物联网系统集成中实施难点，让物联网集成更加高效快速。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可扩展的建筑物联网系统模块化集成方法，所述建筑物联网系统集成方法包括以下步骤：

S1，基于BIM构建任意建筑实体或设计图纸对应的建筑物联网模型，建筑物联网模型中具有用于摆放和设置物联设备的空间及定位信息；

S2，根据每个智能化设备终端的产品接口形式，建立统一的IoT接口参数，构建用于存放智能化设备中断模型的IoT设备库；所述IoT设备库中的智能化设备模型具有各自对应的几何属性信息、数据形式信息和网络接口信息；

S3，根据设计图纸或建筑实体，从IoT设备库中拖拽相应的智能化设备终端模型进入建筑物联网模型的指定位置进行定位，将数字化设备终端模型与建筑物联网模型深度集成，形成数字化的建筑物联网系统；

S4，为建筑物联网系统中的每个智能化设备设置IP和相应的运行参数；

S5，发布智能化设备进入网络，调取设备的运行数据，对设备进行调试和监控。

进一步地，步骤S2中，所述智能化设备终端包括暖通、照明、信标、消防、供配电、音视频、电梯、门禁、视频监控和无线wifi。

进一步地，步骤S4中，所述运行参数包括接入所需的网络参数、访问加密密钥和接口数据。

进一步地，步骤S4中，所述运行参数以表格形式设置。

进一步地，步骤S5中，调取的设备运行数据采用报表形式显示。

进一步地，所述方法还包括：

当建筑物联网系统中新建项目场景时，后台自动生成对应的云站点，用于保存项目对应的所有数据；

根据物联网应用场景，创建相应的应用软件；

根据物联网设备参数和接口，在应用软件对应的数据库中创建相应的数据模块，各类数据信息和属性信息与前端设备完全对应；

根据应用及报表展示需要，通过UI控件模块，直接定制界面，接入界面中的字段数据；

对应用软件进行调试，调试合格则正式发布；

用户通过web页面和授信模式，访问查看相应的数据库，并反向控制相应的物联网设备。

本发明的有益效果在于：

(1)解决了物联网系统集成中实施难点，可以让物联网集成更加高效快速；

(2)解决了物联网实施中的开发成本及周期难点，大量设备的连接采用传统开发模式，开发成本高，实施周期长，总体成本占到实施成本一半以上，通过快速开发平台，可以将相关成本降低到15％以内。

(3)有利于物联网与用户的连接，通过快速应用开发平台，可以将物联网数据转化为用户信息化工作界面，这个过程需求多变，用快速开发平台才能够做好响应及支撑。

(4)通过可视化物联网集成界面，更加直观、高效地显示展示物联网数据；

(5)可以积累设备接口信息，将物联网设备开发模块化，形成开发知识库，形成物联网设备接口库；

(6)在3D场景中对物联网建模，并设置连接和流程，发布即可形成设备集成，形成数字孪生物联世界，打造高级的数字化智慧城市。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为可扩展的建筑物联网系统模块化集成方法的流程示意图。

图2是实施例中构建的建筑物联网系统的示意图。

图3是实施例中针对物联网应用场景构建的会议模块示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语″中心”、“上”、“下”、″左”、“右”、″竖直”、″水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装”、“相连”、″连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

结合图1，本发明提及一种可扩展的建筑物联网系统模块化集成方法，所述建筑物联网系统集成方法包括以下步骤：

S1，基于BIM构建任意建筑实体或设计图纸对应的建筑物联网模型，建筑物联网模型中具有用于摆放和设置物联设备的空间及定位信息。

S2，根据每个智能化设备终端的产品接口形式，建立统一的I

具体的，对于暖通、照明、信标、消防、供配电、音视频、电梯、门禁、视频监控、无线wifi等智能化设备终端，根据产品接口形式，建立统一的IoT接口参数，形成IoT设备库。loT设备库中的设备模型，不但具有几何及属性信息，而且具有数据及网络接口信息。

S3，根据设计图纸或建筑实体，从IoT设备库中拖拽相应的智能化设备终端模型进入建筑物联网模型的指定位置进行定位，将数字化设备终端模型与建筑物联网模型深度集成，形成数字化的建筑物联网系统。

S4，为建筑物联网系统中的每个智能化设备设置IP和相应的运行参数。优选的，对于设备数据接入所需的网络参数、访问加密密钥、接口数据等，进行表格式设置。

S5，发布智能化设备进入网络，调取设备的运行数据，对设备进行调试和监控。优选的，调取的设备运行数据采用报表形式显示。

图2是采用本发明所提及的集成方法集成得到的其中一个建筑物联网系统的示意图。每个智能设备放置在BIM模型中对应的位置处，当选中对应的智能设备时，设备模型变成黑色，并且弹出新的运行数据的界面用以调取到的该设备的运行数据和运行状态。

所述方法还包括：

当建筑物联网系统中新建项目场景时，后台自动生成对应的云站点，用于保存项目对应的所有数据。

根据物联网应用场景，创建相应的应用软件。

根据物联网设备参数和接口，在应用软件对应的数据库中创建相应的数据模块，各类数据信息和属性信息与前端设备完全对应。

根据应用及报表展示需要，通过UI控件模块，直接定制界面，接入界面中的字段数据。

对应用软件进行调试，调试合格则正式发布。

用户通过web页面和授信模式，访问查看相应的数据库，并反向控制相应的物联网设备。

图3是针对图2中物联网系统，基于会议应用场景构建对应的会议模块过程示意图和会议模块界面图。

从后台架构技术角度来说，构建相应应用场景的技术方案分为以下几步：

(1)创建云站点。当模型中新建一个项目场景时，后台自动生成一个云站点，保存项目所有数据。

(2)创建新应用。根据物联网应用场景，创建具体应用软件。

(3)数据建模。根据物联网设备参数及接口，在数据库中创建数据模板，各类数据信息及属性与前端设备完全对应。

(4)定制界面。根据应用及报表展示需要，通过UI控件模块，直接定制界面，接入界面中的字段数据。

(5)发布应用。设备建模完毕，进行调试，之后正式发布，数据可通过授信模式访问。

(6)用户访问。通过web页面及用户授权，访问查看数据，并可反向控制设备。

本发明可以用于个人、企业及政府用户。

1、对于工程智能化实施企业用户，在安装智能化物联设备时，可以通过本技术实现快速系统集成、设备调试和上线运行。

2、对于物联设备厂商，可以采用本技术，进行设备测试和新产品研发。

3、对于建筑、市政等基础设施业主方，可以采用本技术进行信息化应用系统定制，结合物联设备数据，定制各项信息化系统。

4、对于楼宇居民和办公用户，可以采用本技术进行个性化定制，DIY自用APP。

例如，对于B端用户，主要包括智能化设备实施人员、业主设备管理人员等，本发明可以实现高效快速的物联网集成，成本大大降低，效率大大提升。对于C端用户，本发明可以使其快速访问设备数据，自定义设备控制界面，进行智能化的设备管控及数据查看。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。