物聯(lián)網(wǎng)與5G的關系

物聯(lián)網(wǎng)不等于5G，在5G之前物聯(lián)網(wǎng)就一直存在，有線技術也屬于物聯(lián)網(wǎng)技術。

5G的應用包括三部分，實際上物聯(lián)網(wǎng)只是其中一部分。(1)寬帶業(yè)務，5G應用寬帶可以很快地下載電影或者是看3D視頻。(2)窄寬帶業(yè)務，窄帶的業(yè)務才是物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務，窄帶業(yè)務可以承載海量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸，速率可以達到一兆。(3)低延時業(yè)務，可用于自動駕駛上。

5G不等于物聯(lián)網(wǎng)，在5G的承載下，在1平方公里上可以有100萬個無線連接。通過低功耗的技術以及互聯(lián)平臺簡化的連接方式，就可以在5G上實現(xiàn)萬物互聯(lián)。以前的物聯(lián)網(wǎng)，要做到萬物互聯(lián)難度是非常高的，現(xiàn)在在5G時代，萬物互聯(lián)的能力就凸顯出來了。

為什么現(xiàn)在要炒5G的概念，特別是在智慧建筑方面，我認為5G會給建筑行業(yè)帶來智能化應用普及的機會。這個普及不僅是說在新建的建筑里普及，還指普及到既有的舊建筑中。隨著5G的落地，樓宇自控、人臉識別、指紋識別、人工智能技術可以在現(xiàn)有的舊建筑項目上應用。

2000年提出互聯(lián)網(wǎng)概念以來，QQ、淘寶悄然普及;2005年推出RFID概念，開始在生產(chǎn)、流通中普及。2008年IBM推智慧地球的概念，導航、定位也普及開來。到2014年，智能家居，智能電視、智能門鎖、智能音響也開始普及。再到2017年又推智慧城市這個概念，遠程抄表、人臉識別開始普及。 現(xiàn)在， 5G給我們帶來的普及，就是在所有建筑中普及智能化應用。建筑業(yè)發(fā)展的十三五規(guī)劃要求在新建的建筑和既有建筑物改造中推廣和普及智能化應用，還有就是裝配飾建筑。智能化建筑和裝配飾建筑，對于智能化的普及是相輔相成的。

目前物聯(lián)網(wǎng)有哪些方面的應用?

? 智能家電，智能家電已經(jīng)非常普及，一般是單品功能疊加手機的控制動能，這樣的設備更多是培養(yǎng)用戶，最終會過渡到5G的物聯(lián)網(wǎng)。

? 共享經(jīng)濟，例如共享單車，就是基于NB-IOT和GPRS的自行車鎖，還有LoRa/NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)車位鎖、門鎖。采用電池供電，支持幾年的壽命，主要用于共享車位、共享會議室、無人酒店這些場合。

? 智慧保潔，基于4G的物聯(lián)網(wǎng)垃圾桶可以遠程監(jiān)控狀態(tài)，分類回收，類似快遞柜獨立運營方式。物聯(lián)網(wǎng)垃圾桶基于LoRa、NB-IoT的通信方式，對垃圾進行滿溢和溫度檢測，按需收集，云平臺自動規(guī)劃垃圾回收車的路線，通過大數(shù)據(jù)分析，分析出最佳的回收方式。

? 停車場管理，基于LoRa/NB-IoT的物聯(lián)網(wǎng)車位地磁，可以對戶外車位占用狀況進行監(jiān)測，并接入停車場管理系統(tǒng)，適用于路邊、地面停車。這幾年城市道路邊的停車位已開始普及。

? 電力監(jiān)控，基于NB-IoT的物聯(lián)網(wǎng)空開，廠家可以對常規(guī)電力參數(shù)檢測、漏電/溫度/接線/平衡監(jiān)測、負荷報警、大數(shù)據(jù)管理等，這些產(chǎn)品把檢測和傳統(tǒng)設備做在一塊，幾乎取代掉空開和三搖系統(tǒng)，未來在智慧路燈這塊可能獲得比較好的應用。

? 會議系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)方案的會議系統(tǒng)，所有的設備通過POE的端口直接聯(lián)到交換機上，最主要的特點是無論功能、需求怎么變化，都可以基于網(wǎng)絡進行靈活的組態(tài)。

? 智慧消防，火災探測器和報警按鈕通過NB-IoT的方式聯(lián)到城市級的監(jiān)測中心，用于火災隱患識別和預警，這種特別適合用在大量老舊建筑中。

? 智慧環(huán)保，基于NB-IoT的污染源監(jiān)測終端可以對污染源進行檢測，比如顆粒物濃度PM10/PM2.5、揚塵、噪聲、水質(zhì)?，F(xiàn)在在在工地、碼頭倉庫、河流已經(jīng)有成熟的案例應用。

? 遠程醫(yī)療，基于藍牙的監(jiān)護終端，可以對孕婦的胎心、體重、血壓等健康數(shù)據(jù)在線監(jiān)測，把數(shù)據(jù)傳輸給后臺之后進行分析和預警。

? 在線中醫(yī)，實際上就是一個大數(shù)據(jù)的應用，基于4G寬帶的中醫(yī)診療終端，可以遠程號脈、遠程看舌苔，適用于醫(yī)院及家庭。

? 過程監(jiān)控，過程監(jiān)控是對于醫(yī)院行業(yè)的應用，基于LoRa、藍牙的物聯(lián)網(wǎng)洗手液盒，可以監(jiān)控洗手次數(shù)。比如說麻省理工附屬醫(yī)院，他們要求護士進入病房前要洗一次手，離開病房時再洗一次手。怎么讓醫(yī)院管理方對護士的行為監(jiān)測到位，就是通過這樣的物聯(lián)網(wǎng)設備進行監(jiān)測。

? 機器人，基于WIFI、4G寬帶的機器人適用于保安巡邏、物聯(lián)輸送、交通樞紐、會展、酒店，還有就是醫(yī)院的場合，比如，手術室材料設備的輸送。

最近設計的一些比較典型的物聯(lián)網(wǎng)應用

? 家居智能，以往智能家居會采用有線式的，后來出現(xiàn)了WIFI、Zigbee、藍牙等各類家庭終端設備，產(chǎn)品類型有照明、空調(diào)、窗簾控制、影音控制、安防監(jiān)控等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，出現(xiàn)了免布線，免機電配合的智能家居的設備，它的使用也非常的靈活，根據(jù)需要增加和減少設備，這個實際上和全屋智能是另外一條路線——單品智能家居，單品的智能家居是物聯(lián)網(wǎng)進入大規(guī)模應用的開端。

? 建筑能源計量，采用基于LoRA的物聯(lián)網(wǎng)水表、電表和氣表，它在后臺的管理還是和傳統(tǒng)能源抄表系統(tǒng)區(qū)別不大，但是它優(yōu)勢在于可以靈活根據(jù)未來租戶的劃分或是分析需要設置表計，也可以在舊建筑上進行實施。表計的計量是未來能源互聯(lián)網(wǎng)時代重要的前奏。把能源計量做好普及之后，下一步就是就是能源互聯(lián)網(wǎng)的時代。

? 智能照明，基于電力載波的物聯(lián)網(wǎng)燈具，最新的互聯(lián)網(wǎng)燈具可以免布線，直接取代非物聯(lián)網(wǎng)的燈具，免控制線還減少了專業(yè)間配合界面，做到最簡單化，這將是未來物聯(lián)網(wǎng)燈具發(fā)展的趨勢。還可以做更加豐富的控制功能，精細化感應控制，比如走到停車場，某一位置燈就會自動打亮，燈與燈可以互相通信。同時還有停車引導功能，只要沿著燈光亮的地方走就可以。

? 城市智慧路燈，基于電力載波、Zigbee、GPRS的物聯(lián)網(wǎng)單燈控制，前幾年已經(jīng)開始流行。車庫物聯(lián)網(wǎng)單燈也是從路燈單燈轉(zhuǎn)化過來的，車流、車速亮度感應控制，電力參數(shù)檢測，跟車聯(lián)網(wǎng)融合。

? 人員和資產(chǎn)定位，典型的就是物聯(lián)網(wǎng)手環(huán)，手環(huán)可以對人的行為進行管控，越界報警，同時可以對人的體征做檢測。比較適合用于看守所、醫(yī)院、養(yǎng)老、兒童活動中心需要特殊看護的人身上。

? 設施安全檢測，主要是通過物聯(lián)網(wǎng)手段對大型基建設施的沉降、傾斜、位移、加速度、應力進行監(jiān)測和預警。

? 智慧市政，基于NB-IoT的下水道井蓋，實時監(jiān)測井蓋的移位與傾斜，發(fā)現(xiàn)井蓋異常開啟后及時上報監(jiān)控平臺，通知相關人員立即處理，在無數(shù)的智慧城市方案中都見過。

傳統(tǒng)智能化系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的技術對比

這是一個煙囪式+蓋帽子式的集成架構，每一個系統(tǒng)都是一個煙囪，最低層的設備進行聯(lián)網(wǎng)，通過網(wǎng)關和交換機，到上面的服務器工作站，再上面來一個蓋帽子式的集成。

傳統(tǒng)智能化系統(tǒng)的架構

這種架構相對復雜，實施界面很多。BA就牽扯到弱電跟水、暖三個界面的要求，適應性相對來說比較低，在工程設計階段就已設計好，但是智能化跟需求有很大的關系，在運營階段需求一直在變化，這種架構做好之后無法適應日后的變化。還有一個頂層的集成也是意義多過實際，很多集成放在那里沒有真正的產(chǎn)生作用，這樣就導致整個系統(tǒng)運維的難度非常大。以前就存在為了智能而智能，用這種架構把智能建筑做出來，但有沒有真正發(fā)揮作用就是另一回事了。

物聯(lián)網(wǎng)的技術架構我認為可能會出現(xiàn)兩種：一是端-管-云，二是端-邊-云的架構。

所謂端-管-云是通過硬件終端進行通信管道到云服務平臺的聯(lián)系，這個是我心目當中最理想的架構，也是騰訊、華為、阿里非常認同的架構，未來應該會往這個方向發(fā)展，但目前它有一個缺點是平臺和管道的資費比較大，通信可靠性上還是存在一些問題。

現(xiàn)在用端-邊-云進行過度，中間增加一個邊緣計算設備(網(wǎng)關)?，F(xiàn)在的WIFI設備里面連接著很多照片存儲的設備，這個設備一方面解決了通信管道覆蓋能力不足以及資費的問題，另外可以把一些聯(lián)動場景放在邊緣設備完成。為了確保數(shù)據(jù)及隱私的安全，智能家居不希望把信息都放在云上，邊緣計算設備就取代了云的作用。

關于物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，與Windows操作系統(tǒng)做個類比，我們在用電腦的時候，不需要關注CPU跟內(nèi)存如何去通信，接口是怎么樣的，實際上Windows操作系統(tǒng)屏蔽掉了人與硬件之間的接口。相應的在智能建筑上，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)屏蔽掉人和終端智能化設備之間的接口，你只需要知道這些設備是做什么用，設備之間需不需要做聯(lián)動和集成。這樣我們就可以專注開發(fā)使用APP的場景，不需要像以前一樣要懂很多底層的技術。

物聯(lián)網(wǎng)時代，智慧城市和智能建筑的技術特征

一是規(guī)?；\行及AI平臺，5G物聯(lián)網(wǎng)可以在一平方公里進行100多萬個設備的連接，如果資費下降到非常便宜，很多傳感控制可以物聯(lián)網(wǎng)來實施，同時結合建筑工業(yè)化也就是裝配式建筑應用。5G物聯(lián)網(wǎng)為規(guī)模化運行提供了很好的條件，規(guī)模化運行又給平臺提供了海量的數(shù)據(jù)，海量數(shù)據(jù)又支撐了大數(shù)據(jù)和人工智能的運行。

未來會產(chǎn)生越來越多的物聯(lián)場景，比如說精準分析、路況預報。我經(jīng)常帶小孩到附近一個草坪去玩，最近一個周末手機會告訴我去到這個草坪的路況是怎么樣的，它通過對我這段時間的行為分析出了我出行的規(guī)律。在智慧建筑里可以用在設備運行對比分析預警及預測性維護、歷史行為分析及場景自學習等。

二是弱關聯(lián)，解決以往的智能化終端設備與建筑基礎設施之間的實施界面很多現(xiàn)象。

上面圖是早期做智能家居時的架構圖，簡簡單單的燈要從控制箱引出無數(shù)的強大電線來。當年做智能家居很多業(yè)主是非常謹慎的，這么復雜的架構不知道出了問題該找誰，他們希望像買家電一樣，買來就能用，壞了也知道找誰。現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)就減少了專業(yè)之間的配合，關聯(lián)性越來越弱。這種弱關聯(lián)也是符合城市和建筑工業(yè)化建造的趨勢，工業(yè)化建造就是要減少專業(yè)之間的關聯(lián)性，避免先工程上扯皮的發(fā)生。

三是生態(tài)化，物聯(lián)網(wǎng)設備這么多，最終會走向生態(tài)化，我認為有兩種生態(tài)化的路線。(1)在同一個技術體系下的開放生態(tài)，比如說BAT基于其平臺做的設備互聯(lián)互通，BAT自己并不生產(chǎn)這些設備，他們?nèi)ネ饷娼慌笥?，讓他們的朋友來生產(chǎn)相應的設備，這個設備是基于他們的生態(tài)做研發(fā)。(2)在同一品牌封閉的生態(tài)化，比如說全屋的智能和全屋家電，這種場景體驗更加細膩。一個設備已經(jīng)買回來，通上電以后就會自動尋找這個家的網(wǎng)絡中其他相關聯(lián)的設備，同時把相關的場景搭建好了。這兩種生態(tài)我把它比喻成安卓跟蘋果之間的技術比較。

物聯(lián)網(wǎng)對工程模式上的影響

以前建筑智能化集成模式由工程商主導，未來將會由編程解決方案的提供商或者是行業(yè)運營商主導。傳統(tǒng)集成商不掌握核心技術，他們只擅長承攬工程，也就是說很依賴廠家去解決問題，他們在技術上不如廠家，在安裝上又不如傳統(tǒng)的裝修、基建的公司。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化趨勢下，整個建筑智能化系統(tǒng)架構趨于簡化，采購實施模式趨于簡單，集成商的作用變?nèi)?。部分廠家具備開始一定的集成能力，比如供貨、安裝調(diào)試。對于我們設計院，在傳統(tǒng)行業(yè)中也面臨著轉(zhuǎn)型，未來是不是還需要做設計都不一定，我們也在想方設法做咨詢，做基于解決方案的設計。

物聯(lián)網(wǎng)對智能建筑標準的影響

標準方面的影響，大家接觸得比較多的智能建筑標準是GB50314—2015這本，這本從2000版、2006版到2015版都比較注重系統(tǒng)和硬件配置，2015版以后智能建筑設計標準更多體現(xiàn)的是目標指導。智能建筑發(fā)展到今天非常迫切地需要智能(智慧)建筑評價標準，去評價建筑的智商。

最后思考

(1)數(shù)據(jù)安全

手機讀懂用戶的能力越來越強，未來智慧城市和智慧建筑也更加懂人和客觀世界。未來智慧設備會知道你的東西、位置、想法、習慣、財務、健康甚至你的親人和親人的位置，這是非?？膳碌氖虑?。在技術方面可以通過邊緣及設備進行解決，還有區(qū)塊鏈的技術，現(xiàn)在也是熱點話題。

(2)理解智慧建筑

我認為智慧建筑，一是通過物聯(lián)網(wǎng)增強建筑的感知和調(diào)整能力，相當于人的神經(jīng)和肌肉。二是通過AI增強預測能力，相當于人的大腦。最讓人擔心的是做一些偽智慧建筑，就是把智能建筑的智能簡單換成智慧，換湯不換藥，還是以煙囪式的系統(tǒng)把它重新包裝推向市場，這對于行業(yè)絕對是傷害。無論是智能建筑還是智慧建筑，最終都是要形成一個節(jié)能低碳的生產(chǎn)、生活方式，令用戶覺得更加便利和幸福，也讓運營更加高效和安全，這是智慧智能的目的。

智慧讓大家擔心AI會不會取代人類，它不會取代人類，而是解放生產(chǎn)力，兩次工業(yè)革命都沒有讓技術取代掉人類，第三次工業(yè)革命也不會讓技術取代掉人類。解放生產(chǎn)力之后，我們可以向宇宙進發(fā)，可以探索世界也可以探索內(nèi)心世界。