物聯(lián)網(wǎng)與5G的關(guān)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(shù)也屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

5G的應(yīng)用包括三部分，實(shí)際上物聯(lián)網(wǎng)只是其中一部分。(1)寬帶業(yè)務(wù)，5G應(yīng)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(wù)，窄帶的業(yè)務(wù)才是物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)，窄帶業(yè)務(wù)可以承載海量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸，速率可以達(dá)到一兆。(3)低延時(shí)業(yè)務(wù)，可用于自動(dòng)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(wàn)個(gè)無(wú)線連接。通過(guò)低功耗的技術(shù)以及互聯(lián)平臺(tái)簡(jiǎn)化的連接方式，就可以在5G上實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。以前的物聯(lián)網(wǎng)，要做到萬(wàn)物互聯(lián)難度是非常高的，現(xiàn)在在5G時(shí)代，萬(wàn)物互聯(lián)的能力就凸顯出來(lái)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(rèn)為5G會(huì)給建筑行業(yè)帶來(lái)智能化應(yīng)用普及的機(jī)會(huì)。這個(gè)普及不僅是說(shuō)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(shí)別、指紋識(shí)別、人工智能技術(shù)可以在現(xiàn)有的舊建筑項(xiàng)目上應(yīng)用。

2000年提出互聯(lián)網(wǎng)概念以來(lái)，QQ、淘寶悄然普及;2005年推出RFID概念，開(kāi)始在生產(chǎn)、流通中普及。2008年IBM推智慧地球的概念，導(dǎo)航、定位也普及開(kāi)來(lái)。到2014年，智能家居，智能電視、智能門(mén)鎖、智能音響也開(kāi)始普及。再到2017年又推智慧城市這個(gè)概念，遠(yuǎn)程抄表、人臉識(shí)別開(kāi)始普及。 現(xiàn)在， 5G給我們帶來(lái)的普及，就是在所有建筑中普及智能化應(yīng)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(yīng)用，還有就是裝配飾建筑。智能化建筑和裝配飾建筑，對(duì)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(yīng)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(jī)的控制動(dòng)能，這樣的設(shè)備更多是培養(yǎng)用戶，最終會(huì)過(guò)渡到5G的物聯(lián)網(wǎng)。

? 共享經(jīng)濟(jì)，例如共享單車(chē)，就是基于NB-IOT和GPRS的自行車(chē)鎖，還有LoRa/NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)車(chē)位鎖、門(mén)鎖。采用電池供電，支持幾年的壽命，主要用于共享車(chē)位、共享會(huì)議室、無(wú)人酒店這些場(chǎng)合。

? 智慧保潔，基于4G的物聯(lián)網(wǎng)垃圾桶可以遠(yuǎn)程監(jiān)控狀態(tài)，分類回收，類似快遞柜獨(dú)立運(yùn)營(yíng)方式。物聯(lián)網(wǎng)垃圾桶基于LoRa、NB-IoT的通信方式，對(duì)垃圾進(jìn)行滿溢和溫度檢測(cè)，按需收集，云平臺(tái)自動(dòng)規(guī)劃垃圾回收車(chē)的路線，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，分析出最佳的回收方式。

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

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

? 會(huì)議系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)方案的會(huì)議系統(tǒng)，所有的設(shè)備通過(guò)POE的端口直接聯(lián)到交換機(jī)上，最主要的特點(diǎn)是無(wú)論功能、需求怎么變化，都可以基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靈活的組態(tài)。

? 智慧消防，火災(zāi)探測(cè)器和報(bào)警按鈕通過(guò)NB-IoT的方式聯(lián)到城市級(jí)的監(jiān)測(cè)中心，用于火災(zāi)隱患識(shí)別和預(yù)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(cè)終端可以對(duì)污染源進(jìn)行檢測(cè)，比如顆粒物濃度PM10/PM2.5、揚(yáng)塵、噪聲、水質(zhì)。現(xiàn)在在在工地、碼頭倉(cāng)庫(kù)、河流已經(jīng)有成熟的案例應(yīng)用。

? 遠(yuǎn)程醫(yī)療，基于藍(lán)牙的監(jiān)護(hù)終端，可以對(duì)孕婦的胎心、體重、血壓等健康數(shù)據(jù)在線監(jiān)測(cè)，把數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)之后進(jìn)行分析和預(yù)警。

? 在線中醫(yī)，實(shí)際上就是一個(gè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，基于4G寬帶的中醫(yī)診療終端，可以遠(yuǎn)程號(hào)脈、遠(yuǎn)程看舌苔，適用于醫(yī)院及家庭。

? 過(guò)程監(jiān)控，過(guò)程監(jiān)控是對(duì)于醫(yī)院行業(yè)的應(yīng)用，基于LoRa、藍(lán)牙的物聯(lián)網(wǎng)洗手液盒，可以監(jiān)控洗手次數(shù)。比如說(shuō)麻省理工附屬醫(yī)院，他們要求護(hù)士進(jìn)入病房前要洗一次手，離開(kāi)病房時(shí)再洗一次手。怎么讓醫(yī)院管理方對(duì)護(hù)士的行為監(jiān)測(cè)到位，就是通過(guò)這樣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

? 機(jī)器人，基于WIFI、4G寬帶的機(jī)器人適用于保安巡邏、物聯(lián)輸送、交通樞紐、會(huì)展、酒店，還有就是醫(yī)院的場(chǎng)合，比如，手術(shù)室材料設(shè)備的輸送。

最近設(shè)計(jì)的一些比較典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

? 家居智能，以往智能家居會(huì)采用有線式的，后來(lái)出現(xiàn)了WIFI、Zigbee、藍(lán)牙等各類家庭終端設(shè)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(jī)電配合的智能家居的設(shè)備，它的使用也非常的靈活，根據(jù)需要增加和減少設(shè)備，這個(gè)實(shí)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(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用的開(kāi)端。

? 建筑能源計(jì)量，采用基于LoRA的物聯(lián)網(wǎng)水表、電表和氣表，它在后臺(tái)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(shì)在于可以靈活根據(jù)未來(lái)租戶的劃分或是分析需要設(shè)置表計(jì)，也可以在舊建筑上進(jìn)行實(shí)施。表計(jì)的計(jì)量是未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代重要的前奏。把能源計(jì)量做好普及之后，下一步就是就是能源互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)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(jiǎn)單化，這將是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)燈具發(fā)展的趨勢(shì)。還可以做更加豐富的控制功能，精細(xì)化感應(yīng)控制，比如走到停車(chē)場(chǎng)，某一位置燈就會(huì)自動(dòng)打亮，燈與燈可以互相通信。同時(shí)還有停車(chē)引導(dǎo)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(kāi)始流行。車(chē)庫(kù)物聯(lián)網(wǎng)單燈也是從路燈單燈轉(zhuǎn)化過(guò)來(lái)的，車(chē)流、車(chē)速亮度感應(yīng)控制，電力參數(shù)檢測(cè)，跟車(chē)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(duì)人的行為進(jìn)行管控，越界報(bào)警，同時(shí)可以對(duì)人的體征做檢測(cè)。比較適合用于看守所、醫(yī)院、養(yǎng)老、兒童活動(dòng)中心需要特殊看護(hù)的人身上。

? 設(shè)施安全檢測(cè)，主要是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)手段對(duì)大型基建設(shè)施的沉降、傾斜、位移、加速度、應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。

? 智慧市政，基于NB-IoT的下水道井蓋，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井蓋的移位與傾斜，發(fā)現(xiàn)井蓋異常開(kāi)啟后及時(shí)上報(bào)監(jiān)控平臺(tái)，通知相關(guān)人員立即處理，在無(wú)數(shù)的智慧城市方案中都見(jiàn)過(guò)。

傳統(tǒng)智能化系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的技術(shù)對(duì)比

這是一個(gè)煙囪式+蓋帽子式的集成架構(gòu)，每一個(gè)系統(tǒng)都是一個(gè)煙囪，最低層的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)，到上面的服務(wù)器工作站，再上面來(lái)一個(gè)蓋帽子式的集成。

傳統(tǒng)智能化系統(tǒng)的架構(gòu)

這種架構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，實(shí)施界面很多。BA就牽扯到弱電跟水、暖三個(gè)界面的要求，適應(yīng)性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，在工程設(shè)計(jì)階段就已設(shè)計(jì)好，但是智能化跟需求有很大的關(guān)系，在運(yùn)營(yíng)階段需求一直在變化，這種架構(gòu)做好之后無(wú)法適應(yīng)日后的變化。還有一個(gè)頂層的集成也是意義多過(guò)實(shí)際，很多集成放在那里沒(méi)有真正的產(chǎn)生作用，這樣就導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)維的難度非常大。以前就存在為了智能而智能，用這種架構(gòu)把智能建筑做出來(lái)，但有沒(méi)有真正發(fā)揮作用就是另一回事了。

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)我認(rèn)為可能會(huì)出現(xiàn)兩種：一是端-管-云，二是端-邊-云的架構(gòu)。

所謂端-管-云是通過(guò)硬件終端進(jìn)行通信管道到云服務(wù)平臺(tái)的聯(lián)系，這個(gè)是我心目當(dāng)中最理想的架構(gòu)，也是騰訊、華為、阿里非常認(rèn)同的架構(gòu)，未來(lái)應(yīng)該會(huì)往這個(gè)方向發(fā)展，但目前它有一個(gè)缺點(diǎn)是平臺(tái)和管道的資費(fèi)比較大，通信可靠性上還是存在一些問(wèn)題。

現(xiàn)在用端-邊-云進(jìn)行過(guò)度，中間增加一個(gè)邊緣計(jì)算設(shè)備(網(wǎng)關(guān))。現(xiàn)在的WIFI設(shè)備里面連接著很多照片存儲(chǔ)的設(shè)備，這個(gè)設(shè)備一方面解決了通信管道覆蓋能力不足以及資費(fèi)的問(wèn)題，另外可以把一些聯(lián)動(dòng)場(chǎng)景放在邊緣設(shè)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(jì)算設(shè)備就取代了云的作用。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，與Windows操作系統(tǒng)做個(gè)類比，我們?cè)谟秒娔X的時(shí)候，不需要關(guān)注CPU跟內(nèi)存如何去通信，接口是怎么樣的，實(shí)際上Windows操作系統(tǒng)屏蔽掉了人與硬件之間的接口。相應(yīng)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(shè)備之間的接口，你只需要知道這些設(shè)備是做什么用，設(shè)備之間需不需要做聯(lián)動(dòng)和集成。這樣我們就可以專注開(kāi)發(fā)使用APP的場(chǎng)景，不需要像以前一樣要懂很多底層的技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智慧城市和智能建筑的技術(shù)特征

一是規(guī)模化運(yùn)行及AI平臺(tái)，5G物聯(lián)網(wǎng)可以在一平方公里進(jìn)行100多萬(wàn)個(gè)設(shè)備的連接，如果資費(fèi)下降到非常便宜，很多傳感控制可以物聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)施，同時(shí)結(jié)合建筑工業(yè)化也就是裝配式建筑應(yīng)用。5G物聯(lián)網(wǎng)為規(guī)模化運(yùn)行提供了很好的條件，規(guī)模化運(yùn)行又給平臺(tái)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(yùn)行。

未來(lái)會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越多的物聯(lián)場(chǎng)景，比如說(shuō)精準(zhǔn)分析、路況預(yù)報(bào)。我經(jīng)常帶小孩到附近一個(gè)草坪去玩，最近一個(gè)周末手機(jī)會(huì)告訴我去到這個(gè)草坪的路況是怎么樣的，它通過(guò)對(duì)我這段時(shí)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(shè)備運(yùn)行對(duì)比分析預(yù)警及預(yù)測(cè)性維護(hù)、歷史行為分析及場(chǎng)景自學(xué)習(xí)等。

二是弱關(guān)聯(lián)，解決以往的智能化終端設(shè)備與建筑基礎(chǔ)設(shè)施之間的實(shí)施界面很多現(xiàn)象。

上面圖是早期做智能家居時(shí)的架構(gòu)圖，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的燈要從控制箱引出無(wú)數(shù)的強(qiáng)大電線來(lái)。當(dāng)年做智能家居很多業(yè)主是非常謹(jǐn)慎的，這么復(fù)雜的架構(gòu)不知道出了問(wèn)題該找誰(shuí)，他們希望像買(mǎi)家電一樣，買(mǎi)來(lái)就能用，壞了也知道找誰(shuí)。現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)就減少了專業(yè)之間的配合，關(guān)聯(lián)性越來(lái)越弱。這種弱關(guān)聯(lián)也是符合城市和建筑工業(yè)化建造的趨勢(shì)，工業(yè)化建造就是要減少專業(yè)之間的關(guān)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(shè)備這么多，最終會(huì)走向生態(tài)化，我認(rèn)為有兩種生態(tài)化的路線。(1)在同一個(gè)技術(shù)體系下的開(kāi)放生態(tài)，比如說(shuō)BAT基于其平臺(tái)做的設(shè)備互聯(lián)互通，BAT自己并不生產(chǎn)這些設(shè)備，他們?nèi)ネ饷娼慌笥眩屗麄兊呐笥褋?lái)生產(chǎn)相應(yīng)的設(shè)備，這個(gè)設(shè)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(shuō)全屋的智能和全屋家電，這種場(chǎng)景體驗(yàn)更加細(xì)膩。一個(gè)設(shè)備已經(jīng)買(mǎi)回來(lái)，通上電以后就會(huì)自動(dòng)尋找這個(gè)家的網(wǎng)絡(luò)中其他相關(guān)聯(lián)的設(shè)備，同時(shí)把相關(guān)的場(chǎng)景搭建好了。這兩種生態(tài)我把它比喻成安卓跟蘋(píng)果之間的技術(shù)比較。

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)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(dǎo)，未來(lái)將會(huì)由編程解決方案的提供商或者是行業(yè)運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)。傳統(tǒng)集成商不掌握核心技術(shù)，他們只擅長(zhǎng)承攬工程，也就是說(shuō)很依賴廠家去解決問(wèn)題，他們?cè)诩夹g(shù)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(shì)下，整個(gè)建筑智能化系統(tǒng)架構(gòu)趨于簡(jiǎn)化，采購(gòu)實(shí)施模式趨于簡(jiǎn)單，集成商的作用變?nèi)酢２糠謴S家具備開(kāi)始一定的集成能力，比如供貨、安裝調(diào)試。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)院，在傳統(tǒng)行業(yè)中也面臨著轉(zhuǎn)型，未來(lái)是不是還需要做設(shè)計(jì)都不一定，我們也在想方設(shè)法做咨詢，做基于解決方案的設(shè)計(jì)。

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能建筑標(biāo)準(zhǔn)的影響

標(biāo)準(zhǔn)方面的影響，大家接觸得比較多的智能建筑標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更多體現(xiàn)的是目標(biāo)指導(dǎo)。智能建筑發(fā)展到今天非常迫切地需要智能(智慧)建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，去評(píng)價(jià)建筑的智商。

最后思考

(1)數(shù)據(jù)安全

手機(jī)讀懂用戶的能力越來(lái)越強(qiáng)，未來(lái)智慧城市和智慧建筑也更加懂人和客觀世界。未來(lái)智慧設(shè)備會(huì)知道你的東西、位置、想法、習(xí)慣、財(cái)務(wù)、健康甚至你的親人和親人的位置，這是非常可怕的事情。在技術(shù)方面可以通過(guò)邊緣及設(shè)備進(jìn)行解決，還有區(qū)塊鏈的技術(shù)，現(xiàn)在也是熱點(diǎn)話題。

(2)理解智慧建筑

我認(rèn)為智慧建筑，一是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)增強(qiáng)建筑的感知和調(diào)整能力，相當(dāng)于人的神經(jīng)和肌肉。二是通過(guò)AI增強(qiáng)預(yù)測(cè)能力，相當(dāng)于人的大腦。最讓人擔(dān)心的是做一些偽智慧建筑，就是把智能建筑的智能簡(jiǎn)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(chǎng)，這對(duì)于行業(yè)絕對(duì)是傷害。無(wú)論是智能建筑還是智慧建筑，最終都是要形成一個(gè)節(jié)能低碳的生產(chǎn)、生活方式，令用戶覺(jué)得更加便利和幸福，也讓運(yùn)營(yíng)更加高效和安全，這是智慧智能的目的。

智慧讓大家擔(dān)心AI會(huì)不會(huì)取代人類，它不會(huì)取代人類，而是解放生產(chǎn)力，兩次工業(yè)革命都沒(méi)有讓技術(shù)取代掉人類，第三次工業(yè)革命也不會(huì)讓技術(shù)取代掉人類。解放生產(chǎn)力之后，我們可以向宇宙進(jìn)發(fā)，可以探索世界也可以探索內(nèi)心世界。