一种基于物联网的智能建筑区域管理系统

摘要

本发明提供了一种基于物联网的智能建筑区域管理系统。本发明以智能建筑中基于建筑结构及功能、环境状况、人为划分等因素形成的区域为单位，在物联网的感知层针对建筑设备管理系统、信息服务设施、安全保卫设施、环境监测系统等多类型的功能节点决定区域依属，并基于区域进行系统集成，形成区域集成子系统，从而在区域范围以内实现各类型建筑功能系统的数据传输共享与相互联动。而在物联网的应用层，智能建筑的信息与控制中心则以区域为目标进行状况监测及任务指令的下达，区域集成子系统根据信息与控制中心的指令，调动区域内各建筑功能系统进行协同响应。

主权项

一种基于物联网的智能建筑区域管理系统，其特征在于，包括：功能设施节点，区域集成控制节点，区域控制中心，以及信息和控制中心；所述功能设施节点处于物联网的感知层，用于对智能建筑的环境状态进行感应生成相应的参数数据，和/或执行建筑设施功能并生成反映自身状态的参数数据；所述区域控制中心用于根据所述功能设施节点的空间位置、功能属性和状态参数确定其依属区域，形成各区域的区域集成子系统的节点构成方案，并且实现功能设施节点的编址和地址分配；所述区域集成控制节点位于物联网的网络传输层，用于根据所述区域集成子系统的节点构成方案，与区域内的功能设施节点建立连接以便进行数据和指令传输；并且，所述区域集成控制节点对所述功能设施节点的状态参数进行汇集、存储与监测，并且向区域内的功能设施节点下达控制指令；所述区域集成控制节点还用于与信息和控制中心建立通信连接，上传本区域的区域信息和区域状态参数；所述信息和控制中心用于汇集区域集成控制节点上传的区域信息和区域状态参数，根据所述区域状态参数监测区域的状态；并且向区域集成控制节点下达面向区域的区域控制指令；其中,所述区域控制中心包括：通信单元，用于基于MAC层实现与各个功能设施节点和区域集成控制节点的通信；节点信息单元，用于接收和维护表示各个功能设施节点的空间位置、功能属性和状态参数的信息；规划获取单元，用于调取表示智能建筑中依据建筑结构、建筑功能和人为定义所划分的区域的空间边界范围的区域规划方案；规则选择单元，根据功能设施节点的功能属性，确定该功能设施节点区域依属的规则；空间关系计算单元，用于根据所述功能设施节点的空间位置以及所述空间边界范围，计算功能设施节点之间的空间关系，以及计算功能设施节点与智能建筑中依据建筑结构、建筑功能和人为定义所划分的区域之间的空间关系；状态相似度计算单元，用于根据功能设施节点的状态参数，计算功能设施节点之间状态参数相似度值；节点分配单元，用于基于所述规则，根据功能设施节点的空间关系、功能属性和状态参数相似度值中的至少一项，确定功能设施节点区域依属的区域；所述功能设施节点区域依属的规则包括：空间优先规则、属性优先规则、基于状态参数的自适应区域划分规则；并且，所述节点分配单元基于所述空间优先规则，获得功能设施节点的空间位置，并且调用所述区域规划方案，提取其中各个区域的空间边界范围，通过比较功能设施节点的空间位置和区域的空间边界范围之间的拓扑关系，将功能设施节点依属于其中一个所述区域，该功能设施节点处于所依属的区域的空间边界范围以内；所述节点分配单元还基于所述属性优先规则，获得具有相同功能属性的功能设施节点，并且根据这些功能设施节点的空间位置，确定功能设施节点位于其空间边界范围之内的区域；并且，从所述区域中选择具有最大便利性的至少一个区域，将具有相同功能属性的全部功能设施节点均依属于所述具有最大便利性的区域；所述节点分配单元还根据所述基于状态参数的自适应区域划分规则，获得功能设施节点的状态参数及空间位置，并且计算功能设施节点之间状态参数的差异值以及各功能设施节点之间的空间距离，将差异值和空间距离都在预定范围以内的功能设施节点自组织为所依属的区域。