住宅建筑智能化設(shè)計實踐

來源：建筑設(shè)計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-03-10 09:21:58

隨著人們對于居住環(huán)境要求的提升，智能化設(shè)計逐漸進(jìn)入視野之中。那么，如何做好住宅建筑智能化設(shè)計呢？

1、選擇智能設(shè)備

在選用智能設(shè)備時，要選用集成芯片作為主攻方向。單片機(jī)的性能比較簡單，能夠提供一定的功能，但缺乏對人工智能特別是學(xué)習(xí)型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。在選用感測器的時候，要注重與軟體的兼容。具體到普通智能房屋的功能要求，大致可以分為三類：環(huán)境類、控制類、信息訪問類。環(huán)境監(jiān)測著重于監(jiān)測室內(nèi)的光照、溫度、濕度等各種因素；控制系統(tǒng)的功能包括藍(lán)牙，WiFi，紅外和無線通信等。數(shù)據(jù)訪問類的功能是高效地訪問和集成外界數(shù)據(jù)，如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、智能電表數(shù)據(jù)、智能建筑接口數(shù)據(jù)等。根據(jù)以上的目的和方位選擇相應(yīng)的裝置。以上裝置在設(shè)計時具有一定的借鑒意義，能夠針對特定的性能差別和費用的不同而進(jìn)行調(diào)整。

2、構(gòu)建數(shù)據(jù)處理中心

該系統(tǒng)的主要作用是深入地發(fā)掘從傳感器等外部裝置獲取的數(shù)據(jù)，并按照所設(shè)置的對象來對其進(jìn)行操作。在智能家居的規(guī)劃中，通常由計算機(jī)或者中央處理單元來完成。在智能化的延伸性設(shè)計中，大型智能家用機(jī)通常采用嵌入式的方法來完成資料的加工，比如華為的智能家庭就是基于智能電視機(jī)的智能家庭。集成型智能家居系統(tǒng)通常會利用單獨的裝置來建立一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好、系統(tǒng)效率高、擴(kuò)展能力強(qiáng)、甚至可以離線運行等優(yōu)點。在具體的構(gòu)造層次，以電腦晶片為基礎(chǔ)，通過多個模組連接，為資料庫獲取資訊，信號界面是資料處理系統(tǒng)的整體輸出界面；各種裝置的操作都是由附加分配程序來進(jìn)行的。時鐘和重置回路分別對資料處理中心進(jìn)行自動修正；該鍵盤線路接收外部的鍵盤信息，其它的模塊可以根據(jù)特定的智能要求和能力擴(kuò)展。智能家居的“大腦”可以被歸類為智能家居的一個“大腦”，它可以從外界獲取大量的信息，對其進(jìn)行加工和分析，并對其進(jìn)行相應(yīng)的操作，并對其“四肢”下達(dá)相應(yīng)的操作命令。通過這種體系的建設(shè)，可以使智能化的系統(tǒng)實現(xiàn)真正的智能化，擺脫了“遙控器”的限制。另外，將來人工智能或可用于學(xué)習(xí)和提高的神經(jīng)網(wǎng)路也將會被用在基于晶片的軟體上。

3、主動功能拓展

技術(shù)與設(shè)備不斷進(jìn)步與升級，智能化系統(tǒng)也不例外。隨著新的技術(shù)不斷出現(xiàn)或應(yīng)用成熟，當(dāng)前的智能化設(shè)備也會面對功能單一、負(fù)載不足等客觀問題，人們的需求也會隨著技術(shù)的涌現(xiàn)而不斷提升。系統(tǒng)在設(shè)計及構(gòu)建之初便應(yīng)該考慮到后續(xù)的功能拓展，無論用戶是選擇一體化解決方案，還是通過智能設(shè)備進(jìn)行逐一升級，均需要為未來的技術(shù)應(yīng)用留有可升級的空間。在具體的設(shè)計過程中，可升級空間往往是通過硬件的兼容與軟件的升級兩種途徑來實現(xiàn)。設(shè)備的兼容主要是指舊的服務(wù)系統(tǒng)兼容新的設(shè)備，這就需要服務(wù)系統(tǒng)具有更為廣泛的數(shù)據(jù)支撐能力，或通過簡單的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。設(shè)備的兼容，簡而言之是數(shù)據(jù)的兼容，中心系統(tǒng)可以識別新設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理，而新的設(shè)備也可以識別中心系統(tǒng)的動作訊號做出對應(yīng)的反饋。軟件的升級是通過增加新功能與新維度的方式在現(xiàn)有硬件及數(shù)據(jù)流的情況下獲得更多的結(jié)論性信息，并能夠進(jìn)行更為精準(zhǔn)與高效的處理。通過此種方式能夠持續(xù)提供住宅的智能化水平，例如當(dāng)家庭醫(yī)生制度得到一定普及后，住宅智能化系統(tǒng)可以將用戶的健康數(shù)據(jù)實時共享給簽約家庭醫(yī)生，醫(yī)生根據(jù)實時數(shù)據(jù)對健康狀況進(jìn)行評估并給出必要的健康意見。

4、提供學(xué)習(xí)功能

該方法可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來完成對智能家居的連續(xù)學(xué)習(xí)。目前，以機(jī)器為基礎(chǔ)的智能技術(shù)有很多種，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立和使用成熟程度都比較高。在具體的建構(gòu)過程中，要建立一個學(xué)習(xí)單位，也就是明確了智能系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方向。以溫控為例子，將顧客滿意度作為一種特殊的學(xué)習(xí)方法，以達(dá)到使用者滿意的房間溫度為主要目的。在此階段，將應(yīng)變參數(shù)設(shè)置為時間和室溫，同時包含了宏觀時間；利用年、月、日來判定外部的四季，可以從資料庫中獲取或設(shè)置參數(shù)來完成。此外，在一天中，這個時段是通過學(xué)習(xí)來掌握使用者的生活習(xí)慣的。以室內(nèi)的氣溫為測量參數(shù)，以使用者的主動調(diào)整為輸入資料。在此基礎(chǔ)上，對室內(nèi)的溫度進(jìn)行了調(diào)整。在系統(tǒng)操作初期，根據(jù)總的平均氣溫，設(shè)置22℃等輸出參數(shù)。在這種情況下，如果使用者覺得房間的環(huán)境不適合自己的理想環(huán)境，就會按照自己的需要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的方法有提高設(shè)置和降低設(shè)置兩種；使用者的調(diào)整以一個反應(yīng)單位的形式被記錄在網(wǎng)路上，經(jīng)過使用者長時間的運用。該系統(tǒng)能夠在一定時期內(nèi)對使用者的睡眠狀況作出準(zhǔn)確的預(yù)測，從而得到更好的效果。

5、智能化設(shè)計在住宅建筑中的應(yīng)用建議

隨著科技的發(fā)展和完善，智能建筑水平將進(jìn)一步提高。因此，在進(jìn)行智能家居的規(guī)劃時，不能只考慮“一步到位”，而要注重可更新和擴(kuò)展的功能。可升級是一種可以滿足用戶需要的軟件，特別是在人工智能的情況下，不斷地進(jìn)行系統(tǒng)的訓(xùn)練，可以讓用戶和機(jī)器的關(guān)系更加密切，從而提高用戶的操作經(jīng)驗。所謂的擴(kuò)展性，就是指數(shù)據(jù)庫和AI系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，都要遵循開放的理念，一旦有了技術(shù)上的突破，就可以和新的技術(shù)和要求“無縫對接”，融入智能家居系統(tǒng)之中。比如目前的全周期衛(wèi)生監(jiān)測還沒有全面普及，但是必須要在技術(shù)成熟的時候，利用系統(tǒng)提供的接口或者資料模塊來擴(kuò)展和更新。而在這一過程中，網(wǎng)絡(luò)的智能化也是其中的一個重要方面。通過建立一個高效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以把家庭和工作的外在條件結(jié)合起來，從而突破物質(zhì)時空的限制，從而實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的基礎(chǔ)形式，把人們的智慧生命推向一個新的高度。