[发明专利]一种建筑大脑的架构

说明书

本发明属于智能建筑智慧应用提升的技术领域的一种建筑大脑的构架，包括建筑数字底板层、建筑操作系统层、建筑场景应用层和业务管理层；建筑数字底板层是硬件层面，其它三层是软件层面；建筑数字底板层包括硬件接口层，负责接入建筑物数据；建筑数字底板层把建筑物数据转化成标准数据后传输给建筑场景应用层；建筑场景应用层根据不同场景应用设有互相并行的子模块；各子模块分别调用标准数据后传递给业务管理层；业务管理层与建筑物交互终端进行交互通讯。其建立统一的数据采集和管理分析平台，一方面解决原有智能建筑“信息孤岛”的问题，另一方面利用新技术建立建筑物数字底板，提升智慧建筑的精细化管理能力。

技术领域

本发明属于智能建筑智慧应用提升的技术领域，特别涉及一种建筑大脑的数据架构。

背景技术

建筑大脑是用于建设智慧建筑的技术体系，可以通过BIM、AIoT等模块收集、汇聚基础数据，并具备清洗、归类、分析数据的功能，能够为形成一系列的智慧应用提供数据支撑；同时也是一种能够进行自我思考、学习、发掘、调节、进化的智慧体系。

建设基于BIM、IoT、大数据和人工智能的智慧建筑大脑是实现智慧城市的重要一环，为实现智慧城市提供了有力的数据支撑，它涉及到智慧建筑数据标准、管理平台、应用实施、智慧运维等方面的建设。建筑大脑旨在将数字化、互联网、物联网、大数据和人工智能等新技术与传统的建筑设计、施工、运维技术相结合，建立统一的数据采集和管理分析平台，一方面解决原有智能建筑“信息孤岛”的问题，一方面利用新技术建立建筑乃至城市的数字底板，并将采集到的设备监测、设备管理、人员行为、业务流程等信息相关联和分析，全面发挥大数据的挖掘分析能力，提升智慧建筑和智慧城市的精细化管理能力。

智慧建筑是以构建便捷、舒适、安全、绿色、健康、高效的建筑为目标，针对建筑在理念规划、技术手段、管理运营、可持续发展环节中充分体现数据集成、分析判断、管控策略，使其具有整体自适应和自进化能力的新型建筑形态。智慧建筑的实现过程就是以人为基础、建筑为载体、信息技术为先导、资本为后盾的实现过程。通过运用传感技术、通信技术和信息技术等手段感知、融合、分析和控制建筑全生命周期中各项关键指标，从而对建筑的所有相关利益方在运营、环保、安全、服务、用户活动等方面的各种需求做出准确响应，促进建筑的可持续进化。

当建筑具备感知、永远在线的能力后，建筑将成为万物互联的基础设施。各种感知数据将被及时采集、处理，支持智慧建筑完成各种智慧响应和决策。虛拟现实相关技术将成为人机物交互的主要手段，并大幅提升人类的交互感受。人类在这种交互中为智慧建筑提供各种反馈，这种反馈将作为人类群体智能的部分加速智慧建筑的进化过程。深度强化学习作为现代人工智能发展的代表，在复杂任务及环境中表现岀卓越的感知与决策能力，将为智慧建筑管过程中的态势感知与综合决策解决带来新的思路。这时的智慧建筑将不仅是人类生活工作的载体，它既像今天的智能终端，是数据入口，又是数据沉淀和分享的平台。数据来自于应用，又反哺应用，循环往复形成一个数据生态，其最终演进形成智慧建筑大脑，使能智慧建筑不断自学习、持续进化。

智慧建筑的行为模式类似于人类行为。在自学习的过程中，智慧建筑需要从外界环境和住户行为中获取信息、挖掘模式，并进行自身的调整。建筑系统不再停留在人为设置的阶段，而是会像人一样自动感知建筑内部的一切，从中自发地提取出可用的信息。近年来，人工智能算法研究的成熟和云计算、大数据基础设施的完善，使“自学习能力”的广泛应用成为可能。未来的智慧建筑应该具有自己的“大脑”，能控制和自动调节建筑内的各类设施设备，让建筑具有判断能力并驱动执行器进行有序的工作。当智慧建筑所有的静态数据和动态数据都集中到一个平台上，通过基于大数据分析技术的智慧建筑大脑将所有系统变成一个整体，各系统间能智慧有机地协同联动。在智慧建设中，深度强化学习基于前期的深度挖掘成果，能对环境、经济、用户体验等各方面出现的各类复杂问题进行快速建模，完成建筑智能从基础的数据采集与展示，向敏锐感知、深度洞察与实时综合决策的智慧化阶段发展。这就是人工智能技术带给智慧建筑的改变。人工神经网络、决策支持系统、专家系统、多 Agent 技术、强化学习等都属于可以应用于智慧建筑中的人工智能技术。