建筑物联网工程综合实训

前 言
物联网是继计算机、互联网之后新一代的信息通信技术。随着智能建造引领建筑业转型升级，建筑业开始进入大数据、信息化、智能化时代，物联网技术在其中起着重要作用。很多高校相继在智能建造和相关专业中开设物联网课程。本书基于智能建造工程背景，系统全面地介绍物联网技术的相关专业知识和案例应用，并配套开发了建筑物联网工程综合实训软硬件系统，力求让读者全面了解智能建造领域物联网技术的相关理论和应用，并在此基础上使用配套软硬件系统进行沉浸式和互动式的实训学习，帮助读者提高分析、解决物联网工程技术实际问题的能力。
本书共分3篇9章，前3章为理论篇，第1、2章系统介绍物联网基础知识和关键技术，第3章介绍了物联网在智能建造工程场景中的应用要求。第4~6章为案例篇，按智能建造生产、施工、运维三个阶段分别介绍了物联网技术综合应用的典型案例。第7~9章为实训篇，第7章介绍建筑物联网工程综合实训软硬件系统的主要内容和功能，第8、9章以智能建造生产阶段物联网工程中两个典型系统为例，分别详细介绍了软硬件系统的虚拟实训和虚实联动实训内容。
本书由北方工业大学纪颖波教授任主编，北方工业大学朱颖杰副教授、云顿（北京）科技有限公司CEO姜腾腾、中铁建设集团有限公司孙玉龙所长任副主编，参加编写的人员包括云顿（北京）科技有限公司专家崔智鹏、李慎超，三一筑工总工程师马云飞，中建一局集团建设发展有限公司专家李贝，北京建谊投资发展（集团）有限公司技术顾问肖彧洁等。本书在编写过程中，还参考了许多其他相关领域的标准、书籍和论著，在此不便逐一注明，特向相关作者表示诚挚的谢意。
由于编者的水平有限，书中难免存在许多错误和不足之处，敬请广大读者予以批评指正。

编者
2023年6月于北京

本书基于校企深度合作编写，系统介绍了物联网的基本理论、关键技术和在智能建造中的应用场景，提供了翔实的项目案例和分阶段的实训指导。本书共分为3篇9章，理论篇系统介绍了物联网工程所涉及的基本概念、发展现状、关键技术，并着重介绍了物联网在智能建造工程场景中的应用要求。案例篇以数智化预制构件工厂管理系统、智慧工地数字化综合监管系统和基于数字孪生综合智慧建筑管理平台三个案例，介绍物联网技术在智能建造生产、施工、运维三个阶段的应用。实训篇配套开发了建筑物联网工程综合实训软硬件系统，基于智能建造工程三维场景和VR场景，由易到难分阶段开展虚拟实训和虚实联动实训，并通过沉浸式测评评估学习成果。
本书适合作为高等院校智能建造及土木类专业物联网相关课程的教材或参考用书，也可供从事智能建造和物联网相关工作的工程技术人员阅读和参考。

纪颖波，教授，博导，北方工业大学土木工程学院院长，住建部“新型建筑工业化集成建造工程技术研究中心”主任。主要从事智能建造与智慧应急领域的研究与实践，研究成果已在12个省市地区、上千万平方米的项目上开展示范应用。主持国家自然科学基金、国家科技部科技重大专项和国家重点研发计划等国家级项目7项、省部级项目7项，参编国家标准1部，出版学术编著3部，获省部级科技奖一等奖1项、二等奖3项，发表SCI/EI等高水平论文72篇。

目 录
前言
第1篇理论篇
第1章物联网技术导论
1.1物联网定义
1.2物联网技术架构
1.3物联网发展历程
1.4物联网的应用场景
1.5物联网实训
习题与思考题
第2章物联网领域的关键技术
2.1感知识别技术
2.1.1传感器技术
2.1.2识别技术
2.1.3定位技术
2.2信息传输技术
2.2.1常用的有线信息传输技术
2.2.2常用的无线信息传输技术
2.3信息处理技术
2.3.1云计算
2.3.2机器学习
2.3.3决策理论
2.3.4BIM 物联网
2.4信息安全技术
2.5常用工具软件
2.5.1编程语言
2.5.2架构设计软件
2.5.3物联网图纸设计软件
2.5.4数据库软件
习题与思考题
第3章智能建造工程场景中的物联网
3.1预制构件智能工厂管理
3.1.1背景
3.1.2相关标准
3.1.3基本要求
3.1.4架构设计
3.1.5功能要求
3.1.6组网
3.2智慧工地管理
3.2.1背景
3.2.2相关标准
3.2.3基本要求
3.2.4架构设计
3.2.5功能要求
3.2.6组网
3.2.7硬件选型
3.3智能建筑管理
3.3.1背景
3.3.2相关标准
3.3.3基本要求
3.3.4架构设计
3.3.5功能要求
3.3.6组网
3.3.7硬件选型
习题与思考题
第2篇案例篇
第4章数智化预制构件工厂管理系统
4.1背景
4.2系统总体设计
4.3基础设施
4.4信息化建设
4.5数字化建设
习题与思考题
第5章智慧工地数字化综合监管系统
5.1背景
5.2智慧工地综合监管系统
5.2.1系统总体设计
5.2.2系统功能设计
5.3建筑渣土综合监管平台
5.3.1系统总体设计
5.3.2系统功能设计
习题与思考题
第6章基于数字孪生综合智慧建筑管理平台
6.1背景
6.2系统总体设计
6.2.1系统架构
6.2.2技术架构
6.2.3业务流程
6.3多系统硬件选型
6.3.1摄像头
6.3.2三相数字电表
6.3.3环境传感器
6.3.4照明监控
6.3.5智能展示终端
6.3.6门禁
6.3.7物联网监控系统运行环境（IBMS）
6.3.8三维大屏展示系统运行环境（三维可视化）
6.4接口及功能介绍
6.4.1软件接口
6.4.2硬件接口
6.4.3功能介绍
6.5培训及交付
6.5.1培训人员对象
6.5.2交付内容
习题与思考题
第3篇实训篇
第7章建筑物联网工程综合实训软硬件系统
7.1简介
7.2系统内容和功能
7.2.1虚拟实训
7.2.2虚实联动实训
习题与思考题
第8章基于智能建造场景的虚拟实训
8.1沉浸式学习
8.2初级
8.2.1学习目标
8.2.2施工学习
8.2.3组网学习
8.2.4联动学习
8.3中级
8.3.1学习目标
8.3.2场景修改
8.3.3数据分析代码展示
8.3.4联动配置代码展示
8.4高级
8.4.1学习目标
8.4.2场景搭建
8.4.3数据分析代码编辑
8.4.4联动配置代码编辑
习题与思考题
第9章虚实联动的智能建造物联网实训
9.1学习目标
9.2传感器接入和测试
9.3联动配置和测试
习题与思考题
参考文献

本书基于校企深度合作编写，系统介绍了物联网的基本理论、关键技术和在智能建造中的应用场景，提供了翔实的项目案例和分阶段的实训指导。本书共分为3篇9章，理论篇系统介绍了物联网工程所涉及的基本概念、发展现状、关键技术，并着重介绍了物联网在智能建造工程场景中的应用要求。案例篇以数智化预制构件工厂管理系统、智慧工地数字化综合监管系统和基于数字孪生综合智慧建筑管理平台三个案例，介绍物联网技术在智能建造生产、施工、运维三个阶段的应用。实训篇配套开发了建筑物联网工程综合实训软硬件系统，基于智能建造工程三维场景和VR场景，由易到难分阶段开展虚拟实训和虚实联动实训，并通过沉浸式测评评估学习成果。
本书适合作为高等院校智能建造及土木类专业物联网相关课程的教材或参考用书，也可供从事智能建造和物联网相关工作的工程技术人员阅读和参考。

纪颖波，教授，博导，北方工业大学土木工程学院院长，住建部“新型建筑工业化集成建造工程技术研究中心”主任。主要从事智能建造与智慧应急领域的研究与实践，研究成果已在12个省市地区、上千万平方米的项目上开展示范应用。主持国家自然科学基金、国家科技部科技重大专项和国家重点研发计划等国家级项目7项、省部级项目7项，参编国家标准1部，出版学术编著3部，获省部级科技奖一等奖1项、二等奖3项，发表SCI/EI等高水平论文72篇。