17、基于物联网的建筑能源效率信息管理系统

基于物联网的建筑能源效率信息管理系统

1. 室内定位问题

在智能建筑中，嵌入式传感器可测量和记录用户活动，这使得预测用户未来行为、根据用户偏好或需求提前做好准备并提供便捷高效的能源服务成为可能。这些服务需要从用户和环境中获取上下文信息来运行。

为了实现建筑智能化并为用户提供定制化服务，解决室内定位问题至关重要。同时，考虑用户身份信息能让智能系统根据用户行为和偏好学习并管理设备。但在解决用户识别问题时，必须尊重用户隐私，因此需要依靠非侵入式、普遍且廉价的传感器，以减少基础设施部署并避免用户不满。

智能建筑的整个区域被划分为不同的位置，每个位置有不同的舒适条件，且每个区域还需根据舒适设备的服务区域进一步划分。所以，室内定位系统要能按区域定位用户，该区域对应影响用户舒适条件的设备服务区域。

目前室内定位系统虽有进展，但仍存在定位数据准确性、校准时间、鲁棒性和成本等方面的不足。在解决室内定位问题时，准确性通常是定位系统的关键要求，而本定位系统的准确性取决于影响建筑舒适和能源平衡的设备服务区域。

通过分析不同定位系统的优缺点，我们选择了基于射频（RF）和非射频技术的混合解决方案，即采用单个有源射频识别（RFID）系统和多个红外（IR）发射器。具体定位机制如下：
- 空间划分 ：在需定位的建筑区域墙壁安装红外设备进行空间划分，每个区域有对应的红外标识符（IDir）。
- 位置估计 ：对每个区域采用基于径向基函数（RBF）网络的回归方法，根据屋顶的不同RFID标签估计用户位置。这些来自建筑内不同用户的RFID信息形成数据流，可通过众包感知方法处理，以跟踪建筑内