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主題詞：樓宇自動化 智能建筑 發展方向

1樓宇自動化系統概述

1.1樓宇自動化系統

智能建筑是21世紀建筑技術與信息技術的結晶，是現代高科技，特別是計算機技術、控制技術及通訊技術天日新月異的發展的成果。

智能建筑是一個集節能、舒適、安全、方便為一體的建筑環境，主要包括三大部分：樓宇自動化系統（BAS）、通信網絡系統（CNS）和辦公自動化系統（OAS）。其中，樓宇自動化系統是智能建筑的一個重要組成部分[1]。

樓宇自動化系統[2]（BAS，Building Automation System）是智能建筑的主要組成部分之一。智能建筑通過樓宇自動化系統實現建筑物（群）內設備與建筑環境的全面監控與管理，為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經濟、高效、便捷的工作生活環境，并通過優化設備運行與管理，降低運營費用。樓宇自動化系統涉及建筑的電力、照明、空調、通風、給排水、防災、安全防范、車庫管理等設備與系統，是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的子系統，它的設計水平和工程建設質量對智能建筑功能的實現有直接的影響。

1.2 樓宇自動化系統組成

樓宇自動化系統由幾個子系統組成：暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等[3]。根據我國行業標準，樓宇自動化系統又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防范子系統。一般情況下，這兩個子系統宜一同納入樓宇自動化系統考慮，如將消防與安全防范子系統獨立設置，也應與樓宇自動化系統監控中心建立通信聯系以便災情發生時，能夠按照約定實現操作權轉移，進行一體化的協調控制。

2 樓宇自動化的現狀

中國是能源消耗大國，據相關統計表明，中國平均比發達國家的能源消耗高幾倍。但是，能源的過度開發和使用，導致中國以后將對環境破壞買單。因此，建設節約型、節能型國家成了中國發展的必然選擇。

樓宇自動化技術最直接的目的就是達到最佳的節能效果，確保現代的建筑能夠提高室內環境的舒適度同時通過綜合控制使現代建筑能夠達到最低的消耗并對環境污染最小。然而，樓宇自動化設備的應用還遠遠不夠，根據IHS《2013年中國樓宇自動化設備市場報告》顯示，中國的樓宇設備自動化設備市場2012年的市場規模為1.8億美金（約合11.5億人民幣）。其次，樓宇自動化設備的使用一般都是集中在大城市或者是高檔的住宅小區、商業廣場等大型建筑項目上，節能的范圍遠遠不夠。

3樓宇自動化的未來發展方向

21世紀是知識經濟時代，同時又是資源節約、生態文明可持續發展時代。樓宇自動化的發展必然是人類利用最新的科技運用到建筑上來探索和尋求人類生存及可持續發展的最佳方式。科技的發展的前景就是樓宇自動化發展的方向。

（1）信息化：信息技術的發展將人和人之間的溝通和交流變得越來越方便和快捷，同時也將人和物進行通信變成現實，那未來的發展方向就是將物和物連接在一起進行通信。同時，信息化也可以說是網絡化和數字化及集成化的結合。樓宇自動化就是實現樓宇設備的自動化，現代樓宇機電設備、家庭住宅設備之間利用網絡傳輸采集到的信息和接收到的信息，所有的信息通過各個樓宇子系統傳輸到一個總的控制臺實現信息和資源的充分共享，這些信息通過現代數字技術，以及現代傳感技術、通信技術、計算機技術、多媒體技術和網絡技術將其數字化，通過信息的處理將建筑達到一個最佳環保、舒適的空間。

（2）多元化：樓宇自動化的變革與發展始終和科技的進步分不開，先進的技術可能會成為樓宇自動化的一部分。因此，樓宇自動化將呈現多元化的發展，即樓宇自動化系統可能發展為以信息化為主導的系統，也可能發展為以生態化為主導的系統。

最近幾年隨著生物科技的飛速發展，環保生態學、生物工程學、仿生學、生物氣候學等新技術的應用成果不斷的滲透到智能建筑領域中。目前，一些發達國家正在利用這些新技術去解決以前無法解決或者不能完美解決的問題。比如在城市污水處理中利用生物工程學的技術來凈化水源。那么，可以預見在不久的將來，人類將利用新興的技術去推動樓宇的自動化。

總之，樓宇自動化的發展是在環保的前提下利用高科技將人們的工作、生活的各種復雜條件在時間空間中有機地結合起來，最大幅度的提高人類的生存質量。 同時，樓宇自動化的內涵也必將隨著科技的進步不斷地變化和發展。

4 結束語

建設可持續發展的社會是全人類共同的目標，同時人類永遠也不會停止對美好生活環境的打造，樓宇自動化就是人類改造和適應環境的過程。隨著物連網、大數據等新興領域在世界范圍中傳播，開放、互聯和信息共享已成為信息時代的潮流，構造不同廠家的產品能夠互聯、互換和互操作并可以與因特網無縫連接的新一代樓宇自動控制系統已成為業主、系統集成商和最終用戶的迫切要求，也是我國建筑智能化系統開發生產與世界接軌和同步發展的最佳時機。

因此，國內要抓住樓宇自動化系統信息化和生態化的趨勢，在新的領域努力創造出一流的產品，促使我國樓宇自動化市場走向國際并為人類創造出更加宜居、宜工作、宜生活的現代樓宇。

參考文獻

[1] 吳興.樓宇自動化系統概述[J].科技情報開發與經濟，2008，第29期

[2] 王再英， 韓養社， 高虎賢.樓宇自動化系統原理與應用[M].電子工業出版

社，2005

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1 引 言

在如今的知識經濟時代，信息技術飛速發展，各種新興技術層出不窮并廣泛應用于教育領域，特別是高教領域。學生的學習方式、教師的教學和研究模式在新興技術的介入下都發生了重大變革，高等教育的信息化、現代化發展呈現一日千里的飛躍。

美國的新媒體聯盟（New Media Consortium，NMC）是國際上有名的探索、研究新技術的發展趨勢及其在教育領域內應用的研究機構，其最新的《地平線報告》2015高等教育版探討了多項新興技術將對高等教育領域的教學和研究等所產生的重要影響，其中可穿戴技術將會在未來的2―3年內被高等教育采用并呈現顯著增長的態勢，這預示著“后智能時代”的教育將融入實際的生活。可穿戴技術可把各項科技的優勢功能集成到使用者日常生活、活動中隨身的物件之內，并加強網絡化、智能化方面的設計，使之符合用戶的需求和獨特要求，是一項擁有巨大潛力的新興技術，將在全球范圍內的各個領域產生更大的影響和變革。

可穿戴技術因其促使教學效率提高而受到高校的歡迎，其被引入高等教育領域將會在轉變教師、學生的角色，改變教育教學模式和改變學習環境等方面帶來積極的影響，必會對高等教育的變革產生重大的影響，這種影響也必然會波及支撐高等學校教育和研究的重要部門――圖書館。高校圖書館承擔著教育、科研、用戶服務等多種功能，教育、學習、科研等環境的改變必然會對高校圖書館產生重大的影響。高校圖書館將如何面對這種新變化，又將怎樣解決這些新變化所產生的各種問題？本文力求深入分析以上課題，并找到解決問題的最佳答案。

2 可穿戴技術綜述

2.1 可穿戴技術概念和設備屬性

2.1.1可穿戴技術的概念。可穿戴技術是可以把各項科技的優勢功能集成到使用者日常生活、活動中隨身的物件之內，并加強網絡化、智能化方面的設計，使之符合用戶的需求和獨特要求的一種智能化新興技術。此項技術可以將電腦芯片及操作系統、無線通信、數據庫存儲與分析、人機智能交互、多媒體等技術功能嵌入到人們日常的衣著和隨身物品中，用戶可以利用手勢和眼神等交互操作的方式支配具有計算和傳感能力的設備。

2.1.2可穿戴設備的屬性。可穿戴設備，首先應該具備可以穿戴的外形。20世紀70年代，可穿戴設備之父史蒂夫?曼（Steve Mann）教授認為：“可穿戴設備是一種嵌入式計算機。”[1]這種計算機具有“用戶定義個人空間，能夠一直使用設備進行信息處理和通信”的屬性。陳東義教授則稱：“可穿戴設備通常以人體為載體，通過便攜式穿戴，實現對應的業務功能。”[2]可穿戴設備與人體的交互形態主要基于人體能力和設備內置能力配合實現，是計算機“以人為本、人機合一”理念的產物。此外，學界還認為可穿戴設備應當具有“獨立的信息處理能力”和“特定的程序或功能”這兩個基本屬性[3]。這些屬性使得用戶的行為和周圍環境等信息均可通過大數據的分析和云計算被可穿戴設備感應和互動，進而建立以人為中心的人機合一、智能交互的空間[4]。

2.2 可穿戴設備的特點和應用概況

2.2.1可穿戴技術的特點。可穿戴設備是用戶可隨身穿戴的設備，如手表、眼鏡、鞋襪、帽子等。所以可穿戴、微型、輕便、解放雙手是可穿戴技術的基本特點。可穿戴設備必須隨時保持正常運行并感知和理解用戶的行為、意圖和用戶的周圍情況，通過追蹤用戶的活動及周圍環境狀況，收集數據進行分析，通過與用戶的智能交互給出個性、科學的建議，所以恒常運行、高效性、移動性、以人為中心、智能化、人機交互是可穿戴技術的關鍵特點。可穿戴設備采集和分析的相關信息需要根據用戶的意圖以最好的方式顯示給用戶，而增強現實通過電腦技術，將虛擬的信息應用到真實世界，它不僅展現了真實世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，兩種信息相互補充、疊加，最終實現人機互動。

2.2.2可穿戴技術的應用概況。可穿戴技術如今已被廣泛地應用于社會的各個領域，比如健康領域、醫療領域、運動領域、軍事領域、航空領域、旅游領域、建筑領域、教育領域、時尚娛樂領域、移動導航領域、工業領域、弱勢群體的安全保障領域等。據國際著名數據公司IDC今年第一季度可穿戴設備市場報告顯示，我國的小米公司以280萬的出貨量僅次于排名第一的Fitbit，位居全球第二位。IDC還預測，2015年全球可穿戴設備的出貨量將達到4 570萬，而2019年的出貨量將達到1.261億[5]，這意味著大約45%的年增長率。IDC可穿戴設備銷量的快速增長主要依賴于新設備、廠商、和終端用戶的大量涌現[6]。

3 可穿戴技術引入高教趨勢分析

3.1 可穿戴技術引入高等教育的服務模式

3.1.1體驗式教學。學生利用可穿戴設備與周圍環境進行更加自然的交互，進行體驗式學習。例如，美國加利福尼亞大學歐文分校（UCI）的醫學院就將谷歌眼鏡運用到了其解剖學課程（第1和第2學年）及醫院實習（第3至第4學年）中。谷歌眼鏡能夠使師生通過語音等命令進行即時通信，同時還能記錄和播放學生的培訓活動，并將相關信息和視頻顯示在虛擬的空間中。另外，美國南加州大學也開發了模擬臨床的可穿戴設備，再加上佩戴可穿戴技術手套，學生就能夠在醫學實習中不直接接觸病人而能感知并遙控病人。在這種模擬真實的情境中，學生既可以體會真實的手術感覺，又不會給病人帶來風險和負擔。可穿戴設備使學生從病人和醫生這兩個視角感受病痛和學習醫療，明顯降低了學生學習的難度和危險，大大提高了學習效率。還有美國Oculus Rift公司的虛擬實景護目鏡，用戶佩戴此設備可以游覽在線虛擬大學網站（YouVisit）上1 000多所大學的實景，讓學生輕松游覽不對外開放的校園內景。另外，虛擬實景護目鏡還可以讓學生身處安全的教室內體驗危險存在的情景。比如建筑工程學專業的學生佩戴虛擬實景護目鏡后可以在教室中虛擬體驗建筑工地的不安全區域而不必親身處于危險的建筑工地中[7]。如果將這種增強現實體驗的可穿戴技術廣泛地應用于醫學、化學、建筑工程學、考古學以及地質學這一類實踐性強的專業教學中，那么就可以在保障師生安全的前提下提高教學和學習的效率。

3.1.2個性化教學。在課堂教學中，學生佩戴可穿戴設備（如谷歌眼鏡）既能夠全程記錄下老師的上課過程，還能隨時將自己的知識盲點反饋到云服務器，云服務器經過快速的數據、信息分析、處理后會將最佳的解決方案（如相關的課程或答案）通過可穿戴設備呈現給學生。而且，可穿戴技術結合互聯網、物聯網、大數據技術，通過對學生及其學習的信息、數據分析和挖掘等技術，對學生的學習規律、狀態等信息進行智能化的評估，反饋給學生真正需要的個性化學習資源，并對學生進行學習計劃等方面的指導。最終實現人機合一、智能互動、有效的學習管理、調控中心。使學生可以在智慧的教育環境中進行反復、深度的學習。另外在體育活動中，可穿戴設備還可以用來監測學生心率、呼吸的變化并判斷其身體的疲憊程度，使教師可以即時了解學生的體能和運動狀況，既可以保證學生的身體安全，又能針對不同學生的體質采取不同的鍛煉強度和方式。

3.1.3非正式學習。學生通過可穿戴設備可以在課堂外隨時隨地利用零碎的時間深入學習某一個具體的知識點。比如帶有柔性顯示屏的“電子紙”可以將“微課”中的知識點嵌入到像紙一樣的柔性顯示屏中展示給學生，讓學生可以在課堂之外便捷、隨心地觀看“微課”和查閱知識點，隨時隨地開始舒服、自然的“微學習”。

3.2 高校應用可穿戴技術的現狀

目前高校開始嘗試應用可穿戴技術，可穿戴設備的種類遠遠沒有消費領域的齊全，但大學生對可穿戴設備的興趣卻很大，許多高校也開始進行可穿戴技術的試驗。最近的一項調查顯示，美國已有21%的成人學生使用可穿戴設備[7]。特別是2014年以來，可穿戴設備越來越多地走進教室，這將加速未來智慧課堂的實現。目前，流行于教育領域的可穿戴技術產品主要有：Muse可穿戴頭盔，它可以通過數據分析追蹤學生的大腦活動，從而判斷出更能集中學生注意力的活動是什么；GoPro可穿戴攝像頭，它可以同時捕捉到學生與教師在不同視角中的各種景象；KeyGlove無線手套，它可以讓學生在3D動手中體驗學習的樂趣并發展創新的思維；Autographer可穿戴技術照相機，它可以使學生通過照相分享各自的筆記，在大家的協作中使筆記的記錄更完備準確。

3.3 可穿戴技術引入高校的前景

盡管目前在全球的高校中可穿戴技術還沒有得到廣泛的使用，但是可穿戴技術對推動傳統教學模式改革和教育信息化變革的進程將會起到很大的作用，可穿戴技術使體驗式學習、個性化學習和非正式學習繼續成為高等教育變革的主流和重點，從而徹底改變現有課堂的教學模式及學習方式，給高校帶來更高的教學效率。可穿戴技術將使未來的教育、學習變得智能化，使智慧教育和學習得以實現。此外，來自Globalwebindex（全球網頁索引）的報告還顯示，年齡在16―24歲的學生之中有71%的人希望使用諸如智能手表、腕帶或眼鏡等可穿戴技術設備[7]。而像美國麻省理工大學、新西蘭坎特伯雷大學和德國奧爾登堡大學也一直繼續做可穿戴技術、設備的試驗，將其引入教育活動及一些基礎性研究，以便使可穿戴技術可以更容易地被使用，在未來能發揮更大的作用。可以預見，未來教育領域將會是可穿戴技術發展空間最大和最值得關注的領域，可穿戴技術在高校的應用前景將是美好且不可估量的。

4 可穿戴技術對高校圖書館的影響及應對策略

4.1 高校圖書館面臨的新變化

4.1.1智能的圖書館導航和圖書導讀、定位。讀者利用可穿戴設備可以準確定位圖書館所處位置及內部布局，方便瀏覽所需的圖書信息和圖書位置，通過音控和疊加的現場視頻，讀者可以迅速走進自己想去的任何角落，找到自己所需的任何圖書。

4.1.2信息資源展示的虛實結合。目前，高校圖書館仍以二維的紙質和數字信息資源為主。讀者佩戴可穿戴設備可以使圖書館單一、呆板的二維信息資源展示為生動、立體的三維信息資源，在讀者眼中是虛擬的空間、物體與真實的場景相結合，這使信息資源的展示更生動、更活潑，大大增強了讀者閱讀和學習的積極性。另外，讀者還可以在不接觸紙質文獻的情況下， 實現對紙質文獻的虛擬查閱和交互，做到既利用又保存好珍貴文獻資源。

4.1.3個性化的圖書信息推薦。可穿戴設備可以通過分析讀者的讀書偏好、圖書館新書信息、圖書借閱信息、讀者評價等信息，及時推薦一些令讀者感興趣的新書或其他文獻，想讀者所想，讓讀者能及時閱讀所需書籍，提高圖書館信息資源的使用率。

4.2 高校圖書館產生的新問題

隨著可穿戴技術等信息技術的高速發展，高等教育領域的開放資源運動、個性化學習以及非正式學習將成為變革的主流。作為支撐高等學校教育和研究的重要部門――高校圖書館承擔著教育、科研、用戶服務等多種功能，是高校的教育、學習資源中心。

4.2.1在開放資源的大趨勢下，目前高校圖書館的大量知識資源和空間資源只對校內開放。圖書館各種資源能否切實開放并肩負起知識傳播與共享的社會責任將是高校圖書館面臨的第一大問題。

4.2.2高校中越來越重要的非正式學習使得學生對圖書館要求越來越高。學生期望圖書館能發揮知識中心、資源中心、學習中心以及社交中心的作用，并能對培養自己多方面的能力和素養提供多方面的支持。圖書館如何滿足學生在非正式學習方面更多的要求將是高校圖書館面臨的第二大問題。

4.2.3個性化學習作為培養獨特人才的重要方式，也是高等教育的一大發展趨勢。要實現學生的個性化學習離不開圖書館大量學習資源的支持，圖書館如何將大量的動態資源嵌入到學習環境中，并通過對學生個性化的分析反饋給學生真正需要的個性化學習資源，對學生進行學習指導，使學生可以在智慧的環境中進行深度的學習是高校圖書館將面臨的第三大問題。

4.3 高校圖書館面對新變化的原則

可穿戴技術在給高校教育模式、學習方式、環境帶來變革的同時也給高校圖書館的導航、圖書的定位、信息資源的展示、圖書信息的推送等方面帶來了很大的變化。但是，高校圖書館作為圖書館的基本屬性不會變，那就是：具備大量的信息資源，普惠服務于讀者，助學習者增長智慧。因此，面對可穿戴技術等高科技給高校圖書館帶來的變化，圖書館需要堅持自己的原則。

4.3.1以讀者為中心的原則。高校圖書館依靠可穿戴技術等新興信息技術可以實現圖書管理員、信息資源與讀者之間隨時隨地高效地互聯互通，但這種互聯互通始終要保持以人為本，以讀者、學習者為中心的原則。

4.3.2以服務為主導的原則。資源、技術和服務是高校圖書館的信息資源服務體系中三個不可或缺的組成部分，它們之間是相互支撐和依存的關系。信息資源是核心和基礎，技術是支撐和手段，而服務是根本和最終目的。高超的技術手段是為了使大量的信息資源能夠得到更好地利用，最終目的都是為了更好地服務讀者、學習者，所以服務始終是信息資源服務體系的主導。

4.3.3資源開放和集成的原則。在可穿戴技術等新興信息技術的引領下，信息資源開放已經成為高等教育領域的大趨勢。高校圖書館需要借助物聯網、云計算、數據分析等技術在各個高校、公共圖書館及網絡、媒體、機構之間建立跨系統的信息資源共享、互通、速遞、融合、轉換等服務的平臺，達成信息資源開放、共享和集成的目標。

4.4 高校圖書館解決新問題的具體策略

4.4.1解決高校圖書館資源開放問題的策略。首先，要構建完善的法規系統，對圖書館信息資源開放的構想、運行、管理、義務、權利、費用支持等做出具體而詳細的規定，以保障信息資源開放實施過程的有效、順利進行；對信息資源開放可能導致的資源復制、互借、傳遞及版權保護等問題制定一致的規范，并對信息資源進行安全認證、數字加密以保障信息資源的安全開放。其次，要創建高效的協調機制，在全面有效地統籌高校圖書館、公共圖書館、網絡、媒體、機構等信息資源主體各自的優勢、特點和差異的基礎上，規劃好信息資源擴充和資金投入，防止重復購置信息，使有限的費用可以最大限度地擴充信息資源。再次，要根據國家制定的規范對信息資源進行標準化的采集、錄入、標引與加工，以確保與其他信息資源主體可以進行網絡、自動化的信息、數據交換[8]。

4.4.2高校圖書館適應非正式學習的策略。面對非正式學習對高校圖書館提出的新要求，圖書館應盡量應用新技術全面而深化地對圖書館環境和服務等進行改進，使圖書館的學習、研究空間和服務更具智能化和人性化。同時針對不同專業、能力、興趣、研究領域等學習者的需求，組織專業化的輔導團隊，為學習者提供各個方面的資訊、輔導與課程，從而真正幫助學習者提升能力、素養和智慧，使非正式學習的優勢得到最大限度的發揮。

4.4.3高校圖書館支持個性化學習的策略。面對個性化學習對高校圖書館提出的新要求，圖書館應充分利用新興技術構建個性化的學習平臺，將數字資源無縫地嵌入學習環境中，運用大數據和學習分析技術實現學習過程與資源的動態關聯，利用情景驅動和知識挖掘技術開發嵌入式的知識發現和推送系統等[9]。