Future of technology

Stavebná automatizácia ďalšej generácie

Globálny trh riadiacich systémov stavebnej automatizácie (BACS) rýchlo rastie, ale súčasné systémy zápasia s fragmentovanými operáciami a neefektívnosťou. BACS ďalšej generácie budú kombináciou silnejšej integrácie s decentralizovanou inteligenciou, plochejších architektúr a spôsobilostí riadených umelou inteligenciou na zlepšenie energetickej efektívnosti, pohodlia obyvateľov a prevádzkovej odolnosti.

Výzva pre systémy BACS v oblasti fragmentácie a zložitosti

V súčasnosti sa globálny trh riadiacich systémov stavebnej automatizácie (BACS) odhaduje na 82 miliárd USD, pričom sa predpokladá nárast o 7,9 % (76). Napriek tomuto rastu nie je súčasná generácia systémov BACS pripravená na výzvy a zložitosť, ktorá nastane s potrebou optimalizovať pohodlie, bezpečnosť a energetickú efektívnosť v rámci domén stavebnej automatizácie.

Súčasná generácia systémov BACS je bežne určená nezávisle riadiť konkrétne funkcie, ako je kúrenie, ventilácia a klimatizácia, osvetlenie alebo bezpečnosť, výsledkom čoho je fragmentovaná prevádzka, nepohodlie a neefektívnosť. Na riešenie týchto výziev bude musieť systém BACS riadiť súčasnú optimalizáciu viacerých stavebných domén. Ide o výzvu, ktorú dnešné systémy BACS často nespĺňajú z dôvodu izolovanej povahy stavebných domén. Keďže budovy zahŕňajú okrem toho modernejšie technológie, zvyšuje sa zložitosť centrálneho riadenia rozličných systémov, čo si často vyžaduje osobitné znalosti každého podsystému. Napriek tomu, že centralizované systémy ponúkajú jednotné riadiace rozhranie, majú často ťažkosti zvládať túto zložitosť. Tieto obmedzenia zdôrazňujú potrebu systémov ďalšej generácie, ktoré riešia mnohostranné požiadavky moderných budov.

V roku 2024 sa globálny trh riadiacich systémov stavebnej automatizácie (BACS) odhaduje na 82 miliárd USD, pričom sa predpokladá nárast o 7,9 %.

18_T2

Od centralizovanej kontroly k špičkovej inteligencii

Systémy BACS ďalšej generácie budú kombináciou hlbšej systémovej integrácie so zvyšujúcou sa decentralizáciou a špičkovou inteligenciou. Tento trend možno rozdeliť na tri vzájomne prepojené témy: dualita integrácie a rozdelenia, plochejšia systémová architektúra a transformačná úloha umelej inteligencie (AI).

Dualita integrácie a rozdelenia je podstatou tohto vývoja. Na jednej strane je vyvíjaný tlak na zjednotenie v rámci rôznych vertikálnych systémov, ako je kúrenie, ventilácia a klimatizácia, osvetlenie a bezpečnosť, do vzájomne prepojených platforiem. Integrované systémy zlepšujú hospodárenie s energiou, uľahčujú prevádzku a zjednodušujú monitorovanie prostredníctvom centralizovanej regulácie. Na druhej strane sa nezávislé podsystémy javia ako životaschopná alternatíva na riešenie rastúcej zložitosti systémov. Tieto systémy fungujú decentralizovane a autonómne, zabezpečujú zlepšenú spoľahlivosť, jednoduchšiu inštaláciu a údržbu a zvýšenú flexibilitu v prípade aktualizácií. Tento duálny prístup umožňuje budovám vyváženú integráciu s nezávislosťou podľa ich jedinečných požiadaviek.

Vývoj plochejšej architektúry BACS, založenej na zlepšenej štandardizovanej komunikačnej technológii, je ďalšou charakteristickou črtou tohto trendu. Tradičné systémy BACS sa do značnej miery spoliehajú na centralizované systémy na spracovanie údajov a rozhodovanie. Vzostup IP ako štandardizovaného protokolu, spolu so špičkovou výpočtovou technikou, transformuje toto centralizované rozhodovanie smerom k decentralizovanému rozhodovaniu. Špičková výpočtová technika posúva inteligenciu do technológií sietí v budovách, čo umožňuje spracovanie údajov a rozhodovanie priamo na úrovni podsystému. Táto topológia sa už nespolieha na centralizované systémy BACS, čím sa zvyšuje spoľahlivosť a výkonnosť celého systému a znižuje sa zložitosť a latencie. Na úrovni podsystému umožňuje optimalizáciu v reálnom čase a funkcie orientované na používateľa. Napríklad podsystémy kúrenia, ventilácie a klimatizácie s podporou internetu vecí dokážu dynamicky upraviť výkon v reakcii na zmeny v miestnosti, čo sa týka obsadenosti alebo podmienok prostredia, čím sa zlepšuje efektívnosť a odolnosť bez potreby centralizovaného rozhodovania BACS.

A napokon umelá inteligencia transformuje stavebnú automatizáciu tým, že umožňuje optimalizáciu podľa údajov v reálnom čase. Systémy AI analyzujú informácie, ktoré zaznamenali snímače internetu vecí, aby predpovedali a upravovali spotrebu energie, zabezpečovali rovnováhu medzi pohodlím obyvateľov a energetickou efektívnosťou. Optimalizácia na základe AI sa prispôsobuje premenným, ako je obsadenosť, predpoveď počasia a vzorce dopytu po energiách. Tieto možnosti zlepšujú pohodlie, ale dokážu zároveň znížiť spotrebu energie o takmer jednu štvrtinu, v závislosti od kvality nainštalovaného systému a jeho údržby (často sa kvalita systémov v priebehu životnosti zhoršuje v dôsledku zanedbanej údržby). S uznaním kľúčovej úlohy systémov s podporou AI pri zlepšovaní efektívnosti a znižovaní prevádzkových nákladov sa v nadchádzajúcich rokoch očakáva ich zavádzanie vo viac ako 60 % komerčných budov. Zabezpečí sa tak bezproblémové a efektívne fungovanie systémov a minimalizujú sa prestoje a náklady v priebehu životného cyklu (77).