Yhdistetyt rakennukset

Nykyään rakennuksiin on asennettu n. 2 miljardia Esineiden Internet (Internet of Thing, IoT) -laitetta, ja määrän odotetaan kasvavan jatkossa vuosittain 13,7 % ⁽⁶⁹⁾. IoT-laitteet rakennuksissa ovat keskenään yhdistettyjen antureiden, järjestelmien ja laitteistojen verkkoja, jotka keräävät ja vaihtavat dataa optimoidakseen toiminnot, parantaakseen energiatehokkuutta ja lisätäkseen käyttäjien mukavuutta ja turvallisuutta. Esimerkkejä ovat yhdistetyt turvallisuus- ja kulunvalvontajärjestelmät, LVI- ja rakennusten energianhallintajärjestelmät, työpaikkojen hallintajärjestelmät, älykkäät valaistusjärjestelmät, liukuportaat ja hissit, pysäköintijärjestelmät, palo- ja turvallisuusjärjestelmät sekä sisäympäristön laadun valvonta. Yhdessä rakennuksessa voi olla kymmeniä tuhansia IoT-laitteita, mikä tekee niistä yhden maailman monimutkaisimmista ohjatuista järjestelmistä – jopa monimutkaisemman kuin automaattiset ajoneuvot tai teollisuusrobotit.

Vaikka IoT-laitteiden integrointi rakennuksiin tarjoaa merkittäviä mahdollisuuksia, monet haasteet rajoittavat tällä hetkellä niiden täyttä potentiaalia. Ensisijainen este on yhteentoimivuus, sillä monet IoT-laitteet perustuvat patentoituihin protokolliin, mikä monimutkaistaa järjestelmien integrointia rakennusautomaation eri toimialoilla ja estää saumattoman toiminnan. Skaalautuvuus on toinen merkittävä este, sillä laajenevien IoT-verkkojen hallinnasta tulee yhä monimutkaisempaa ilman IoT-laitteita, jotka voivat tunnistaa muut IoT-laitteet ja koordinoida niiden kanssa automaattisesti. Lisäksi päivitettävyys on ehdottoman tärkeää, sillä IoT-laiteohjelmisto vanhenee usein nopeammin kuin laitteistot tekniikan edistymisen vuoksi, joten tehokkaan ja turvallisen toiminnan takaamiseksi vaaditaan tiheitä päivityksiä.

Saumaton integrointi rakennusautomaation alueilla paitsi avaa uutta potentiaalia entistä tehokkaammassa energianhallinnassa ja alentaa kustannuksia edelleen, tuo myös uusia käyttötapauksia tarjoten askelmuutoksen käyttäjäkokemuksessa. LVI-järjestelmät esimerkiksi voivat säätää lämpötiloja ja tuuletusta toimistoissa ja kokoushuoneissa automaattisesti odotetun käytön, ennustetun sään ja yksilöllisten mieltymysten mukaan. Älykkäät valaistusjärjestelmät voivat mukauttaa kirkkauden auringonvalon tasojen mukaan jäljitellen luonnollisen päivänvalon muutoksia vuorokausirytmien tukemiseksi. Lisäksi älykäs infrastruktuuri voi mahdollistaa sijainnista tietoiset vuorovaikutukset, räätälöidyt kyltit tapahtumia ja vierailijoita varten, työtilan ja kokoushuoneen reaaliaikaisen saatavuuden ja käyttämättömien varattujen tilojen automaattisen vapautuksen.⁽⁷⁰⁾. Näiden edistysaskeleiden mahdollistamiseksi yhteentoimivuuden, skaalautuvuuden, päivitettävyyden ja tietojen ylikuorman nykyiset esteet on voitettava.

Yhteentoimivuuden haasteet voidaan voittaa ottamalla käyttöön IP-pohjaisia kommunikaatioprotokollia, jotka mahdollistavat eri valmistajien IoT-laitteiden välisen saumattoman vuorovaikutuksen. Yhtenäinen IP-pohjainen infrastruktuuri yksinkertaistaa verkon hallintaa, alentaa patentoituihin ratkaisuihin liittyviä kustannuksia ja mahdollistaa sen, että rakennuksen eri järjestelmät voivat jakaa dataa yhden IP-perustan kautta⁽⁷¹⁾. Tämä muutos edellyttää kuitenkin IT-hallinnon tiimien osallistumisen lisäämistä rakennusautomaatiojärjestelmien suunnittelu-, käyttöönotto- ja päätöksentekoprosesseihin.

Skaalautuvuuden haasteiden voittaminen edellyttää semanttisten aluemallien käyttöönottoa, jotka määrittävät komponenttien, järjestelmien ja datavirtojen väliset suhteet rakennusautomaatioalueella. Nämä mallit antavat datakontekstin ja mahdollistavat sen, että monimutkaiset järjestelmät voivat konfiguroida itse itsensä.

Lopuksi IoT-laitteiden automaattinen päivitettävyys on myös tärkeää, jotta voidaan torjua turvallisuuteen liittyvät ongelmat, sillä rakennuksen tuhansien laitteiden manuaalinen päivitys on epäkäytännöllistä. Turvallisten verkon kautta tehtävien päivitysten ennakkoedellytyksenä on yhteentoimivuuden haasteiden ratkaiseminen.