Συνδεδεμένα κτίρια

Σήμερα υπάρχουν περίπου 2 δισεκατ. συσκευές του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) εγκατεστημένες σε κτίρια, αριθμός που αναμένεται να αυξάνεται κατά 13,7% ετησίως στο μέλλον ⁽⁶⁹⁾. Οι συσκευές IoT σε κτίρια είναι δίκτυα διασυνδεδεμένων αισθητήρων, συστημάτων και εξοπλισμού που συλλέγουν και ανταλλάσσουν δεδομένα για τη βελτιστοποίηση των λειτουργιών, τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας και την ενίσχυση της άνεσης και ασφάλειας των ενοίκων. Παραδείγματα αποτελούν τα συνδεδεμένα συστήματα ελέγχου ασφάλειας και πρόσβασης, τα συστήματα θέρμανσης αερισμού και κλιματισμού και ενεργειακής διαχείρισης κτιρίου, τα συστήματα διαχείρισης στο χώρο εργασίας, τα έξυπνα συστήματα φωτισμού, οι σκάλες και ανελκυστήρες, τα συστήματα στάθμευσης, τα συστήματα πυρκαγιάς και ασφάλειας και οι οθόνες παρακολούθησης περιβαλλοντικής ποιότητας εσωτερικού χώρου. Ένα κτίριο που φιλοξενεί δεκάδες χιλιάδες συσκευές IoT αποτελεί ένα από τα πιο σύνθετα ελεγχόμενα συστήματα στον κόσμο — πιο σύνθετο ακόμα και από τα αυτόνομα οχήματα ή τα βιομηχανικά ρομπότ.

Αν και η ενσωμάτωση συσκευών IoT στα κτίρια προσφέρει σημαντικές ευκαιρίες, υπάρχουν αρκετές προκλήσεις που περιορίζουν επί του παρόντος τις πλήρεις δυνατότητες τους. Ένα βασικό εμπόδιο είναι η διαλειτουργικότητα, καθώς πολλές συσκευές IoT βασίζονται σε ιδιόκτητα πρωτόκολλα, περιπλέκοντας την ενσωμάτωση των συστημάτων σε διαφορετικές καθέτους του κτιριακού αυτοματισμού και παρεμποδίζοντας την απρόσκοπτη λειτουργία. Η επεκτασιμότητα παραμένει επίσης ένα σημαντικό εμπόδιο, καθώς η διαχείριση των διευρυνόμενων δικτύων IoT γίνεται όλο και πιο σύνθετη χωρίς συσκευές IoT που να μπορούν να αναγνωρίζουν και να συντονίζονται αυτόματα με άλλες συσκευές IoT. Επιπλέον, η δυνατότητα αναβάθμισης είναι κρίσιμη, καθώς το υλικολογισμικό της συσκευής IoT συχνά καθίσταται παρωχημένο πολύ πιο γρήγορα από το υλικό λόγω της προόδου της τεχνολογίας, απαιτώντας συχνές ενημερώσεις για τη διασφάλιση αποτελεσματικής και ασφαλούς λειτουργίας.

Η απρόσκοπτη ενσωμάτωση σε όλους τους τομείς κτιριακού αυτοματισμού όχι μόνο θα ξεκλειδώσει νέες δυνατότητες για αποτελεσματικότερη διαχείριση ενέργειας και περαιτέρω μείωση κόστους, αλλά θα εισαγάγει επίσης νέες περιπτώσεις χρήσης, παρέχοντας μια ουσιαστική αλλαγή στην εμπειρία χρήστη. Για παράδειγμα, τα συστήματα θέρμανσης/αερισμού/κλιματισμού μπορούν να προσαρμόσουν δυναμικά τις θερμοκρασίες και τον εξαερισμό σε γραφεία και αίθουσες συνεδριάσεων με βάση την αναμενόμενη πληρότητα, τις προβλεπόμενες καιρικές συνθήκες και τις ατομικές προτιμήσεις. Τα έξυπνα συστήματα φωτισμού μπορούν να προσαρμόσουν τη φωτεινότητα στα επίπεδα του ηλιακού φωτός, μιμούμενα τις φυσικές αλλαγές του φωτός ημέρας για να υποστηρίξουν τον κιρκαδικό ρυθμό. Επιπλέον, οι έξυπνες υποδομές μπορούν να επιτρέψουν αλληλεπιδράσεις βάσει τοποθεσίας, εξατομικευμένη σήμανση για εκδηλώσεις και επισκέπτες, διαθεσιμότητα χώρων εργασίας και αιθουσών συνεδριάσεων σε πραγματικό χρόνο και αυτόματη αποδέσμευση μη κατειλημμένων χώρων ⁽⁷⁰⁾. Για να καταστούν δυνατές αυτές οι εξελίξεις, πρέπει να ξεπεραστούν τα τρέχοντα εμπόδια της διαλειτουργικότητας, της επεκτασιμότητας, των αναβαθμίσεων και της υπερφόρτωσης δεδομένων.

Οι προκλήσεις διαλειτουργικότητας μπορούν να αντιμετωπιστούν υιοθετώντας πρωτόκολλα επικοινωνίας βάσει IP, τα οποία επιτρέπουν την απρόσκοπτη αλληλεπίδραση μεταξύ συσκευών IoT από διάφορους κατασκευαστές. Μια ενοποιημένη υποδομή που βασίζεται σε IP απλοποιεί τη διαχείριση του δικτύου, μειώνει το κόστος που σχετίζεται με ιδιόκτητες λύσεις και επιτρέπει σε διάφορα συστήματα κτιρίων να μοιράζονται δεδομένα μέσω ενός μόνο βασικού δικτύου IP ⁽⁷¹⁾. Ωστόσο, αυτή η αλλαγή θα απαιτήσει μεγαλύτερη συμμετοχή από τις ομάδες διαχείρισης υπηρεσιών πληροφορικής στις διαδικασίες σχεδιασμού, θέσης σε λειτουργία και λήψης αποφάσεων των συστημάτων κτιριακού αυτοματισμού.

Η υπέρβαση των προκλήσεων της επεκτασιμότητας θα απαιτήσει την υιοθέτηση μοντέλων σημασιολογικών τομέων, τα οποία καθορίζουν τις σχέσεις μεταξύ των εξαρτημάτων, των συστημάτων και των ροών δεδομένων στον τομέα του κτιριακού αυτοματισμού. Αυτά τα μοντέλα παρέχουν δεδομένα πλαισίου, επιτρέποντας στα σύνθετα συστήματα να αυτο-διαμορφώνονται.

Τέλος, η αυτοματοποιημένη δυνατότητα αναβάθμισης των συσκευών IoT θα είναι επίσης αναγκαία για την αντιμετώπιση ζητημάτων ασφάλειας, καθώς η χειροκίνητη ενημέρωση χιλιάδων συσκευών σε ένα κτίριο είναι πρακτικά ανεφάρμοστη. Οι ασφαλείς ενημερώσεις μέσω δικτύου θα προϋποθέτουν την επίλυση των προκλήσεων διαλειτουργικότητας.