Nākamo paaudžu ēku automatizācija

Tiek lēsts, ka globālais ēku automatizācijas vadības sistēmu (BACS) tirgus ir aptuveni 82 miljardi ASV dolāru, un tiek prognozēts, ka tas pieaugs par 7,9 % (76). Neskatoties uz šo izaugsmi, pašreizējā BACS paaudze joprojām nav gatava izaicinājumiem un sarežģījumiem, kuri rodas saistībā ar nepieciešamību optimizēt komfortu, drošību un energoefektivitāti visās ēku automatizācijas jomās.

Pašreizējā BACS paaudze parasti ir izstrādāta, lai neatkarīgi pārvaldītu konkrētas funkcijas, piemēram, HVAC, apgaismojumu vai drošību, kas izraisa fragmentētu darbību, diskomfortu un neefektivitāti. Lai risinātu šīs problēmas, BACS būs jāpārvalda vienlaicīga vairāku būvniecības domēnu optimizācija, kas bieži vien pašreizējā BACS netiek atrisināta, jo ēku domēni ir izolēti. Turklāt, tā kā ēkās tiek izmantotas progresīvākas tehnoloģijas, atšķirīgu sistēmu centralizētas pārvaldības sarežģītība palielinās, bieži vien katrai apakšsistēmai ir nepieciešamas specializētas zināšanas. Lai gan centralizētās sistēmas piedāvā vienotu vadības saskarni, tām bieži ir grūti tikt galā ar šo sarežģītību. Šie ierobežojumi uzsver nepieciešamību pēc nākamās paaudzes BACS, kas atbilst mūsdienu ēku daudzpusīgajām prasībām.

Nākamās paaudzes BACS apvienos padziļinātu sistēmu integrāciju ar pieaugošu decentralizāciju un inteliģenci. Šo tendenci var iedalīt trīs savstarpēji saistītās tēmās: integrācijas un atdalīšanas dualitāte, gludākas sistēmu arhitektūras un mākslīgā intelekta (MI) transformējošā loma.

Integrācijas un atdalīšanas dualitāte ir šīs evolūcijas pamatā. No vienas puses, tiek mēģināts apvienot ēku automatizācijas vertikāles, piemēram, HVAC, apgaismojumu un drošību, savstarpēji savienotās platformās. Integrētās sistēmas uzlabo enerģijas pārvaldību, optimizē darbības un vienkāršo uzraudzību, izmantojot centralizētu vadību. No otras puses, neatkarīgas apakšsistēmas kļūst par dzīvotspējīgu alternatīvu, lai risinātu pieaugošo sistēmu sarežģītību. Šīs sistēmas darbojas decentralizēti un autonomi, piedāvājot uzlabotu uzticamību, vienkāršotu uzstādīšanu un apkopi, kā arī lielāku elastību jauninājumiem. Šī dubultā pieeja ļauj ēkām līdzsvarot integrāciju un autonomiju, ņemot vērā to unikālās prasības.

Vēl viena šīs tendences raksturīgā iezīme ir plakanāku BACS arhitektūru attīstība, kuras pamatā ir uzlabota standartizēta saziņas tehnoloģija. Tradicionālā BACS lielā mērā paļaujas uz centralizētām sistēmām, lai apstrādātu datus un pieņemtu lēmumus. IP kā standarta protokola pieaugums kopā ar malu skaitļošanu pārvērš šo centralizēto lēmumu pieņemšanu par decentralizētu lēmumu pieņemšanu. Perifērie skaitļošanas risinājumi virza intelektu līdz ēkas tīkla robežai, ļaujot apstrādāt datus un pieņemt lēmumus tieši apakšsistēmas līmenī. Šī topoloģija vairs nav atkarīga no centrālās BACS, kas palielina kopējo sistēmas elastību un veiktspēju, samazinot sarežģītību un aizkavēšanos. Tas nodrošina reāllaika optimizāciju un uz lietotāju orientētas funkcijas apakšsistēmas līmenī. Piemēram, ar IoT aprīkotas HVAC apakšsistēmas var dinamiski pielāgot darbību, reaģējot uz telpu noslogotības vai vides apstākļu izmaiņām, tādējādi uzlabojot efektivitāti un elastību bez centralizētas BACS lēmumu pieņemšanas.

Visbeidzot, mākslīgais intelekts pārveido ēku automatizāciju, nodrošinot reāllaika, uz datiem balstītu optimizāciju. Mākslīgā intelekta sistēmas analizē informāciju, kas savākta no IoT sensoriem, lai prognozētu un pielāgotu enerģijas patēriņu, nodrošinot līdzsvaru starp iedzīvotāju komfortu un energoefektivitāti. Uz mākslīgo intelektu balstīta optimizācija pielāgojas tādiem mainīgajiem lielumiem kā noslogojums, laika prognozes un enerģijas pieprasījuma modeļi. Šī iespēja ne tikai uzlabo komfortu, bet arī var samazināt enerģijas patēriņu par aptuveni vienu ceturtdaļu atkarībā no uzstādītās sistēmas kvalitātes un tās uzturēšanas (bieži vien sistēmu kvalitāte ekspluatācijas laikā pasliktinās neuzmanīgas uzturēšanas dēļ). Atzīstot tās izšķirošo lomu efektivitātes uzlabošanā un darbības izmaksu samazināšanā, paredzams, ka turpmākajos gados vairāk nekā 60 % komerciālo ēku tiks ieviesta mākslīgā intelekta BACS, kas nodrošinās sistēmu vienmērīgu un efektīvu darbību un līdz minimumam samazinās dīkstāves un aprites cikla radītās izmaksas (77).