Сградни концепции за Internet of Things

С увеличаването на приложенията на Internet of Things в областта на сградната автоматизация и масовата интеграция на IoT решения в публичния, търговския и жилищния сектор все по-често се говори за една нова или по-скоро разширена концепция - Building Internet of Things (BIoT).

В основата й е заложена идеята за свързване в мрежа на всички компоненти на сградите, които могат да осъществят връзка с интернет, с цел повишаване на ефективността на сградните системи и инсталации, намаляване на енергийната им консумация и подобряване на комфорта за обитателите.

В широкото портфолио от устройства и оборудване, подходящи за интегриране в сградна IoT мрежа, попадат ОВК системи, осветление, асансьори, системи за сигурност, аудиовизуални устройства, комуникационни платформи, дигитални информационни и указателни системи, услуги за пренос на глас и данни, паркинг инфраструктура, системи за контрол на достъпа, измервателни уреди за комунални услуги, вендинг автомати, системи за енергиен и воден мениджмънт, пожароизвестителни и оповестителни технологии, напоителни системи и много други.

Ползи от изграждане на BIoТ мрежа
Платформи за сградна автоматизация от години се внедряват в публични, търговски и жилищни обекти по целия свят. Технологиите в областта се развиват динамично, но голяма част от тях (или поне базовите им версии) са отдавна доказани и познати на потребителите.

Логично възниква въпросът какви нови възможности и бизнес модели възникват с интегрирането на Internet of Things решения в сградните приложения и извеждането им в самостоятелна нова концепция за свързани интелигентни и устойчиви сгради.

Идеята за BIoT е базирана на проектирането и реализирането на интегрирана, свързана, устойчива, енергийно и оперативно ефективна, IP-центрична интелигентна платформа с отворен код и архитектура, която да опосредства превръщането на съвременните домове, търговски и публични обекти в интерактивни смарт локации, с които човек може да комуникира и взаимодейства.

Причината постоянно да се разработват и усъвършенстват разнообразни технологии за превръщане на пасивния сграден фонд в активни интелигентни сгради от бъдещето е проста. Това би позволило разходно ефективно управление, значително енергоспестяване, оптимално оползотворяване на ресурсите, максимален комфорт за обитателите и повече приходи за собствениците и операторите на комерсиални обекти.

Този нов подход към недвижимите имоти, базиран на IT инфраструктура, свързваща всички традиционно самостоятелни устройства от ежедневието ни и осъществяваща мониторинг, анализ и контрол на процесите, има потенциал да доведе до много по-рентабилно управление на активите и по-висок стандарт на живот.

Разлики между BIoT и традиционните системи за сградна автоматизация
Големите производители и доставчици на продукти, технологии и услуги за жилищни, комерсиални и индустриални обекти предлагат уеб-поддръжка, смарт системи, сензори и възможности за интеграция в различни платформи като част от решенията си с етикети “сградна автоматизация”, “интелигентни сгради” или “smart home” вече близо четвърт век.

В наши дни на този пазар се налага и нова номенклатура от Building Internet of Things (BIoT) продукти. Това създава известни притеснения у собствениците на сгради и операторите на съоръжения, които през всичките тези години са инвестирали в цяло поколение свързани помежду си решения за интелигентна сградна автоматизация.

Опасенията им са свързани с възможна глобална трансформация на стандартите и технологиите и евентуални бъдещи разходи за закупуване и внедряване на ново оборудване. Общите ограничения, които обединяват почти всички досегашни платформи на пазара, са затвореният код, необходимостта да се изграждат мрежи от различни устройства с компоненти и продукти от един-единствен производител, за да се осигури оперативна съвместимост, както и известните затруднения при мащабиране.

Съвременните концепции за интелигентни сгради еволюират до напълно автоматизирани системи, които са в състояние ефективно да управляват всички дейности и процеси дори без човешка намеса. Широкият набор от системи и технологии, необходими за реализацията на подобна стратегия, налага необходимостта от решения с отворен код, напълно оперативно съвместими помежду си.

Така производителите постепенно възприемат единни и отворени комуникационни стандарти и ориентират продуктите и приложенията си към Internet of Things. В основата на тази мащабна концепция, която навлиза все по-масово и в сградната автоматизация, е единна IP платформа, която да свърже всички налични сензори и устройства в мрежа.

Така те могат да комуникират и обменят информация помежду си посредством аналитичен софтуер и да оптимизират управлението на свързаните системи. Що се отнася до сградния сектор, BIoT на практика предполага мащабна конвергенция на технологиите за сградна автоматизация в една обща глобална платформа.

Преход от BAS към BIoT
Една от най-актуалните технологични тенденции в сградния сектор е именно преходът от системи за сградна автоматизация (Building Automation Systems, BAS) към сградни IoT платформи, в които устройствата и услугите са свързани помежду си в единна IP платформа с отворен комуникационен протокол.

До края на десетилетието специалистите очакват цялостно налагане на BIoT концепцията сред проектантите на сгради и сградни технологии, както и все по-голям пазарен дял на продуктите в това направление сред решенията за сградна автоматизация.

В доклада си “Internet of Things и интелигентните сгради до 2020 г.” специализираната маркетингова агенция за проучвания в областта Memoori прогнозира, че пазарът на BIoT продукти ще нарасне от 22,93 млрд. щатски долара през 2014 г. до над 85 млрд. през 2020 г. Най-сериозен ръст се очаква в продуктовите направления физическа сигурност, контрол на осветлението, пожароизвестяване и безопасност.

Маркетолозите предвиждат още в следващите 5 години повече от 50 млрд. нови устройства да бъдат свързани в облак-базирана IoT мрежа.
Възможностите по отношение на свързаността между отделните устройства и технологии са ядрото на Internet of Things и именно те могат да опосредстват създаването на оптималната хармонична сградна екосистема.

Интеграцията на всички възможни технологии в единна платформа означава мащабна конвергенция на технологиите и налага преход от концепцията за свързан умен дом към по-широкото понятие за свързани интелигентни сгради. На практика, BAS системи с възможности за свързване с интернет се предлагат на пазара на решения за сградна автоматизация от повече от десетилетие.

Различното днес е фокусът върху възможностите за интегриране на всички устройства в една сграда в обща платформа, управлявана от централно устройство с IP протокол. Това позволява споделяне на всички данни, получени от отделните устройства и системи, с останалите елементи от мрежата посредством IP връзка и осигуряване на единен и цялостен поток от информация в сградата.

Глобална оперативна съвместимост
Установяването на партньорства между производителите на сградни системи за автоматизация и доставчиците на IoT решения създава условия за формирането на научно-изследователски консорциуми, които допълнително ускоряват развитието на технологиите в областта.

Новите BIoT продукти са базирани на последните иновации в сферата на сградната автоматизация, включително устройства с възможности за Internet-of-Things свързаност и специализирани софтуерни платформи. Сътрудничеството между компаниите, разработващи IoT и профилирани BIoT продукти, е ключово за създаването на усъвършенствани решения за интелигентни сгради с интегрирани облачно базирани аналитични възможности и основани на пълния потенциал на Internet of Things.

Днес информацията може да бъде разпространявана от една сградна система към друга напълно безпроблемно благодарение на комуникационните решения с отворен протокол. Разбира се, все още съществуват редица ограничения при BIoT архитектурите по отношение на разходите за закупуване и внедряване, разширяването, сигурността и др.

С усъвършенстването на технологиите в областта обаче експертите очакват BIoT системите да стават все по-достъпни и мащабируеми посредством интеграция на допълнителни сензори, контролери и устройства в мрежата.

Тази глобална IT конвергенция, обхващаща пазарните сегменти на жилищната и сградна автоматизация и BAS услугите, всъщност води началото си от масовото внедряване на IP технологията в комуникациите. Тази технология става особено атрактивна за собствениците на сгради и фасилити мениджърите, както и за производителите на архитектури за сградна автоматизация.

Така постепенно и логично пазарът еволюира до днешната концепция за специализирани Building Internet of Things платформи, способни да свържат в мрежа всички налични електронни устройства и електрически уреди и системи в една сграда.

Тези платформи разполагат с широка интелигентна функционалност и позволяват събиране, съхранение и обработка на информация за сградната екосистема в облачна среда, анализ на големи обеми данни и фина адекватна и своевременна настройка на решенията за жилищна и сградна автоматизация дори без човешка намеса.

Предимства на BIoT решенията
Технологичните разработки в областта на BIoT са насочени както към повишаване комфорта на обитателите и ползвателите на сградите, така и към оптимизиране и улесняване на управлението на сградните системи за автоматизация за собствениците и операторите.

Сред най-големите пера в сградния бюджет обикновено е енергийната консумация и именно в тази посока са основните предимства, които BIoT решенията предлагат. Те позволяват адекватен и ефективен мениджмънт на енергопотреблението, дори отдалечено чрез мобилни и уеб- или браузър-базирани приложения за смартфони, таблети и преносими компютри.

Други ползи от възможностите за дистанционен мониторинг и управление на BIoT технологиите за сградна автоматизация са повишената физическа сигурност на обекта посредством отдалечено наблюдение на инсталираните видеокамери и системи за сигурност, задействане на аларми, известяване на охранителни фирми и др.

Ако трябва да обобщим всички възможни предимства, които Building Internet of Things осигурява, те се свеждат до цялостен и ефективен сграден мениджмънт, който позволява централизиран контрол на всяко отделно помещение или обект в сградата. Това значително улеснява живота на ползвателите и елиминира нуждата от обикаляне на всички свободни стаи в огромен хотел например, за да се провери има ли неизгасено осветление или неизключен ОВК уред.

Възможности за облачна свързаност
Сред ползите, които BIoT технологиите осигуряват, е и подобрената ефективност на корпоративните, офис и търговски обекти. Тя е свързана с оптимално управление на енергийното потребление на най-големите консуматори - ОВК системите, осветлението, компютърните и сървърни помещения, посредством интелигентни контролери, термостати, сензори за присъствие, движение, дневна светлина и др.

Автоматичният мониторинг на параметрите на сградния микроклимат, в допълнение към комфорта, повишава и качеството на живот на ползвателите в съответствие със здравословните норми.

За разлика от отделните жилища, търговските, офисни и индустриални обекти типично са свързани с наличието на много повече обитатели, по-висока енергийна консумация, по-комплексен денонощен график на експлоатация и значително по-голям обем от данни, постъпващи от системите за сградна автоматизация.

Всичко това налага и по-мащабни платформи за опериране с цялата тази информация, която при Building Internet of Things може да бъде обработвана лесно, удобно, бързо в облачна среда без нужда от допълнителни вложения в локална IT инфраструктура.

Облачните услуги позволяват значително намаление на глобалния въглероден отпечатък на сградния сектор поради намалените потребности от физическа архитектура, която да бъде произвеждана, закупувана, захранвана, охлаждана, експлоатирана и депонирана/оползотворявана като отпадък след края на жизнения й цикъл.

Сред ползите от облачните платформи е и мащабната еволюция в методите за събиране на данни, която вече е в ход. В съвременните интелигентни сгради генерирането и обработването на информационни обеми, свързани със сигурността, автоматизацията, енергийната консумация и други широко използвани услуги, става все по-интуитивно, достъпно и лесно за потребителя чрез облачните платформи.

Те осигуряват и почти безгранични възможности за мащабиране на сградния мониторинг чрез BIoT технологиите - от отделно помещение, етаж и сграда до цял жилищен комплекс, квартал или дори град.

Съображения по отношение на сигурността на данните
Основно притеснение сред потребителите на IoТ и BIoT устройства е сигурността на данните. При някои такива продукти, включително домашни уреди и системи и преносима електроника с възможности за интелигентна свързаност, се наблюдават потенциални рискове от компрометиране сигурността на информацията при разпространението й в мрежа с други устройства.

В най-лошия възможен случай една такава платформа може да се превърне от средство за улесняване на ежедневните дейности в риск или заплаха за здравето на обитателите и безопасността на активите в една сграда, ако всички налични системи за сигурност и контрол на достъпа са интегрирани в нея и биват неутрализирани например от хакерски пробив.

Големите обеми данни, събирани и обработвани във виртуална среда, както и интегрирането на контролните команди и функции в облачни системи, допълнително увеличават мащабите на потенциалните последици от една целенасочена хакерска атака и правят съвременните интелигентни сгради и обитателите им уязвими.

За съжаление, в съвремието ни подобни сценарии са напълно възможни. Ето защо разработчиците на IoТ и BIoT решения е необходимо да поставят по-сериозен фокус върху киберсигурността, за да убедят потребителите, че продуктите им са достатъчно сигурни и не носят рискове.

Някои от най-интересните разработки в областта са насочени към повишаване на автономността и интелигентността на сградните и жилищни екосистеми с цел по-прецизно разпознаване на потенциалните заплахи за сигурността, разграничаването им от обикновени дразнители и самостоятелното иницииране на оповестителни и обезопасителни действия в случай на реална заплаха.

Всъщност колкото по умна става една сградна система, от толкова по-комплексна и многопластова технология за сигурност се нуждае. Особено високи са очакванията към сигурността при Building Internet of Things платформите, които обхващат буквално всички аспекти от ежедневната дейност в сградите.

Ето защо, преди масовото внедряване на такива системи да стане факт, е необходимо всички потенциални рискове по отношение на сигурността на информацията да бъдат елиминирани, дори и да се наложи лансирането им на пазара да се забави с няколко години.