تطوير إنترنت الأشياء الصناعي للمباني الذكية

نادراً ما يكون المبنى الذكي نظاماً واحداً؛ فهو منظومة تبريد على BACnet/IP، وعدّادات على Modbus، ولوحة إضاءة تتحدث RS-485 خاص، ووحدة تحكم بالوصول تملك بيانات الإشغال ولا تشاركها مع أحد. نحن نبني بوابة إنترنت الأشياء الصناعي وطبقة الدمج التي توحّد هذه البروتوكولات في نموذج وسوم واحد وتدفع المنطق الإشرافي عبرها، فيعمل المبنى كنظام واحد بدل خمس جزر مورّدين منفصلة.

Challenges specific to Smart Buildings

• بيانات BACnet/IP لمنظومة التبريد لا تصل أبداً إلى طبقة التحليلات

  تكشف وحدة تحكم المنظومة كائنات BACnet/IP لكن دون ربط بالأرشيف التاريخي، فيُرصد محلياً حرارة تغذية الماء المبرَّد والكيلوواط والتدفق لمدة 24 ساعة ثم يُكتب فوقها، ولا أحد يستطيع إثبات كيلوواط/طن للمنظومة عبر الموسم.

• عدّادات المرافق والمستأجرين تعيش على خط Modbus يتيم

  تجلس عدّادات الطاقة وBTU على حلقة Modbus RTU بلا بوابة، وتُقرأ السجلات عبر جدول بيانات مرة في الشهر، ولا تملك نزاعات القياس الفرعي للمستأجرين بيانات فترات قابلة للتدقيق لتسويتها.

• الإشغال محتجز داخل نظام التحكم بالوصول

  أعداد تمرير البطاقات التي يفترض أن تقود التهوية المتحكَّم بها حسب الطلب وخفض الضبط عند عدم الإشغال تبقى محبوسة في قاعدة بيانات وصول خاصة بلا تصدير، فيكيّف نظام التكييف طوابق فارغة بكامل الحمل.

• الإضاءة والأمن يعملان على جزر بروتوكولات

  لوحة إضاءة DALI/0-10V ومسجّل DVR الأمني يتحدث كلٌّ منهما ناقله الخاص، ولا يشاركان أي جدول مع التكييف، وأي حدث عطلة أو خارج الدوام يجب برمجته خمس مرات في خمس أدوات.

• المنطق الإشرافي بين الأنظمة لا يجد مكاناً للتنفيذ

  لا توجد طبقة تستطيع قراءة حمل المنظومة وطلب العدّاد والإشغال معاً، فيستحيل تحديد الذروة والبدء/الإيقاف الأمثل، ويبتلع المبنى كل قفزة في رسوم الطلب.

How GizanTech solves them

1. بوابة متعددة البروتوكولات وتوحيد الوسوم. 1) تشغّل بوابة طرفية عملاء BACnet/IP وBACnet MS/TP وModbus RTU/TCP بالتزامن، وتربط كل كائن وسجل في نموذج وسوم موحّد بوحدات هندسية وأعلام جودة، وتكشفه نحو الأعلى عبر MQTT/Sparkplug B أو BACnet/IP.
2. ربط أرشيف المنظومة ومسار بيانات القياس والتحقق. 2) نربط كيلوواط منظومة التبريد والتدفق وحرارة التغذية/العودة بأرشيف سلاسل زمنية بدقة دقيقة واحدة، ونحسب كيلوواط/طن وكفاءة المنظومة على الحافة، ونحتفظ ببيانات فترات بمستوى IPMVP للقياس والتحقق.
3. خط أنابيب قياس فرعي بدقة فوترة. 3) تُستجوب عدّادات الطاقة وBTU على Modbus بفترة ثابتة، وتُختم زمنياً ويُعلَّم نقصها عند البوابة، وتُسلَّم كقراءات فترات 15 دقيقة قابلة للتدقيق، فيصير توزيع تكلفة المستأجرين وتقارير ENERGY STAR قابلاً للدفاع.
4. تحرير بيانات الإشغال والوصول. 4) نسحب أحداث البطاقات والإشغال من نظام التحكم بالوصول عبر واجهة برمجته أو جسر OSDP/Wiegand، ونوحّدها إلى وسوم إشغال لكل منطقة، وننشرها إلى التكييف والإضاءة للتهوية حسب الطلب وخفض الضبط عند عدم الإشغال.
5. طبقة تحكم إشرافي بين الأنظمة. 5) يقرأ محرك إشرافي وسوم المنظومة والعدّاد والإشغال معاً لتشغيل تحديد ذروة الطلب والبدء/الإيقاف الأمثل وجدولة خارج الدوام مرة واحدة، ثم يكتب نقاط الضبط عبر BACnet إلى كل نظام فرعي.