Sistemi di automazione degli edifici: tipi, software, controlli e fornitori

Sistemi di automazione degli edifici: tipi, layer software e i fornitori dietro

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I sistemi di automazione degli edifici tengono l'impianto di un edificio commerciale in funzione secondo orario e setpoint: HVAC, illuminazione, accesso e i controlli correlati che la maggior parte degli occupanti non vede mai. La frase copre i controller di campo sull'impianto, il front end di supervisione che le proprietà aprono ogni mattina e lo stack software che li collega. Per la definizione a livello di componente di cos'è un BAS, il glossario possiede quel terreno. Questo pezzo copre i tipi di sistemi di automazione degli edifici, i layer software che gli operatori acquistano davvero, i fornitori dietro grandi installazioni e dove l'analitica si colloca sopra ciò che è già installato.

Ogni edificio commerciale di una certa dimensione esegue uno di questi sistemi, lo chiami il proprietario BAS, BMS o, nel linguaggio normativo UE, BACS. Ciò che varia tra edifici è quale generazione di software lo esegue, quanti fornitori hanno sovrapposto sistemi negli anni, e se qualcuno ricava ancora informazioni utili. Controllo e automazione degli edifici è il lavoro quotidiano; l'analitica prioritizzata è come i portafogli trasformano quella telemetria in una coda invece di un altro dashboard.

Tipi di sistemi di automazione degli edifici

Gli operatori che cercano tipi di sistemi di automazione degli edifici di solito intendono i domini di impianto che un BAS copre, non il modello a layer software sotto. La maggior parte degli immobili commerciali ne esegue diversi in parallelo, spesso sotto un unico front end di supervisione e a volte come isole di fornitore separate.

HVAC. Riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e l'impianto che li alimenta. I controller di campo tengono i loop di UTA, chiller, caldaie e box VAV. Di solito è il carico energetico e di comfort più grande dell'edificio, e il primo punto in cui la deriva appare come costo.

Illuminazione. Orari, daylight harvesting, dimming basato sulla presenza e interfacce per l'emergenza. L'illuminazione spesso condivide la stessa spina BACnet o DALI dell'HVAC, ma molti siti hanno ancora un pannello illuminazione separato che non parla mai in modo pulito con il resto del BAS.

Controllo accessi. Controller porta, lettori e sistemi di identità. I team di sicurezza spesso possiedono questo stack separato dalle facility, ecco perché la telemetria degli accessi arriva tardi a un feed di analitica edificio-wide anche quando il protocollo è già aperto.

Fuoco e life safety. Rilevamento, notifica e logica di override di damper/ventilatori. Questi sistemi sono fortemente regolamentati e di solito restano sul proprio pannello. Un layer di analitica può leggere lo stato dove l'integratore lo consente; non sostituisce il sistema antincendio certificato.

Energia. Contatori, sottocontatori e i punti che trasformano i kWh in costo e carbonio. L'energia a volte è venduta come pacchetto di automazione edifici a sé, a volte come un set sottile di punti dentro il BAS HVAC. In ogni caso, senza misura affidabile il resto dello stack non può mettere prezzo a ciò che trova.

Analitica come sesto layer. I cinque domini sopra producono telemetria. Un layer di analitica legge trasversalmente, confronta le letture tra loro e classifica ciò che richiede attenzione per costo o rischio. Non è un sesto controller di impianto. Siede sopra HVAC, illuminazione, accessi, stato fuoco e contatori energia così un portafoglio vede una coda invece di cinque isole. I tipi di sistemi di automazione degli edifici partono ancora dai domini di impianto; l'analitica è come usarli insieme senza strappare un BAS funzionante.

Quella lista è ciò che la maggior parte degli operatori intende per tipi di sistemi di automazione degli edifici. La sezione successiva è un altro taglio: i layer software che implementano quei domini.

I tre layer del software di automazione degli edifici

Il software di campo vive dentro i controller stessi: controller digitali diretti che eseguono i loop di controllo che trasformano una lettura sensore in un comando a una valvola o a un ventilatore. Controller, pannelli e dispositivi di campo sono l'anatomia hardware dentro un regolatore BMS. Sopra siede il layer di supervisione, a volte il front end del fornitore, a volte una stazione Tridium Niagara che astrae più fornitori in un'interfaccia, dove un operatore imposta orari e guarda i trend. Sopra ancora, sempre più, un layer di analitica: software che legge la telemetria che i primi due layer già producono e la trasforma in una lista prioritizzata di ciò che richiede attenzione.

Quel terzo layer è una categoria relativamente nuova, ed è quella che cresce più in fretta. I layer di campo e supervisione sono rimasti grosso modo simili per due decenni; ciò che è cambiato è l'appetito a ottenere di più dai dati che già generavano, senza strappare un BAS funzionante per farlo.

In pratica, la maggior parte degli edifici esistenti esegue diverse generazioni di questi layer impilati. Una ristrutturazione aggiunge un nuovo front end senza toccare i controller di campo sotto; un portafoglio cresciuto per acquisizione eredita tre piattaforme di supervisione diverse su tre edifici. Niente di questo è un problema per un layer di analitica, purché possa leggere il protocollo sotto. È un problema per chi cerca una vista coerente solo dal front end.

Software BAS, controlli edificio e analitica non sono la stessa cosa

I termini si usano in modo intercambiabile, ma descrivono lavori diversi. I controlli edificio sono l'hardware e il firmware che aprono davvero una valvola o attenuano una luce, dentro i controller di campo. Il software dei sistemi di automazione degli edifici è il pacchetto più ampio: i controlli più il front end di supervisione che li programma e li monitora. La rilevazione e diagnosi dei guasti (FDD) è un add-on più stretto, di solito basato su regole, che confronta il comportamento atteso con quello reale dell'apparecchiatura e segnala uno scostamento. Nessuno dei tre sostituisce gli altri; un edificio tipicamente li esegue tutti insieme, installati in decenni diversi da appaltatori diversi.

L'analitica è la più recente delle quattro, e quella più spesso confusa con la FDD. Dove la FDD esegue regole fisse contro un pugno di firme di guasto note, una piattaforma di analitica completa legge trasversalmente ogni sistema di un edificio, HVAC, metering, IoT, confronta le letture prima di fidarsi e classifica ciò che trova per costo anziché per quale regola è scattata. La FDD chiede se è avvenuto un pattern noto specifico; l'analitica chiede cosa, di tutto ciò che succede nell'edificio adesso, vale la prossima ora di un operatore.

Il panorama dei fornitori di automazione degli edifici

Una lista breve di fornitori spiega la maggior parte delle grandi installazioni: Honeywell, Johnson Controls (Metasys), Siemens (Desigo) e Schneider Electric (EcoStruxure Building), insieme al framework Niagara di Tridium sotto molti siti multi-fornitore. Un singolo portafoglio spesso ne esegue due o tre fianco a fianco, eredità di edifici messi in servizio in decenni diversi da appaltatori diversi.

Li trattiamo tutti come target di integrazione, non come competitor. Explore legge il BAS esistente di un edificio sul suo protocollo nativo o API fornitore invece di chiedere di standardizzare prima su una piattaforma. Il nostro hub integrazioni copre i dettagli per Siemens Desigo, Schneider EcoStruxure, stazioni Niagara di Honeywell, Johnson Controls Metasys e Honeywell Trend, incluso ciò che ciascuno espone e come si configura la connessione.

Il lock-in del fornitore nell'automazione degli edifici raramente viene dal protocollo; BACnet e Modbus sono standard aperti indipendentemente da chi ha venduto il pannello. Viene dalle licenze: fee per punto, accesso a posti al front end ed estensioni proprietarie che solo gli strumenti del fornitore leggono in modo pulito. Un edificio può eseguire un protocollo aperto sotto e restare comunque vincolato al software di un fornitore per ricavare pieno valore dai dati che produce.

Scegliere il software di automazione degli edifici

La maggior parte delle proprietà non sceglie software di automazione degli edifici da un foglio bianco; eredita ciò che è stato specificato in costruzione o nell'ultimo grande retrofit, e ci convive. Dove c'è una scelta reale, soprattutto in nuova costruzione o sostituzione completa del BAS, le decisioni che contano di più sono quanto è aperto il layer di protocollo (BACnet e stazioni Niagara aperte sono molto più facili da estendere di un bus proprietario chiuso), quanto del cablaggio e dei controller di campo esistenti sopravvive al cambio, e se il front end è estendibile o va sostituito per intero per nuove capacità.

La domanda più dura, per la maggior parte degli edifici, non è quale BAS comprare. È cosa fare con quello già installato. Sostituire un BAS funzionante per avere più visibilità è costoso e dirompente, e controller e cablaggio di campo di solito stanno bene; il valore perso sta a monte, in come si usano i dati, non nel layer di controllo in sé.

Il total cost of ownership è dove molte di queste decisioni sbagliano. Il prezzo d'acquisto di un nuovo front end è di solito una piccola frazione di ciò che un edificio spende nel decennio successivo in licenze, lavoro di integrazione e le ore tecnico necessarie a tenere aggiornata la lista punti. Un sistema più economico con debito di integrazione costoso spesso costa di più entro l'anno cinque dell'opzione che il giorno uno sembrava più cara.

Dove si colloca FrostLogic Explore

Explore siede sopra il BAS già in esecuzione. Parte con l'accesso in scrittura disattivato di default su BACnet, Modbus, OPC UA, oBIX o un'API fornitore a seconda di ciò che è installato. L'accesso in scrittura resta off finché non gli concedi uno scope. Il FrostLogic Edge Agent può scrivere setpoint e orari dentro quegli scope senza sostituire la logica di controllo dell'integratore; vedi Automation per come si delimita la scrittura con permessi. Fuori da uno scope concesso, Explore non prende mai il controllo di un damper o di un chiller, e non è un sostituto del BAS sotto di esso. È un layer di analitica che trasforma i dati che il BAS già produce in una coda prioritizzata di ciò che costa denaro o sta andando verso un guasto, con evidenza e prezzo invece di restare sepolto in un pannello allarmi. Per come funziona su un portafoglio di edifici e generazioni di BAS, vedi la nostra pagina sulla piattaforma di analitica BMS. La metà energetica di quella coda è lo strato di gestione energetica di Explore; le letture continue dei contatori stanno sotto lo strato continuo dei contatori di Explore.

Poiché Explore legge il protocollo che un portafoglio già esegue, un deployment può coprire edifici su piattaforme di automazione interamente diverse senza forzarli prima sullo stack di un solo fornitore. Conta di più per portafogli assemblati per acquisizione, dove standardizzare il BAS stesso raramente vale la discontinuità, ma standardizzare ciò che se ne legge è diretto.

Significa anche che Explore non è un CMMS. Porta in superficie e classifica ciò che non va; registrare un work order e inviare un tecnico resta al sistema di manutenzione che il team già usa.

Domande frequenti

Cos'è il software dei sistemi di automazione degli edifici? È il software che esegue automaticamente HVAC, illuminazione, controllo accessi e sistemi correlati di un edificio: controller di campo che eseguono i loop di controllo, un front end di supervisione per orari e trend, e sempre più un layer di analitica che legge trasversalmente entrambi. Vedi la nostra voce del glossario per la scomposizione a livello di componente.

Quali tipi di sistemi di automazione degli edifici esistono? La maggior parte dei siti commerciali copre HVAC, illuminazione, controllo accessi, fuoco e life safety, e metering energetico come domini di impianto, spesso sotto un unico front end di supervisione. L'analitica siede sopra quei domini come sesto layer che classifica i findings tra essi. Il taglio per layer software (campo, supervisione, analitica) è un altro modello dello stesso stack.

Quali sono le maggiori aziende di automazione degli edifici? Honeywell, Johnson Controls (Metasys), Siemens (Desigo) e Schneider Electric (EcoStruxure Building) gestiscono la maggior parte delle grandi installazioni commerciali, spesso insieme al framework Niagara di Tridium che collega più fornitori. La maggior parte dei portafogli di una certa dimensione ne esegue più di uno.

Un sistema di automazione degli edifici è la stessa cosa di un BMS? Sì. BAS (building automation system) e BMS (building management system) descrivono la stessa categoria di sistema; BAS è più comune in Nord America, BMS più comune in Europa. Nessun termine implica un fornitore o un protocollo specifico.

FrostLogic sostituisce il mio sistema di automazione degli edifici esistente? No. Explore parte con l'accesso in scrittura disattivato di default sul protocollo nativo o API fornitore del tuo BAS, e aggiunge un layer di analitica sopra. L'accesso in scrittura resta off finché non gli concedi uno scope; l'Edge Agent può poi scrivere setpoint e orari dentro quello scope senza sostituire il BAS sotto di esso.

Come integra FrostLogic con sistemi Siemens, Schneider, Honeywell o Metasys? Tramite il protocollo nativo o l'API di ciascun fornitore invece di un upgrade a carrello elevatore. Il nostro hub integrazioni copre i dettagli per ciascuno.

Non sei sicuro di quale layer ti costi di più?

Se stai confrontando una sostituzione del BAS con l'aggiunta di analitica su ciò che è già installato, dicci cosa gira e ti diamo una risposta diretta, anche quando la risposta onesta è che un nuovo BAS non è la soluzione. 30 o 60 minuti, a te la scelta. Nessun impegno in ogni caso. Parliamone.