Dobře navržený řídicí systém nejen snižuje čas pro uvedení do provozu, ale především snižuje náklady pro koncového zákazníka. V budoucnu bude na řídicí systémy kladen mnohem větší důraz než tomu bylo doposud a zákazníci by se na tuto dobu měli dobře připravit.

Jak vypadala tradiční architektura pro automatizaci budov v uplynulých letech?

Tradiční a v podstatě posledních 30 let neměnnou architekturu vidíme na obrázku níže. Podstatná změna, která za těch několik desítek let nastala, že došlo k vyvinutí BACnetu, který představuje standardizaci a vzájemnou spolupráci zařízení v budovách a umožňuje, aby spolu zařízení komunikovala bez ohledu na výrobce. Starší architekturu lze obecně shrnout do několika regulátorů komunikujících dohromady prostřednictvím různých (často proprietárních) komunikačních protokolů. Na nejnižší úrovni máte V/V moduly, které zpracovávají signály ze snímačů a povelují pohony. Nad tím máte řídicí regulátory, která agregují data z modulů a obvykle obsahují časové programy a další globální funkce. Velké budovy či kampusy mají obvykle centralizovaný BMS server, kde jsou vizualizovány jednotlivé stavy zařízení a odkud lze budovu ovládat.

Jaká je budoucnost řídicích systémů v budovách?

Klíčovým prvkem v budoucnosti řídicích systémů pro automatizaci budov budou hrát komunikační protokoly, integrace jednotlivých zařízení a vyhodnocování dat o chování budovy. Jinými slovy bude komunikace začínat u čidel či pohonů, které budou komunikovat přes otevřený komunikační protokol. Tyto prvky budou integrovány do Supervisory regulátorů, kde bude vytvořena řídicí logika a vazby mezi jednotlivými systémy/podsystémy. Tyto regulátory budou dále zaintegrovány přes otevřený standardizovaný protokol (jakým je dnes BACnet či do budoucna MQTT) do centrálního BMS serveru (běžícím na virtuálním serveru či cloudu), kde bude dostupná vizualizace budovy pro její řízení, a kde budou ukládána historická data o průběhu jednotlivých veličin.

V budoucnu bude kladen obrovský důraz právě na analýzu dat a optimalizaci celého řídicího systému různými nadstavbovými (nazývejme optimalizačními) platformami založenými na inteligentních algoritmech či na bázi umělé inteligence, což v tomto případě znamená, že platformy budou schopny se učit, jak se budova chová, a hledat možnosti k dosažení úspor či detekovat problémy uvnitř řídicího systému.

Celou architekturu lze rozdělit na tři úrovně: fyzickou, integrační a optimalizační. Fyzická úroveň je hardwarová vrstva nainstalovaná přímo v budově, na kterou se lze spolehnout, že bude provádět kritické operace a řízení technologií, a to i během výpadků sítě. Tato vrstva by měla být zaintegrována do IT sítě vlastníka a být vysoce zabezpečena proti kybernetickým útoků.

V integrační vrstvě dochází ke konsolidaci dat nebo integraci zařízení ze starších systémů do integračního serveru. Tato konsolidace zjednodušuje licencování, logické programování, údržbu a zároveň zvyšuje zabezpečení, výkon a standardizaci názvosloví, uživatelských účtů, alarmů, databází, časových programů či žádaných hodnot. Dále je možné provádět tagování dat (např. Project Haystack) pro zjednodušení integrace dat do ostatních platforem, kde tagy budou určovat účel konkrétních dat (např. pomocí tagů out; temp bude jednoznačně určeno, že daný bod je venkovní teplota bez ohlednu na jeho název).

Optimalizační vrstva představuje nejinteraktivnější vrstvu, kde získáváme vizualizaci, analýzu využití energií, alarmy a propojení do optimalizačních platforem. Kouzlo této vrstvy spočívá v tom, že díky přísným standardům v integrační vrstvě je import dat velmi jednoduchý, přehledný a přitom bezpečný.

Veškeré produkty, které jsou a budou v budovách nainstalovány, by měly být založeny na otevřeném komunikačním protokolu, který je celosvětově standardizován. Tuto normu dnes představuje BACnet. Toto je především z důvodu, aby bylo možné jakékoliv zařízení vyměnit za jiného výrobce a nebýt tak v rukou jednoho konkrétního. Je až k neuvěření, že se například ještě stále instalují vstupně/výstupní moduly s proprietárními sběrnicemi, když je v případě změny výrobce regulátorů nezbytné vyměnit i tyto vstupy/výstupy, což často představuje vyšší náklady než samotný regulátor. Dále by maximum zařízení mělo být na IP, což je technologie, na které stejně bude komunikovat většina zařízení v budovách a rovněž zjednodušuje jejich údržbu. V neposlední řadě je nezbytné nainstalovat otevřenou softwarovou platformu, která bude jednotlivé technologie integrovat.