VET4SBO Level 1 module 4 - unit 1 - v0.9 srb

1. ECVET Training for Operators of IoT-enabled Smart Buildings (VET4SBO)
2018-1-RS01-KA202-000411
Nivo 1
Modul 4: Osnove za rad pametnih zgrada koje koriste
IoT-ove radi poboljšanja fleksibilnosti i inteligencije u
zadovoljavanju ljudskog komfora i / ili energetske
efikasnosti
Poglavlje 4.1: Uvod u koncept pametnih zgrada
(uključujući definicije, integraciju IoT-a itd.)

2. Sadržaj
• Uvod
• Definicija koncepta “Pametne Zgrade”
• IoTs kao komponente
• IoTs kao tehnologija u Pametnim Zgradama
• Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoT uredjajima
• Prednosti IoT-ova i budućnost

3. Sadržaj
• Uvod
• Definicija koncepta “Pametne Zgrade”
• IoTs kao komponente
• IoTs kao tehnologija u Pametnim Zgradama
• Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoT uredjajima
• Prednosti IoT i budućnost

4. Uvod
– 41% američke primarne energije potrošio je građevinski sektor
– 30% od strane industrijskog sektora
– 29% od strane transportnog sektora
Izvor: 2011 Buildings Energy Data Book, Prepared for the Buildings Technologies Program Energy
Efficiency and Renewable Energy, U.S. Department of Energy

5. Uvod
Izvor: 2011 Buildings Energy Data Book, Prepared for the Buildings Technologies Program Energy
Efficiency and Renewable Energy, U.S. Department of Energy

6. Uvod
• Potrošnja primarne energije u SAD-u porasla je za 48% između
1980. i 2009
Izvor: 2011 Buildings Energy Data Book, Prepared for the Buildings Technologies Program Energy
Efficiency and Renewable Energy, U.S. Department of Energy

7. Uvod
Zgrade se sastoje od raznih sistema koji su:
• kompleksni
• međusobno povezani (međusobno komuniciraju)
• sastoji se od nekoliko komponenti, kao što su:
– HVAC sistem (ventili, ventilatori, zavojnice, filteri, rezervoar za skladištenje, toplotne
pumpe, hladnjake itd.)
– Sistem osvetljenja (unutrašnja / spoljna svetla, kancelarijska svetla, prekidači, zavese i
sl.)
– Bezbednosni sistem (senzori dima / gasa, sprejevi, cevi za vodu, pumpe, hitna
rasveta, itd.)
– Sigurnosni sistem (kamere, ulaz na ulazima, ulazna / izlazna ploča itd.)

8. Uvod
• Uvod
• Definicija koncepta “Pametne Zgrade”
• IoTs kao komponente
• IoTs kao tehnologija u Pametnim Zgradama
• Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoT uredjajima
• Prednosti IoT i budućnost

9. Pametne Zgrade
Pametna zgrada je svaka
građevinska struktura:
Koja koristi
automatizovane procese
(kombinuje podatke i
informacije na netrivijalni
način)
– Sposobna da automatski
proceni stanje i
kontroliše rad zgrade
Izvor: http://blueapp.io/blog/why-iot-is-the-best-solution-to-
reduce-cost-in-smart-buildings/

10. Pametne zgrade - Optimizacija korišćenja energije
https://aceee.org/blog/2019/02/emerging-opportunities-help

11. Pametne zgrade

12. BMS / BAS
Sistem upravljanja zgradama (BMS), inače poznat kao sistem automatizacije
zgrada (BAS), je kompjuterski baziran kontrolni sistem instaliran u zgradama
koje kontrolišu i nadgledaju mehaničku i električnu opremu zgrade kao što su
ventilacija, osvetljenje, elektroenergetski sistemi, protivpožarni sistemi i
bezbednosnih sistema.
• Izgradnja protokola komunikacije automatizacije https://blog.se.com/wp-
content/uploads/2015/11/SE-Protocols-Guide_A4_v21.pdf
– Žični komunikacioni protokoli(BACnet, LonWorks, KNX, DALI, Clipsal C-Bus,
Modbus, M-Bus, OPC, Web Services)
– Bežični komunikacioni protokoli(EnOcean, ZigBee, Zwave, Wifi-enable)

13. Komunikacioni protokoli:
Zgrada vs Kućna Automatizacija
Bonino, D.; Corno, F.; De Russis, L. A Semantics-Rich Information Technology Architecture for
Smart Buildings. Buildings 2014, 4, 880-910

14. Pametne Zgrade
• “Današnji BMS’ and BAS’ su uglavnom zasnovani na
pravilima i imaju ograničen spoljni pristup.” - Marc Pawliger, Google,
2019
• “Omogućavanjem Izgradnje Internet Stvari (IoT)
dozvoljeno je analiziranje okruženja i prilagođavanja u
stvarnom vremenu kako bi se poboljšala efikasnost i
produktivnost. Neki vlasnici zgrada i operateri mogu biti
frustrirani nedostatkom interoperabilnosti i integracije
između alata za upravljanje infrastrukturom i trenutnih IT
sistema..”- Anixter Inc. © 2019 All Rights Reserved

15. Procesi Pametnih Zgrada
Automatizovani procesi Pamtnih Zgrada ukllučuje:
• Senzore (temperatura, CO2,popunjenost, gas,blistavost,dim)
Nest, Aensibo, Aquara, itd.
• Instalacija mreže
• Cloud-based rešenje za podatke
• Softver(Upravljanje energijom, video nadzor, HVAC Control)

16. Primer konvencijalne topologije BMS-a

17. Primer IoT topologije BMS-a

18. Primer: Intel IoT rešenje za upravljanje energijom
Izvor: https://software.intel.com/en-us/articles/save-on-energy-and-streamline-operations-with-
incenergy-and-intel

19. Sadržaj
• Uvod
• Definicija koncepta “Pametne Zgrade”
• IoTs kao komponente
• IoTs kao tehnologija u Pametnim Zgradama
• Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoT uredjajima
• Prednosti IoT i budućnost

20. IoT Pokretači:
прекидачи, светла, утикачи, senzori врата, моторизovani
вентили, пумпе, вентилатори, прскалице
IoT Senzori:
Termostati (temp. i vlažnost), senzori kretanja, senzori
kvaliteta vazduha, brojila električne energije, kamere, senzori
svetlosti, pametni telefoni, nadzor u hlađenju
IoT kao komponente
Povezani uređaji

21. IoT kao komponente
https://urbanise.com/iot-sensors/

22. Sadržaj
• Uvod
• Definicija koncepta “Pametne Zgrade”
• IoTs kao komponente
• IoTs kao tehnologija u Pametnim Zgradama
• Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoT uredjajima
• Prednosti IoT-ova i budućnost

23. IoT kao tehnologija u pametnim zgradama
Operatori zgrada mogu da:
• Analiziraju upotrebu energije
• Postavljaju upozorenja
• Procene problematične oblasti ili opremu
• Upravljaju osvetljenjem i HVAC rasporedima
• Posmatraju sisteme u realnom vremenu pomoću mobilne
aplikacije ili veb pregledača.

24. Sadržaj
• Uvod
• Definicija koncepta “Pametne Zgrade”
• IoTs kao komponente
• IoTs kao tehnologija u Pametnim Zgradama
• Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoT uredjajima
• Prednosti IoT i budućnost

25. Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoTs
• Kontrola Svetla
Senzor zauzeća prostoraUključi/
Isključi svetlo

26. Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoTs
• Energetska
efikasnost
Senzor zauzeća prostora
Uključi/
Isključi
Potrošnja energije
Prima izveštaje
Potrošnja energije
Mobilni senzor
(pametni uređaj)

27. https://sensibo.com/

28. Google Home Nest

29. https://xiaomi-mi.com/search/?q=aqara

30. Sadržaj
• Uvod
• Definicija koncepta “Pametne Zgrade”
• IoTs kao komponente
• IoTs kao tehnologija u Pametnim Zgradama
• Primeri aplikacija Pametnih Zgrada sa IoT uredjajima
• Prednosti IoT i budućnost

31. Prednosti / Nedostaci uvođenja IoT
• Prednosti:
– Veza male snage (male potrošnje)
– Mogućnosti dodavanja i reprodukcije (lako instalirati i koristiti nove
uređaje)
– Daljinsko upravljanje i kontrola
– Lako automatizovanje procesa
– Pristupačnost podataka
• Nedostaci:
– Ograničenja snage (baterije ?)

32. https://micromechtronic.com/iot-effect/

33. Rast IoTs
• “Do 2020. godine jedna u pet zgrada biće pametne zgrade koje
će podržavati 50 milijardi povezanih uređaja, sa cloud-based
softverom i uslugama koje će rasti po stopi od 33%”
Source: Memoori, Big Data for Smart Buildings: Market Prospects 2015 to 2020

34. Pametne Zgrade
“Pametnost“ u automatizaciji zgrada potiče od
• Povezivanje sistema
• Interoperabilnosti sistema
• Posmatranja, kontrole i optimizacije sistema za poboljšanje:
– Energetska efikasnost (HVAC kontrola, kontrola svetla, itd.)
– Udobnost i produktivnost (kvalitet unutrašnjeg vazduha)
– Dijagnoza i robusnost (upozorenja o greškama i kvarovima itd.)
– Bezbednost i sigurnost (alarmi u slučaju požara ili kontaminacije itd.)
– Upotrebljivost (prilagođen korisnički interfejs, itd.)

35. Kako da shvatimo smisao podataka?
• Heterogenost uredjaja i sistema
– Senzori koji mere različite količine podataka u različitim jedinicama
• Disparitet podataka u različitim bazama podataka
– Vremenska serija svakih 5sec, 1min, 5min,….
• Potreba za povezivanjem podataka u različitim bazama
podataka
• Služi podatke različitim aplikacijama i osobama (stanodavac,
agencije za osiguranje itd.)
-Charbel Kaed, Google, 2019

36. Semantika za formiranje IoT podataka
• Haystack je inicijativa (projekat) otvorenog koda da se
pojednostavi rad sa podacima u Internetu stvari.
• Standardizujte semantičke modele podataka i veb usluga sa
ciljem da se olakša upotreba ogromne količine podataka koje
stvaraju pametni uređaji koji prožimaju domove, zgrade,
fabrike i gradove.

37. Ontologije za izgradnju IoT podataka
• DogOnt pruža funkcionalnost i
automatsko dovršavanje stanja i
podržava evoluciju modela
klasifikacijskim rasudjivanjem.
Modeliranje se vrši na nivou
detalja koji odražava stvarne
potrebe interoperacije između
realnih domotičkih sistema i
podržava razvoj Inteligentnih
Domotičkih Okruženja.
Bonino, D.; Corno, F.; De Russis, L. A Semantics-Rich Information Technology
Architecture for Smart Buildings. Buildings 2014, 4, 880-910

38. Ontologije za izgradnju IoT podataka
• Brick je pokušaj formiranja otvorenog koda u cilju standardizacije
semantičkih opisa fizičkih, logičkih i virtuelnih objekata u zgradama i
odnosa među njima.
• Brick se sastoji od proširivog rečnika pojmova i koncepta u i oko zgrada,
• Sadrži skup relacija za povezivanje i sastavljanje koncepta zajedno, i
fleksibilnog modela podataka koji omogućava integraciju Brick-a sa
postojećim alatima i bazama podataka.

40. Izvori
• https://youtu.be/Zz6jkLYkzSQ
• https://www.youtube.com/watch?v=Pxj9fYgcwV0

41. Izjava o odricanju odgovornosti
Za dodatne informacije o VET4SBO projektu, posetite sajt projekta na adresi https://smart-building-operator.eu ili
posetite https://www.facebook.com/Vet4sbo.
Preuzmite mobilnu aplikaciju: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.vet4sbo.mobile.
Projekat (2018-1-RS01-KA202-000411) se finasnira od strane Evropske komisije(Erasmus+ Program). Ova publikacija
odražava stavove samo autora i Komisija ne može biti odgovorna za bilo kakvu upotrebu informacijama sadržanim u
njoj.