1. ECVET Training for Operatorsof IoT-enabledSmart Buildings (VET4SBO)
2018-1-RS01-KA202-000411
Ниво 2
Модул 6 Подобрена автоматизация и по-малко
човешка намеса
Раздел 6.3: Примери за индустриални решения
(прости варианти)
2. Съдържание
1. Примери за съществуващи и тепърва навлизащи IoT
решения за мониторинги контрол на сгради
– Видове анализ и произтичащите от него варианти на смарт
вземане на решения, предлагани от IoT платформите
2. Демонстрация на работатана IoT платформите и
решенията
– Намаляване на човешката намеса и същевременно
– Намеса на сградния оператор и вземане на решения, когато е
нужно
3. Съдържание
1. Примери за съществуващи и тепърва навлизащи IoT
решения за мониторинги контрол на сгради
– Видове анализ и произтичащите от него варианти на смарт
вземане на решения, предлагани от IoT платформите
2. Демонстрация на работатана IoT платформите и
решенията
– Намаляване на човешката намеса и същевременно
– Намеса на сградния оператор и вземане на решения, когато е
нужно
4. OptiNergy™ от SmartGreen [1]
“Иновативна облачно базирана платфома, която използва
съвременна IoT технология, машинно самообучение и анализ на
големи данни, за да открива неизправности в оборудването и
загуби на енергия в реално време, като автоматично регулира
параметрите на системата, за да постигне оптимална работа“.
[1] https://www.smartgreen.co/
5. Възможности на OptiNergy™
• Автоматично откриване на неизправности, което дава възможност
за прогнозна поддръжка и откриване на загуби на енергия
– откриване на неизправно оборудване и загуби на енергия, съответно
регулиране на настройките
• Автоматичен мониторинг и оптимизиране на потреблението на
енергия и ефективността
• Автоматично настройване и оптимизация на качеството на въздуха
и температурата в помещенията
• Мониторинг и предлагане на прогнози относно работата на
системата и използването на пространството
6. SMART FEEL и SMART IoT KIT от OptiNergy™
SmartFeel е мобилно приложеное, чрез
което потребителите могат да контролират
средата около себе си, например
температурата и влажността в
помещението.
Smart IoT Kit е хардуерен и софтуерен комплект
от сензори, които могат да се използват за
автоматичен мониторинг на температурата в
сградата, влажността, качеството на въздуха,
използването на пространството и др.
7. Софтуерната платформа на OptiNergy™
1. Меню за управление със
списък на функциите
2. Табло на конфигурацията,
където потребителят може да
определя параметрите и да
получи визуална информация
относно определена функция
от менюто
3. Основно поле, в което се
показва избраната в менюто
функция в зависимост от
конфигурациятана горния
панел. На илюстрациятае
показано в общ вид цялото
оборудване и са
визуализирани предварително
зададените нива на
измерваните стойности
1
2
3
8. Софтуерната платформа на OptiNergy™
• В меню
Оптимизация
потребителят може
да настрои
работатана
системата според
предпочитани от
него параметри
9. Софтуерната платформа на OptiNergy™
• Графично
представяне на
нивата на комфорт
относно
температурата,
влажносттаи т.н.
10. Софтуерната платформа на OptiNergy™
• Визуализация на
откриванетона
неизправности при
избор на определен
обект или зона
12. Облачната IoT платформа на COBUNDUTM [2]
• Следи условията на околната среда, за да удовлетворява
обитателите
• Предоставятекущи данни в реално време
• Осъществява анализ на големи данни, за да подобри
ефективността
• Предлага съхраняванена големи данни, тяхната обработка
и анализ чрез облачна услуга
[2] https://www.cobundu.com/
13. Облачната IoT платформа на COBUNDUTM [2]
• Лесно се конфигурира и мащабира, може да се нагажда
към променящите се нужди на сградата
• Предлага управление на устройствата,визуализиране на
данните и прогнозен анализ
– събира и обработва данни от разпръснати устройства,
визуализира ги в разнообразни отчети и таблици и генерира
прогнози на базата на оптимизационно моделиране на
поведението на потребителите и използването на ресусите
[2] https://www.cobundu.com/
14. Облачната IoT платформа на COBUNDUTM [2]
1. Интегрирани източници
на данни или чрез IoT
шлюзове, или чрез други
комуникационни
протоколи, включително
уеб програмен
интерфейс (API)
2. Анализ на данните и API
за въвеждане и
получаване на данните
3. Съвместима с данни и
услуги, предлагани от
трети страни
1 2 3
15. DavraTM [3] – Преглед
1. Меню за
управление
2. Главен панел за
данни и
визуализации с
детайлни графики
в долната част
3. Подробности
относно избран
обект от главния
панел
1 2
[3] https://davra.com/
3
16. DavraTM – Поддръжка на сгради
• Енергиен
мениджмънт,
контрол и
поддръжка на
инсталацията
• Решения за ОВК и
управление на
сградата
17. DavraTM – Сигурност и безопасност
• Мониторингна
сигурността и
безопасносттав
сградата чрез
видео, аудио и
сензорни
технологии
18. DavraTM – Комунални услуги
• Следи
потреблениетона
вода, осветление,
газ и
електричество в
промишлени и
бизнес сгради
19. DavraTM – Смарт паркиране
• Мониторингна
едноетажни,
многоетажни и
външни паркинги чрез
съвременни IoT
технологии и сензори
20. DavraTM – Смарт околна среда
• Следи и
визуализира
температурата,
влажносттаи
други параметри
на околната среда
21. DavraTM – Безопасност на обитателите
• Камерите за
видеонаблюдение
анализират данните,
за да откриват
аномалии и
инциденти
22. DavraTM – Анализ
• Използва анализ
в реално време
• Also allows coding
for the processing
of the data and
the manipulation
of the visual
graphs
23. IOT FACTORY – Решения за умни сгради [4]
IoT софтуерна платформа
• Отворена и документирана IoT платформа, към която могат да се
интегрират всякакви IoT сензори чрез комуникационните мрежи от
типа на LORAWAN, NB-IOT, M2M, SigFox, Wi-Fi, BLE
• Всичко може да се конфигурира от потребителите
• Дава възможност за обработка на събраните данни, създаване на
различни отчети и таблици, определяне на правилата за генериране
на известия и аларми
[4] https://iotfactory.eu/products/software-platform/
24. IOT FACTORY – Решения за умни сгради [4]
IoT софтуерна платфома
• Позволява интегиране чрез документирани API (MQTT, JSON, FTP, и
др.)
• Идва с мобилно приложение (iOS, Android) за потребителите
• Предлага възможност за управление от сигурна облачна среда или
на място, ако е закупен и инсталиран съответният хардуер
[4] https://iotfactory.eu/products/software-platform/
25. IOT FACTORY – Решения за умни сгради
• Следи качеството на въздуха, оптимизира ползването на работното
пространство, осигурява защита на различни места
• Следи оборудването в сградата, за да намали сривовете, времето за поправки
и да удължи живота на уредите
• Измерва потреблението на енергия: електричество, газ, вода, климатизация и
др.
• Анализ на данните въз основа на правила, определяни от потребителите.
Генерира актуална информация и съответните аларми
• Предлага повече от 50 уиджета, чрез които потребителят да създава свои
отчети и таблици
26. IOT FACTORY – Решения за умни сгради
1. Меню за управление,
от което се избира
дадена функция
2. Подменю за по-
конкретен избор
3. Основно съдържание
на избраната функция
с възможности за
настройване и
избор/визуализация
на детайлите
1
2
3
27. IOT FACTORY – Решение за умни сгради
IoT обработка на данните и
аларми
• Позволява определяне на
правилаза обработка на
данните чрез прости или по-
сложни формули
• Предлага събиране и
обединяване на данните
според изискванията на
потребителя
• Генериране на аларми въз
основа на зададени правила.
Алармите се групират според
нивото на спешност, вида и
предварителнозададените
интервали
• Предлага управлениена
жизнения цикъл на дадена
аларма (дали е прочетена, дали
е получила реакция,
приключване на алармата)
28. IOT FACTORY – Решения за умни сгради
Таблици и отчети
• Съдържаповече от 50
уиджета, които позволяват
конфигуриране на собствени
таблици и отчети
• Графики, зададени стойности,
таблици, аларми,
илюстрации, видео, PDF
документи, бележки, SCADA
представяне, във вид на карта
или план
• Отчетите са достъпни в
мрежата/ през мобилна
връзка или в PDF / CSV формат
29. IOT FACTORY – Решения за умни сгради
Карти и геолокация
• Предлага карта на сензорите и
свързаните с тях ресурси
• Големи възможности за
геофенсинг, комбиниране с
данни от геолокацита и
налагане на потребителски
карти
• Поддържа много източници на
геолокация като GPS,
геолокация чрез антени за
пренос на данни, LBS
позициониране, декларативна
статична локация
30. IOT FACTORY – Решения за умни сгради
Отворен API за лесно
интегриране
• Интегриране на IoT данните в
собствена ERP (система за
планиранена
ресурсите), BMS (система за
сграден мениджмънт) или
WMS (система за управление
на склад)
• Разработванена собствени
уеб/мобилни приложения. API
са документирани, идват с
примерен код и интерактивни
тестове
• Решения за интеграция,
базирани на JSON, MQTT, FTP,
и стандартни интеграции с
предлаганите на пазара
мрежовисървъри
31. Решенията на BuildingIQ [5]
• 5i Платформата на BuildingIQ’s използва смарт следене, за да
оптимизира енергията, да подобри дейността и да повиши
комфорта за обитателите в най-различни сгради
• Предлага такива услуги като управление на заявките, подобряване
на съществуващи сгради, затворен кръг на контрол за настройване
на ОВК на всеки четири часа
• Събиране и анализ на данните, моделиране, измерване и
верификация, контрол и човешка експертиза
[5] https://buildingiq.com/solutions/
32. Решенията на BuildingIQ [5]
• BuildingIQ работи със сграднитеоператори, за да създава
персонализиранирешения. Следват принципа „Вие познавате своята
сграда, ние познаваме данните“
• Има големи възможностиза събиране и обобщаване на данни,
мониторинг, следенена тенденциите,прогнозен анализ, визуализация,
автоматизацияи оптимизация на потреблението на енергия от ОВК
• Човешката експертиза се използва в съчетание с анализа на данни, като
така се създавабаза на откриване и разпознаванена аномалии в
процесите и оборудването
[5] https://buildingiq.com/solutions/
33. Решенията на BuildingIQ - Възможности
• Визуализация: проличава къде се използва енергия или се
злоупотребява с нея. Измерване в дълбочина, DOE (базирано на
опита) моделиране и анализ, SaaS (софтуер като услуга) за бързо
откриване на отклоненията и измерване на влиянието на
извършената работа
• Големи данни, подобряване на съществуващи сгради с помощта на
изкуствения интелект, текущо настройване и управление на
сградите
34. Решенията на BuildingIQ - Възможности
• Операции: дълбчинен анализ и диагностика на проблеми,
предлагане на решения. От базиран на данните проект до смарт
мониторирано решение въз основа на дълбочинния анализ
• 24/7 оптимизиран контрол, вградени измерване, проверка и
отговор на нуждите. Използване на съвременни модели за
прогнозен анализ и подобряване на комфорта
• Прогнозен контрол: Използване на изкуствен интелект за
автоматично оптимизиране на енергийната ефективност и
операциите в сградата
38. Решенията на 75fi [6]
• 75F® Occupant App™ предлага на потребителя да контролира
отделни зони
• Обитателите могат да оформят пространството чрез опциите за
контрол на температурата и осветлението в отделни
• Предлага се за iPhone и Android
[6] https://www.75f.io/solutions
39. Решенията на 75fi [6]
Контрол на осветлението от обитателите: включване и
изключване на лампи, настройване на приглушено
осветление от 0-100%
Контрол на температурата от обитателите: проверка
на текущата температура и настройване до желаните
стойности
40. Решенията на 75fi [6]
Обратна връзка от обитателите: потребителите могат да дават оценки и
текстови отзиви за нивото на комфорт в околнатаим среда, да качват
снимки, като по този начин предоставят бърза и леснодостъпна
информация на собствениците и мениджърите на сградата, така че те да
отговорят бързо в случай на проблемис оборудванетоили други проблеми
в работнатасреда.
Геофенсинг (гео-огради): отчита приближаванетона
обитателите до определаназона, предвижда идването им и
предварителнонастройваусловията в тяхната зона според
индивидуалните им предпочитания. Геофенсингът може да
се използваи за отчитане и управлениена присъствието в
сградата.
41. Control Envy [7]
• Мониторинг, анализ и контрол на всичко – от отделни помещения
до цели умни сгради – чрез панела за управление на Control Envy и
уеб/мобилното приложение за контрол
• IoT приложенията от Niche предлагат сериозни функции, но не
работят извън рамките на ограничен набор от компоненти
• Решението на Control Envy предлага атрактивен потребителски
интерфейс, който набляга на удобството
[7] https://www.controlenvy.com/
42. Control Envy [7]
• Освен това е информативен, има опростени графики и подробни
отчети и визуализация на данните
• Решението може да бъде настроено според предпочитанията и
може да се надгражда и усъвършенства чрез панела за управление
или контролното приложение
• Предлага проследяване на проблемите по цялата линия, за да се
открият първопричините
• Приложението е сигурно, а всички компоненти са защитени с
крайно криптиране
[7] https://www.controlenvy.com/
43. Control Envy
• 3D визуализации
• Интерфейс на
мобилното
приложение с
графично
представяне на
данните
• Панел за
управление за
лесен достъп до
обобщена
информация
• Контролен панел
44. BLUE PILLAR [8]
• Платформата ENERGY THINGS® предлага инструменти за интегиране на
устройства и проследяване на потреблението на енергия
[8] http://www.bluepillar.com/aurora-energy-network-of-things-platform
45. eSightenergy [9]
Софтуерза енергиен мониторинг
• Представясвързанитес енергията данни в интригуващграфичен формат,
за да опрости енергийния мониторинг и да предоставиключовата
информация от пръв поглед
• Осветяваизключенията и тенденциитев енергийнитеданни
• Опростява навигациятамежду различни местоположения в един
графичен интерактивенекран с Карти
• Контролният панел може да се персонализира,за да отговаря на
конкретнитенужди и отговорности
• Контролният панел е уеб-базирани до него има достъп през всеки
браузър
[9] https://www.esightenergy.com/esight-platform-2/dashboards-2/
46. eSightenergy – Решението eSight ENVI
• Контролният панел ENVI
(Енергийна Визуализация)е
подходящ както за представянена
обществени места чрез големи
екрани, така и за работа през
компютър или таблет
• Позволява на потребителите да
превключват между измервателни
уреди, обекти, потребление,
икономии и въглеродниемисии,
като по този начин предлага лесно
следене на ефективността
47. eSightenergy - eSight ENVI Solution
Map Navigation
• eSight uses mapping technology to enable
users to easily navigate between corporate
sites and buildings in a user-friendly, visual
format
• Users can save locations as a dropped pin and
zoom in to individual sites
• Map Navigation can be used to create map
views across the entire property portfolio,
e.g. across global sites or on a single campus
• View alarms and scaled consumption bubbles
to quickly identify the highest consuming
sites
48. eSightenergy - eSight ENVI Solution
Dashboards for building operators
• User specific visualisation of data
at a more detailed level
• The building operator chooses
what to see with customisable
layouts and content
• Multiple dashboards can be set
up and update regularly to allow
the user to monitor energy
performance at a glance
49. Domognostics™ от PHOEBE Innovations [10]
• Платформата Domognostics™ е решение, свързващо крайния
потребител с облака и способно да поддържа различни решения за
мониторинг и контрол, а така също и да настройва и изпълнява
пилотни тестове за преценка и проверка на разработвани
прототипи (TRL5-7) в областта на умните сгради
• Платформата използва съвременни уеб-технологии и отворени
стандарти, като облекчава работата с различни типове сензори за
събиране на данни, комуникационни протоколи за пренос на данни
и програмни езици за изпълнение на алгоритми
[10] phoebeinnovations.com/domognostics, www.domognostics.eu
50. Domognostics™ от PHOEBE Innovations [10]
• Ключови характеристики:
– Визуализира данни, събирани през определен интервал от време, и конфигуриране на
сензорите през мрежата
– Събира дати от много източници и ги предава чрез MQTT или RESTful API с помощта на отворени
стандарти
– Съхранява поредици от дани в NoSQL бази данни
– Удобен обмен на данни (напр. виртуални измервания, алармени сигнали) с изследователския
прототипен инструмент (MATLAB®, PYTHON, R) чрез специални библиотеки
– Може да се свързва с хардуерните прототипни платформи от рода на RaspberryPi™, ESP-8266,
Arduino® и др.
– Може да се свързва с предлаганите на пазара сензори за умни сгради чрез различни протоколи
(например Z-Wave)
– Интегрира семантични метаданни в платфомата (помещения, зони, физически свойства и др.)
[10] phoebeinnovations.com/domognostics, www.domognostics.eu
51. Domognostics™ - Възможности
• Интегрира се пряко с различни видове сензори – IoT устройства,мобилни
сензори, преносими устройстваи др.
• Смарт диагностикана проблеми, машинносамообучение, семантично
подобрени (чрез изкуственинтелект) обосновки, преконфигурация на
структуритеза мониторинг и контрол
• Открива скрити проблеми, неизправностив ОВК, ниско качество на
въздуха,повреди в клапани и вентили и т.н. Открива проблемите в
рамките на минути/часовевместо на дни/месеци
• Може да използва готови за работа сензори, актуатори, контролери и
други функции за обработка
52. Domognostics™ - Възможности
• Смарт алгоритми – в съчетание с модели на сгради и интелигентни
алгоритми открива аномалии и научава за незабелязани проблеми
• Предприема действия за преконфигуриране с цел да подобри
ефективността на работа
• Използва машинното самообучение и изкуствения интелект, за да
се учи от опита
• Използва семантично усъвършенствани обосновки, за да направи
по-гъвкаво добавянето на нови сензори или подмяната на
повредени компоненти при нужда
53. Архитектура на Domognostics™
Приложенията за умни сгради
могат да включват:
– Оценка на текущото
състояние, базиранана
машинното самообучение
(например температура в
дадена зона, качество на
въздуха)
– Откриване и диагностика
на аномалии в ОВК и други
системи въз основа на
модел на сградата
– Откриване и диагностика
на аномалии без модел, с
помощта на машинното
самообучение
– Създаване на модел на
сградата и на ОВК
(gbXML/SensorML, други
RDF/OWL онтологии)
54. Domognostics™ - Контролен панел
1. Меню за
управление /
навигация, от
което
потребителят
избира дадена
функция
2. Поле за
съдържанието –
визуализации на
избраните
графики и аларми
1 2
55. Domognostics™ - Контролен панел и аларми
• Друг панел на
Domognostics,
който представя
непосредствено
статистиките и
преките
аларми/известия
за открити
аномалии
56. Domognostics™ - Работа с топологията и устройствата
• Управлява сгради,
зони, помещения,
сензори
• Регистрира
топологията на
сградата и IoT
компонентите,
които участват в
измерванията
57. Domognostics™ - Подробна конфигурация на
помещенията
• Върху картата на
сградата определя
положението на
дадена стая/зона,
като използва
интерактивна
визуализация
60. Domognostics™ - Анализ на данните по етажи
• Изпълнява
алгритъм за анализ
и представя
резултатите
директно върху
картата на сградата
• Различни слоеве с
детайли и
визуализации по
етажи,
зони/помещения
и/или сензори
61. Domognostics™ - Анализ на данните по етажи
• Детайлна визуализация на
плана на етажа с опция за
избор на сграда, зони,
помещения
62. Domognostics™ - Анализ на данните по етажи
• Подробни графики
представят потоците от
данни – както
първоначалните, така и
след анализ
• Базирано на модел
коригиращо
изчисляване с
динамични краници за
подобрено откриване
на аномалии в
поредиците от данни
64. Domognostics™ - Анализ на данните по стаи
• Като влезе в дадена
стая, потребителят
има възможност да
види подробно
натрупаните данни,
както и резултатите
от
обработката/анализ
а на данните
• Визуализация по
сензори и по
алгоритми
65. Domognostics™ - Пилотни приложения
• PHOEBE разработва Domognostics™ в сътрудничество с
Изследователския и иновационенцентър за върховипостижения KIOS
(http://kios.ucy.ac.cy) на Университета на Кипър в рамките на
изследователски и иновационенпроект на ЕС
• За демонстрация на методите за интелигентно откриване на проблеми
в умните сгради е построен експериментален модел в тестовата
лабораторияна KIOS – голямо открито пржстронство,разделено на 13
зони
• Инсталирана е мрежаот Z-Wave сензори, които да събират в реално
време данни за околнатасреда в различните зони
• Данните се предаватчрез шлюз Z-Wave, разработенот PHOEBE, който
изпраща информацията към платформатас помощта на MQTT
• Данните за времето на открито се събират чрез API с отворен код
• Алгоритмите за мониторинг на ОВК и за откриване на замърсявания,
разработениот изследователите на KIOS в MATLAB®, се изпълняват на
всеки няколко минути, за да се определиналичието на неизправности
• Алгоритмите генерират данни във формата на виртуални сензори и
аларми, които се изпращат до платформата през MQTT, като там се
съхраняват и подлагат на допълнителнаобработка и визуализация
68. Domognostics™ - Индивидуално проектирани
хардуерни компоненти
Главна платка за интегриране на сензорите
с възможности за комуникацияпрез Wi-Fi
Сензор за температураи влажност,
интегриран в IoT платката на PHOEBE
69. Domognostics+ [11] - След Domognostics
• Domognostics+е изградена въз основа на платформата Domognostics, катое добавен модул за
„Семантично усъвършенстван IoTанализ и диагностикана сгради“
• Системите за сградна автоматизация (BAS) обикновено изискват предварителноинсталирани
устройства и разработен смарт мониторинг и контрол. Все по-голямото усъвършенстване на IoT
парадигмата обаче, кактои произтичащото от него разпространение на преносими и вградени
смарт устройства (например сензори, мобилни устройства и др.), коитомогат да се инсталират
в сградата, карапазара на BAS бързо да се разраства
• Проектът Domognostics+предвиждаразработването на иновативно софтуерно/хардуерно
решение на ниска цена, чрез което сградните оператори да осъществяват по-добър
мониторинг и контрол над системите в сградите и да намалят опеативните разходи, причинени
от неефективност на системата или неоткрити по-рано неизправности (например течове на
вода, загуби на енергия), като използват съвременен анализ на данните, машинно
самообучение и методи от изкуствения интелект
[11] http://www.domognostics.eu/
70. Domognostics+ - След Domognostics
• Domognostics+ преодолява
пропастта между научните
изследвания в областта на IoT
системите за сградна автоматизация
и актуалните промишлени
приложения
• Domognostics+ използва технологии
от машинното самообучение, IoT,
семантичните обосновки
• Технологичната система ще
използва RESTful API и отворени
стандарти, които ще улеснят
интегрирането на платформата с
други платформи, като така
подпомогне създаването на
екосистеми от услуги
[12] https://zenodo.org/record/1053854
71. Domognostics+ - Beyond Domognostics
• Платфомата ще интегрира
архитектурата SEMIoTICS [12] и нейния
семантично усъвършенстван контролер,
базиран на графикатана онтологичното
познание, за да улесни семантичното
анотиране на устройствата чрез
специални Prolog въпросници
• Контролерът ще предлага възможности
за логически семантични обосновки, за
да се преконфигура системата за
мониторинг и контрол по такъв начин,
че да се постигне енергийна
ефективност и подобрен комфорт за
обитателите
[12] https://zenodo.org/record/1053854
72. Съдържание
1. Примери за съществуващи и тепърва навлизащи IoT
решения за мониторинги контрол на сгради
– Видове анализ и произтичащите от него варианти на смарт
вземане на решения, предлагани от IoT платформите
2. Демонстрация на работатана IoT платформите и
решенията
– Намаляване на човешката намеса и същевременно
– Намеса на сградния оператор и вземане на решения, когато е
нужно
73. Практическа част
• Влезте по възможност в повече от представените тук решения и
изпробвайте експерименталните приложения с реални или
виртуални компоненти и поредици от данни
• Проучете как се конфигурира сградата и устройствата в нея, а така
също и как се разчита и интерпретира информацията, получавана от
сградния оператор
75. Отказ от отговорност
За още информация относно проекта VET4SBO посетете сайта на проекта https://smart-building-operator.eu
или нашата страница https://www.facebook.com/Vet4sbo.
Свалете мобилното ни приложение https://play.google.com/store/apps/details?id=com.vet4sbo.mobile.
Този проект (2018-1-RS01-KA202-000411) е финансиран с подкрепата на Европейскатакомисия (Програма
Еразъм+). Публикацията изразява единствено вижданията на автора и Комисията не носи отговорност за
начина, по който може да бъде употребенаинформацията, съдържащасе в нея.