物聯網完整串聯實現智慧建築

簡介

物聯網科技的應用,已將傳統建築自動化(Building Automation)提升到真正智慧化的建築(Intelligent Building),不僅增加舒適便利、豐富使用經驗,也加入更多對環境友善的考量─例如自動化的節能控制。
 
一棟建築通常是由多個系統組成,包括電力、水、燈光、空調、門禁、錄影監視…等系統。在過去,這些系統各自具備若干自動化或智慧功能,並不相互連結與互動。例如,辦公大樓的管理員可能會使用一個開關控制盤來遙控各樓層電燈,又用使另一個控制盤控制空調。
 
如今,透過物聯網科技,所有裝置皆可連結到網際網路,再連結到伺服器進行資料的 交換與處理。大樓管理員可以坐在中控室,監看儀表板上的資料呈現,了解整棟大樓的各項狀況,視情況進行燈光和空調的控制,以達到最大的舒適與效率。透過行 動科技,儀表板並可呈現於手機、平板等裝置,可進行遠距控制和走動式管理。
 

應用需求

智慧建築設計者經常會面臨的現實狀況是,既有建築中的許多既有系統,各自有不同的介面、控制邏輯和溝通方法,因此最大的挑戰在於:如何將這些設備和系統連結到物聯網平台,透過統一的資料格式和通訊方法交換資料,以實現智慧化的控制和管理目的。
 

系統解決方案

研華針對智慧建築,提出軟硬體平台加上雲端連結的解決方案,讓系統整合商得以用最省事的方式將建築物中的既有設備和裝置輕鬆連上網路和中央管理平台,並將資料送上雲端。
 
研華物聯網閘道器解決方案可針對智慧建築提供快速整合方案,以 ARK-2121L作為物聯網的資料閘道器,該閘道器具有PCIe插槽支援研華獨創的iDoor模組,提供彈性多樣化的I/O選擇。iDoor是一系列 miniPCIe規格的模組產品,提供不同的I/O組合,像是隔離式/非隔離式序列埠、CANbus、LAN、數位I/O、印表機等接頭,可以選購來安插 到ARK-2121L閘道器,並可更換,而使同一系統能支援多種不同的設備和通訊介面,而能以最低成本與不費力的方式將既有設備和裝置連接到閘道器而連上 網際網路。
 
另一方面,研華提供了WISE-PaaS/RMM套裝軟體作為物聯網軟體平台, 安裝於閘道器和伺服器,其中包括了WISE-agent工具軟體,讓ARK-2121L閘道器在接收到來自感測器和其他裝置的資料後,將所有資料轉換成統 一的物聯網資料格式MQTT,然後送到中央平台(伺服器)。將不同系統資料轉換成一致的格式並整合在統一的平台,才能完成不同設備間的跨系統整合與連結, 此時,原來建築物中各自為政的多個系統,已成為一個網路連結的大系統下的次系統,實現智慧化控制和管理的目標。
 
在伺服器端,WISE-PaaS/RMM提供超過100個RESTful API, 用於既有軟體整合或是創新應用開發,。系統發展者也可以透過這些程式介面在研華的Web-Access/SCADA圖像式控制軟體平台上開發出他們想要的 使用者介面及各項應用。研華解決方案之各項裝置皆支援RESTful,可以輕易對內和對外連結各項裝置和應用,使系統具備高度彈性化和強大的物聯 網整合能力。
 
透過研華物聯網解決方案,使用者可輕易開發智慧建築的相關應用,包括:遠端控 制,例如根據監測到的空氣品質和狀況進行自動化空調;省電功能,例如上下班時間辦公室燈光的自動化開啟和關閉;環境監測功能,例如監控二氧化碳與 PM2.5等空氣品質指標。所有資料皆可被上傳到雲端,累積成大數據資料庫後再進行分析,其結果可作為管理階層決策參考。
 
研華解決方案還有一項便利的設計,系統整合商一旦完成一項iBuilding智 慧建築專案,整套物聯網架構─包括裝置的連結及系統控制流程,皆可匯出儲存,並在另一項專案中重複使用,如此設計師無需再重複進行基礎架構的設計,只需針 對特定功能模組進行編輯或修改,或增加新的功能,即可針對下一位客戶快速發展出符合他們需求的智慧建築,節省大量程式設計與系統開發所需的時間。
 

優點

l 可透過彈性化的I/O模組快速方便地連結既有設備和裝置
l 以較低成本提供高擴充性,發展更多延伸性的功能
l 閘道器軟體可將不同來源的資料轉換成一致的資料傳送標準,以實現物聯網的溝通
l IoT設計架構可輕鬆複製於另一個專案,減少程式設計工作量,讓系統商可將更多的時間和心力集中於發展客製化的功能來滿足客戶需求,或創造發展出新的功能增加自身產品賣點。
l 完整而就緒的平台解決方案,可解省系統發展時間,加速產品上市時程。
l 提供一次購足的服務,以及堅實的技術支援,確保客戶發展成功。


 

資料來源: http://www2.advantech.tw/embedded-boards-design-in-services/casestudies/6c18a4fb-1ccc-478a-83e5-dceb082acef8/


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