ماتریس اسپانیایی برای اتوماسیون ساختمان شبکه ای

ماتریس اسپانیایی برای اتوماسیون ساختمان شبکه ای
29 سپتامبر 2021 | PLC و کامپیوترهای صنعتی

ماتریس اسپانیایی برای اتوماسیون ساختمان شبکه ای
یک کامپیوتر روی ماژول congatec (COM) و Niagara Framework® - این دو سخت‌افزار/نرم‌افزار در قلب یک مرکز کنترل اتوماسیون ساختمانی فشرده و مقیاس‌پذیر است که توسط شرکت الکترونیک اسپانیایی Matrix توسعه یافته است.

آب و هوای مطبوع داخلی به لطف سیستم های IoT
امروزه بسیاری از ساختمان های بزرگ مانند بیمارستان ها، ایستگاه های قطار، ادارات یا مجتمع های مسکونی به سیستم های اتوماسیون ساختمان مجهز شده اند. با این حال، اغلب آنها به عنوان واحدهای مستقل عمل می کنند. مدیریت مبتنی بر اینترنت اشیا (اینترنت اشیا) با جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های سطح بالاتر نادر است. با این حال، پیچیدگی مدیریت ساختمان در حال افزایش است - فراتر از نظارت و کنترل سیستم استاندارد، اکنون نیاز به نظارت، شبکه و بهبود عملکرد سیستم ها برای ارائه راحتی بیشتر و کاهش ردپای کربن پایدار وجود دارد - به عنوان مثال، با بهینه سازی ترکیب. انرژی خورشیدی خود تولید شده و منبع تغذیه خارجی در یک سیستم انرژی شبکه ای سیستم‌های HVAC مبتنی بر اینترنت اشیا (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) تعادل مناسبی را بین گرمایش، تهویه و رطوبت پیدا می‌کنند تا از آب و هوای مطبوع داخلی، صرف نظر از باران، درخشش یا فصل اطمینان حاصل کنند.

تجزیه و تحلیل داده ها در لبه امنیت بیشتری را تضمین می کند
هر جا که سیستم‌های اتوماسیون ساختمان شبکه‌ای (BAS) مستقر شوند، به طور فزاینده‌ای از ابرهای خارجی به‌عنوان ایستگاه‌های کنترل و نمونه‌های مدیریتی که با سیستم‌های محلی شبکه شده‌اند، استفاده می‌کنند. این امکان پیکربندی و کنترل سیستم ها را از طریق تبلت، گوشی هوشمند یا کامپیوتر فراهم می کند. وقتی صحبت از مدیریت و کنترل کلی سیستم های HVAC می شود، مسیر از طریق ابر هم ساده و هم بسیار راحت است. همه چیز را می توان از ابر پیاده سازی کرد و به هر نمونه ای می توان به داده های بسیار خاص دسترسی داشت. مهم نیست کجای دنیا هستید. با این حال، چیزی بیشتر از اتصال اترنت به یک سیستم موجود وجود دارد. در بسیاری از موارد، یک لایه لبه جدید باید برای انجام وظایف محلی بسیار فردی اضافه شود.

مثال‌ها موقعیت‌هایی هستند که تصمیمات سریع کلیدی هستند. این امر به ویژه در مورد سیستم های ایمنی بسیار مهم است. ایستگاه‌های کنترل مبتنی بر ابر همیشه با تأخیر مواجه می‌شوند و حتی ممکن است در صورت بروز مشکلات شبکه به طور کامل از کار بیفتند. به همین دلیل است که تجزیه و تحلیل داده ها و تصمیم گیری در سطح BAS در لبه اهمیت فزاینده ای دارد. رایانه های شخصی ریلی DIN محلی نه تنها داده ها را در زمان واقعی پردازش می کنند. آنها همچنین می توانند بلافاصله اقدامات حفاظتی را در صورت وقوع سیل، تگرگ یا آتش سوزی آغاز کنند و به طور خودکار به ساکنان یا خدمات آتش نشانی هشدار دهند. تابستان سال 2021، مانند هرگز قبل از این، نشان داده است که آب و هوای شدید می تواند جان انسان ها را به خطر بیندازد، علاوه بر این که در عرض چند دقیقه به زیرزمین ها، پشت بام ها یا فناوری ساختمان آسیب زیادی وارد می کند. سیستم‌های هشدار زودهنگام می‌توانند از داده‌های آب‌وهوای بی‌درنگ برای شناسایی سریع طوفان‌های نزدیک به رعد و برق استفاده کنند و اقداماتی را برای مقاوم‌سازی ساختمان‌ها آغاز کنند: سایبان‌ها و پرده‌ها را جمع کنند، پنجره‌ها و درهای گاراژ را ببندند، منبع تغذیه را خاموش کنند، زنگ هشدار را فعال کنند و به ساکنان هشدار دهند.

یک کامپیوتر ریلی DIN برای اتوماسیون ساختمان
شرکت الکترونیک اسپانیایی Matrix چنین راه‌حل‌های رایانه‌ای لبه‌ای یکپارچه با نرم‌افزار را برای مدیریت ساختمان در رایانه‌های شخصی ریلی DIN مسطح که در هر کابینت کنترل استانداردی قرار می‌گیرند، بسته‌بندی می‌کند. در واقع، عمق کلی تنها 64 میلی متر است. این شرکت که دفتر مرکزی آن در مادرید و بخشی از گروه Flexitron است، در زمینه اتوماسیون ساختمان، در میان سایر زمینه ها، نامی بین المللی برای خود دست و پا کرده است.107cv جدیدترین نوآوری Matrix، MTX-StarBMS (سیستم مدیریت ساختمان)، یک کامپیوتر ریلی جمع و جور DIN است که برای مراکز کنترل BMS عالی است. MTX-StarBMS می‌تواند با اتاق‌های کنترل ابری و سایر نمونه‌های مدیریت مرکزی ارتباط برقرار کند و تعداد زیادی رابط را برای اتصال هر سیستم محلی فراهم می‌کند. بر اساس معماری ماژولار پردازنده، راه حل Matrix می تواند به صورت جداگانه برنامه ریزی شود.

سیستم محاسباتی تعبیه شده که مبتنی بر استانداردهای باز است، توابع دروازه و رابط های ورودی/خروجی را ترکیب می کند و در درجه اول از استاندارد رادیویی موبایل 4G یا اترنت برای ارتباطات ابری استفاده می کند. شش ورودی جهانی، شش ورودی دیجیتال و هشت ورودی آنالوگ، چهار خروجی دیجیتال و همچنین USB برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های BAS به طور مستقیم در لبه فراهم می‌کند. این راه حل از پیش تنظیم شده استقرار را ساده می کند و به لطف ساختار فشرده آن، برای نصب در اکثر کابینت های اتاق کنترل خدمات آتش نشانی یا سیستم های HVAC مناسب است.

MTX-StarBMS با مجوز نیاگارا ارائه می شود
بخش مرکزی قابل برنامه ریزی MTX-StarBMS، نرم افزار Niagara Framework® از شرکت فناوری اطلاعات ایالات متحده Tridium است. نیاگارا که به طور خاص برای استفاده در اتوماسیون ساختمان توسعه یافته است، اتصال دستگاه های حیاتی و ایمن سایبری به ابر و قابلیت های عادی سازی داده های لازم را فراهم می کند. علاوه بر اینکه به کاربران اجازه می دهد تا جریان های داده را ضبط و نظارت کنند، همچنین به آنها اجازه می دهد زنجیره های فرآیند و رابط های کاربر نهایی سفارشی ایجاد کنند. این امکان پردازش خودکار و تجسم اندازه گیری ها و وضعیت را فراهم می کند

اطلاعات از حسگرها، محرک ها و سیستم ها به صورت محلی و در زمان واقعی.

رابط کاربری مبتنی بر وب HTML5 را می توان در دستگاه های مختلف پایانی - حتی از راه دور و از طریق ابر - نمایش داد. با کشیدن توابع از کتابخانه های استاندارد و رها کردن آنها در محیط برنامه نویسی شی گرا به راحتی می توان آن را سفارشی کرد. در اصل، چارچوب UX (تجربه کاربر) باز و مبتنی بر جاوا برای همه انواع وظایف اتوماسیون و همچنین نظارت، مدیریت و نگهداری عملکردهای ساختمان مناسب است. سازندگان برنامه های کاربردی فناوری ساختمان همچنین می توانند از ماژول های درایور برای ادغام سیستم های خود در پلت فرم باز استفاده کنند که توسعه برنامه های کاربردی جدید و شبکه سازی با BMS موجود را تسریع می کند. از آنجایی که نیاگارا کاملاً مقیاس پذیر است، چارچوب را می توان در پلتفرم های سخت افزاری مختلف - از سرورهای سازمانی بزرگ گرفته تا سیستم های محاسباتی تعبیه شده، مستقر کرد.

قلب پردازنده در یک COM می تپد
از نظر سخت افزار، Matrix تخصص توسعه خود را با سیستم های جاسازی شده تکمیل کرده است: MTX-StarBMS شامل یک برد حامل توسعه یافته داخلی و یک کامپیوتر روی ماژول (COM) بر اساس Qsevenstandard است که به طور مداوم نگهداری می شود. 110ws توسعه یافته توسط SGeT مستقل از فروشنده (گروه استانداردسازی برای فناوری های جاسازی شده). این ماژول توسط congatec، ارائه‌دهنده پیشرو فناوری‌های محاسباتی تعبیه‌شده و لبه‌ای مستقر در Deggendorf، دره سیلیکون آلمان برای ماژول‌های کامپیوتری، تولید شده است. Matrix Qseven COM را انتخاب کرد زیرا بر اساس یک پردازنده NXP iMX6، به طور خاص برای برنامه های کاربردی کم مصرف در مدیریت ساختمان طراحی شده است و در انواع و پیکربندی های مختلف ارائه می شود. عامل مهم دیگر این بود که ماژول ها را می توان به راحتی با جدیدترین COM ها ارتقا داد، مانند Qseven مبتنی بر سری پردازنده های NXP i.MX 8M Plus 14nm که پردازنده های چهار هسته ای ARM Cortex-A53 / M7 و همچنین پردازش عصبی یکپارچه را ارائه می دهد. واحد (NPU) برای هوش مصنوعی، در صورت لزوم. این نه تنها به کامپیوتر ریلی DIN انعطاف‌پذیری طراحی عالی می‌دهد. همچنین در دسترس بودن طولانی مدت را تضمین می کند و گزینه های ارتقای مورد نیاز BMS آینده مانند ادغام هوش مصنوعی (AI) را ارائه می دهد.

اولین نوع سیستم حداکثر چهار هسته ARM Cortex A9 را با توان مصرفی دو تا چهار وات ارائه می دهد. پشتیبانی از محدوده دمایی -40 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد آن را برای استفاده در بسیاری از سناریوهای BMS در سراسر جهان - از صحرا تا قطب جنوب - مناسب می کند. استاندارد Qseven به عنوان یکی از دو پرفروش ترین فرم فاکتور در جهان، آینده بلندمدتی دارد. مانند استاندارد SMARC COM، این استاندارد توسط SGeT بر اساس مستقل از فروشنده میزبانی می شود و برای اتوماسیون ساختمان مناسب است زیرا ساختمان های صنعتی، شهری یا خصوصی عموماً برای چندین دهه طراحی شده اند.

به خوبی برای آینده اتوماسیون ساختمان مجهز شده است
Matrix با انتخاب ترکیبی از Niagara Framework و Qseven COM، MTX-StarBMS را به یک رایانه DIN ریلی جمع و جور توسعه داده است تا بتواند در طولانی مدت در بازار BMS متصل به ابر قرار بگیرد. سرعت سریعی که حسگرها، محرک‌ها و کنترل‌های مبتنی بر اینترنت اشیا در حال تکامل هستند، چنین راه‌حل‌های مقیاس‌پذیر را ضروری می‌سازد. COM را می توان با نسل های بعدی جایگزین کرد و به عنوان یک پلت فرم یکپارچه سازی باز، چارچوب نیاگارا برای آینده مقاوم است. و پیکربندی‌های آینده با پردازنده NXP i.MX 8M Plus با NPU (واحد پردازش عصبی) یکپارچه شده، رایانه‌های شخصی ریلی DIN را قابل تصور می‌سازد که از برنامه‌های هوش مصنوعی با یادگیری عمیق و یادگیری ماشین پشتیبانی می‌کنند. به طور خلاصه، پایه ای عالی برای راه حل هایی است که از تعمیر و نگهداری پیش بینی و همچنین تصمیم گیری محلی بر اساس دریاچه داده های بزرگ که روزانه با اطلاعات بی پایان از هر ساختمان خودکار تغذیه می شود، استفاده می کند.