„Ha ezek a falak beszélni tudnának…” Most, hogy lehetővé válik az épületek digitális ikreinek létrehozása, a közismert mondat máris új értelmet nyer. A szerző Peter Loeffler, a Siemens Smart Infrastructure innovációs vezetője.
Az olyan létesítmények esetében, mint például az irodaépületek, kórházak, repülőterek vagy szállodák, az épületek teljes életciklust lefedő digitális ikrei jelentősen csökkenthetik a költségeket, javíthatják a hatékonyságot, felgyorsíthatják az átadást, növelhetik a teljesítményt, valamint javíthatják a felhasználói élményt.
A digitális ikrek segítségével nyert adatok rendkívül sokrétűen felhasználhatók. Igazolni tudtuk, hogy a megoldás bármely épület tervezésénél segítséget nyújthat a biztonságosabb kiürítési útvonalak és létesítmények tervezésében. Kórházak esetében a digitális iker használatával nem csak a berendezések pontos helye követhető nyomon, hanem az épületben mozgó betegek is. Az irodaépületeknél a tulajdonosok és bérlők valós időben ellenőrizhetik az egyes helyiségek foglaltságát és az épület tereinek kihasználtságát, az ehhez igazodó világítással, fűtéssel, szellőztetéssel és klímahasználattal pedig csökkenthetők a vonatkozó költségek, ráadásul a nyert adatokból információk szerezhetők a terek optimális kihasználásának biztosításához is.
A digitális ikreket az autógyáraktól az erőművekig sok helyen használják gyártási és ipari környezetekben. Épületek esetében a digitális ikrek alkalmazása az életciklus három fontos területén, vagyis a tervezés, az építés és az üzemeltetés során kaphat alapvető szerepet. A tervezési szakaszban a digitális iker az épület összes statikai adatát magában foglalhatja, így az alaplemez méretét, a helyiségek számát, a kábelek vezetést, az épületben felszerelt összes technológiát és az építési anyagokat is. A megjelenítési és szimulációs eszközökkel az épület terve úgy alakítható, hogy bizonyos különleges elemek, mint például a kiürítési tervek, a várható energiafelhasználás vagy a helyiségek optimalizált kialakítása is megjeleníthető legyen.
Az építkezés során ez az információ meggyorsíthatja a kivitelezést, javíthatja a műszaki hatékonyságot és segíti a vizuális megjelenítést, a műszaki munkákat, az átadást, a rendszerek működésének szimulálását és a mesterséges intelligencia tanulási folyamatait. Az üzemeltetési szakaszban a digitális iker az üzemeltetők és létesítménykezelők számára lehetővé teszi az üzemelési hatékonyság fokozását, a megelőző karbantartást és az olyan javító intézkedéseket, melyek alapjául a dinamikus szimulációk adatai szolgálnak.
Az adatok a teljes épületből érkeznek, így a klímarendszerekből, a kazánokból és a különböző érzékelőkből, és olyan környezeti változókra vonatkoznak, mint a hőmérséklet, a páratartalom, a helyiségek foglaltsága, a világítás, a külső időjárás vagy a tűzérzékelő rendszer jelzései.
Zöld- és barnamezős beruházások
Az eddigiekben csak az újonnan épített létesítményekről esett szó, de a meglévő épületek digitális ikrei ugyanúgy létrehozhatók – egy feltétellel. Az épületnek rendelkeznie kell egy bizonyos minimális szintű épület-automatikával (vagy gondoskodni kell ilyen rendszer utólagos beépítéséről) hiszen a digitális ikernek adatokra van szüksége. Az ilyen „barnamezős” építményeknél a legfontosabb jellemzőket tartalmazó adatbázist is létre kell hozni. Ez időbe kerülhet, bár az intelligens szkennelési technikák felgyorsíthatják a folyamatot.
Legyen szó zöld- vagy barnamezős épületekről, a digitális iker magára az épületre ugyanúgy kidolgozható, mint annak egyetlen működési egységére, mint amilyen pl. a tűzvédelmi rendszer, a biztonsági rendszer vagy a klíma. Minél több rendszert foglal magába a digitális iker, annál jobban hasznosítható, és annál részletesebbek a kimenő adatok. A technológia egyik legnagyobb előnye, hogy dinamikusan igazítja az épület funkcióit a változó felhasználási vagy időjárási körülményekhez. De ennél többre is képes.
Képzeljük el, hogy az épület tűzérzékelő rendszere a lángok felé igyekvő tűzoltók számára valós idejű információkat biztosít a tűz pontos helyéről, azokról a helyszínekről ahol az odabent tartózkodók összegyűltek, esetleg csapdába szorultak vagy épp elhagyják az épületet, és tájékoztatja őket az összes fontos tűzvédelmi és kiürítési jellemzőről is. Így mindjárt könnyebbé válik a tűz oltása és a bent rekedtek mentése.
A fentiek mellett ráadásul a tűzeseti kiürítési tervek is módosíthatók, hogy a szokásosan alapul vett épület-kihasználtsági és egyéb adatok helyett a helyiségek tényleges foglaltságához és a használat mintázataihoz igazodjanak.
Az igazság forrása
Egy digitális iker egyéb előnyökkel is jár. Így például az épület összes adatát egyetlen adatbázisban fogjuk megtalálni – miénk lesz az igazság forrása. A múltban az épülethez kapcsolódó összes alkalmazáshoz vagy funkcióhoz külön adatbázist kellett összeállítani, ha tíz alkalmazást használtunk, akkor tízet, tízféle, más-más részletekre koncentráló tervrajzokkal. Az adatbázisok egyes adatai átfedésben voltak egymással, mások nem, megint mások akár ellent is mondhattak egymásnak. A digitális iker megszünteti ezt a problémát, mert egyetlen adatbázist használ, és az összes alkalmazás erre támaszkodik.
Ha például egy új jogszabály emeletenként bizonyos számú füstérzékelőt ír elő, csak egy szinte másodpercek alatt elvégezhető adatbázis-lekérdezésre van szükségünk ahhoz, hogy megtudjuk, megfelel-e az épület ennek az előírásnak, míg korábban adatok tömegeit kellett átfésülni és egyeztetni – melyek sokszor csak nyomtatott táblázatok vagy tervrajzok formájában állta rendelkezésre! – hogy egy ehhez hasonló kérdésre választ kaphassunk.
A digitális iker mögött álló technológia hasonlóan közvetlen. A felhőben tárolt digitális iker a Siemens felhő-alapú, nyílt IoT (dolgok internete) operációs rendszerét, a MindSphere-t használja, amely összeköti az eszközöket, rendszereket és szoftvereket, hogy a fejlett analitikai feladatokhoz adatokat gyűjthessen. A digitális iker védelmére a Siemens ipari kiberbiztonsági tapasztalataira támaszkodva megfelelő IT védelmi szoftvereket és protokollokat alkalmazunk, továbbá az összes adatot, vagyis mind a tárhelyen lévő, mind a hálózatban továbbított elemeket titkosítjuk.
Végül pedig, de messze nem utolsósorban az épület és a felhő közti kommunikáció biztonságos Siemens RSP kapcsolaton keresztül zajlik, mely minden szoftver- és hardverelemre automatikus tanúsítványkezelő rendszert alkalmaz, biztosítva az adatok bizalmas jellegét és épségét, és ellenőrizve a felhasználók, illetve hardver- és szoftverelemek hitelességét.
A digitális iker használata mindezeken felül az új bevételi modellek és üzleti lehetőségek kihasználását is lehetővé teszi. Az épület tulajdonosa például alkalmazásokat tervezhet, melyekkel az épület által generált adatok felhasználására alapozva új szolgáltatásokat ajánlhat a bérlőknek vagy a beszállítóknak, illetve az alkalmazások fejlesztői az adatokat kihasználva olyan termékeket dolgozhatnak ki, melyeket aztán eladhatnak a bérlőknek vagy egyéb érdekelteknek.
A digitális iker fantasztikus lehetőségeket rejt a tulajdonosok, bérlők, használók és létesítménykezelők számára. A falak a valóságban egyelőre még nem szólalnak meg, de ha egy épületnek digitális ikre van, a termosztátok, a szobák, a klímarendszerek, a kazánok és a tűzvédelmi rendszerek – voltaképp az egész épület – mind-mind ódákat tudnak regélni saját titkaikról. Az érdekeltek így értékes adatokhoz jutnak, és bepillantást nyernek az épület működésébe.