IAP skaper en bedre LoRaWAN-løsning for smarte bygninger

Beboere i næringsbygg forventer et visst nivå av intelligens og automatisering i anleggene sine, og eiendomseiere kappløper for å levere via IoT. Kanskje det forklarer hvorfor den sammensatte årlige vekstraten for bygningsautomasjons- og kontrollmarkedet forventes å vokse mer enn 21 prosent gjennom 2028. Tross alt er fasiliteter IoT hvordan du når fremtidens lovede kontor – og nyere trender gjør smarte bygninger mer et krav enn en fordel. 

Bedrifter har energimål; IoT hjelper deg med å møte dem med automatisert kontroll over HVAC, belysning og mer. Fremveksten av fjernarbeid har ført til mye ubrukt anleggsplass; IoT kan identifisere disse områdene, tilpasse dem for midlertidige brukere og gi data om hvordan du kan optimalisere hver kvadratfot.  

Gitt disse markedskreftene, er ikke spørsmålet om man skal investere i smartbyggteknologi – det er hvordan man gjør det på en måte som gir en sterk avkastning på investeringen og støtter enheter som bruker både kablet og trådløs kommunikasjon. Long Range Wide Area Network (LoRaWAN)-protokollen er en lovende løsning for trådløse enheter som krever mindre strøm enn WIFI-enheter, men som har lengre rekkevidde enn Bluetooth-enheter. Administrert av den åpne, ideelle organisasjonen LoRa-alliansen, LoRaWAN skaper rimelige, laveffekts, lang rekkevidde trådløse tilkoblinger mellom smarte byggeenheter og plattformene de jobber med. 

Problemet er at integratorer sliter med å koble LoRaWAN-enheter til eldre kablede bygningsautomatiserings- og kontrollsystemer (BACS). Den nye IoT Access Protocol (IAP) løser problemet. Dette er hvordan.    

Kampen om å koble LoRaWAN-enheter til eldre BACS

Enhver mellomstor eller større bygning har mest sannsynlig en BACS med enheter som bruker kablet kommunikasjon – og at BACS ikke er designet for å holde tritt med innovasjonstakten innen IoT. I flere tiår har operatører brukt disse eldre BACS-plattformene til å administrere alle teknologiene i bygningen: HVAC, belysning, adgangskontroll, sikkerhet, heiser – alle systemer som får betydelig nytte med tillegg av IoT. 

Hvis du ønsker å utvide bygningsautomatisering, må du overføre data fra hver diskrete IoT-enhet til BACS. Men det er et misforhold mellom LoRaWAN-standarden og vanlige BACS-nettverksprotokoller. Tilkoblingsprotokollene din BACS forstår – BACnet og LON, bare for å nevne noen – er svært rike standarder. De har rike datamodeller, spesifiserer nettverkstjenester og gir kommando-og-kontroll-funksjoner – og disse er alle strengt definert innenfor BACS-arkitekturen. 

LoRaWAN stemmer ikke med alle disse BACS-definisjonene, så det er vanskelig å skape en sterk integrasjon. Inntil nylig koblet smarte bygningsintegratorer LoRaWAN-enheter til eldre BACS ved å bruke en av to tilnærminger, ingen av dem er ideelle: 

• Manuell datapunktkartlegging. Først kobler du en LoRaWAN-enhet til en LoRa-nettverksserver. Deretter tilordner du hvert datapunkt i serveren til et tilsvarende punkt i BACS. Vanskeligheten oppstår på BACS-siden, der du manuelt må konfigurere automatiseringsalgoritmer – inkludert definisjonen og konfigurasjonen av de grunnleggende betydningene til datapunkter. Du må fortelle BACS at en temperaturavlesning er en avlesning av innendørs romtemperatur, for eksempel, og lage en algoritme som forteller systemet hva det skal gjøre med det datapunktet. Det er mye ressurskrevende og tidkrevende manuell konfigurasjon av byggesystemintegratorene. 
• SCHC-protokollen (Static Context Header Compression). Hvis du heller ikke vil hardkode datakartlegging på BACS-siden, kan SCHC kanskje hjelpe. Dette komprimeringsrammeverket fyller en hel BACnet-melding i en LoRa-pakke. Som overfører en fullstendig ende-til-ende BACnet-objektegenskap fra enheten til BACS. Definisjonen av datapunktet er innebygd. Det er bare ett problem: Integratorer kan ikke implementere SCHC på egen hånd. Protokollen må bygges inn i enheten, noe som betyr at bare enhetsprodusenten kan få det til. Enda verre, SCHC smarte bygningsenheter er mer komplekse, og derfor dyrere, enn enkle LoRaWAN-sensorer – forutsatt at noen produserer dem i utgangspunktet. Hvis det er noen få produsenter, med dagens forsyningskjedeforstyrrelser, er det svært sannsynlig at slike knappe enheter vil ha 6 til 12 måneders ledetider.

Ingen av disse tilnærmingene støtter intelligens i IoT-kantenheter; alle dataoperasjoner foregår på BACS-nivå. De støtter også bare BACnet, den dominerende kommunikasjonsprotokollen innen bygningsautomatisering og -kontroll. Hvis noe av IoT-infrastrukturen din er avhengig av LON, eller Modbus, eller DALI for lyskontroller, eller industrielle Ethernet-protokoller for fabrikker – er du sjanseløs. Heldigvis er et tredje alternativ nå tilgjengelig, og det er klar til å gjøre jobben mye enklere for smarte bygningsintegratorer.  

Møt IoT Access Protocol (IAP) for LoRaWAN-integrasjon med BACS

IAP, nylig standardisert gjennom ANSI og CTA, er en plattform-agnostisk data- og tjenestertilgangsprotokoll som generaliserer definisjoner av informasjon, datamodeller og tjenester for industrielle IoT-enheter. Enklere, det skaper en data- og tjenestestruktur som kobler sammen alle elementene i din smarte bygningsinfrastruktur – inkludert en felles modell for informasjonen og tjenestene som tilbys av edge-enhetene i bygningsautomatiserings- og kontrollnettverket. Installer en edge-server med IAP for å oversette og normalisere data fra LoRaWAN-enheter til et system med BACnet, LON, Modbus eller praktisk talt en hvilken som helst annen BACS-protokoll, og få tilgang til dataene og tjenestene fra alle enhetene fra arbeidsstasjoner som bruker BACnet, LON eller OPC UA. 

IAP oppretter en digital tvilling av enhetene dine. Hver tvilling får tilgang til BACS via en valgfri BACS-protokoll, og oversetter LoRa til et språk BACS kan forstå. Hvis du setter en IAP-server til å inkludere en BACnet-server, vil BACS-en din gjenkjenne en LoRaWAN-enhet som en BACnet-enhet; så enkelt er det. Ikke flere klønete manuelle integrasjoner, hard koding eller tigging fra produsenter om å støtte SCHC. Med noen av dagens IAP edge-servere kan integratorer til og med lage LoRaWAN-til-BACS-integrasjoner i et lavkodemiljø, med et enkelt brukergrensesnitt og dra-og-slipp-verktøy. 

Enda bedre, IAP er intenst skalerbar. Hvis du installerer det i en av fasilitetene dine, kan du bruke de samme enhets- og datapunktkonfigurasjonene i alle fasilitetene dine, bare ved å installere IAP edge-serveren. Og edge-servere med IAP får resultater. Bare spør den britiske møbelforhandleren DFS, som brukte IAP edge-servere for å koble miljøsensorer (og mer) til BACS-plattformer i flere fasiliteter. Det åpne multiprotokollsystemet bidro til å redusere DFS' energibruk, og sparte rundt 33 prosent av strømkostnadene og 26 prosent på gass for en typisk butikk med systemet. Hvis du ser etter lignende resultater – og du ikke har lyst til å manuelt konfigurere og hardkode en eldre BACS – se nærmere på IAP. Det kan være LoRaWAN/BACS-integrasjonsverktøyet du har ventet på.

Kilde: https://www.iotforall.com/iap-creates-a-better-lorawan-solution-for-smart-buildings