IAP tạo ra giải pháp LoRaWAN tốt hơn cho các tòa nhà thông minh

Những người cư ngụ trong tòa nhà thương mại mong đợi một số mức độ thông minh và tự động hóa trong các cơ sở của họ, và các chủ sở hữu bất động sản đang chạy đua để cung cấp thông qua IoT. Có lẽ điều đó giải thích tại sao tốc độ tăng trưởng gộp hàng năm cho thị trường điều khiển và tự động hóa tòa nhà dự kiến ​​sẽ tăng hơn 21 phần trăm đến năm 2028. Xét cho cùng, cơ sở vật chất IoT là cách bạn tiếp cận văn phòng hứa hẹn trong tương lai—và các xu hướng gần đây đang khiến các tòa nhà thông minh trở thành một yêu cầu hơn là một đặc quyền. 

Các công ty có mục tiêu năng lượng; IoT giúp đáp ứng nhu cầu của họ bằng khả năng kiểm soát tự động đối với HVAC, ánh sáng, v.v. Sự gia tăng của công việc từ xa đã dẫn đến nhiều không gian cơ sở không được sử dụng; IoT có thể xác định các không gian này, cá nhân hóa chúng cho người dùng tạm thời và cung cấp dữ liệu về cách tối ưu hóa từng foot vuông.  

Với những lực lượng thị trường này, câu hỏi không phải là có nên đầu tư vào công nghệ xây dựng thông minh hay không—mà là làm như thế nào để mang lại lợi nhuận cao cho khoản đầu tư đó và hỗ trợ các thiết bị sử dụng cả giao tiếp có dây và không dây. Giao thức Mạng diện rộng phạm vi dài (LoRaWAN) là một giải pháp đầy hứa hẹn cho các thiết bị không dây yêu cầu ít năng lượng hơn các thiết bị WIFI, nhưng có phạm vi phủ sóng xa hơn các thiết bị Bluetooth. Được quản lý bởi tổ chức mở, phi lợi nhuận Liên minh LoRa, LoRaWAN tạo ra các kết nối không dây tầm xa, chi phí thấp, năng lượng thấp giữa các thiết bị tòa nhà thông minh và nền tảng mà chúng hoạt động. 

Vấn đề là, các nhà tích hợp gặp khó khăn trong việc kết nối các thiết bị LoRaWAN với các hệ thống điều khiển và tự động hóa tòa nhà có dây (BACS) cũ. Giao thức truy cập IoT (IAP) mới giải quyết được vấn đề. Đây là cách.    

Cuộc đấu tranh để kết nối các thiết bị LoRaWAN với BACS kế thừa

Bất kỳ tòa nhà cỡ trung bình hoặc lớn hơn nào cũng có khả năng có BACS với các thiết bị sử dụng giao tiếp có dây—và BACS đó không được thiết kế để theo kịp tốc độ đổi mới trong IoT. Trong nhiều thập kỷ, các nhà điều hành đã sử dụng các nền tảng BACS kế thừa này để quản lý tất cả các công nghệ trong tòa nhà: HVAC, hệ thống chiếu sáng, kiểm soát ra vào, an ninh, thang máy—tất cả các hệ thống đều có được tiện ích đáng kể khi bổ sung IoT. 

Nếu muốn mở rộng quy trình tự động hóa tòa nhà, bạn phải truyền dữ liệu từ từng thiết bị IoT riêng biệt đến BACS. Nhưng có sự không phù hợp giữa tiêu chuẩn LoRaWAN và các giao thức mạng BACS phổ biến. Các giao thức kết nối mà BACS của bạn hiểu được—BACnet và LON, chỉ để nêu tên một số—là các tiêu chuẩn rất phong phú. Chúng có các mô hình dữ liệu phong phú, chỉ định các dịch vụ mạng và cung cấp khả năng ra lệnh và kiểm soát —và tất cả những điều này đều được xác định nghiêm ngặt trong kiến ​​trúc BACS. 

LoRaWAN không phù hợp với tất cả các định nghĩa BACS này, vì vậy thật khó để tạo ra sự tích hợp mạnh mẽ. Cho đến gần đây, các nhà tích hợp tòa nhà thông minh đã kết nối các thiết bị LoRaWAN với BACS cũ bằng một trong hai cách tiếp cận, cả hai cách đều không lý tưởng: 

• Ánh xạ điểm dữ liệu thủ công. Trước tiên, bạn kết nối thiết bị LoRaWAN với máy chủ mạng LoRa. Sau đó, bạn ánh xạ từng điểm dữ liệu trong máy chủ tới một điểm tương ứng trong BACS. Khó khăn nảy sinh ở phía BACS, nơi bạn phải định cấu hình thủ công các thuật toán tự động hóa—bao gồm định nghĩa và cấu hình ý nghĩa cơ bản của các điểm dữ liệu. Ví dụ, bạn phải nói với BACS rằng số đọc nhiệt độ là số đọc nhiệt độ không gian trong nhà và tạo một thuật toán cho hệ thống biết phải làm gì với điểm dữ liệu đó. Việc cấu hình thủ công tốn nhiều tài nguyên và thời gian của các nhà tích hợp hệ thống tòa nhà. 
• Giao thức nén tiêu đề ngữ cảnh tĩnh (SCHC). Nếu bạn không muốn lập bản đồ dữ liệu mã cứng ở phía BACS, SCHC có thể trợ giúp. Khung nén này chứa toàn bộ thông báo BACnet bên trong gói LoRa. Điều đó chuyển toàn bộ thuộc tính đối tượng BACnet từ đầu đến cuối từ thiết bị sang BACS. Định nghĩa về điểm dữ liệu được tích hợp sẵn. Chỉ có một vấn đề: Các nhà tích hợp không thể tự triển khai SCHC. Giao thức phải được tích hợp vào thiết bị, nghĩa là chỉ nhà sản xuất thiết bị mới có thể thực hiện được. Tệ hơn nữa, các thiết bị tòa nhà thông minh SCHC phức tạp hơn và do đó đắt hơn so với các cảm biến LoRaWAN đơn giản—giả sử ai đó sản xuất chúng ngay từ đầu. Nếu có một vài nhà sản xuất, với sự gián đoạn chuỗi cung ứng ngày nay, rất có thể những thiết bị khan hiếm như vậy sẽ có thời gian giao hàng từ 6 đến 12 tháng.

Cả hai cách tiếp cận này đều không hỗ trợ trí thông minh trong các thiết bị biên IoT; tất cả các hoạt động dữ liệu diễn ra ở cấp độ BACS. Chúng cũng chỉ hỗ trợ BACnet, giao thức truyền thông chiếm ưu thế trong điều khiển và tự động hóa tòa nhà. Nếu một số cơ sở hạ tầng IoT của bạn dựa vào LON, Modbus hoặc DALI để điều khiển ánh sáng hoặc giao thức Ethernet công nghiệp cho các nhà máy thì bạn không gặp may. May mắn thay, tùy chọn thứ ba hiện đã có sẵn và nó sẵn sàng giúp công việc trở nên đơn giản hơn nhiều đối với các nhà tích hợp tòa nhà thông minh.  

Đáp ứng Giao thức truy cập IoT (IAP) để tích hợp LoRaWAN với BACS

IAP, gần đây tiêu chuẩn hóa thông qua ANSI và CTA, là một giao thức truy cập dịch vụ và dữ liệu không dựa trên nền tảng, khái quát hóa các định nghĩa về thông tin, mô hình dữ liệu và dịch vụ cho các thiết bị IoT công nghiệp. Đơn giản hơn, nó tạo ra một kết cấu dữ liệu và dịch vụ kết nối tất cả các yếu tố trong cơ sở hạ tầng tòa nhà thông minh của bạn—bao gồm một mô hình chung cho thông tin và dịch vụ được cung cấp bởi các thiết bị biên trong mạng điều khiển và tự động hóa tòa nhà. Cài đặt máy chủ biên với IAP để dịch và chuẩn hóa dữ liệu từ các thiết bị LoRaWAN thành một hệ thống có BACnet, LON, Modbus hoặc hầu như bất kỳ giao thức BACS nào khác, đồng thời truy cập dữ liệu và dịch vụ từ tất cả các thiết bị từ máy trạm bằng BACnet, LON hoặc OPC UA. 

IAP tạo ra một sinh đôi kỹ thuật số của các thiết bị của bạn. Mỗi cặp song sinh được BACS truy cập thông qua bất kỳ giao thức BACS nào được chọn, dịch LoRa sang ngôn ngữ mà BACS có thể hiểu được. Nếu bạn đặt máy chủ IAP bao gồm máy chủ BACnet, thì BACS của bạn sẽ nhận dạng thiết bị LoRaWAN là thiết bị BACnet; nó đơn giản mà. Không còn các tích hợp thủ công rườm rà, mã hóa cứng hoặc yêu cầu các nhà sản xuất thiết bị hỗ trợ SCHC. Với một số máy chủ biên IAP ngày nay, các nhà tích hợp thậm chí có thể tạo tích hợp LoRaWAN-to-BACS trong môi trường mã thấp, với giao diện người dùng đơn giản và các công cụ kéo và thả. 

Thậm chí tốt hơn, IAP có khả năng mở rộng mạnh mẽ. Nếu bạn cài đặt nó ở một trong các cơ sở của mình, bạn có thể sử dụng cùng một thiết bị và cấu hình điểm dữ liệu trong tất cả các cơ sở của mình, chỉ bằng cách cài đặt máy chủ biên IAP. Và các máy chủ cạnh với IAP nhận được kết quả. Chỉ cần hỏi nhà bán lẻ đồ nội thất DFS của Vương quốc Anh, người đã sử dụng máy chủ biên IAP để kết nối các cảm biến môi trường (và hơn thế nữa) với nền tảng BACS ở nhiều cơ sở. Hệ thống mở, đa giao thức đã giúp giảm mức sử dụng năng lượng của DFS, tiết kiệm khoảng 33% chi phí điện và 26% khí đốt đối với một cửa hàng bán lẻ điển hình có hệ thống. Nếu bạn đang tìm kiếm kết quả tương tự—và bạn không muốn định cấu hình thủ công và mã hóa cứng BACS cũ—hãy xem xét IAP. Nó có thể là công cụ tích hợp LoRaWAN/BACS mà bạn đang chờ đợi.

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