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Systeme zur Gebäudeautomatisierung – die besten PCs finden

Von ·Kategorien: Industrielles IoT·Published On: April 30th, 2021·6.4 min read·

Systeme zur Gebäudeautomatisierung bringen HLK, Beleuchtung und Zugangskontrolle in die Zukunft. Stellen Sie sich ein Gebäude vor, das sich automatisch an die Bedürfnisse der Menschen darin anpasst, indem es Daten sammelt und automatisch auf diese reagiert. Es mag wie etwas aus der Zeichentrickserie „Die Jetsons“ klingen. Intelligente Entscheidungen zu treffen ist aber genau das, was moderne Gebäudeautomatisierungssysteme (Building Automation Systems, BAS) heute tun. Wenn es in Ihrem Zuhause ein intelligentes Thermostat gibt, haben Sie bereits Erfahrung mit einer Art von Gebäudeautomatisierung. Bereiche des Gewerbes, der Industrie, des Einzelhandels und der Medizin bringen BAS jedoch bereits auf die nächste Stufe. Betrieben wird all das durch eine unglaubliche Technologie.

Systeme zur Gebäudeautomatisierung für die Entscheidungsfindung in Echtzeit

In der heutigen vernetzten Welt lag der Schwerpunkt noch nie so sehr darauf, nicht nur die richtige Entscheidung zu treffen. Sie sollte auch im richtigen Moment umgesetzt werden. BAS ermöglicht eine zentralisierte und effiziente Steuerung der Gebäudesysteme. So treffen Sie Ihre Entscheidungen in Echtzeit.

Wie jede Anwendung des Internet of Things (IoT) erfordert die Gebäudeautomatisierung den Einsatz lokaler Geräte, um Daten zu sammeln, zu verarbeiten und auszuführen. Doch welche Art von Computer ist der richtige für die Gebäudeautomatisierung? Hier sind einige Beispiele für reale Gebäudeautomatisierungsprojekte. Sie veranschaulichen die wichtigen Überlegungen bei der Auswahl von BAS-Hardware.

Die besten PCs für Systeme zur Gebäudeautomatisierung

Bei der Betrachtung von Gebäudeautomatisierungssystemen können sich unsere Ansprüche je nach Standort für unsere Hardware ändern. Daten werden im Edge von HLK-Systemen, Heizkesseln und/oder Stromzählsystemen gesammelt. Anschließend werden sie an die Systeme weitergeleitet, die diese Daten zur Entscheidungsfindung nutzen. Daher können Sie am Edge unseres Netzwerks in der Regel ein Gerät mit geringerer Leistung verwenden. Dieses stellt eine Schnittstelle zu lokalen SPS-Systemen, Sensoren und Geräten her. Sie sollten jedoch unbedingt die richtigen Geräte für die jeweilige Aufgabe spezifizieren. Ihre Geräte sind die Augen und Ohren Ihres BAS. 

Definieren von Umgebungs- und I/O-Anforderungen

Typischerweise sind die Einsatzumgebungen dieser Geräte nicht die saubersten – wie etwa Maschinenräume von Aufzügen, Kesselräume und dergleichen. Daher ist ein lüfterloser Industrie-PC von OnLogic hervorragend geeignet. Er stellt die maximale Verlässlichkeit Ihrer Systeme sicher. Sie sollten auch überlegen, welche Konnektivität Sie benötigen. Wie sollen zum Beispiel die Daten von den Geräten oder Sensoren erfasst werden? Je nach Alter des Gebäudes müssen Sie die Kommunikation über BacNet, Modbus TCP/RTU oder OPC durchführen. Wir benötigen also die richtige Kombination aus LAN-Anschlüssen, USB, seriellen oder digitalen I/O, um diese Protokolle zu unterstützen.

Für diese Arten von Edge-Anwendungen bietet ein System wie der CL210G-10 ein ultrakleines Format. Zudem ist er lüfterlos und kann nach Ihren Bedürfnissen konfiguriert werden. Vielleicht findet die eigentliche Überwachung außerhalb statt und Sie müssen die gesammelten Daten über 4G übertragen – OnLogic kann viele der Systeme mit einer Mobilfunkverbindung ausstatten, um dies zu ermöglichen.

Kleiner Gateway-Computer mit Antennen für die Mobilfunkfähigkeit, geeignet für Systeme zur Gebäudeautomatisierung

 

Sobald Sie die Daten gesammelt haben, die Sie in Ihr BAS einspeisen möchten, sind Sie bereit für den nächsten Schritt. So erhalten Sie ein vollständiges Bild der Gebäudesysteme. Je nach Umfang des Projekts benötigen Sie möglicherweise Gateways. Sie aggregieren die Daten zunächst vom Edge oder senden Sie an einen Cloud-Dienst wie AWS oder Azure. Gateways müssen in der Regel mehr Leistung haben als ein Edge-Datenaggregator. Ein System wie unsere Helix-Serie bietet die gleiche Verlässlichkeit wie die kleineren Geräte. Jedoch besitzen diese Geräte die höhere Leistung des Comet Lake Core i. Wenn Sie noch mehr Leistung benötigen, sind auch unsere Edge-Server mit skalierbaren Xeon-Prozessoren verfügbar.

Helix 500 und Helix 600 übereinander gestapelt – PCs für Systeme zur Gebäudeautomatisierung

Zugangskontrolle und Sicherheitssysteme

Eines der wichtigsten Systeme, das Bestandteil eines BAS ist, ist die Zutrittskontrolle. Zugangskontrolle bedeutet einfach, zu kontrollieren, was und wer unsere Gebäude, Parkhäuser usw. zu welchem Zeitpunkt betreten kann. Bei Zugangssystemen, wie etwa einem Schlüsselanhängersystem für einen Wohnblock, können wir RFID-fähige Lesegeräte im Edge einsetzen. Diese verbinden wir mit einem Edge-PC, um sie zu verwalten.

Das Gleiche gilt für Fahrzeuge. Mit dem Wachstum der Machine Vision und der KI-Inferenzierung haben wir jedoch einige zusätzliche Tools, die wir nutzen können. Mit Toolkits wie OpenVino können wir mithilfe von OCR (Optical Character Recognition, optische Zeichenerkennung) die Nummernschilder von Autos lesen, die versuchen, in unsere Garage zu fahren. Anschließend können wir sie mit einer Liste der zugelassenen Fahrzeuge abgleichen. Um künstliche Intelligenz (KI) am Edge nutzen zu können, müssen Sie zusätzliche Prozessorleistung bereitstellen. Mit OpenVino können Sie den Prozessor, die integrierte Grafik (IGPU) oder eine Movidius-Bildverarbeitungseinheit (Vision Processing Unit, VPU) nutzen. Eine hervorragende Option wäre unser ML100G-53. Er vereint eine verbesserte IGPU-Leistung mit der Xe-Grafik des Intel Tiger Lake der elften Generation. Für die Verwendung mit anderen Toolkits und Frameworks bietet OnLogic die Coral VPU von Google. Daneben steht auch eine Reihe GPU-fähiger Computer zur Verfügung.

Überwachungskameras

Die Gesamtsumme betrachten

Wie bereits oben erwähnt, wird das Alter der Immobilie die Anschlüsse zur Sensor- und Maschineninformation maßgeblich bestimmen. In einer Studie der Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) wurden Büroimmobilien in Bezug auf ihren energetischen Zustand untersucht. Dabei wurden folgende Erkenntnisse gewonnen:

  • Im Jahr 2015 gab es in Deutschland 323.700 Büro- und Verwaltungsgebäude. Insgesamt handelt es sich dabei um eine Nutzfläche von 382,4 Millionen Quadratmetern.
  • Im Jahr 1978 trat die 1. Wärmeschutzverordnung in Kraft. Mehr als die Hälfte der Bürogebäude sowie auch der Nutzfläche sind jedoch im Zeitraum davor entstanden.

Bei älteren Gebäuden müssen Sie ältere HLK-, Aufzugs- und andere angeschlossene Systeme berücksichtigen. Sie werden auch mit älteren Kommunikationsmodulen arbeiten müssen. BACnet ist immer noch der Defacto-Standard für die Gebäudeautomationsindustrie, obwohl er vor über 25 Jahren, im Jahr 1995, standardisiert wurde.

Bereitstellen der richtigen Software für Systeme zur Gebäudeautomatisierung

Daher sollten Sie nicht nur Edge-Geräte von OnLogic einsetzen, die über RS-485 hinaus kommunizieren können, sondern auch die richtige Software implementieren. Es kann der Schlüssel zum Erfolg Ihres nächsten Projekts sein, ob eine Anwendung BACnet- und ältere Protokolle nativ verwenden oder einlesen und normalisieren kann. Werden Sie Feldbus-Geräte haben, die Sensordaten noch vor Ihren Edge-Geräten aggregieren? Oder nehmen die Geräte die Daten direkt auf? Diese Überlegungen helfen Ihnen auch, den I/O-Bedarf für den PC zu bestimmen.

Das Ignition-Paket von Inductive Automation ist eine hervorragende Lösung für Ihr nächstes Gebäudeautomatisierungsprojekt. Ignition verfügt über eine Reihe von Modulen für die Dateneingabe. Dazu gehören BACnet, Modbus, OPC oder ein bestimmter SPS-Hersteller wie Allen-Bradley oder Siemens. Kombinieren Sie dies mit Ignition Edge-IIoT. Es wurde speziell entwickelt, um Edge-zu-Cloud-Konnektivität über MQTT zu ermöglichen. Damit erhalten Sie den ultimativen, einfach zu bedienenden und skalierbaren BAS-Lösungsstack. OnLogic bietet eine Reihe von PCs mit Ignition Edge für Ihr nächstes Projekt.

Architekturdiagramm von Ignition

Bereit für den Start?

Quellen aus der Branche erwarten in der nahen Zukunft ein starkes Wachstum von Gebäudeautomatisierungssystemen. Daher gab es noch nie einen besseren Zeitpunkt, um anzufangen. Vielleicht suchen Sie bereits schon nach Hardware für Ihr nächstes Projekt. Das Team der Lösungsspezialist:innen von OnLogic ist gerne da und spricht mit Ihnen über unsere Hardware-Lösungen.

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About the Author: Cole Wangsness

Cole is a Sales Engineer at OnLogic. He works to connect customers with the right solution and provide industry expertise. When not working, he enjoys. learning about new tech and tinkering with computers.
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