آشنایی با IOT و BMS

چکیده

اینترنت اشیا (IoT) یک مفهوم دگرگون‌کننده است که در آن اشیاء روزمره تبدیل به دستگاه‌های هوشمند و متصل به هم می‌شوند و داده‌ها را به اشتراک می‌گذارند و اتوماسیون را امکان‌پذیر می‌کنند. اینترنت اشیا بر حسگرهای تعبیه شده، اتصال و پردازش داده ها برای بهبود زندگی و فرآیندهای صنعتی ما متکی است. این چکیده نقش مرکزی اینترنت اشیا را در خانه های هوشمند، مراقبت های بهداشتی، عملیات صنعتی و نظارت بر محیط زیست برجسته می کند. در حالی که اینترنت اشیا وعده راحتی و کارایی را می دهد، نگرانی هایی را در مورد امنیت داده ها و حفظ حریم خصوصی نیز ایجاد می کند. با افزایش نفوذ اینترنت اشیا، درک پتانسیل و چالش‌های آن برای استفاده از مزایای آن و کاهش خطرات در این چشم‌انداز دیجیتالی در حال گسترش بسیار مهم است. در ادامه جهت آشنایی اولیه شما با مفهوم مهم عصر جدید، سعی کرده‌ایم باتوجه به آخرین گفته‌ها و اکتشفات درباره این فناوری، مقاله ای برای شما عزیزان تهیه کنیم.

اینترنت اشیاء ((IOT : روح و زبان اشیاء پیرامون ما

اینترنت اشیا (IoT) به عنوان یک مفهوم فناوری انقلابی ظهور کرده است که نحوه تعامل ما با جهان خود را بازتعریف می کند. این نشان دهنده یک تغییر اساسی در نحوه اتصال دستگاه ها و اشیاء، ارتباط، و جمع آوری و تبادل داده ها است. اینترنت اشیا این پتانسیل را دارد که تقریباً بر هر جنبه ای از زندگی روزمره ما تأثیر بگذارد و صنایع مختلف را متحول کند و آن را به یکی از مهم ترین پیشرفت های فناوری قرن بیست و یکم تبدیل کند.

در هسته خود، اینترنت اشیا در مورد اتصال اشیا و دستگاه ها به اینترنت است. این اشیاء می توانند از چیزهای معمولی مانند ترموستات ها و لامپ ها تا موارد بسیار پیچیده مانند ماشین آلات صنعتی و وسایل نقلیه خودران متغیر باشند. موضوع مشترک در میان آنها این است که آنها به حسگرها، محرک ها و قدرت محاسباتی مجهز هستند که به آنها اجازه می دهد داده ها را جمع آوری کنند، انتقال دهند، اطلاعات را پردازش کنند و بر اساس آن به طور مستقل یا با حداقل مداخله انسانی عمل کنند.

اجزای اصلی یک سیستم اینترنت اشیا عبارتند از:

چیزها یا دستگاه ها:

دستگاه های اینترنت اشیا که اغلب به آنها «چیز» می گویند، قلب اکوسیستم اینترنت اشیا هستند. این دستگاه ها به اشکال مختلف از حسگرهای ساده گرفته تا ماشین آلات پیچیده تولید می شوند. به عنوان مثال، ترموستات هوشمند یک دستگاه اینترنت اشیا رایج در راه اندازی خانه هوشمند است. این می تواند دما، رطوبت و میزان اشغال را در یک اتاق اندازه گیری کند و به اینترنت متصل است و کنترل از راه دور و اتوماسیون را امکان پذیر می کند. در تنظیمات صنعتی، دستگاه‌های IoT می‌توانند شامل ماشین‌هایی با حسگرهایی باشند که پارامترهای مختلفی مانند دما، فشار و لرزش را کنترل می‌کنند و به تعمیر و نگهداری پیش‌بینی کمک می‌کنند.

قابلیت اتصال:

اتصال، راه نجات اینترنت اشیا است. این دستگاه‌های اینترنت اشیا را قادر می‌سازد تا داده‌ها را برای تجزیه و تحلیل و اقدام به ابر یا دستگاه‌های دیگر منتقل کنند. گزینه‌های اتصال مختلفی برای پاسخگویی به برنامه‌های متنوع IoT در دسترس هستند. Wi-Fi در خانه های هوشمند رایج است، در حالی که شبکه های سلولی برای ردیابی دستگاه ها و وسایل نقلیه ایده آل هستند. بلوتوث و Zigbee معمولاً برای اتصالات کوتاه برد استفاده می شوند و شبکه های کم مصرف (LPWAN) برای برنامه های دوربرد و کم مصرف استفاده می شوند. انتخاب فناوری اتصال به عواملی مانند برد، مصرف انرژی و نرخ داده بستگی دارد.

پردازش داده ها:

اینترنت اشیا حجم وسیعی از داده ها را تولید می کند. این داده ها نیاز به ذخیره، پردازش و تجزیه و تحلیل دارند تا بینش های معنادار به دست آید. ابر نقش اساسی در این فرآیند ایفا می کند. داده ها به سرورهای ابری ارسال می شوند، جایی که با استفاده از ابزارهای تحلیلی پیشرفته، الگوریتم های یادگیری ماشین و مدل های هوش مصنوعی پردازش می شوند. به عنوان مثال، در مراقبت‌های بهداشتی، دستگاه‌های پوشیدنی اینترنت اشیا به طور مداوم داده‌هایی را از بیماران جمع‌آوری می‌کنند، که سپس برای شناسایی ناهنجاری‌ها یا روندها در معیارهای سلامت مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند و امکان مداخله زودهنگام و مراقبت شخصی را فراهم می‌کنند.

رابط کاربری:

رابط های کاربری روشی انسان پسند برای تعامل با سیستم های اینترنت اشیا ارائه می کنند. آنها می توانند برنامه های تلفن همراه، داشبوردهای وب یا دستیارهای صوتی باشند. این رابط‌ها به کاربران اجازه می‌دهند وضعیت دستگاه‌های اینترنت اشیا را کنترل کنند، آن‌ها را از راه دور کنترل کنند و داده‌ها را در قالبی قابل درک مشاهده کنند. به عنوان مثال، یک برنامه خانه هوشمند به کاربران اجازه می‌دهد تا نور را تنظیم کنند، فیدهای دوربین‌های امنیتی را مشاهده کنند و تنظیمات برگزیده دما را از تلفن‌های هوشمند خود تنظیم کنند و راحتی و کنترل را افزایش دهند.

عمل:

یکی از جذاب ترین جنبه های اینترنت اشیا، توانایی آن در راه اندازی اقدامات مبتنی بر داده است. دستگاه ها را می توان طوری برنامه ریزی کرد که به طور مستقل یا بر اساس دستورالعمل های کاربر عمل کنند. به عنوان مثال، یک سیستم آبیاری هوشمند در کشاورزی می‌تواند از داده‌های رطوبت خاک از حسگرهای اینترنت اشیا برای شروع آبیاری محصولات در صورت نیاز، حفظ منابع آب و بهینه‌سازی سلامت محصول استفاده کند. در بخش صنعتی، سیستم‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده مبتنی بر اینترنت اشیا می‌توانند به‌طور پیشگیرانه تعمیرات تجهیزات را بر اساس داده‌های زمان واقعی برنامه‌ریزی کنند و زمان خرابی و هزینه‌های نگهداری را کاهش دهند.

کاربردهای IoT در واقع متنوع هستند و مزایای زیادی را ارائه می دهند. با این حال، تکثیر سریع دستگاه‌های IoT نیز منجر به نگرانی فزاینده در مورد امنیت داده‌ها و حریم خصوصی شده است. اطمینان از یکپارچگی و محرمانه بودن داده های منتقل شده و ذخیره شده توسط دستگاه های IoT یک چالش مبرم است. دستگاه های اینترنت اشیا، اگر به درستی ایمن نباشند، می توانند در برابر حملات سایبری و دسترسی غیرمجاز آسیب پذیر باشند.

در نتیجه، اینترنت اشیا فقط یک فناوری نیست، بلکه یک چارچوب دگرگون کننده است که صنایع و زندگی روزمره را تغییر می دهد. درک و بهره برداری از پتانسیل اینترنت اشیا برای استفاده از مزایای آن و همزمان پرداختن به چالش های مرتبط، به ویژه چالش های مربوط به امنیت داده ها و حریم خصوصی، حیاتی است. همانطور که اینترنت اشیا به تکامل و گسترش خود ادامه می دهد، قول می دهد که سنگ بنای عصر دیجیتال باشد و امکانات و نوآوری های جدیدی را در حوزه های مختلف ارائه دهد.

سیستم مدیریت ساختمان(BMS) : خانه‌ای در دستان شما

سیستم مدیریت ساختمان (BMS)، که اغلب به عنوان سیستم اتوماسیون ساختمان (BAS) یا سیستم کنترل ساختمان (BCS) شناخته می شود، یک راه حل جامع است که فناوری ها و سیستم های مختلف را برای مدیریت و کنترل کارآمد عملکردهای مختلف یک ساختمان یکپارچه می کند. BMS یک جزء حیاتی در زیرساخت های ساختمان مدرن است که یک پلت فرم متمرکز برای نظارت، کنترل و بهینه سازی سیستم ها و تجهیزات ضروری ساختمان ارائه می دهد. این سیستم ها می توانند شامل گرمایش، تهویه، تهویه مطبوع (HVAC)، روشنایی، امنیت، کنترل دسترسی و غیره باشند.

اجزا و ویژگی های کلیدی یک سیستم مدیریت ساختمان عبارتند از:

حسگرها و جمع آوری داده ها:

BMS به شبکه ای از حسگرها متکی است که به طور استراتژیک در سراسر ساختمان قرار گرفته اند. این حسگرها وظیفه جمع آوری طیف وسیعی از داده ها را بر عهده دارند. سنسورهای دما شرایط آب و هوایی را در مناطق مختلف کنترل می کنند و اطمینان حاصل می کنند که سیستم های گرمایش و سرمایش به درستی پاسخ می دهند. سنسورهای رطوبت به حفظ کیفیت مطلوب هوای داخل کمک می کنند، در حالی که سنسورهای اشغال زمان استفاده از اتاق را تعیین می کنند. سنسورهای نور سطوح روشنایی را بر اساس در دسترس بودن نور طبیعی تنظیم می کنند. کنتورهای انرژی مصرف برق، گاز و آب را ردیابی می کنند تا دیدی جامع از مصرف منابع ارائه دهند.

کنترل متمرکز:

قلب یک BMS سیستم کنترل مرکزی آن است. این رابط به مدیران تاسیسات و اپراتورهای ساختمان اجازه می دهد تا سیستم های مختلف ساختمان را از یک پلت فرم واحد و کاربر پسند نظارت و مدیریت کنند. داده‌های بی‌درنگ از حسگرها به این مرکز مرکزی منتقل می‌شوند و امکان تصمیم‌گیری و پاسخ‌گویی در زمان واقعی را فراهم می‌کنند. این یک دید کلی از عملکرد ساختمان ارائه می دهد و شناسایی روندها و زمینه های بهبود را آسان تر می کند.

کنترل و بهینه سازی خودکار:

یکی از وظایف اولیه BMS کنترل خودکار و بهینه سازی سیستم های ساختمان است. به عنوان مثال، در یک ساختمان اداری، وقتی حسگرهای اشغال تشخیص می‌دهند که اتاق کنفرانس خالی است، BMS می‌تواند به طور خودکار دما را تنظیم کند، چراغ‌ها را خاموش کند و تهویه را برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی تنظیم کند. در زمان اوج بار، BMS می تواند تنظیمات HVAC را برای بهره وری انرژی، کاهش مصرف برق و هزینه های عملیاتی تنظیم کند.

مدیریت انرژی:

مدیریت انرژی تمرکز اصلی BMS است. این نه تنها داده‌های مصرف انرژی را در زمان واقعی ارائه می‌کند، بلکه اقدامات پیشگیرانه را برای کاهش مصرف ممکن می‌سازد. به عنوان مثال، می‌تواند کاهش بار را در دوره‌های اوج تقاضا آغاز کند یا سیستم‌های HVAC را برای حفظ آسایش و در عین حال به حداقل رساندن مصرف انرژی تنظیم کند. این ویژگی برای سازمان هایی که به دنبال کاهش ردپای کربن و هزینه های انرژی خود هستند حیاتی است.

امنیت و کنترل دسترسی:

بسیاری از BMS دارای ویژگی های امنیتی و کنترل دسترسی هستند. دسترسی ساختمان را می توان از طریق BMS مدیریت کرد و به پرسنل مجاز اجازه دسترسی به مناطق خاص را می دهد. دوربین‌های امنیتی و سیستم‌های هشدار را می‌توان یکپارچه کرد و امکان نظارت تصویری و هشدارهای خودکار را در صورت رخنه‌های امنیتی یا فعالیت‌های مشکوک فراهم می‌کند. این امر به ویژه در ساختمان‌های تجاری، مؤسسات آموزشی و مراکز بهداشتی اهمیت دارد.

تعمیر و نگهداری و تشخیص:

تعمیر و نگهداری پیشگویانه یک مزیت قابل توجه BMS است. با نظارت مداوم بر عملکرد تجهیزات و تجزیه و تحلیل داده ها، سیستم می تواند بی نظمی ها یا علائم اولیه خرابی تجهیزات را شناسایی کند. این می تواند هشدارهای تعمیر و نگهداری و سفارشات کاری را ایجاد کند و اقدامات تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را امکان پذیر می کند که زمان خرابی را کاهش می دهد و عمر تجهیزات را افزایش می دهد. این باعث صرفه جویی در وقت و هزینه سازمان ها می شود.

گزارش و تحلیل:

BMS انبوهی از داده ها را ارائه می دهد که می توانند به بینش های عملی تبدیل شوند. این گزارش ها و تجزیه و تحلیل هایی را تولید می کند که به مدیران ساختمان کمک می کند تا تصمیمات آگاهانه ای بگیرند. این بینش ممکن است شامل روند مصرف انرژی، الگوهای اشغال، عملکرد تجهیزات و کارایی سیستم باشد. این تصمیمات مبتنی بر داده می تواند منجر به صرفه جویی در هزینه و بهبود مستمر در عملیات ساختمان شود.

ادغام:

BMS اغلب با سایر سیستم های ساختمان ادغام می شود و راه حلی جامع برای مدیریت کلی ساختمان ایجاد می کند. به عنوان مثال، می‌تواند با سیستم‌های اعلام حریق برای تسهیل فرآیندهای تخلیه، تعامل با کنترل‌های آسانسور برای بهبود کارایی، و همکاری با سیستم‌های مدیریت آب برای اطمینان از استفاده کارآمد و تشخیص زودهنگام نشت، ارتباط برقرار کند. این ادغام تضمین می کند که سیستم های مختلف به طور یکپارچه با هم کار می کنند و عملکرد کلی ساختمان را افزایش می دهند.

در نتیجه، سیستم های مدیریت ساختمان یک رویکرد جامع برای کنترل و مدیریت ساختمان ارائه می دهند. آنها نظارت متمرکز، کنترل خودکار، و تصمیم گیری مبتنی بر داده را برای سیستم های ساختمانی متنوع ارائه می دهند. همانطور که جهان همچنان بر پایداری، بهره وری انرژی و راحتی ساکنان تاکید می کند، BMS به ابزاری ضروری برای دستیابی به این اهداف در ساختمان های مدرن تبدیل شده است. این نه تنها کارایی عملیاتی، بلکه مسئولیت زیست محیطی سازمان ها و امکانات را در بخش های مختلف افزایش می دهد.

نتیجه و خلاصه

در اینجا جدولی وجود دارد که اینترنت اشیاء (IoT) و سیستم مدیریت ساختمان (BMS) را از نظر تفاوت های اصلی آنها مقایسه می کند:

جنبه‌ها	اینترنت اشیا	سیستم مدیریت ساختمان
معنا و مفهوم	شبکه‌ای از دستگاه‌های به هم پیوسته که می‌تواند هر چیزی باشد، از ابزارهای مصرف کننده گرفته تا ماشین‌ها و وسایل نقلیه صنعتی، جمع آوری داده‌ها و اتوماسیون را امکان پذیر می‌کند.	یک سیستم جامع برای مدیریت و کنترل سیستم‌ها و عملکردهای حیاتی ساختمان، از جمله HVAC، روشنایی، امنیت و کنترل دسترسی.
محدوده کار	طیف وسیعی از کاربردها و صنایع فراتر از مدیریت ساختمان، مانند، مراقبت‌های بهداشتی، کشاورزی، حمل و نقل و غیره را در بر می‌گیرد.	در درجه اول بر مدیریت و بهینه‌سازی سیستم‌ها و عملیات ساختمان، از جمله کنترل آب و هوا، امنیت و مدیریت انرژی متمرکز شده است.
قابلیت اتصال	دستگاه‌ها و اشیاء مختلف را با استفاده از طیف وسیعی از پروتکل‌ها و فناوری‌های ارتباطی مانند Wi-Fi، تلفن همراه و LPWAN به هم متصل می‌کند.	حسگرها، کنترل کننده‌ها و تجهیزات را در یک ساختمان با استفاده از پروتکل‌های ارتباطی سیمی و بی سیم مانند، BACnet، Modbus یا LonWorks ادغام می‌کند.
تنوع داده‌ها	بسته به کاربرد، از داده‌های محیطی گرفته تا معیارهای سلامت شخصی، انواع مختلفی از داده‌ها را جمع آوری و پردازش می‌کند.	در درجه اول داده‌های مربوط به سیستم‌های ساختمان مانند دما، رطوبت، اشغال، مصرف انرژی و رویدادهای امنیتی را جمع آوری می‌کند.
تمرکز اصلی	زندگی روزمره، فرآیندهای صنعتی و بخش‌های مختلف را با تاکید بر اتصال دستگاه‌ها برای اتوماسیون مبتنی بر داده، بهبود می‌بخشد.	تمرکز بر مدیریت کارآمد، کنترل و بهینه سازی زیرساخت‌های ساختمان برای بهبود آسایش ساکنین و بهره‌وری انرژی.
کاربرد صنعتی	برنامه‌های کاربردی گسترده در بخش‌هایی مانند مراقبت‌های بهداشتی، کشاورزی، شهرهای هوشمند و حمل و نقل، بر طیف گسترده‌ای از صنایع تاثیر می‌گذارد.	عمدتا در بخش املاک تجاری و صنعتی برای عملیات ساختمانی کارآمد و مدیریت انرژی استفاده می‌شود.
امنیت و حریم خصوصی داده‌ها	به دلیل حجم و سیعی از داده‌های شخصی و حساس تولید شده و به اشتراک گذاشته شده، نگرانی‌هایی را در مورد امنیت و حریم خصوصی داده‌ها ایجاد می‌کند.	نگرانی‌ها عمدتا حول محور امنیت سیستم‌های ساختمان، کنترل دسترسی، و حفاظت از داده‌های حساس در زیر ساخت ساختمان است
پیچیدگی	پیچیدگی متغیر بسته به کاربرد خاص، با پتانسیل درگیر کردن تعداد زیادی از دستگاه‌ها و مابع داده.	معمولا پیچیدگی کمتری دارد، زیرا بر زیرساخت‌ها و عملیات یک ساختمان خاص تمرکز دارد.
اثرات زیست محیطی	پتانسیل کاهش اثرات زیست محیطی را با بهینه‌سازی مصرف منابع، استفاده از انرژی و ضایعات دارد.	با بهبود بهره‌وری انرژی، کاهش اتلاف منابع و کاهش ردپای کربن در ساختمان، به اهداف پایداری کمک می‌کند.
رابط کاربری	از رابط‌های کاربردی متنوعی، از جمله برنامه های موبایل، داشبوردهای وب و دستیارهای صوتی برای تعامل با کاربران استفاده می‌کند.	اغلب یک رابط متمرکز و مبتنی بر رایانه برای اپراتورهای ساختمان و مدیران تاسیسات ارائه می‌دهد.