Tương lai của Tự động hoá trong các toà nhà

Ngày nay, trong thời đại công nghiệp hoá, việc vận hành các trụ sở, văn phòng trong những toà nhà hiện đại có ảnh hưởng rất quan trọng đến hoạt động của doanh nghiệp và cộng đồng, do đó vấn đề ứng dụng công nghệ mới cho các toà nhà thu hút sự quan tâm rất lớn. Trong số này, Ban Biên tập dành nhiều bài viết về công nghệ tự động hoá toà nhà nhằm cung cấp một bức tranh đầy đủ hơn về mảng thông tin này. Các hệ thống tự động trong tòa nhà (BAS: building automation...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tương lai của Tự động hoá trong các toà nhàTương lai của Tự động hoá trong các toà nhàNgày nay, trong thời đạicông nghiệp hoá, việc vậnhành các trụ sở, vănphòng trong những toànhà hiện đại có ảnhhưởng rất quan trọng đếnhoạt động của doanh nghiệp và cộng đồng, do đó vấn đề ứngdụng công nghệ mới cho các toà nhà thu hút sự quan tâm rấtlớn. Trong số này, Ban Biên tập dành nhiều bài viết về côngnghệ tự động hoá toà nhà nhằm cung cấp một bức tranh đầyđủ hơn về mảng thông tin này.Các hệ thống tự động trong tòa nhà (BAS: buildingautomation system) đã có những cải tiến rộng lớn trong vòng8 năm qua và kết thúc cuộc chiến về giao thức trong vài nămtrở lại đây. Vấn đề tích hợp đã trở thành một yếu tố quantrọng. Chúng ta có thêm nhiều công cụ để phân tích dữ liệuvà có thể giao tiếp tốt hơn với các tòa nhà. Liệu sẽ có tươnglai nào cho ngành công nghiệp tự động hóa trong các tòa nhàsau này? Trước khi tìm ra câu trả lời, hãy tìm hiểu về haicông nghệ mới nổi được cho là sẽ làm nên cuộc cách mạngtrong các BAS.Đầu tiên nổi lên là công nghệ giao thức internet phiên bản 6(IPv6). IPv6 sẽ thay đổi cách nghĩ của ngành công nghiệp vềtruyền thông. Kể từ khi cuộc chiến tranh về giao thức đãgiảm và công nghệ không dây được cải thiện thì IPv6 sẽ chochúng ta vô số những khả năng khác nhau.Thế nào là giao thức internet?Giao thức Internet là một tập hợp các kỹ thuật được sử dụngbởi nhiều máy tính để truyền dữ liệu qua Internet. Đây sẽ làxương sống trong các BAS. Giao thức hiện tại được sử dụnglà IPv4 có nhiều hạn chế và chúng ta đang dần cạn kiệt cácđịa chỉ IP. IPv4 là 32bit, chúng ta có gần 4 tỷ địa chỉ Internet.IPv6 là 128bit, cho chúng ta 2128 địa chỉ IP(2128=340.282.366.920.938.000.000.000.000.000.000.000.000).Dùng IPv6 có nghĩa là tất cả các thiết bị mà chúng ta có trongcác tòa nhà có thể được gán một địa chỉ IP. Mỗi điểm vàthành phần trong toàn bộ hệ thống có thể có được một địa chỉIP duy nhất. Mạng lưới của chúng ta sẽ có thể gán thêm cácphân đoạn IP và các thiết bị sẽ nhận được một IPv6 gán chochúng. Điều này sẽ là một cuộc cách mạng cho các tòa nhàcủa chúng ta, vì các phương pháp lập trình theo đó cũng sẽthay đổi mạnh mẽ.Với việc triển khai IPv6, các địa chỉ IP sẽ thêm phong phú.Mỗi thiết bị nhỏ sẽ có một địa chỉ được gán, chẳng hạn nhưcác cảm biến nhiệt độ, bộ hiển thị, cơ cấu chấp hành, thiết bịgiám sát công suất, đo độ ẩm,… Lợi ích thực sự của IPv6 đikèm với sự nổi lên kế tiếp của công nghệ lập trình đa mụctiêu (CP: Cloud Programming).Lập trình đa mục tiêu CP là gì và nó sẽ giúp chúng ta thếnào?Lợi ích chính của IPv6 là sẽ được thấy rõ khi triển khai vớilập trình CP. Hiện tại, nó đã được thực hiện ở các tập đoànlớn, ví dụ như: Amazon sử dụng CP để tăng sức mạnh máychủ của họ; Google sử dụng CP cho các ứng dụng như G-mail, Google Docs,… CP cho chúng ta sự linh động trongviệc mở rộng cơ sở hạ tầng và cũng có thể làm đơn giản hoácác thuật toán phức tạp. Lợi ích của CP sẽ được thấy rõ khicác dữ liệu sẽ trở thành một phần của BAS.Tương lai của các BAS sử dụng CPCP sẽ là nơi mà các ứng dụng chạy và là nơi mà các dữ liệuđược lưu giữ. Chúng ta sẽ có thể truy cập vào các CP với mộttrang web và/hoặc một chương trình của máy tính để bàn. Vìsố lượng dữ liệu và các yêu cầu đối với các thuật toán giatăng nên một BAS dùng CP sẽ có khả năng mở rộng riêngcủa mình để đáp ứng được các nhu cầu của hệ thống.Lợi ích của CPCác ứng dụng trên các BAS dùng CP cũng gần với các ứngdụng lập trình hướng đối tượng và sẽ cho phép người lậptrình nhiều tuỳ biến vì mỗi thiết bị sẽ trở thành một đối tượngcó thể truyền thông trực tiếp thông qua IPv6.Đây là một kịch bản của một hệ thống điều hoà điều khiểnbởi CP. Trong hệ thống điều hoà có một nguồn cấp nhiệt độ,giá trị nhiệt độ được lưu giữ trong các cảm biến. Các cảmbiến được trang bị một máy vi tính có khả năng tính toán đơngiản và giao tiếp với CP hoặc các bộ điều khiển cục bộ. Cácbộ điều khiển cục bộ bao gồm các thiết bị kết nối không dâyvà nằm sát với khối xử lý không khí. Nó không yêu cầu đầuvào hay đầu ra của các card mà chỉ thông qua giao tiếp IPv6.Các bộ điều khiển cục bộ được lập trình điều khiển tối ưu hệthống điều hoà. Mục đích chính là tính toán các vòng lặpPID, thời điểm bắt đầu và kết thúc,… Các ứng dụng của bộđiều khiển cục bộ được cập nhật tự động từ các CP. Mỗi thiếtbị trên mạng có thể kết nối vào các CP để thực hiện nhiệm vụđơn giản như lưu trữ dữ liệu, bắt đầu một truy vấn từ các CPvà trả lại giá trị cho CP, cho thiết bị cục bộ, giao diện ngườidùng. Điều này sẽ cho phép các lập trình viên một khả năngrất linh hoạt trong việc lập trình ứng dụng. Các CP có thể tựđộng tính toán các biến khác nhau như điện năng tiêu thụ, sựthay đổi cơ sở dữ liệu CP và tạo ra các báo cáo cho toàn bộthời gian hoạt động của tòa nhà. Các dữ liệu nhiều như thế cóthể được sử dụng để tối ưu hóa hoạt độ ...