Rakennusautomaatiojärjestelmän ja pilvijärjestelmän välinen integraatio
Surakka, Vesa (2021)
Surakka, Vesa
2021
Automaatiotekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Automation Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-03-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202102061953
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202102061953
Tiivistelmä
Tässä työssä tutkitaan menetelmiä rakennusautomaatiojärjestelmän ja pilvijärjestelmän välisen integraation toteuttamiseen. Tutkimuksen päätavoitteena on löytää järjestelmäriippumaton ja skaalautuva menetelmä, jolla rakennusautomaatiojärjestelmän sisältämä informaatio voidaan siirtää pilvijärjestelmään jatkokäyttöä varten.
Rakennusautomaatiojärjestelmät sisältävät olennaista informaatiota kiinteistötekniikan tilasta ja prosessien toiminnasta. Pilvijärjestelmät mahdollistavat erilaisia toimintoja, kuten erilaisista tietolähteistä kerättävän tiedon käsittelyä ja analysointia. Suurten kiinteistömassojen seurantaan ja optimointiin pilvijärjestelmät tarjoavat keskitetyn alustan. Rakennusautomaatiojärjestelmissä on perinteisesti käytetty ja käytetään osittain edelleen järjestelmäkohtaisia etähallintajärjestelmiä, joiden käyttö on tehotonta keskitettyyn järjestelmään verrattuna. Pilvijärjestelmien mahdollistama kiinteistöjen keskitetty seuranta ja ohjaus lisäävät toiminnan tehokkuutta huomattavasti.
Työ toteutetaan tutkimalla aiheeseen liittyvää teoriaa sekä nykypäivän tekniikoita ja toteutuksia internetin ja kirjallisuuden avulla. Merkittävänä osana tutkimusta tässä työssä haastatellaan järjestelmäintegraatioon teknologioita tarjoavia organisaatioita sekä käytännön toteutuksia tehneitä palveluntarjoajia.
Tutkimusten perusteella nykypäivänä integraatiomenetelmien keskeisimpiä ratkaisuja ovat yhdyskäytävälaitteet, etäyhteyslaitteet sekä ohjelmatason ratkaisut. Integraatiomenetelmien teknisen käytettävyyden ja kustannusten vertailun perusteella kustannustehokkain menetelmä on ohjelmatason ratkaisu. Integroitavien järjestelmien erilaiset lähtökohdat asettavat vaatimuksia integraatiomenetelmän käytölle, joten menetelmän käyttö tulee tarkastella tapauskohtaisesti. Ohjelmatason ratkaisu mahdollistaa järjestelmäintegraation toteuttamisen ilman fyysisiä yhteyslaitteita. Useimmissa rakennusautomaatiojärjestelmissä ohjelmatason ratkaisu ei ole vielä nykypäivänä mahdollista, ratkaisun mahdollistamien hyötyjen vuoksi automaatiojärjestelmien voidaan kuitenkin ennustaa kehittyvän siihen suuntaan, että tämän tyyppiset ratkaisut ovat mahdollisia lähitulevaisuudessa.
Tämän työn johtopäätöksenä suositellaan ensisijaisesti käyttämään järjestelmäintegraation toteuttamiseksi rakennusautomaatiojärjestelmiä, joissa ohjelmatason ratkaisu on integroituna laitteeseen. Mikäli ohjelmatason ratkaisun käyttäminen ei ole mahdollista, suositellaan käytettävän menetelmän valitsemista tapauskohtaisesti, sekä suunnittelemaan toteutus lähtökohdat huomioon ottaen. In this thesis, methods for implementing the integration of a building automation system and a cloud system are investigated. The main goal of the study is to find a system-independent and scalable method by which the information contained in a building automation system can be transferred to a cloud system for further use.
Building automation systems contain essential information about the state of building technology and the operation of processes. Cloud systems enable a variety of functions, such as processing and analyzing data collected from a variety of data sources. Cloud systems provide a centralized platform for monitoring and optimizing large real estate masses. Building automation systems have traditionally used and continue to use, in part, system-specific remote management systems, the use of which is inefficient compared to a centralized system. Centralized monitoring and control of properties enabled by cloud systems will significantly increase operational efficiency.
The work is carried out by studying the related theory and modern techniques and implementations with the help of the Internet and literature. As a significant part of the research in this work, organizations providing technologies for system integration as well as service providers who have made practical implementations are interviewed.
Based on research, the most important solutions for integration methods today are gateway devices, remote connection devices and program-level solutions. Based on the technical usability and cost comparison of integration methods, the most cost-effective method is a program-level solution. The different starting points of the systems to be integrated set requirements for the use of the integration method, so the use of the method must be considered on a case-by-case basis. The program-level solution enables the implementation of system integration without physical connection devices. In most building automation systems, a program-level solution is not yet possible today, however, due to the benefits of the solution, automation systems can be predicted to evolve in the direction that this type of solution is possible soon.
As a conclusion of this work, it is recommended to primarily use building automation systems with a program-level solution integrated in the device to implement system integration. If it is not possible to use a program-level solution, it is recommended to choose the method to be used on a case-by-case basis, and to plan the implementation considering the starting points.
Rakennusautomaatiojärjestelmät sisältävät olennaista informaatiota kiinteistötekniikan tilasta ja prosessien toiminnasta. Pilvijärjestelmät mahdollistavat erilaisia toimintoja, kuten erilaisista tietolähteistä kerättävän tiedon käsittelyä ja analysointia. Suurten kiinteistömassojen seurantaan ja optimointiin pilvijärjestelmät tarjoavat keskitetyn alustan. Rakennusautomaatiojärjestelmissä on perinteisesti käytetty ja käytetään osittain edelleen järjestelmäkohtaisia etähallintajärjestelmiä, joiden käyttö on tehotonta keskitettyyn järjestelmään verrattuna. Pilvijärjestelmien mahdollistama kiinteistöjen keskitetty seuranta ja ohjaus lisäävät toiminnan tehokkuutta huomattavasti.
Työ toteutetaan tutkimalla aiheeseen liittyvää teoriaa sekä nykypäivän tekniikoita ja toteutuksia internetin ja kirjallisuuden avulla. Merkittävänä osana tutkimusta tässä työssä haastatellaan järjestelmäintegraatioon teknologioita tarjoavia organisaatioita sekä käytännön toteutuksia tehneitä palveluntarjoajia.
Tutkimusten perusteella nykypäivänä integraatiomenetelmien keskeisimpiä ratkaisuja ovat yhdyskäytävälaitteet, etäyhteyslaitteet sekä ohjelmatason ratkaisut. Integraatiomenetelmien teknisen käytettävyyden ja kustannusten vertailun perusteella kustannustehokkain menetelmä on ohjelmatason ratkaisu. Integroitavien järjestelmien erilaiset lähtökohdat asettavat vaatimuksia integraatiomenetelmän käytölle, joten menetelmän käyttö tulee tarkastella tapauskohtaisesti. Ohjelmatason ratkaisu mahdollistaa järjestelmäintegraation toteuttamisen ilman fyysisiä yhteyslaitteita. Useimmissa rakennusautomaatiojärjestelmissä ohjelmatason ratkaisu ei ole vielä nykypäivänä mahdollista, ratkaisun mahdollistamien hyötyjen vuoksi automaatiojärjestelmien voidaan kuitenkin ennustaa kehittyvän siihen suuntaan, että tämän tyyppiset ratkaisut ovat mahdollisia lähitulevaisuudessa.
Tämän työn johtopäätöksenä suositellaan ensisijaisesti käyttämään järjestelmäintegraation toteuttamiseksi rakennusautomaatiojärjestelmiä, joissa ohjelmatason ratkaisu on integroituna laitteeseen. Mikäli ohjelmatason ratkaisun käyttäminen ei ole mahdollista, suositellaan käytettävän menetelmän valitsemista tapauskohtaisesti, sekä suunnittelemaan toteutus lähtökohdat huomioon ottaen.
Building automation systems contain essential information about the state of building technology and the operation of processes. Cloud systems enable a variety of functions, such as processing and analyzing data collected from a variety of data sources. Cloud systems provide a centralized platform for monitoring and optimizing large real estate masses. Building automation systems have traditionally used and continue to use, in part, system-specific remote management systems, the use of which is inefficient compared to a centralized system. Centralized monitoring and control of properties enabled by cloud systems will significantly increase operational efficiency.
The work is carried out by studying the related theory and modern techniques and implementations with the help of the Internet and literature. As a significant part of the research in this work, organizations providing technologies for system integration as well as service providers who have made practical implementations are interviewed.
Based on research, the most important solutions for integration methods today are gateway devices, remote connection devices and program-level solutions. Based on the technical usability and cost comparison of integration methods, the most cost-effective method is a program-level solution. The different starting points of the systems to be integrated set requirements for the use of the integration method, so the use of the method must be considered on a case-by-case basis. The program-level solution enables the implementation of system integration without physical connection devices. In most building automation systems, a program-level solution is not yet possible today, however, due to the benefits of the solution, automation systems can be predicted to evolve in the direction that this type of solution is possible soon.
As a conclusion of this work, it is recommended to primarily use building automation systems with a program-level solution integrated in the device to implement system integration. If it is not possible to use a program-level solution, it is recommended to choose the method to be used on a case-by-case basis, and to plan the implementation considering the starting points.