スマートビルでのワイヤレス試運転

ワイヤレスは、スマートビルディングで一般的な有線ネットワークの手動でエラーが発生しやすい試運転手順を、エンドノードの単純なスキャンに置き換えています。

建物では、ワイヤレスの採用が増加しています。ワイヤレステクノロジーは、設置業者やOEMの収益を促進しながら、住人の建設に大きな価値をもたらしています。建築市場の製造業者と流通業者は、一度だけ販売するのではなく、最初の取引後もユーザーにデータとセキュリティサービスを販売することで収益を拡大する方法を模索しています。このワイヤレスへの移行により、業界は従来のインストールプロセスから離れています。

伝統的に、インスタレーションは、建物のスペースで売り手と買い手の間の唯一の連絡先でした。今日、ディストリビューターは、ユーザーが建物を継続的に維持および更新するのを支援しています。これは、ディストリビューターがインストールに集中するのではなく、メンテナンスとアップグレードに集中することを意味し、ディストリビューターとオペレーターは、コストと時間のかかるインストールを最適化する方法を探す必要があります。

図1：ワイヤレス接続は、スマートビルディングのデバイスライフサイクル全体の収益性を高めています。出典：Silicon Labs

今日の世界では、建物の設置は膨大な技術的および財政的資源を引き込みます。センサーとコントローラーの有線ネットワークの試運転を行います。すべてのアクセス制御、HVAC、エネルギー管理センサーとコントローラーは、フィールドネットワークハブに配線されています。これらすべてのセンサーの配線には、構造的な観点から、計画と労力の多大な負荷がかかります。ワイヤーはまた、ネットワークが持つノードの数に制限を課します。インストーラーは初期計画で数千のノードに対応できる可能性がありますが、量が指数関数的に数百万に達する可能性がある高密度のセンシング環境についてはどうでしょうか。物事は醜くなるかもしれません。

図2：スマートビルディングの有線セットアップでは、スケーラビリティが制限されます。出典：Silicon Labs

高度なスキルを備えた高価な技術者が建物内を移動してすべてのネットワークハブを見つけ、それに接続されているエンドノードを試運転する必要があるため、これらすべてのセンサーとコントローラーの試運転で事態は混乱し始めます。すべてのハブに接続された50を超えるノードについて話している可能性があります。すべてが配線された状態で、技術者はどのデバイスがネットワークハブのどのポートに接続されているかを把握するために多くの時間と労力を費やします。さらに、技術者は一度に1つのデバイスを試運転する必要があります。

そのサイズのネットワークの手動キャリブレーションと構成は、エラーに対して脆弱です。あるインストーラーによると、インストール時間の80％以上が、インストールプロセスが合理化または自動化されていれば回避できたはずのエラーの修正に費やされています。

動的な環境ではワイヤレスの採用が必要です

設置から数年後、アップグレードや改造の時期になると、設置者とオペレーターは、建物のスペースを再形成するために変更または再構築する必要のある古いワイヤーに苦労します。したがって、有線ネットワークは、今日の動的な環境には適していない可能性があります。リモートワークと柔軟なオフィススペースの需要が高まるにつれて、有線ネットワークの処理が困難になる企業のオフィスを考えてみましょう。ワイヤレス対応の建物は、空気清浄機とタッチレスバスルーム設備が求められているため、世界的大流行に動的に対応するための設備がはるかに整っています。

図3：ワイヤレス対応のスマートビルは、革新的な新技術を採用するための最善の準備ができています。出典：Silicon Labs

建物でのワイヤレステクノロジーの早期採用者は、初期設置の手間のかかる作業を合理化および簡素化する方法を模索しています。それはハイブリッド有線/無線モデルにいくつかを導きました。 BluetoothまたはNFCをエンドノードに展開することにより、インストーラーは技術者が有線デバイスをワイヤレスで試運転できるようにします。これにより、どのデバイスがどのポートに接続されているかを判断する手間が省けるため、インストール時間が大幅に短縮されます。使用しているワイヤレステクノロジーがNFCの場合、インストーラーは最初にエンドデバイスを視覚的に識別し、次にリーダーでスワイプします。これでプロビジョニング部分が処理されます。技術者は依然としてデバイスの構成に時間と労力を費やしています。

一方、使用しているテクノロジーがBluetoothの場合、技術者はデバイスをリモートでプロビジョニングおよび試運転できます。これには多くの利点があり、特にほとんどのデバイスにアクセスするのが難しい建物ではそうです。技術者は建物内を歩き回り、天井の内側またはコンクリートの壁の後ろにあるデバイスをスキャンしながら、時間を節約し、スケーラビリティを向上させます。技術者は一度に多くのデバイスを試運転できるため、生産性が大幅に向上し、設置を迅速化するための扉が開かれます。

エンドノードとスマートフォン間のポイントツーポイント接続により、メーカーは診断リンクも追加しています。ワイヤレス診断は、製品ライフサイクルのさまざまなポイントで効率を高める上で非常に重要です。ワイヤレス診断リンクを使用すると、技術者はデバイスに近づくことなく一度にすべてのデバイスの状態をチェックできるため、時間、費用、生産性を節約できます。

図4：ワイヤレス技術の早期採用者は、ハイブリッド有線/ワイヤレスアーキテクチャを利用して設置コストを削減しています。出典：Silicon Labs

建物環境でワイヤレステクノロジーが成熟するのを見ると、完全にワイヤレスのスマートな建物が出現し始めます。難しいように思われるかもしれませんが、実際には、HVACとビル管理システム（BMS）の大手企業が完全にワイヤレスのアーキテクチャを採用しているのを目の当たりにしています。彼らはすでにメリットを享受しています。

ワイヤレスにより、計画と物理的な展開がはるかに簡単になります。理想的には、BMSプロバイダーは、ネットワーク全体をゼロタッチで試運転するための合理化された自動化されたプロセスを構築できます。人間中心の処理よりも高速で効率的であるだけでなく、エラーが発生しにくく、高品質のデータを提供します。すべてがサーバーにログオンし、そこでエラーをシームレスに追跡および修正できます。将来的には、初期インストールが終了した後、プロバイダーはワイヤレスユーザーに監視および制御サービスを提供できます。

ワイヤレスネットワークのセキュリティ

スマートビルのワイヤレスに関しては、セキュリティが大きなテーマです。私たちの多くは、誰も私たちのワイヤーバンドルを盗聴するつもりはないと信じていますが、ワイヤレス接続に関しては、セキュリティカメラのネットワーク全体を危険にさらす中間者攻撃とサイドチャネル攻撃についての恐ろしい話を聞いています。このような懸念は有効であり、常に注意を払う必要がありますが、ワイヤレスネットワークを攻撃から保護する方法は多数あることを認識することが重要です。ルートオブトラストセキュリティは、認証へのボトムアップアプローチを提供し、攻撃者がネットワークに侵入することを非常に困難かつ高額にします。

ワイヤレス採用の利点の1つは、リモートプロビジョニングを有効にすることです。スマートデバイスに接続せずに構成できることも大きな利点であり、高密度ネットワークで目的のノードに接続しようとする場合に非常に重要です。その上、ワイヤレスはセンサーやコントローラーをリモートで簡単にデバッグおよびスキャンする機能のロックを解除します。

将来は明らかに、手動でエラーが発生しやすい試運転手順をエンドノードの単純なスキャンに置き換え、インストーラーの貴重な時間を節約することです。ここで重要な要素は、1つのデバイスではなく、数千、場合によっては数百万のデバイスでこれを解決することです。

— Asem Elshimiは、SiliconLabsの製品マーケティングマネージャーです。

>>この記事は、もともと姉妹サイトであるEDNで公開されました。