Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Проблемы интеграции АСУЗ и систем управления предприятием класса ERP

В рубрику "Интеллектуальное здание" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Проблемы интеграции АСУЗ и систем управления предприятием класса ERP

За последние 10 лет рынок автоматизированных систем управления зданиями изменился до неузнаваемости. Основным двигателем этого процесса была компьютеризация всех сфер деятельности человека и внедрение в стандарты связи между устройствами автоматики передачи данных по TCP/IP
Дмитрий Сасс
Генеральный директор компании "ВаДиАрт"

Когда связь между подсистемами управления зданием стала возможна по единому стандарту передачи данных, это позволило передавать по локальной сети практически все протоколы автоматики, инкапсулированные в протокол IP.

Появление сегмента BMS

Повсеместное внедрение в системы автоматизации зданий передачи данных по транспортному протоколу TCP/IP значительно упростило и снизило стоимость интеграции различных систем управления инженерными подсистемами здания. Это привело к появлению на рынке решений класса BMS (Building Management System), которые объединили в единую систему управления всеми инженерными подсистемами современного здания, включая системы безопасности, видеонаблюдения и контроля доступа.

Благодаря возможностям ИT, доступным в системах управления зданиями, рынок BMS в последнее десятилетие развивался впечатляющими темпами. Общемировой интерес к Интернету вещей, а также открывшиеся возможности применения ИT-технологий в системах управления инженерными подсистемами зданий привели к значительному увеличению инвестиций в сегмент BMS и автоматики.

Главный тренд рынка

Не претендуя на роль провидца, расскажу о некоторых трендах, которые вижу на рынке BMS.

Главный и самый важный из них состоит в том, что сегмент систем BMS скоро прекратит свое существование. По крайней мере, в том виде, в котором он существует сейчас.

Мой личный опыт участия в качестве консультанта в разработке концепций систем автоматизации управления современным зданием убеждает меня, что рынок BMS скоро будет поглощен рынком ERP. И пока специалисты по BMS обсуждают проблемы межсистемной и межпротокольной интеграции различных решений управления технологическими процессами поддержания жизнедеятельности здания, со стороны специалистов, выделяющих бюджеты, кардинально меняются подходы и требования к самим системам автоматизированного управления зданиями. Функционал АСУЗ начинают оценивать люди, имеющие хорошую профессиональную подготовку в ИT, и они видят современные АСУЗ совершенно не так, как специалисты-автоматчики.

Вовлечение диспетчера в работу системы

Взглянем на BMS глазами ИT-специалиста. Ответ на вопрос, зачем нужна система управления инженерными подсистемами здания, очевиден – для обеспечения работы всех технологических систем в нормальных режимах, а также для сокращения затрат на сервисное обслуживание этих систем.

Каким образом решается задача обеспечения работы всех систем и механизмов в нормальных режимах? Это:

  1. автоматизированное управление по заранее прописанным алгоритмам;
  2. регулирование процессов с обратной связью;
  3. обработка отклонений от нормальных режимов.

Третий пункт производится в большинстве случаев с привлечением диспетчера. И существенная функция современной SCADA состоит в обеспечении человеко-машинного интерфейса, чтобы диспетчер мог контролировать отклонения от нормальных режимов работы систем и оказывать управляющие воздействия на систему.

Какие это могут быть воздействия и как диспетчер принимает решение, что нужно сделать в каждой конкретной ситуации? Описание правил его поведения в различных ситуациях может составлять несколько томов, в каждом из которых сотни страниц. Но это все у большинства ИT-специалистов вызывает только сомнения в эффективности самого концепта BMS.


Действительно, для специалиста, знакомого с технологиями и возможностями машинного обучения и нейронными сетями, вызывает большие сомнения продуктивность функционирования SCADA, а также необходимость и эффективность вмешательства в процесс диспетчера. Ведь если есть инструкции, то их можно превратить в алгоритмы и исключить из принятия решения человека, так как специалист высокой квалификации, способный качественно проанализировать ситуацию и принять верное решение, будет стоить компании недешево, а сотрудник средней квалификации может допустить ошибку, что дорого обойдется компании. Если инструкция требует от специалиста осмотреть какой-либо агрегат с целью диагностики, чтобы принять решение, то это требование, как правило, вытекает из отсутствия автоматизированных средств диагностики и вызывает вопросы. Странно, что при современных возможностях обработки видео и постоянно снижающейся стоимости различных датчиков возникает необходимость визуальной диагностики специалистом, имеющим средний уровень квалификации по данному конкретному агрегату. Ведь целью диагностики диспетчерской службой является принятие решения о продолжении работы агрегата или о его остановке и вызове специалистов, осуществляющих сервисное обслуживание и ремонт. Но это все вопросы, которые возможно решить в рамках развития системы BMS.

Проблема дублирования функций

Если дальше анализировать работу BMS, то мы увидим большое дублирование функций, вытекающих из недостаточной взаимной интеграции систем безопасности, управления зданием и предприятием. Например, если система управления климатом будет использовать в своих алгоритмах данные о занятости переговорных из системы бронирования, то получится применить проактивное управление климатическими системами в переговорных, что явно улучшит качество микроклимата и уменьшит расход ресурсов. Алгоритмы выделения метаданных из потока видеонаблюдения позволят получить и данные об освещенности в помещении, наличии людей на своих рабочих местах. Это позволит качественно управлять освещением и микроклиматом без использования большого числа датчиков и снизить размер первоначальных инвестиций и сервисных затрат в процессе эксплуатации системы автоматизированного управления зданием.

Интеграция BMS и ERP

Мой опыт разбора кейсов по интеграции разных подсистем управления зданием и модулей систем управления предприятием показывает, обычно все присутствующие участники сходятся во мнении, что системы BMS и ERP в ближайшие годы будут интегрироваться. И мы увидим новый класс систем, объединяющий функции управления зданием и бизнес-процессами компании.

При этом функции полевых контроллеров, на которых реализуется непосредственное управление инженерными системами, будут по-прежнему пользоваться спросом, и этот сегмент рынка будет развиваться. Функции систем HMI/SCADA начнут становиться все менее востребованными и заменятся системами межмашинного взаимодействия. При этом функции оптимизации алгоритмов управления будут реализовываться на выделенных серверах или облачных сервисах с применением технологий машинного обучения, анализа статистических данных и выявления неявных связей. Полевые контроллеры при этом должны обязательно обладать возможностью изменения текущих алгоритмов управления "на лету", с протоколированием изменений и возможностью отката также "на лету". Эта функция необходима для реализации возможностей машинного обучения. Практически функция оптимизации системы управления будет непрерывна и с обратной связью. Таким образом, получится разделить процессы непосредственного управления инженерными системами и анализа оптимизации алгоритмов управления. Для последних необходимы серьезные вычислительные мощности, недоступные на полевых контроллерах, и хранение больших объемов данных и применение дорогостоящих специализированных программных пакетов, использование которых в большинстве случаев будет оптимально в облачных сервисах по подписке.

Все вышеизложенное пока не доказывает предположение о скором исчезновении рынка BMS, ведь существующие BMS могут эволюционировать в новый класс систем, который объединит функции BMS и ERP.

Следующий шаг – BEMS

В публикациях уже встречается термин BEMS (Building and Enterprise Management System), который обозначает систему нового класса. Для кого путь окажется ближе и менее тернист: ERP-системе вырасти до BEMS или наоборот?

С точки зрения добавления новых функций, ERP-системам проще, но в составляющих успеха важнее другое. Решения о внедрении ERP принимаются на уровне генеральных и финансовых директоров компаний, с которыми поставщики систем класса управления предприятиями ведут переговоры. А системы BMS обсуждаются и согласуются с главными инженерами, у которых постоянные сложности с бюджетами. Поэтому разработчикам ERP-систем потребуется добавить новые функции управления инженерными системами здания и предложить новый модуль своей системы клиентам, у которых работает их решение. А разработчикам BMS будет нужно разработать новую систему и продавать ее новым клиентам. Шансы на успех различаются на порядок и явно не в пользу разработчиков BMS-систем.

Новые приоритеты

В ближайшие годы некоторые успешные игроки рынка BMS, возможно, купят какого-нибудь разработчика ERP-системы и удержат таким образом свои позиции. Но даже в этом случае их BMS-система, если и оставит свое название, по архитектуре перестанет таковой быть.

Поэтому изменятся требования к функциям полевых контроллеров автоматики. А именно – чтобы остаться на рынке, они станут более "прозрачными" для классических ИT-приложений. Фактически полевые контроллеры начнут выполнять функцию работы с полевыми шинами автоматики, на них получится реализовывать различные сценарии управления инженерным оборудованием, и самое главное – они должны быть шлюзами для работы с ИТ-приложениями. Будет непрерывно снижаться ценность межпротокольной интеграции между системами автоматики и расти важность интеграции с ИТ-приложениями. Интеграция между полевыми контроллерами разных подсистем на локальном уровне будет происходить по стандартизированным ИТ-протоколам, которые сейчас активно разрабатываются и дорабатываются для развития сегмента IoT.

Прогнозы развития

С точки зрения реализации проектов построения новых BEMS-систем, скорее всего, произойдет разделение по подрядчикам, как это сейчас происходит при создании ИТ-инфраструктуры здания. Отдельно проводится подбор подрядчика для создания системы СКС, отдельно подбираются специалисты для поставки и настройки активного сетевого оборудования и отдельно – для создания специальных аппаратно-программных комплексов и приложений. Системы автоматизированного управления инженерным оборудованием, безопасности, видеонаблюдения, контроля доступа, распределения мультимедиаконтента будут создаваться с техническими требованиями интеграции в систему класса BEMS. А приложения для обработки данных станут развиваться в направлении совершенствования технологий машинного обучения, применения нейронных сетей и анализа статистических данных с целью выявления неявных связей и зависимостей.

Самое важное: системы улучшения алгоритмов управления инженерными решениями будут происходить по модели M2M между полевыми контроллерами и облачными приложениями. Непосредственное управление логично оставлять на уровне полевых контроллеров, а на удаленных серверах будет происходить именно оптимизация алгоритмов. Для примера могу привести обмен данными между системой видеонаблюдения и управления HVAK и освещением. Средствами машинного обучения выявляются закономерности поведения и перемещения людей в помещении, которые можно использовать для оптимизации управления. На удаленном сервере разрабатывается алгоритм извлечения из видеопотока метаданных, в которых содержатся необходимая информация и алгоритмы использования метаданных в управлении климатом и освещением. На сервер видеорегистрации или непосредственно в видеокамеру загружается алгоритм выделения метаданных из видеопотока. И метаданные передаются уже между полевыми контроллерами, в них анализируются и используются для оптимального управления.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #6, 2016
Посещений: 8972

  Автор

Дмитрий Сасс

Дмитрий Сасс

Генеральный директор компании "ВаДиАрт"

Всего статей:  2

В рубрику "Интеллектуальное здание" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций