چرا یکپارچه سازی سیستم ها برای ساختمان های هوشمند مشکل بزرگی است؟

مایکل ماری مسئله بغرنج مرتبط با تجمیع یا یکپارچه سازی سیستم ها را بررسی و تحلیل کرده است.

من اخیرا از 65 نفر از متخصصین مدیریت مرکز، بازدهی انرژی و ساختمان های سبز سوال کردم که هزینه یکپارچه سازی سیستم به طور کلی چقدر می شود؟
این در نگاه اول یک سوال ساده است.
هنگامی که از عبارت ” یکپارچه سازی سیستم” استفاده می کنم منظورم هزینه های نیروی انسانی و کار و هزینه های سخت افزاری مورد نیاز برای سیستم های HVAC، کنترل های روشنایی و دیگر تجهیزات موجود در ساختمان است. برای افراد غیر متخصص، جمع کردن سیستم ممکن است ساده به نظر برسد: “اگر من می توانم پرینترم را به PC بدون مشکل و سختی وصل کنم، بنابراین وصل کردن وسایل Modbus به یک شبکه محلی نیز نباید کار سختی باشد! یا وصل کردن کنترلر های BACnet با یکدیگر! ”
اما برای آنهایی که هر روزه با مسائل و مشکلات مرتبط با تجمیع سیستم ها سر و کار دارند، مسائل و مشکلات آن طور که به نظر می رسد ساده نیست.
بسیاری از اپراتور های ساختمان بخش بزرگی از زمان و منابع را روی یکپارچه سازی سیستم صرف می کنند. اگر صرف آن مقدار پول برای شما آرامش خاطر نیاورد، از خودتان می پرسید چرا پولتان را صرف کارهای دیگر مانند افزایش بازدهی تجهیزات نکرده اید.

بیایید با یک مثال قابل درک شروع کنیم. مالک چندین ساختمان 200000 فوت مربعی می خواهد یک سنجشگر الکتریکی در هر ساختمان نصب کند و در نهایت همه آنها را به سیستم اتوماسیون ساختمان (BAS) متصل کند. این مشتری می خواهد میزان مصرف انرژی را به صورت جزئی تر از آنچه در قبض های ماهانه ساختمان نوشته می شود، ببیند و بررسی کند. در نهایت، این مشتری می خواهد که میزان کاهش بار HVAC در پیک های خاص زمانی را مشاهده کند، به این ترتیب او در ابتدا باید بتواند داده ها را را جمع آوری کند. به نظر کار ساده ای می آید، درست است؟
با یک سرچ سریع در گوگل می توانید یک الکتریسیته سنج را با قیمت 250 دلار با احتساب حمل و نقل بیابید. فرض کنیم هزینه نیروی انسانی برای فرد برقکار 500 دلار باشد. مشخص نیست دستمزد متخصص یکپارچه سازی چقدر می شود، بنابراین به ازای هر ساختمان هزینه بین 250 تا 500 خواهد شد. چقدر سخت می تواند باشد؟ با خودتان می گویید: ‌”او فقط نیاز به مقداری سیم دارد تا تجهیزات را راه اندازی کند و چند دکمه را فشار دهد”، درست است؟
اگر حدس می زنید که هزینه فرضی نصب به ازای هر ساختمان بین 1000 تا 1250 دلار می شود، اشتباه کردید. اول، شما نیاز دارید که یک بورد ورودی به پانل اضافه کنید تا ورودی های اضافه را در خود جای دهد. نیروی متخصص انسانی ای نیاز است که این کار را به خوبی انجام دهد. سپس شما نیاز دارید که روند نقطه را در سیستم BAS نشان دهید، این به معنی ذخیره اطلاعاتی در حد کیلووات- ساعت روی دیسک می باشد.
سیستم BAS برای این کار تنظیم نشده است. پس چگونه آن را درست نماییم؟ یک کامپیوتر دیگر برای اجرای دیتا بیس خریداری کنیم. خرید کامپیوتر ها در کمترین حالت 500 دلار هزینه دارد. خیلی زیاد نیست. اما به لایسنس مایکروسافت SQL نیز نیاز دارید، یک لایسنس نرم افزار BAS گران قیمت و گرانتر از همه، هزینه نیروی مهندس (175 دلار در ساعت برای چند روز) می باشد تا این ها را نصب و تنظیم کند.
حال از خودتان می پرسید: “کجا را اشتباه کردم؟”. تصمیم می گیرید که از یک فرد مرتبط با BAS دیگر سوال کنید. عددی مشابه به شما می گوید (یا حتی بیشتر) گیج می شوید، نتیجه می گیرید که این کار بسیار هزینه بر و گران است!

متاسفانه، صنعت اتوماسیون ساختمان هرگز طوری طراحی نشده است که کار یکپارچه سازی را ساده کند. در واقع، دقیقا برعکس آن طراحی شده است.

کمپانی هایی که کنترلر های BAS تولید می کنند همواره متکی به فروشندگان محلی یا توزیع کنندگان بازار بوده اند تا محصولاتشان را بفروشند. فروشندگان محلی محصول را نمی گیرند تا این که پول فروش محصولشان را در بیاورند. هزینه های سخت افزاری بین رنج 40 تا 50 درصد مناسب است و در مقایسه با موقعیتی که مشتری باید بین 20 تا 40 ساعت هزینه کار مهندسی را که هر ساعتش حدود 175 دلار می شود را بدهد، چیزی نیست.
تعجب بر انگیز نیست، BAS هایی با قابلیت نصب آسان، در بازار به سادگی یافت می شوند. اما این سیستم ها چندان کارایی ندارند. در واقع هیچ گاه تولید کننده های BAS‌،‌ نمی خواهند سود خود را کاهش دهد و یا شرکت های نصب خریدار سیستم های خود را از دست بدهند.
یکی از 65 متخصصی که از آنها سوال کردم نوشت BACnet یک انقلاب است چون استاندارد نرمالی را برای صنعت به همراه می آورد. این بهترین تعریفی بود که در عمرم شنیده بودم.

من گزارشی ندیدم که ریز و جزئیات هزینه های تجمیع سیستم را، مثلا پروژه های submetering، را آورده باشد، متاسفانه حتی دیتا بیس های قوی ای مانند دیتا بیس آزمایشگاه ملی Lawrence Berkeley هم این اطلاعات را نداشتند. اما با این حال همکارانم به آمار جالب زیر اشاره کردند:
• مطالعه انجام شده توسط LBNL نشان دادکه تجمیع BAS می تواند 30000، 40000 یا حتی 50000 دلار به ازای هر سیستم هزینه داشته باشد.
• یک شرکت بزرگ (با بیش از 100 ساختمان)، یکپارچه سازان سیستم را به عنوان یکی از بزرگترین چالش های حرفه ایش به حساب آورد. با داشتن دقت و تجربه، کمپانی با موفقیت زمان لازم برای تجمیع را به 24 نفر- ساعت رساند. با در نظر گرفتن مشتریان با سایز میانه نتایج مشابهی حاصل می شود.
• مطالعه دیگری که توسط LBNL انجام شد نشان داد که 69 درصد کل هزینه کمیسیون مرتبط با “طرح ریزی و بررسی” و جمع آوری دیتا می شود. اگر ما به طور محتاطانه حدود 10 درصد کمیسیون هزینه های طرح ریزی و بررسی را مرتبط با اتصال داده ها با BAS بدانیم، این یعنی 14 میلیون دلار در سال را به شکل غیر ضروری خرج کردیم، چون با BAS ها نمی توان به سادگی کار کرد. و این هزینه تنها مربوط به کمیسیون است که تنها کسر کوچکی از کل فعالیت های بازار BAS در بازار نوسازی و ساخت و ساز جدید است (من حدس می زنم حجم بازار کمیسیون در آمریکا حدود 200 میلیون دلار در سال باشد).
متاسفانه این آمار به طور کامل به سوال اصلی من پاسخ نمی دهد. با این حال اگر شک دارید که جمع کردن سیستم مانع و بار بزرگی در این صنعت به شمار می رود، تعداد زیاد کمپانی هایی که از لحاظ مالی حمایت می شوند را در نظر بگیرید. برای مثال اتحادیه یکپارچه سازان سیستم های کنترل (CSIA) 453 کمپانی عضو دارد و یا یکی از بزرگترین پلت فرم های تجمیع چند پروتوکوله، Tridium’s Niagara (که در اختیار Honeywell است) هزاران فروشنده در تمام 50 ایالت آمریکا دارد.
احتمالا نیازی به گفتن نیست که اگر بودجه های ما با تکنولوژی های ناامید کننده BAS هدر نروند بازدهی انرژی آن وقت به چشم خواهد آمد. بنابراین با توجه به اینکه یکپارچه سازی سیستم ها در ساختمان کار ساده و ارزانی نیست، برای رسیدن به بازدهی انرژی و در نهایت برگشت سرمایه بایستی گام به گام با برنامه ریزی دقیق و مشاوره با متخصصین پیش روید.