为什么一定要搞具有自主知识产权的国产化物联网控制系统?
作者 | 小物科技2022-03-11

智慧建筑领域创新不能只靠键盘,应该勇于涉足一些基础产业,当前自主创新已经成为国家战略,在此机遇下, 为改变30年来我国建筑领域控制产品落后的局面,我们要搞具有自主知识产权的国产化物联网控制系统。

为什么中国一定要搞具有自主知识产权的国产化物联网控制系统?

场景化思维是物联网时代的一种创新的思维模式,它不但贯穿于项目始终也是连接沟通各种项目参与者的纽带。

通过对一系列场景来凝炼提取建立“模型”,之后各相关专业技术人员以此为基础不断丰富和维护模型,用户也可以参与模型的建设,这些模型是可维护,可进化的。

这些模型首先存在于数字空间,使用起来简单快捷,通过复制、组合、即可完成设计,这种方式会大大简化设计工作,降低设计过程中各专业的配合难度,由于这些长期维护的模型经过多次实践检验,可靠性很高,避免了很多风险。这些模型可以直接结合BIM,扩展和精细了BIM的内容,并可直接参与建设阶段,比如,某个场景定义了传感器,执行机构,控制器的配置方式,定义了这个场景的数据内容,数据传输表达方式,数据品质方面要求等,实际上这等于定义了这个场景控制解决方案,施工者直接据此完成部署,即可完成数字空间与现实世界的交联映射,同样为运维提供服务的公司也可以加入进来,如数据处理、可视化、AI、各种专业的运维服务应用开发者等等,使这些模型的内涵外延越来越丰富,这样相当于在数字空间创造了一个个有生命力的,具有进化能力的,并可与现实世界具有映射关系“场景模型”。

基于以上场景化思维,相对传统的运作方式变得更高效,更可靠,可验证,可敏捷部署,可全过程运维,以机器智能为基础的全新运作方式。运作方式的变革必然要求相关各个环境节要有相应的改变,以智能建筑领域为例,咨询方式可能会被以大数据为基础的虚拟仿真系统取代,设计方式BIM正在高速发展,控制系统必然会向物联网+ABC发展。

太多的变革将即将或正在发生,在这里我们想就场景化思维下控制系统的发展问题做一下讨论。我们知道到现在有很多系统,楼宇自控系统,门禁控制系统,智能照明系统………它们有一个共同点,自成体系互不相干。所以你会发现在智能化程度比较高的建筑里,门是归门禁系统管,灯是归智能照明系统管,空调是归楼宇自控管,可能还有安防系统,窗帘系统,新风系统………所以当你打开门时,照明系统不知道你来了,空调系统也不知道你来了,还得到墙上去找开关,这就是当今智能化的现状!

为什么要有这么多系统?难道这个房间就不能把空调,照明,门锁,通风,窗帘统一在一起管理么?当然可以,其实这就是场景化的思维方式。但你会发现我们需要一种全新控制产品,这个产品要有强大的连接能力,不但能连接房间内的各种设备,还要有网络连接能力,协作能力,还要有编程能力……。也就是说我们需要一种新的控制系统取代这些烟囱式的传统系统,这种系统就是物联网控制系统。

物联网控制系统是必然发展趋势,用场景化思维发展我们自己的物联网控制系统是时代赋予我们的历史使命。

随着物联网技术方兴未艾,涌现出大量的物联网产品,但在我国物联网控制系统还未得到应有的重视,产品意义上的物联网控制系统凤毛麟角,究其原因可能有以下几点:

01 长期以来国内就没有自己的控制系统,一直在使用舶来品,严重缺乏控制系统研发经验、能力。

02 国外传统控制系统厂家向下兼容式的产品开发思路无法产生彻底颠覆传统的控制系统。

03 控制系统需要长期技术积累,国内多数IT公司急于求成,在KPI驱动下会选择网关+传统系统的键盘创业式伪物联网集成方式。

在智慧建筑领域物联网不是简单的把设备数据联网,而是用物联网控制技术替代传统控制系统,这是个颠覆性的技术革命,那种通过网关把传统系统数据集成到所谓智慧平台的做法是不可取的,实际上和传统IBMS没有本质区别,物联网的高速、实时、同步能力并没有得到施展,云计算、大数据、AI的能力也不可能得到发挥,传统系统的存在限制了数据采集、传输的速率与质量,场景内仍然条块分割,烟囱林立,米级距离内数据仍互不相通,控制能力仍然是一成不变,不可能获得迭代升级进化的可能,也就没有以后的全过程运维能力。长期以来我们走了太久的弯路,智慧建筑领域创新不能只靠键盘,应该勇于涉足一些基础产业,当前自主创新已经成为国家战略,在此机遇下, 为改变30年来我国建筑领域控制产品落后的局面,我们要搞具有自主知识产权的国产化物联网控制系统。

场景化的物联网控制系统应具备以下要素:

1、应用场景第一

应用场景是设备设施、用户与云互动即时连接,对其深度开发挖掘是物联网控制系统的首要任务。物联网控制系统应该是一种互联网技术加持的集散系统,控制功能面向应用场景分散、数据、设备管理集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代高速率、同步控制系统。

2、可靠性是物联网控制系统的生命

要保证系统的高可靠性主要有以下措施:一是广泛应用高可靠性的硬件设备和生产工艺;二是广泛采用冗余技术;三是在软件设计上广泛实现系统的容错技术、故障自诊断和自动处理技术等,四是采用具有自主知识产权的技术,确保信息安全避免受制于人。

3、物联网控制系统重点在于控制

它以“场景分散”基础,同时更着重于全系统信息实时综合管理,向实现控制体系、运行体系、计划体系、管理体系、运维体系的综合智慧化方向发展,实施从最底层的实时控制、优化控制、上升到设备生命周期管理,生产调度、经营管理,AI辅助管理以至最高层的战略决策,最终形成一个具有柔性、高度智慧化的管控一体化系统。

作为国内首家自主可控的集散式物联网控制系统产品提供商,北京小物科技有限公司认为物联网控制系统即要有面向应用场景的开放硬件体系,又应该是个云智能的软件体系,同时物联网控制系统更应该是个平台化的技术支持及全过程运维体系。

为什么中国一定要搞具有自主知识产权的国产化物联网控制系统?

集散系统结合场景化思维方式,我们可以定义物联网的控制单元的工作方式是面向应用场景的智能控制与数据处理、传输,其作用是实现场景内所有设备控制和数据管理,我们可以把它称为场景控制单元,其应具有几个基本特征,首先是具有独立IP地址,其次具有在线可编程能力,再次其具备开放的连接能力,有能力连接场景内的第三方传感器,执行机构或其它设备。与场景控制单元配套的专用智能控制组件是硬件体系的重要产品,比如针对特定场景集成多种数据的传感器,功能更强大的特定设备控制组件,如可实现空调末端精细化智能控制,节能降耗的智能控制组件,兼具测控计量一体的电动机控制组件等等,这些产品都具备在线升级能力,同时还具有自检能力,在某些情况下,自检能力会提供自动评估施工效果的能力,可有效解决隐蔽施工大量不易发现的缺陷问题。

场景控制单元是控制系统的核心硬件设备,它是未来无数场景的控制与链接节点,安全设计尤为重要,控制单元采用自主开发的专用系统程序而非开放操作系统,会保证Cpu效率与可靠性,同时最大限度保证系统安全性,极大降低被入侵的可能性。随着国产嵌入式芯片发展日趋成熟,采用具有自主指令集架构的国产芯片开发生产我们完全自主可控的物联网场景控制单元是大势所趋。

控制系统硬件产品使用寿命至少在8~10年,要着眼于全生命周期运维服务能力,这是传统系统不具备的能力,正是这个能力使物联网控制系统具备进化升级的可能。因此控制系统主要硬件产品都要具有在线升级的能力,这个升级包括系统程序和应用程序,这样也就拥有了全生命周期远程维护能力。以此为基础未来通过网络在线提供专业服务的模式将会蓬勃发展。

万物互联使得孤立产品走向复杂产品网体系。随着物联网技术的不断发展,产品将沿着传统产品→智能产品→智能互联产品→产品系统→产品体系的路径逐步演变。未来的产品不仅仅是一个产品,而是成为一个网络体系的组成部分。当成为一个网络体系组成部分的时候,就从一个原有的机械系统演变成复杂的巨大生态系统。通过开发云智能的物联网基础数据管理工具体系彻底实现对建筑的全域实时物联网控制管理,同时也通过功能强大的软硬件体系创造了一个基础生态。

小物科技认为这将是采用云智能、设备设施物联网化的一个有机体系。云智能是云解决方案中的一种策略,可以简化转换,并为多个云和任务提供功能支持。设备设施物联网化全局性的升级基础设施、应用程序标准和数据标签支持的数据透明化。利用人工智能和机器学习实现管理决策优势。通过执行简洁、集成和自适应的云战略来最大限度地利用这些能力,在设计系统/应用程序时考虑云计算,以简化采用,并允许跨专业集成。通过在云中执行操作相关的公共数据和应用程序标准,如数据规范化/标记、传输协议和接口,以支持ee采用脱离定制方法的企业解决方案。再加上云计算提供的计算能力,将使能效管理以前所未有的速度运作,作出明智的分析和决策。

物联网控制系统可以支持本地、公有云、私有云、混合云部署,采用/基础场景/服务器架构,将传统复杂的系统拆分成多个独立标准设备模型或控制场景及相关标准应用服务,并通过松耦合的形式交互,这种架构的优点:降低了系统复杂度,物模型可以独立开发、部署、扩展、维护并逐渐标准化,模块化,便于重复使用,极大提高效率与可靠性;模型之间相互独立,单个模型故障,不影响其它模型运行以,此为基础搭建可伸缩的智能建筑控制系统。其中工具化的项目部署,设备管理及数据处理能力是物联网控制系统的基础能力,也是一个成熟控制系统必备的功能。

系统软件获取物联网控制设备数据,并具有根据各种场景需求对数据的处理能力。该工具化软件可通过创建数据、对象并建立相关数据、对象间的逻辑关系实现物联网设备间的控制及协调管理,或与云端其它专业应用交换数据。如实现设备、资产管理、控制逻辑管理、时间表管理、事件管理、报警管理等、接口函数,同时提供用户需求的报表、图表创建能力,采用预置可视化界面方式实现用户可视化监控需求,对于未来可能出现的不同角色的管理需求,统一通过对数据的操作权限设置来解决。云端管理平台及各应用通过接口函数以对象形式在基础数据管理软件中实现与数据的关联。

物联网技术发展已经彻底改变技术支持和运维服务方式,平台化的技术共享,知识融合方式将成为未来控制系统发展的主流,以后用户不再需要购买和学习组态软件,流程图语言,通过系统的支持服务平台直接利用共享的场景资源即可完成部署,服务平台将提供便捷的逐步升级的场景配置工具、辅助设计工具,调试工具,施工部署服务,辅材配件供应,定制生产服务及行业相关产品供应链。

全过程运维能力可以说是物联网控制系统与生俱来的能力,可以说物联控制系统的重要组成部分包括服务支持平台,服务支持平台构建了全过程运维服务的基础生态环境,以之为基础各个相关领域均可以建立自己的服务,进而逐步发展成繁荣的行业生态。

物联网控制系统会持续迭代进化,随着大量新的面向各种场景智能组件开发生产,智慧场景应用的不断积累、完善,以及与大数据、云计算、人工智能等技术的结合,必将焕发无限生机。


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