Brick Schema官方发布v1.3.0-draft1草案 切换SHACL本体支持校验并新增建模能力
Brick Schema官方发布v1.3.0-draft1草案,经开发团队一年多开发,核心将本体从OWL架构切换为SHACL架构以支持模型一致性校验。该版本新增ref:hasExternalReference关系,可关联IFC模型、BACnet网络、时序数据库等外部数字表征,还支持计量表层级、点位当前值建模。
Brick Schema官方发布v1.3.0-draft1草案,经开发团队一年多开发,核心将本体从OWL架构切换为SHACL架构以支持模型一致性校验。该版本新增ref:hasExternalReference关系,可关联IFC模型、BACnet网络、时序数据库等外部数字表征,还支持计量表层级、点位当前值建模。
楼宇自控系统是维护与工程管理者应对工作挑战的关键资源,但目前常被忽略,管理者多依赖CMMS数据与技术人员经验。近期在波士顿举办的美国医疗工程学会会议上有发言者指出,医院普遍未掌握楼宇自控系统使用方法,管理者常依赖厂商调取相关数据。楼宇自控系统的数据可帮助管理者提升设施能效、可靠性与安全性,更好应对运营挑战、保障建筑使用者健康。
楼宇自控维护共有五种方法。FacilitiesNet的设施管理更新电子通讯可向同意订阅的用户每日发送包含设施管理领域职位、新闻、趋势及最佳实践的邮件。
数字孪生可打破楼宇设施管理中的数据与系统孤岛,弥补BIM作为设计工具不适配建筑动态运营的不足,提升管理效率并降低成本。其由实体资产、数字资产、二者间实时数据链路三部分构成,可打通CMMS、BAS等系统,支持人工智能调优系统效率。落地可按认知学习、筛选高投资回报率用例、试点快赢项目、沉淀分享四步推进,前期投入可节约长期时间与成本。
数字孪生技术结合宽带与物联网,可帮助建筑领域降低运营成本、减少温室气体排放,提升运营效率与透明度。建筑领域占温室气体总排放量的40%,其中28%来自建筑运营,美国H.R.3684基础设施投资和就业法案为相关落地提供潜在资金渠道。美国拉斯维加斯已联合Cityzenith、Terbine开展数字孪生试点,卡内基梅隆大学也支持了Mill19项目的数字孪生试点。
后新冠疫情时代,智慧卫生间将在机构及商业设施中快速增长,成为智慧建筑体验的重要组成部分。依托物联网、人工智能技术,其可通过传感器实现客流统计、用户反馈收集、渗水预警、耗材及垃圾监测等功能,半英寸见方的渗水传感器日均使用成本低至10美分。相关监测数据可指导优化保洁调度、减少耗材浪费,还可支撑环境、社会及治理目标达成。
楼宇智慧空间可依托云网络、传感器、智能摄像头及应用,解决设施管理员运维、能耗、人员配置等痛点。委托的Forrester咨询总体经济影响研究显示,某全球广告公司部署温湿度传感器与免费制冷经济器后,某校区年能源成本从18.36万美元降至13.4万美元,节能率27%。该方案已在科罗拉多州Eagle公共图书馆、佛罗里达州CAMPUS USA信用合作社落地,分别助其防范洪水、避免最高6万美元硬件损失。
一项以行业本体为基线的案例研究对Brick与Project Haystack进行完整性、表达能力及本体质量比较,并据结果推荐Brick。论文给出的数值为:Brick完整性59%、表达能力100%,Haystack分别为43%和96%;六项理想质量中Brick占五项、Haystack占三项。
机电咨询工程公司McClure Engineering负责人Kyle Knudten撰文认为,未来十年楼宇自控的关键不是新技术革命,而是提升“可访问性”,即传统独立系统之间互联、技术支持人员接入系统、决策者获取楼宇使用与性能数据。
2019—2020年,Synexis DHP技术在危地马拉城拥有65张床位的UNOP儿科肿瘤医院PICU的回顾性分析中被证实可降低医院获得性感染率,相关数据发表于《美国感染控制杂志》。在该院标准清洁消毒流程基础上增设该技术后,与应用前相比,该PICU医院获得性感染发生率下降44.3%,艰难梭菌相关胃肠炎发生率下降76.4%,患者住院期间发生医院获得性感染的几率下降61.4%。
合理应用高级楼宇控制策略与能源管理措施可实现建筑节能,Slipstream已针对该领域知识缺口推出免费培训资源。美国PNNL研究显示相关措施可帮助商业建筑平均节能近30%,该培训由美国国防部ESTCP资助,面向军方及民用楼宇从业者免费开放。
文章系统解析ASHRAE G36《暖通空调系统高性能运行序列》指南的标准化控制序列、节能数据与市场采用情况。最新版于2021年8月发布,覆盖单区与多区VAV再热空气处理机组、末端装置及冷热水站,适用于新建和改造;文中引称完全更换控制系统的早期项目实现50%至60%暖通空调节能、简单回收期6至8年,仅更新软件序列的改造节能10%至25%、回收期2至7年。
智慧建筑本体RealEstateCore正式发布v3.3大功能版本,核心更新覆盖资产、空间、能力建模及单位体系等模块。该版本资产模块基于Brick Schema扩展、联合Willow与微软开发,空间模型对齐W3C LBD BOT本体并简化了实体拓扑关系。版本弃用REC 3.2的多项原有功能,被弃用内容在4.0兼容性破坏版本发布前仍可保持原有语义正常使用。
针对Brick、Haystack两类建筑元数据标准暂未定义变制冷剂流量系统相关内容的问题,该研究扩展Brick Schema形成VRF模块并完成验证。该研究配套开发的模型与服务框架已应用于中国境内某建筑,可为不同区域提供便携性能耗分析。该VRF模块为建筑语义网中的VRF系统表达提供可行方案,可支撑楼宇管理自动化策略与规模化建筑运行的语义网应用。
智慧控制中心(SCC)是智慧城市核心中央控制系统,可采集分析设备与传感器数据、下发指令并提供预警功能。德国柏林现有至少5个需独立登录的停车应用有数据不兼容风险,SCC可解决此类应用分散、响应低效问题。当前SCC落地技术已具备,可通过采用标准、自建或选用FIWARE Foundation的智慧城市操作系统推进,仍需明确治理主体,解决隐私与网络安全问题、考量公众偏好。
边缘人工智能可在智能建筑数据来源附近现场处理数据,无需上传云端,能增强现有建筑管理系统功能,节约成本、提升运营效率。它可应用于能源管理、设备预测性维护、健康与安全监测场景,结合传感数据、音视频分析生成实时洞察,优化暖通、照明运行,预判冷水机组、HVAC等设备故障并预警。其可全天候调整建筑管理系统,减少非计划停机与安全隐患,支持节能运营。
RealEstateCore本体发布V3.1.3热修复版本,修复3.1.1、3.1.2版本因版本管理问题提前植入3.2开发分支内容导致的模型不一致缺陷。该版本将所有本体实体回滚至3.1版本状态,同时保留此后更新的REST API规范与边缘消息示例。官方就此次提供不一致本体的问题致歉,并称将落实测试与版本管理流程避免同类问题再次发生。
RealEstateCore本体发布V3.1.2 API热修复版本,为缺陷修复版本,修复REST API规范及边缘消息格式共三处问题。该版本明确REST API的POST、PUT、PATCH操作载荷需置于HTTP请求体,采用更新后的JSON-LD MIME类型application/ld+json,修正边缘消息示例误带REC 2语义问题。本次热修复不影响本体语义。
RealEstateCore本体(简称REC)V3.1.1是REC的次要发布版本,包含官方REC REST API。该版本还包含OWL2OAS生成器构建该API时使用的O2O注解,以及拼写修复内容。
研究提出融合监督分类与无监督聚类的统一架构,可自动完成楼宇自动化系统数据点的元数据标注。该架构融合两类机器学习方法的确定性与概率输出,以楼宇自动化系统可获取的时间序列数据、原始点位名称为输入,还扩展了适配实时部署的数据处理模块。在商业零售建筑、国家可再生能源实验室园区办公楼两类真实建筑数据集测试中,研究主张标签正确应用率分别为85%-90%、70%-75%。
RealEstateCore(REC)V3.1功能版本发布,核心新增带有南北向消息语义的Actuation Model相关模块。该版本弃用Building模块的Room、Lease模块的Premises类型层级,分别改用RoomType、PremisesType类,二者命名个体与弃用类IRI一致,弃用类将在4.0版本移除。版本包含初始OWL2OAS注解,对应功能尚在开发中,将在3.2版本完全可用。
原生支持数据标签的楼控软件可自动完成多数系统配置相关人工操作,节省多达80%的工程时间。该类软件首次实现组态图、报警、仪表板与报告批量自动生成,可跨不同功能系统提供实时故障和性能分析。当前楼控领域BACnet、Modbus等多协议并存,2011年创建的开源数据标签项目Haystack正与ASHRAE、Brick合作制定统一标签方法。
业主选购故障检测与诊断(FDD)产品和服务,需匹配自身功能需求,适配现有BMS的数据获取方案。所选产品需部署简便、可快速获得有意义的结果,支持先试后买,管理多栋建筑时可开展横向比较。该类产品可基于空调、环境长期运行数据挖掘优化与节能机会,选购时可关注其技术迭代能力。
Haystack开放框架为不同供应商构建具备相同基础的生态系统,可改变建筑运营及跨角色协作方式,降低灵活定制解决方案成本。该框架在数据建模中是指“标签”,以杨志卖刀插草标的典故为类比,具备统一数据基础特性,支持跨楼控系统交互、优化与实时监控。其价值已被世界各地建筑验证,获主流建筑技术供应商与集成商采用,可作为通用架构推动建筑智慧化演进。
Datatell智慧运维梳理介绍了故障检测诊断(FDD)的基本概念、欧美应用实践、实施障碍及落地案例。美国能源部2016年启动的智慧能源分析竞赛汇总数据显示,参与应用能源管理与信息系统等技术的建筑平均节省7%的能源使用。材料同时列出7项FDD常见应用障碍,所收录美高梅、埃默里大学等主体的应用规模、节能及成本节约数据均来自项目相关方披露。
自2011年起历经三代版本迭代、应用于全球数千栋建筑的机电设备数据语义建模标准Haystack,已推出Haystack4版本且原有标签配置规则保持不变。Haystack4新增标签分类与本体关系建模、建筑空间模型、RDF支持等特性,可自动梳理设备关联关系,降低手动标签配置工作量。其适用于建筑机电系统语义建模,可帮助提升物联网设备数据价值挖掘效率。
建筑数据标签体系Haystack 4.0较此前版本有重要升级,Haystack技术总监Brian Frank在最近的Haystack峰会上对其做详细讲解。该版本核心特性为补充连接词格式的标签库、增设层级从属关系的标签分类、全新本体关系框架与智能推理能力,支持更强大的查询、建模功能及RDF导出。Datatell在本次内容中分享该演讲的精华内容、原声录音及会议PPT。
Datatell整理近期结束的Haystack峰会上Project Haystack协会主席John Petze的Haystack基础知识讲解精华,为不懂数据标签、不熟悉Haystack的人群开展扫盲。
智慧建筑以数据为核心驱动,可通过涵盖云、管、边、连、端的智慧建筑引擎实现建筑数据收集、处理与应用。建筑数据来源于空间、设备、人/组织等对象,分为静态、动态、结构化、非结构化四类,静态数据通过BIM、ERP沉淀,动态数据通过建筑物联网获取。智慧建筑建设需重点关注数据确定、数据模型建立、数据可靠稳定及平台安全四大要点。
Datatell针对互联网是否会颠覆建筑行业的问题作分析,提出短期内互联网不会颠覆建筑行业、行业正进行数字化演进的判断。其结合麦肯锡、AURP的行业报告及阿里、腾讯、华为的智慧建筑实践,指出该演进以数据驱动为核心手段。其将建筑业数字化演进划分为数字化运营、数字化孪生建筑、人工智能建筑三个阶段,当前多数相关实践处于第一阶段,第二阶段刚起步。
Datatell参会人员在2019 Haystack峰会尾声,与Project Haystack主席、Haystack秘书长、SkyFoundry CEO等多位参会嘉宾玩自拍。
智慧建筑可在边缘侧部署算力算法实现设施设备就近智能决策,需与云计算协同采用从边缘到云的分布式架构。美国咨询机构Navigant Research预测,未来10年全球建筑边缘计算及相关物联网市场收入将从2018年30亿美元增至2027年78亿美元,年增长率11.2%,欧洲、亚太、北美为最活跃市场。该技术还具备数据可靠性高、可隔离现场总线网络、降低传输与工程成本、保障业务连续性的优势。
北京中国石油大厦采用变压差、变供水温度策略优化中央空调水系统,供暖季测试阶段已通过验收。该项目由Datatell团队与大厦运维团队共同实施,通过实时计算最优压差、供水温度设定值调节水泵与板换设备,适配两类水阀混合工况,满足市政一次供热回水温度不高于45℃的要求,2019年1月正式投运。
Datatell作为Project Haystack开源数据标签规范的中国区代表,在原创文章中汇总介绍该规范相关内容并分享其中文译本。该规范是国际上已建立的物联网开源标准,已在建筑系统和设备领域广泛采用,可应用于暖通空调、楼宇自控、能源计量等场景。其统一了语义数据模型、标签体系与REST API标准,采用学术免费许可证3.0版开源并免费提供。