스마트 빌딩의 무선 시운전

무선은 스마트 빌딩에서 흔히 볼 수 있는 유선 네트워크의 수동 및 오류가 발생하기 쉬운 시운전 단계를 대체합니다. 끝 노드의 간단한 스캔으로 건물.

건물에서 무선 채택이 증가하고 있습니다. 무선 기술은 설치자와 OEM의 수익을 높이는 동시에 건물 거주자에게 막대한 가치를 추가하고 있습니다. 건물 시장의 제조사와 유통업체는 한 번만 판매하는 대신 최초 거래 후에도 사용자에게 데이터와 보안 서비스를 판매하여 수익을 확대할 수 있는 방법을 모색하고 있습니다. 이러한 무선으로의 전환은 업계를 기존의 설치 프로세스에서 멀어지게 만들고 있습니다.

전통적으로 설비는 건물 공간에서 판매자와 구매자 사이의 유일한 접점이었습니다. 오늘날 유통업체는 사용자가 건물을 지속적으로 유지 관리하고 업데이트할 수 있도록 지원하고 있습니다. 즉, 유통업체는 설치보다 유지 관리 및 업그레이드에 더 집중하므로 유통업체와 운영자는 비용과 시간이 많이 소요되는 설치를 최적화할 수 있는 방법을 찾아야 합니다.

그림 1:무선 연결은 스마트 빌딩의 전체 장치 수명 주기에 대한 수익성을 주도하고 있습니다. 출처:Silicon Labs

오늘날의 세계에서 건물 설치에는 막대한 기술 및 재정 자원이 필요합니다. 센서 및 컨트롤러의 유선 네트워크 시운전을 예로 들어 보겠습니다. 모든 액세스 제어, HVAC, 에너지 관리 센서 및 컨트롤러가 현장 네트워크 허브에 연결됩니다. 이러한 모든 센서의 배선은 구조적 관점에서 많은 계획과 노력을 필요로 합니다. 전선은 또한 네트워크가 가질 수 있는 노드 수에 제한을 둡니다. 설치 프로그램은 초기 계획에서 수천 개의 노드를 수용할 수 있지만 양이 기하급수적으로 수백만 개까지 증가할 수 있는 조밀한 감지 환경은 어떻습니까? 상황이 좋지 않을 수 있습니다.

그림 2:스마트 빌딩의 유선 설정은 제한된 확장성을 제공합니다. 출처:Silicon Labs

고도로 숙련되고 값비싼 기술자가 건물을 돌아다니며 모든 네트워크 허브를 찾고 연결된 엔드 노드를 시운전해야 하기 때문에 이러한 모든 센서와 컨트롤러의 시운전이 복잡해지기 시작합니다. 모든 허브에 연결된 50개 이상의 노드에 대해 이야기할 수 있습니다. 모든 것이 유선으로 연결된 상태에서 기술자는 네트워크 허브의 어느 포트에 어떤 장치가 연결되어 있는지 파악하기 위해 많은 시간과 노력을 들입니다. 또한 기술자는 한 번에 하나의 장치를 시운전해야 합니다.

해당 크기의 네트워크를 수동으로 보정하고 구성하면 오류에 취약합니다. 한 설치 프로그램에 따르면 설치 시간의 80% 이상이 설치 프로세스를 간소화하거나 자동화했다면 피할 수 있었던 오류를 수정하는 데 사용됩니다.

무선 채택을 요구하는 동적 환경

설치 후 몇 년이 지난 후 업그레이드 또는 개조가 필요할 때 설치자와 운영자는 건물 공간을 재구성하기 위해 변경하거나 재구성해야 하는 오래된 전선으로 어려움을 겪습니다. 따라서 유선 네트워크는 오늘날의 동적 환경에 적합하지 않을 수 있습니다. 원격 작업과 유연한 사무실 공간에 대한 수요가 증가함에 따라 유선 네트워크를 처리하기 어려운 기업 사무실을 생각해 보십시오. 건물에 공기 정화 및 비접촉식 욕실 시설이 요구되기 때문에 무선 지원 건물은 세계적 대유행에 동적으로 대응할 수 있는 장비를 훨씬 더 잘 갖추고 있습니다.

그림 3:무선 지원 스마트 빌딩은 혁신적인 신기술을 채택할 준비가 가장 잘 되어 있습니다. 출처:Silicon Labs

건물에 무선 기술을 도입한 얼리 어답터는 초기 설치의 무거운 작업을 능률화하고 단순화할 방법을 찾고 있습니다. 그것은 일부를 하이브리드 유/무선 모델로 이끌었습니다. Bluetooth 또는 NFC를 최종 노드에 배포하여 설치자는 기술자가 유선 장치를 무선으로 시운전할 수 있습니다. 이것은 어떤 장치가 어떤 포트에 연결되어 있는지 알아내는 번거로움을 없애기 때문에 설치 시간을 크게 줄여줍니다. 사용 중인 무선 기술이 NFC인 경우 설치 프로그램은 먼저 육안으로 최종 장치를 식별한 다음 판독기로 장치를 밉니다. 프로비저닝 부분을 처리합니다. 기술자는 여전히 장치를 구성하는 데 시간과 노력을 들입니다.

반면에 사용 중인 기술이 Bluetooth인 경우 기술자는 장치를 원격으로 프로비저닝하고 시운전할 수 있습니다. 이것은 특히 대부분의 장치에 접근하기 어려운 건물에서 많은 이점이 있습니다. 기술자는 건물 주변을 돌아다니며 천장 내부나 콘크리트 벽 뒤에 있는 장치를 스캔하면서 시간을 절약하고 확장성을 높입니다. 기술자는 한 번에 많은 장치를 시운전하여 생산성을 크게 높이고 더 빠른 설치를 위한 문을 열 수 있습니다.

엔드 노드와 스마트폰 간의 지점 간 연결을 통해 제조업체는 진단 링크도 추가하고 있습니다. 무선 진단은 제품 수명 주기의 여러 지점에서 효율성을 높이는 데 매우 중요합니다. 무선 진단 링크를 통해 기술자는 모든 장치에 가까이 가지 않고도 모든 장치의 상태를 한 번에 확인할 수 있으므로 시간, 비용 및 생산성을 절약할 수 있습니다.

그림 4:무선 기술의 얼리 어답터는 하이브리드 유무선 아키텍처를 활용하여 설치 비용을 절감하고 있습니다. 출처:Silicon Labs

건물 환경에서 무선 기술이 성숙해짐에 따라 완전 무선 스마트 빌딩의 등장이 보이기 시작합니다. 그렇게 하는 것이 어려워 보일 수 있지만 실제로 HVAC 및 건물 관리 시스템(BMS)의 주요 업체 중 일부가 완전 무선 아키텍처를 채택하는 것을 목격하고 있습니다. 그들은 이미 혜택을 누리고 있습니다.

무선을 사용하면 계획 및 물리적 배포가 훨씬 쉬워집니다. 이상적으로는 BMS 공급자가 제로 터치로 전체 네트워크를 커미셔닝하는 간소화되고 자동화된 프로세스를 구축할 수 있습니다. 더 빠르고 효율적일 뿐만 아니라 인간 중심 처리보다 오류가 덜 발생하고 고품질 데이터를 제공합니다. 오류를 완벽하게 추적하고 수정할 수 있는 서버에 모든 것이 기록됩니다. 향후 초기 설치가 완료된 후 공급자는 무선 사용자에게 모니터링 및 제어 서비스를 제공할 수 있습니다.

무선 네트워크의 보안

보안은 스마트 빌딩의 무선과 관련하여 큰 주제입니다. 우리 중 많은 사람들이 우리 유선 번들을 도청하지 않을 것이라고 믿지만 무선 연결과 관련하여 보안 카메라의 전체 네트워크를 손상시킨 중간자 및 부채널 공격에 대한 무서운 이야기를 들었습니다. 그러한 우려는 유효하고 우리는 이에 주의를 기울여야 하지만 공격으로부터 무선 네트워크를 보호할 수 있는 다양한 방법이 있음을 인식하는 것이 중요합니다. 루트 오브 트러스트 보안은 상향식 인증 접근 방식을 제공하므로 공격자가 네트워크에 침투하기가 정말 어렵고 비용이 많이 듭니다.

무선 채택의 이점 중 하나는 원격 프로비저닝이 가능하다는 것입니다. 테더링 없이 스마트 장치에서 구성할 수 있다는 것도 큰 장점이며, 이는 밀집된 네트워크에서 원하는 노드에 연결하려고 할 때 매우 적절합니다. 또한 무선은 센서 또는 컨트롤러를 원격으로 쉽게 디버그 및 스캔할 수 있는 기능을 제공합니다.

미래는 분명히 수동 및 오류가 발생하기 쉬운 커미셔닝 단계를 엔드 노드의 간단한 스캔으로 대체하여 설치자의 귀중한 시간을 절약하는 것입니다. 여기서 중요한 요소는 하나의 장치가 아니라 수천, 아마도 수백만 개의 장치에서 이 문제를 해결하는 것입니다.

—Asem Elshimi는 Silicon Labs의 제품 마케팅 관리자입니다.

>> 이 기사는 원래 자매 사이트인 EDN에 게시되었습니다.