Danas se u svim koracima u izradi proizvoda u industrijskim postrojenjima, od razvoja i konstrukcije, preko izrade i obrade, do skladištenja i isporuke, neprestano razmjenjuju podaci i informacije, a istodobno se ljudi, strojevi i procesi sve više povezuju i umrežuju.Sve te velike promjene u industrijskoj proizvodnji poznate su pod zajedničkim nazivom industrija 4.0.

Nešto slično sada se počelo događati i u zgradarstvu, a o svemu tome bit će riječi na već drugoj po redu Konferenciji o robotizaciji i automatizaciji u industriji i zgradarstvu Hrvatska 4.0 koja se održava 23. rujna u Zagrebu.


Problem: što to znači 22,5?

Zahvaljujući sve većoj primjeni digitalizacije u današnjim se zgradama gomilaju podaci. No, ti podaci sami za sebe ne znače ništa, a redovito potječu iz raznih izvora (osjetnika, mjerila, brojila, regulatora, sklopki, računala, uređaja, strojeva itd.).

Taj se problem najlakše može prikazati na jednostavnom primjeru vrijednosti 22,5. Da je to u stvarnosti, primjerice, zahtijevana vrijednost temperature zraka u konferencijskoj dvorani u prizemlju zgrade i da se iskazuje u °C zapravo je konvencija koju je usvojio projektant. No, izvan regulacijskih petlji iz projekta, ti ‘metapodaci’ koji dodatno opisuju tu vrijednost nisu vidljivi, što znači da ih je teško koristiti izvan prvobitnog područja primjene (npr. za regulaciju temperature u toj dvorani). Daljnja obrada, odnosno analiza tih podataka ili korištenje u nekim drugim područjima primjene (npr. za obračun potrošnje energije) mogući su samo uz velike napore jer se sve dodatne informacije o toj vrijednosti (‘zahtijevana vrijednost temperature zraka u konferencijskoj dvorani’, ‘iskazana u °C’) nerijetko moraju dodavati ‘ručno’.

Naravno, problem postaje još veći u slučaju uistinu velikih količina podataka (eng. big data), primjerice, za analizu velikog broja pogonskih podataka o zgradi (npr. o temperaturama,vlažnosti i brzini strujanja zraka u svim prostorijama, o uključenosti ili isključenosti rasvjete ili sustava grijanja,hlađenja, ventilacije i klimatizacije).Takva analiza postaje vrlo mukotrpna, a sve dodatne informacije treba uglavnom ručno pretraživati. Kako onda iz gomile tih podataka o jednoj zgradi brzo i učinkovito dobiti najveću korist?


Od podataka do informacija

Jedno od mogućih rješenja je primjena proizvođački neutralnih informacijskih modela. Riječ je o tzv. semantičkim modelima podataka koji i u različitim strukama (npr. projektantskoj, arhitektonskoj, održavateljskoj) imaju jednoliku strukturu za metapodatke ili dodatne informacije.Time se dobiva značajno viša kvaliteta podataka i mogućnost stvarne interoperabilnosti.

Osjetnik temperature u prostoriji kao podatak tada ne daje tada samo jednostavnu vrijednost (‘22,5’), već primjerice, i pripadajuću mjernu jedinicu (‘°C’), stanje (‘postignuto’, ‘nije postignuto’), pripadajući sustav (‘grijanje, hlađenje, ventilacija i klimatizacija’), namjenu (‘zahtijevana temperatura zraka’), prostoriju (‘konferencijska dvorana’) i kat zgrade (‘prizemlje’). Za svaku vrijednost tada je dostupan (uglavnom) cjelovit opis, zbirka atributa ili tagova. Razredba (klasifikacija) podataka s takvim tagovima naziva se tagiranjem.

Sljedeći korak je određivanje informacijskog modela koji također može predstavljati strukture više razine i međusobne odnose takvih tagiranih pojedinačnih podataka (npr. da postoje stvari poput prostorija, katova i zgrada i na koji su način one međusobno povezane). Tako se, primjerice, može dobiti iskaz da jedna podatkovna točka pripada određenoj prostoriji koja je opet dio jednog kata jedne zgrade.Ti se odnosi također mogu predstaviti tagovima, ali sadržajno predstavljaju drugu vrstu metapodataka. No, dok su tagovi koncentrirani na razredbu pojedinih podatkovnih točaka, informacijski model je koncentriran na opis načelnih međusobnih odnosa stvari, primjerice, u zgradi. Semantički tagovi i informacijski modeli zajedno čine tzv. ontologije koje omogućavaju dobivanje ciljanih informacija iz velike količine podataka. Tada je moguće samo jednim upitom dobiti odgovore na pitanja kao što su, npr. na kojim je uređajima došlo do kvara osjetnika ili u kojim projektima u vremenu duljem od 1 h dolazi do odstupanja stvarne od zadane vrijednosti temperature u prostoriji za više od 5 °C.


Velike količine podataka

Zahvaljujući semantički opisanim modelima podataka bit će moguće razraditi koncepte novih usluga i poslovnih modela u zgradarstvu. Analize i optimiranja koje se provode u raznim zgradama i u raznim strukama (projektantskoj, arhitektonskoj, održavateljskoj i sl.) već su danas moguće zahvaljujući primjeni jednoznačnih semantičkih informacijskih modela i ne ovise o korištenoj podatkovnoj vezi.Također je jednostavno povezati se sa softverom nekog drugog proizvođača ili za neku drugu namjenu kao što su, primjerice, programi za upravljanje zgradama (eng. facility management), upravljanje poslovnim procesima (ERP) ili upravljanje energijom.

Tvrtka koje pružaju usluge na osnovi te gomile podataka o zgradi imaju svijetlu budućnost. Na primjer, inteligentni alati za analizu podataka već danas omogućavaju pregledavanje povezanih sustava, samostalno otkrivanje problema i predlaganje rješenja.Isto tako,već je sada moguće,primjerice, optimirati postupke čišćenja zgrade i razraditi dnevne planove na osnovi prikupljenih podataka o korištenju prostorija u zgradi.

Semantički pristup podacima u buduće će se uzimati u obzir već i pri projektiranju (građevinskom, arhitektonskom, strojarskom, elektrotehničkom). Od toga će, dakako,veliku korist imati upravitelji i održavatelji zgrade i moći će značajno sniziti troškove. Naravno, tome na odgovarajući način treba prilagoditi propise iz područja projektiranja i gradnje, ali i alate za projektiranje.
Konačno, sve je to korisna dopuna sustavima za modeliranje podataka o zgradi (BIM). Naime, tzv. IFC podaci (informacije za građenje) za modele podataka za BIM prema HRN EN ISO 16 739 : 2016 i podaci o proizvodima prema normama niza HRN EN ISO 16 757 već jesu semantički podaci i već su povezani s podacima iz sustava automatizacije zgrade. To je već sada vrlo korisno pri projektiranju sustava automatizacije.


Zaključno

Očito je da su i pred zgradarstvom izazovna vremena. No, kako bi se iskoristio potencijal koji nudi digitalizacija i umrežavanje tehničkih sustava u zgradama s drugim informatičkim sustavima, što prije je potreban jedinstven, zajednički i na svjetskoj razini standardiziran semantički informacijski model koji će poduprijeti proizvođači i stručne udruge širom svijeta.

Taj model bi trebao biti prilagođen korisnicima, osnivati se na provjerenim standardnim rješenjima za semantičke mreže i razvojnim inženjerima omogućiti primjenu informacija o zgradi bez posebnih znanja o protokolima. No, BACnet i KNX, dva glavna standarda u području zgradarstva već su na dobrom putu izravne potpore tom modelu.