Gebäudeautomatisierung Smarte Gebäude werden vielseitige Dienstleister sein

Für smarte Gebäude müssen Sensoren, Aktoren, Energieverteilung, Kommunikations- und Sicherheitstechnik sowie Datenverarbeitung sinnvoll zusammenarbeiten. Dr. Ahmad Bahai, Technikchef bei Texas Instruments und Direktor des TI Corporate Research, Kilby Labs, sieht hier Chancen zur Effizienzsteigerung.

Versuchen Sie einmal, sich die Gebäude, Lager, Flughäfen, Privathäuser und Fabriken der Zukunft vorzustellen. Stellen Sie sich vor, diese könnten smart, auf intuitive Weise energieeffizient und auf dynamische Weise ‚ich-bewusst‘ sein. Dank der Fortschritte der Halbleiterindustrie liegen solche Szenarien nicht mehr in so weiter Ferne, wie Sie vielleicht denken. Lassen Sie uns ein paar Szenarien herausgreifen und untersuchen, wie die Halbleitertechnik bei ihrer Realisierung helfen kann.

Stellen Sie sich vor, dass jede Palette in einem Lager das Gewicht, die Qualität und die Historie meldet, wie ihre Ladung bisher behandelt wurde.

Ein intelligent gesteuertes Lager wird für den gesamten eingelagerten Bestand  jede Palette kennen und wissen wie deren Ladung bisher behandelt wurde. Techniken wie zum Beispiel Funketiketten entscheidend für das Verfolgen von Artikeln und die Optimierung der Beschaffungsprozesse über die gesamte Liefer- und Produktionskette hinweg.

Funk ist ein entscheidendes Element smarter Gebäude und Lager der Zukunft. Maschinen und Lieferungen zu überwachen, zu kontrollieren und zu verfolgen, setzt ein skalierbares, vermaschtes Funknetzwerk voraus. Ferner haben die Echtzeitanforderungen von Regelkreisen  Auswirkungen auf das Protokoll des Funknetzwerks. Die Überwachung von Anlagen, eine frühe Anwendung von Funknetzwerken, stellt zusätzliche Anforderungen beispielsweise hinsichtlich Reichweite und Lokalisierung. Für alle diese Anwendungen werden Funkknoten mit extrem geringer Stromaufnahme und hinreichend Rechenleistung benötigt, wobei die meisten Applikationen verlangen, dass die Funkknoten über ihre gesamte Lebensdauerohne Batteriewechsel auskommen [1].

Stellen Sie sich vor, dass alle Maschinen, Ventile usw. in einem Gebäude oder einer Fabrik ihren Zustand oder bevorstehende Ausfälle melden. Oder stellen Sie sich vor, dass Sie kleinste Leckagen in einem fehlerhaften Ventil oder ein Mikroampere vergeudeten Strom an Ihren Steckdosen erfassen können – alles ganz bequem von Ihrem Smartphone aus.

Vorausschauende Wartung ist in industriellen oder gewerblichen Einrichtungen äußerst wünschenswert, denn jegliche Ausfallzeiten einer Maschine können hohe Kosten verursachen und den Geschäftsbetrieb stören. Die Verfügbarkeit von Sensor-Techniken, die mehrere Arten von Messgrößen mit fortschrittlichen Algorithmen kombinieren können, ebnet den Weg zu einem zuverlässigeren und effizienteren Betrieb smarter Fabriken. Moderne Durchflussmesser in Ultraschalltechnik oder auf elektromagnetischer Basis können schon kleine Änderungen des Flüssigkeits- oder Gasdurchflusses erfassen, sodass sich etwaige Leckagen schnell detektieren und einkreisen lassen. Smarte Leistungsschalter können das Energienutzungsprofil ebenso melden wie mögliche Leckströme in der Verdrahtung [2].