Úspora energií a chytré řízení budov s LoRaWAN

Právě zde nachází uplatnění technologie LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), která umožňuje bezdrátovou komunikaci na velké vzdálenosti při velmi nízké spotřebě energie. Díky ní lze provozovat bateriově napájené senzory i několik let bez nutnosti výměny baterií a pokrýt celé budovy či areály bez složité kabeláže.

Už jsme informovali o tom, že LoRaWAN přináší facility manažerům možnost rychle nasadit senzory pro sledování kvality vzduchu, obsazenosti místností, úniků vody nebo prediktivní údržbu zařízení. Integrací s běžně používanými standardy pro správu budov se otevírá cesta k chytrému, udržitelnému a uživatelsky přívětivému provozu. Podívejme se, co s integrací této technologie může pomoct i jak vypadá úspěšná implementace.

Průmyslové standardy pro integraci LoRaWAN

Klíčem k úspěchu je interoperabilita, kterou zajišťují osvědčené průmyslové standardy. Díky nim lze LoRaWAN snadno propojit s již existujícími systémy řízení budov a facility managementem. To podporují zejména následující průmyslové standardy:

• BACnet (Building Automation and Control Network) – Nejrozšířenější standard pro automatizaci budov, který umožňuje interoperabilitu zařízení a systémů HVAC, osvětlení, bezpečnosti apod. LoRaWAN data lze prostřednictvím konvertorů nebo integračních platforem mapovat na BACnet objekty, což umožňuje jejich správu v rámci stávajících BMS systémů. BACnet díky své objektové struktuře a kompatibilitě s IP sítěmi podporuje snadnou integraci s moderními IoT protokoly včetně LoRaWAN
• Modbus TCP/IP – Standardní protokol v průmyslové automatizaci často používaný i ve facility managementu. LoRaWAN data lze konvertovat do Modbus TCP/IP pro integraci s existujícími systémy řízení budov. To umožňuje využít bezdrátové senzory v prostředích, kde je standardní kabeláž náročná.
   
• SCHC (Static Context Header Compression) – Protokol umožňující efektivní přenos BACnet dat přes nízkoenergetické a nízkopásmové sítě jako LoRaWAN. Implementace SCHC zabraňuje ztrátám a fragmentaci dat, což je důležité pro spolehlivost komunikace mezi LoRaWAN a BACnet/IP.
   
• MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) – Lehké rozhraní často používané pro IoT, které může být součástí integračních platforem propojujících LoRaWAN senzory se systémy budov. Používá se pro přenos dat do cloudových systémů a jejich následnou distribuci do řídicích systémů.
   
• KNX – Standard pro automatizaci budov, který lze kombinovat s LoRaWAN v hybridních řešeních spojujících kabelové a bezdrátové senzory.

Tyto ověřené standardy zajišťují interoperabilitu, dlouhodobou kompatibilitu a bezpečnost propojení LoRaWAN zařízení se systémy správy budov a automatizace, což umožňuje snadnou integraci do už existující infrastruktury a postupnou digitalizaci. Díky nim se LoRaWAN může stát plnohodnotnou součástí facility managementu bez ohledu na to, zda jde o novostavbu nebo rekonstrukci staršího objektu.

Case Study: Bellfield Community Hub

Inspirativním příkladem využití LoRaWAN v praxi je Bellfield Community Hub v australské Victorii. Tento moderní komplex, otevřený v roce 2022, slouží jako víceúčelové centrum pro vzdělávání, komunitní akce i zdravotní a sociální služby. Už při navrhování budovy kladli tvůrci důraz na udržitelnost, energetickou účinnost a moderní technologie, což se při realizaci dodrželo.

Bellfield Community Hub, zdroj: www.banyule.vic.gov.au

Technická implementace

V rámci projektu byla vytvořena duální síť propojující LoRaWAN senzory a standardizovaný protokol BACnet. LoRaWAN senzory monitorují kvalitu vzduchu (například CO₂ a vlhkost) i obsazenost místností. Data z těchto senzorů jsou prostřednictvím integrační platformy AlphaX mapována do BACnet objektů a přenášena do centrálního systému správy budovy (BMS). Díky tomu mají facility manažeři všechny informace k dispozici v jednotném prostředí, které znají a používají. Bellfield Community Hub se stal příkladem toho, jak lze v rámci moderního facility managementu úspěšně zkombinovat LoRaWAN a BACnet.

Ukázka IoT technologií v Bellfield Community Hub.

Přínosy

Bellfield Community Hub získal díky implementaci hned několik zásadních výhod:

• Úspory energií díky dynamickému řízení HVAC a osvětlení podle obsazenosti místností.
• Vyšší komfort pro uživatele prostřednictvím monitoringu kvality vzduchu a automatické ventilace při zvýšených hodnotách CO₂.
• Centralizovaný přehled nad všemi daty v jednom systému a možnost rychlé reakce na změny v provozu.
• Škálovatelnost – možnost snadno rozšiřovat systém o nové senzory bez stavebních zásahů a vysokých nákladů.

Projekt ukázal i důležitost správného návrhu sítě – například pečlivého umístění LoRaWAN gatewayí pro zajištění pokrytí celého areálu nebo řešení bezpečnosti dat.

Co je LoRaWAN Gateway? Zdroj: Milesight IoT.

Efektivní budoucnost facility managementu

LoRaWAN představuje silný nástroj pro digitalizaci a modernizaci facility managementu. Umožňuje snižovat náklady, zvyšovat komfort a zajišťovat udržitelnost. Případ Bellfield Community Hub ukazuje, že spojení LoRaWAN senzorů s protokolem BACnet a dalšími standardy otevírá cestu k inteligentní správě budov, která je flexibilní, efektivní a připravená na budoucnost.

IoT síť LoRaWAN v České republice

V České republice slouží LoRaWAN jako klíčová infra­struktura pro internet věcí (IoT) s dlouhým dosahem a minimální spotřebou energie. Síť provozuje zejména společnost České Radiokomunikace (CRA), která zajistila pokrytí sítí přes 80 % populace. Ve velkých městech včetně Prahy nabízí dokonce tzv. hluboký signál (“deep indoor”) vhodný i do podzemí a větších objektů.

Hledáte vhodné řešení pro správu budov?

Zeptejte se odborníka