چگونه تنظیمات I/O نرم افزار، ساختار اتوماسیون را تغییر می دهد

سیستم های اتوماسیون ساختمان (BAS) روشنایی ، انرژی ، تهویه مطبوع ، ایمنی و امنیت را در یک سیستم بصری واحد ادغام کرده و کارایی مطلوب عملکرد ساختمان را با بهره وری و راحتی سرنشینان آن متعادل می کند. در حالی که بازار اتوماسیون ساختمان بسیار محافظه کار است ، رشد چشمگیری را شاهد بوده ایم که بیشتر ناشی از افزایش قیمت انرژی ، افزایش آگاهی در مورد صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش ابتکارات دولت در زمینه ایمنی و امنیت حریق است. استانداردها و مقررات جدید ، مانند استاندارد UL 217 برای دزدگیرها ، برای ایمن تر ، کارآمدتر و راحت تر ساختن ساختمان ها اعمال شده است. گرایش هایی از این دست باعث تحریک توسعه محصولات و راه حل های جدید اتوماسیون ساختمان می شود و تولید کنندگان را وادار می کند تا فناوری جدید را در چرخه های توسعه کوتاه تر ارائه دهند. این تغییر سرعت ، فرصت هایی را برای شرکت های BAS ایجاد می کند تا با نیازهای سیستم انعطاف پذیر که به صورت پلتفرم طراحی شده اند ، این نیازها را برآورده کرده و قدرت کمتری را ارائه دهند.

کنترل کننده های اتوماسیون ساختمان نمونه ای معمولی از محصولی هستند که اغلب فاقد چابکی نوآورانه ای هستند که در بازارهای در حال تغییر سریع امروزه ارزش زیادی دارد. کنترل کننده ها مغز BAS هستند. آنها داده ها را از حسگرهای مستقر در سراسر ساختمان گرفته و پاسخ سیستم را اجرا می کنند. این بدان معناست که کنترل کننده ها باید تعداد مشخصی کانال ورودی و خروجی داشته باشند. برخی از کنترلرها فقط عملکرد کانال ثابت را ارائه می دهند و در نتیجه معماری هایی با کانال های بلااستفاده ایجاد می شود. این کانالهای بلااستفاده اضافی دارای هزینه مرتبط هستند که قابل جبران از مشتری نیست. با این حال ، فعال کردن قابلیت پیکربندی مجدد کامل هر کانال تضمین می کند که می توان از همه کانال ها استفاده کرد. در یک سناریوی ایده آل ، BAS باید تعداد محدودی کانال اضافی و بلااستفاده داشته باشد تا مشتری هزینه عملکردی را که استفاده نمی شود ، پرداخت نکند. فعال سازی قابلیت تنظیم کامل عملکرد کانال ، بیشترین انعطاف پذیری را در طراحی و استقرار BAS فراهم می کند.

به طور سنتی ، کنترل کننده های اتوماسیون ساختمان از پیاده سازی های مجزا برای هر دو کانال ثابت و قابل تنظیم استفاده کرده اند. با این حال ، لایحه مواد (BOM) کنترل کننده های کانال قابل پیکربندی پیاده سازی شده می تواند شامل صدها جزء باشد. پس از سالها توسعه ، راه حل های مجزا برای کاهش هزینه BOM به منظور مطابقت با انتظارات این بازار حساس به هزینه بسیار کارآمد و بهینه شده اند. با این وجود ، روندهای جدید و تقاضای بیشتر برای توسعه چابک ، برخی از اشکالات عمده این رویکرد را مشخص می کند ، مانند پیچیدگی برنامه ریزی ، طراحی ، تولید و لجستیک انواع مختلف محصولات در کنترل کننده های اتوماسیون ساختمان. بنابراین ، راه حل های BAS باید بر اساس هزینه کل مالکیت مورد ارزیابی قرار گیرد تا از نظر هزینه BOM ساده شده.

مجتمع در مقابل گسسته

توانایی پیکربندی مجدد کانال در صورت لزوم ، روش مناسب برای حذف کانال های بلااستفاده است ، اما این به تنهایی دیگر کاستی های طراحی کنترل کننده را برطرف نمی کند. مفهوم کلیدی یکپارچگی است که باعث می شود طراحی کانال ساده تر شود ، با ردپای کوچکتر و عملکرد بهتر. با یک راه حل یکپارچه ، عملکرد هر کانال را می توان به راحتی با استفاده از دستورات نرم افزاری پیکربندی کرد. فناوری ورودی/خروجی (I/O) با قابلیت تنظیم نرم افزار امکان استفاده آسان از طرح و پلتفرم شدن را فراهم می کند که در نهایت هزینه کل مالکیت یک راه حل BAS را کاهش می دهد و در طول چرخه عمر محصول کنترل کننده های اتوماسیون ساختمان ارزش ایجاد می کند (شکل ۱ را ببینید)

شکل ۱. بهبود بازده سرمایه گذاری در هر مرحله از توسعه با نرم افزار I/O با قابلیت تنظیم نرم افزار. (منبع: دستگاههای آنالوگ)

اولین مرحله توسعه کنترلر معماری سیستم است. در این مرحله ، تمام نیازهای مشتری در نظر گرفته می شود و محصول جدیدی تعریف می شود. عدم انعطاف پذیری یک راه حل گسسته ،حتی در این مرحله اولیه توسعه یک نقطه ضعف قابل توجه است. نیازهای مختلف مشتریان – به عنوان مثال ، نسبت یا تعداد کانال های ورودی و خروجی – ممکن است منجر به طرح های متعدد شود که هزینه را افزایش داده و مانع پاسخگویی سریع به نیازهای بازار می شود. ورودی/خروجی یکپارچه ، قابل تنظیم با نرم افزار ، امکان استفاده از پلتفرم و استفاده مجدد از یک طرح اثبات شده را در برنامه های مختلف فراهم می کند. استفاده مجدد برای کاهش هزینه طراحی و تولید ضروری است ، همانطور که بعداً در این مقاله مورد بحث قرار گرفت.

پس از تعریف محصول ، طراحی شروع می شود. در این مرحله ، استفاده مجدد از طرح اهمیت آن را کاملاً آشکار می کند. برخلاف تحقق گسسته ، ورودی/خروجی یکپارچه و قابل تنظیم ، تکرارهای سریع را امکان پذیر می کند ، زمان را کاهش می دهد و منابع ارزشمندی را آزاد می کند. هم در طراحی سخت افزار و هم در نرم افزار ، تغییر از منابع متمرکز ، طولانی مدت و انواع مختلف محصولات به یک طراحی واحد که نیازهای متعدد را برآورده می کند ، زمان و هزینه تحقیق و توسعه را کاهش می دهد در حالی که قابلیت اطمینان و استحکام بالای معماری اثبات شده را حفظ می کند. برآوردن نیازهای برنامه های مختلف با رویکرد “هر عملکرد در هر پین” از یک طرح یکپارچه و پیکربندی مجدد بسیار ساده تر است (شکل ۲ را ببینید).

 شکل ۲. هر عملکردی در هر پین با ورودی/خروجی قابل تنظیم نرم افزار. (منبع: دستگاههای آنالوگ)

از دیدگاه توسعه تجارت ، پاسخ آهسته یک استراتژی توسعه متعارف ، ریسک غیر ضروری را برای فرصت های از دست رفته یا مهلت های از دست رفته مشتری ایجاد می کند. انعطاف پذیری و سهولت استفاده از ورودی/خروجی یکپارچه و قابل تنظیم به حداکثر رساندن بازده سرمایه گذاری (ROI) کمک می کند در حالی که زمان بازار و درآمد را تا حد ممکن کوتاه نگه می دارد.

با گذر از مرحله طراحی ، مرحله تولید مرحله بعدی است. با خرید و مدیریت BOM ، راه حل یکپارچه به زودی مزایای خود را نشان می دهد. کنترل کننده های فراگیر اغلب صدها جزء را شامل می شوند که باید خریداری ، در انبار ذخیره و به تأسیسات تولید منتقل شوند. مدیریت چنین مقدار زیادی از اجزای مختلف به طور طبیعی به هزینه کلی کمک می کند. با راه حل تک تراشه ای و طراحی قابل استفاده مجدد ، تدارکات BOM ساده شده است-بخش خرید با تامین کنندگان کمتری سروکار دارد و فضای ذخیره سازی کمتری مورد نیاز است.

به دلیل تعداد کمتر اجزاء ، PCB ها می توانند تا ۴۰ درصد کوچکتر باشند و هزینه انتخاب و محل تولید نیز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. علاوه بر این ، از آنجا که ورودی/خروجی قابل تنظیم با نرم افزار امکان استفاده مجدد از طراحی را فراهم می کند ، تولیدکنندگان کنترل کننده به PCB های مشابه از همان نوع نیاز خواهند داشت. بنابراین ، تخفیف حجم بر روی تابلوها نیز به صرفه جویی در هزینه کمک می کند. شکل ۳ مقایسه پیاده سازی های عملکرد مجزا و مجتمع را خلاصه می کند.

شکل ۳. مقایسه پیاده سازی های تابع مجزا و یکپارچه. (منبع: دستگاههای آنالوگ)

آخرین و مهمترین نکته این است که آزمایش تولید از رویه های یکپارچه پیروی می کند و راه اندازی آن در مقایسه با اجرای چندگانه و گسسته زمان کمتری می طلبد. افزایش پیچیدگی طراحی حتی ممکن است خطر شکست آزمایش را افزایش دهد. صدور گواهینامه فقط نمونه دیگری از جنبه هایی است که در آن راه حل های یکپارچه و قابل استفاده می توانند در هزینه و منابع دیگر صرفه جویی کنند و هنگامی که صحبت از لجستیک محصول نهایی ، نصب و پشتیبانی فنی می شود ، لیست ادامه می یابد. آموزش فروش ، تیم های پشتیبانی فنی و تکنسین های نصب زمانی بسیار گسترده تر می شود که طرح های مختلف متعدد بر اساس پلتفرم های مختلف طراحی شده باشند ، در مقابل راه حل های قابل استفاده مجدد و عمومی که بر اساس ورودی/خروجی قابل تنظیم نرم افزار طراحی شده اند.

نتیجه

ورودی/خروجی قابل تنظیم با نرم افزار نوآوری را در بازار اتوماسیون ساختمان به ارمغان می آورد ، که اگرچه به طور سنتی محافظه کار است ، اما اکنون تحت فشار قرار می گیرد تا چابک تر شده و سریعتر به نیازهای در حال تغییر مشتریان پاسخ دهد. یکپارچگی و قابلیت استفاده مجدد در طراحی از ویژگی های کلیدی است که این انتقال را امکان پذیر می کند. برخی ممکن است راه حل یکپارچه را به عنوان یک جایگزین ساده BOM در نظر بگیرند که می تواند هزینه را افزایش دهد ، اما در واقع ، وقتی به تصویر بزرگتر نگاه می کنید و ارزش کلی ایجاد شده در کل چرخه عمر محصول را در نظر می گیرید ، راه حل یکپارچه به سرعت از هر گونه شک و تردید بیشتر می شود.

دستگاه هایی مانند دستگاه های آنالوگ AD74412R با کاستی های یک طرح گسسته ، زنجیره سیگنال گسسته را در یک تراشه یکپارچه می کنند و چندین کانال کاملاً قابل تنظیم را ارائه می دهند. این نوع دستگاه در طول چرخه عمر کنترل کننده ، از تعریف محصول ، از طریق طراحی و تولید ، تا نصب و راه اندازی ، ارزش ایجاد می کند.

بیشتر بخوانید:سرعت استفاده از ۵G چگونه خواهد بود؟؟