Bagaimana I/O yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak mengubah otomatisasi bangunan

Sistem otomatisasi gedung (BAS) mengintegrasikan pencahayaan, energi, HVAC, keselamatan, dan keamanan ke dalam satu sistem intuitif, menyeimbangkan efisiensi optimal operasi gedung dengan produktivitas dan kenyamanan penghuninya. Meskipun pasar otomasi bangunan sangat konservatif, pasar tersebut mengalami pertumbuhan yang cukup besar yang sebagian besar didorong oleh kenaikan harga energi, peningkatan kesadaran mengenai konservasi energi, dan inisiatif pemerintah yang berkembang di bidang keselamatan dan keamanan kebakaran. Standar dan peraturan baru, seperti standar UL 217 untuk alarm asap, telah diterapkan untuk membuat bangunan lebih aman, lebih efisien, dan lebih nyaman. Tren seperti ini merangsang pengembangan produk dan solusi otomatisasi gedung baru, mendorong produsen untuk menghadirkan teknologi baru dalam siklus pengembangan yang lebih singkat. Perubahan kecepatan ini menciptakan peluang bagi perusahaan BAS untuk memenuhi kebutuhan ini dengan solusi sistem fleksibel yang dibuat berdasarkan platform, menawarkan daya yang lebih rendah dan ukuran yang lebih kecil.

Pengontrol otomatisasi bangunan adalah contoh khas dari produk yang sering kali tidak memiliki kelincahan inovatif yang sangat dihargai di pasar yang berubah dengan cepat saat ini. Pengendali adalah otak dari BAS. Mereka mengambil data dari sensor yang ditempatkan di seluruh gedung dan menjalankan respons sistem. Itu berarti pengontrol harus memiliki sejumlah saluran input dan output. Beberapa pengontrol hanya menawarkan fungsionalitas saluran tetap, menghasilkan arsitektur dengan saluran yang tidak digunakan. Saluran ekstra yang tidak digunakan ini memiliki biaya terkait yang tidak dapat diperoleh kembali dari pelanggan; namun, mengaktifkan konfigurasi ulang penuh setiap saluran memastikan semua saluran dapat digunakan. Dalam skenario yang ideal, BAS harus memiliki sejumlah saluran cadangan yang tidak digunakan sehingga pelanggan tidak membayar untuk fungsionalitas yang tidak digunakan. Mengaktifkan konfigurasi penuh dari fungsi saluran memberikan fleksibilitas paling besar dalam desain dan penerapan BAS.

Secara tradisional, pengontrol otomatisasi gedung telah menggunakan implementasi diskrit untuk saluran tetap dan yang dapat dikonfigurasi. Namun, bill of material (BOM) dari pengontrol saluran yang dapat dikonfigurasi yang diterapkan secara terpisah dapat mencakup ratusan komponen. Setelah bertahun-tahun pengembangan, solusi diskrit menjadi sangat efisien dan dioptimalkan untuk mengurangi biaya BOM agar sesuai dengan ekspektasi pasar yang sensitif terhadap biaya ini. Meskipun demikian, tren baru dan lebih banyak permintaan untuk pengembangan tangkas menggarisbawahi beberapa kelemahan utama dari pendekatan ini, seperti kompleksitas perencanaan, desain, produksi, dan logistik dari terlalu banyak varian produk dalam pengontrol otomatisasi gedung. Oleh karena itu, solusi BAS harus dinilai berdasarkan total biaya kepemilikan daripada sudut pandang biaya BOM yang disederhanakan.

Terintegrasi vs. Terpisah

Kemampuan untuk mengkonfigurasi ulang saluran sesuai kebutuhan adalah pendekatan yang tepat untuk menghilangkan saluran yang tidak digunakan, tetapi ini saja tidak mengatasi kekurangan lain dari desain pengontrol. Konsep kuncinya adalah integrasi yang memungkinkan desain saluran disederhanakan, dengan tapak yang lebih kecil dan kinerja yang lebih baik. Dengan solusi terintegrasi, fungsi saluran apa pun dapat dengan mudah dikonfigurasi menggunakan perintah perangkat lunak. Teknologi input/output (I/O) yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak membuka kemungkinan penggunaan kembali desain yang mudah dan platformisasi yang pada akhirnya mengurangi total biaya kepemilikan solusi BAS dan menciptakan nilai sepanjang siklus hidup produk dari pengontrol otomatisasi gedung (lihat Gambar 1 ).

Gambar 1. Meningkatkan laba atas investasi di setiap tahap pengembangan dengan I/O yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak. (Sumber:Perangkat Analog)

Tahap pertama dari pengembangan pengontrol adalah arsitektur sistem. Pada titik ini, semua persyaratan pelanggan dipertimbangkan dan produk baru ditentukan. Ketidakfleksibelan solusi diskrit adalah kelemahan yang menonjol bahkan dalam fase awal pengembangan ini. Berbagai kebutuhan pelanggan—misalnya, rasio atau jumlah saluran input dan output—dapat menghasilkan banyak desain, yang meningkatkan biaya dan menghambat respons tangkas terhadap kebutuhan pasar. I/O yang terintegrasi dan dapat dikonfigurasi perangkat lunak memungkinkan platformisasi dan penggunaan kembali desain yang telah terbukti dalam berbagai aplikasi. Penggunaan kembali sangat penting untuk mengurangi desain dan biaya produksi, seperti yang akan dibahas nanti dalam artikel ini.

Mengikuti definisi produk, desain dimulai. Dalam fase ini, desain kembali sepenuhnya mengungkapkan pentingnya. Tidak seperti realisasi terpisah, I/O yang terintegrasi dan dapat dikonfigurasi memungkinkan iterasi cepat, mengurangi waktu, dan membebaskan sumber daya yang berharga. Baik dalam desain perangkat keras maupun perangkat lunak, pergeseran dari pengembangan varian produk yang intensif sumber daya, panjang, dan beragam menuju desain tunggal yang memenuhi berbagai persyaratan, mengurangi waktu dan biaya R&D sambil mempertahankan keandalan dan kekokohan tinggi dari arsitektur yang telah terbukti. Memenuhi kebutuhan aplikasi yang berbeda jauh lebih mudah dengan pendekatan “fungsi apa pun pada pin apa pun” dari desain terintegrasi yang dapat dikonfigurasi ulang (lihat Gambar 2).

Gambar 2. Fungsi apa pun pada pin apa pun dengan I/O yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak. (Sumber:Perangkat Analog)

Dari perspektif pengembangan bisnis, respons lambat dari strategi pengembangan konvensional menciptakan risiko yang tidak perlu untuk kehilangan peluang atau tenggat waktu pelanggan yang terlewatkan. Fleksibilitas dan kemudahan penggunaan I/O terintegrasi yang dapat dikonfigurasi membantu memaksimalkan laba atas investasi (ROI) sekaligus menjaga waktu ke pasar dan waktu untuk pendapatan sesingkat mungkin.

Beranjak dari fase desain, fase produksi adalah langkah selanjutnya. Dimulai dengan pembelian dan pengelolaan BOM, solusi terintegrasi segera menunjukkan keunggulannya. Pengendali universal yang diterapkan secara terpisah sering kali menyertakan ratusan komponen, yang harus dibeli, disimpan di gudang, dan diangkut ke fasilitas produksi. Mengelola sejumlah besar komponen yang berbeda secara alami berkontribusi pada biaya keseluruhan. Dengan solusi chip tunggal dan desain yang dapat digunakan kembali, logistik BOM disederhanakan—departemen pembelian berurusan dengan lebih sedikit pemasok, dan lebih sedikit ruang penyimpanan yang diperlukan.

Berkat jumlah komponen yang lebih sedikit, PCB bisa lebih kecil hingga 40%, dan biaya pengambilan dan penempatan dalam produksi juga berkurang secara signifikan. Selain itu, karena I/O yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak memungkinkan penggunaan kembali desain, produsen pengontrol akan membutuhkan lebih banyak PCB dengan jenis yang sama. Oleh karena itu, diskon volume di papan juga berkontribusi pada penghematan biaya. Gambar 3 merangkum perbandingan implementasi fungsi saluran terpisah dan terintegrasi.

klik untuk gambar ukuran penuh

Gambar 3. Perbandingan Implementasi Fungsi Saluran Diskrit dan Terintegrasi. (Sumber:Perangkat Analog)

Last but not least, pengujian produksi mengikuti prosedur terpadu dan membutuhkan lebih sedikit waktu untuk menyiapkan dibandingkan dengan beberapa varian, implementasi diskrit. Kompleksitas desain yang meningkat bahkan dapat meningkatkan risiko kegagalan pengujian. Sertifikasi hanyalah contoh lain dari aspek di mana solusi terintegrasi yang dapat digunakan kembali dapat menghemat biaya dan sumber daya lainnya, dan daftarnya terus bertambah dalam hal logistik produk jadi, pemasangan, dan dukungan teknis. Pelatihan penjualan, tim dukungan teknis, dan teknisi instalasi jauh lebih ekstensif ketika banyak desain berbeda didasarkan pada berbagai platform, dibandingkan dengan solusi universal yang dapat digunakan kembali berdasarkan I/O yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak terintegrasi.

Kesimpulan

I/O yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak membawa inovasi ke pasar otomatisasi bangunan, yang, meskipun secara tradisional konservatif, kini didorong untuk menjadi lebih gesit dan merespons kebutuhan pelanggan yang terus berubah dengan lebih cepat. Integrasi dan desain yang dapat digunakan kembali adalah fitur utama yang memungkinkan transisi ini. Beberapa orang mungkin melihat solusi terintegrasi sebagai pengganti BOM sederhana yang benar-benar dapat meningkatkan biaya, tetapi pada kenyataannya, ketika melihat gambaran yang lebih besar dan mempertimbangkan nilai keseluruhan yang dibuat di seluruh siklus hidup produk, solusi terintegrasi dengan cepat mengatasi keraguan.

Perangkat seperti Perangkat Analog AD74412R mengatasi kekurangan desain diskrit, mengintegrasikan rantai sinyal diskrit dalam satu chip dan menyediakan beberapa saluran yang dapat dikonfigurasi sepenuhnya. Jenis perangkat ini menciptakan nilai sepanjang siklus hidup pengontrol, mulai dari definisi produk, melalui desain dan produksi, hingga pemasangan dan pengoperasian.

Konten Terkait:

• Perangkat I/O yang dapat dikonfigurasi perangkat lunak menargetkan kontrol bangunan
• Mendesain sistem otomatisasi rumah yang hemat daya dan aman
• Keamanan IoT industri dibangun di atas perangkat keras
• Memotong kerumitan konektivitas nirkabel, koeksistensi
• Bagaimana tingkat kebisingan sistem dalam antarmuka digital dapat menyebabkan kesalahan palsu dalam memori Flash serial
• Interface dengan sensor modern:Desain antarmuka

Untuk lebih banyak Tertanam, berlangganan buletin email mingguan Tersemat.