[論文レビュー] IEEE-GDL CCD Smart Buildings Introduction

Víctor M. Larios, José Guadalupe Robledo-Hernández+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 19, 2024

Impact of Light on Environment and Health被引用数 4

ひとこと要約

このホワイトペapeルは、IEEE-GDL CCDワーキンググループにおけるスマートビルディングのための標準化フレームワークを紹介し、相互運用性を向上させるために階層アーキテクチャとオープン標準を提唱する。グアダラハラにおける新築およびリノベーション済みビルの2つの実際のパイロットプロジェクトを提示し、オープン標準およびサービス分類に基づくスケーラブルかつ相互運用可能なスマートシティインfra構築の概念実証を示している。

ABSTRACT

As part of the activities of the IEEE-GDL CCD working group of physical infrastructure, this whitepaper is intented to be an initial guide to understand the layers, taxonomy of services and best practices for the development of smart buildings. Open standards are claimed in order to increase interoperability between layers and services. Moreover, two buildings in Guadalajara city, one new and another to renew, are described as a proof of concept under development and being part of the strategy to develop the smart city infrastructure based in a master plan. A discussion will be addressed in order to identify the areas of innovation and opportunities for the smart buildings as the contribution of this document.

研究の動機と目的

• 標準化されたオープン標準に基づくアプローチを通じて、スマートビルディングの基盤フレームワークを確立すること。
• 相互運用性を実現するためのサービス分類および階層アーキテクチャを定義すること。
• グアダラハラにおける2つの実際のパイロットプロジェクト（新築ビルおよび改修済みビル）を通じた実装の実証。
• 都市のスマートシティマスタープラン内でのスマートビルディング開発におけるイノベーションの機会とベストプラクティスを同定すること。
• スケーラブルで相互運用可能かつ持続可能なスマートシティインfra構築の主要な促進要因としてのオープン標準を推進すること。

提案手法

• モularityと拡張性に重点を置いた、スマートビルディングのためのマルチレイヤー型アーキテクチャモデルを提唱する。
• レイヤー間の機能を分類するためのサービス分類を導入し、相互運用性およびシステム統合を支援する。
• ベンダーアーギルの通信およびデータ交換を保証するため、オープン標準に依存する。
• 実世界の環境でのフレームワークの妥当性を検証するため、グアダラハラにおける2つの事例研究（新築および改修）を用いる。
• スマートビルディング開発を広域の都市スマートシティ目標と一致させるために、マスタープラン駆動戦略を適用する。
• パイロットプロジェクトおよびアーキテクチャモデルに基づき、イノベーション分野と実装のベストプラクティスに関する議論を展開する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにしてオープン標準を効果的に活用することで、スマートビルディングシステム間の相互運用性を確保できるか？
• RQ2 スケーラブルで保守性の高いスマートビルディングシステムに最も適したアーキテクチャレイヤーとサービス分類は何か？
• RQ3 グアダラハラのような都市環境において、スマートビルディングを展開する際の主な技術的および運用的課題は何か？
• RQ4 既存の建物を最小限の混乱で現代のスマートビルディング基準に適合させるにはどうすればよいか？
• RQ5 都市全体のスマートインfraストラクチャー・エコシステムにスマートビルディングを統合する際に、どのようなイノベーションの機会が存在するか？

主な発見

• 定義されたサービス分類を備えた階層アーキテクチャにより、明確なシステム分解と相互運用性が実現可能である。
• オープン標準は、ベンダーロックインを低減し、多様なビルシステム間のシームレスな統合を可能にする上で不可欠である。
• グアダラハラの2つのパイロットプロジェクトは、フレームワークが新築およびリノベーションの両方の状況に適用可能であることを実証している。
• マスタープランに統合されたスマートビルディングの統合は、スケーラブルで都市規模のスマートインfra構築を支援する。
• フレームワークは、データ共有、エネルギー管理、およびシステム監視分野における複数のイノベーションの機会を同定している。
• 議論を通じて、オープン標準およびモジュラー設計が、スマートビルディングエコシステムの長期的持続可能性と進化にとって不可欠であることが強調されている。