Smartphones in der Gebäudeautomation

Smartphones in der Gebäudeautomation

Seit den achtziger Jahren schreiten die Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung immer weiter voran; auch vor der Gebäudeautomation macht dieser Trend nicht halt. Obwohl es bereits in den neunziger Jahren erste Ansätze für sogenannte Handheld- oder Pocketcomputer gab, hat erst mit dem iPhone und kurz danach mit dem iPad von Apple die eigentliche mobile Revolution begonnen. Heute sind permanente, mobile Internet-Kommunikation und tragbare Geräte mit der 300- bis 500-fachen Kapazität und Geschwindigkeit des ersten PCs von IBM in der Größe eines einfachen Taschenrechners eine Selbstverständlichkeit.
Um Daten zwischen digitalen Systemen austauschen zu können, werden für die Kommunikation verschiedene ‚Sprachen‘ verwendet. Während in den Anfängen der Digitalisierung hierfür häufig herstellerspezifische (proprietäre) Protokolle eingesetzt wurden, entwickelt sich immer mehr ein Trend zur Verwendung weit verbreiteter Standards, z.B. BACnet, LonWorks, EIB/KNX, Modbus, Profibus, M-Bus, usw. Für den Transport der Daten von und zu Smartphones werden sogenannte Webservices verwendet. Die Daten werden dabei in XML-Strukturen über das Internet-Protokoll übertragen (XML=Extensible Markup Language, Standardformat zum Transport strukturierter Daten). Für die Fernbedienung einer Immobilie ist also zum einen die Kommunikation zu den Controllern und Geräten der Gebäudeautomation erforderlich als auch die Bereitstellung einer IP-Verbindung (Internet Protokoll), z.B. mithilfe eines üblichen DSL-Anschlusses oder eines W-LAN-Routers zum lokalen Zugriff. Als Gerät kann hier ein Gateway (Vermittlungsgerät in Rechnernetzen) eingesetzt werden.

Webseiten oder mobile Bedienung?

Smartphones und Tablet-PCs verfügen heute über leistungsfähige Internetbrowser, mit denen auch auf Webseiten von GA-Controllern zugegriffen werden kann. Hier offenbart sich jedoch ein großer Nachteil der meist sehr kleinen Displays: Webseiten sind oft nicht für die mobile Darstellung optimiert, der Bediener muss häufig in den Seiten hin- und her navigieren, was die Bedienbarkeit und den Komfort stark einschränkt. Hier spielen die auf mobile Kommunikation optimierten Smartphone-Anwendungen, sogenannte Apps, ihre Vorteile aus. Durch bereits im Betriebssystem verankerte Bedienelemente werden alle Apps unabhängig von ihrem Anwendungszweck identisch bedient, sodass ein Benutzer intuitiv die Anwendung bedienen kann, ohne sich mühsam in jede einzelne App einarbeiten zu müssen. Zum anderen nehmen die Bedienelemente auf dem Bildschirm wenig Platz ein, sodass die Navigation erheblich erleichtert wird.

Zugriff auf die Anlage

Während aktuell häufig Touchpanel zur Bedienung der Anlagen fest eingebaut werden, erübrigen sich diese zukünftig mit dem Einsatz mobiler Kommunikation. Warum soll man aufstehen (müssen), zum Panel gehen und dort z.B. Temperatursollwerte verstellen oder die Jalousien bedienen, wenn das Smartphone oder der Tablet-PC bereits vor einem auf dem Tisch liegt? Allerdings bringt diese Art der Fernbedienung auch ihre organisatorischen Einschränkungen mit. Die oft zitierte Anwendung, die Sauna zu Hause aus dem Auto heraus einschalten zu können, sollte man sich angesichts der Frage, ob evtl. Handtücher auf dem Saunaofen liegen könnten, gut überlegen. Auch der durchaus mögliche Einsatz einer Webcam zur vorherigen visuellen Kontrolle ist im Saunabereich wohl eher unerwünscht. Im kommerziellen Bereich ergibt sich eine weitere wichtige Fragestellung nach dem Einsatz von W-LAN-Verbindungen. Während fast jeder Internetnutzer zu Hause mittlerweile über ein Wireless-Netzwerk verfügt, sind diese im kommerziellen Bereich noch weitgehend ausgeschlossen, da IT-Abteilungen Sicherheitsbedenken befürchten. Smartphones und Tablet-PCs verfügen jedoch selten über einen festen Netzwerkanschluss, sondern arbeiten oft nur über W-LAN. Hier gilt es also, die Frage des Netzwerkzugangs zu klären und mit der IT-Abteilung abzustimmen. Hierbei sind vor allem Sicherheitsaspekte wie die Festlegung von Zugriffsrechten und Passwörtern zu berücksichtigen.

Möglichkeiten von Fernbedienungs-Apps

Die aus der Gebäudeautomation bekannten und üblichen Möglichkeiten, betriebstechnische Anlagen zu bedienen (das kann auch die private Immobilie sein), sollen sich selbstverständlich auch in einer App wiederfinden. So können die Daten der Anlage visualisiert, Sollwerte verändert und Schaltbefehle von Ferne aus beeinflusst oder sogar Trendkurven angezeigt werden. Eine besondere Möglichkeit stellt jedoch der sogenannte Push-Benachrichtigungsdienst von Apple dar. Dabei übernimmt der Sender die Entscheidung, wer über eine Nachricht (z.B. einen Alarm) informiert werden soll. Dazu registriert sich das mobile Gerät (iPod touch, iPhone oder iPad) bei Apple an einem zentralen Server und erhält dann die vom lokalen Gateway gesendeten Alarmnachrichten. Weitere Anwendungsgebiete können z.B. eine Alarmübersicht sein. Zukünftig sind sogar Anlagenvisualisierungen mit der Darstellung der Werte in Form von Einblendpunkten oder die Änderung von Zeitschaltplänen aus der Ferne denkbar.

Zusammenfassung

Wo Licht ist, ist immer auch Schatten. Während die möglichen Bedenken in Bezug auf die Sicherheit mobiler Lösungen besonderer Aufmerksamkeit bedürfen und hierfür klare Regeln und Zugriffsrechte vereinbart werden müssen, lassen sich mit mobilen Apps komfortable Zugriffsmöglichkeiten für einen lokalen als auch einen entfernten Zugriff realisieren. Durch die Nutzung offener Standards für die Kommunikation zur Gebäudeautomation als auch die Verwendung des Internetprotokolls werden diese Lösungen auch über Herstellergrenzen hinaus verfügbar. Durch Verwendung speziell für die mobile Kommunikation entworfener Dialogelemente ist die Nutzung einer App ohne große Kenntnisse schnell und einfach möglich und erlaubt die intuitive Navigation und Bedienung. In Zukunft werden iPhone, iPad, Tablet-PC usw. eine zunehmende Bedeutung in der Bedienung von betriebstechnischen Anlagen spielen und die klassische Bedienung mit dem PC oder fest eingebauten Panels ergänzen, wenn nicht gar vollständig ersetzen.

MBS GmbH
www.mbs-software.de

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Smartphones in der Gebäudeautomation

Seit den achtziger Jahren schreiten die Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung immer weiter voran; auch vor der Gebäudeautomation macht dieser Trend nicht halt. Obwohl es bereits in den neunziger Jahren erste Ansätze für sogenannte Handheld- oder Pocketcomputer gab, hat erst mit dem iPhone und kurz danach mit dem iPad von Apple die eigentliche mobile Revolution begonnen. Heute sind permanente, mobile Internet-Kommunikation und tragbare Geräte mit der 300- bis 500-fachen Kapazität und Geschwindigkeit des ersten PCs von IBM in der Größe eines einfachen Taschenrechners eine Selbstverständlichkeit.
Um Daten zwischen digitalen Systemen austauschen zu können, werden für die Kommunikation verschiedene ‚Sprachen‘ verwendet. Während in den Anfängen der Digitalisierung hierfür häufig herstellerspezifische (proprietäre) Protokolle eingesetzt wurden, entwickelt sich immer mehr ein Trend zur Verwendung weit verbreiteter Standards, z.B. BACnet, LonWorks, EIB/KNX, Modbus, Profibus, M-Bus, usw. Für den Transport der Daten von und zu Smartphones werden sogenannte Webservices verwendet. Die Daten werden dabei in XML-Strukturen über das Internet-Protokoll übertragen (XML=Extensible Markup Language, Standardformat zum Transport strukturierter Daten). Für die Fernbedienung einer Immobilie ist also zum einen die Kommunikation zu den Controllern und Geräten der Gebäudeautomation erforderlich als auch die Bereitstellung einer IP-Verbindung (Internet Protokoll), z.B. mithilfe eines üblichen DSL-Anschlusses oder eines W-LAN-Routers zum lokalen Zugriff. Als Gerät kann hier ein Gateway (Vermittlungsgerät in Rechnernetzen) eingesetzt werden.

Webseiten oder mobile Bedienung?

Smartphones und Tablet-PCs verfügen heute über leistungsfähige Internetbrowser, mit denen auch auf Webseiten von GA-Controllern zugegriffen werden kann. Hier offenbart sich jedoch ein großer Nachteil der meist sehr kleinen Displays: Webseiten sind oft nicht für die mobile Darstellung optimiert, der Bediener muss häufig in den Seiten hin- und her navigieren, was die Bedienbarkeit und den Komfort stark einschränkt. Hier spielen die auf mobile Kommunikation optimierten Smartphone-Anwendungen, sogenannte Apps, ihre Vorteile aus. Durch bereits im Betriebssystem verankerte Bedienelemente werden alle Apps unabhängig von ihrem Anwendungszweck identisch bedient, sodass ein Benutzer intuitiv die Anwendung bedienen kann, ohne sich mühsam in jede einzelne App einarbeiten zu müssen. Zum anderen nehmen die Bedienelemente auf dem Bildschirm wenig Platz ein, sodass die Navigation erheblich erleichtert wird.

Zugriff auf die Anlage

Während aktuell häufig Touchpanel zur Bedienung der Anlagen fest eingebaut werden, erübrigen sich diese zukünftig mit dem Einsatz mobiler Kommunikation. Warum soll man aufstehen (müssen), zum Panel gehen und dort z.B. Temperatursollwerte verstellen oder die Jalousien bedienen, wenn das Smartphone oder der Tablet-PC bereits vor einem auf dem Tisch liegt? Allerdings bringt diese Art der Fernbedienung auch ihre organisatorischen Einschränkungen mit. Die oft zitierte Anwendung, die Sauna zu Hause aus dem Auto heraus einschalten zu können, sollte man sich angesichts der Frage, ob evtl. Handtücher auf dem Saunaofen liegen könnten, gut überlegen. Auch der durchaus mögliche Einsatz einer Webcam zur vorherigen visuellen Kontrolle ist im Saunabereich wohl eher unerwünscht. Im kommerziellen Bereich ergibt sich eine weitere wichtige Fragestellung nach dem Einsatz von W-LAN-Verbindungen. Während fast jeder Internetnutzer zu Hause mittlerweile über ein Wireless-Netzwerk verfügt, sind diese im kommerziellen Bereich noch weitgehend ausgeschlossen, da IT-Abteilungen Sicherheitsbedenken befürchten. Smartphones und Tablet-PCs verfügen jedoch selten über einen festen Netzwerkanschluss, sondern arbeiten oft nur über W-LAN. Hier gilt es also, die Frage des Netzwerkzugangs zu klären und mit der IT-Abteilung abzustimmen. Hierbei sind vor allem Sicherheitsaspekte wie die Festlegung von Zugriffsrechten und Passwörtern zu berücksichtigen.

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Die aus der Gebäudeautomation bekannten und üblichen Möglichkeiten, betriebstechnische Anlagen zu bedienen (das kann auch die private Immobilie sein), sollen sich selbstverständlich auch in einer App wiederfinden. So können die Daten der Anlage visualisiert, Sollwerte verändert und Schaltbefehle von Ferne aus beeinflusst oder sogar Trendkurven angezeigt werden. Eine besondere Möglichkeit stellt jedoch der sogenannte Push-Benachrichtigungsdienst von Apple dar. Dabei übernimmt der Sender die Entscheidung, wer über eine Nachricht (z.B. einen Alarm) informiert werden soll. Dazu registriert sich das mobile Gerät (iPod touch, iPhone oder iPad) bei Apple an einem zentralen Server und erhält dann die vom lokalen Gateway gesendeten Alarmnachrichten. Weitere Anwendungsgebiete können z.B. eine Alarmübersicht sein. Zukünftig sind sogar Anlagenvisualisierungen mit der Darstellung der Werte in Form von Einblendpunkten oder die Änderung von Zeitschaltplänen aus der Ferne denkbar.

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