Convergência para TI na aquisição de dados
Ana Paula Basile Pinheiro
A evolução constante da tecnologia computacional e das telecomunicações está fazendo com que o acesso à internet se torne cada vez mais amplo e cada vez mais rápido, como também o custo de memória de massa e hardwares mais acessíveis.
Muitas tendências que foram apontadas há alguns anos ganham força, tais como a convergência para TI, utilização de padrões abertos, enquanto algumas ainda "engatinham", mas podem ter muita relevância num curto período de tempo, tais como o sistema sem fio (zigbee, enocean, etc.)
A automação predial vem passando já faz um bom tempo por várias transformações. Em princípio existia uma automação bem isolada dos demais sistemas, que consistia na instrumentação de campo, controladores e softwares ESCADA para realizar o gerenciamento e monitoramento desses processos. Inicialmente a maioria destas soluções era totalmente fechada, ou seja, sem compatibilidade entre fabricantes. A partir disso, passou-se a falar muito em integração, em todos os níveis - o de periféricos - instrumentos interoperáveis, seguindo padrões elétricos (tipo 0-10Vcc, 4-20mA, termistores NTC, PT100, etc.); o de controle, passamos a falar sobre os protocolos, que eram na maioria proprietários e hoje a maioria dos fabricantes adotam protocolo padrão, seja BacNet, ModBus ou LonTalk.
Dispositivos por meio de células fotovoltaicas
Atualmente, para compatibilização e integração destes protocolos já existem dispositivos (gateways) que fazem essa conversão tanto de forma unidirecional como bidirecional. Um exemplo é a Field Server, uma empresa que comercializa somente gateways. "Porém, muito ainda se discute sobre a integração desses equipamentos uma vez que não existe uma cultura de mercado que faça com que o integrador de sistema forneça uma documentação para que seja possível fazer a leitura e traduzir para o protocolo. Por isso a maioria dos sistemas hoje ainda é fechado, mesmo trabalhando com protocolos padrões. Acredito que cada vez mais o mercado caminhe para a exigência de abertura desses sistemas por parte do contratante", diz Mauricio Noguti, diretor da Sysc.
De acordo com Gilberto Dantas, engenheiro da área de automação da Johnson Controls, estamos vivendo uma época nova no mercado e tecnologias como wi fi e computação em nuvem ajudaram as empresas a estar cada vez mais integradas em seus processos e assim oferecer uma qualidade de serviço melhor para seus clientes. Entretanto, algumas dessas tecnologias estão sendo implantadas gradualmente, devido ainda, ao alto custo.
"Ultimamente, o que se tem utilizado são soluções gerenciadas por softwares com plataformas de multi protocolos de comunicação. Hoje, os protocolos de comunicação são integrados com maior facilidade. O uso de bridges tem ajudado a quebrar algumas barreiras nesse sentindo. Acredito que a grande tendência do setor é o aumento da convergência entre sistemas independente do fabricante. Num futuro próximo, as empresas que oferecerem plataformas de TI que facilitem essa integração irão se diferenciar no mercado", comenta Dantas.
Em relação ao software, acontece a mesma coisa. "Quando temos um software, que é do próprio fabricante, ele encontra-se fechado a este. Nesta questão, vale ressaltar o artigo de Jim Sinopoli, onde ele coloca que os tradicionais sistemas de gerenciamento num futuro se tornarão obsoletos por causa da necessidade de abertura e interoperabilidade no direcionamento para sistemas de TI", explica Noguti.
Outras soluções que tem se destacado são as focadas no quesito eficiência energética. Foram lançados termostatos com sensor de presença integrados, difusores com vazão variável e ainda dispositivos com células fotovoltaicas integradas que dispensam a alimentação por baterias. Até um dado momento eram consideradas inviáveis por motivo de custo, no entanto a relevância da questão de apelo ambiental e o constante declínio no custo de componentes tornam estas opções bem atrativas.
Neste quesito também ocorre um aumento de demanda nas soluções para telemetria e aquisição de dados, especialmente os relacionados à eficiência de sistemas.
Esquema básico de BMS - Building Management System
Sistemas de TI
Na opinião de Noguti, a grande vantagem dos sistemas de TI está na facilidade de integração de dados, ou seja, são utilizados padrões de TI, tal como TCP/IP, XML, para fazer com que os dispositivos, em nível de software se comuniquem através de padrões. Permite ainda recursos como cloud computing (computação em nuvem), armazenamento de dados remoto e outros serviços via web.
"Essa é a grande vantagem. Na computação em nuvem você não precisa adquirir um software, geralmente você contrata como sendo um serviço, onde o custo de aquisição tende a ser menor. A computação em nuvem permite ainda grande mobilidade, acessando dados de onde estiver".
Ele explica que para usufruir de uma computação em nuvem é preciso ter os dispositivos de campo até o elemento controlador, ou seja, uma rede física, que pode ser TCP/IP, e um servidor configurado. O primeiro passo é transmitir os dados de campo até esse servidor seja via internet ou via GSM.
"Há certa dificuldade em como organizar esses dados, onde existem várias metodologias (banco de dados relacional, fluxogramas, modelo de operação) e como eles serão operados. A partir dessa organização, basta somente gerenciar e monitorar as utilidades de BMS - Building Management System, por exemplo, como ar condicionado, iluminação, energia, etc", diz Noguti.
Dantas acrescenta que nos últimos tempos, tem crescido a utilização de sistemas de automação predial integrados e que se comunicam em plataforma web, sempre convergindo para os padrões mais atuais de TI.
"Um bom exemplo de aplicação otimizada é a utilização dos módulos de cálculos disponíveis hoje em automação predial para a construção de um processo de controle de umidade, que calcula e controla cada variação de umidade relativa para obter a umidade absoluta do ambiente, possibilitando o uso maximizado da água gelada e reduzindo drasticamente o consumo elétrico. Além disso, os sistemas atuais já contam com as gerenciadoras incorporando funções de controladores, dessa forma cada vez mais se aproximando de plataformas similares as utilizadas em automação industrial, mas com ênfase em controle predial", informa o engenheiro da JCI.
Segundo ele, para realizar essa tarefa, os sistemas atuais tem diminuído o uso de controladores "standalone" de capacidade limitada e expandido para controladores que incorporam tecnologia web e protocolos TCP\IP muito mais rápidos do que os RS-485 convencionais.
"Cabe destacar também que, ainda que vários avanços nessa área apareçam a cada dia, infelizmente, ainda convivemos com protocolos extremamente lentos como o MODBUS, por exemplo, que comprometem a velocidade do sistema".
BMS e CMMS
O BMS ou sistema de automação ou gestão predial permite monitorar e controlar toda a infraestrutura, sistemas de segurança e operação de um edifício, desde o funcionamento dos elevadores até o ar que respiramos. Um sistema como o BMS é responsável pelo controle e monitoramento de toda a estrutura mecânica, elétrica e de segurança de um empreendimento.
A informação pode ser armazenada e gerida também por meio de CMMS, sistema informatizado de gestão de manutenção, também conhecido como Enterprise Asset Management, baseado na web ou Lan.
"CMMS são muito utilizadas por empresas de facilities na gestão da manutenção, operação, e de ativos dos sistemas e suas utilidades. Tanto BMS como CMMS são softwares distintos e cada um com funções diferentes", explica Noguti.
CMMS - Enterprise Asset Management, baseado na web ou Lan
Tecnologias
A demanda de soluções em telemetria e aquisição de dados, especialmente os relacionados a eficiência de sistemas, são comentados por Noguti: "A demanda por obtenção de dados remotos, que antes eram considerados caros, tem aumentado de forma exponencial. Isto acontece porque o mercado mostra interesse em obter dados na medição da performance de um chiller por exemplo, medição de consumo de energia elétrica, produção em TRs, medir a temperatura e umidade externa para gerar dados de entalpia, temperatura de entrada e saída de água gelada, pressão diferencial, etc. A venda de equipamentos e sistemas muitas vezes passa por um processo de elaboração de baselines que demanda uma fase de telemetria em campo", explica o diretor da Sysc.
A partir da aquisição de dados é possível ajustar equipamentos aos parâmetros relacionados e garantir a eficiência da instalação.
O conceito de Buisinees Intelligence (BI) também pode impactar diretamente no gerenciamento e gestão eficiente. São processos empresariais que permitem acessos a informações transformando-os em ações que agregam inteligência aos sistemas.
O esquema básico de BI consiste em dados, indicadores (KPY, KRI, PI e RI) e dashboards, para que seja possível acompanhar o processo empresarial. A partir disso é possível intervir em áreas e tomar ações visando a melhoria e obtenção de lucros, uma vez que as ações devem ser tomadas com base em dados. Para isso é preciso definir esses indicadores, por meio de consultoria especializada, e quais as metodologias para obter isso. Por fim, define-se as estratégias.
"Na área de gerenciamento de sistemas prediais o conceito de BI pode ser aplicado quando conseguimos definir os indicadores específicos que são importantes para cada nível hierárquico do empreendimento. Pode ser desde o número de falhas por equipamento, passando pelos dados de consumo, disponibilidade do sistema, número de chamados, custo por área ou per capita, ou até mesmo o nível de satisfação do ocupante", informa Noguti.
Telemetria
Buisinees Intelligence (BI)
Previsões
De acordo com Jim Sinopoli, diretor da Smart Buildings LLC, em artigo publicado na Building Automation, os BMSs de grandes fabricantes internacionais vão se tornar obsoletos. Para ele esses sistemas estão lentos em adotar os mais recentes softwares e aplicativos de T.I., suas interfaces não são customizáveis, a abrangência de seus aplicativos não é suficientemente ampla e eles terão de ser totalmente reformulados para lidar com os aplicativos de resposta de demanda. Os desenvolvedores estão utilizando as bases de dados dos BMSs ou usando protocolos abertos de comunicação para ler e escrever para cada ponto, levando as funções dos BMSs a um novo nível. Sem uma resposta rápida, os grandes fabricantes podem se ver apenas com ferramentas de configuração de software para seus controladores e equipamentos de campo.
Outra previsão de Sinopoli é que ocorrerá uma grande mudança no setor de gerenciamento de energia. Há ótimos softwares disponíveis, grande parte deles desenvolvidos por empresas de pequeno e médio porte que têm agilidade e velocidade não vistas em empresas maiores. No entanto, desenvolver softwares é uma coisa, é preciso ler os dados de energia das medições do Modbus, por exemplo, e criar gráficos, tabelas e diagramas. O suporte constante e o desenvolvimento adicional são diferentes e precisarão de mais investimentos e de empresas maiores. Algumas empresas de pequeno e médio porte crescerão muito, algumas serão adquiridas por empresas grandes, e certa redução ocorrerá.
Computação em nuvem
Também conhecido no Brasil como computação em nuvem, cloud computing se refere, essencialmente, à idéia de utilizarmos, em qualquer lugar e independente de plataforma, as mais variadas aplicações por meio da internet com a mesma facilidade de tê-las instaladas em nossos próprios computadores. Com a computação em nuvem, muitos aplicativos, assim como arquivos e outros dados relacionados, não precisam mais estar instalados ou armazenados no computador do usuário ou em um servidor próximo.
Computação em nuvem
Esse conteúdo passa a ficar disponível nas "nuvens", isto é, na internet. Ao fornecedor da aplicação cabe todas as tarefas de desenvolvimento, armazenamento, manutenção, atualização, backup, escalonamento, etc. O usuário não precisa se preocupar com nada disso, apenas com acessar e utilizar. Um exemplo prático desta nova realidade é o Google Docs, serviço onde os usuários podem editar textos, fazer planilhas, elaborar apresentações de slides, armazenar arquivos, entre outros, tudo pela internet, sem necessidade de ter programas como o Microsoft Office, por exemplo, instalados em suas máquinas. O que o usuário precisa fazer é apenas abrir o navegador de internet e acessar o endereço do serviço contratado para começar a trabalhar, não importando qual o sistema operacional ou o computador utilizado para esse fim. Neste caso, o único cuidado que o usuário deve ter é o de utilizar um navegador de internet compatível, o que é o caso da maioria dos browsers da atualidade.
Por Ana Paula Basile Pinheiro - editora da revista Climatização & Refrigeração