Johnson Controls решает проблему строительной отрасли стоимостью 15 миллиардов долларов с помощью Azure Cosmos DB

Эта запись в блоге была написана в соавторстве Никишей Рейес-Грейндж, старшим менеджером по маркетингу продуктов Azure Marketing, и Баламуруганом Балакрешнаном, архитектором облачных решений CSU-Data and AI.

Компания Johnson Controls является пионером в области решений и услуг по управлению зданиями с тех пор, как ее основатель Уоррен Джонсон изобрел первый электрический комнатный термостат в 1885 году. За прошедшие годы компания Johnson Controls внедрила множество инноваций в строительную отрасль и в настоящее время решает проблему, которая ежегодно обходится строительной отрасли в миллиарды долларов.

Современные здания включают в себя множество систем, которые отвечают за все – от управления зданием до вентиляции и кондиционирования воздуха и безопасности. Эти системы управляются протоколами, проприетарными системами и приложениями без общей модели данных, что препятствует взаимодействию, ограничивает масштабируемость и обходится отрасли примерно в 15 миллиардов долларов ежегодно.

Решение

Чтобы помочь строительным операторам собирать и понимать данные о своих зданиях, операциях и жильцах, Johnson Controls создала Digital Vault для интеграции внутренних и внешних источников данных и представить согласованное представление об энергопотреблении, нарушениях безопасности, состоянии пожарной сигнализации, контроле температуры и других системах управления зданием. Digital Vault, работающий на базе Azure Cosmos DB, упрощает управление взаимосвязями объектов с помощью единого уровня интерфейса прикладного программирования (API) для данных и событий Интернета вещей в состоянии покоя и в движении. Другой уровень API использует автоматическую индексацию Azure Cosmos DB и мультимодальные возможности для приема данных в формах, варьирующихся от значения ключа до графика. Затем Digital Vault может создать виртуальную версию физической структуры, такой как этаж или комната, что упрощает концептуализацию взаимосвязей между объектами здания.

Техническая архитектура цифрового хранилища Johnson Controls архитектура

Объединяя и обрабатывая данные из операционных технологий (OT) и информационных технологий (IT) интеллектуальных сред, Digital Vault создает график знаний в режиме реального времени, который может отвечать на вопросы о зданиях прошлые и настоящие условия и делать прогнозы о его будущем. Другие данные поступают от устройств и датчиков в здании, а также от систем кондиционирования, пожаротушения, освещения, безопасности, информационных технологий, отслеживания активов и многого другого. Проблемой в такой среде является разнообразие, объем и скорость передачи данных. Поскольку устройства со временем эволюционируют, меняются и их схемы и модели данных. Поскольку в зданиях присутствует несколько поколений устройств, хранилище данных должно гибко обрабатывать различные схемы. Датчики могут сохранять данные с высокой скоростью, значительно увеличивая объем сохраняемых данных по мере увеличения числа датчиков. Скорость увеличивается по мере того, как хранилища данных обеспечивают просмотр в реальном времени, информационные панели и принятие решений, а также позволяют использовать исторические данные для расширенной аналитики и искусственного интеллекта.

Обрабатывая входящие данные OT, Digital Vault может выполнять обычную очистку данных и аналитику функционирует автоматически. Владельцам зданий и разработчикам приложений не нужно тратить время на создание системы обработки потоковых данных. Необработанные и обработанные данные с устройств доступны в одном месте, с общими алгоритмами заполнения пропущенных значений, очистки и сглаживания выбросов, а также многими функциями анализа и нормализации, уже примененными к потоку.

Почему Azure Cosmos DB?

Для обслуживания тысяч зданий по всему миру, генерирующих миллиарды ежедневных выборок данных, Johnson Controls знала, что им необходимо хранилище данных “платформа как решение” (PaaS), которое могло бы предоставлять глобальный сервис, управлять огромными объемами данных, масштабируйте по мере необходимости, снижайте затраты и сохраняйте низкую сложность эксплуатации. Они обратились к Azure Cosmos DB, чтобы удовлетворить эти потребности, одновременно легко управляя данными в различных моделях, автоматически индексируя данные и интегрируясь с другими службами Azure.

Digital Vault использует Azure IoT Hub для сбора потоков данных с устройств в зданиях, Azure Event Hubs для управления потоками данных и Spark в кластере HDInsight для обработки всего потока и применения аналитических алгоритмов, которые воплощают Johnson Controlимеет 135-летний опыт работы в сфере управления зданиями. База данных Azure Cosmos DB находится в центре системы обработки, вводя дополнительные данные по мере необходимости и сохраняя обработанные данные, а ее Graph API позволяет разработчикам обрабатывать графические данные на любом языке с минимальным временем интеграции.

Архитектура цифрового хранилища

Чтобы здание было по-настоящему умным, оно должно иметь доступ к значительному объему ИТ-данных – данных, которые традиционно хранились в нескольких изолированных хранилищах, без подключения к внешним данным. Для хранения ИТ-части графа знаний и управления ею Johnson Controls снова обратилась к Azure Cosmos DB. Как и в случае с данными OT, существует огромное разнообразие схем и форм ИТ-данных. Digital Vault собирает, хранит и интегрирует ИТ-данные в граф знаний здания с помощью Azure Cosmos DB Graph API. Это позволяет разработчикам Johnson Controls использовать стандартные отраслевые API для обработки графических данных с любого языка.

Этот график показывает взаимосвязи между различными типами и источниками данных и позволяет ориентироваться среди множества датчиков, активов, людей и процессов в здании. Digital Vault, в свою очередь, способен оценивать текущую историю работоспособности и технического обслуживания оборудования и применять прогностические модели для прогнозирования будущего состояния и тенденций.

beinginthecloud.com