Künstliche Intelligenz (KI), Big Data, Internet der Dinge (IoT)

Smart Buildings: der erste Schritt in Richtung Smart City

| Autor / Redakteur: Charles Geismar* / Julia Mutzbauer

Smart Buildings verwenden Sensoren und Mikrochips, um riesige Datenmengen zu sammeln und diese entsprechend den Anforderungen der Bewohner oder Arbeitnehmer zu verwalten
Smart Buildings verwenden Sensoren und Mikrochips, um riesige Datenmengen zu sammeln und diese entsprechend den Anforderungen der Bewohner oder Arbeitnehmer zu verwalten (© LuckyStep - stock.adobe.com)

Technologie steht heutzutage bei Entwicklungen jeglicher Art an vorderster Front. Damit verbunden ist auch der Aufstieg der Smart Cities. Denn intelligente Städte können durch entsprechenden Einsatz von Technologien so konzipiert werden, dass sie Behörden beim Betrieb des öffentlichen Dienstes unterstützen. Dies wiederum kann die Effizienz steigern, innovative und spannende Optionen für Unternehmen eröffnen und das Leben der Bürger verbessern.

Jeder noch so kleine Schritt hin zur Smart City – zumindest in bestimmten Bereichen – verspricht eine Revolution im urbanen Alltag und schafft eine effizientere Version unserer heutigen Städte, in denen nahezu alles durch Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI), Big Data und das Internet der Dinge (IoT) verbunden und automatisiert ist. KI kann beispielsweise bei Netzwerken städtischer Gebäude zum Einsatz kommen, um die empfangenen Informationen präziser zu verarbeiten und so den Zeitaufwand für Problemanalyse und -lösung zu verringern. Big Data und IoT miteinander kombiniert ermöglichen gründliche Analysen, mit denen ermittelt wird, wo und wie optimiert werden kann.

Der Einsatz der neuen intelligenten Technologien ist der erste Schritt in Richtung Smart City. Ein sogenanntes Smart Building ist eine Struktur, die automatisierte Prozesse verwendet, um die Betriebssysteme des Gebäudes – wie beispielsweise Heizung, Klimaanlage, Beleuchtung oder auch Sicherheit – ohne zusätzlichen menschlichen Input zu steuern. Diese Gebäude verwenden Sensoren und Mikrochips, um riesige Datenmengen zu sammeln und diese entsprechend den Anforderungen der Bewohner oder Arbeitnehmer zu verwalten.

Zeit für das Wesentliche

Da die Netzwerke des Gebäudes überwacht werden, entsteht automatisch mehr Zeit für die wesentliche Arbeit in Unternehmen. Folglich kann die Produktivitätsrate erheblich gesteigert werden. Die in die Struktur integrierten unauffälligen Sensoren liefern den Facility Managern anonyme Daten zur Nutzung des Gebäudes. In einem intelligenten Gebäude können die dort Ansässigen die von diesen Systemen empfangenen Daten verwenden und Erkenntnisse gewinnen, die die Planung für ihre Unternehmen zur effizienteren Überprüfung und Nutzung von Ressourcen beeinflussen.

Die Sensoren und Mikrochips innerhalb der Smart Buildings können Unternehmen zum Beispiel dabei helfen, Energie und folglich Geld zu sparen. Denn das automatisierte System lernt, wann es die Gebäudetemperatur überall oder nur in einer bestimmten Zone erhöhen oder senken soll. Darüber hinaus ermöglichen die Systeme des Gebäudes vorausschauende Wartungsarbeiten. Das heißt, sie überwachen die Gebäudeleistung und aktivieren Wartungsverfahren, noch bevor etwas kaputt geht.

Dazu gehört die Überprüfung der elektrischen Belastung des Gebäudes – der Strommenge, die durch eine Netzwerkleitung oder eine bestimmte Maschine fließt. Wenn die Belastung steigt und sich dem oberen Grenzwert nähert, werden die nicht erforderlichen Werte automatisch ausgeschaltet. Infolgedessen wird das Gebäude eine sicherere und angenehmere Umgebung.

Die Vorteile von Smart Buildings sind nicht von der Hand zu weisen, dennoch sind mit ihnen einige bedeutende Herausforderungen verbunden. Angesichts der unterschiedlichen Gebäudegrößen kann es sich als schwierig erweisen, eine nahtlose Netzwerkabdeckung und WLAN in der gesamten Infrastruktur zu erzeugen. Der Zeit- und Fachaufwand für die Einrichtung mehrerer Systeme, Sensoren und Mikrochips, die für ein intelligentes Gebäude erforderlich sind, wird wahrscheinlich den Gesamtprozess beeinträchtigen. Solange Unternehmen und Gesellschaften insgesamt weder Zeit noch Geld in die Umsetzung dieser Änderungen investieren, wird der Fortschritt hin zu Smart Cities stagnieren.

Switche als intelligente Lösung

Ein Problem – potenziell größeren Ausmaßes – im Zusammenhang mit den Fortschritten bei der Einführung intelligenter Technologien ist das ebenso zunehmende Risiko von Verstößen gegen die Cybersicherheit. Smart Buildings werden künftig vermehrt ins Visier von Cyberkriminellen geraten. Wie auch bei anderen Netzwerken reicht es hier aus, sich in ein einziges Smart Device im Gebäude zu hacken, um das ganze Netzwerk zu kompromittieren.

Es gibt Möglichkeiten, den mit intelligenter Technologie verbundenen Gefahren entgegenzuwirken: Netzwerkswitche. Ein Switch verbindet Geräte in einem Computernetzwerk, kann Daten empfangen, verarbeiten und an das entsprechende Zielgerät weiterleiten. Einer der Hauptvorteile von Switchen ist, dass sie Daten von jedem angeschlossenen Gerät, abhängig von den vorkonfigurierten Richtlinien, in einen separaten Kanal umleiten können. Auf diese Weise kann ein auf Switchen basierendes Smart-Building-Netzwerk nicht nur jedes intelligente Gerät und seine Daten verarbeiten, sondern auch alle sicher und konsistent miteinander verbinden. Auf diese Weise wird die Effektivität des Netzwerks stets optimiert und das Risiko eines Netzwerkzusammenbruchs verringert.

Um Smart Buildings vor Cyberkriminellen zu schützen, müssen Barrieren innerhalb des Netzwerks platziert werden, um zu verhindern, dass automatisch auf das gesamte System zugegriffen werden kann; beispielsweise mithilfe entsprechender Sicherheitslösungen der nächsten Generation oder geeigneter Switche. Durch die kontinuierliche Stromversorgung können neue Switche sicherstellen, dass alle angeschlossenen Geräte, wie IP-Kameras, auch während ihrer eigenen Firmware- oder Konfigurationsupdates erhalten bleiben. Die längeren Übertragungsentfernungen neuer Switche ermöglichen bei Bedarf die Installation aus der Ferne.

Da die Switche Daten von verschiedenen Smart Devices in separate Kanäle umleiten, können Cyberkriminelle nicht auf das gesamte Gebäudenetzwerk zugreifen – selbst wenn sie es tatsächlich schaffen sollten, sich in ein Gerät zu hacken. Für Unternehmen, die von der Effizienz eines Smart Buildings profitieren möchten, liegt die Lösung zum Schutz ihrer Netzwerke und sensiblen Informationen in der anfänglichen Investition in die richtige IT-Infrastruktur. Die Implementierung robuster und geeigneter Switche in das Netzwerk kann ein entscheidender Schritt in Richtung Smart Cities der Zukunft sein.

*Autor: Charles Geismar, MDM Switch & CoE Technologies EMEA bei Zyxel

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