Проект Haystack – это инициатива лаборатории информатики и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института. Проект нацелен на то, чтобы упростить работу с данными, получаемыми из «интернета вещей». Разработчики Haystack стандартизировали семантические модели данных и веб-служб для работы с огромной массой данных, которую порождают интеллектуальные устройства.
Потоки информации, исходящие из этих устройств, буквально пронизывают наши квартиры, здания, производственные строения, города. Поэтому термин «интернет вещей», возникший ещё в 90-е годы прошлого века, сегодня не просто термин, а реальность, требующая соответствующих решений и подходов. Конечно же, ни одна крупная корпорация в сфере IT не обошла вниманием эту проблему. В частности, и Microsoft, и Apple, и Google предлагают собственные решения. Так, Microsoft рассматривает интернет вещей в трёх аспектах: клиентском (Windows10 с поддержкой протокола AllJoyn, нужного для взаимодействия приложений, устройств и пользователей), облачном (Microsoft Azure) и прикладном (Microsoft Band/HoloLens). Корпорация Apple разработала платформу HomeKit для устройств домашней автоматизации. Платформа позволяет устройствам взаимодействовать между собой, управлять домашней техникой посредством iPhone, iPad и голосового ассистента Siri. Компания Google также предложила ОС для интернета вещей — платформу Brillo. С её помощью можно управлять всей домашней электроникой, подключённой к интернету, сами устройства также способные «общаться» между собой посредством протокола Weave.
Но эти современные и, вне сомнений, сверхактуальные решения коренным образом отличаются от того, что делает проект Haystack. Haystack подошёл к вопросу с другой стороны, сосредоточившись не на пользовательских гаджетах и приборах, но на проблеме сбора и обработки гигантского потока данных, поступающих от многочисленных систем и агрегатов здания. В частности, в отличие от перечисленных решений для интернета вещей, Haystack способен работать со SCADA-системами. SCADA-системы последнего, четвёртого поколения, в свою очередь пытаются подстроиться под работу в интернетом вещей, и это встречное движение, возможно, приведёт к очень серьёзному результату.
Проблема рентабельности работы с информацией, поступающей от узлов и систем здания, сегодня стоит как нельзя более остро. В настоящее время семантическое моделирование этих данных практически отсутствует, обработка информации фактически осуществляется вручную. Это значит, что получению прибыли предшествует долгий и трудоёмкий процесс. Правила именования и таксономии, которые предлагает Haystack, способны повысить эффективность этого процесса, они дают возможность анализировать, визуализировать и максимально выгодно использовать эксплуатационные данные.
По сути, проект семантического моделирования Haystack — это следующая ступень развития автоматизации зданий, отвечающая макротенденциям в технологии и обеспечивающая, в конечном счёте, экономически эффективное управление зданиями.
Проект Haystack охватывает весь комплекс строительных систем и связанных с ними интеллектуальных устройств. Авторам проекта удалось стандартизировать модели данных практически для всех систем, участвующих в функционировании здания. В их числе: сети, включающие в себя устройства и подключения по протоколу, системы электроснабжения, вентиляции, кондиционирования, отопления, освещения, — это список можно продолжать и продолжать.
Проект Haystack описывается как модель оборудования и функционирования здания. Очевидно, что любая модель должна использовать некую программную платформу, фреймворк, определяющий её структуру. Но большинство существующих моделей, строятся ли они на иерархии классов (как Java), используют ли схему реляционной базы данных, — имеют слишком жёсткую структуру. В сфере автоматизации зданий, где каждый объект, по сути, уникален, такие схемы плохо применимы.
Это легко пояснить на примере. Можно ли считать, положим, вентиляционное устройство одним из классов иерархии, способным описать каждую уникальную комбинацию функций кондиционеров? Устройства вентиляции, как правило, заказываются индивидуально для каждого объекта и одна чётко определённая схема не может использоваться в нескольких строительных проектах.
Для решения этих сложнейших проблем в Haystack используется крайне простое решение: модель, основанная на тегах. Тег, представляющий собой пару имя/значение, свободно может описывать такой агрегат, как, в частности, вентиляционное устройство. Поскольку теги – решение простое и динамичное, их можно с лёгкостью применять в построении стандартизированных моделей для каждого конкретного проекта или конкретного оборудования. Кроме того, основанная на тегах модель легко интегрируется в устаревшие иерархические схемы либо надстраивается над ними. В своей модели Haystack оперирует таким понятием как сущность. Сущностью является абстракция любого физического предмета реального мира: площадка, оборудование, погодная станция и так далее. В той или иной программе сущность может быть записью в базе данных, объектом в системе автоматизации или просто строкой таблицы. Haystack не предписывает, каким именно образом должны храниться или управляться «сущности», он попросту определяет, как маркировать эти сущности парами имя/значение — тегами. Проще говоря, тег сообщает факт о сущности или описывает её атрибут. К примеру, применяя к сущности тег «объект» (site), мы заявляем, что эта сущность является зданием. Если же добавить тег geoAddr, то мы сообщаем о почтовом адресе здания. Таким образом, при помощи стандартных тегов можно построить классификацию, дающую семантическое понимание всей отрасли в целом. В конечном счёте, это даёт существенную экономию, так как избавляет от трудоёмкой задачи переноса данных из одной частной системы в другую.
Первичная структура Haystack базируется на иерархии трёх понятий: объект (site), оборудование (equip) и точка (point). Объект – это одно определённое здание с собственным адресом, оборудование – предмет физического или логического оборудования внутри объекта, точка – датчик, сенсор, контрольная точка для оборудования. Ещё одним ключевым понятием системы является погода, то есть внешние погодные условия. Все эти понятия связаны между собой перекрёстными ссылками.
Нужно иметь в виду, что структура Haystack не является древовидной. Объект/оборудование/точка – это первичная и основная структура. Но одно «дерево» не может описать здание и его оборудование полностью. Ведь в функционировании здания не менее важны и другие структуры, касающиеся, к примеру, распределения электроэнергии, воздуха, воды и т. д. Поэтому следует представлять себе Haystack в виде графика, где каждое понятие имеет несколько отношений, которые определяются при помощи тегов.
Поскольку, как уже не раз упоминалось, проект является всеобъемлющим по отношению к системам зданий, он, несомненно, будет крайне полезен владельцам зданий, управляющим и консультантам. Они получают экономически эффективное интеллектуальное управление зданием, рассчитанное на многие годы. Системные интеграторы и производители, работающие в сфере строительства, изготовления, настройки, обслуживания приборов и оборудования интегрируют Haystack в свои проекты и в свою продукцию, чем обеспечивают себе на будущее услуги, создающие добавленную стоимость.
Важно подчеркнуть, что Haystack является проектом с открытым исходным кодом, то есть он доступен для любого коммерческого использования. Применение Haystack регламентируется бесплатной лицензией (Academic Free License 3.0), декларирующей международное безвозмездное пользование. Исходный код Haystack, документацию, список тегов и прочие необходимые для функционирования системы файлы можно скачать с официального сайта проекта.
Актуальность проекта Haystack, способного решить важнейшие проблемы автоматизации зданий и сделать автоматизацию коммерчески эффективной, говорит о выходе на новый уровень в этой сфере. Простой и универсальный Haystack обеспечивает экономную связь между всеми многочисленными составляющими современного здания и – что крайне существенно – между зданием и его пользователями. Бесспорно, Haystack является непосредственным приближением к реализации концепции «умного дома». Всё это, в совокупности с открытым кодом проекта, говорит о том, что интерес к Haystack будет расти с каждым днём. А это, в свою очередь, выведет автоматизацию зданий из сегодняшнего «пещерного» состояния на следующий, в полном смысле слова современный уровень.
Рассказываем об интересном
Потоки информации, исходящие из этих устройств, буквально пронизывают наши квартиры, здания, производственные строения, города. Поэтому термин «интернет вещей», возникший ещё в 90-е годы прошлого века, сегодня не просто термин, а реальность, требующая соответствующих решений и подходов. Конечно же, ни одна крупная корпорация в сфере IT не обошла вниманием эту проблему. В частности, и Microsoft, и Apple, и Google предлагают собственные решения. Так, Microsoft рассматривает интернет вещей в трёх аспектах: клиентском (Windows10 с поддержкой протокола AllJoyn, нужного для взаимодействия приложений, устройств и пользователей), облачном (Microsoft Azure) и прикладном (Microsoft Band/HoloLens). Корпорация Apple разработала платформу HomeKit для устройств домашней автоматизации. Платформа позволяет устройствам взаимодействовать между собой, управлять домашней техникой посредством iPhone, iPad и голосового ассистента Siri. Компания Google также предложила ОС для интернета вещей — платформу Brillo. С её помощью можно управлять всей домашней электроникой, подключённой к интернету, сами устройства также способные «общаться» между собой посредством протокола Weave.
Но эти современные и, вне сомнений, сверхактуальные решения коренным образом отличаются от того, что делает проект Haystack. Haystack подошёл к вопросу с другой стороны, сосредоточившись не на пользовательских гаджетах и приборах, но на проблеме сбора и обработки гигантского потока данных, поступающих от многочисленных систем и агрегатов здания. В частности, в отличие от перечисленных решений для интернета вещей, Haystack способен работать со SCADA-системами. SCADA-системы последнего, четвёртого поколения, в свою очередь пытаются подстроиться под работу в интернетом вещей, и это встречное движение, возможно, приведёт к очень серьёзному результату.
Проблема рентабельности работы с информацией, поступающей от узлов и систем здания, сегодня стоит как нельзя более остро. В настоящее время семантическое моделирование этих данных практически отсутствует, обработка информации фактически осуществляется вручную. Это значит, что получению прибыли предшествует долгий и трудоёмкий процесс. Правила именования и таксономии, которые предлагает Haystack, способны повысить эффективность этого процесса, они дают возможность анализировать, визуализировать и максимально выгодно использовать эксплуатационные данные.
Область применения Haystack
По сути, проект семантического моделирования Haystack — это следующая ступень развития автоматизации зданий, отвечающая макротенденциям в технологии и обеспечивающая, в конечном счёте, экономически эффективное управление зданиями.
Проект Haystack охватывает весь комплекс строительных систем и связанных с ними интеллектуальных устройств. Авторам проекта удалось стандартизировать модели данных практически для всех систем, участвующих в функционировании здания. В их числе: сети, включающие в себя устройства и подключения по протоколу, системы электроснабжения, вентиляции, кондиционирования, отопления, освещения, — это список можно продолжать и продолжать.
Концепция модели данных Haystack
Проект Haystack описывается как модель оборудования и функционирования здания. Очевидно, что любая модель должна использовать некую программную платформу, фреймворк, определяющий её структуру. Но большинство существующих моделей, строятся ли они на иерархии классов (как Java), используют ли схему реляционной базы данных, — имеют слишком жёсткую структуру. В сфере автоматизации зданий, где каждый объект, по сути, уникален, такие схемы плохо применимы.
Это легко пояснить на примере. Можно ли считать, положим, вентиляционное устройство одним из классов иерархии, способным описать каждую уникальную комбинацию функций кондиционеров? Устройства вентиляции, как правило, заказываются индивидуально для каждого объекта и одна чётко определённая схема не может использоваться в нескольких строительных проектах.
Для решения этих сложнейших проблем в Haystack используется крайне простое решение: модель, основанная на тегах. Тег, представляющий собой пару имя/значение, свободно может описывать такой агрегат, как, в частности, вентиляционное устройство. Поскольку теги – решение простое и динамичное, их можно с лёгкостью применять в построении стандартизированных моделей для каждого конкретного проекта или конкретного оборудования. Кроме того, основанная на тегах модель легко интегрируется в устаревшие иерархические схемы либо надстраивается над ними. В своей модели Haystack оперирует таким понятием как сущность. Сущностью является абстракция любого физического предмета реального мира: площадка, оборудование, погодная станция и так далее. В той или иной программе сущность может быть записью в базе данных, объектом в системе автоматизации или просто строкой таблицы. Haystack не предписывает, каким именно образом должны храниться или управляться «сущности», он попросту определяет, как маркировать эти сущности парами имя/значение — тегами. Проще говоря, тег сообщает факт о сущности или описывает её атрибут. К примеру, применяя к сущности тег «объект» (site), мы заявляем, что эта сущность является зданием. Если же добавить тег geoAddr, то мы сообщаем о почтовом адресе здания. Таким образом, при помощи стандартных тегов можно построить классификацию, дающую семантическое понимание всей отрасли в целом. В конечном счёте, это даёт существенную экономию, так как избавляет от трудоёмкой задачи переноса данных из одной частной системы в другую.
Структура Haystack
Первичная структура Haystack базируется на иерархии трёх понятий: объект (site), оборудование (equip) и точка (point). Объект – это одно определённое здание с собственным адресом, оборудование – предмет физического или логического оборудования внутри объекта, точка – датчик, сенсор, контрольная точка для оборудования. Ещё одним ключевым понятием системы является погода, то есть внешние погодные условия. Все эти понятия связаны между собой перекрёстными ссылками.
Нужно иметь в виду, что структура Haystack не является древовидной. Объект/оборудование/точка – это первичная и основная структура. Но одно «дерево» не может описать здание и его оборудование полностью. Ведь в функционировании здания не менее важны и другие структуры, касающиеся, к примеру, распределения электроэнергии, воздуха, воды и т. д. Поэтому следует представлять себе Haystack в виде графика, где каждое понятие имеет несколько отношений, которые определяются при помощи тегов.
Участие в проекте Haystack
Поскольку, как уже не раз упоминалось, проект является всеобъемлющим по отношению к системам зданий, он, несомненно, будет крайне полезен владельцам зданий, управляющим и консультантам. Они получают экономически эффективное интеллектуальное управление зданием, рассчитанное на многие годы. Системные интеграторы и производители, работающие в сфере строительства, изготовления, настройки, обслуживания приборов и оборудования интегрируют Haystack в свои проекты и в свою продукцию, чем обеспечивают себе на будущее услуги, создающие добавленную стоимость.
Важно подчеркнуть, что Haystack является проектом с открытым исходным кодом, то есть он доступен для любого коммерческого использования. Применение Haystack регламентируется бесплатной лицензией (Academic Free License 3.0), декларирующей международное безвозмездное пользование. Исходный код Haystack, документацию, список тегов и прочие необходимые для функционирования системы файлы можно скачать с официального сайта проекта.
Актуальность проекта Haystack, способного решить важнейшие проблемы автоматизации зданий и сделать автоматизацию коммерчески эффективной, говорит о выходе на новый уровень в этой сфере. Простой и универсальный Haystack обеспечивает экономную связь между всеми многочисленными составляющими современного здания и – что крайне существенно – между зданием и его пользователями. Бесспорно, Haystack является непосредственным приближением к реализации концепции «умного дома». Всё это, в совокупности с открытым кодом проекта, говорит о том, что интерес к Haystack будет расти с каждым днём. А это, в свою очередь, выведет автоматизацию зданий из сегодняшнего «пещерного» состояния на следующий, в полном смысле слова современный уровень.
Рассказываем об интересном