18. des. 2024

Smart Campus - et nabolag av digitale tvillinger i Azure

Moderne campus med glassbygninger, mennesker og digital nettverksgrafikk lagt over bildet

Fra datasiloer til et smart campus

Digital Eiendom på NMBU jobber med Smart Campus initiativet, der vi lager en plattform som huser et nabolag av digitale tvillinger av universitetscampuset.

NMBU har over 160 bygg og over 7500 forskjellige rom, som til sammen utgjør et areal på 220.000 m2. Bygningsmassen forvaltes med mange forskjellige løsninger, fra byggautomasjonssystemer, BIM, FDV og IoT.

For et enkelt rom virker det mange systemer samtidig, og ofte deler de ikke data på tvers. Smart Campus samler disse datasiloene i et operasjonelt datalag.

Eksempel på mange ulike systemer og datakilder rundt ett rom på campus — Et enkelt rom kan være berørt av mange systemer som tradisjonelt står i egne siloer.

Azure - et uavhengig datalag

For å sy alle dataene om byggene sammen valgte vi å implementere et uavhengig datalag i Azure. En av de mest sentrale komponentene er ontologiene som lar oss koble og oversette data fra alle kildesystemene til et felles språk.

RealestateCore og Brickschema dekker områdene vi trenger, og er enkle å utvide. De gis ut på Digital Twin Definition Language-format, som støttes direkte av Azure Digital Twins.

Vi har blant annet utvidet modellen med konsepter som energiblokk for bedre å kunne representere energioppfølgingssystemer.

Illustrasjon av hvordan sensorer, BIM, FDV og leietakerdata kobles gjennom et uavhengig datalag — Ontologiene gjør at data fra ulike kilder kan oversettes til et felles språk.

Azure Digital Twins - nabolagets koblingsboks

Azure Digital Twins er grafdatabasen som kobler alle kildene og på den måten representerer den digitale tvillingen av nabolaget med RealestateCore og Brickschema som datamodell.

I tillegg til å huse alle tvillingene og relasjonene mellom disse, lagrer den status for tvillingene, som for eksempel siste observasjon av en sensor.

For hver statusoppdatering lagres forrige status fortløpende i Azure Data Explorer over historian-koblingen, slik at man får historikk på tvillinger, egenskaper og relasjoner.

Forenklet arkitektur for NMBU Smart Campus i Azure med integrasjoner, Azure Digital Twins og historikk — Forenklet arkitektur for integrasjoner, Azure Digital Twins, historikk og API-er.

Azure Digital Twins-spørring som viser bygg, etasjer, rom og sensorer i TF Fløy 1 — Eksempel på hvordan tvillingen kobler Dalux-data med observasjoner fra Metasys.

Skjermbilde av bevegelsessensorstatus i Azure Digital Twins — Bevegelsessensor fra Metasys koblet til rommet i tvillingen.

Skjermbilde av temperatursensorstatus i Azure Digital Twins — Temperatursensoren viser siste kjente verdi på romnivå.

Skjermbilde av CO2-sensorstatus i Azure Digital Twins — CO2-sensoren støtter opp under vurderingen av bruk og tilstedeværelse.

API first - standardisert datatilgang

En av de viktigste grunnene til å innføre et uavhengig datalag er å få til en standardisert tilgang på dataene. Fra plattformen tilgjengeliggjøres data over et standardisert REST API.

I tillegg til REST API-et eksponeres også øyeblikksbilder av tvillingene i en SignalR-strøm. StrømmeAPI-et brukes blant annet i arbeid med fleksibilitetsmarkeder for strøm, mens REST API-et brukes av studenter og innsiktsløsninger.