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Vantaggi dell'implementazione di servizi M2M e cloud in ascensori retrofit

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Questo documento è stato presentato a Elevco N  Parigi 2014, il Congresso Internazionale sulle Tecnologie di Trasporto Verticale, e pubblicato per la prima volta nel libro IAEE Tecnologia degli ascensori 20, a cura di A. Lustig. È una ristampa con il permesso dell'Associazione Internazionale degli Ingegneri degli Ascensori  iaee (sito web: www.elevcon.com). Questo documento è una ristampa esatta e non è stato modificato da ELEVATOR WORLD.

ABSTRACT

I recenti sviluppi nelle piattaforme M2M (machine-to-machine) e cloud stanno cambiando il modo in cui le macchine comunicano e si integrano tra loro in modi altamente efficienti ed economici. Queste capacità, che stanno appena iniziando a entrare nel mercato degli ascensori, possono fornire vantaggi significativi, in particolare ai milioni di ascensori più vecchi in Europa e Nord America, che devono essere adattati per conformarsi alle normative obbligatorie in materia di sicurezza e accessibilità. Questo articolo descrive le nuove applicazioni per ascensori connesse in grado di trasformare qualsiasi ascensore in un ascensore intelligente, fornendo valore aggiunto alle società di ascensori, ai gestori di proprietà e ai passeggeri.

PREMESSA

Milioni di ascensori in Europa, Nord America e nel resto del mondo necessitano di aggiornamenti e retrofit per soddisfare le normative obbligatorie e l'utilità pratica.

In passato, si pensava che questi tipi di aggiornamenti fossero costosi e scrupolosi.

Ma oggi le cose sono diverse.

Viviamo in un mondo nuovo, con una nuova tecnologia che sta rivoluzionando le pratiche del passato.

Ad esempio, molti di noi hanno uno smartphone con noi. Questi dispositivi relativamente nuovi hanno avuto un impatto drammatico sul modo in cui comunichiamo e ci relazioniamo con il mondo su base giornaliera.

Allo stesso modo, alcuni di noi vivono anche in modo intelligente homes, con una tecnologia progettata per risparmiare energia, favorire la convenienza e fornire comfort e sicurezza.

Con tutti i cambiamenti tecnologici degli ultimi anni, non dovrebbe sorprendere nessuno che anche il mondo degli ascensori sia cambiato radicalmente.

La nuova tecnologia applicativa machine-to-machine (M2M) sta avendo un impatto significativo sul modo in cui possiamo utilizzare l'innovazione per rendere i vecchi ascensori conformi alle esigenze del nostro mondo moderno.

2. M2M & CLOUD

Sebbene connettere dispositivi e macchine a Internet non sia un concetto nuovo, è ancora nelle prime fasi. Dai terminali per punti vendita portatili e wireless, ai termometri intelligenti monitorati a distanza, allo smart homes gestito tramite app per smartphone, centinaia di milioni di dispositivi e servizi sono sempre più connessi e controllati.

M2M (machine-to-machine), IoT (Internet of Things) e "Thingernet" sono tutti utilizzati per descrivere le tecnologie di comunicazione e di servizio che trasferiscono informazioni in modo automatizzato con poca o nessuna interazione umana tra dispositivi connessi e varie applicazioni. Gli usi principali per M2M sono legati al monitoraggio e al controllo. Le prime applicazioni erano basate su linee telefoniche analogiche, ma l'uso crescente delle reti mobili ha spostato la connettività verso mezzi wireless.

Sia i consumatori che le aziende beneficiano delle funzionalità M2M. Le tecnologie M2M stanno ora guidando le aziende verso modelli operativi e di servizio più efficaci ed efficienti. I consumatori (o "utenti finali") stanno godendo di nuove applicazioni nel loro homes, automobili e uffici per una migliore sicurezza, più comfort e una migliore qualità della vita.

Il numero di dispositivi connessi continua a crescere a un ritmo molto veloce. Si stima che le connessioni M2M mondiali aumenteranno di venti o più volte nel prossimo decennio, raggiungendo oltre 2.5 miliardi di dispositivi entro il 2023, rispetto a poco più di 100 milioni nel 2013.

Si prevede inoltre che i ricavi associati ai dispositivi connessi a M2M aumenteranno drasticamente nello stesso periodo, raggiungendo più di $ 50 miliardi o addirittura $ 100 miliardi nel 2020, rendendo M2M uno dei settori CAGR più alti al mondo. Ciò è ancora più interessante se si considera che l'ARPU – il ricavo medio per utente (o per unità) per le società di rete e di telefonia mobile dovrebbe diminuire fino a $ 2 (per dispositivo al mese) nel 2020. L'enorme numero di dispositivi, nonostante il loro basso ARPU, è un fattore di crescita significativo per gli operatori di rete mobile poiché i loro mercati tradizionali di voce e dati diventano sempre più saturi.

L'altro fattore importante in questo segmento in crescita è l'uso estensivo di servizi cloud insieme ai dispositivi M2M connessi.

Il concetto di cloud computing è costituito da un gran numero di computer distribuiti collegati tramite una rete di comunicazione in tempo reale. In tal modo, i programmi o le applicazioni vengono eseguiti su più sistemi hardware virtuali, simulati dal software. I servizi cloud possono essere facilmente ridimensionati in tempo reale in base al traffico e all'utilizzo senza influire sull'esperienza dell'utente finale o sulla qualità complessiva del servizio.

I servizi cloud si basano su costi di infrastruttura e sviluppo notevolmente inferiori rispetto al precedente concetto di server dedicati per ogni applicazione. Le organizzazioni di piccole e medie dimensioni con risorse limitate possono utilizzare (o offrire ai propri clienti) soluzioni che, non molto tempo fa, erano limitate alle imprese e alle organizzazioni molto più grandi. Questa opportunità consente ai fornitori di piattaforme cloud di sviluppare applicazioni verticali avanzate e soluzioni di gestione dei servizi per la gestione dei dispositivi M2M; ancora questi rimangono relativamente piccoli rispetto all'opportunità M2M globale.

I servizi e le tecnologie cloud non sono più considerati non sicuri o inaffidabili. Inoltre, molte app aziendali mission-critical, tra cui back-end, utility per soluzioni di vendita al dettaglio e altro, sono attualmente nel cloud o stanno per trasferirsi lì nei prossimi anni. Questo non è ancora il caso per la maggior parte delle aziende di ascensori.

3. PERCHÉ RETROFIT ASCENSORI

Un numero molto elevato di ascensori in Europa e Nord America sta invecchiando e viene ancora utilizzato oltre 1 miliardo di volte al giorno. Si stima che oltre il 40% di tutti gli ascensori in Europa abbia almeno 20 anni e nuove normative richiedono modifiche per renderli più sicuri e più accessibili alle persone con disabilità. Nei prossimi anni verranno realizzati milioni di installazioni di retrofitting e ammodernamento.

La modernizzazione è un processo volto a rendere gli ascensori esistenti più affidabili, sicuri, efficienti e piacevoli da usare. Gli aggiornamenti mantengono gli ascensori e i passeggeri in movimento su e giù senza sostituire i sistemi completi. C'è anche una grande differenza nei costi associati ai processi di ammodernamento completo rispetto a controller/pannello/cabina su scala più piccola e altre modifiche del sottosistema. Migliaia di proprietari di edifici e società di ascensori trovano quotidianamente il giusto equilibrio tra prestazioni e costi per le modifiche e i lavori di retrofit.   

3.1. Grandi opportunità per M2M

La combinazione delle nuove funzionalità M2M e cloud sopra menzionate e l'implementazione di normative sempre più rigorose offre un'opportunità significativa per i nuovi servizi di svolgere un ruolo importante nell'aggiornamento degli ascensori esistenti. La direttiva europea EN81-28, ad esempio, afferma che tutti gli operatori e i produttori di ascensori dovrebbero fornire sia i sistemi di chiamata di emergenza che quelli di diagnostica.

Per implementare questi sistemi, che richiedono sia connettività voce che dati, esistono diverse opzioni tecniche e infrastrutturali. I grandi edifici per uffici potrebbero essere dotati di comunicazioni di rete fissa basate su cavo o altri mezzi. Tuttavia, le comunicazioni cellulari possono soddisfare i requisiti legali fornendo al contempo costi significativamente inferiori relativi alle spese di installazione e comunicazione.

Alcuni produttori di ascensori, nelle nuove installazioni relativamente recenti, forniscono il monitoraggio remoto tramite servizi hardware e software dedicati. Tuttavia, questo tende ad essere un compito molto più impegnativo con i controller più vecchi che costituiscono ancora la maggior parte del mercato.  

4. IL CONCETTO DI ASCENSORE INTELLIGENTE

In questo articolo, il termine Smart Elevator Solution ("SES") verrà utilizzato per descrivere un sistema in grado di offrire M2M e altre funzioni avanzate agli ascensori esistenti. Alcune delle caratteristiche principali dei sistemi SES sono:

  • Un ascensore costantemente connesso con il mondo esterno tramite un modulo di telecomunicazione
  • I dati e le informazioni del SES sono archiviati su un servizio cloud, consentendo l'accesso remoto sicuro a società di servizi, proprietari di edifici e persino utenti finali. Poiché l'infrastruttura ospitata non è necessaria alla società di ascensori, anche la società più piccola può operare e offrire questo servizio
  • Utilizza microcontrollori, software e ingressi/uscite avanzati in tempo reale per rilevare qualsiasi problema o guasto
  • Invio di avvisi e allarmi di emergenza al cloud
  • Consenti aggiornamenti software automatici remoti e modifiche alla configurazione
  • In grado di connettersi e integrarsi a vari servizi di terze parti tramite semplici API per espandere l'ecosistema degli ascensori.

I sistemi SES possono essere installati in qualsiasi ascensore, indipendentemente dai comandi e dal tipo. La sostituzione del COP dell'ascensore con il sistema SES o l'installazione del sistema SES come modulo aggiuntivo vicino al controller dell'ascensore sono probabilmente i modi più semplici per integrare nuove funzionalità senza passare attraverso processi di certificazione estesi.

Gli ascensori compatibili con SES e M2M riducono i costi di manutenzione per le società di servizi e i proprietari di edifici, dove le informazioni sugli allarmi tecnici migliorano le prestazioni delle routine di servizio e dei sistemi di chiamata di emergenza. In combinazione con pacchetti di comunicazione integrati e contratti, sono ora disponibili soluzioni estremamente convenienti.

5. NUOVE APPLICAZIONI INTELLIGENTI

In questa sezione verranno descritte varie applicazioni e casi d'uso per delineare le possibilità ei vantaggi dei sistemi SES.

5.1. Manutenzione preventiva e supporto migliorato

È un fatto noto nel settore che la tariffa media per un contratto mensile di servizio di ascensore è diminuita costantemente. Ciò può minacciare l'attività di aziende di servizi sia piccole che grandi, che sono tenute a inviare tecnici di assistenza sul campo in loco per risolvere un problema e sostenere i costi associati.

Strategie e metodi di manutenzione preventiva efficienti dovrebbero essere l'obiettivo di ogni azienda che fornisce servizi di ascensori. La soluzione ideale fornirebbe avvisi in tempo PRIMA che le cose accadano e DOPO che si verifichino.

Per consentire ciò, vari algoritmi e procedure di monitoraggio in esecuzione 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX, dovrebbero cercare malfunzionamenti o comportamenti anomali nei parametri operativi.

Queste informazioni possono essere registrate e analizzate all'interno del SES e inviate a un server cloud remoto. Quando richiesto, il sistema può inviare notifiche alla società di servizi e/o al proprietario dell'edificio e, se necessario, inviare un tecnico.

Utilizzando le applicazioni Web, i dashboard dei clienti forniscono alle società di servizi e ai proprietari di edifici dati preziosi, inclusi riepiloghi delle prestazioni e cronologie di manutenzione.

Le informazioni accumulate e "Big Data" sono molto utili, poiché queste informazioni possono Informazioni accumulate e "Big Data" sono molto utili, poiché queste informazioni possono edifici con caratteristiche simili.

I big data possono offrire un'analisi del tipo di attrezzatura. Ad esempio, se sappiamo che l'MTBF di un determinato motore è X ore, possiamo misurare l'utilizzo reale in base alle corse di tracciamento e possiamo prevedere che la sostituzione di questa parte non è ancora necessaria.

Sebbene gli ascensori siano costituiti da numerosi componenti, pochi sono costosi e richiedono lunghe installazioni. L'identificazione di potenziali problemi in questi componenti utilizzando sensori e meccanismi di report M2M affidabili può far risparmiare tempo e denaro rispetto alle condizioni attuali in cui i problemi vengono solitamente rilevati quando è già troppo tardi.

La manutenzione preventiva può portare a un miglioramento della soddisfazione dei proprietari degli edifici e dei passeggeri; meno chiamate per società di servizi e potenzialmente meno malfunzionamenti si traducono in una minore motivazione a cambiare società di servizi alla scadenza del contratto di servizio.

5.2. Supporto remoto e migliori informazioni ai tecnici in loco

I sistemi SES possono consigliare il pezzo di ricambio corretto: se collegato al sistema del produttore dell'ascensore, il tecnico interessato può essere avvisato con un elenco di pezzi di ricambio suggeriti e reagire in modo più efficiente alla chiamata

Quando un tecnico esegue una chiamata di servizio, un sistema SES collegato a una soluzione di contenuto può offrire disegni, video e altri elementi di formazione e supporto che possono aiutare a risolvere i problemi in modo più rapido. Il sistema può anche essere configurato per inoltrare la chiamata a tecnici specializzati all'interno dell'organizzazione del servizio, se necessario.

Tutte queste funzioni possono essere facilmente raggiunte sul display SES dell'ascensore, se presente, o sull'applicazione mobile/tablet del tecnico.

5.3. Modifiche dinamiche a un ascensore

Un ascensore esistente, o un gruppo o più ascensori, non devono fare affidamento sui parametri statici definiti al momento della prima installazione dell'ascensore. Il sistema SES può modificare il comportamento dell'ascensore in base alla richiesta speciale creando chiamate virtuali dal COP dell'ascensore al controller.

Ad esempio, all'interno di un controller di gruppo, l'auto n. 4, che normalmente serve i piani 21-30, può essere modificata in remoto (tramite accesso Web sicuro) per servire i piani 10-25. Ciò può verificarsi se il meccanismo di analisi del traffico SES definisce una modifica a breve termine o se il gestore della proprietà definisce tale scenario a causa di circostanze speciali nell'edificio (servizio VIP, festa, ecc.).

5.4. Sicurezza e controllo degli accessi collegati ai sistemi di automazione degli edifici

La domanda di sicurezza è in aumento in tutto il mondo. Negli ascensori vengono utilizzate telecamere di sicurezza CCTV e sistemi di controllo degli accessi per consentire l'accesso limitato e ambienti migliori e più sicuri per i passeggeri. Negli ascensori più vecchi, l'integrazione di tali sistemi può essere costosa e richiedere installazioni complicate.

I sistemi SES hanno questo tipo di funzionalità integrate fin dal primo giorno o possono aggiungerle facilmente dopo l'installazione. Il controllo degli accessi agli edifici per uffici/edifici governativi può essere collegato alla piattaforma cloud che serve il sistema SES e offre soluzioni di sicurezza rapide ed economiche per la cabina dell'ascensore. Se viene utilizzata una videocamera, può fornire riconoscimento e altre funzionalità avanzate, che assicureranno che solo le persone autorizzate utilizzino l'ascensore.

Un altro caso d'uso chiamato 'Elevator Nanny' può essere offerto: puoi "guidare" tuo figlio in ascensore, senza la presenza fisica di un adulto, chiamando e inviando l'ascensore a distanza mentre apri un canale video/vocale e lo supervisioni fino a quando non lascia l'ascensore.

5.5. Informazioni commerciali e in tempo reale

Il crescente utilizzo di LCD e reti consente di presentare informazioni utili ai passanti degli ascensori. Esistono già vari servizi ma, nella maggior parte dei casi, non sono direttamente collegati ai parametri dell'ascensore e alle modalità di corsa.

I proprietari di edifici o i gestori di proprietà possono utilizzare la schermata SES e i servizi cloud per la generazione di contenuti come "cartellone pubblicitario" degli inquilini. Questa soluzione utilizza meno carta ed è ben vista da inquilini e passeggeri che utilizzano l'ascensore. Ma questo è solo l'inizio.

I sistemi SES possono offrire informazioni mirate pertinenti in base alla destinazione dell'ascensore, prendendo in considerazione i modelli di utilizzo, i tempi di arrivo stimati e le informazioni specifiche del piano. Ciò può essere ottenuto utilizzando un servizio dedicato nel cloud SES per fornire contenuti esterni in tempo reale.

Le applicazioni future potrebbero offrire ulteriori vantaggi, ampliando l'ecosistema di ascensori/edifici. Ad esempio, il sistema di parcheggio, i moduli di pagamento sicuro e i sistemi di autenticazione esterni possono essere integrati con il sistema SES per consentire ai passeggeri di pagare il parcheggio nell'auto dell'ascensore utilizzando il proprio telefono cellulare.  

5.6. Migliore sicurezza e situazioni di emergenza

I sistemi SES possono identificare automaticamente le situazioni di emergenza. In tali casi, i passeggeri, che potrebbero essere sotto stress, non devono compiere alcuna azione. Il SES rileverà immediatamente tale scenario e utilizzerà le sue capacità M2M per aprire un canale di comunicazione bidirezionale con il centro servizi.

Altre capacità possono aiutare le persone anziane e le persone in sedia a rotelle. Negli edifici residenziali, l'aumento del tempo di apertura della porta per alcuni piani può essere facilmente configurato dal SES. Le funzionalità più avanzate possono utilizzare la telecamera per rilevare una persona che cade, comunicare con i sistemi di allarme personali e fornire una connessione automatica 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX ai centri di soccorso.

5.7. Risparmio energetico

Realizzare sistemi più ecologici ed efficienti dal punto di vista energetico è una sfida per alcuni produttori di ascensori. I sistemi SES collegati ai servizi cloud possono analizzare l'utilizzo e aiutare a ridurre il consumo energetico ed eliminare le corse in ascensore non necessarie. I sistemi SES collegati al sistema di controllo degli accessi dell'edificio e adattati ai modelli di guida possono avviare chiamate virtuali e modificare di conseguenza la posizione della cabina dell'ascensore. I sistemi SES possono anche comunicare con i passeggeri, aiutandoli ad evitare viaggi verso i piani vuoti (ad es. dopo l'orario di lavoro o durante i fine settimana negli edifici per uffici).

La progettazione di modelli di manutenzione e di manutenzione preventiva, come descritto sopra, può anche eliminare le visite tecniche non necessarie al sito e, di conseguenza, ridurre il consumo di carburante e l'inquinamento atmosferico.

5.8. Costi di comunicazione ridotti se si utilizza M2M per voce e dati

Come accennato in precedenza, le tariffe ARPU stanno diminuendo e continueranno a farlo nei prossimi anni

Il mantenimento di linee PSTN analogiche per l'utilizzo del telefono di emergenza tende a costare fino a $ 30 al mese in alcuni paesi. In alcuni paesi le linee PSTN analogiche per gli ascensori presto non saranno disponibili in quanto non accessibili alle società di telecomunicazioni. D'altra parte, un pacchetto M2M di un gestore di telefonia mobile può costare fino a $ 2 o anche meno, il che rappresenta una significativa riduzione dei costi per l'edificio. Oltre a fornire la connettività per soddisfare le normative telefoniche di emergenza, M2M offre connettività server, che è ingombrante per PSTN.

6. CASI D'USO

Questa sezione descrive come i sistemi SES possono migliorare la vita quotidiana degli utenti finali (inquilini/passeggeri) e delle società di ascensori utilizzando il set di applicazioni sopra descritto.

Usiamo Dana Smith come esempio. Vive in una grande città urbana all'interno di un edificio residenziale di 25 piani. Il suo appartamento è il numero 173 al 17° piano.

L'ascensore nel suo edificio è stato installato nel 1985, ma recentemente è stato installato un sistema SES e collegato da Up-Elevators, una società che fornisce servizi all'ascensore.

Il parcheggio per le auto è limitato nel quartiere di Dana; pertanto, un secondo ascensore nell'edificio viene utilizzato per portare le auto agli inquilini su richiesta. L'appartamento di Dana include un home gateway di automazione responsabile di smart home applicazioni (controllo di dispositivi elettrici, home teatro, sicurezza e altro).

ottenere Home

Sono le 18:00. Dana è appena entrata nell'edificio dalla strada. Porta 3 borse dal supermercato ed è ansiosa di tornare nel suo bell'appartamento. Il tutor nell'ascensore riconosce il telefono di Dana tramite Bluetooth e, una volta che la porta dell'ascensore si apre e Dana entra in cabina, genera automaticamente una chiamata al 17° piano per lei (basata su uno script predefinito).

Quando l'ascensore inizia a salire, il sistema SES comunica con Dana's home gateway di automazione tramite il suo modulo M2M interno a Internet. Il sistema SES informa il home gateway di automazione per operare un "prossimo" homescenario, luci accese, aria condizionata e la musica preferita di Dana su di lei home ricevitore.

Dana si sente molto meglio ora quando entra nel suo appartamento.

Uscire

Sono le 7:45 e Dana sta andando al lavoro. Sta usando uno script predefinito per chiamare l'ascensore dal suo appartamento; il sistema SES riceve la sua chiamata e 15 secondi dopo riceve un messaggio che l'ascensore raggiungerà presto il suo piano. Dana ha il tempo di chiudere a chiave la porta ed entrare nell'ascensore. Una volta all'interno della cabina, il SES nell'ascensore riconosce Dana e comunica con il secondo SES situato nell'ascensore del parcheggio. L'ascensore per auto porta l'auto di Dana nel posto giusto proprio mentre arriva al parcheggio.

Notifica tecnica

John Green, un tecnico esperto di Up-Elevators, ha appena finito di pranzare.

Il sistema SES collegato al sensore della porta dell'ascensore ha rilevato un potenziale problema in uno dei meccanismi della porta. Il sistema SES informa il server di questo problema e, poiché John è il tecnico più vicino all'edificio, una notifica pop-up sul suo telefono cellulare lo invia al sito. Quando arriva, sa già quale parte portare con sé ed è in grado di rilevare e risolvere il problema in pochi minuti.

7. BENEFICI ATTRAVERSO LA CATENA

In sintesi, quando si aggiornano i sistemi di ascensori legacy, l'implementazione di M2M e servizi cloud offre un'ampia gamma di vantaggi a ogni livello della catena. Le aziende di ascensori che eseguono aggiornamenti sono in grado di eseguire il retrofit e aggiungere nuove funzionalità a una frazione del costo rispetto a quanto dettato dal mercato in passato. I componenti M2M e le tecnologie basate su cloud hanno un prezzo più ragionevole che mai e, una volta installati, aiutano le aziende a ridurre le spese migliorando la logistica, aumentando l'efficienza e fornendo un migliore controllo sulle operazioni.

I gestori di proprietà e i proprietari di edifici possono anche godere di costi ridotti abilitati dalle nuove tecnologie, nonché di una comunicazione più efficace con gli inquilini. I sistemi SES consentono anche nuovi flussi di entrate, che saranno trattati in modo più dettagliato in un prossimo documento.

I passeggeri apprezzeranno sicuramente l'esperienza dell'utente mentre utilizzano le nuove apparecchiature aggiornate. Oltre a una maggiore sicurezza e supporto per le persone disabili, la cabina dell'ascensore diventerà più accogliente come luogo che offre coinvolgimento e convenienza in base al loro stile di vita e ai loro modelli di utilizzo.

8. CONCLUSIONE

M2M e servizi cloud rappresentano alcune delle tecnologie più promettenti al mondo che stimolano la crescita del business nell'era di oggi. Queste tecnologie sono qui per restare e continueranno a fornire enormi vantaggi a vari settori, ascensori inclusi.

Ora è il momento giusto per implementare queste tecnologie nell'arena degli ascensori, dove le normative obbligatorie e milioni di installazioni obsolete hanno creato una seria necessità di cambiamento nel settore.

Stiamo iniziando a vedere che i sistemi di ascensori intelligenti possono essere convenienti, semplici da implementare, facili da usare, sicuri e affidabili. In combinazione con i più recenti metodi e applicazioni di telecomunicazione, gli ascensori più vecchi e legacy possono "scavalcare" nell'era moderna ed essere trasformati in sistemi più intelligenti che interagiscono con noi e ci elevano tutti a nuovi livelli.  

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