Apa itu bangunan pintar?

Mengandalkan kemajuan dalam teknologi Internet of Things (IoT) dan kecerdasan buatan (AI), platform bangunan pintar mengotomatiskan proses manual, mengoptimalkan kinerja bangunan, meningkatkan kenyamanan, dan membantu mengurangi biaya energi.

Istilah “bangunan pintar” pertama kali mulai muncul pada tahun 2000-an untuk menggambarkan bagaimana kebangkitan infrastruktur jaringan (dan kemudian, penggunaan perangkat IoT) berdampak pada desain bangunan komersial.

Meskipun teknologi ini masih menopang bangunan pintar saat ini, teknologi ini telah berevolusi untuk mengambil kemampuan baru yang terutama terkait dengan algoritma machine learning (ML). Algoritma ML adalah sekumpulan aturan yang memungkinkan sistem AI mengenali pola dalam data pelatihan dan menggunakan pola tersebut untuk membuat prediksi yang akurat pada data baru.

Ketika teknologi jaringan, IoT, AI, dan machine learning (ML) terus berkembang, permintaan untuk bangunan pintar yang dapat menggunakan kemajuan terbaru terus bertumbuh. Menurut sebuah laporan baru-baru ini, pasar global bangunan pintar diperkirakan meningkat sebesar USD 76,8 miliar selama 5 tahun ke depan. Peningkatan ini berarti mencapai nilai pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 11,3%.¹

Bangunan pintar mengandalkan jaringan perangkat dan sensor canggih yang dapat mengotomatiskan tugas manual, mengakomodasi proses, dan membantu tim mengurangi penggunaan energi dan biaya operasional. Berikut adalah pandangan lebih dekat pada komponen dan elemen desain yang mendukung fungsionalitas bangunan pintar.

• Jaringan: Jaringan, juga dikenal sebagai jaringan komputer, memungkinkan kemampuan komunikasi dan berbagi data yang diandalkan oleh gedung pintar. Biasanya, bangunan pintar menggunakan satu jaringan terpusat untuk memindahkan data real-time antara sistem, aplikasi, dan perangkat seperti smartphone, PC, dan sistem manajemen bangunan.

• Sistem manajemen bangunan (BMS) adalah sistem kontrol yang memusatkan aspek manajemen gedung seperti penerangan, pemeliharaan, pendingin udara, dan keselamatan pada platform perangkat lunak. Dalam bangunan pintar, BMS sangat penting untuk menyederhanakan dan mengotomatiskan proses yang efektif yang membuat bangunan pintar sangat bernilai BMS membantu manajer mengoordinasikan dan mengontrol beberapa subsistem dalam gedung dari satu antarmuka intuitif.

• Sistem otomasi bangunan (BAS): Sistem otomatisasi bangunan, yang dikenal sebagai BAS, adalah platform perangkat lunak yang mirip dengan BMS tetapi lebih fokus pada kemampuan inti otomatisasi. Dengan memanfaatkan kemampuan AI dan ML tingkat lanjut, BAS mengubah proses operasional gedung yang sebelumnya manual seperti pemanasan, pemeliharaan, dan ventilasi menjadi tugas yang sepenuhnya otomatis dan sangat efisien melalui perangkat lunak.

• Perangkat Internet of Things (IoT): Perangkat IoT adalah perangkat fisik, tertanam dengan sensor, perangkat lunak, dan konektivitas jaringan, yang dapat mengumpulkan data dan membagikannya melalui internet. Di gedung pintar, perangkat IoT membantu platform perangkat lunak seperti BMS dan BAS memantau dan mengontrol berbagai kondisi di dalam gedung, seperti suhu, hunian, kualitas udara, dan penggunaan energi.

• Algoritma machine learning: Algoritma machine learning mengotomatiskan analisis tren dari data bangunan dan membantu manajer mengambil keputusan yang lebih tepat tentang penggunaan energi, hunian, dan keamanan.

• Alat keamanan siber: Bangunan pintar sangat bergantung pada internet dan jaringan lain untuk membawa informasi sensitif, karakteristik yang menjadikannya target menarik bagi penjahat siber. Teknologi gedung pintar canggih saat ini menerapkan berbagai alat keamanan siber, seperti firewall, sistem deteksi dan pencegahan intrusi (IDPS) dan protokol komunikasi aman (SCP) untuk melindungi data sensitif.

Arsitektur bangunan pintar adalah praktik desain yang memanfaatkan sistem (atau lapisan) yang saling terhubung yang berbagi data real-time melalui jaringan untuk membuat bangunan modern menjadi lebih aman dan efisien. Desain bangunan pintar menggabungkan lima lapisan utama: Fisik, jaringan, data, aplikasi dan pengguna.

• Lapisan fisik: Lapisan fisik bangunan pintar terdiri dari komponen fisik seperti dinding, kamar, pintu, dan sistem mekanik dan listrik. Meski lapisan fisik biasanya memerlukan input manual, bangunan pintar modern mengotomatiskan banyak aspeknya, seperti kontrol atas sistem HVAC, penerangan, dan pemantauan keamanan.

• Jaringan: Lapisan jaringan gedung pintar terdiri dari komponen infrastruktur TI yang memungkinkan berbagi data secara real-time antara pengguna dan perangkat. Contohnya termasuk komponen jaringan kabel dan nirkabel seperti kabel Ethernet, router wifi, dan protokol yang meningkatkan keamanan jaringan.

• Data: Lapisan data di gedung pintar adalah tempat data dikumpulkan, disimpan, dikelola, dan diproses. Praktik komputasi edge memungkinkan data diproses lebih dekat ke sumbernya daripada di pusat data, sementara platform berbasis cloud digunakan untuk penyimpanan dan analisis.

• Aplikasi: Aplikasi mendukung fungsi bangunan pintar utama seperti pengiriman insight, peningkatan proses, dan otomatisasi tugas. Fungsionalitas BMS dan BAM terintegrasi ke dalam lapisan aplikasi, memungkinkan kemampuan seperti pemeliharaan prediktif, kontrol kenyamanan, dan pemantauan kondisi bangunan secara real-time.

• Antarmuka pengguna: Lapisan antarmuka pengguna di gedung pintar adalah tempat manajer gedung dan tim operasi melacak data real-time tentang penggunaan energi, kualitas udara, dan pemanfaatan ruang. Antarmuka pengguna biasanya berupa platform perangkat lunak yang menampilkan informasi di dasbor dan memungkinkan tim untuk memilih aspek operasional manajemen gedung mana yang ingin mereka otomatiskan.

Melalui penggunaan IoT dan teknologi otomatisasi yang ekstensif, bangunan pintar membantu perusahaan mengoptimalkan proses, mengurangi penggunaan energi, dan menurunkan biaya yang terkait dengan manajemen gedung. Berikut adalah beberapa manfaat bangunan pintar yang paling penting di tingkat perusahaan.

Bangunan pintar meningkatkan efisiensi energi untuk bisnis yang mengoperasikannya, membantu mengoptimalkan pemanasan, pencahayaan, dan kontrol kualitas udara. Melalui koneksi HVAC, sistem penerangan, dan sensor hunian, sistem bangunan pintar dapat secara otomatis mendeteksi ruang yang digunakan dalam gedung. Sistem ini juga dapat menyesuaikan suhu dan penerangan di ruangan tersebut untuk menghemat sumber daya.

Pendekatan ini membantu perusahaan besar menjadi lebih hemat energi dan mengurangi biaya dan limbah sehingga mereka dapat mencapai tujuan keberlanjutan mereka. Menurut sebuah laporan baru-baru ini, bangunan menyumbang 30% dari konsumsi energi global dan lebih dari separuh penggunaan daya listrik.² Desain bangunan pintar membantu mengurangi masalah ini.

Dengan sistem pemanas, pendinginan, dan kualitas udara otomatis, bangunan pintar membantu menciptakan lingkungan kerja yang nyaman bagi semua karyawan. Platform bangunan pintar modern memungkinkan pengguna untuk mempersonalisasi preferensi suhu, pencahayaan, dan aliran udara dalam masing-masing ruangan. Pendekatan yang sangat dapat disesuaikan ini memungkinkan kondisi ruangan diubah sesuai dengan kebutuhan penghuni. 

Dengan memanfaatkan data real-time, beberapa sistem gedung pintar yang lebih canggih dapat menyesuaikan aliran udara dan sistem filtrasi untuk menjaga tingkat CO2 dan partikulat tetap sehat. Sistem ini juga dapat menyesuaikan pencahayaan di ruangan sehingga meniru cahaya alami dengan cara yang mendukung ritme sirkadian pengguna.

Bangunan pintar memberi manajer fasilitas pandangan terpadu tentang operasi bangunan, memungkinkan mereka untuk menemukan masalah dan mengatasinya secara proaktif. Di masa lalu, manajer fasilitas menjalankan pemeliharaan reaktif, sehingga komponen harus gagal terlebih dulu sebelum diperbaiki. Namun, dengan data real-time dan kemampuan pemantauan otomatis dari platform bangunan pintar modern, mereka menjalankan pemeliharaan prediktif.

Pemeliharaan prediktif, penggunaan data real-time untuk menemukan dan mengatasi masalah pemeliharaan sebelum komponen gagal, meningkatkan siklus hidup aset dan membantu organisasi menghindari waktu henti yang mahal.

Kemampuan otomatisasi platform bangunan pintar saat ini membantu organisasi mengurangi biaya energi dan operasional dan menemukan peluang untuk meningkatkan proses. Sistem manajemen bangunan dan energi mengumpulkan dan menganalisis data historis sehingga manajer dapat mengoptimalkan penggunaan energi berdasarkan waktu tahun atau hari, hunian dan faktor lainnya.

Sistem otomatis mengontrol pencahayaan dan sistem HVAC yang mengurangi pemborosan energi ketika ruang kosong, kebutuhan akan tenaga kerja manual dan keseluruhan biaya prosedur pemeliharaan.

Gedung pintar membantu organisasi memantau emisi dan penggunaan energi dengan cermat sehingga mereka dapat melacak kemajuan menuju tujuan keberlanjutan. Dengan menganalisis data yang dikumpulkan oleh perangkat IoT seperti termostat pintar dan sistem HVAC, BMS, dan BAS memberi pemangku kepentingan gambaran real-time tentang kinerja bangunan mereka. Data real-time yang disediakan oleh sistem IoT membantu pemangku kepentingan membuat pilihan penting tentang memperbaiki bangunan yang ada dengan komponen dan proses yang lebih hemat energi.

Selain itu, untuk organisasi global yang perlu mematuhi peraturan di lebih dari satu wilayah, bangunan pintar mengotomatiskan kepatuhan melalui pengumpulan dan pemantauan data. Selain itu, mereka bahkan dapat menghasilkan laporan.

Di tingkat perusahaan, teknologi bangunan pintar mengubah cara bisnis mengelola bangunan komersial dan fasilitas lainnya. Berikut adalah lima contoh penggunaan bangunan pintar yang perlu dipertimbangkan ketika menilai Teknologi untuk kebutuhan bisnis.

1. Analisis operasi: Platform bangunan pintar dapat menganalisis data bangunan dan membantu perusahaan meningkatkan proses operasional inti mereka. Mengumpulkan dan menganalisis volume data yang dikumpulkan oleh perangkat IoT membantu mempercepat insight tentang bagaimana BMS dan BAS berfungsi dan menemukan peluang perbaikan.
2. Keselamatan dan keamanan: BMS, BAS, dan sistem bangunan pintar lainnya membantu organisasi meningkatkan langkah-langkah keselamatan dan keamanan yang melindungi bangunan mereka. Sistem cerdas yang sangat terintegrasi memantau dan menyesuaikan kontrol akses, memastikan hanya individu yang berwenang yang mendapatkan akses. Dan sistem keamanan AI memantau dan deteksi potensi ancaman dan bahkan dapat mengotomatiskan respons darurat.
3. Pemantauan penggunaan energi real-time: Bangunan pintar tingkat lanjut beserta sistem yang mendukungnya dapat mengotomatiskan banyak aspek penggunaan energi. Kemampuan respons permintaan otomatis bahkan dapat menurunkan beban energi pada saat penggunaan puncak serta mengalihkan penggunaan ke sumber energi terbarukan untuk mengurangi dampak terhadap iklim.
4. Manajemen hunian: Banyak organisasi pemilik dan pengelola bangunan pintar melengkapinya dengan sensor okupansi, perangkat IoT yang memberikan gambaran real-time tentang lokasi orang-orang di dalam bangunan. Proses ini memungkinkan para pengelola fasilitas membuat keputusan yang lebih tepat dalam mengalokasikan sumber daya, sekaligus memperoleh insight berharga tentang bagaimana para penghuni berinteraksi dengan ruang yang mereka kelola.
5. Pemantauan kualitas udara: Sensor kualitas udara di gedung pintar membantu pengawas memantau dan menyesuaikan kualitas udara berdasarkan hunian dan kebutuhan. Sistem yang canggih dapat membuat korelasi antara faktor-faktor ini, menginformasikan bagaimana dan kapan melakukan pemeliharaan sistem HVAC yang pemeliharaannya sangat penting untuk kualitas udara.

Kemajuan dalam AI dan IoT telah membuat bangunan pintar lebih otonom dan efisien, sebuah tren yang tidak menunjukkan indikasi perlambatan. Pertumbuhan komputasi tepi, robotika, dan jaringan IoT telah menambahkan kemampuan baru, menjadikan platform bangunan pintar sebagai beberapa aplikasi paling canggih yang tersedia.

Berikut adalah tiga bidang yang akan menjadi penting bagi perkembangan industri yang berkelanjutan.

Pengembangan sistem AI terus memiliki dampak mendalam pada teknologi bangunan pintar. Hal itu dilakukan dengan mentransformasi berbagai sistem tersebut—dari sekadar mesin sederhana yang hanya mampu menjalankan satu tugas, menjadi platform canggih dan multifungsi yang dapat mengerjakan banyak tugas untuk mencapai satu tujuan.

Ketika sistem AI tumbuh lebih otonom, tugas yang dapat mereka ambil menjadi lebih kompleks, semakin mengurangi kebutuhan tenaga kerja manual dalam operasi bangunan.

Tidak hanya bangunan menjadi lebih pintar karena kemajuan teknologi, tetapi juga seluruh kota. Seiring perkembangan ini berlanjut, kawasan komersial di wilayah perkotaan diperkirakan akan semakin banyak berbagi jaringan dan sumber daya, serta menjadi lebih terintegrasi dibandingkan saat ini.

Kemungkinan dalam waktu dekat, sejumlah bangunan pintar akan berbagi infrastruktur digital terpadu yang dapat dikendalikan melalui satu platform untuk mengoptimalkan proses, mengurangi konsumsi energi, dan menekan biaya.

Kemajuan kemampuan teknologi membawa risiko yang meningkat seiring dengan potensi manfaatnya: ketika bangunan semakin bergantung pada teknologi digital, kerentanannya terhadap serangan siber juga ikut meningkat.

Keamanan siber, praktik melindungi orang, sistem, dan data dari serangan siber, kemungkinan besar akan menjadi prioritas yang lebih besar daripada sekarang bagi organisasi yang berinvestasi dalam gedung pintar.