Uluslararası terminolojide; BMS (Building Management Systems), BAS (Building Automation Systems) veya FMS (Facility Management Systems) gibi tanımlarla anlatılan ve dilimizde genellikle BOS (Bina Otomasyon Sistemleri) olarak karşılık bulan kavram, temel olarak bina ya da bina gruplarındaki ısıtma kazanları, klima santralları, soğutma grupları gibi mekanik cihazların, otomatik kontrolunu yapan düzenlere verilen addır.
Bina otomasyon sistemleri ilk olarak seksenli yılların baslarinda kullanilmaya başladi. Türkiye'deki ilk uygulama benim bildiğim kadarıyla 1984'de Yeşilköy Havalimanı, ama bu sistem de esasen yalnızca izlemeye yönelik bir sistemdi, aktif kontrol fonksiyonları yoktu. Tabii o zamanlar PC'ler bile yoktu, merkezi bilgisayar olarak "mainframe" dediğimiz neredeyse buzdolabı büyüklüğünde ana bilgisayarlar kullanılıyordu.
Geçen 20-25 sene içinde teknoloji büyük adımlarla ilerledi ve yaşantımızın her alanında ciddi değişikler getirdi. Bu dönem içinde bina otomasyon sistemleri de yerinde saymadı ve firmalar sürekli yeni nesil sistemler üreterek gelişen teknolojiyi takip etmeye çalıştılar. Ancak çok ilginç bir gerçek şu ki bina otomasyon sistemleri yakın zamana kadar özde hiç değişmedi !
Tabii ki elektronikteki gelişmeler daha hızlı, daha yüksek kapasiteli kontrol cihazlarının kullanılmasına imkan verdi. Ayrıca PC çağının başlaması ile merkezi bilgisayarlar ucuzladı ve Windows ile grafik ortamda işletim standartlaştı. Ama sistemlerin temel işlevleri ve genel anlamda mimari yapısına bakarsak ilk bina otomasyon sistemleri ile bugünküler arasında gerçek anlamda büyük farklar göremiyoruz.
Daha doğrusu yakın zamana kadar bu böyleydi. Oysa son senelerde bina otomasyon teknolojilerinde çok ciddi, çok heyecan verici bazi gelişmeler gerçekleşiyor, bu değişiklikleri "devrim" olarak nitelemek dahi mümkün. Bugün amacım, bizlerin büyük bir heyecanla takip ettiğimiz bu gelişmeleri mümkün olduğunca derlitoplu, anlaşılır biçimde sizlere de sunabilmek.
Ağırlıklı olarak iki ana gelişme şunlar:
Son zamanların en çok kullanılan ve en çok suistimal edilen terimi "akıllı binalar". Bu terim o kadar çok firma tarafından, o kadar geniş bir anlam aralığında kullanılıyor ki herkesin tanımı birbirinden farklı, dolayısıyla çoğu zaman ortak bir kavramı ifade etmek için kullanamıyoruz.
Aslında günümüzde herhangi bir binada kullanacağınız ürün ve sistemlerin hemen hemen tamamı "akıllı" tanımına uyacak özelliklere sahip. Bugün bir kazan ya da soğutma grubu kontrol panelinin üzerindeki işlemci gücü ve program özellikleri, bir zamanların süper bilgisayarlarının çok üzerinde. Aynı şey asansörler için geçerli, ya da kesintisiz güç kaynakları, jeneratörler, hatta elektrik panonuzdaki devre kesiciler için bile. Tabii yangın ihbar, güvenlik sistemleri, kartlı geçiş, soğuk oda, sayaçlar, enerji analizörleri, telefon santrali ve diğerlerini de kattığınızda bir bakıyorsunuz ki binanız kaçınılmaz olarak "akıllı" cihazlarla dolmuş, akılsız bina yapmak neredeyse mümkün değil gibi görünüyor.
Peki, herbiri kendi alanında en ileri teknolojiye sahip bu "akıllı" ürün ve sistemleri kullanmakla güncel teknolojinin bize sunduğu imkanları tamamen ve eksiksiz olarak kullanmış oluyor muyuz? Kesinlikle hayır.
Bundan sonraki mantıklı adım tahmin edebileceğiniz gibi, iletişim. Oyuncular ne kadar iyi olursa olsun aralarındaki iletişim zayıfsa takımın başarılı olması mümkün değil. Oysa klasik olarak yukarıda saydığımız bina sistem ve cihazları bırakın zayıf iletişimi, aralarında hiçbir iletişim olmaksızın birbirinden habersiz, kendi içine kapanık bağımsız adacıklar şeklinde çalışıyorlar.
Donanma Gemisi: Lütfen bir çarpısmaya mahal vermemek için rotanızı 15 derece kuzeye çevirin.
Sivil Görevli: Çarpışmaya mahal vermemek için sizin rotanızı 15 derece güneye çevirmenizi öneriyoruz.
Donanma Gemisi: Bir ABD donanma gemisi kaptanı konuşuyor. Tekrar ediyorum, rotanızı değiştirin.
Sivil Görevli: Olumsuz. Tekrarlıyorum, siz rotanızı değiştirin.
Donanma Gemisi: Burası uçak gemisi Enterprise. ABD donanmasının yüksek tonajlı bir gemisiyiz. Şimdi rotanızı değiştirin!!
Sivil Görevli: Burası bir deniz feneri. Sıra sizde.
Binanızda cihazlar arası uyumsuzluk, bir ABD savaş gemisinin çarptığı deniz fenerindeki kadar büyük hasara yol açmayabilir. Ama güncel teknoloji, işletme giderlerinizde ciddi tasarruf imkanları sağlıyor ve siz bunu kullanmıyorsanız ya da müşterinizin kullanmasını sağlamıyorsanız, seneler boyunca biriken zararlar da ciddi bir hasar sayılabilir.
Farklı üreticiler tarafından geliştirilmiş sistem ve cihazların tümleşik bir çatı altına toplanabilmeleri, uyumlu ve koordine senaryolar dahilinde çalışabilmeleri, ilk bakışta tamamı görülemeyen çok sayıda avantaj sağlamaktadır. Bu avantajlara geçmeden önce, bu uyumluluğu mümkün kılan gelişmelerden kısaca sözedilim.
Sıklıkla telaffuz edilmeye başlanan BACNET, LONWORKS, OPC gibi bazı terimler, muhakkak sizlerin de karşınıza çıkıyordur. Ancak her yeni teknolojide olduğu gibi "açık protokoller" olarak tanımlanabilecek bu konuda da belli bir kavram kargaşası, bulanıklık, hatta dezenformasyon dahi kaçınılmaz olarak yaşanıyor. Bu nedenle burada konuyu oldukça basite indirgeyerek sunmak istiyorum, umarım sıkıcı olmaz.
a) Protokol
Öncelikle "protokol" nedir bundan sözedelim. İki cihazın birbirlerine bilgi aktarmakta kullandıklarına lisana protokol ismi verilmektedir. Lisan benzetmesi aslında oldukça yerinde bir benzetme. Nasıl iki insanın anlaşabilmek için aynı lisanı konuşmaları gerekiyorsa cihaz ve sistemlerin de birbirleriyle anlaşmaları gerektiğinde ortak bir lisanı konuşmaları yani ortak bir iletişim protokolunu kullanmaları gerekir.
Etrafımız anlaşabilen ve anlaşamayan insanlarla dolu olduğu gibi, aynı şekilde anlaşabilen ve anlaşamayan cihazlarla da dolu. Bina otomasyon sistemleri dışındaki konulardan birkaç örnek vereyim.
Anlaşmazlıkların az, uyumluluğun had safhada yüksek olduğu bir alan bilgisayar ağları. Bugün hepimizin ofisinde enazından birkaç (çoğu durumda yüzlerce) bilgisayar, yazıcı, tarayıcı vs. birbirine bağlıdır. Yeni bir bilgisayar alınacağı zaman "acaba mevcut ağım ile uyumlu mu?" gibi bir soru kimsenin aklına gelmiyor. Bunun nedeni, bilgisayarların birbirleriyle haberleşmesinde kullanılan protokol yani lisanların çoktan standardize edilmiş olması ve tüm üreticilerin bu standartlara uygun üretim yapıyor olmalarıdır.
Farklı bir örnek olarak da hepimizin kullandığı televizyon uzaktan kumandalarını alalım. Bu konuda üreticilerin kabullendiği tek bir standart olmadığı için uyumsuzluklar her zaman karşımıza çıkıyor. Örneğin digiturk kumandamda televizyonumu da idare edebileceğim tüm tuşlar mevcut ama farklı bir marka olan televizyonumla çalışmıyor.
b) Taşıma Ortamı
Ortak bir protokolun yani lisanın kullanılması, iki farklı cihazın haberleşmesi için gerekli ama yeterli değil. Diğer önemli bir konu da bu lisanın cihazdan cihaza taşınacağı ortam. Taşıma Ortamı kavramını da lisan benzetmesini devam ettirerek açıklayabiliriz. İki insanın anlaşabilmesi için aynı lisanı kullanmaları gerekli. Ama bir de konuşmanın kişiden kişiye iletileceği ortam sözkonusu. Sadece yüzyüze konuşan iki insanı düşünmeyin, örneğin iki kişi telefon hatları üzerinden görüşüyor ya da mektuplaşıyor olabilir. Bu durumlarda kullanılan lisan aynı, ama mesajların taşınma ortamı farklı. İletişimin gerçekleşebilmesi için iki insanın hem lisan hem de bu lisanın taşınacağı ortam konusunda anlaşmış olmaları gerekli. (Örneğin Türkçeyi bugün yaptığımız gibi latin alfabesiyle ya da geçmişte olduğu gibi arap alfabesiyle yazabilirsiniz.)
Bina teknolojilerinde geçmişte en yaygın kullanılmış taşıma ortamı RS485 kısaltmasıyla bilinen ve iki-damarlı kablo üzerinden bir dizi cihazın çift-yönlü haberleşmesini sağlayan standart idi. Bu noktada şunu tekrar vurgulamakta yarar var, RS485 bir iletişim protokolu değil, yalnızca bir taşıma ortamı. Yani A ve B üreticilerinin cihazlarında RS485 çıkışlar olması, bu iki cihazın haberleşebileceği anlamına gelmiyor. Tekrar lisan benzetmesine dönersek telefon kullanarak seslerini birbirine ileten bir Çinli ile İngiliz'in anlaşamayacağı gibi...
c) Standartlaşma
Cihazların haberleşmesi için gereken asgari iki şartı belirledik: protokol ve taşıma ortamı uyumu. Tüm üreticiler tek bir standart protokol ile bu protokolün taşınacağı ortak bir ortam üzerinde anlaşmış olsa her şey mükemmel olacak.
Malsahibi, yatırımcı ya da müteahhit, bir otomasyon firmasıyla el sıkıştığında ömür boyu bir mahkumiyetin altına imza atıyor olmayacak. Ya da herhangi bir sistem seçerken serbestçe ürünleri değerlendirip tesise en uygun markayı, çözümü seçip diğer sistemlerle uyum içinde bir araya getirebilecek.
Bu ütopik rüyanın gerçekleştiği bir konu, mükemmel bir örnek olarak karşımızda duruyor aslında. Bilgisayar ağlarına bakarsanız burada tam bir firma/marka bağımsızlığı sözkonusu. Bilgisayar ağınızdaki mevcut ürünler ne marka olursa olsun yeni bir bilgisayar, yazıcı, klavye, fare vs. alacağınız zaman uyumluluk gibi bir kaygınız olmuyor. İşte bu yüzdendir ki ister uzakdoğu malı markasız olsun, ister dünya devi markalı ürünler olsun, bilgisayar dünyasında fiyatlar tepetaklak aşağı doğru gidiyor.
İşte bu tür bir hayalle yola çıkan bir çok grup, bina otomasyon sistemlerinde de benzer bir standartlaşma yolunda çok ciddi ve kapsamlı adımlar attılar ve bu çabaların önemli bir kısmı çoktan emekleme safhasını geçip olgunluk aşamasına geldi.
Sektörümüz, tek bir standart üzerinde anlaşmış olmasa da bu teknolojileri benimseyen üretici sayısının inanılmaz derecede artmış olması, yatırımcılara şimdiye kadar ellerinde hiç olmayan bazı teknolojik imkanlar sunuyor.
1) Firma Bağımsızlığı
Son kullanıcılar, tıpkı bilgisayar konusunda olduğu gibi, bina otomasyon sistemlerinde de bir sistem aldıklarında tek bir firmanın mahkumiyeti altına girmek istemiyorlar. Oysa yakın zamana kadar A firmasının kurduğu bir bina otomasyon sistemine daha sonra ilave, revizyon, yenileme yapmak gerektiğinde diğer bir firmanın ürünlerini kullanmak ya da diğer bir firmadan hizmet almak mümkün olmuyordu. Şu anda dahi bir çok bina otomasyon üreticisinin sattığı sistemler, bu şekilde.
"Açık Sistemler"in ana fikirlerinden biri bu bağımlılığı ortadan kaldırmak, sistemleri tam anlamıyla açık hale getirmek.
2) Entegrasyon
Açık sistemlerle ilgili tanıtım ya da dokümanlarda en çok bu anlattığım firma bağımsızlığı üzerinde durulur. Bu aslında buzdağının sadece görünen kısmıdır. Uzun vadede bir firmaya bağımlılıktan kurtulmak, tabii ki çok önemli. Ama asıl büyük avantaj, uzun vadede değil, daha ilk yatırım aşamasında ortaya çıkıyor.
Bu büyük avantaj, konuya girerken de üzerinde durduğum diğer sistem ve cihazların entegrasyonu. Özellikle mekanik tesisatı ele alırsak kazan, soğutma grubu, paket tip klima, VAV kutusu, buharlı nemlendirici, frekans invertörlü pompa gibi bir çok cihaz, isteseniz de istemeseniz de üzerlerinde son derece gelişmiş ve kabiliyetli "akıllı" kontrol cihazları ile birlikte geliyorlar. Bu cihazların üreticileri, kullanıcıların da baskısı ile artık neredeyse istisnasız olarak harici cihazlarla iletişim için bir iletişim imkanı sağlıyorlar. Böylece basit bir iki damarlı kablo bağlantısı ile her cihazdan onlarca bilgiyi otomasyon sistemine taşımak mümkün oluyor.
Bu sayede işletmeciye sağlanan bilgi miktarı çok daha fazla. Bir örnek vermek gerekirse klasik sistemlerde iki soğutma grubundan otomasyon sistemine alınacak toplam bilgi 7-8 nokta ile sınırlı idi (durum, arıza, giriş-çıkış sıcaklıkları). Oysa açık bir protokol üzerinden dijital iletişim imkanı kullanıldığında her bir soğutma grubundan onlarca bilgi temin edilebiliyor. Bunların arasında hangi kompresörün kaçıncı kademede ne kadar çalıştığı, gaz basınçları, çekilen akım gibi bilgiler de var. Bunların çoğu da fantazi değil, işletmeye verim değerlendirmesi, optimizasyon, önleyici bakım gibi konularda büyük yarar sağlayan bilgiler.
3) Daha düşük maliyet
Alınan bilgi miktarının astronomik şekilde artmasına karşın çoğu durumda net sistem maliyetinde ucuzlamaya yol açıyor. Çoğu üründe bu tür iletişim çıkışları standart ya da çok makul maliyetli opsiyonlar şeklinde. Buna karşın klasik stil projelendirilmiş bina otomasyon sisteminde malzeme ve dolayısıyla maliyet düşüşüne yol açıyor. Çünkü eskiden ayrı ayrı analog/dijital girişler üzerinden sisteme taşınan bilgiler artık bu iletişim protokolleri üzerinden alınabiliyor. Bu sayede otomasyon tarafında modül sayıları azalıyor.
Bununla birlikte, çok önemlisi, kablo miktarı ciddi şekilde azalıyor. Çünkü eskiden her bir nokta için ayrı ayrı kablo çekerken artık tek bir kablo üzerinden çok daha fazla bilgi taşınabiliyor.
4) Daha işlevsel senaryolar
Ana sistem bünyesine daha fazla bilgi alınabilmesi sayesinde daha işlevsel, istenirse daha komplike, senaryoları sisteme programlamak mümkün.
5) Standart kullanım
Muhakkak görmüşsünüzdür, büyük binaların otomasyon merkezlerine girerseniz, yarım ay şeklinde bir masanın üzerinde sıralanmış bir dizi bilgisayar ekranı ve klavye, bir tarafta da CCTV ekranları ile birlikte uzay üssü alfa tarzı bir görüntü oluştururlar. Aslında hoş görünüyor ama pratik mi? Asansörler için bir bilgisayar, kartlı giriş sistemi için bir bilgisayar daha, bina otomasyonu sistemi var tabii, belki yangın ihbar ya da güvenlik için de ekran koydunuz, bir de enerji izleme sisteminiz var...
Bilgisayarların bazılarını birleştirebilirsiniz, ama çoğu firma bundan hoşlanmaz. Hem bilgisayarları birleştirseniz bile yazılımlar yine ayrı. Özellikleri farklı, kullanımları farklı. Teknik müdür öğrenecek, teknisyenler öğrenecek. İşten ayrılanların yerine yeni gelenler öğrenecek. Çağdaş bir binanın teknik işletmesinin üzerinde ciddi bir yük var gerçekten de.
Ama ortak iletişim protokolleri sayesinde tüm bilgiler tek bir çatıda toplanabildiğinde kullanım da son derece rahatlamış oluyor. Tek bilgisayar, tek yazılım, tek kullanım şekli. Kulağa hoş gelmiyor mu?
Mevcut Durum
Bu büyük avantajları bugünün binalarında kullanıma hazır hale getiren gelişmeler, birden çok grubun seneler önce başlattıkları ve artık olgunlaşma aşamasına gelen çalışmalarıdır.
Dikkatinizi çekti mi bilmiyorum ama önceki cümlede problem bir ifade var: "birden çok grup". Bu kesinlikle problem çünkü standartlaşma dediğimiz olgunun başarılı olabilmesi için aslında bir tek olması gerekli. Oysa bina teknolojilerine baktığımızda birbiriyle yarış halinde bir dizi standartı birarada görüyoruz. Bu durum, geçmişte bu yeni iletişim protokolleri ve teknolojilerinin yaygınlaşmasını bir miktar geciktirdi. Halen de sektör tek bir iletişim protokolü standartı üzerinde tercih yapmış gibi bir görüntü sunmuyor.
Buna karşın, bina otomasyon sistemleri de bu ortamda gelişti ve bugün aynı anda birden çok protokolü destekleyen ve bu anlamda en üst düzeyde entegrasyonu sağlayabilen sistemler mevcut. Bu aşamada bina teknolojilerinde ön safhalara çıkmış ve görülebilir gelecekte mutlaka kullanımda olacak belli başlı protokol ve standartlarla ilgili temel bilgileri vermekte yarar var.
İçinde yaşayanların konforunu arttıran, güvenliğini sağlayan ve enerji maliyetlerini önemli ölçüde düşüren binalar, "akıllı bina" olarak kabul edilmektedir. Standart bir yaşam alanında giderlerin %45'ini ısıtma ve soğutma, %30 unu ise aydınlatma oluşturmaktadır. Yaşam alanlarının ısıtılması, soğutulması, havalandırılması ve aydınlatılması ile elde edilen konforun ve güvenliğin maliyeti yüksek değerler harcanmasına neden olmaktadır. İşyerleri ve konutlarda verimliliğin ve çağdaş yaşam alanlarının oluşturulması için ciddi harcamalar yapılmaktadır.
Akıllı ev sistemleri(Bina Otomasyon Sistemleri) ile yangın, su basması, hırsızlığa karşı alınan klasik tedbirler genişletilerek en üst düzeye gelmiştir. Akıllı evler evinizde olmadığınız zamanlarda da evinizi kontrol ederek, evde sıra dışı oluşan olayları (yangın, su basması, hareket algılama vb.) size veya istenilen bir başka kişinin cep telefonuna mesaj gönderir. Böylece oluşan bu sıradışı olaylara daha çabuk müdahale etme kolaylığı sağlar. Acil durumlarda başucunudaki bir elektrik düğmesi panik buton görevi görür, acil durumda bir düğmeye basarak çevrenizdeki kişileri SMS gönderir.
Dokunmatik ekranında evdeki tüm cihazların durumunu görebilirsiniz. Hangi odada hereket algılanmış, hangi lamba açık veya panjur açık gibi bilgileri görsel olarak görebilir, tek tuşa ile kapatabilirsiniz. Cep telefonunuz ile uzaktan alarmı kurabilir veya kapatabilirsiniz. Alarm kurulu ise oluşan tüm aksaklıkları lokasyon bazında cebinize gelen sms ile takip edebilirsiniz.
Bina otomasyonuyla evlerin ısıtma, soğutma, aydınlatma vb. gibi fonksiyonların en optimum şekilde kullanılmasıyla %20 oranında enerji tasarrufu sağlanır. Gereksiz yanan lambaları veya evde bulunmadığınız zamanlarda soğutma/ısıtma gibi sistemleri otomatik olarak devreye alabilir gereksiz enerji sarfiyatınızı minimize edersiniz.
Tek bir kumanda ile evlerde kulanılan tüm cihazlara çok basit bir şekilde müdahale edilebilir. Örnek olarak ev sineamsı sistemi devreye alındığında otomatik olarak ışıkların aydınlatma seviyesi yarıya iner, panjurlar kapatılır. Bu esnada kapınız çaldığında yerinizden kalkmadan TV den gelen kişiyi görebilirsiniz. Maliyetinin, sağladığı avantajlara göre kabul edilebilir düzeyde olması. Her şey tek bir kumanda ile kontrolünüz altında. Herşeyi sadece parmaklarınızla dokunarak, sms göndererek veya otomatik olarak çalıştırabilirsiniz.
Artık evlerde TV, uydu, Digitürk, dvd, projeksiyon cihazı, sinema sistemleri, müzik sistemleri, üst düzey high-end cihazlar, split klimalar, digital video kaydediciler, kameralar, PC, i-pod gibi ürünlerle birlikte aydınlatmadan bahçe sulamaya kadar geniş bir elektrik otomasyon sistemi tek dokunmatik panelden kontrol edilebiliyor.