ما هي بروتوكولات التحكم عن بعد التي يجب أن تدعمها منظمات الحرارة لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء؟

ما هي بروتوكولات التحكم عن بُعد التي يجب أن تدعمها منظمات حرارة أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء؟ أسئلة وأجوبة موجهة للمشترين

شراء منظمات حرارة لأنظمة التكييف والتهوية الحديثة يعني اختيار أجهزة تعمل بكفاءة وأمان لسنوات طويلة مع مختلف الأنظمة والموردين. فيما يلي ثمانية أسئلة محددة، غالباً ما يتم تجاهلها، يطرحها فريق المشتريات والمهندسون، مع إجابات واضحة وعملية يمكنك استخدامها في طلبات تقديم العروض ومواصفات الشراء.

1) بالنسبة للأنظمة السكنية متعددة المناطق: ما هو بروتوكول الاتصال اللاسلكي الذي يوفر أفضل مزيج من المدى وزمن الاستجابة والموثوقية عبر الجدران؟

التوصية: يفضل استخدام Thread (IPv6 عبر 802.15.4) أو Zigbee من أجل موثوقية الشبكة وانخفاض زمن الاستجابة؛ أضف Wi-Fi لميزات السحابة والتحكم عن بعد؛ قم بتضمين BLE للتشغيل.

• لماذا: يوفر Thread شبكة متداخلة ذاتية الإصلاح وبروتوكول IP أصلي (مما يبسط متطلبات البوابة). بينما يدعم Zigbee نطاقًا واسعًا من الأجهزة ولكنه ليس بروتوكول IP أصليًا. يعمل كلا النظامين بتردد 2.4 جيجاهرتز ويدعمان استهلاكًا منخفضًا للطاقة، وتوجيهًا شبكيًا، واختراقًا جيدًا للجدران في المنازل العادية.
• متى يُفضّل استخدام الواي فاي؟ إذا كنت بحاجة إلى اتصال مباشر بالإنترنت/الخدمات السحابية ونطاق ترددي عالٍ (مثل بيانات القياس عن بُعد الغنية، وتحديث البرامج الثابتة عبر السحابة). توقع استهلاكًا أعلى للطاقة في الأجهزة التي تعمل بالبطارية.
• شرط الشراء العملي: يجب أن يدعم منظم الحرارة شبكات Thread أو Zigbee الشبكية وشبكة Wi-Fi (بتردد 2.4 جيجاهرتز كحد أدنى) مع تفعيل تقنية BLE. يجب أن تدعم الأجهزة إعادة المحاولات، ومهلات حزم البيانات القابلة للتكوين، وإصلاح الشبكة.

2) هل يجب أن أطلب دعم Matter و Thread الآن لضمان التوافق بين العلامات التجارية المتعددة؟

نعم، يتطلب الأمر جاهزية بروتوكول Matter كحد أدنى لهدف قابلية التشغيل البيني، وبروتوكول Thread كخيار مفضل لشبكات IP منخفضة الطاقة. يُصبح بروتوكول Matter (وهو معيار لطبقة التطبيقات قائم على بروتوكول الإنترنت) بسرعة المعيار الأساسي لقابلية التشغيل البيني للمنازل الذكية. يوفر بروتوكول Thread نقلًا قويًا للشبكة واتصالًا ببروتوكول IPv6، وهما ما يستفيد منهما بروتوكول Matter للأجهزة منخفضة الطاقة.

• شروط الشراء: يجب أن تكون الأجهزة حاصلة على شهادة Matter أو جاهزة للعمل بها، وأن تدعم بروتوكول Thread (إن وجد) أو ما يعادله من شبكات IP. يجب على المورّد تقديم جدول زمني وخطة للحصول على شهادة Matter إذا لم يكن حاصلاً عليها حالياً.
• لماذا هذا مهم: يقلل Matter من الحاجة إلى الجسور الخاصة ويبسط التكامل طويل الأجل مع الأنظمة البيئية الرئيسية (المساعدين الصوتيين، ومراكز المنزل، وتطبيقات الطرف الثالث).

3) بالنسبة للمباني التجارية، ما هي البروتوكولات التي يجب دعمها للتكامل مع نظام إدارة المباني ومعدات التكييف والتهوية القديمة؟

إلزامي: بروتوكول BACnet (BACnet/IP وBACnet MS/TP)، وبروتوكول Modbus RTU/TCP، ودعم أو إمكانية بوابة OpenTherm لأنظمة الغلايات المُعدِّلة. بالنسبة لأنظمة VRF/المعدات المُجمَّعة، يُرجى التأكد من واجهات برمجة التطبيقات (APIs) الخاصة بالشركة المُصنِّعة أو بوابات BACnet/Modbus.

• الأساس المنطقي: يُعدّ بروتوكول BACnet المعيار السائد لأنظمة إدارة المباني في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية. ولا يزال بروتوكول Modbus مستخدمًا في العديد من وحدات التحكم الطرفية. ويُستخدم بروتوكول OpenTherm بشكل شائع للتحكم في الغلايات في أوروبا.
• مثال على متطلبات الشراء: يجب أن يدعم منظم الحرارة بروتوكولات BACnet/IP وBACnet MS/TP وModbus TCP و/أو RTU بشكل أصلي. في حال عدم توفر الدعم الأصلي، يجب على المورّد تقديم بوابة تم اختبارها مع الوثائق ونتائج اختبار مختبر BACnet (BTL).
• ملاحظة الشبكة: يتطلب دعم VLANs و 802.1X و SNMP أو REST API للتكامل والمراقبة.

4) كيف يمكنني ضمان قدرة منظم الحرارة على التواصل مع أجهزة التدفئة القديمة (مثل غلايات الغاز ذات التعديل) دون تقييد من الشركة المصنعة الأصلية؟

ابحث عن دعم صريح لتقنية OpenTherm (حيث تستخدمها الغلايات) أو خيارات تحكم موثقة عبر المرحلات/التناظرية. إذا لم يكن منظم الحرارة يدعم OpenTherm بشكل أصلي، فاطلب بوابة معتمدة أو وحدة تكامل.

• قائمة التحقق من المشتريات: يجب أن يدعم الجهاز نظام OpenTherm للتحكم في الغلايات، أو أن يتضمن بوابة محايدة خاصة بالشركة المصنعة الأصلية مع وثائق الربط. يجب على المورد تقديم نتائج الاختبارات وأمثلة على التكامل الميداني.
• لماذا: توفر RS485/Modbus و OpenTherm نقاط ضبط وتشخيصات محددة لا يمكن للمرحلات البسيطة تشغيل/إيقاف تكرارها.

5) بالنسبة لمنظمات الحرارة التي تعمل بالبطارية: كيف يمكنني تحقيق التوازن بين استهلاك الطاقة والاستجابة في اختيار البروتوكول؟

المفاضلات الرئيسية: تستخدم بروتوكولات الشبكة اللاسلكية منخفضة الطاقة (مثل Thread وZigbee) دورات تنبيه لاسلكية غير متكررة وتوجيهًا من الجيران لإطالة عمر البطارية، بينما يستهلك Wi-Fi طاقة أكبر ولكنه يوفر ميزات الاتصال الدائم بالإنترنت. لتحقيق التوازن:

• اختر Thread/Zigbee لنقاط نهاية منظم حرارة البطارية لتحقيق عمر بطارية يزيد عن عام واحد في التكوينات النموذجية.
• استخدم شبكة Wi-Fi للأجهزة التي تعمل بالكهرباء (مثل موزعات العرض) أو للميزات السحابية فقط. غالبًا ما تستخدم الأجهزة الهجينة شبكة لاسلكية منخفضة الطاقة للتحكم، وتستخدم بوابة كهربائية للربط السحابي.
• شرط الشراء: يجب أن يثبت جهاز البطارية تشغيله لمدة لا تقل عن X شهرًا في ظل الاستخدام المعتاد (على سبيل المثال: X تغيير في نقطة الضبط يوميًا، X تقرير درجة حرارة يوميًا). يجب تقديم تقارير اختبارات معملية للتحقق من ادعاءات عمر البطارية.

6) ما هي ميزات إدارة الأجهزة والتحديثات الآمنة عبر الهواء (OTA) التي يجب أن أفرضها على أساطيل منظمات الحرارة؟

العناصر الأساسية:

• TLS 1.2/1.3 أو ما يعادلها لأمن النقل؛ المصادقة المتبادلة مع شهادات الجهاز (PKI) للإدارة و OTA.
• صور البرامج الثابتة الموقعة مع خاصية التمهيد الآمن وحماية التراجع لمنع تعطيل الجهاز أو البرامج الثابتة الضارة.
• القدرة على جدولة التحديثات المجمعة، وعمليات النشر المرحلية، والتراجع عن بُعد؛ سجلات التدقيق وفحوصات سلامة التحديث.
• لغة التوريد: يجب على المورّد دعم تحديثات البرامج الثابتة الموقّعة (توقيع الكود)، والتمهيد الآمن، وبروتوكول TLS 1.2/1.3 مع المصادقة المتبادلة، وتوفير واجهات برمجة تطبيقات لإدارة الأجهزة لتحديثات البرامج عبر الهواء (OTA) بكميات كبيرة مع إمكانية التجهيز والتراجع. كما يجب على المورّد تقديم سياسة الإفصاح عن الثغرات الأمنية وملخص مركز عمليات الأمن/اختبار الاختراق.

7) هل أجهزة الراديو ذات الترددات دون الجيجا هرتز (433/868/915 ميجاهرتز، LoRa) مناسبة للتحكم عن بعد في الجامعات والممتلكات الكبيرة؟

نعم، توفر أجهزة الراديو التي تعمل بترددات أقل من 1 جيجاهرتز انتشارًا ومدىً فائقين في الجامعات الكبيرة والأقبية والمواقع الصناعية حيث يمثل تعدد المسارات وتوهين تردد 2.4 جيجاهرتز مشكلة. حالات الاستخدام:

• التحكم البسيط في التشغيل/الإيقاف وقياس بيانات المستشعر عن بعد: ترددات لاسلكية خاصة 433/868/915 ميجاهرتز أو معايير مثل LoRaWAN لقياس البيانات عن بعد منخفض النطاق وطويل المدى.
• القيود: العديد من بروتوكولات الترددات الفرعية القديمة هي بروتوكولات احتكارية، وتوفر أمانًا محدودًا، وتفتقر إلى توجيه الشبكة - اختر فقط إذا كنت بحاجة إلى نطاق وعمر بطارية لا يمكن أن يوفره تردد 2.4 جيجاهرتز.
• إرشادات الشراء: في حال الحاجة إلى نطاق ترددات دون الجيجا هرتز، يجب اشتراط تشفير AES-128/256، ومصادقة الجهاز، وتوافق التردد مع المنطقة المستهدفة، وتوثيق قابلية التشغيل البيني للبوابة. يُفضّل استخدام المعايير (LoRaWAN) على تقنيات الترددات اللاسلكية الخاصة، إلا إذا كان ذلك مبررًا بموجب اتفاقية مستوى الخدمة مع المورّد.

8) ما هي الشهادات وإثباتات الامتثال والأمان التي يجب أن تكون مطلوبة في طلب تقديم العروض لتقليل مخاطر التكامل والمسؤولية؟

الحد الأدنى من الشهادات والوثائق المطلوبة:

• الوظائف والتوافق: شهادة Matter (حيثما ينطبق ذلك)، وشهادة Thread/Zigbee/Wi-Fi (Wi-Fi CERTIFIED).
• التكامل التجاري: قائمة مختبر اختبار BACnet (BTL) أو تقارير الاختبار؛ وثائق مطابقة Modbus؛ توثيق الامتثال لـ OpenTherm إذا تم استخدامه.
• المتطلبات التنظيمية: CE (الاتحاد الأوروبي)، FCC/ISED (أمريكا الشمالية)، RCM (أستراليا) أو الموافقات اللاسلكية المحلية للاستخدام دون جيجاهرتز.
• الوثائق الأمنية: ملخص اختبار الاختراق، وقائمة مكونات البرمجيات (SBOM)، وعملية توقيع البرامج الثابتة، وسياسة الكشف عن الثغرات الأمنية، واتفاقية مستوى الخدمة للدعم لإصلاحات الأمان الحرجة.
• نموذج لبند الشراء: يجب على البائع تقديم نسخ/روابط للشهادات المعمول بها (BTL، Wi-Fi CERTIFIED، Matter، CE/FCC)، وملخص اختبار الاختراق خلال الـ 24 شهرًا الماضية، وSBOM، واتفاقية مستوى الخدمة الموثقة للاستجابة للتصحيحات/الحوادث.

قائمة مراجعة عملية للتكامل يمكنك لصقها في طلبات تقديم العروض

• البروتوكولات المطلوبة (ضع علامة في المربعات): Wi-Fi (2.4 جيجاهرتز)، Thread، Matter، BLE (التشغيل)، BACnet/IP، BACnet MS/TP، Modbus TCP/RTU، OpenTherm.
• الأمان: TLS 1.3، المصادقة المتبادلة، البرامج الثابتة الموقعة، التمهيد الآمن، سياسة الكشف عن الثغرات الأمنية.
• التشغيلية: تجهيز واستعادة التحديثات عبر الهواء، واجهة برمجة تطبيقات إدارة الأجهزة المجمعة، حدود تردد الأحداث/القياس عن بعد قابلة للتكوين، تقارير اختبار الطاقة/البطارية.
• الامتثال: تقديم نسخ من الشهادات والموافقات الإذاعية للأسواق المستهدفة.

ميزة SYSTO - لماذا تختار SYSTO لتطبيقات التحكم عن بُعد لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء؟

تقدم SYSTO حلولاً متكاملة لأنظمة تنظيم الحرارة متعددة البروتوكولات، مصممة خصيصاً للمشاريع السكنية والتجارية. تشمل نقاط القوة الرئيسية ما يلي:

• دعم متعدد البروتوكولات: Thread/Matter و Wi-Fi للنشر السكني، بالإضافة إلى دعم BACnet و Modbus الأصلي لتكامل BMS التجاري.
• الأمان بالتصميم: البرامج الثابتة الموقعة، والتمهيد الآمن، وTLS مع المصادقة المتبادلة، ومعالجة الثغرات الأمنية بشفافية.
• أدوات النشر: إدارة السحابة/الأجهزة مع التحديثات عبر الهواء المرحلية، والتراجع، وتشخيص الأسطول لتقليل الزيارات الميدانية ووقت التوقف.
• الامتثال العالمي والاختلافات اللاسلكية المحلية: الأجهزة المعتمدة ومراجع التكامل الموثقة لأنظمة الغلايات وأنظمة VRF الشائعة.
• الخدمات الاحترافية: تكامل الأنظمة، وتطوير البوابات المخصصة، ودعم التشغيل في الموقع لتقليل مخاطر المشروع.

بالنسبة لفرق المشتريات، فإن تحديد أجهزة SYSTO يبسط عملية التكامل، ويسرع قبول الشهادات، ويقلل من تكاليف الدعم على المدى الطويل.

مراجع

• تحالف معايير الاتصال - Matter: تفاصيل المواصفات والشهادات. (تم الاطلاع بتاريخ 1 يونيو 2024) https://csa-iot.org
• مجموعة ثريد - نظرة عامة على شبكة ثريد وفوائدها للأجهزة منخفضة الطاقة. (تم الاطلاع بتاريخ 1 يونيو 2024) https://www.threadgroup.org
• أوبن ثيرم — بروتوكول أوبن ثيرم للتواصل بين الغلاية وجهاز تنظيم الحرارة. (تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يونيو 2024) https://opentherm.org
• BACnet.org / ASHRAE — معيار BACnet وتكامل أنظمة إدارة المباني (تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يونيو 2024) https://www.bacnet.org
• منظمة مودبوس - مواصفات مودبوس وحالات استخدامها. (تم الاطلاع بتاريخ 1 يونيو 2024) https://modbus.org
• تحالف واي فاي - وثائق برنامج WPA3 وبرنامج واي فاي المعتمد. (تم الاطلاع بتاريخ 1 يونيو 2024) https://www.wi-fi.org
• EnOcean - نظرة عامة على أجهزة الاستشعار اللاسلكية لحصاد الطاقة. (تم الاطلاع بتاريخ 1 يونيو 2024) https://www.enocean.com