Умный кампус Microsoft
Небольшая команда инженеров из Microsoft превратила территорию штаб-квартиры компании площадью свыше 2 кв. км. в «умный кампус», позволяющий централизованно следить за эффективностью использования электроэнергии и регулировать работу отдельных элементов энергосистемы в автоматическом режиме. В основе решения лежит использование концепции Интернета вещей и больших данных. Результат оказался настолько впечатляющим, что сейчас многие управляющие компании из разных стран мира рассматривают возможность использования интеллектуальной энергосистемы Microsoft в своих зданиях и комплексах. Учитывая тот факт, что именно бизнес-центры потребляют порядка 40% электроэнергии в мире, востребованность и потенциальную эффективность этого решения сложно переоценить.
Стратегический подход
«Дайте мне мало данных — я расскажу вам немного. Дайте мне много данных — я спасу мир».
Даррел Смит (Darrell Smith), директор по сооружениям и энергетике
«Это мой офис», — гласит наклейка на ноутбуке Смита, и так оно и есть. Со своим «офисом» подмышкой директор Microsoft по сооружениям и энергии постоянно переходит с одного собрания на другое на территории кампуса Microsoft, занимающего свыше 2 кв. км в зеленой зоне г. Редмонд. Но Смит всегда возвращается в одно и то же место. Операционный центр Редмонда (часто называемый «the ROC») расположен в скучном, непримечательном уголке офис-парка. Однако внутри него находится нечто уникальное — новый ультрасовременный «мозговой центр», благодаря которому штаб-квартира Microsoft, насчитывающая 125 зданий и 41 664 сотрудника, превратилась в один из самых умных корпоративных кампусов в мире.
Смит и его команда уже более трех лет работают над объединением в сеть разнородных датчиков, которые охватывают несколько десятилетий эволюции сенсорной технологии и созданы десятками различных производителей. Разработанное ими программное обеспечение опрашивает тысячи датчиков, контролирующих нагреватели, кондиционеры, вентиляторы и осветительное оборудование, и собирает миллиарды показаний каждую неделю. Эти данные обеспечивают глубокое понимание ситуации, повышают эффективность диагностики и помогают в принятии решений. Тестовый запуск программы в 13 зданиях Microsoft показал потрясающие результаты: компании удалось не только снизить энергозатраты и уменьшить расходы на миллионы долларов за счет экономии энергии и сокращения эксплуатационных затрат, но и получить подробную картину того, как функционируют ее здания.
Теперь, с помощью визуализации данных инженеры могут не только обнаружить даже самые незначительные проблемы, например, заедание воздушной заслонки в здании 75 или протечку крана в секторе H, но и исправить их, не покидая свои рабочие места в операционном центре Redmond.
С точки зрения эволюции обслуживания сооружений, команда Смита сделала шаг из каменного века в современный мир.
Смит перешел в Microsoft в декабре 2008 г. На своей прежней работе по управлению центрами обработки данных в Cisco он накопил массу идей о повышении эффективности и реализации интеллектуального управления зданиями, однако до прихода в Microsoft он испытывал нехватку технических ресурсов для их реализации. В Microsoft его идеи нашли поддержку на всех уровнях — от его руководителя до инженеров по технической эксплуатации. Они все были уверены в возможности более рационального управления зданиями и вместе приступили к осуществлению этих идей.
Деятельный характер Смита постоянно направляет его к новым достижениям. Энергичность сочетается в нем с энтузиазмом и веселым нравом как у любимого бармена или соратника по софтбольной команде (он играет на первой базе за команду Microsoft по софтболу, Microsoft Misfits).
Смит всегда пунктуален и привык рано вставать по утрам. Он живет недалеко от штаб-квартиры Microsoft и по субботам обычно проводит несколько часов в своем рабочем кабинете.
«Это мой дом, ведь я живу всего в миле отсюда. Я прихожу, завариваю себе кофе, и на это время все здание принадлежит мне», — говорит Смит.
Интеллектуальные здания — это его страсть, и все в его жизни нацелено на поиск возможностей, которые позволят компаниям по всему миру реализовать умное управление своими зданиями (что поможет им сэкономить и сократить энергопотребление). «Умные здания превратятся в умные города, — говорит Смит. — А умные города изменят все».
Умный кампус площадью 356 тыс. кв.м
Сегодня Microsoft владеет одним из самых умных корпоративных кампусов в мире, а в далеком 1986 г. штаб-квартира Microsoft представляла собой зеленую зону площадью 356 тыс. кв. м в Редмонде — тихом пригороде Сиэтла.
«В те времена в городе даже не было магазина одежды, а из здания мэрии приходилось ходить на обед в продуктовый магазин, потому что ближайший фастфуд был слишком далеко», — говорит Джад Блэк (Judd Black), 26 лет проработавший в отделе планирования Редмонда.
«Редмонд и Microsoft растут вместе и многому учатся друг у друга, — говорит Блэк. — Мы вместе смогли создать прекрасное место для жизни и работы».
Первоначально планировалось, что 356 тыс. кв. м земли, которую Microsoft выбрала для своей штаб-квартиры, будут застроены торговыми центрами, но из-за тяжелой экономической ситуации от этого плана пришлось отказаться. И на этой земле Microsoft быстро возвела свой первый комплекс офисных зданий: четыре звездообразных корпуса вокруг озера Билла (большого пруда, названного так сотрудниками в честь основателя и бывшего генерального директора Microsoft Билла Гейтса).
Бизнес компании процветал, и застройка кампуса продолжалась столь высокими темпами, что Microsoft не успела детально проработать стандарты строительства. Компании приходилось сотрудничать с различными подрядчиками по разным графикам строительства, в результате возведенные на территории кампуса Microsoft 125 зданий отличались друг от друга по стилю и планировке. К тому моменту, когда в 1990-х гг. Microsoft разработала комплексные типовые проекты зданий, значительная часть кампуса была уже застроена.
По размеру кампус Microsoft сравним с небольшим городом в пределах более крупного развивающегося города. Редмонд тоже рос, и вскоре четверть его населения составляли сотрудники Microsoft.
Сегодня кампус Microsoft занимает свыше 2 кв.км. Здесь есть поля для футбола и крикета, зеленые пешеходные зоны и свыше 1,3 млн. кв.м. офисных площадей, которые теперь функционируют как единая комплексная система.
Но так было не всегда. До недавнего времени для управления 30 тыс. разрозненных единиц оборудования, оснащенными различными датчиками, в Microsoft применялись разные системы управления зданиями. Представьте симфонический оркестр, в котором каждый музыкант играет по своим нотам. Как дирижировать этим оркестром, чтобы все музыканты играли в одном темпе, ключе, вовремя начинали и заканчивали свою партию? Данные, поступающие из различных зданий Microsoft, находились в столь сильном диссонансе, что больше походили не на симфонию Стравинского, а на какофонию. Команда Смита поставила своей целью достичь гармонии.
Когда Смит, Джей Питтенджер (Jay Pittenger, руководитель Смита) и другие специалисты начали изучать возможности более умного управления зданиями, они подсчитали, что на замену оборудования для гармонизации 30 тыс. датчиков, необходимо затратить 60 млн. долл. США.
Это не только потребует дорогостоящей замены оборудования и строительства новых объектов, но и оставит многих сотрудников без работы и без рабочих мест на время закрытия лабораторий. Смит и его команда знали, что должен существовать менее дорогостоящий и более щадящий путь, но долгие поиски не давали результатов.
Тогда они изобрели свое решение.
Команда Смита при содействии трех производителей информационных систем для коммерческих зданий создали пилотную программу, которая была опробована в 13 зданиях кампуса Microsoft в Редмонде. Было разработано аналитическое решение, охватывающее различные системы, которые применялись для управления зданиями в кампусе. Это решение наконец решило проблему взаимодействия оборудования и данных и предоставило в распоряжение управляющих зданиями массу данных.
«Мы прошли нелегкий путь, и на моей голове прибавилось немало седых волос, — говорит Смит. — Системы управления зданиями продуцируют массу бессмысленной информации, поступающей от различных систем, но она может оказаться полезной, если вы сможете ее перехватить и сохранить. Все упирается в данные. Если вы не можете получить данные об эксплуатации зданий, вы проиграли».
Новое решение позволяло получать данные от зданий — огромные волнообразные объемы данных, поступавшие в операционный центр Редмонда, из которых инженеры узнавали обо всем: от неэкономичных режимов освещения до чрезвычайно неэффективного (но до этого времени незаметного и непредсказуемого) соперничества кондиционеров и нагревателей для поддержания оптимальной температуры в помещениях.
В одном гараже были по ошибке включены и годами работали вытяжные вентиляторы (66 тыс. долл. США бесполезного расхода энергии). Через несколько секунд после включения решение для умного управления зданием обнаружило и устранило эту проблему.
В другом здании система сообщила инженерам о проблеме с давлением в системе подачи охлажденной воды. Эта проблема была устранена за пять минут, а экономия для компании составила 12 тыс. долл. США в год.
И это было только начало.
Все датчики вдруг стали работать в унисон — они не только слушались дирижера, но и играли одну мелодию. После того, как к системе были подключены все здания и из них начали поступать данные, у инженеров появилась «многоцелевая среда» для устранения проблем. Вскоре Смит и его команда подключили к пилотному проекту и другие здания, и концу лета они запланировали охватить системой весь кампус Microsoft в Редмонде.
Теперь команда фиксирует 500 млн. транзакций данных каждые 24 часа, а решение для умного управления зданиями передает инженерам списки проблем с оборудованием с указанием их приоритета. Специальные алгоритмы позволяют определить целесообразность устранения проблемы с точки зрения затрат и неэффективного расхода энергии, а также таких факторов, как влияние работ по устранению проблемы на сотрудников компании, работающих в этом здании. В результате такого анализа низкозатратная проблема в критически важной исследовательской лаборатории может получить более высокий приоритет, чем высокозатратная проблема, затрагивающая небольшой круг сотрудников. По словам Смита, почти половину проблем, обнаруживаемых системой, можно устранить в течение минуты.
Эти перемены открыли принципиально новые возможности перед Смитом и его командой.
«Изменилась суть нашего общения, — говорит Смит. — Раньше нам звонили и говорили о слишком высокой или слишком низкой температуре воздуха в здании или оставляли заказы на работы. Теперь мы говорим о точках данных, проблемах в здании и потреблении электроэнергии. Мы видим преимущества, которых не могли даже представить, когда начинали этот путь».
