L’interconnexion des systèmes est devenue une pratique indispensable dans le monde du bâtiment. En effet, la multiplication des applications et des données pousse les acteurs à rechercher une solution pour relier tous ces systèmes et créer plus d’intelligence dans le fonctionnement du bâtiment. Cependant, cette interconnexion soulève également de nouvelles problématiques telles que la gestion des doublons de données et des connecteurs point à point, la responsabilité, de l’uniformité des données…

Les limites du mode de fonctionnement en silo

Lorsque les systèmes sont interconnectés en silos, cela engendre des difficultés de compatibilité, d’évolutivité et de gouvernance des données. Ce fonctionnement en silo ne permet pas une gestion efficace et qualitative des données, limitant ainsi les apports métiers des applications et rendant leur maintenance à long terme difficile. Face à ces limites, la transition vers le bâtiment digital apparaît comme une solution. 

La transition vers le bâtiment digital

Pour réussir la transition vers le bâtiment digital, il est nécessaire de repenser l’architecture des systèmes et d’opter pour une approche plus ouverte et interopérable. Cette approche permet d’assurer l’uniformité des données, de simplifier la gestion des connecteurs et de responsabilités, tout en garantissant la qualité des données. Le résultat : des systèmes plus évolutifs, compatibles et gouvernables.

Assurer une interopérabilité efficace des systèmes

La mise en place d’une architecture interopérable passe par la normalisation des données et la création d’un référentiel commun pour les données du bâtiment. Pour ce faire, il est important de se doter d’un système d’exploitation du bâtiment (BOS – Building Operating System) pour assurer la gouvernance des données et la gestion du modèle de synthèse représentatif du bâtiment, le jumeau numérique.

Le piège…

 

Source de l’illustration: livre Blanc, le BIS et le BOS, SBA

Lorsque différents systèmes et applications liés au bâtiment sont connectés de manière désorganisée et non structurée, cela crée un ensemble de connexions compliquées appelé « spaghettiware ». Cette méthode ne permet pas une gestion efficace des données et ne fournit pas une base solide pour un véritable système d’information du bâtiment. Elle n’est pas qualitative (perte de données ou d’entropie de l’information par le passage par des formats de fichier par exemple), rarement temps réel (utilise en général des méthodes synchrones), mais surtout elle est chère (multipliant le nombres des connecteurs) , elle est complexe à maintenir (toute évolution ou mise à jour d’un logiciel ou application entraine souvent l’intervention sur plusieurs connecteurs) et n’est que peu évolutive (toute nouvelle application devra s’y connecter en plusieurs points). En conséquence, il est préférable de l’éviter.

La solution:

Le BIS est un système qui a été conçu pour aider à mieux organiser les données et assurer un contrôle efficace sur l’ensemble du processus de numérisation du bâtiment, de la conception à la démolition. Le BOS y joue le rôle central :

Source de l’illustration: livre Blanc, le BIS et le BOS, SBA

Le système d’information bâtimentaire (BIS) est la solution aux difficultés à interconnecter les différents systèmes qui apparaissent avec les systèmes existants lorsque le volume de données augmente, que l’on a besoin de données en temps réel ou encore lorsque l’on veut pouvoir ajouter des services numériques à l’avenir.

Les avantages de l’architecture en trois couches pour les systèmes d’information du bâtiment

Pour mettre en œuvre cela, une architecture en trois couches a été proposée pour le BIS, elle permet de séparer clairement les couches physiques et logiques, ce qui facilite le développement d’une multitude d’applications numériques de qualité. Elle permet également de développer de nouvelles applications sans déployer de nouveaux équipements dédiés, en réutilisant les données des capteurs existants. De plus, grâce à un référentiel commun, il n’est pas nécessaire de formaliser une nouvelle description du bâtiment à chaque déploiement d’une nouvelle application.

L’architecture en trois couches se compose de la couche logique IT, la couche d’infrastructure convergente IT/OT/BIM, et la couche physique OT. La couche logique IT se compose des applications numériques offrant un service à valeur ajoutée. La couche d’infrastructure convergente IT/OT/BIM comprend le réseau IP du bâtiment, le BOS et le jumeau numérique. Enfin, la couche physique OT comprend les capteurs, actionneurs et automates du bâtiment.

Source de l’illustration: livre Blanc, le BIS et le BOS, SBA – Architecture en 3 couches

La nécessité d’un référentiel commun

Pour que l’architecture en trois couches fonctionne efficacement, il est essentiel de structurer les données avec un référentiel commun. Cela permet aux différentes couches physiques et logiques d’échanger leurs données de manière compréhensible. Pour atteindre cet objectif, tous les systèmes OT et les applications IT doivent fournir leurs API ou protocoles ouverts et documentés.  Le référentiel commun est composé d’un référentiel spatial, apporté par la maquette numérique du bâtiment (maquette BIM), ainsi que des données de référence spécifiques par système de l’édifice (nomenclature d’équipements OT/IoT, éléments de référence d’applications IT métier, etc.).  Tous les éléments du référentiel sont rassemblés, gérés et partagés par le BOS global. Voir à ce sujet l’article de SmartEvolution traitant du BOS Global.

Pourquoi une architecture de système d’information en trois couches est essentielle pour l’avenir du bâtiment

L’architecture en trois couches est une solution efficace pour améliorer l’efficacité et la qualité des systèmes d’information du bâtiment. En séparant les couches physiques et logiques, elle facilite le développement d’applications numériques de qualité et permet de réutiliser les données existantes. Cependant, pour que cette architecture fonctionne, il est important de disposer d’un référentiel commun et de systèmes OT et IT interconnectés en middleware autour du BOS.

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