クロール、ウォーク、ラン：AI搭載の建物

建物の効率を最大化するためのプロセスは、段階的なものです。人が走る前に這うことを学び、次に歩くことを学ばなければならないのと同様に、建物管理者はまず、空調（HVAC）や照明などのシステムに関連するエネルギー消費量の適切な基準データを収集しなければなりません。ご存知の通り、「測定できなければ改善できない」のです。

次に、ビル管理者は収集したデータを活用して、エネルギー効率、運用、快適性などの分野で段階的な改善を図ることができます。

ビル管理における「走る」段階とは、建物内のさまざまなソース、さらには複数の建物にまたがるデータが統合され、分析され、AIに基づいて自律的にリアルタイムで対応が行われる状態を指します。

私の見解では、建物の未来は次の通りです。すなわち、維持管理コストが低く、持続可能で自律的な建物です。

ある意味では、その未来はすでに到来しています。

センサーの導入と接続

より持続可能で収益性の高い建物を実現する上での最大の障壁は、建物システムや運用に関するデータの不足にあります。フェーズ1とフェーズ2の両方でデータ収集の問題を解決しなければならず、それはSensorsを導入し、既存のオンプレミス型ビル管理システムに接続することで実現されます。

HVACシステムは、建物で消費される年間エネルギーの最大70％を占めており、気流、湿度、気圧、温度などの要因の変動がシステムの性能に影響を与えます。こうした変数を追跡するSensorsは、AIアルゴリズムによって活用できる膨大な情報を生み出し、それなしでは達成不可能なレベルの効率を実現します。同様に、在室センサーや人感Sensorsは、建物の利用状況に関するリアルタイムデータを生成し、効率化に活用できます。

データの収集は極めて重要であり、ビルオートメーションやビル管理システムなど、複数のソースからデータを集約することで、単一の建物内だけでなく、ポートフォリオ内の複数の建物全体において、収益性と効率性を高める能力が飛躍的に向上します。世界の総エネルギー消費量の40%を建物が占めているため、この分野でのエネルギー消費を削減することは、地球規模の気候変動対策につながります。
また、AIを活用した分析は、バルブなどのシステムコンポーネントにおける異常な動作を検知し、メンテナンスアラートを発動させることで、システムのダウンタイムを削減し、効率性を高めるのにも役立ちます。

Building Xのアルゴリズムのメンテナンスと再学習は自動的に行われるため、状況や関連データが変化しても、モデルの精度は維持され続けます。私たちが考える最高のAIとは、バックグラウンドで動作し、お客様が本業に集中できるようにするものです。

Building Xには、Sustainabilityの十数項目、エネルギー消費の様々な側面、そしてSecurityや運用に関する様々な側面について、ある程度の最適化を可能にするアルゴリズムが組み込まれています。これは一つの旅であり、私たちはその旅をまだ始めたばかりです。

自律的な動作がもたらす将来の機会

Smart Infrastructureや自動化Solutionsがまだ導入されていない建物への展開が急務であるとの認識から、私たちはSiemens Xceleratorを立ち上げました。Building Xは、このオープンなデジタルビジネスプラットフォームの一部であり、お客様がDigital Transformationをより容易に、より迅速に、かつ大規模に加速することを可能にします。Siemens Xceleratorは、パートナー、顧客、開発者の皆様に協業を呼びかけ、AIを産業用レベルへと進化させるための私たちの提案です。また、Sensorsの導入が進み、AIの性能が向上するにつれ、ビル管理をより持続可能で、生産的かつ収益性の高いものにするさらなる機会が生まれると予想しています。

現在、AIは不具合が発生する前にそれを予知的に検知できますが、将来的には、収集したデータに基づいて作業指示を発行するなどのアクションを実行するように設定できるようになるでしょう。また、建物内の従業員の作業場所を提案し、季節に応じて冷暖房が効いた中央エリアに集中させることで、エネルギー効率を高めるためにスペース利用を最適化することも可能です。

しかし、AIが自律性を高めても、それは依然としてビル管理者が定義したパラメータによって導かれることになります。例えば、アルゴリズムは風邪やインフルエンザの流行期に居住者の健康を守るために換気率を調整したり、建物の所有者がシステムの寿命を延ばすためにHVAC（冷暖房空調）機器を最適化するよう指示したりすることが可能です。

第3段階は自律的な動作であり、これらすべてが継続的に自律的に行われるようになります。さらなる機能の追加や、個々の建物資産の最適化を実現するには、まだ長い道のりが残されています。組織の収益性や、私たち全員が共有する環境にとって、その潜在的な恩恵は計り知れません。

Rahul Chillar氏は、Siemens Smart Infrastructureのシニア・バイス・プレジデント兼Building X部門責任者です。