Forsker på digitale tvillinger og smartbyggteknologi for mer effektiv FDV

– Digitale tvillinger som konsept har eksistert en god stund, men det er først nå vi ser at teknologien tas i bruk innen flere bruksområder. Kort fortalt handler konsept om hvordan man kan utnytte data og informasjon fra systemer for å se helheten og effektivisere prosesser, sier han.

Brekke Svaland har en PhD i computational physics fra Imperial College London og en Master i computational physics fra UiO. Han utvikler smarte dataapplikasjoner for å sammenstille, berike og utnytte store datamengder, herunder kunnskapsgrafer og digitale tvillinger.

Han forteller at en digital tvilling er en visuell representasjon av en fysisk enhet eller prosess, som igjen kan bestå av mindre underliggende enheter og subprosesser. 

– En digital tvilling samler både historisk informasjon og sanntidsdata fra systemene. Dette kan være brukermanualer, 3D-modeller, video, lyd, bilde, sensorinformasjon og data fra styringssystemene. På bakgrunn av dette kan man lage en datamodell som beskriver hvordan informasjonen henger sammen. På toppen av datamodellen bygger man simuleringer for prediksjon og optimering som kobles tilbake til kontroll og styringssystemer og beslutninger i det fysiske systemet.

Han har sett hvordan teknologien er blitt mer tilgjengelig og at stadig flere forskningsmiljøer og store eiendomsbesittere ser på mulige bruksområder.

– Det har vært stor utvikling innen forskning på digitale tvillinger de siste årene. Her i Norge har vi ZEB-labben og databyggprosjektet Smart Building HUB som konkret ser på hvordan man kan utnytte informasjon fra smarte bygg. I dag er det mye fokus på energieffektivisering, men jeg tror vi i økende grad vil begynne å tenke mer helhetlig på bruk av data fra byggene. Vi ser eksempelvis at store eiendomsbesittere som OBOS og Entra er mer opptatt av langsiktighet med tanke på hvordan byggene brukes.

Han forteller at det er mye vi kan takke utviklingen for. 

– Det handler i stor grad om standardisering av kommunikasjonsprotokoller som MQTT, ZigBee, Z-Way og andre teknologier for kommunikasjon mellom hardware og software. Standardiseringen gjør det enklere å utnytte data fra ulike kilder i sammenheng. Det er ingen hemmelighet at en av de største utfordringene er datakvalitet, og ikke nødvendigvis datakvantitet. Det skaper et behov for informasjon om hvordan data er hentet for å kunne sammenstille informasjon og se den i sammenheng. Samtidig er økt tilgang på datakraft og lagring i skyen også en viktig driver for utviklingen, sier han.

Brekke Svaland peker på smart energistyring som lavthengende frukt for digitale tvillinger.

– Mesteparten av forsknings og innovasjon i dag foregår innen energistyring, men potensialet er mye større. Bedrifter med kantine kan eksempelvis se forbruket i sammenheng med hvor mange som er på bygget for å redusere matsvinn og kostnader på innkjøp. Det handler å hente ut informasjon i eget bygg, men også sammenligne med andre bygg, for å se trender og gjøre prediksjoner på hvor mye mat man må kjøpe basert på hvor mange som befinner seg i bygget.

– Digitale tvillinger blir også mye brukt i prosessindustrien og for vedlikehold av maskiner. På samme måte kan byggenæringen bruke digitale tvillinger for å hente informasjon fra tilsvarende produkter, eksempelvis et ventilasjonssystem. Da er man avhengig av informasjon fra ulike kilder for å ha gode nok historiske data til å kunne si noe om hvor ofte man trenger å gjennomføre kontroller og vedlikehold.

– Jeg tror mange løsningene vi har i dag har et forbedringspotensial. Det handler om å tenke mer helhetlig og å se ting i forhold for å kunne gjøre analyser og prediksjoner, sier han.

Han ser et stort potensial i å tenke mer helhetlig og utnytte informasjon på tvers av sammenlignbare bygg. 

– Det er åpenbart et stort potensial i å konsolidere informasjon fra forskjellige kilder og bygg. Det handler ikke bare om energistyring, men også brannvern, tilgangsstyring, sikkerhetssystemer, smart styring av heiser, prediktivt vedlikehold og planlegging av rengjøring. Det kan også være mer hverdagslige oppgaver som rutiner for vanning og gjødsling av planter. Det handler om å tenke mer helhetlig på hvordan informasjon kan tas i bruk.

– I dag brukes informasjonen fra digitale tvillinger for det meste til overvåkning av tilstanden i dag. Jeg tror det ligger stort potensial i å bruke digitale tvillinger til å se frem i tid, avslutter Brekke Svaland.