Een genetwerkte wereld van gebouwen

Gebouwen zijn levende wezens. Gebouwen veranderen elke dag en elke minuut van vorm. Ze worden eindeloos door veel mensen gebruikt. Gebouwen vormen onze context en omgeving, en ze beïnvloeden in grote mate ons welzijn. Gebouwen veranderen voortdurend hun gedrag onder invloed van externe omstandigheden en bewoners. Wij hebben er belang bij om deze gebouwen te engineeren en ze zo comfortabel en aangenaam mogelijk te maken. In plaats van gebouwen te behandelen als statische monumenten die zich toevallig in onze omgeving bevinden, is het logisch om ze te behandelen als levende wezens die onophoudelijk veranderen, met stromen van mensen, stromen van materialen en goederen, en als steeds veranderende ecosystemen van levende wezens.

En dus moeten we de kennis en informatie van onze gebouwen engineeren! We moeten onze gebouwen voorzien van een stel hersens, hersenen die evolueren en continu de staat van de faciliteit en al zijn interne onderdelen volgen: systemen, materialen, demontabele elementen, meubels en mensen. De hersenen maken op elk moment een momentopname van het gebouw en zorgen ervoor dat dit levende gebouw op een nuttige en sympathieke manier reageert (comfort). En dit vereist inspanningen van ons mensen, en niet alleen van ‘de AI’.

Welke kennis zit er in een kennisgrafiek voor gebouwen

Kennisgrafieken zijn netwerken van gegevens die de ‘kennis’ van elk object of concept op een bepaald moment in de tijd vastleggen – en zo wordt het een momentopname of ‘semi-brein’ van dat object. Dus wat als we onze gebouwen engineeren en er voor elk gebouw een ‘kennisgrafiek’ of ‘semi-brein’ beschikbaar zou zijn? De technologie is klaar. Kennisgrafieken zijn webben van gegevens die de materiële en immateriële elementen in een gebouw vertegenwoordigen. Het zijn gestructureerde weergaven van gebouwen die de toestand van de faciliteit op elk moment vastleggen. Deze kennisgrafiek evolueert, groeit en krimpt met de levenscyclus van het gebouw. En zo is het mogelijk om elk van onze gebouwen te ontwerpen als een cyberfysiek systeem met de kennisgrafiek als brein.

De kennisgrafiek is afkomstig uit 2001 en Sir Tim Berners-Lee, de uitvinder van het World Wide Web [1]. Het stelt ons in staat om informatie en gegevens te beschrijven op een internationale world wide web-schaal, maar toch interpreteerbaar door machines. De gestandaardiseerde taal voor het maken van dergelijke kennisgrafieken is het Resource Description Framework (RDF), ondersteund door de Web Ontology Language (OWL) die kan worden gebruikt om vocabulaires te beschrijven.

Er is momenteel een lange lijst van sterke en goed gestructureerde vocabulaires beschikbaar voor het weergeven van gebouwgegevens, en deze staan ​​algemeen bekend als de Linked Building Data (LBD) ontologieën of vocabulaires [2,3]. Ze maken de weergave van gebouwgegevens mogelijk als grafieken (netwerken of webs), in volledig gestructureerde details, inclusief geometrie, objectclassificatie, eigenschappen, productgegevens, geospatiale gegevens, gebouwtopologie, telemetrie, schade en onderhoudsgegevens van bedrijfsmiddelen, enzovoort [4]. Omdat deze open beschikbaar zijn in een webvriendelijk formaat, is het eenvoudig om per gebouw een kennisgrafiek te genereren die de laatste en eerdere toestanden van een gebouw tijdens zijn levensduur en levenscyclus weergeeft. Deze kunnen dienen als digitale tweeling of digitale logboeken van deze gebouwen, met paspoorten of blauwdrukken van hun interne status. De data kunnen worden gebruikt om de leefbaarheid in deze gebouwen te verbeteren, voor asset management en onderhoud, om renovatieprojecten te ondersteunen, enzovoort.

Een gedecentraliseerde planeet met vrijheid van data

Deze kennisgrafieken zijn ontwikkeld door mensen, wat leidt tot inhoud van hoge kwaliteit. Ze worden idealiter niet automatisch gegenereerd door machine learning-algoritmen die de inhoud minder betrouwbaar, van mindere kwaliteit en minder verklaarbaar zouden maken. In het belang van onze gebouwen en onze rol als bewoners van deze ruimte, moeten mensen tijd en moeite investeren in het ontwikkelen van hun bouwgegevens.

Dan ligt er in de toekomst een netwerk van toegangspunten voor hoogwaardige gebouwdata waarmee hoogwaardige diensten geleverd kunnen worden. Elk gebouw heeft een unieke identificatie in de vorm van Uniform Resource Identifiers (URI’s of webadressen). Het wordt de verantwoordelijkheid van de eigenaar van het gebouw om de gebouwgegevens op dit toegangspunt vrij te geven en aan te geven onder welke voorwaarden dergelijke gegevens mogen worden gebruikt.

In zo’n toekomst zijn gegevens beschikbaar ‘als handelswaar’, waarmee in Vlaanderen, België, gepionierd is [5]. Net zoals van burgers wordt verwacht dat ze een ‘recht op toegang’ hebben tot water, elektriciteit, gas en transportnetwerken, wordt van hen ook verwacht dat ze recht hebben op persoonsgegevens als onderdeel van een nationale data-infrastructuur. Gegevens worden dan handelswaar, waarbij elke burger recht heeft op en verantwoordelijkheid heeft voor zijn eigen gegevens.

Een rijke wereld van veelkleurige gezichtspunten en perspectieven in data

In deze toekomstige wereld is er ‘vrijheid van data’, mogelijk gemaakt door grootschalige gefedereerde systeemarchitectuur, en URI’s en kennisgrafieken als wegwijzers en gateways op deze digitale netwerkinfrastructuur. In de kern is deze vrijheid van data en data als handelswaar gebaseerd op een horizontale en gedecentraliseerde perceptie van de wereld, waarin ruimte is voor ‘Multiple Sources of Truth’ (MSOT) in plaats van de meer gecentraliseerde ‘Single Source of Truth’ (MSOT). Waarheid’ (SSOT). Het is essentieel en cruciaal dat meerdere gezichtspunten en perspectieven op gegevens worden ondersteund, aangezien deze het kenmerk zijn van rijkdom en rijkdom en diversiteit die kenmerkend zijn voor de menselijke beschaving, en het is onze kracht.

Elk perspectief en gezichtspunt van een gebouw gematerialiseerd in een kennisgrafiek of ‘brein van het gebouw’ vertrouwt op zijn eigen vocabulaires. Die vocabulaires kunnen worden geplukt uit een grote set Linked Building Data (LBD)-vocabulaires die bottom-up op een modulaire en schaalbare manier zijn opgebouwd en een goede mate van standaardisatie en overeenstemming bevatten [2,3]. Hoewel deze vocabulaires nog steeds veranderen, net zoals elke moderne taal (bijv. Engels, Spaans, Nederlands) in de loop van de tijd nog steeds geleidelijk verandert, bieden ze een basisset van begrijpelijke en bruikbare talen voor organisaties en individuen (is dit interoperabiliteit?).

Door openlijk dergelijke talen te gebruiken en ons menselijk vermogen te omarmen om Babylonische torens te bouwen zonder een ‘enkele taalstandaard’, creëren we een rijke wereld van gekoppelde bouwgegevens die kunnen worden doorzocht en gesurft en naar behoefte kunnen worden gebruikt – rekening houdend met ethisch gebruik en privacy machtigingen. Zo’n genetwerkte wereld van kennisgrafieken voor gebouwen, inclusief Multiple Sources of Truth (MSOT), moedigt mensen aan om tijd en moeite te investeren om dialogen te voeren, om te proberen elkaars inhoud te begrijpen en de inhoud ervan te waarderen – interoperabiliteit bereikt door menselijke inspanning en interpretatie.

Verdere bronnen en lezen

1. Tim Berners-Lee, James Hendler en Ora Lassila, The Semantic Web, Scientific American 284:5, 2001.https://www.scientificamerican.com/article/the-semantic-web/
2. Pauwels, P., & McGlinn, K. (red.) (2022). Gebouwen en semantiek: gegevensmodellen en webtechnologieën voor de gebouwde omgeving. CRC pers. https://doi.org/10.1201/9781003204381
3. World Wide Web Consortium, Linked Building Data Community Group. https://www.w3.org/community/lbd/
4. Gabe Fierro en Pieter Pauwels. Overzicht van metadataschema’s voor datagestuurde slimme gebouwen. Rapport voor IEA Annex 81. EBC Energy in Building and Communities Programme, juni 2022. https://annex81.iea-ebc.org/publications/
5. Digitaal Vlaanderen. De Vlaamse Data Nuts Maatschappij. https://www.vlaanderen.be/digitaal-vlaanderen/het-vlaams-datanutsbedrijf/het-vlaamse-data-utility-bedrijf

Afbeelding 1: Atlasgebouw, TU Eindhoven, Nederland.

Over de auteur