Coupling media façades and building automation

Abstract

Informationstechnologie verändert stetig unsere Lebensweise und die Welt in der wir leben. Diese Veränderung ist am Beispiel Medienfassaden sehr gut zu beobachten, da Medienfassaden das Aussehen von Gebäuden und damit unserer Umgebung verändern. Doch Medienfassaden haben ihr Potential zur Veränderung unserer Umwelt noch nicht ausgeschöpft, da sie in sich geschlossene Systeme sind und deshalb nur eingeschränkt mit der Umwelt interagieren und kommunizieren können.<br />Gebäudeautomation sammelt Daten über den Zustand eines Gebäudes. Diese Daten können auch für Medienfassaden von Interesse sein. Weiters kann Gebäudeautomation die Effekte der Medienfassade unterstützen indem entweder störende Raumbeleuchtung abgedunkelt wird oder indem visuelle Effekte mit der Gebäudeautomation erzeugt werden.<br />Gebäudeautomation und Medienfassaden können nicht direkten Datenaustausch betreiben, da die jeweiligen Datenstrukturen und Semantiken zu unterschiedlich sind. Diese Diplomarbeit implementiert ein System, das als Vermittler zwischen Medienfassade und Gebäudeautomation agiert indem es Information von einer Domäne in Datenstrukturen der anderen übersetzt.<br />Für die Aufbereitung von Gebäudeautomationsdaten in eine für Medienfassaden nutzbare Form wird das Artificial Recognition System verwendet. Das Artificial Recognition System verfügt über eine Symbolisierung genannte Technologie, die große Mengen von Sensordaten mit relativ wenig Informationsgehalt in eine kleinere Menge an Daten mit größerem Informationsgehalt verwandelt. Die durch Symbolisierung produzierten Ausgangsdaten beinhalten mehr inhärente Information und sind daher für Medienfassaden von mehr Wert als einzelne Sensordaten.<br />Weiters ermöglicht das implementierte System Medienfassaden auf Teile des Gebäudeautomationssystems Einfluss zu nehmen. Der Medienfassade wird dabei eine, in der Domäne von Medienfassaden gebräuchliche, pixelbasierte Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Dazu werden Aktuatoren des Gebäudeautomationssystems Pixelkoordinaten zugeordnet.<br />Die implementierte Schnittstelle nimmt von der Medienfassade Bitmaps entgegen. Die Werte der Bitmappixel werden auf die Aktuatoren im Gebäudeautomationssystem angewendet und damit die entsprechenden Effekte auf der Fassade des Gebäudes erzeugt.<br />Für Demonstrationszwecke und zum Testen der entwickelten Komponenten wurden Teile eines Gebäudeautomationssystems und Teile eines Medienfassadensystems in einen Prototypen integriert. Der Prototyp enthält die Darstellung einer Gebäudefassade mit Fenster, Raumbeleuchtung, Sonnenblenden und einer Medienfassade. Die Darstellung der Gebäudefassade wird zur Demonstration der Interaktionen zwischen Gebäudeautomation und Medienfassade verwendet.<br />

Information technology is radically changing our daily life and the world we live in. Media facades are a remarkable good example for this, because they are literally changing the appearance of buildings and therefore our surroundings. However media facades have not yet tapped their full potential as they are self-contained systems and have only limited capabilities to interact with their environment. This shortcoming may be overcome by opening media facades to other systems.<br />Building automation systems gather lots of information on the state of a building. The information can be valuable for media facades. Furthermore building automation may support media facades in showing visual effects on the facade of a building by either dampening the background room lighting or by producing visual effects itself.<br />A problem caused by coupling building automation and media facades are the different semantics and data structures used in each system. This master thesis attempts to solve the problem by implementing a system which enables communication between building automation and media facades by translating information into native data structures of the respective domain.<br />For transforming building automation data into a form that is usable for media facades the Artificial Recognition System is used. The Artificial Recognition System comprises a symbolization technology, which condensates huge amounts of sensory input data of small informational value into a smaller number of data points with high informational value. The data produced by the symbolization process contains more inherent information and is therefore of more value to media facades than single building automation data points.<br />Furthermore the implemented system enables media facades to control aspects of the building automation system by utilizing an interface which is native in the media facade domain. The interface is based on pixels which are mapped to actuators (eg. sunblinds and room lighting) of the building automation system. The pixels of a bitmap provided to the interface are applied to the corresponding actuators and produce the according effect on the facade of the building.<br />To test and demonstrate the implemented system parts of a building automation system and parts of a media facade have been integrated into a prototype system. The prototype comprises a representation of a building facade with windows, room lighting, sunblinds and a media facade. The representation of the building facade is used to demonstrate the cooperation of building automation and media facade.