PENGEMBANGAN TEKNOLOGI INFORMASI

Fredy D Saputra – 26411150

TEKNIK INFORMATIKA – TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS KRISTEN PETRA

Energy-Smart Building

Kebutuhan dunia akan ketersediaannya ruangan saat ini sudah semaking meningkat,

hal ini menyebabkan pertumbuhan jumlah bangunan bertingkat semakin pesat. Setiap lahan

yang kosong 80 persen akan dipergunakan untuk membangun sebuah gedung daripada

digunakan untuk kegiatan pertanian dan sebagainya. Penemuan teknologi dalam bidang

pembangunan juga menyebabkan orang lebih mudah untuk membangun sesuatu, yang

menjadi kendala terbesar adalah kebanyakan dari gedung tersebut dibuat seadanya tanpa

mempertimbangkan tata letak dan penggunaan energi yang efisien. Hal ini yang disadari oleh

Micorosft sehingga Microsoft tergerak untuk membuat proyek Energy-Smart Building,

proyek ini diharapkan mampu perusahaan yang ingin membangun sebuah gedung agar

gedung yang dibangun dapat menggunakan energy yang efisien agar biaya yang akan

digunakan gedung tersebut tidak berlebihan.

Energy-Smart Building sendiri adalah sebuah system terintegrasi dalam suatu jaringan

yang dapat mengontrol gedung dengan efisien untuk merealisasikan green building. Energy-

Smart Building merupakan gabungan dari pemanfaatan green building dan smart building.

Green Building adalah sebuah konsep untuk meningkatkan efisiensi sumber daya yang

dibutuhkan untuk sebuah gedung, rumah atau fasilitas lainnya. Sumber daya yang dimaksud

adalah energi, air, dan material-material pembentuknya. Diharapkan dampak negatif

bangunan terhadap kesehatan manusia dan lingkungan dapat dikurangi dengan jalan;-

perencanaan, pelaksanaan (konstruksi) , operasional, perawatan dan perbaikan serta jika suatu

ketika bangunan tersebut atau salah satu bagiannya dirobohkan dapat dilakukan lebih baik

daripada bangunan-bangunan konvensional–bisa dikatakan life cycle lengkap sebuah

bangunan diharapkan jauh lebih baik dampaknya terhadap lingkungan. Perlu diingat,

praktisioner Green Building tidak hanya berfokus pada masalah ekologi, tapi juga

memperhatikan masalah keindahan dan keharmonisan antara struktur bangunan dan

lingkungan alamiah di sekitarnya dan tidak melupakan pula perbaikan lingkungan, walaupun

mungkin secara penampakan bangunan ini tidak berbeda dari bangunan-bangunan lainnya.

Sedangkan Smart building adalah konsep untuk meningkatkan efisisensi penggunaan tata

letak bangunan agar ruangan yang digunakan bisa lebih efisien. Yang termasuk dalam smart

building adalah pengaturan arsitektur ruangan dan jaringan, baik jaringan network maupun

listrik.

Microsoft Energy-Smart Building Architecture

3.4 Microsoft’s smart building architecture: a technical overview

Penjelasan Arsitektur dapat diperinci sebagai berikut:

1. Data tingkat Peralatan dikumpulkan dan baik yang dikirim langsung dari panel

kontrol atau dari server BMS ke server middleware. Untuk beberapa bangunan, hal ini

dilakukan lebih terbuka protocol ( BACnet ) . Untuk sebagian besar bangunan,

konversi protokol yang diperlukan , dengan scripting tambahan untuk mengekstrak

data. Energi meter menyediakan Data konsumsi listrik yang melengkapi data yang

sebelumnya.

2. Internal perusahaan Microsoft data warehouse menyediakan informasi kontekstual ,

seperti jenis bangunan dan headcount ke Server middleware .

3. Server middleware bertindak sebagai aggregator untuk semua data di tempat . Hal ini

juga menjadi media endpoint Azure Connect untuk mengirimkan data ke yang

aplikasi vendor yang relevan.

4. Azure Connect menyediakan layanan transfer data yang aman melalui cloud. Hal ini

dirancang untuk aplikasi yang bergantung pada lingkungan hybrid dari kedua cloud -

based dan on-premise server .

5. Terkumpulnya Aplikasi vendor data dari Microsoft dan agregat dengan data pihak

ketiga dan bangunan tingkat konsumsi listrik data yang diberikan oleh utilitas.

Analytics dijalankan oleh software vendor , menerapkan aturan mesin dan algoritma

terhadap data yang dikumpulkan dari berbagai sumber .

6. Output dibagi dengan Microsoft bangunan insinyur melalui interaktif antarmuka

grafis dapat diakses melalui web . Single sign -on melalui Active Directory

Federation Services menyederhanakan akses ke host eksternal solusi . Rencana masa

depan mencakup ponsel perangkat sebagai titik akhir .

7. Dalam operasi baru didirikan pusat , tim mengkaji kesalahan dan alarm yang telah

diidentifikasi dan memberitahukan insinyur sesuai. Itu center dirancang untuk

mendukung lokasi di luar kampus utama Microsoft.

Key Design Principles of the Smart Buildings Architecture

Identify, collect and aggregate relevant data

Data yang paling penting dalam cerdas Arsitektur bangunan dikumpulkan baik

dari manajemen bangunan yang ada sistem atau langsung dari diinstal panel

kontrol dan meter energi. Tetapi untuk menempatkan data ini dalam konteks,

berbagai tambahan swasta dan publik Data juga diperlukan. ini termasuk

membangun tata letak, tingkat hunian, dan informasi organisasi. Misalnya, di

antara 45.000 employees14 di utama Microsoft kampus, lebih dari 30.000

individu bergerak kantor dapat terjadi di satu tahun. A feed data harian dari

gudang data perusahaan dapat otomatis melacak bangunan hunian dan parameter

penting lainnya.

Cuaca dan utilitas informasi dikumpulkan dari penyedia pihak ketiga. Koleksi

kontekstual informasi yang diperlukan untuk Data konsumsi energi normalisasi,

memungkinkan untuk pemahaman yang lebih baik kinerja saat ini dan masa depan

potensial. Hal ini juga memungkinkan untuk permintaan peramalan dan

manajemen.

Employ industry-leading analytics to identify savings

The most important data in smart building architecture is collected either

from existing building management systems or directly from installed control

panels and energy meters But to put this data into context, arange of additional

private and publicdata is also needed. This includes building layouts, occupancy

levels,and organizational information.For example, among the

45,000employees14 on the Microsoft main campus, more than 30,000 individual

office moves can take place inone year. A daily data feed from the enterprise data

warehouse can automatically keep track of building occupancy and other key

parameters.Weather and utility information isgathered from third party

providers.This collection of contextual information is necessary for normalizing

energy consumption data,allowing for a better understanding of current

performance and future potential. It also allows for demand forecasting and

management.

Present results in a consumable and actionable form

Smart building solutions can produce very large volumes of complex data. To

interpret the data, it is important to have an intuitive and customizable user

interface that includes visual features, such as editable charts with drill-down

functionality. Getting this right can make a major difference in enabling engineers

to quickly identify irregularities. For example, by using Microsoft’s Silverlight

technology or the new HTML5 standard, rich browser-based user experiences can

be created that work across multiple devices. This can provide engineers with

user-friend access to critical information wherever they are, on PCs and mobile

devices.

Centralize monitoring operations

A key implementation challenge is thefact that building engineers often lackthe

time to familiarize themselves withanalytics tools and make use of themin their

daily routine. For large-scale deployments, one solution is to set up a central

operation center that connects to engineers via their PCs and mobile devices. In

this center, dedicated employees monitor the whole real estate portfolio, finding

and prioritizing faults and dispatching building engineers accordingly. This

is less disruptive to the engineers’ role, and adds value by focusing their attention

on high-priority issues. Keeping engineers engaged is essential to a smart building

deployment, especially during an introductory phase, when the analytics engine is

being fine-tuned. For smaller firms, a remote monitoring provider that

communicates directly with on-site engineers can be an alternative.

Engage the organization

One aim of a smart building program should be to influence occupant behavior, by

providing employees and other stakeholders with information about their energy

footprint. Visual benchmarks or graphical renderings showing consumption trends

help make such metrics understandable for employees and management, and drive

behavior change. Microsoft uses SharePoint to publish metrics internally,

allowing tailored dashboards for specific user groups.

Avoid disruptive change

As an additional analytics layer rather than a replacement of an existing system, a

smart building solution constitutes a low-risk IT project with little disruption to

ongoing business Given its cross-organizational nature, smart building programs

need strong project management functions and executive buy-in. New tools come

with a learning curve requiring training and expectation management. With

appropriate change management efforts, the adoption of the new toolset can be

accelerated and processes adjusted. Running an extensive pilot program helped

Microsoft’s organizations get familiar with the technological and operational

aspects of smart buildings prior to full rollout.

Microsoft Green Campus

Microsoft memasukkan kelestarian lingkungan ke dalam perluasan pembangunan

dan pengoperasian kampus di Cina. Proyek ini diharapkan dapat memberikan

Return of Investments (ROI) dalam hal penghematan biaya, penghindaran biaya,

dan nilai strategis.

Untuk mengakomodasi pertumbuhan bisnis, Microsoft menyimpan sekitar 66.000

meter persegi tanah dan berencana untuk membangun empat gedung baru di

kampus Zi Zhu, Shanghai, Cina. Bangunan akan menampung sekitar 7000-8000

orang. Microsoft melihat proyek ini sebagai kesempatan untuk menciptakan

sebuah “green campus“ dari empat bangunan yang akan menghemat biaya dan

mengurangi dampak pada lingkungan. Microsoft menginkorporasikan kelestarian

lingkungan ke dalam semua tahap pengembangan: desain, pengadaan, konstruksi,

dan operasi yang sedang berlangsung. Pembangunan proyek ini dimulai pada

bulan September 2007, dan hunian bangunan baru dimulai pada bulan Juni 2009.

Microsoft Information Technology (Microsoft IT) bekerja sama dengan tim Real

Estate & Facilities (RE&F) dan unit bisnis lainnya di Microsoft untuk menetapkan

tujuan dan menyelesaikan proyek. Microsoft IT mengharapkan kampus Zi Zhu

untuk menyelamatkan 47 juta kilowatt (kWh) per tahun, yang setara dengan

menyalakan 4.700 rumah selama setahun.

Dengan pengalaman yang diperoleh dari proyek ini, Microsoft IT dapat berbagi

contoh-contoh praktis dan praktik terbaik dengan organisasi yang ingin

memasukkan keberlanjutan lingkungan ke dalam pembangunan kantor. Tulisan ini

dimaksudkan bagi para pengambil keputusan bisnis dan eksekutif TI yang ingin

merangkul pendekatan ramah lingkungan untuk operasional TI.

Pertumbuhan bisnis dapat menciptakan tantangan lingkungan bagi organisasi

mana pun. Kampus Zi Zhu meliputi unsur-unsur berikut, yang masing-masing

memberikan kesempatan untuk meningkatkan kelestarian lingkungan:

- Kantor

- Data Center

- Labs

- Komputer desktop dan laptop

- Pertemuan dan jenis-jenis kolaborasi

Solusi

Kampus Zi Zhu memiliki fitur sebuah Direct Digital Control (DDC) Building

Management System (BMS) yang terdiri dari sistem pusat monitoring, aktuator,

sensor, dan pemancar. BMS memantau dan mengendalikan sistem pemanasan,

ventilasi, dan pendingin udara (HVAC) , sistem power supply, sistem

pencahayaan, dan utilitas sistem untuk mempertahankan kondisi daya yang

optimal di setiap bangunan dan menghemat energi. BMS juga memiliki supply

yang tidak terinterrupsi (UPS) dan daya cadangan untuk meminimalkan resiko

pemadaman listrik. Bagian berikut menjelaskan komponen dari BMS dan unsur-

unsur lain yang membuat kampus lingkungan yang berkelanjutan.

- Pencahayaan

Sebuah sistem optik pasif pengalihan daylight jauh ke ruang kerja sementara

menghilangkan semua sinar matahari langsung pada permukaan kerja. Ini telah

terintegrasi ke dalam desain bangunan fenestration untuk memberikan

pencahayaan ambient seragam sehingga lampu listrik dimatikan atau redup. Hal

ini dipasang di dalam, berbatasan langsung dengan jendela kaca siang, untuk

melindunginya dari cuaca. Hal ini dapat mempivot untuk memungkinkan

kemudahan membersihkan jendela.

- Ventilasi

Sistem ventilasi untuk bangunan dikendalikan sesuai demand. Sensor mengukur

jumlah karbon dioksida (CO2) di gedung-gedung. Berdasarkan bacaan, sistem

akan menyesuaikan ventilasi udara luar berdasarkan jumlah penghuni dan tuntutan

ventilasi yang diciptakan penghuninya.

- Pendinginan

Water—side economizer dan air-side economizer menyediakan pendingin untuk

bangunan. Water-side economizer otomatis menggunakan udara luar untuk

mendinginkan air dingin ketika suhu udara luar turun di bawah ambang batas

tertentu dan mematikan menara chiller utama untuk menghemat energi. Sementara

itu, Air-side economizer membawa udara luar langsung ke pusat data dan

laboratorium. Sistem ini akan menghasilkan penghematan energi yang signifikan

dan mengurangi jejak karbon di musim ringan. Microsoft IT memperkirakan

bahwa pendinginan air-side akan menghemat 3.684.603 kWh listrik, atau sekitar

US $ 316.000 dalam biaya total , tahunan .

Untuk lebih menghemat energi yang digunakan untuk pendinginan, bangunan

menggunakan penyimpanan es termal: Off -peak listrik menghasilkan es untuk

pendinginan selama jam sibuk. Microsoft IT memperkirakan bahwa penyimpanan

es thermal akan menghemat sekitar $ 29.000 per tahun biaya energi. Variabel-

frekuensi drive (VFD) dan variabel primary flow (VPF) adalah alat yang efektif

bahwa manajer fasilitas dapat digunakan untuk mengurangi penggunaan energi.

VFD cocok keluaran sistem untuk memuat persyaratan dengan memperlambat

komponen HVAC drive. Perlambatan motor untuk mencocokkan beban menurun

mengurangi kebutuhan energi motor, sehingga menghemat biaya.

Microsoft menerapkan VFD dan VPF dengan cara berikut:

o Variable primary pumping.

Primary pumps dan chiller dikonfigurasi dalam susunan headered untuk

memberikan fleksibilitas operasi setiap pompa dengan chiller apapun.

o Chiller with VFD.

Sistem air dingin efisien dapat beroperasi lebih dari berbagai kondisi beban

sebagian. Sebuah chiller kecil dengan VFD merespon dampak yang bervariasi

beban pendinginan memiliki pada pasokan sistem air dingin dan mengembalikan

perbedaan suhu.

o VFD for cooling-tower fans.

Kipas menara pendingin dengan VFD dapat disesuaikan dengan suhu air

pendingin kembali.

- Pemanas

Di musim dingin, bangunan menggunakan ground-source heat pump (GSHP)

untuk memanaskan kantor. GSHP adalah sistem bertenaga listrik yang

memanfaatkan energi yang tersimpan dari tanah. Mereka menggunakan suhu

relatif konstan bumi untuk memberikan pemanasan dan pendinginan.

- Kabel

Secara tradisional, nampan logam mengakomodasi rute kabel secara horisontal

dan vertikal. Kampus Zi Zhu menggunakan keranjang terbuka, yang lebih ringan

dari kabel nampan. Keranjang mengurangi beban di setiap lantai, dan mereka

menyimpan sejumlah besar bahan. Karena panjang dari semua kabel nampan

trunk sama dengan hampir 4 kilometer (km) dan panjang semua kabel nampan

cabang sama dengan hampir 8 km, Microsoft IT memperkirakan bahwa keranjang

mengurangi beban total oleh sekitar 14,4 ton.

- Power Management

Rak server di IT dan ruang laboratorium menggunakan rak power distribution

units (PDU) dari vendor pihak ketiga. Melalui meter power ini, manajer TI dan

manajer laboratorium dapat menganalisis beban daya dan efisiensi dari masing-

masing rak untuk menyempurnakan power supply dan mencapai efisiensi energi

lebih lanjut.

- Virutal Machines

Microsoft IT menghadapi masalah yang sama bahwa banyak organisasi TI

menghadapi: Pusat Data dan laboratorium mencapai ruang dan kapasitas daya

konsumsi cepat, sementara banyak server dijalankan pada pemanfaatan yang

sangat rendah. Untuk mengatasi masalah ini, Microsoft IT mendorong semua

manajer laboratorium untuk melakukan hal berikut:

o Upgrade sistem operasi di laboratorium untuk Windows Server ® 2008 karena

tes mengungkapkan bahwa Windows Server 2008 Out the Box (OOB) mencapai

penghematan listrik hingga 10 persen dibanding Windows Server 2003 OOB pada

tingkat yang sebanding throughput.

o Secara aktif mengadopsi Hyper-V teknologi virtualisasi untuk mengurangi

jumlah server fisik, memaksimalkan investasi yang ada, mengurangi biaya

hardware dan pemeliharaan server baru, dan mengurangi beban listrik dan fasilitas

pendingin di laboratorium dan pusat data.

o Menggunakan Microsoft System Center Virtual Machine Manager untuk

menyebarkan, mengelola, dan memantau ribuan mesin virtual dan host untuk

memastikan bahwa mereka dapat memenuhi kebutuhan kelompok-kelompok

bisnis yang sesuai. Mengadopsi virtualisasi memberikan manfaat langsung dalam

hal mengurangi penggunaan energi, menurunkan emisi gas rumah kaca, dan

mengurangi biaya bagi perusahaan. Tabel 1 menunjukkan perbedaan dalam

konsumsi daya antara mesin fisik dan mesin virtual.

Membandingkan konfigurasi standalone IIS untuk konfigurasi Hyper-V

mengungkapkan bahwa virtualisasi dapat memberikan penghematan energi yang

signifikan. Sebuah server fisik mengkonsumsi 517,6 watt rata-rata saat

menjalankan empat mesin Virtua menjalankan IIS, daya hanya 3,5 persen lebih

dari menggunakan jika dikonfigurasi sebagai berdiri sendiri IIS mesin. Jika mesin

virtual dapat berjalan pada mesin fisik tunggal tanpa mengkonsumsi daya secara

signifikan lebih dari satu server yang berdiri sendiri sekaligus menjaga throughput

yang sebanding, Microsoft IT dapat menambahkan mesin virtual pada dasarnya

tidak ada biaya listrik, seperti yang ditentukan oleh hardware dan kinerja

kebutuhan. Penghematan terus skala dengan jumlah server yang Microsoft IT

dapat virtualisasi. Menjalankan empat mesin virtual berarti menyelamatkan output

daya setara dengan tiga server fisik; menjalankan 10 mesin virtual berarti

menyelamatkan output daya setara dengan sembilan server fisik.

- Desktop and Laptop Computers

Sistem operasi Windows Vista memiliki perubahan yang signifikan terhadap

infrastruktur manajemen daya, fungsi, dan pengaturan default dari sistem operasi

Windows. Perubahan ini mempengaruhi bagaimana komputer yang menjalankan

Windows Vista mengkonsumsi energi. Ketika karyawan meninggalkan kantor,

mereka mungkin tidak mematikan komputer mereka. Komputer yang tetap

menyala ketika tidak digunakan terus mengkonsumsi daya. Ini pemborosan energi

memiliki dampak keuangan dan lingkungan secara langsung. Standarisasi

Windows Vista pada komputer desktop dan laptop di Zi Zhu kampus dan di

Microsoft mengambil keuntungan dari sleep dengan daya yang lebih rendah fitur

untuk mengelola efisiensi energi.

Microsoft IT berdasarkan nilai-nilai untuk jumlah energi yang komputer desktop

yang khas dan menampilkan mengkonsumsi pada studi 2002 oleh Lawrence

Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab). Tabel 3 berisi nilai rata-rata untuk

Intel Pentium 4 komputer dan untuk CRT dan LCD display 17 inci.

Virtual Collaboration

Pada tahun 2007, karyawan Microsoft bertravel lebih dari 1 miliar kilometer untuk

bisnis, yang setara dengan hampir 14.000 mil per orang. Microsoft IT

menawarkan banyak teknologi dan alat-alat untuk mengurangi perjalanan dengan

memungkinkan teaming produktif dan kolaborasi.

Untuk kampus Zi Zhu, Microsoft IT mendorong kesadaran dan meningkatkan

adopsi teknologi seperti Microsoft Office Communicator, Microsoft Office Live

Meeting, dan komunikasi terpadu (UC) telephony. Teknologi ini meningkatkan

kolaborasi melintasi batas-batas geografis (kolaborasi virtual) dan mengurangi

kebutuhan bagi karyawan untuk melakukan perjalanan untuk pertemuan tatap

muka.

Microsoft IT memperkirakan bahwa kolaborasi virtual akan menghilangkan 172,8

ton CO2 setiap tahun di kampus Zi Zhu.

Policies, Processes, and People

Microsoft IT percaya bahwa teknologi saja tidak akan memberikan manfaat dari

kampus hijau. Untuk melengkapi teknologi seperti manajemen daya komputer dan

alat untuk pertemuan virtual, Microsoft IT mendefinisikan kebijakan yang jelas,

menerapkan proses yang efisien, dan mendidik karyawan tentang tanggung jawab

mereka. Sebagai contoh, kebijakan kantor untuk kampus Zi Zhu termasuk

pencetakan dua sisi untuk menghemat kertas, dan program daur ulang. Proses

mencakup proses persetujuan untuk mencetak dalam warna, yang lebih sumber

daya intensif daripada mencetak dalam hitam-putih. Microsoft IT juga melakukan

program pelatihan yang disebut Smart Work, yang mendidik karyawan tentang

bagaimana mereka dapat membatasi dampak lingkungan mereka.

Benefit

Dengan menggunakan "green" dalam pikiran ketika membangun kampus

Shanghai Zi Zhu, Microsoft mengharapkan untuk mencapai manfaat dalam hal

kemanjuran biaya, lingkungan kerja, produktivitas karyawan, dan kepuasan

karyawan, selain kelestarian lingkungan. ROI proyek jatuh ke dalam tiga kategori:

- Cost saving. Hal ini dapat disebabkan menerapkan ukuran yang lebih hemat

energi tanpa investasi awal atau dengan beberapa investasi awal. Namun,

penghematan yang sedang berlangsung dapat melampaui investasi awal dalam

jangka waktu tertentu. Contohnya termasuk pencetakan ekonomis (tidak ada

investasi awal), pendingin udara (beberapa investasi awal, yang dapat dibenarkan

dengan penghematan biaya yang sedang berlangsung), dan manajemen daya

komputer (beberapa investasi awal, juga dibenarkan oleh penghematan biaya yang

sedang berlangsung).

- Cost avoidance. Menerapkan teknologi baru atau proses baru mungkin secara

signifikan mempengaruhi anggaran bisnis dengan menghemat biaya yang tidak

perlu dari yang dikeluarkan. Contohnya termasuk biaya listrik penghindaran

dengan menggunakan virtualisasi di laboratorium, dan peningkatan perjalanan

produktivitas dan penurunan biaya - dengan menggunakan teknologi kolaborasi

virtual.

- Strategic values. Sejumlah kecil investasi dapat meningkatkan biaya

operasional sampai batas tertentu, tetapi dampak positif kepada lingkungan kerja

atau lingkungan publik membuat mereka berharga. Pengembalian lunak investasi

ini termasuk meningkatkan kesehatan karyawan dan kepuasan kerja, dan

mengurangi jejak karbon operasi Microsoft. Contohnya adalah mendorong

karyawan mendaur ulang kertas dan bahan lainnya.