Η παρούσα εργασία μελετά, αναλύει και τεκμηριώνει μια αρχιτεκτονική ψηφιακού ενδιάμεσου επιπέδου κανονικοποίησης για έξυπνα κτίρια. Το κεντρικό πρόβλημα που αντιμετωπίζεται είναι η ετερογένεια των συστημάτων πεδίου και των πρωτοκόλλων επικοινωνίας που συνυπάρχουν στις σύγχρονες κτιριακές εγκαταστάσεις, όπως τα BACnet, KNX, Modbus, MQTT και MP-Bus, και η αδυναμία αξιοποίησης των παραγόμενων δεδομένων από εφαρμογές ανώτερου επιπέδου λόγω ασυνέπειας δομής και απουσίας κοινής σημασιολογικής αναφοράς.

Για την αντιμετώπιση του προβλήματος, σχεδιάζεται μια τριεπίπεδη αρχιτεκτονική. Η πρώτη βαθμίδα αναλαμβάνει τη διασύνδεση με τα συστήματα πεδίου μέσω εξειδικευμένων συνιστωσών σύνδεσης ανά πρωτόκολλο. Η δεύτερη βαθμίδα εφαρμόζει συστηματική κανονικοποίηση αναλογικών τιμών, καταστάσεων, συναγερμών και συμβάντων, παράγοντας δομικά ομοιογενείς εγγραφές με κοινό σχήμα μονάδων, τύπων, κλιμάκωσης και ποιότητας, ανεξάρτητα από την τεχνολογική προέλευση των δεδομένων. Η τρίτη βαθμίδα υλοποιεί σημασιολογικό εμπλουτισμό μέσω αντιστοίχισης των κανονικοποιημένων σημείων σε οντότητες του Brick Schema, αποδίδοντας σε κάθε σημείο μέτρησης τύπο, χωρική τοποθεσία και λειτουργικές σχέσεις με εξοπλισμό και χώρους.

Η αρχιτεκτονική εφαρμόζεται και αποτιμάται μέσω μελέτης περίπτωσης βασισμένης στο κτίριο γραφείων Project NEO στο Βερολίνο, με υποθετικό σενάριο εγκατάστασης και συνθετικά δεδομένα. Η αποτίμηση είναι αναλυτική και επιδεικτική και τεκμηριώνει ότι η αρχιτεκτονική καλύπτει δομικά και τους τέσσερις τύπους δεδομένων της εγκατάστασης, ότι η ενσωμάτωση κάθε πρωτοκόλλου περιορίζεται σε χωριστή συνιστώσα σύνδεσης χωρίς τροποποίηση του πυρήνα, και ότι η σημασιολογική αντιστοίχιση σε οντότητες Brick καθιστά τα δεδομένα προσπελάσιμα μέσω ερωτημάτων βάσει τύπων και σχέσεων. Η ανάλυση κάλυψης αναδεικνύει ότι το μεγαλύτερο μέρος της χαρτογράφησης εξαρτάται από συνεπείς συμβάσεις ονοματολογίας και τεκμηρίωσης της εγκατάστασης, στοιχείο που προσδιορίζει την ονοματολογία και την τεκμηρίωση ως βασική προϋπόθεση αποτελεσματικής εφαρμογής. Η εμπειρική επαλήθευση σε πραγματική εγκατάσταση παραμένει αντικείμενο μελλοντικής εργασίας. Η εργασία προσφέρει ένα τεκμηριωμένο και τεχνολογικά ανεξάρτητο πλαίσιο αναφοράς για πιο ώριμες και διαλειτουργικές αρχιτεκτονικές διαχείρισης δεδομένων σε έξυπνα κτίρια.

This thesis studies, analyses, and documents a digital normalization middleware architecture for smart buildings. The central problem addressed is the heterogeneity of field systems and communication protocols that coexist in modern building installations, such as BACnet, KNX, Modbus, MQTT, and MP-Bus, and the inability of higher-level applications to effectively exploit the data they produce due to structural inconsistency and the absence of a common semantic reference.

To address this problem, a three-tier architecture is designed. The first tier handles connectivity with field systems through protocol-specific connector components. The second tier applies systematic normalization of analogue values, states, alarms, and events, producing structurally homogeneous records with a common schema for units, types, scaling, and data quality, regardless of the technological origin of the data. The third tier implements semantic enrichment by mapping normalized data points to Brick Schema entities, assigning each measurement point a type, spatial location, and functional relationships with equipment and spaces.

The architecture is applied and assessed through a case study based on the Project NEO office building in Berlin, using a hypothetical installation scenario and synthetic data. The assessment is analytical and demonstrative and documents that the architecture structurally covers all four data types of the installation, that the integration of each protocol is confined to a separate connector component without modification of the core, and that semantic mapping to Brick entities renders the data accessible through queries based on types and relationships. The coverage analysis shows that the larger part of the mapping depends on consistent installation nomenclature and documentation, which identifies nomenclature and documentation as a basic prerequisite for effective deployment. Empirical verification on a real installation remains a subject of future work. The thesis provides a documented, technology-independent reference framework for more mature and interoperable data management architectures in smart buildings.