CC BY
14УДК 64.03
Панфилов И.А.
студент, магистрант Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых (Россия, г. Владимир)
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ
Аннотация: в современном мире, продолжающаяся революция повседневных объектов, подключенных к сети, получившая название "Интернет вещей", создает интересные и неожиданные возможности для снижения энергопотребления и повышения экологического комфорта в зданиях.
В статье представлен анализ современного состояния Интернета вещей в управлении зданиями, выделены функций, которые можно контролировать и преимущества в комфорте и экономии, которые могут быть достигнуты в различных категориях оборудования (механические, электрические, сантехнические и др.).
Ключевые слова: Интернет вещей, умный дом, энергоэффективность зданий.
В словосочетании «Интернет вещей» «вещи» буквально означают любые вещи или предметы, которые подключаются к Интернету и друг к другу. Это может быть что угодно: компьютер, планшет, смартфон, устройство для фитнеса, лампочка, дверной замок, книга, двигатель самолета, ботинки или футбольный шлем - вот несколько возможных примеров. Каждое из этих устройств, каждый предмет обладает уникальным идентификационным номером и IP-адресом. Эти объекты подключаются с помощью шнуров, проводов или беспроводной связи (спутников, мобильной связи, Wi-Fi и Bluetooth). Они основаны на электронных схемах, к которым с помощью микросхем и радиочастотных меток могут быть добавлены функции ближней бесконтактной связи и радиочастотной идентификации. Независимо от того, какой конкретно используется подход, Интернет вещей подразумевает возможность
перемещения данных для управления процессами - как из другой комнаты, так и из другой части света. [1]
Основные цели по снижению энергопотребления в строительном секторе, и созданию здания с нулевыми энергозатратами также непосредственно связаны с интеллектуальным управлением оборудованием. Оно способно обеспечить наилучшие условия комфорта и безопасности при максимизации эффективности использования ресурсов, благодаря способности согласовывать условия окружающей среды и реальные потребности.
В этих условиях системы автоматизации зданий оказываются особенно эффективными: их спрос постоянно и неуклонно растет. Основанные на передаче данных по Wi-Fi, они позволяют управлять домом буквально одной рукой, без необходимости в модернизации существующего оборудования. «Интернет вещей» позволяет создать большую сеть повседневных объектов, которыми можно управлять одним только смартфоном.
Для контроля и управления кондиционированием воздуха доступны системы, которые способны самообучаться. Такие системы могут предугадывать различные сценарии, например, автоматически снижать температуру воздуха, когда хозяев нет дома. Датчики улавливают отсутствие движения в помещении и снижают температуру до самого низкого запрограммированного уровня. Эти системы также способны изучать поведение пользователей: они регистрируют температуру, установленную в течение дня, и после некоторого времени обучения могут повторить ее в течение следующих дней. Если предпочтения пользователя изменятся, система обновит свое поведение без необходимости перепрограммирования. Термостат также может показывать оптимальную температуру, предоставляя информацию о потенциальной экономии и регистрируя её в приложении. Некоторые системы также контролируют расходы на кондиционирование воздуха, посылая пользователю предупреждение, когда он собирается превысить установленный лимит.
Некоторые системы имеют функцию геолокации, называемую "геозонирование", которая в зависимости от положения смартфона связывается с термостатом, когда
пользователь покидает помещение или приближается к нему, чтобы подобрать необходимые установки.
Что касается управления электроприборами, доступные на рынке системы могут предоставлять информацию о потреблении энергии и стоимости в режиме реального времени и предлагать возможность включать и выключать приборы удаленно, когда этого хочет пользователь, через Bluetooth или Wi-Fi. Например, одним нажатием можно отключить все приборы или получить информацию об энергетической эффективности отдельного устройства, чтобы определить его долю в общем потреблении, оптимизировать его использование или заменить его более эффективным.
Некоторые производителей выпустили модели умной электротехники, которые позволяют пользователям отправлять сообщения для мониторинга и управления своей электроникой, такой как холодильники, стиральные машины или духовки.
Умный холодильник имеет внутреннюю широкоугольную камеру, которая делает снимок каждый раз, когда открывается дверь. Пользователи могут просматривать изображение на мобильном устройстве, чтобы контролировать еду, которая имеется у него дома. Умный холодильник также позволяет пользователям отслеживать сроки годности и может рекомендовать рецепты, основанные на имеющихся в холодильнике продуктах.
Умная стиральная машина позволяет пользователям отправлять текстовые сообщения для мониторинга и управления устройством. Пользователь может написать сообщение, например, «что ты делаешь?» чтобы узнать, на какой стадии стирки находится машина, или выбрать подходящую программу стирки.
Наконец, с помощью умной духовки пользователи могут сообщить, какую еду они намерены приготовить, и система будет предварительно нагревать духовку соответственно нужной температуре.
Интернет вещей может помочь достичь значительных преимуществ также с точки зрения потребления воды. Снижение расхода воды позволяет экономить не только питьевую воду, но и топливо для ее нагрева, что приводит к экономии энергии и экономии средств, а также снижению загрязнения воздуха и парникового эффекта.
Данные о потреблении воды могут считываться смартфоном или планшетом, чтобы система предупредила пользователя в случае превышения установленных целевых показателей потребления.
Что касается ирригационных систем, то новые интеллектуальные системы собирают данные о погодных условиях и состоянии почвы, чтобы поливать землю в соответствии с фактическими потребностями. В частности, датчики способны определять освещение, влажность, температуру, влажность и условия питания почвы. Все собранные данные используются системой для управления автоматизированным орошением растительности (что также позволяет экономить воду во время дождей и избегать затопления растений) и могут быть просмотрены в режиме реального времени через приложение, которое также может отправлять предупреждения, когда почва слишком сухая. Приложение может также рекомендовать наиболее подходящие виды растений для данного типа почвы и количества воздействия солнечной радиации.
Сейчас мы вступили в эру Интернета вещей, характеризующуюся множеством "интеллектуальных" объектов, способных общаться и взаимодействовать друг с другом. Благодаря этому открываются возможности снизить энергопотребление зданий при одновременном улучшении экологического благополучия.
Интернет вещей, со своей возможностью управлять потреблением энергии более рациональным способом, может оказаться особенно полезным во время пикового потребления энергии. Умные приборы, например, могут самостоятельно принимать решения о том, когда начать свой цикл, основываясь на том, когда сеть наименее загружена и доступно больше энергии.
Однако, чтобы превратить всё это в реальность, необходимо решить существенные проблемы, такие как "диалог" между различными приложениями и устройствами, производимыми различными компаниями, чтобы достичь общего стандарта на международном уровне.
Список литературы
Грингард, Сэмюэл Интернет вещей. Будущее уже здесь / Сэмюэл Грингард. - М.: Альпина Паблишер, 2016. - 188 с.
Зараменских, Е. П. Интернет вещей. Исследования и область применнения / Е.П. Зараменских, И.Е. Артемьев. - М.: ИНФРА-М, 2016. - 188 с.
Гольцман Звонки через Интернет. Экономим в 100 раз / Гольцман, В.И. и. - М.: СПб: Питер, 2008. -240 с.
