Інтелектуальні технології: Ключ до екологічного будівництва
Застосування передових технологій, таких як Інтернет речей (IoT), є дієвим методом для підвищення екологічності будівель. Інтеграція IoT в інфраструктуру споруд сприяє значному скороченню споживання енергетичних ресурсів, надаючи можливість екологічно свідомим громадянам робити більш обґрунтований вибір.
Аналітичні дані, отримані в результаті дослідження Deloitte, свідчать про значні інвестиційні наміри в розумні будівельні проєкти в Азійсько-Тихоокеанському регіоні. Згідно з Глобальними тенденціями зеленого будівництва, до кінця 2021 року орієнтовно 60% будівельних проєктів у цьому регіоні будуть реалізовані з урахуванням принципів екологічності.
Цей тренд обумовлений збільшенням міграції населення до міст та зростаючим попитом на екологічно чисті житлові та робочі простори. Очікується, що в майбутньому урбанізація лише набиратиме обертів, що вимагатиме впровадження нових підходів до будівництва.
Інтеграція технологій IoT та автоматизації кардинально трансформувала будівельну інфраструктуру. IoT є однією з провідних технологій, що забезпечує економічно вигідне об’єднання різних елементів будівлі в єдину систему.
Однак, деякі компанії продовжують скептично ставитися до інвестицій в подібні технології, вважаючи їх марною тратою коштів через недостатнє розуміння їхнього потенціалу та способів досягнення бажаних результатів.
Тому розглянемо це питання більш детально:
Що таке Інтернет речей (IoT)?
Інтернет речей (IoT) представляє собою систему взаємопов’язаних датчиків, детекторів, пристроїв та інших інструментів, призначених для обміну даними.
Іншими словами, IoT – це мережа, що об’єднує комп’ютери, механічні та цифрові пристрої, забезпечуючи обмін даними без прямого втручання людини.
Технологія IoT має потенціал для розвитку в багатьох галузях. Вона вже активно застосовується в сучасних будівельних процесах з метою зниження витрат, підвищення гнучкості та спрощення обслуговування. Наразі спостерігається позитивний вплив на автоматизацію та енергоефективність будівель.
IoT пропонує широкий спектр переваг для автоматизації будівель, включаючи більш ефективне використання електроенергії, підвищення продуктивності роботи та оптимізацію розподілу ресурсів.
Крім того, IoT впливає на розвиток бізнес-планування, інновації в будівництві та аналіз виробничих даних.
Чому традиційні системи BMS втрачають свою актуальність?
Традиційні системи управління будівлею (BMS), попри їхню важливість, втрачають свою цінність в умовах швидкого технологічного прогресу.
Провідні мережі автоматизації будівель не здатні забезпечити достатній обсяг своєчасних даних про будівлі в сучасну цифрову епоху.
Традиційні BMS, за винятком термостатів, контролерів та обладнання для опалення, вентиляції та кондиціонування (HVAC), не можуть адаптуватися до потреб сучасних будівель через необхідність використання складних датчиків зворотного зв’язку та нових функцій.
Як наслідок, зміни та коливання внутрішнього клімату в різних частинах будівлі часто ігноруються при регулюванні опалення та кондиціонування.
Це призводить до значних втрат енергії, особливо на великих об’єктах. Крім того, більшість існуючих BMS не надають даних про споживання енергії на рівні всієї будівлі.
Навіть виявивши порушення у використанні енергії, буде складно визначити першопричину цих відхилень.
Окрім систем управління HVAC, автоматизація освітлення, системи безпеки та протипожежної безпеки стають все більш поширеними в будівлях з метою підвищення їхньої функціональності.
Проте, багато цих систем не взаємодіють між собою або з центральною BMS. Навіть при використанні відкритих протоколів, модифікація або розширення інфраструктури проводки є дорогим та трудомістким процесом, що ускладнює проєкти інтеграції BMS.
Зміна або розвиток інфраструктури електропроводки є дорогим і трудомістким, навіть за наявності відкритих протоколів.
Інтелектуальне будівництво – це майбутнє!
Популярність IoT стрімко зростає. Дослідження ринку показують, що наразі у світі використовується понад 7 мільярдів пристроїв IoT.
Компанії усвідомлюють потенціал IoT та штучного інтелекту для зниження витрат та підвищення продуктивності, тому активно впроваджують ці технології у свої будівлі.
За даними Memoori Research, глобальний ринок IoT у будівництві сягнув 34,8 мільярда доларів до кінця 2017 року, а до останнього кварталу 2022 року його вартість зросла до 84,2 мільярда доларів. Багато підприємств змогли скоротити споживання енергії на 30–50%.
Керівники об’єктів мають можливість оперативно реагувати на зміни навколишнього середовища та прогнозувати можливі відхилення. Таким чином, система управління будівлею стає більш інтелектуальною. В найближчому майбутньому ми станемо свідками поширення взаємопов’язаних будівель.
Як IoT допомагає в інтелектуальному будівництві?
Традиційна будівля може мати обмежену кількість параметрів навколишнього середовища, підключених до внутрішньої мережі. Керування цими параметрами здійснюється за допомогою датчиків, таких як клапани опалення та охолодження, а також інструментів, які передають інформацію про їхній стан мережі.
Для обміну інформацією або захисту від кібератак вони підключаються до ІТ-інфраструктури будівлі. Як правило, ці інтеграції розміщуються у верхній або передній частині системних контролерів та мережі.
Внаслідок цього мережа автоматизації будівлі стає вразливою, оскільки рівень ІТ не забезпечує достатній захист. Тому багато пристроїв залишаються непідключеними до ІТ-мережі або піддаються впливу.
Саме тут на допомогу приходять пристрої IoT.
Пристрої IoT
Пристрої, що використовують протокол IoT, вважаються частиною “Інтернету речей”. Для підключення до мережі IoT необхідно використовувати MQ та REST API.
Протокол гарантує, що система IoT та пристрій, який збирає інформацію, “спілкуються” однією мовою.
Пристрої IoT з високою ймовірністю взаємодіють з інформаційними центрами у хмарі. Підключення цих програм до центру Інтернету речей прискорює обмін даними.
Також, IoT дозволяє обмінюватися даними з різними бізнес-процесами.
Датчик зайнятості, інтегрований з Інтернетом речей, відстежує використання офісних приміщень у групі будівель.
Вплив IoT на систему автоматизації будівель
Існує багато причин, чому IoT впливає на автоматизацію бізнесу. Розгляньмо їх більш детально:
Глибоке розуміння будівлі
Системам автоматизації будівель (BAS) не завжди легко адаптуватися до сучасних тенденцій та ефективно використовувати дані датчиків. Завдяки хмарним обчисленням, IoT додає рівень інтелекту до BAS, що робить її більш ефективною.
Система IoT здатна отримувати дані з існуючих BAS, датчиків IoT та непідключених пристроїв, консолідуючи їх у хмарі.
Інформаційні панелі, що відображають ключові показники, оновлення та аналітичні дані, що сприяють прийняттю автоматизованих та обґрунтованих рішень, є важливим елементом системи. IoT об’єднує ERP, інструменти контролю активів та аналітики прогнозування.
Енергоефективність
Люди, які мешкають у неефективних будівлях, можуть надмірно споживати енергію, витрачаючи значні кошти на експлуатацію. З іншого боку, “зелені” будівлі намагаються мінімізувати відходи та забезпечити раціональне використання енергії.
Завдяки інтелектуальним технологіям IoT, непотрібні системи в порожніх приміщеннях автоматично вимикаються, що дозволяє заощаджувати значну кількість енергії.
Деталізовані датчики IoT в режимі реального часу, встановлені в різних точках будівлі, надають інформацію про їхнє завантаження. Це дозволяє керівникам об’єктів розробляти ефективні стратегії енергозбереження.
Зручність для орендарів та їх залучення
Використання IoT в будівлях створює конкурентну перевагу, що сприяє підвищенню орендних ставок, іпотечних цін та позитивних відгуків мешканців та орендарів.
IoT дозволяє адаптувати споживання енергії відповідно до потреб мешканців, забезпечуючи оптимальний комфорт та заощаджуючи ресурси.
Опалення та освітлення можуть змінюватися залежно від індивідуальних вподобань. У майбутньому, IoT замінить традиційні системи BAS, що зробить проживання більш комфортним та привабливим для мешканців.
Сильний моніторинг та підтримка
Важливо, щоб основні структури та обладнання будівлі працювали належним чином, а всі питання, пов’язані з обслуговуванням, вирішувалися оперативно.
IoT надає системам будівлі необхідну інформацію для ефективного функціонування.
IoT може одночасно відображати дані датчиків з різних джерел, що дозволяє відстежувати стан всіх об’єктів з єдиного центру.
Надійне підключення
Будівлі активно інтегруються з Інтернетом речей, стає все більш поширеним використання аналізу системного рівня та прогнозування.
Цю технологію використовують компанії, які пропонують інструменти виявлення несправностей та діагностики для підприємств енергетики та інших галузей. Завдяки доступу алгоритмів штучного інтелекту до даних, вони можуть виявляти складні структури у важливих інституційних будівлях.
Оператор не завжди може розібратися у всіх тонкощах роботи будівлі, тому алгоритми допомагають аналізувати великі масиви даних для виявлення закономірностей, прогнозування проблем та планування їх вирішення. IoT забезпечує корисну візуалізацію даних для допоміжного персоналу, принаймні раз на тиждень.
Ефективне управління відходами
Управління відходами у будівлі стає простішим, коли розумні контейнери мають датчики, що інформують про рівень їх наповнення. Датчики IoT передають інформацію про стан контейнерів, що дозволяє оперативно направляти сміттєвози до потрібних місць.
Таким чином, базова система управління відходами перетворюється на інтегровану систему, що працює на основі даних в реальному часі, що значно покращує загальний процес.
Покращена безпека
Автоматизація систем будівлі може створювати певні ризики для безпеки. Однак, автоматизація будівель на базі IoT розвивається досить швидко, щоб посилити системи безпеки. Всі датчики та пристрої об’єднуються в єдину мережу для цілодобового моніторингу. У випадку виявлення розбіжностей, система миттєво повідомляє керівництво про необхідність вжити відповідних заходів.
Комплексне управління об’єктом
Використання IoT для інтелектуальної автоматизації будівель виходить за рамки таких простих завдань, як управління опаленням та освітленням.
Переваги цієї технології значно ширші.
Бездротові датчики надають власникам будівель нові можливості для аналізу роботи своєї нерухомості. Вони отримують дані про функціонування обладнання, управління відходами, системи безпеки та пожежної безпеки.
Наприклад, датчики витоку води можуть своєчасно повідомити про несправність трубопроводу. Це дозволяє швидко перекрити клапан і запобігти значним пошкодженням від води.
Дані про температуру та вібрацію критично важливих об’єктів можуть вказувати на необхідність термінового усунення проблем. У старих будівлях, датчики вимірюють нахил, вібрацію та утворення тріщин.
Дані про вологість та розширені алгоритми аналізу допомагають відстежувати структурну цілісність будівлі.
Управління якістю повітря
Якість повітря є важливим фактором для здоров’я та безпеки людей, що працюють у будівлі. Датчики IoT відстежують рівень CO2 та інші показники якості повітря, створюючи єдину систему контролю за станом повітря в кожному куточку будівлі.
IoT також покращує BMS, зберігаючи інформацію про розподілені активи та різні функції будівлі. Це дозволяє автоматизувати робочі процеси та досягти максимальної операційної ефективності.
Зниження витрат
Будівлі, що використовують технології IoT, можуть точно відстежувати споживання енергії. Це дає їм можливість оптимізувати свою діяльність, що призводить до значної економії коштів.
IoT є надзвичайно важливим для операційних процесів будівлі, оскільки він об’єднує всі пристрої в єдину систему. Збір точних та актуальних даних здійснюється за допомогою відповідних датчиків.
IoT дозволяє скоротити час, необхідний для вирішення проблем з обслуговуванням, що також сприяє економії коштів. Дистанційне керування дозволяє оперативно інформувати клієнтів про несправності, що покращує якість обслуговування.
Новий спосіб отримання прибутку
Великі обсяги даних IoT дають власникам нерухомості нові можливості для отримання прибутку.
Чим більше інформації є про орендарів, тим більш обґрунтовані рішення можна приймати.
Зокрема, їх може зацікавити інформація про використання комунальних послуг та офісних приміщень. Це дозволить їм виявляти проблеми, покращувати умови оренди та змінювати планування офісних приміщень відповідно до динаміки роботи.
Дані про кількість людей, які одночасно перебувають на поверсі, можуть допомогти орендарям магазинів розширити свої пропозиції в періоди найбільшого завантаження. Власники будівель можуть використовувати дані IoT для реалізації нових ідей та послуг.
Підсумок
Точність проектування будівель сприяє пришвидшенню процесів, покращує управління будівлею та забезпечує безпеку людей. Автоматизація розумних будівель починається з продуманого плану встановлення та налаштування технології.
Не варто очікувати миттєвих змін. Почніть з одного світильника або блоку на одному поверсі і поступово розширюйте зону застосування технології. Для початку виберіть ті області, де інвестиції швидко окупляться, а потім почніть використовувати IoT більш широко.
На початковому етапі це може бути дистанційний датчик, який підключається до існуючого лічильника та надсилає дані. Персонал об’єкта швидше звикне та краще зрозуміє дані, якщо почне роботу з невеликої кількості пристроїв.
Оцініть наступний крок, базуючись на отриманій інформації та типі даних, які ви хочете збирати. Інтернет речей не обмежується лише будівлями, а розширюється на мережеве обладнання. Рішення полягає в тому, щоб постійно розширювати знання та робити нові відкриття.
Ви можете аналізувати дані на рівні датчиків у будівлі, а також використовувати штучний інтелект для обробки даних з різних будівель одночасно.
Завдяки Інтернету речей, функції BAS стають кращими, що означає більшу енергоефективність, кращу взаємодію з орендарями та нові можливості для розвитку.
Вам також може бути цікаво дізнатися, як уникнути проблем з Інтернетом речей та як залишатися в безпеці в еру Інтернету речей.