總所周知，物聯(lián)網(wǎng)促進了物流、制造和零售等眾多行業(yè)的流程自動化和運營效率。而如今消費者和企業(yè)特別關注能源領域的物聯(lián)網(wǎng)應用，特別是近年來有關 CO 2排放管理的相關法規(guī)進一步強化了這一點。
除了電力供應鏈的眾多優(yōu)勢之外，物聯(lián)網(wǎng)能源管理系統(tǒng)還為新型、更智能的基礎設施鋪平了道路，有望顯著節(jié)省成本、提高安全性和提高效率。
財務收益是企業(yè)研究物聯(lián)網(wǎng)功能以實現(xiàn)節(jié)能的主要原因之一。借助智能電表、實時能源監(jiān)控和數(shù)據(jù)驅(qū)動的預測，所有行業(yè)參與者都可以更好地管理成本和投資并減少浪費。
為了跟上通常旨在減少排放的新法規(guī)，能源行業(yè)經(jīng)歷了巨大的變革。企業(yè)越來越多地將用于能源消耗和管理的物聯(lián)網(wǎng)軟件和硬件以及其他解決方案集成到其運營中，以減少碳足跡并制定面向未來的戰(zhàn)略，目標是成為100%綠色公司。
一般來說，房主不會主動每天或?qū)崟r監(jiān)控他們的能源消耗：月度報告和公用事業(yè)賬單說明了過去的能源消耗，但立即采取行動至關重要。在商業(yè)建筑中，參與度和意識同樣重要，但自動化監(jiān)控提供了最大的價值。
支持Wi-Fi的LED燈可根據(jù)慣例、動作或聲音進行編程以打開和關閉，以節(jié)省能源。通過物聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)的可定制性，企業(yè)可以從更節(jié)能的照明解決方案中受益，并減少燈光和電器的開啟時間。能源的大幅減少對財務產(chǎn)生積極影響，并有助于打造可持續(xù)的工作場所。
能源管理
建筑物占全球能源使用量的40%以上和電力使用量的70%以上。鑒于我們大部分時間都在其中度過，這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)可能并不令人震驚。
為了信守承諾并實現(xiàn)目標，減少對從全球氣候變化到對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的關注等大大小小的問題的影響，越來越多的垂直行業(yè)企業(yè)正在制定戰(zhàn)略，使其設施對環(huán)境更加敏感。
在可行的情況下，可以通過使用物聯(lián)網(wǎng)設備測量能源來制定計劃來減少能源使用，這將節(jié)省資金和資源。商業(yè)領域是物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控廣泛采用的行業(yè)之一。零售店客流量的變化常常導致對空調(diào)等大型能耗設備的需求發(fā)生變化。
例如，中國臺灣一家重要的移動電話服務提供商在其零售店安裝了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。通過將每家商店連接到中央監(jiān)控系統(tǒng)，他們能夠快速監(jiān)控每家商店的能源使用情況和客流量，并且能夠相應地調(diào)節(jié)空調(diào)的使用，以在減少用電量的同時保持舒適的環(huán)境(圖1) 。
遠程監(jiān)控
基于物聯(lián)網(wǎng)的能源監(jiān)測系統(tǒng)包含傳感器、調(diào)制解調(diào)器、微控制器和其他相關組件，以增強能源管理流程。
如果沒有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)，收集有關機器狀態(tài)和性能的操作數(shù)據(jù)就需要人工訪問。遠程監(jiān)控是一種獲取全面、實時性能數(shù)據(jù)的方法。然后可以檢查該信息以找出影響設備的整體效率和輸出的趨勢和關系。
人工智能的用途之一是預測將產(chǎn)生多少能源。在這種情況下，可以利用深度學習方法和神經(jīng)網(wǎng)絡，在預測家電消耗和預測用戶行為方面進行更精確的分析。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的能效解決方案可以記錄每臺工業(yè)機器的能源使用信息，以及溫度、壓力和運行速度等過程運行參數(shù)?？梢詫@些數(shù)據(jù)進行評估，以找到聯(lián)系和潛在應用，以逐步改變能源使用并制定公司可持續(xù)發(fā)展目標。
例如，Silicon Labs在德克薩斯州的大型建筑中開發(fā)了一個數(shù)字化項目。這些建筑每天有800多人使用，需要消耗大量電力。營業(yè)時間內(nèi)的峰值能源使用量可能超過800千瓦。據(jù)Silicon Labs稱，2019 年，每年消耗的能源超過8500兆瓦時。按0.09美元/千瓦時計算，每年的電力費用超過100萬美元。
據(jù)Silicon Labs稱，物聯(lián)網(wǎng)政策改善了消費和年度支出。該建筑安裝了Silicon Labs的數(shù)百個傳感器，包括具有互聯(lián)網(wǎng)連接功能的儀表和占用傳感器。
Silicon Labs與附近的德克薩斯州企業(yè)SmarteBuilding合作，開始收集實時數(shù)據(jù)以識別潛在的能源概況。改變建筑物的供暖和制冷時間表就是其中之一。為了實現(xiàn)供暖、通風和空調(diào) (HVAC) 控制的自動化，額外的算法和云服務正在應用于建筑能源管理數(shù)據(jù)。
物聯(lián)網(wǎng)解決方案的優(yōu)勢
物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)存在了足夠長的時間，足以為大城市獲得基于網(wǎng)格的智能物聯(lián)網(wǎng)能源管理的回報。世界各地的企業(yè)都采用了智能能源管理系統(tǒng)，因為它們比傳統(tǒng)技術提高了能源效率。
過去兩年，能源價格以創(chuàng)紀錄的速度上漲。根據(jù)地點的不同，從2021年上半年到2022年底，能源價格上漲了13%至135%。成本大幅上漲，節(jié)能成為許多企業(yè)的首要任務，這是可以理解的。因此，削減能源成本對于降低管理費用和提高收入至關重要。
例如，當照明系統(tǒng)在提供適當?shù)恼彰魉降耐瑫r消耗盡可能最少的能源時，就會實現(xiàn)節(jié)能。要實現(xiàn)這一點，需要傳感器的實時數(shù)據(jù)更新和執(zhí)行器的快速動作。執(zhí)行器響應時間的延遲會導致能源浪費。許多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都在客戶端-服務器模型上運行，其中所有通信都通過中央云服務器進行，這可能會導致通信延遲。
持續(xù)監(jiān)控和修改能源使用的能力是能源管理中實時數(shù)據(jù)的另一個重要優(yōu)勢。例如，跟蹤 HVAC 系統(tǒng)的能源使用情況使您能夠確定其是否運行效率低下或未能按計劃關閉。此信息可用于提醒維護人員，以便他們提供必要的支持。
當檢測到問題時，由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的連接，智能HVAC系統(tǒng)可以立即將通知傳輸?shù)骄S護人員的智能手機或智能手表。這意味著這些小工具可以通過點對點通信或通過云上的集中式系統(tǒng)直接相互通信。這意味著您可以使用 PC 甚至智能手機遠程檢查物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能源使用情況。
儲能
基于物聯(lián)網(wǎng)的設備在不可預見的情況下可以很好地利用能源存儲。由于智慧城市中物聯(lián)網(wǎng)的最新進展，儲能市場正在不斷擴大。必須實施適當?shù)膬δ芟到y(tǒng)來控制可再生能源并降低能源生產(chǎn)和輸送的成本。
在停電或其他問題的情況下，存儲通?？梢詭椭M者保持能源獨立性和耐用性。由于可再生能源的波動性，電力設施必須延長負載周期以滿足需求，這會對運營和維護成本產(chǎn)生影響。儲能的眾多好處包括減少負載需求、電壓穩(wěn)定性、應急電源和能量平衡。
未來的趨勢
由于其明顯的優(yōu)勢，物聯(lián)網(wǎng)能源管理市場正在以驚人的速度擴張。專家預測物聯(lián)網(wǎng)能源行業(yè)的年復合增長率將高于25%。也就是說，市場每年將以25%左右的速度增長。
節(jié)能解決方案的采用可能會因兼容性而延遲，這是能源管理中一個特別令人煩惱的問題。因此，提高各種設備、應用和系統(tǒng)之間的互操作性的需求是目前最大的物聯(lián)網(wǎng)主題之一。換句話說，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的任何設備都不應該需要任何額外的軟件、硬件或設置來以即插即用的方式與任何其他設備或物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)連接。
制造組織徹底數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要組成部分之一是降低能源成本和優(yōu)化生產(chǎn)流程。通過實施現(xiàn)代智能制造和節(jié)能技術，企業(yè)可以提高機械效率、縮短生產(chǎn)時間并生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。
