物聯(lián)網(wǎng)建筑系統(tǒng)降低能源消耗

物聯(lián)網(wǎng)建筑系統(tǒng)降低能源消耗

Nordic Propeye基于LoRa的解決方案正在美國發(fā)布，該解決方案通過無線連接和云端人工智能來跟蹤二氧化碳和其他建筑狀況。

瑞典物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術提供商Nordic Propeye在歐洲部署多年后，將其基于LoRaWAN的供暖、通風和空調(HVAC)優(yōu)化解決方案引入美國。Nordic Propeye是一家擁有20年歷史的建筑連接企業(yè)Home Solutions的改版。在其新名稱下，該企業(yè)專注于LoRaWAN物聯(lián)網(wǎng)解決方案，具有基于云的數(shù)字平臺以及傳感器設備和智能電表的產品組合。

該企業(yè)針對北美用戶發(fā)布的OY1211 LoRaWAN二氧化碳測量系統(tǒng)，利用Semtech的LoRaWAN芯片，提供與跟蹤二氧化碳、溫度、濕度和氡水平的傳感器的連接。其目標是根據(jù)傳感器檢測，包括風扇使用，自動調整建筑物的HVAC設置，以解決二氧化碳水平，以及溫度和濕度的檢測和調整。該企業(yè)提供了一種人工智能(AI)算法，利用傳感器數(shù)據(jù)、天氣預報和建筑行為，然后以最佳溫度和氣流等功能覆蓋HVAC默認參數(shù)。

Nordic Propeye首席技術官Stefan Lindgren表示，該技術旨在滿足建筑行業(yè)降低能源消耗和效率低下的需求。根據(jù)美國能源部的建筑能源數(shù)據(jù)手冊，美國的建筑占能源消耗的39%。這意味著其也貢獻了很大比例的溫室氣體排放。Nordic Propeye報告稱，自2019年以來，其物聯(lián)網(wǎng)解決方案已為部署早期版本技術的建筑物節(jié)省了15%至30%的能源。

使用LoRa連接創(chuàng)建更智能的建筑

Lindgren表示，Nordic Propeye在2015年首次開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑管理技術，使用LoRaWAN連接。該企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)標準組織Lora聯(lián)盟密切合作，其無線連接溫度傳感器是該組織認證使用LoRa連接的首款終端設備。該企業(yè)一直使用Semtech的集成電路。

Lindgren表示:“當涉及到新技術時，建筑行業(yè)歷來相當保守。但我們看到LoRaWAN技術確實能夠實現(xiàn)許多新的創(chuàng)新和許多新功能。”到目前為止，該解決方案主要部署在斯堪的納維亞國家，但其使用也擴展到世界其他地區(qū)。

目前在美國提供的解決方案提供二氧化碳、溫度和濕度傳感，以及各種其他傳感器，利用建筑物城市中的LoRa網(wǎng)關或現(xiàn)有LoRaWAN網(wǎng)絡。需要更多LoRa連接的建筑物通常需要每三層或四層安裝一個網(wǎng)關。

通過二氧化碳傳感器追蹤個人

Lindgren解釋道，二氧化碳傳感器可以檢測出空間是否“有人類的氣味”。這對占用數(shù)據(jù)很重要，因為其使系統(tǒng)能夠確定是否需要為現(xiàn)場人員的舒適度進行建筑調整。通過檢測二氧化碳水平，該解決方案提供了兩個功能:實時識別人們所在的位置，以及測量空氣狀況以檢測何時需要風扇來改善通風。在后一種情況下，解決方案可自動調節(jié)風扇速度和氣流。

通常情況下，傳感器安裝在人們在辦公空間工作的房間里。其以提供實時數(shù)據(jù)的速率捕獲傳感器數(shù)據(jù)，同時也降低了電池供電傳感器的能源消耗。例如，二氧化碳傳感器可以每分鐘讀取一次數(shù)據(jù)，但只能每20分鐘轉發(fā)一次數(shù)據(jù)。當讀數(shù)發(fā)生變化，表明有人進入房間或空氣質量正在下降時，傳感器立即通過LoRaWAN發(fā)送額外的數(shù)據(jù)包，使系統(tǒng)能夠相應地調整設置。

Lindgren表示，我們每分鐘都在本地測量，然后決定這個測量值的變化是否超過了某個閾值。用戶可以根據(jù)自己的需求預先確定。數(shù)據(jù)的使用方式也各不相同。例如，為了減少能源消耗，該解決方案可以根據(jù)二氧化碳率檢測是否有人進入會議室。因此，可以設置溫度上升以適應，然后在其離開后再次降低到節(jié)能水平。此外，該系統(tǒng)還可以利用收集到的數(shù)據(jù)來改善人們呼吸的空氣的健康狀況。

由于COVID-19大流行后鼓勵員工重返工作場所，許多企業(yè)都在努力確保健康的空氣質量。高二氧化碳和高濕度通常會通過空氣傳播病毒。Lindgren表示:“優(yōu)化空氣質量對于讓人們重返辦公室和工作尤為重要?！比绻枰?，企業(yè)可以購買傳感器和網(wǎng)關，然后通過訂閱訪問數(shù)據(jù)。Nordic Propeye解釋到，用戶的最高成本是硬件。在常見的安裝中，每150平方米(1615平方英尺)部署一個傳感器。

人工智能預測建筑狀況

該解決方案的軟件包括一個人工智能引擎，可以跟蹤建筑狀況，同時監(jiān)控建筑的行為，并預測未來的事件。這項技術不僅可以收集傳感器數(shù)據(jù)，還可以收集天氣預報，從而在建筑物周圍創(chuàng)建一個模型。然后，該軟件可以使用與建筑物如何滿足空氣質量指數(shù)或空氣質量要求相關的信息，從而提前做出調整，以確保適當?shù)哪茉词褂煤涂諝赓|量。

人工智能數(shù)據(jù)在云中管理，但該系統(tǒng)也與本地建筑系統(tǒng)通信，以調整通風、供暖和冷卻。Lindgren表示，我們的目標是在通風良好、健康的條件下減少能量。需要優(yōu)化兩者。確切的權衡是業(yè)主的商業(yè)決策。

該系統(tǒng)可以利用來自氡傳感器的數(shù)據(jù)。斯堪的納維亞山區(qū)的氡含量特別高，這些信息可以判斷是否有人在場，從而使氡含量在夜間無人的情況下上升。如果該系統(tǒng)根據(jù)二氧化碳排放量檢測到建筑物中的人，通風系統(tǒng)就會自動打開。

使用Nordic Propeye解決方案的業(yè)主可以繼續(xù)利用其現(xiàn)有的供暖和制冷系統(tǒng)，同時為這些系統(tǒng)添加插件，以便其可以與軟件通信。該企業(yè)銷售自己的傳感器，這些傳感器內置Semtech收發(fā)器。Lindgren表示:“在單個組件方面，我們得益于與許多優(yōu)秀的供應商合作?！癗ordic Propeye通常通過合作伙伴提供安裝服務，包括安裝LoRaWAN網(wǎng)關，以在必要時改善連接。

根據(jù)美國的監(jiān)管要求，OY1211 LoRaWAN二氧化碳流量計解決方案適用于使用902至928 MHz頻率的美國市場。Lindgren表示，目前在美國的辦公樓中已經有幾個試點裝置。我們主要專注于大型辦公樓或零售店，這些地方擁有更先進的樓宇管理系統(tǒng)?！边@項技術覆蓋了全球約1500萬平方英尺的建筑空間。據(jù)Nordic Propeye報道，在這些地點，其已經將能源成本和消耗降低了至少15%。

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