Sistemi HVAC intelligenti tramite IoT:una vista a volo d'uccello
L'industria dell'HVAC intelligente sta crescendo a passi da gigante e con questa crescita esponenziale arriva l'incorporazione dei progressi tecnologici. Pompe di calore a comando vocale, termostati attivati da sensori di movimento e app mobili per controllare la tua unità HVAC da qualsiasi luogo, ecc. stanno diventando sempre più comuni nel settore.
I vantaggi di questa rivoluzione tecnologica non sono solo sotto forma di risparmio energetico. Offre inoltre comfort e convenienza superiori. Il futuro è tutto incentrato sui dispositivi interconnessi. Dove più elettrodomestici possono lavorare insieme toccando pochi pulsanti sul tuo smartphone.
L'uso diffuso del controllo intelligente per HVAC è evidente dal numero di dispositivi attualmente in uso e dalla domanda prevista per il futuro. La dimensione del mercato degli HVAC intelligenti dovrebbe crescere del 19% dal 2018 al 2024. La dimensione stimata del mercato nel 2017 era di circa $ 7 miliardi. Questo fa ben sperare per il futuro dell'Internet delle cose nel settore HVAC. Man mano che i dispositivi diventano più piccoli, meno costosi ed efficienti, sempre più proprietari di case e utenti residenziali si avventureranno in questo territorio e trarranno pieno vantaggio dai controlli intelligenti.
Diamo un'occhiata a come l'IoT fa in modo che il settore HVAC aggiunga valore aggiunto ai suoi prodotti e come puoi trarre vantaggio dal condizionamento intelligente.
Cos'è l'IoT?
Ti imbatterai spesso nella parola d'ordine "The Internet of Things". Ma cos'è? In parole povere, IoT significa la capacità di elettrodomestici e dispositivi di connettersi a Internet e comunicare tra loro.
Possono raccogliere, condividere e visualizzare dati sul tuo smartphone o portali web. Dalle lampadine ai condizionatori d'aria, oggetti di uso quotidiano e persino automobili, ora possono essere collegati a Internet. Il risultato è un ecosistema integrato.
Rendere intelligente un apparecchio HVAC
Abbiamo sentito spesso la parola "intelligente", ma cosa significa esattamente? La connettività Wi-Fi autonoma di un apparecchio HVAC con Internet o uno smartphone non è una vera capacità intelligente. Questo è l'inizio ma non la fase finale dei sistemi HVAC intelligenti.
La vera intelligenza è quando il tuo dispositivo può eseguire azioni e mantenere la temperatura da solo in base a determinati trigger impostati. Questo dispositivo può essere un controller AC intelligente o un termostato intelligente. Il dispositivo può adattarsi, apprendere nuovi comportamenti in un periodo di tempo e implementare tali azioni da solo.
L'utente non noterebbe un cambiamento drastico nell'ambiente domestico, anche al variare delle condizioni meteorologiche esterne. Questo perché il dispositivo terrà conto di tutte le variabili quando deciderà di mantenere le temperature interne ottimali.
Andando avanti con la spiegazione precedente, un dispositivo semplice e intelligente può rilevare la temperatura attuale della stanza. Inoltre, può visualizzarlo sul tuo smartphone tramite un'app mobile. Puoi visualizzarlo in qualsiasi momento e persino modificare le impostazioni di funzionamento della tua pompa di calore/condizionatore dall'app mobile. Ma questo non è ciò che ti aspetteresti da un dispositivo veramente intelligente.
Ciò che un dispositivo veramente intelligente farebbe è prendere in considerazione la temperatura esterna, apprendere le impostazioni di temperatura preferite per un periodo di tempo e quindi applicare azioni correttive per mantenere quell'intervallo di temperatura ottimale da solo, senza nemmeno toccare l'app mobile.
Il vero barometro dell'intelligenza è determinato dal modo in cui i dati raccolti vengono utilizzati per funzioni aggiuntive. Ma come si ottiene ciò? Scopriamolo!
In che modo un dispositivo HVAC intelligente prende una decisione?
Affinché un dispositivo HVAC intelligente esegua in modo efficiente i comandi e prenda la migliore decisione possibile per mantenere l'ambiente interno, deve disporre di una solida gamma di sensori, algoritmi e capacità di elaborazione. Un algoritmo è un insieme di istruzioni che comanda a un dispositivo intelligente di eseguire azioni per mantenere l'ambiente interno. Proprio come un cervello, l'algoritmo prende decisioni in tempo reale, tenendo conto di tutti gli input provenienti da vari sensori.
Il geofencing è una funzione comunemente utilizzata tra i dispositivi domestici intelligenti. Attraverso questa funzione, il dispositivo conosce la posizione dell'utente e può accendere o spegnere il condizionatore/pompa di calore, in base alla distanza dell'utente da casa/ufficio. Questa posizione viene inviata tramite lo smartphone, al cloud e quindi allo smart device.
Il flusso di lavoro IoT
Per comprendere meglio come funzionano le apparecchiature IoT HVAC intelligenti, è meglio avere una panoramica dei diversi componenti all'interno di tale rete. Ogni elemento ha il suo ruolo nell'ecosistema IoT e, se un singolo componente si guasta, l'intera catena IoT si interromperà. La reattività sarà lenta, ci sarà un ritardo nei comandi inviati tramite l'app mobile. Di conseguenza, l'esperienza dell'utente ne risentirà. È quindi essenziale mantenere tutte le parti del sistema funzionanti come una macchina ben oliata.
Il primo passo per l'utente è inviare un comando tramite un'app mobile; immagina di controllare il tuo condizionatore d'aria con il tuo telefono. L'app funge da unica interfaccia tra l'utente e il dispositivo smart e il servizio cloud funge da intermediario. Il cloud è simile a una stazione di trasferimento, che memorizza i comandi, li elabora e inoltra l'azione al dispositivo intelligente. I servizi cloud comunemente utilizzati includono Microsoft Azure e Amazon Web Services (AWS). Una volta ricevuto il comando, il dispositivo smart invia un segnale alla pompa di calore/climatizzatore, tramite segnali infrarossi wireless o ingresso cablato.
L'innovazione è l'uso di assistenti domestici intelligenti come Google Assistant o Amazon Alexa. Puoi inviare comandi vocali al tuo controller Smart AC o creare routine elaborate per azionare più dispositivi domestici intelligenti contemporaneamente utilizzando gli assistenti domestici intelligenti. Possono essere la tua macchina da caffè intelligente, tapparelle, luci o serrature intelligenti.
Differenziazione tra termostati e regolatori
Con più dispositivi HVAC intelligenti sul mercato, può creare un po' di confusione. La differenza principale tra un termostato o un controller è se viene utilizzato per controllare un sistema HVAC canalizzato o senza canali.
Nei sistemi canalizzati, di solito è necessaria una connessione cablata tra l'apparecchio HVAC e il termostato intelligente. L'infrarosso viene utilizzato per un sistema senza condotto per inviare comandi, proprio come un semplice telecomando. Il controller AC intelligente ha trasmettitori IR integrati per questo scopo. Altre funzionalità come il geofencing, la pianificazione intelligente, i controlli vocali e altre sono in gran parte le stesse, offrendo lo stesso comfort e praticità all'utente finale.
Vantaggi dei prodotti IoT HVAC
I prodotti HVAC all'interno dell'ecosistema IoT presentano numerosi vantaggi per il consumatore finale. Gli esempi includono risparmio energetico, maggiore comfort, praticità quotidiana e facilità d'uso. Vediamo quali sono alcuni di loro:
1. Monitoraggio remoto
Con l'IoT puoi essere aggiornato sullo stato del tuo condizionatore d'aria, indipendentemente da dove ti trovi nel mondo. Può dirti la temperatura ambiente attuale, la temperatura impostata e le modalità in un'app mobile integrata o in un portale web. Tutto ciò di cui hai bisogno è una connessione Wi-Fi e hai i comandi dell'aria condizionata nel palmo delle tue mani.
2. Manutenzione predittiva
Con il monitoraggio remoto, puoi intraprendere un'azione credibile quando senti che qualcosa non va con il tuo condizionatore d'aria. L'app mobile o il portale web possono avvisarti quando il condizionatore non funziona ai livelli ottimali. Alcune app come l'app mobile Cielo Home possono avvisarti quando è necessario pulire il filtro AC.
3. Controlli adattivi
L'IoT rende intelligenti i tuoi elettrodomestici. Ciò consente alla tua climatizzazione di prendere decisioni in base alle condizioni attuali, tenendo conto di tutte le variabili coinvolte. Può accendere automaticamente il condizionatore d'aria se stai per raggiungere casa. Al contrario, può spegnerlo in soggiorno quando stai per andare a letto. Questi sono solo due esempi di come i sistemi IoT HVAC possono adattarsi alle tue abitudini di utilizzo.
4. Connettività Smart Home
Puoi guidare i tuoi elettrodomestici HVAC intelligenti in modo che funzionino in sincronia con gli altri dispositivi domestici intelligenti per il massimo del comfort e della praticità. Con le routine, puoi semplicemente dire "buongiorno", le luci si accenderanno, il caffè inizierà a erogare e il raffreddamento sarà impostato in base alla routine mattutina.
Inoltre, il raffreddamento o il riscaldamento possono funzionare in sincronia con ventole intelligenti o tende intelligenti, ecc., per risparmiare energia. Ad esempio, quando fuori c'è il sole, le tende possono abbassarsi e la ventola può accendersi per ridurre il carico sull'aria condizionata. Ciò può consentire al tuo condizionatore di passare automaticamente a un'impostazione di temperatura moderata piuttosto che consumare energia extra per far funzionare l'AC a tutto volume.
Risparmio energetico con un sistema HVAC intelligente
Secondo il Dipartimento dell'Energia, i sistemi HVAC domestici assorbono la parte del leone dei costi energetici domestici, fino al 42%. La soluzione ovvia a questo? Ridurre la temperatura sull'HVAC. Questo può significare ambienti interni scomodi. Inoltre, se spegni l'HVAC prima di partire, tornerai in una casa troppo calda o troppo fredda. Entrambi questi casi non sono l'ideale.
La risposta a questo inconveniente risiede nei sistemi HVAC intelligenti. Come accennato in precedenza, questi sistemi possono alterare il loro utilizzo attraverso controlli adattivi e funzionare solo quando devono funzionare. Questo utilizzo modificato può comportare un risparmio energetico fino al 25%. Questi risparmi energetici compensano i costi iniziali leggermente più elevati dei sistemi HVAC intelligenti. Il periodo a volte può durare fino a 12 mesi.
La via da seguire con l'IoT nell'HVAC
L'Internet of Things (IoT) è un'innovazione tecnologica promettente, destinata a cambiare il panorama del settore HVAC. Insieme alle comodità e ai comfort, tuttavia, ci sono ancora alcune sfide che devono essere affrontate. Questi includono la sicurezza dell'ecosistema IoT, il comfort dell'utente migliorato, le capacità di apprendimento del termostato/controller intelligente e la riduzione dei tempi di risposta. Ciò è dovuto al rapido sviluppo di questo mondo, con un numero crescente di aziende che entrano nel settore.
L'IoT in HVAC è il futuro e si rivelerà un punto di svolta nel fornire il massimo del comfort e della convenienza per i consumatori. Inoltre, il risparmio energetico attraverso questa tecnologia renderà il passaggio a sistemi HVAC intelligenti ancora più allettante.