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物联网在暖通空调(HVAC)中所扮演的角色

千家网楼宇自控绿色建筑 · 公众号 · · 2020-02-21 22:01

正文

在现代世界中“物联网”应用正以惊人的速度加快发展。如今，社会正在摆脱独立的设备，进入互联互通的世界。物联网技术应用已经渗透到了我们日常生活的方方面面，例如个人小工具，零售，配电和金融服务等，物联网正在成为这些领域的新标志。

IoT其中一个典型应用领域是在智能家居生活中，或更具体地说，是在采暖，通风和空调行业（HVAC）即暖通空调。根据 Zion Market Research报告，到2025年，全球智能HVAC控制市场预计将达到近283亿美元的市场规模，而2018年仅为83亿美元。HVAC行业与IoT的融合提供了极为优越的以客户为中心的服务，首先是启用远程设备控制。接着根据使用历史，进一步的发展为可预测的恒温控制。

今天，我们一起来探讨利用智能设备在HVAC中实现IoT的一些方法。

是什么让HVAC设备变智能？

首先，关于“智能”部分。仅仅将设备连接到WiFi并不能使其变得智能。使用预定义的计划控件或“ 条件判断”也不会使其变得智能。那怎么办呢？

答案在于沟通与决策之间的差异。连接到Internet并通过数据日志，历史记录和崩溃报告的形式建立双向通信并不是明智的选择。这是在信息通信确定系统是否智能之后发生的事情。

例如，恒温器将过去7天的使用模式传回云服务器。仅仅记录并显示数据并不能满足智能的需求。而我们所需要的是利用机器学习算法对这些数据进行分析后操作，才能其称为智能。

将物联网技术引入HVAC行业将彻底改变空调的前景。更加完善和机器学习的算法，再加上大数据分析，可为智能高效住宅铺平道路。

进入算法世界

所谓的算法是一段计算机代码，可以通过一段时间的学习，适应和即时响应某些情况。这意味着，就像人类的大脑一样，算法无需人工干预就能评估运行状况并采取适当的纠正措施。

例如，地理防护（ geofencing）的应用情况，地理围栏是各种智能恒温器/控制器都可以使用的场景。通过此功能，可以实现基于位置的控件，当用户回到家附近时自动启动空调。

霍尼韦尔D6智能控制器则使这一概念更进一步。随着技术的发展，控制器可以感应出空调到达到所需温度所需的时间，并可以根据用户所在的位置调整其启动时间。这样，当用户回到家时刚好达到所需温度。

D6 Pro Wi-Fi Ductless Controller

这是机器学习算法应用的一个典型场景，它可以学习空调的运行状态，并管理开启时间以减少能源使用上的无畏浪费。

智能HVAC物联网生态系统

为了更好地了解系统中的各个关键点，熟悉HVAC IoT生态系统中的流程非常有用。系统的每个“节点”之间的相互作用对于物联网的正确实施至关重要。为了减少系统中的等待时间，必须进行大量考量，从而确保最终用户的无缝体验。强大的后端才能提供流畅的前端体验。这不仅是对于HVAC，所有的IoT应用都一样。

让我们看一下HVAC IoT系统的工作流程。首先，将命令从移动应用程序或Web应用程序之一发送到云后，它便会传到到运行的设备上。目前企业使用比较多的云服务包括Amazon Web Services（AWS）和Microsoft Azure等。然后，控制设备会向空调发送控制指令，从而改变空调运行状态。

此外，还可以通过家庭助理设备（例如Google Home或Amazon Alexa）发送语音激活命令。当然，也可以相互结合采取多种控制措施。

另外，设备的另一个重要功能是充当传感器，将信息从房间转发回云端。