اینترنت اشیا در دنیای مدرن با سرعت بسیار زیاد در حال پیشرفت است. جامعه در حال دور شدن از دستگاه‌های مستقل و ورود به عرصه دستگاه‌های متصل است.اینترنت اشیا (IoT) با استفاده در جنبه‌های مختلف زندگی نظیر وسایل شخصی، خرده فروشی، توزیع برق و خدمات مالی اهمیت و نقش خود را به اثبات رسانده است.
یکی از این زمینه‌های کاربرد اینترنت اشیا (IoT) در خانه‌های هوشمند یا به طور خاص در صنعت گرمایش و تهویه هوا (HVAC) است. طبق گزارشی از Zion Market Research انتظار می‌رود که بازار جهانی تجهیزات هوشمند HVAC تا سال 2025 تقریباً به 28.3 میلیارد دلار برسد. فعال کردن کنترل دستگاه از راه دور به عنوان اولین قدم و تکامل بیشتر منجر به کنترل ترموستاتیک و پیش‌بینی بر اساس تاریخچه استفاده خواهد شد.
چه چیزی باعث می‌شود دستگاه‌های HVAC هوشمند شوند؟
صرفاً داشتن یک دستگاه متصل به WiFi به معنای هوشمندی آن نیست. داشتن کنترل‌های برنامه‌ریزی از پیش تعریف شده نیز هوشمندانه نیست. پس هوشمندی به چه معناست؟
پاسخ در تفاوت بین ارتباط و تصمیم‌گیری است. اتصال به اینترنت و برقراری ارتباط دو طرفه در قالب داده، تاریخچه استفاده و گزارش خرابی هوشمندانه محسوب نمی‌شود. اتفاقی که پس از برقراری ارتباط می‌افتد مشخص می‌کند سیستم هوشمند است یا خیر. به عنوان مثال یک ترموستات الگوهای استفاده از 7 روز گذشته را به سرور باز می‌گرداند. به سادگی ضبط این داده‌ها و نمایش آنها نیاز به هوشمندی ندارد. آنچه باید اتفاق بیفتد دستکاری این داده‌ها با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین است فقط در این صورت می‌توان چیزی را هوشمند نامید.
وارد دنیای الگوریتم ها شوید
الگوریتم‌ها بخش‌هایی از کد رایانه‌ای هستند که می‌توانند در طی یک دوره زمانی خاص و در موقعیت‌های خاص یاد بگیرند و سازگار شوند و بداهه گویی کنند. بدان معنی که الگوریتم دقیقاً مانند مغز انسان قادر به ارزیابی شرایط شایع و انجام اقدامات اصلاحی مناسب و بدون دخالت انسان است.
اکوسیستم Smart HVAC IoT
برای درک بهتر از cogs های مختلف در سیستم ، آشنایی با گردش کار روند در اکوسیستم HVAC IoT مفید است. تعامل بین هر گره سیستم برای اجرای صحیح IoT بسیار مهم است. برای کاهش تأخیر در سیستم باید توجه زیادی صورت گیرد.
بگذارید نگاهی به روند یک سیستم HVAC IoT بیندازیم. هنگامی که یک فرمان از یکی از اپلیکیشن‌های تلفن همراه یا وب به ابر ارسال می‌شود، به دستگاه منتقل می‌شود. خدمات رایانش ابری که در حال حاضر توسط شرکت‌ها استفاده می‌شود شامل خدمات وب آمازون (AWS) و مایکروسافت (Azure) است. سپس دستگاه از طریق مادون قرمز به سیستم تهویه مطبوع (در صورت وجود کنترل از راه دور و بدون سیم داکت) یا از طریق سیم (در صورت وجود ترموستات سیستم مجاری) یک سیگنال مناسب منتقل می‌کند.
علاوه بر این دستورات دارای صدای فعال نیز می‌توانند از طریق دستگاه‌های دستیار خانگی نظیر Google Home یا Amazon Alexa ارسال شوند.
عملکرد مهم دیگر دستگاه کار به عنوان سنسور، انتقال اطلاعات از اتاق به ابر است. این اطلاعات توسط الگوریتم‌های یادگیری ماشین در رابطه با عوامل خارجی تجزیه و تحلیل می‌شود و براساس آن عمل می‌کنند. به عنوان مثال این الگوریتم می‌تواند فصل را از روی هوای ورودی مشخص کند و تنظیم دما آن را براساس آن کالیبره کند.
ترموستات در مقابل کنترل کننده
شاید شما متوجه استفاده از هر دو اصطلاح فوق شده باشید و فکر کنید که آنها را می‌توان جایگزین یکدیگر کرد اما بسته به اینكه شخص دارای سیستم تهویه مطبوع یا مجرای داكی باشد، نحوه كنترل برای سیستم هوشمند می تواند متفاوت باشد. کانفیگ سخت‌افزار دستگاه واقعی باید متفاوت باشد تا از سازگاری اطمینان حاصل شود.
برای یک سیستم مجاری از ترموستات‌های هوشمند استفاده می‌شود که کنترل کاملی بر سیستم دارند. برخی از محصولات موجود در بازار ترموستات هوشمند Tado و البته ترموستات هوشمند گوگل هستند.
در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع بدون داکت مانند مینی اسپلیت‌های دیواری یا واحدهای پنجره، از یک کنترلر هوشمند استفاده می‌شود. عملکرد آنها تقریباً یکسان است به استثنای چند حالت اضافی که بسته به AC خاص آنها، در دسترس کاربر است.
آیا درحال ورود به دنیای اینترنت اشیا هستیم؟
جواب این سؤال یک بله قاطع است. بسیاری از شرکت‌های نوپا نه تنها در HVAC بلکه در سایر صنایع نیز به این سرمایه گذاری مشغول هستند. طبق اعلام گارتنر، در سال 2017 تعداد 8.1 میلیارد دستگاه متصل در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته‌اند که نسبت به سال قبل 31 درصد افزایش داشته است.
پس از اولین مرحله ارتباط و اتصال، استقرار گسترده در الگوریتم‌های یادگیری ماشین (ML) به طور منطقی دنبال می‌شود. افزایش مقادیر متغیرها برای راحتی کاربر، با استفاده از این الگوریتم‌ها امکان‌پذیر خواهد بود. در نتیجه صرفه‌جویی در مصرف انرژی و راحتی کاربر به صورت تصاعدی افزایش می‌یابد و منجر به آینده‌ای امیدوارکننده برای صنعت تهویه مطبوع (HVAC) می‌شود.
