>> Tecnologia Eletrônica >  >> Casa Inteligente >> Ar-Condicionado

Sistemas HVAC Inteligentes via IoT: Uma Visão Geral

A indústria de HVAC inteligente está crescendo exponencialmente, e com esse crescimento vem a incorporação de avanços tecnológicos. Bombas de calor controladas por voz, termostatos ativados por sensor de movimento e aplicativos móveis para controlar sua unidade HVAC de qualquer lugar estão se tornando cada vez mais comuns no setor.

O que é IoT?

Você frequentemente encontrará o termo "Internet das Coisas". Mas o que é exatamente? Em termos simples, IoT significa a capacidade de eletrodomésticos e dispositivos domésticos de se conectarem à Internet e se comunicarem entre si.

Eles podem coletar, compartilhar e exibir dados no seu smartphone ou portais web. De lâmpadas a condicionadores de ar, objetos do dia a dia e até carros agora podem ser conectados à Internet. O resultado é um ecossistema integrado.

Tornando um Aparelho HVAC Inteligente

Ouvimos a palavra "inteligente" com frequência, mas o que ela significa exatamente? A conectividade Wi-Fi autônoma de um aparelho HVAC com a Internet ou um smartphone não é uma capacidade verdadeiramente inteligente. É um começo, mas de forma alguma o estágio final dos sistemas HVAC inteligentes.

A verdadeira inteligência ocorre quando seu dispositivo pode executar ações e manter a temperatura por conta própria com base em determinados gatilhos. Esse dispositivo pode ser um controlador de AC inteligente ou um termostato inteligente. O dispositivo pode se adaptar, aprender novos comportamentos ao longo do tempo e implementar essas ações por si mesmo.

O usuário não notaria uma mudança drástica no ambiente doméstico, mesmo com condições climáticas externas variáveis. Isso ocorre porque o dispositivo levará em conta todas as variáveis ao decidir manter as temperaturas internas ideais.

Um dispositivo simples e inteligente pode detectar a temperatura atual do ambiente e exibi-la no seu smartphone por meio de um aplicativo móvel. Você pode visualizá-la a qualquer momento e até alterar as configurações operacionais da sua bomba de calor/ar condicionado pelo aplicativo. Mas isso não é o que você esperaria de um dispositivo verdadeiramente inteligente.

O que um dispositivo verdadeiramente inteligente faria é levar em conta a temperatura externa, aprender suas configurações de temperatura preferidas ao longo do tempo e, em seguida, aplicar ações corretivas para manter essa faixa de temperatura ideal por conta própria, sem você sequer tocar no aplicativo móvel.

A verdadeira medida de inteligência é determinada pela forma como os dados coletados são usados para funções adicionais. Mas como isso é alcançado? Vamos descobrir!

Como um Dispositivo HVAC Inteligente Toma Decisões?

Para que um dispositivo HVAC inteligente execute comandos de forma eficiente e tome a melhor decisão possível para manter o ambiente interno, ele precisa ter um conjunto robusto de sensores, algoritmos e capacidades de processamento. Um algoritmo é um conjunto de instruções que comanda um dispositivo inteligente a executar ações para manter o ambiente interno. Muito parecido com um cérebro, o algoritmo toma decisões em tempo real, levando em conta todas as entradas de vários sensores.

Geofencing é uma função comumente usada entre dispositivos de casa inteligente. Por meio desse recurso, o dispositivo conhece a localização do usuário e pode ligar ou desligar o ar condicionado/bomba de calor, de acordo com a distância do usuário de casa/escritório. Essa localização é enviada pelo smartphone para a nuvem e, em seguida, para o dispositivo inteligente.

O Fluxo de Trabalho da IoT

Para entender melhor como os aparelhos HVAC inteligentes IoT funcionam, é melhor ter uma visão geral dos diferentes componentes dentro de tal rede. Cada elemento tem seu papel no ecossistema IoT, e se um único componente falhar, toda a cadeia IoT se romperá. A capacidade de resposta será lenta, haverá atraso nos comandos enviados pelo aplicativo móvel. Como resultado, a experiência do usuário sofrerá. É, portanto, essencial manter todas as partes do sistema funcionando como uma máquina bem lubrificada.

O primeiro passo para o usuário é enviar um comando por meio de um aplicativo móvel; imagine controlar seu ar condicionado com seu telefone. O aplicativo serve como a única interface entre o usuário e o dispositivo inteligente, com o serviço de nuvem atuando como intermediário. A nuvem é semelhante a uma estação de transferência, que armazena os comandos, processa-os e encaminha a ação para o dispositivo inteligente. Serviços de nuvem comumente usados incluem Microsoft Azure e Amazon Web Services (AWS). Uma vez que o dispositivo inteligente recebe o comando, ele envia um sinal para a bomba de calor/ar condicionado, seja por sinais infravermelhos sem fio ou entrada com fio.

A inovação é o uso de assistentes de casa inteligente como Google Assistant ou Amazon Alexa. Você pode enviar comandos de voz para seu controlador de AC inteligente ou criar rotinas elaboradas para operar vários dispositivos de casa inteligente de uma vez usando assistentes de casa inteligente. Podem ser sua cafeteira inteligente, persianas inteligentes, luzes ou fechaduras de porta.

Diferenciando Termostatos e Controladores

Com vários dispositivos HVAC inteligentes no mercado, pode ficar um pouco confuso. A principal diferença entre um termostato ou um controlador é se ele é usado para controlar um sistema HVAC com dutos ou sem dutos.

Em sistemas com dutos, uma conexão com fio geralmente é necessária entre o aparelho HVAC e o termostato inteligente. Infravermelho é usado para um sistema sem dutos para enviar comandos, assim como um controle remoto simples. O controlador de AC inteligente tem transmissores IR integrados para esse fim. Outros recursos como geofencing, agendamento inteligente, controles de voz e outros são amplamente os mesmos, proporcionando o mesmo conforto e conveniência ao usuário final.

Vantagens dos Produtos HVAC IoT

Produtos HVAC dentro do ecossistema IoT apresentam numerosas vantagens ao consumidor final. Exemplos incluem economia de energia, conforto aumentado, conveniência diária e facilidade de uso. Vamos ver quais são alguns deles:

1. Monitoramento Remoto

Com IoT, você pode ficar atualizado com o status do seu ar condicionado, não importa onde esteja no mundo. Ele pode informar a temperatura atual do ambiente, temperatura de ponto de ajuste e modos em um aplicativo móvel integrado ou portal web. Tudo o que você precisa é uma conexão Wi-Fi, e você tem controles de ar condicionado na palma da sua mão.

2. Manutenção Preditiva

Com monitoramento remoto, você pode tomar medidas críveis quando sentir algo errado com seu ar condicionado. O aplicativo móvel ou portal web pode alertá-lo quando o ar condicionado não estiver funcionando em seus níveis ideais. Alguns aplicativos como o Cielo Home podem alertá-lo quando o filtro do AC precisa de limpeza.

3. Controles Adaptativos

IoT torna seus eletrodomésticos inteligentes. Isso permite que seu ar condicionado tome decisões de acordo com as condições atuais, levando em conta todas as variáveis envolvidas. Ele pode ligar automaticamente o ar condicionado se você estiver prestes a chegar em casa. Por outro lado, pode desligá-lo na sala de estar quando você estiver prestes a ir para a cama. Estes são apenas dois exemplos de como sistemas HVAC IoT podem se adaptar aos seus hábitos de uso.

4. Conectividade de Casa Inteligente

Você pode orientar seus aparelhos HVAC inteligentes para funcionarem em sincronia com seus outros dispositivos de casa inteligente para conforto e conveniência máximos. Com rotinas, você pode simplesmente dizer "bom dia", suas luzes acenderão, seu café começará a ser preparado e seu resfriamento será ajustado de acordo com sua rotina matinal.

Além disso, seu resfriamento ou aquecimento pode funcionar em sincronia com ventiladores inteligentes ou persianas inteligentes, etc., para ajudar a economizar energia. Como exemplo, quando está ensolarado lá fora, suas persianas podem baixar e o ventilador pode ligar para reduzir a carga no seu AC. Isso pode permitir que seu AC mude automaticamente para uma configuração de temperatura moderada em vez de consumir energia extra para rodar o AC na potência máxima.

Economia de Energia com um Sistema HVAC Inteligente

Segundo o Departamento de Energia, sistemas HVAC domésticos respondem pela maior parte dos custos de energia residencial, até 42%. A solução óbvia para isso? Reduzir a temperatura no HVAC. Isso pode significar ambientes internos desconfortáveis. Além disso, se você desligar o HVAC antes de sair, voltará para uma casa muito quente ou fria. Ambos os casos não são ideais.

A resposta para esse inconveniente está nos sistemas HVAC inteligentes. Como mencionado acima, esses sistemas podem alterar seu uso através de controles adaptativos e funcionar apenas quando precisam operar. Esse uso modificado pode resultar em economia de energia de até 25%. Essas economias compensam os custos iniciais ligeiramente maiores dos sistemas HVAC inteligentes. O período de retorno pode ser tão curto quanto 12 meses.

O Caminho a Seguir com IoT no HVAC

A Internet das Coisas (IoT) é uma inovação tecnológica promissora, que certamente mudará o cenário da indústria HVAC. Junto com as conveniências e confortos, porém, ainda existem alguns desafios a serem enfrentados. Estes incluem a segurança do ecossistema IoT, conforto do usuário aprimorado, capacidades de aprendizado de termostato/controlador inteligente e redução no tempo de resposta. Isso se deve ao desenvolvimento acelerado neste mundo, com um número crescente de empresas entrando na indústria.

IoT no HVAC é o futuro e provará ser um divisor de águas no fornecimento de conforto e conveniência definitivos ao consumidor. Além disso, a economia de energia através desta tecnologia tornará a mudança para sistemas HVAC inteligentes ainda mais atraente.