物聯(lián)網(wǎng)在各種應(yīng)用中正以驚人的速度變得越來越突出。物聯(lián)網(wǎng)的一個此類應(yīng)用是住宅中使用的供暖、通風(fēng)和空調(diào) （HVAC） 系統(tǒng)， 工業(yè)， 和商業(yè)設(shè)施.

暖通空調(diào)系統(tǒng)是復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施。單個元件或功能的故障會導(dǎo)致高能耗和維護(hù)成本。因此，原始設(shè)備制造商熱衷于利用物聯(lián)網(wǎng)來優(yōu)化暖通空調(diào)性能并降低維護(hù)成本。暖通空調(diào)制造商的物聯(lián)網(wǎng)解決方案可以為他們的暖通空調(diào)設(shè)備帶來運(yùn)營可見性，并更好地監(jiān)控能源消耗。

讓我們詳細(xì)了解為什么暖通空調(diào)制造商應(yīng)該利用物聯(lián)網(wǎng)：

為什么 OEM 應(yīng)該將暖通空調(diào)設(shè)備連接到物聯(lián)網(wǎng)

HVAC 系統(tǒng)負(fù)責(zé)加熱、冷卻和通風(fēng)需求。即使是最小的組件故障也會損害OEM的盈利能力，因此在問題發(fā)生之前避免問題是任何設(shè)施提供商最重要的工作之一。與智能恒溫器或智能房間控制器連接的物聯(lián)網(wǎng)HVAC可以收集數(shù)據(jù)并與基于云的分析平臺共享，以監(jiān)控環(huán)境變化和預(yù)防性維護(hù)。連接的解決方案與HVAC設(shè)備來回通信，根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整溫度，并在發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常行為時生成警報。

例如，在極端炎熱的天氣條件下，許多暖通空調(diào)系統(tǒng)通常會發(fā)生故障，需要立即關(guān)注維修請求。在這種情況下，智能HVAC系統(tǒng)可以針對退化跡象生成警報，并通知用戶在導(dǎo)致問題之前采取行動。

如今，在美國，許多公用事業(yè)公司正在提供基于 CTA2045 的需求響應(yīng)計劃，該計劃在最終用戶在高峰需求時間關(guān)閉大負(fù)載或降低利用率時會給予獎勵。CTA-2045 是一種模塊化通信接口 （MCI），可提供與住宅設(shè)備的通信以進(jìn)行能源管理。CTA-2045 基于需求響應(yīng)的系統(tǒng)使您能夠在公用事業(yè)電源負(fù)載較小時使用最終用戶的設(shè)備負(fù)載。這種智能只有在傳統(tǒng)HVAC系統(tǒng)中引入物聯(lián)網(wǎng)的幫助下才能實現(xiàn)。

簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)可以增強(qiáng)暖通空調(diào)產(chǎn)品的價值主張。

智能暖通空調(diào)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)如何運(yùn)作

暖通空調(diào)系統(tǒng)由傳感器和執(zhí)行器組成

控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備配備了，

通過網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)發(fā)送到云的無線通信無線電

通過網(wǎng)關(guān)通道化的通信協(xié)議將數(shù)據(jù)直接共享到云

用戶可以借助門戶從云端監(jiān)控所有HVAC設(shè)備的性能

移動電話等設(shè)備允許用戶在本地和遠(yuǎn)程訪問和管理其HVAC設(shè)備。

HVAC軟件負(fù)責(zé)在各種傳感器的幫助下收集信息，它根據(jù)需要處理信息并將其傳遞到云端進(jìn)行進(jìn)一步分析。

云中的分析平臺負(fù)責(zé)過濾，分析數(shù)據(jù)，并在需要時與其他系統(tǒng)共享

學(xué)習(xí)算法使用數(shù)據(jù)庫信息來協(xié)助預(yù)防性維護(hù)，優(yōu)化能源使用并遠(yuǎn)程控制HVAC系統(tǒng)。故障、警報和事件也會報告給遠(yuǎn)離系統(tǒng)的系統(tǒng)管理員

這是現(xiàn)代暖通空調(diào)系統(tǒng)有助于節(jié)約能源使用的潛在場景

一家領(lǐng)先的暖通空調(diào)產(chǎn)品制造商，旨在開發(fā)基于 CTA2045 標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能和需求響應(yīng) （DR） 就緒產(chǎn)品。

這種基于CTA2045標(biāo)準(zhǔn)的解決方案旨在通過增加能夠?qū)Σ粩嘧兓碾娋W(wǎng)條件做出反應(yīng)的需求響應(yīng)就緒產(chǎn)品來提高電網(wǎng)可靠性和效率。

通用通信模塊 （UCM） – 交流模塊（根據(jù) CTA2045 標(biāo)準(zhǔn)）適合智能電網(wǎng)設(shè)備 （SGD），可以是符合 CTA2045 標(biāo)準(zhǔn)的 HVAC 系統(tǒng)、加熱器或任何其他消費(fèi)類產(chǎn)品

通用通信模塊 （UCM） 通過 BLE 連接與運(yùn)行客戶移動應(yīng)用程序的移動設(shè)備進(jìn)行配置。配置完成后，它通過 Wi-Fi 或蜂窩 （LTE Cat M1） 接口與客戶云連接。UCM 使用 MQTT 協(xié)議與云通信。連接成功后，即可從云接收 JSON 對象并將其傳遞給 SGD

公用事業(yè)公司在 DR 門戶的幫助下從客戶云啟動 DR 命令，這些 DR 命令將由 UCM 設(shè)備解析，然后傳遞給 SGD 設(shè)備，SGD 設(shè)備將根據(jù) DR 命令采取必要的操作。作為對這些DR命令的響應(yīng)，SGD將向UCM發(fā)送響應(yīng)，該響應(yīng)將發(fā)送回云

UCM還支持通過客戶云進(jìn)行OTA固件升級

用戶界面由顯示不同報警指示、互聯(lián)網(wǎng)連接和 DR 狀態(tài)的 LED 組成，使用戶界面對用戶來說很直觀。UCM 還支持按鈕，以根據(jù) CTA2045 標(biāo)準(zhǔn)啟動配置、確認(rèn)警報和暫停需求響應(yīng)

物聯(lián)網(wǎng)如何幫助暖通空調(diào)制造商提高產(chǎn)品性能

智能暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢在于：

實時監(jiān)控：制造商和OEM可以通過獲取實時操作數(shù)據(jù)來確定設(shè)備性能的準(zhǔn)確圖像

降低功耗：HVAC 系統(tǒng)收集運(yùn)營數(shù)據(jù)并將其定期移動到云端。這些數(shù)據(jù)在云中進(jìn)行分析，有助于做出明智的決策。這樣可以實現(xiàn)高效的能源管理并節(jié)省成本

預(yù)防性維護(hù)：物聯(lián)網(wǎng)不是以固定的時間間隔為產(chǎn)品提供服務(wù)，而是有助于在重大問題發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)問題。從而節(jié)省維修成本并延長產(chǎn)品的使用壽命

設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)連接的HVAC系統(tǒng)時要考慮的事項

在設(shè)計智能暖通空調(diào)時遵循最佳實踐非常重要。其中包括可擴(kuò)展性、可能的干擾、安裝方法、網(wǎng)絡(luò)安全、與 HVAC 接口時的安全措施、范圍、自動恢復(fù)、安全關(guān)閉等參數(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)安全：建議規(guī)劃端到端安全性，因為數(shù)據(jù)流不應(yīng)有任何安全妥協(xié)，包括進(jìn)出連接的產(chǎn)品本身、云、用于控制產(chǎn)品的移動或 Web 應(yīng)用以及可能有權(quán)訪問數(shù)據(jù)的每個人。

使用已建立的硬件平臺：在為您的連接產(chǎn)品決定硬件平臺時，請選擇成熟的參與者，而不是從低價選項中進(jìn)行選擇。使用經(jīng)過驗證的硬件平臺可確保無線連接，不會出現(xiàn)任何問題。經(jīng)過驗證的無線網(wǎng)絡(luò)堆棧、兼容性、固件支持、認(rèn)證和服務(wù)提供商注冊以及安全性得到了成熟參與者的良好支持。

安全 OTA 功能：支持物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備可以在放置在現(xiàn)場時進(jìn)行更新。這有助于提高性能，在設(shè)備與最終用戶在一起時添加新功能。有必要考慮所有智能HVAC設(shè)備的安全OTA功能，因為設(shè)備安全策略也會通過OTA更新。

物聯(lián)網(wǎng)是暖通空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)新的主要驅(qū)動力。這些 HVAC 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在節(jié)能、需求預(yù)測、提高效率和 HVAC 產(chǎn)品的預(yù)測性維護(hù)方面具有重大優(yōu)勢。數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)將被證明是暖通空調(diào)行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的游戲規(guī)則改變者。

審核編輯：郭婷