Xu hướng xây dựng nhà thông minh: xanh hơn, tiết kiệm năng lượng hơn

Số lượng người cư trú thành phố đang gia tăng. Liên Hợp Quốc dự đoán rằng 56% dân số thế giới sẽ chuyển đến các khu vực thành thị vào năm 2022 và con số này sẽ tăng lên 68% vào năm 2050.

Điều này đòi hỏi phải sử dụng hiệu quả hơn các nguồn tài nguyên hiện có và giảm lượng khí thải carbon dioxide cũng như mức tiêu thụ năng lượng nói chung.

Trong thực tế, việc giải quyết khó khăn này có thể phụ thuộc vào nhà. Bằng cách thu thập dữ liệu từ các cảm biến, hệ thống tự động hóa và điều khiển nhà thông minh có thể được sử dụng để cải thiện hiệu quả hoạt động của nhà.

Không chỉ hiệu quả mà các nhà thông minh mang lại, mà còn là những lợi ích khác. Các cảm biến và bộ phận truyền động được bố trí một cách khôn ngoan để có thể theo dõi và điều chỉnh giá trị cài đặt chất lượng không khí và ánh sáng, đảm bảo môi trường làm việc lý tưởng, tăng năng suất và sự thoải mái cho cư dân của nhà.

Một minh điển hình về việc sử dụng công nghệ thông minh để giảm chi phí và tăng năng suất cho các nhà là nhà The Edge ở Amsterdam, Hà Lan. Với sự trợ giúp của hệ thống quản lý nhà (BMS), rộng 40.000 m2 này được trang bị 28.000 cảm biến, hệ thống quản lý nhà có thể thu thập dữ liệu về các yếu tố quan trọng như độ ẩm, ánh sáng và nhiệt độ để tự động kích hoạt và điều chỉnh các hoạt động của nhà, đảm bảo rằng hệ thống sưởi, thông gió và điều không khí (HVAC) cũng như ánh sáng và các hệ thống khác hoạt động hiệu quả nhất có thể. The Edge là một trong những cấu trúc thông minh và tiết kiệm năng lượng nhất trên thế giới vì nó tiêu thụ ít điện hơn 70% so với các nhà văn phòng thông thường.

Với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm khoảng 16%, thị trường thiết bị xây dựng thông minh được dự đoán sẽ tăng gấp đôi vào năm 2022.

Các thành phần (miền) của nhà thông minh

Đương nhiên, các cấu trúc hiện đại sẽ không thể đạt được mức độ thông minh đầy đủ trong một thời gian ngắn. Thay vào đó, cần phải cải tiến và nâng cấp từng bước một.

Ví dụ về "Giám sát tình trạng" (Condition Monitoring) dưới đây sẽ chứng minh phần nào các nhà có thể dần chuyển đổi sang cấp độ thông minh hơn trong tương lai.

Giám Sát Tình Trạng

Hoạt động chung của nhà có thể bị gián đoạn do các sự cố với thiết bị và hệ thống như thang máy, điều không khí lànhững xáo trộn lớn. Ngay cả những sự cố nhỏ trong hệ thống nhà thông minh cũng có thể làm gián đoạn đáng kể hoạt động chung của nhà vì chúng được kết nối. Do đó, các đơn vị vận hành nhà rất quan tâm đến các chiến lược để theo dõi tình trạng của cơ sở thiết bị đã lắp đặt và xác định các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng xảy ra.

Trong việc giám sát tình trạng của thiết bị, cảm biến là rất cần thiết. Cảm biến, có thể được tìm thấy bên trong hoặc bên ngoài thiết bị, thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau để theo dõi hoạt động của thiết bị. Dự đoán bảo trì là bước hành động cần thiết sau khi giám sát tình trạng nhằm xác định thời điểm thiết bị dễ xảy ra sự cố nhất và thiết lập cơ chế bảo trì ứng phó nhanh chóng.

Công nghệ giám sát tình trạng và bảo trì dự đoán trong hệ thống HVAC sẽ được Infineon trình diễn tại sự kiện Light + Building sắp tới ở Frankfurt. Thiết bị, được phát triển với sự hợp tác của loTa Tech và Amazon Web Services, sẽ chứng minh khả năng của cảm biến trong việc giám sát tình trạng và bảo trì dự đoán cho các nhà thông minh.

Cảm biến Infineon DPS368

Để tự động hóa nhà, cần có giá trị đầu vào từ các cảm biến để kích hoạt cơ cấu chấp hành và tự động hóa các quyết định ở mọi cấp độ. Các giải pháp bán dẫn đóng vai trò là nền tảng cho quá trình thông minh hóa, với các cảm biến, quản lý nguồn, vi điều khiển và bảo mật đóng vai trò là kết nối quan trọng giữa thế giới thực và thế giới kỹ thuật số. Các công nghệ tiên tiến và các kỹ thuật kết nối thông minh có thể được sử dụng để biến đổi các nhà ngày nay thành những nhà xanh, thông minh trong tương lai nhằm giải quyết những thách thức do đô thị hóa và biến đổi khí hậu đặt ra cho toàn xã hội.

Các tác giả Manuel Hollfelder và Julia Fichte

Giám đốc Bộ phận Ứng dụng Mới nổi

Infineon Technologies AG và Tập đoàn Infineon là chủ sở hữu và Giám đốc điều hành của Infineon Technologies AG và Tập đoàn Infineon Technologies.

Phương Dung