Em um esforço para criar espaços inteligentes e automatizados para uso residencial, comercial e corporativo, um número crescente de edifícios é projetado, construído e remodelado de acordo com os conceitos de edifícios inteligentes. Essa forma de intervenção depende muito da Internet das Coisas (IoT). A capacidade da IoT de conectar todos os sistemas facilita a coleta de uma grande quantidade de dados que podem ser usados para tomar decisões informadas. A IoT e a tecnologia de nuvem gerenciam e controlam os sistemas de construção, melhoram a eficiência, aumentam a segurança e promovem a sustentabilidade e a economia de custos.
Os edifícios inteligentes se tornaram cada vez mais importantes no mundo de hoje por vários motivos. Primeiro, os edifícios consomem uma quantidade significativa de energia e contribuem para as emissões globais de carbono. De acordo com a Agência Internacional de Energia, os edifícios são responsáveis por 30% do consumo global de energia e cerca de um terço das emissões globais de CO2 relacionadas à energia e ao processo. Os edifícios inteligentes podem ajudar a reduzir esse impacto otimizando seu consumo de energia e usando fontes de energia renováveis.
Em segundo lugar, o conforto e o bem-estar dos ocupantes são cruciais para a produtividade e a saúde. Edifícios inteligentes podem fornecer um ambiente interno confortável e saudável regulando a temperatura, umidade, iluminação e qualidade do ar. Eles também podem aumentar a segurança usando sistemas inteligentes de vigilância e controle de acesso.
Para que um edifício seja “inteligente”, ele precisa ter um sistema holístico de hardware integrado, como sensores e gateways, que tornam as funções do edifício inteligentes por meio de transferência de dados em tempo real, comunicação bidirecional e automação.
- Edifícios inteligentes de 1ª geração: focados na perspectiva de gerenciamento eficiente de instalações de infraestrutura.
- Edifícios inteligentes de 2ª geração: conveniências adicionais para ocupantes e proprietários impulsionadas pelo surgimento de dispositivos IoT e tecnologias associadas.
- Edifícios inteligentes de 3ª geração: transformando edifícios em ecossistemas responsivos, automatizados, sustentáveis e preocupados com a saúde, impulsionados por plataformas IoT.
Compreendendo o papel da IoT em edifícios inteligentes
A integração de dispositivos de IoT e algoritmos de inteligência artificial (IA) em edifícios inteligentes permite níveis sem precedentes de controle e automação. Sensores distribuídos por um edifício coletam dados sobre temperatura, umidade, ocupação e níveis de luz, entre outras variáveis. Os algoritmos de IA analisam esses dados para tomar decisões informadas sobre o ajuste dos sistemas do edifício para atender às metas de eficiência energética e às necessidades dos ocupantes. Por exemplo, a iluminação pode ser reduzida ou desligada em salas desocupadas, e os sistemas de HVAC podem ajustar a temperatura em tempo real com base no número de pessoas em um espaço e nas condições climáticas externas.
Os edifícios inteligentes que utilizam IoT fornecem uma estrutura de gerenciamento unificada para uma variedade de serviços de edifícios inteligentes, simplificando a supervisão e coordenando melhor as respostas. Os dispositivos de IoT podem incluir:
- Sensores inteligentes que coletam e transmitem dados com segurança de volta para a rede central
- Mecanismos automatizados para controles ambientais
- Dispositivos relacionados à segurança, como travas automáticas de portas e leitores de crachás
A rede de sensores que são criados pode, portanto, ser vista como uma espécie de sistema nervoso do nosso edifício “vivo”. No entanto, quais são as etapas para desenvolver esse sistema nervoso? Para que um edifício se torne um edifício inteligente de IoT, os principais componentes que interagem e se comunicam entre si devem ser considerados:
Análise de dados em tempo real
A coleta e análise de dados em tempo real constituem o DNA de um edifício inteligente. Essas informações são extremamente valiosas para ajudar os gerentes de instalações e tomadores de decisão a determinar quais cursos de ação tomar. Os dados brutos coletados em todo o edifício por meio de sensores e outros dispositivos ajudam você a entender e descompactar rapidamente os comportamentos do usuário, identificar padrões e antecipar ameaças.
Comunicações sem fio
O avanço das comunicações sem fio tem sido fundamental para tornar os edifícios mais inteligentes. Essa tecnologia permite colaboração em tempo real e compartilhamento de dados de uma forma que é relativamente fácil e barata de implementar.
Interface do usuário
Interfaces de usuário simples ajudam as pessoas a entender dados complexos ou com muitas informações. Uma solução de edifício inteligente incorporará um painel central de coleta de dados, análise, relatórios e gerenciamento que apresentam informações de maneiras significativas e acionáveis. Levando isso um passo adiante, o software de edifício inteligente de IoT pode incorporar personalização com base no comportamento de um usuário individual, o que aprimora sua experiência ainda mais e fornece a oportunidade de fazer ajustes manuais.
Aplicações de IoT em Edifícios Inteligentes
- Sistemas inteligentes de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC), incluindo controladores e dispositivos periféricos potencialmente inteligentes, proporcionando controle no nível de um único dispositivo ou sala. Os componentes dos sistemas HVAC também podem ser implantados separadamente, por exemplo, como sistemas de aquecimento inteligentes autônomos ou sistemas de ventilação inteligentes.
- Segurança e proteção de edifícios, incluindo alarmes de segurança inteligentes conectados e alarmes de incêndio. Também inclui câmeras de vídeo conectadas usadas por empresas para segurança de edifícios.
- Controle de acesso, incluindo monitoramento se portas e janelas estão abertas ou fechadas, monitoramento de vitrines para eventos de quebra em um contexto de varejo e uma variedade de sensores de movimento baseados em monitoramento de vibração.
- Iluminação de edifícios, incluindo monitoramento e controle de sistemas de iluminação de edifícios internos e externos.
- Monitoramento da qualidade do ar, incluindo níveis de monóxido de carbono e dióxido de carbono, níveis de umidade e vários contaminantes, como produtos químicos nocivos, material particulado, etc.
- Automação de edifícios, incluindo controladores e dispositivos periféricos (dispositivos de monitoramento, dispositivos controlados ou atuadores) para dar suporte a uma ampla gama de funcionalidades automatizadas, como o controle de persianas.
- O monitoramento do fluxo de água e armazenamento de água em sistemas de encanamento, potencialmente por vários motivos, incluindo detecção de vazamentos para evitar inundações e também para proteger contra o desenvolvimento de bactérias em tubulações de água quente.
- Monitoramento de recursos específicos de construção, como elevadores, vagas de estacionamento e ativos de geração renovável. Além disso, monitoramento potencial do consumo de eletricidade no nível de um ativo ou máquina individual.
- Monitoramento de banheiros compartilhados, incluindo, por exemplo, dispensadores de sabão, para fornecer alertas no caso de falta de suprimentos.
Benefícios da IoT
1. Melhoria da eficiência energética e sustentabilidade do edifício: edifícios inteligentes podem reduzir significativamente o consumo de energia e os custos, otimizando suas operações e usando fontes de energia renováveis. De acordo com um estudo do American Council for an Energy-Efficient Economy, os edifícios inteligentes podem economizar até 15-30% dos custos de energia em comparação com edifícios tradicionais.
2. Custos de manutenção reduzidos com manutenção preditiva : edifícios inteligentes podem gerar economia de custos por meio de custos de manutenção reduzidos e maior vida útil dos ativos. Ao usar manutenção preditiva e monitoramento de condições, edifícios inteligentes podem detectar e corrigir problemas antes que se tornem grandes problemas, reduzindo assim os custos de manutenção e estendendo a vida útil dos ativos do edifício.
3. Uso otimizado do espaço: câmeras inteligentes e sensores de movimento podem exibir a disponibilidade de salas de reunião, mesas ou vagas de estacionamento em um painel ou aplicativo móvel.
4. Segurança, conforto e proteção aprimorados para os usuários: edifícios inteligentes podem aumentar a segurança usando sistemas inteligentes de vigilância e controle de acesso. Eles podem detectar e responder a ameaças de segurança em tempo real e controlar o acesso a diferentes áreas do edifício com base nas credenciais do usuário.
5. Proprietários de edifícios podem se beneficiar de edifícios mais bem conservados; edifícios inteligentes podem fornecer um ambiente interno confortável e saudável regulando temperatura, umidade, iluminação e qualidade do ar. Eles também podem melhorar o bem-estar dos ocupantes fornecendo recursos como iluminação circadiana, que ajusta os níveis de iluminação com base na hora do dia para imitar a luz natural.
6. Gerentes de instalações podem se beneficiar de uma infinidade de informações relacionadas à condição do edifício que eles gerenciam. Isso pode variar do status das portas de acesso à condição de ativos, instalações e equipamentos dentro do edifício, a condição de alarmes de incêndio e sistemas de supressão de incêndio.
Podemos antecipar um boom na IoT de edifícios inteligentes à medida que as redes 5G se desenvolvem e surgem aplicações de IoT mais complexas e avançadas. À medida que o mercado de IoT amadurece, a regulamentação se tornará cada vez mais importante para garantir a qualidade, compatibilidade e segurança de dispositivos e sistemas. Não é surpreendente que as soluções de edifícios inteligentes possam beneficiar uma ampla variedade de partes interessadas, dada a ampla gama de aplicações de edifícios inteligentes e vantagens associadas. Proprietários, investidores, gerentes de instalações, provedores de serviços e, claro, ocupantes de edifícios estão entre eles. As vantagens também podem ser estendidas às seguradoras, que podem ajudar seus clientes a minimizar riscos e reduzir a gravidade de eventos adversos utilizando soluções de edifícios inteligentes habilitadas para IoT.
