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| Klacci 凱樂奇商用級智慧門鎖各種應用解決方案 |
全球能源消耗需求不斷增加，預計到 2050 年將達到約 800 艾焦耳，較 2019 年的 600 多艾焦耳大幅增加。
全球成長最快的能源使用，正在帶來重大轉變 — 優先考慮廢棄物管理的智慧能源。
在這項追求中，物聯網 (IoT) 的興起提供了改變遊戲規則的解決方案，改變了各行各業的能源管理系統。
能源管理中的物聯網是一種技術驅動的節能方法，讓你可以輕鬆控制能源使用、物聯網能源管理解決方案和碳足跡，無論是在商業工廠、倉庫、智慧建築或住宅。它有助於實現更永續的實踐，並為更有效率的能源未來鋪平道路。
到 2030 年，在能源管理系統中實施物聯網，可以減少超過 1.6 拍瓦時 (PWH) 的電力消耗 - 相當於每年為超過 1.5 億戶家庭供電。毫無疑問，物聯網與能源管理之間的協同作用，在整合、最佳化和降低能源消耗方面具有巨大潛力，可幫助企業在能源管理實踐中，實現更高的效率和永續性。
然而，除了能源管理之外，能源和公用事業中的物聯網，還有許多其他應用案例。本部落格將分享物聯網在能源領域，最受歡迎的十大應用案例，及其各種優勢和實施挑戰。
10 個物聯網能源管理應用案例：智慧能源管理系統解決方案
能源管理物聯網以其多樣化的應用和優勢，極大地重新定義了各個行業。在這裡，我們深入探討了物聯網在能源管理中的十個有影響力的應用案例，並強調了其變革性的影響，和解決現代挑戰的真實案例。
智慧商業樓宇
物聯網技術，正在改變商業建築和辦公空間的能源管理。透過整合物聯網設備，企業可以實現照明、暖通空調系統、照明控制、智慧恆溫器等的自動化，相互通訊並根據即時數據，實現氛圍自動化。
即時數據分析：即使物聯網也需要回饋。物聯網系統吞噬能源消耗模式、佔用水準和環境條件等資料流。物聯網像專業人士一樣，智慧地分析數據並優化資源使用。例如，離子供電智慧燈可以吸收生態數據，例如可用的自然光量和空間內的人的存在。利用這些資訊，他們可以隨時調整亮度。此外，基於點的水管理系統，還可以幫助優化各個部門的用水，減少不必要的消耗，並更有效地管理資源。
預測性維護：預測就像是及時解決漏洞的秘技。維護也是如此。如果你正在為辦公室設備的保養而煩惱，請不要擔心 —— 預測性電子維護可以為你提供支援。它可以智慧地監控效能，並在事情變得更糟之前，發現潛在的問題和風險。這種及時提醒隨後減少了停機時間，並確保了順利航行。
例如，辦公室可以對其系統進行編程，以減少非工作時間的能源消耗，從而節省大量能源費用，同時為員工和客戶保持舒適的環境。
智慧暖通空調系統
暖氣、通風和空調 (HVAC) 系統，佔建築物能源消耗的很大一部分，約佔總電力消耗的 60%。物聯網驅動的 HVAC 解決方案，可讓保險公司智慧地監控和控制他們的系統。這些系統根據佔用情況和環境條件自動調整設置，從而顯著節省能源。
智慧能源物聯網應用如何讓 HVAC 系統管理變得快速且簡單？
由於採用智慧能源物聯網應用的發展，它減少了人工干預，使企業能夠快速輕鬆地進行遠端管理。現在，無論設施管理人員身在何處，都可以輕鬆調整設定或自動執行功能。
智慧能源物聯網應用提高了營運效率，降低了能源消耗和有毒氣體的排放，同時促進了永續發展。
例如，Cielo Home 為用戶提供空調性能數據，並透過優化使用模式來幫助降低能源成本，從而降低電費並減少碳排放。
工業設備的預測性維護
物聯網製造有助於監控機械性能，並確定哪些機器消耗的能源最多。透過分析這些數據，公司可以找出需要維護的性能不佳的設備，從而避免代價高昂的故障，並減少能源浪費。
物聯網預測性維護的關鍵組成
感測器：放置在設備上或設備內部，收集有關設備的關鍵性能資訊。
傳輸的數據：這將為維護團隊提供警報和見解，同時儀表板支援決策。
例如，製造業巨擘通用電氣（GE）依賴物聯網進行能源管理，透過預測性維護來優化其營運流程。
智慧電網管理
物聯網技術透過收集能源使用，和電網效能的即時數據，來提高智慧電網的效率。這些資訊使公用事業公司能夠有效平衡供需，整合再生能源解決方案，並實現動態訂價模式。
例如，西門子利用再生能源中的物聯網，開發智慧電網解決方案，以促進更好的資源管理。
智慧計量和能源監控
智慧計量解決方案即時追蹤能源使用情況，為消費者和企業提供其消費模式的詳細見解。這些數據有助於辨識低效率，並確保做出明智的決策，以降低能源成本。
物聯網智慧電錶的組成部分及其運作原理？
物聯網智慧電錶的關鍵組成
Arduino UNO：它是一個 ATmega328P 微控制器板，為物聯網智慧電錶提供大腦，以便與其他感測器和模組進行通訊。
- ACS712 電流感測器：這是一種低成本的電流感測器模組，可測量直流電和交流電，並分別分配輸出 —— 單元和負載。
- ESP12/NodeMCU：一款流行的基於 ESP8266 晶片的 WiFi 模組，為物聯網設備，透過本地 WiFi 網路與智慧電錶連接設定了無線通訊環境。
- Mole-Female Wires：這些是連接介面模組，和微控制器的跳線。
物聯網智慧電錶中的組成如何協同工作
- 電源供應器：採用 ACS712 和 ESP12 作為電源。Arduino UNO 可透過 USB 或外部電源供電。
- 資料擷取：ACS712 即時擷取電流，並將類比訊號傳送到 Arduino。
- 數據處理：Arduino 計算即時能耗和電量使用。
- 資料傳輸：ESP12 透過 Wi-Fi 將處理後的資料，傳送到雲端平台或伺服器。
- 視覺化和分析師：數據可以在物聯網儀表板上可視化，以進行監控和分析。
例如，sense 是一種創新的智慧計量解決方案，可提供即時能源消耗追蹤。它可以辨識從浴室燈到熱水器和車庫門等，各個設備的能源使用情況，同時計算相關成本。此外，該應用程式還提供即時碳強度數據，幫助用戶做出明智的選擇，以盡量減少碳足跡。
電動車隊管理
隨著各組織努力減少碳排放和削減成本，電動車車隊的採用率正在上升。物聯網技術引入了一系列全面的指標，增強了傳統的車隊管理。 這包括對充電狀態、充電會話詳細資訊，和充電/放電週期的詳細見解，使組織能夠做出明智的決策。
物聯網驅動的電動車隊管理指標
加強傳統車隊管理是當務之急！因此，離子驅動的車隊管理引入了有效的指標，使車隊管理人員能夠獲得即時洞察和強大的預測能力。這些指標的可近性和一致性有助於管理者進行明智的決策，從而提高生產力和成本效益。以下是關鍵指標：
即時位置追蹤 —— 配備 GPS 技術的車輛，使管理人員能夠即時檢查每輛車的位置。
駕駛員行為監控 —— 車隊管理人員現在可以立即監控危險的駕駛習慣！配備感測器的車輛提供駕駛行為數據，如加速度、速度檢查和煞車模式。
燃料消耗分析 —— 物聯網使車輛能夠幫助車隊管理人員，收集燃料消耗數據，從而快速分析有關路線和駕駛行為的消耗模式。
地理圍欄功能 —— 智慧車輛中的感測器確保地理圍欄功能，當車輛進入或離開這些區域時觸發警報。
例如，UPS（聯合包裹服務公司）利用物聯網監控其電動車隊的性能和充電行為，以完善能源儲存策略。提高整體效率，培養環保實踐。
能源民主化
能源民主化的概念，允許個人透過選擇能源來源來參與能源市場。物聯網促進點對點（P2P）能源交易，使用者可以與他們的社區分享和交易能源。這種轉變使消費者成為「產消者」，透過太陽能板等再生能源產生能源，並將多餘的能源賣回給電網。
先進的能源儲存和分析
物聯網在智慧儲能係統中，發揮非常重要的作用，確保對電池效能進行有效的監控和管理。透過收集關鍵參數、溫度和充電週期的數據，操作員可以優化電池操作，並防止過度充電或過熱等問題。提高儲能解決方案的可靠性和安全性。
物聯網功能如何簡化能源儲存和分析？
將物聯網功能與能源儲存和分析結合，徹底改變了能源系統的管理、監控和最佳化方式。這種轉變不僅提高了效率，而且顯著降低了營運成本，為該技術的財務影響帶來了光明的前景。
推動這項營運轉型的關鍵物聯網功能，是物聯網感測器提供有關能源消耗的詳細見解，使企業能夠辨識效率低，並優化使用。
例如，如果溫度升高到一定水準，鋰電池儲存系統可能會帶來嚴重的安全風險，例如過熱或火災。透過物聯網技術將這些儲能系統（ESS）連接到雲端，製造商和營運商可以遠端監控和管理效能，確保及時介入並提高安全性。
虛擬發電廠（VPP，Virtual Power Plant）
VPP 使用物聯網將各種能源資源（例如太陽能電池板、電池儲存和需求響應計劃）結合到統一的網路中。這使得營運商能夠優化能源生產和分配，並提高電網可靠性。
虛擬發電廠是能源管理中，一個有希望的進步，它利用物聯網技術，來優化分散式能源資源的範圍。物聯網的引進不僅提高了虛擬電廠的效率、可靠性和反應時間，而且有可能顯著平衡能源的供需，為能源管理的未來帶來希望。
透過實現數據採集、集中控制系統、能源預測和整合儲存解決方案，離子驅動的 VPP 正在提高能源系統的效率。
ABB、西門子、思科系統、通用電氣、博世和三菱等多家產業領導者，在物聯網能源管理方面取得了重大進展。一個值得注意的例子，是 ABB 於 2020 年 8 月與 Jibei 電力有限公司合作，支援開發融合智慧配電、協調和增強計量控制的虛擬電廠 (VPP)。
碳足跡監測
物聯網設備可以幫助企業即時監控其碳排放，並深入了解營運變化，如何影響其碳足跡。
例如，像碳信託這樣的公司，使用基於整數的分析，為企業提供實施減少溫室氣體排放策略所需的數據，以支持他們的永續發展目標。
物聯網在能源管理中帶來的巨大改變
能源管理物聯網解決方案，可協助企業管理其能源消耗，提供更有效率、更具成本效益和更永續的實踐。以下，我們探討物聯網在能源管理方面的主要優勢，重點介紹它們如何幫助組織優化能源使用，並減少對環境的影響。
在能源管理中使用物聯網的優勢
減少能源消耗
智慧能源物聯網應用，可以即時追蹤和分析能源使用情況。這種數據驅動的方法使企業和家庭能夠發現，低效率、優化消耗，並降低能源費用。
遵守能源法規
透過提供詳細的能源使用數據，用於能源管理的物聯網軟體，可確保企業能夠滿足嚴格的能源法規，幫助他們遵守行業標準，並避免巨額罰款。
優化資產維護
智慧能源管理中的物聯網，透過即時監控設備實現預測性維護。它最大限度地降低了意外故障的風險，避免了專案停頓，並延長了能源資產的使用壽命。
自動化流程
使用物聯網能源監控系統實現能源供應自動化，可實現更有效率的營運。透過根據佔用情況，調整 HVAC 系統並優化照明控制，企業可以實現簡化且經濟高效的能源管理流程。
削減營運開支
使用物聯網技術的智慧能源管理，有助於透過自動執行耗能密集型任務，和根據需求，即時調整能源使用，來降低營運成本，確保高效的能源分配。
支持綠色能源倡議
能源和公用事業中的物聯網，透過將太陽能和風能等再生能源，無縫整合到電網中，來支援向綠色能源的轉型。透過將再生能源數據納入管理系統，物聯網可協助組織優化能源分配、減少對化石燃料的依賴，並與永續發展目標保持一致。
能源領域物聯網的實施：挑戰與解決方案
在能源領域實施物聯網提出了獨特的挑戰，組織必須解決這項挑戰，才能充分發揮其潛力。讓我們發現這些障礙，並提供確實可行的解決方案，以促進向物聯網能源管理的成功轉移。
在能源管理中實施物聯網的挑戰
連線問題
挑戰：可靠的連接對於物聯網設備至關重要，但網路中斷、干擾，以及偏遠地區的 4G/5G 覆蓋問題等因素，可能會中斷通信，從而導致延遲和數據傳輸效率低下。
解決方案：實施邊緣資料處理，以最大限度地減少延遲，並減輕中央網路的負擔。投資 5G 基礎設施還可以增強連接性和可靠性。
資料隱私和安全
挑戰：物聯網設備容易受到惡意軟體、勒索軟體和劫持等安全威脅。保護敏感資料，對於維護信任和遵守法規非常重要。
解決方案：建立強大的安全協議，包括資料加密、多因素身份驗證方法，和定期安全審核，以保護資料完整性和隱私。
互通性挑戰
挑戰：傳統的能源管理系統經常存在相容性和互通性問題，難以與智慧能源物聯網應用，進行有效通訊。
解決方案：升級或重新設計現有的能源管理系統（EMS），可以促進無縫資料交換，並支援先進的物聯網功能。
能源管理中物聯網解決方案的未來
預計未來幾年全球能源需求，將呈指數級成長，能源管理物聯網將成為一股變革力量，顯著降低能源消耗，並提高各行業效率。 最近的行業研究顯示，過去幾年物聯網的採用率大幅上升，77% 的受訪者報告，已全面佈署至少一個物聯網專案。
根據 marketsandmarkets 的數據，2020 年全球能源市場物聯網價值超過 200 億美元，預計到 2025 年將突破 350 億美元，2024 年至 2030 年的複合年成長率為 11.8%。
這些數據凸顯了其在能源管理中，不斷提升的整合度和重要性，例如智慧電錶、即時設備監控，和自動化 HVAC 系統，所有這些對於優化能源使用，都非常重要。
物聯網與人工智慧 (AI)、大數據分析、AR/VR、區塊鏈和雲端運算等，其他新興技術之間的協同作用，預計將加強。這種整合將使公用事業公司，能夠採用更複雜的遠端監控和管理實務。利用人工智慧預測風力渦輪機的維護需求，使用區塊鏈進行能源交易，並利用大數據來提高太陽能板的性能，這些都有助於將再生能源產業重塑為更智慧、更環保的產業。
透過這種整體方法，能源管理中的物聯網，可以為更智慧、更具彈性的能源生態系統鋪路。
利用 appinventiv 賦能物聯網能源管理：未來就在眼前
隨著能源管理中的物聯網，不斷最大限度地降低能源消耗，並最大限度地提高效率，企業越來越意識到，將物聯網融入其營運的變革價值。從優化能源使用到支援再生能源計劃，物聯網正在重塑各行各業管理和消耗能源的方式。透過即時洞察、自動化和高級分析，物聯網能源管理為永續且經濟高效的能源解決方案鋪平了道路。
這種轉變的核心是需要專業的技術合作夥伴，來建立可靠且可擴展的物聯網系統，並無縫整合到現有營運中。
在 appinventiv，我們擁有為各行各業（包括能源和利用）的企業建立物聯網解決方案的專業知識。作為領先的物聯網和能源軟體開發公司，我們了解採用物聯網進行能源管理的複雜性、建立可行物聯網解決方案，需要什麼，以及如何啟動和運行它。
例如，我們與 ActiDrive 合作，開發了基於物聯網技術的手勢辨識駕駛輔助應用程式。該應用程式可優化燃油效率，並提高駕駛員的道路安全性。這次成功的合作，凸顯了我們在物聯網應用開發方面的能力，它展示了物聯網驅動的解決方案，如何改變傳統產業，實現更智慧、更有效率的營運，同時應對永續性和安全等現代挑戰。
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| 上敦 AXXON 台灣總代理 |
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