如何利用物聯網實現能源可持續性和效率？

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能源可持續性是指在不危及後代能源需求的情況下滿足當前需求。我們主要依賴的能源來源是煤炭和石油，它們是不可再生能源。燃燒這些化石燃料會對環境造成巨大破壞，導致全球變暖。這些資源在地球上的數量有限，過度使用會導致枯竭。因此，只有減少能源浪費和利用可再生能源才能實現能源可持續性。

能源效率是指用更少的能源產生相同的結果，也就是消除浪費。可以使用執行相同任務但消耗相對較少能源的技術來提高能源效率。

物聯網 (IoT) 是一種流行技術，可用於實現能源可持續性和效率。物聯網與人工智慧、雲計算、資料傳輸系統、資料分析、通訊和其他技術相結合，使節能成為可能。

以下是物聯網在能源領域的應用：

基於物聯網的能源監控系統

連線到能源系統的物聯網裝置使用機器學習來預測未來的能源消耗。這使能源公司能夠制定產品策略，並幫助公用事業公司改進其基於需求的定價模型。因此，物聯網與機器學習 (ML) 相結合，可以避免停電和浪費。因此，基於物聯網的能源監控系統 (EMS) 為節能提供了見解。

智慧家居

智慧 HVAC 裝置

HVAC 指的是供暖、通風和空調。HVAC 系統消耗大量能源，約佔住宅和商業建築總能耗的 60%。因此，降低此級別的能源消耗非常重要，而物聯網可以實現這一目標！

安裝物聯網裝置可以輕鬆監控系統的效能，自動開啟/關閉裝置，根據不同天氣條件下使用者的行為資料（透過使用智慧恆溫器）更改溫度等。

智慧 HVAC 元件包括：智慧恆溫器、運動感測器、遙控器和儲存和分析資料的集線器。我們可以降低電費，解決效能問題，防止停機，為居民提供更好的條件，降低碳排放量等。

智慧照明

照明幾乎消耗了 20% 的能源，導致 6% 的二氧化碳排放。因此，在這個領域應對能源危機還有很多工作要做。儘管我們的政府正在推廣使用節能 85% 的 LED 燈，但仍需許多人接受這項 LED 技術。此外，由於手動開關係統導致能源浪費，因此是時候轉向智慧照明系統了。該系統使用各種照明控制感測器，例如運動感測器、佔用感測器、語音感測器、紅外感測器、超聲波感測器、溫度感測器等。使用物聯網，使用者可以使用智慧手機管理照明。

改進隔熱

隔熱不當也會導致能源利用效率低下。當隔熱不足時，寒冷地區的租戶會開動加熱器以保持合適的溫度。這在經濟上是不可持續的，也是能源利用效率低下的表現。我們可以使用物聯網裝置來識別溫度低於最佳值的區域。利用這些資訊，可以對這些區域進行改進，以減少能源消耗並獲得適當的隔熱。

同樣，在較熱的國家，隔熱不當會導致租戶經常開啟空調。在這裡，物聯網用於識別溫度高於最佳值的區域。

智慧電網

電網是向各個地點輸送電力的網路。與傳統電網不同，智慧電網使用感測器、智慧電錶和網路等技術來提高智慧化水平和能源利用效率。智慧電錶使用物聯網提供有關能源消耗的即時資料，並允許運營商瞭解能源需求。智慧電網還可以與水電、太陽能、風能等可再生能源整合。

整個電網中的電錶必須遵守兩項原則：**網路安全**和**連線性**。

連線性

為了持續與運營商共享資料，必須保持可靠的連線，否則將無法實現高效的供電。

網路安全

強大的連線性使智慧電網能夠與運營商共享準確的資料，但也使它們面臨駭客攻擊的風險。這種攻擊威脅著消費者、政府機構、運營商等。因此，為智慧電網提供獨特的數字身份可以降低風險。

裝置監控和維護

由於故障，工業裝置有時無法按預期執行，導致效能低下和運營效率低下。安裝在關鍵區域的物聯網裝置有助於監控周圍環境，查詢裝置錯誤，瞭解正常執行時間和停機時間等。使用物聯網裝置監控問題有助於減少能源浪費，降低損壞成本，並識別需要更換或修理的部件。

使用數字孿生（物理物件的數字表示），我們可以輕鬆監控系統並在數字孿生上測試後進行更改。這有助於減少系統中可能出現的故障。這個數字孿生是透過 3D 雷射、無人機、攝像機、感測器和物聯網裝置從物理物件收集資訊來構建的。

結論

物聯網在實現能源可持續性和效率方面非常重要，其主要目標是最佳化生產、分配和消費。物聯網有助於減少碳足跡。