Цифровизация все чаще проникает практически во все сферы нашей жизни. 

В связи с революцией в области коммуникаций, трансформацией промышленности и неизбежными изменениями в секторе мобильности в последние годы все большее внимание уделяется строительному фонду.

 И на то есть веские причины, поскольку на ее долю приходится около 40 процентов энергопотребления Швейцарии. 

Самообучающиеся алгоритмы, которые могут оптимизировать работу зданий на основе их структурных характеристик и использования, призваны изменить это. 

Возьмем, к примеру, решение viboo, стартапа, возникшего в результате исследовательского проекта в Empa: их интеллектуальная система управления обеспечивает экономию энергии около 30 процентов только за счет автоматизированного нагрева и охлаждения. (См.: NEST-Podcast Эпизод 40: Как умный алгоритм может сэкономить вам много энергии)

Эпизод 40: Как умный алгоритм может сэкономить вам много энергии – с Феликсом Бюннингом, генеральным директором viboo AG

21 февраля 2024 г. – Для достижения климатических целей, поставленных Федеральным советом к 2050 году, необходимы решения, которые могут быть реализованы в больших масштабах и как можно быстрее, чтобы значительно сократить выбросы CO в нашем обществе2 Выбросов. В частности, строительный сектор предлагает здесь большое преимущество, поскольку на его долю приходится около 40% потребления энергии по всей Швейцарии. Стартап viboo, который вырос из исследовательского проекта в Empa, разработал многообещающий подход в этой области: с помощью своего самообучающегося алгоритма прогнозирования им удается сократить энергию, необходимую для отопления и охлаждения зданий, в среднем примерно на треть. Петер Ричнер беседует с соучредителем и генеральным директором Феликсом Бюннингом о том, как это работает, в какой степени NEST был элементарным в его исследованиях и могут ли они действительно значительно сократить потребление энергии в ближайшем будущем.

 

Однако эти строительные системы, в свою очередь, требуют соответствующего оборудования – в первую очередь вычислительных мощностей и каналов связи.

 Это обстоятельство заставило Ханмина Цая, исследователя компании Empa в области городских энергетических систем, задуматься о совершенно новом подходе.

 Его текущие исследования сосредоточены на автоматизированных системах зданий, и поэтому он сталкивается с аналогичной дилеммой в отношении вычислительной мощности, как он объясняет:

«Эти системы в первую очередь предназначены для снижения энергопотребления и выбросов CO2. Но если нам приходится производить новое оборудование из ценных ресурсов, что приводит к большим выбросам углекислого газа только для того, чтобы эксплуатировать эти системы, то это противоречит их первоначальному назначению».

 Поэтому он подумал о своих старых смартфонах, от которых у него не хватило духу избавиться, и быстро понял, что они несут в себе неиспользованный потенциал: часто их заменяют из-за поврежденного экрана или уменьшающейся емкости аккумулятора, в то время как вычислительная мощность все еще работает отлично. 

Чтобы доказать свою точку зрения, он запустил алгоритм, который он разработал в соавторстве, на своем старом смартфоне, используя программное обеспечение с открытым исходным кодом. 

В первом тесте он заставил контроллер смартфона регулировать температуру в комнате в NEST в пределах зоны комфорта, которую он ранее определил. 

Во втором эксперименте он позволил алгоритму управлять зарядкой и разрядкой электрической батареи в сочетании с моделируемой электросетью.

Скрытый за его поверхностью, каждый смартфон содержит ценное и мощное оборудование. (Изображение: pexels, Дан Кристиан Падурец)

Первоначальные результаты являются удовлетворительными в том смысле, что обе задачи могут быть выполнены с достаточной точностью. 

Что касается скорости связи, то контроллер смартфона также находился в диапазоне, достаточном для управления зданием.

 Очевидное преимущество такой схемы, по словам Цая:

«Мы все покупаем новый смартфон каждые пять лет или около того. Более того, в большинстве домохозяйств проживает более одного человека. Так что ресурсов будет достаточно».

Тем не менее, проект все еще находится на очень ранней стадии. 

Важные вопросы, такие как стандартизация и безопасность цепочки программного обеспечения, до сих пор остаются нерешенными. 

Прежде чем приступить к долгосрочному исследованию их долговечности, Цай и его команда дополнительно должны провести надлежащий анализ выбросов в течение жизненного цикла такого контроллера смартфона. 

Это позволит им определить количество сэкономленных выбросов по сравнению с недавно изготовленным блоком управления.