IoT + MI, avagy hogyan csökkentsük az energia költségeket egy vállalatnál | MI az üzletben #88

Mi az Internet of Things? (IoT)

Az Internet of Things, más néven IoT, egy olyan technológia, amely lehetővé teszi az adatok összekapcsolását és cseréjét az internethez csatlakoztatott különböző eszközök között. Ez egy fizikai tárgyakból álló hálózat – “dolgok” – amelyek érzékelőkkel, szoftverrel és olyan technológiákkal vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy adatokat cseréljenek más eszközökkel és rendszerekkel az interneten keresztül. De miért kellene minden eszközt csatlakoztatni az internethez – a nyomtatóktól és hűtőszekrényektől kezdve a légkondicionálókon, teherautókon és ipari gépeken át?

A Transforma Insights által végzett kutatás arra utal, hogy az új IoT eszközök gyártása 2030-ra 34 terawattórával (TWh) növeli a globális villamosenergia-fogyasztást. Eközben a nagy nyelvi modellek, mint például a ChatGPT, betanítása és használata a számítástechnikai központok számára a világ villamosenergia-igényének akár 21%-át is elérheti.

Azonban az Internet of Things megoldások az érzékelő nélküli eszközök használatához képest több mint 1,6 petawattórával (PWh) csökkentik az energiafogyasztást. A méret érzékeltetésére – ez annyi villamos energiát jelent, amennyi több mint 136,5 millió háztartás éves fogyasztásának fedezésére elegendő. Az üzletek azonban nem tudnak virágozni egyre újabb eszközök nélkül, és a mesterséges intelligencia jelentősen segíthet az általuk fogyasztott energia további minimalizálásában.

Forrás: Transforma Insights (https://www.6gworld.com/)

Mi a kapcsolat az IoT és az AI között?

A mesterséges intelligencia elemzi az Internet of Things eszközök adatait, azonosítva a trendeket és stratégiákat az energia megtakarítására. Ennek köszönhetően az IoT és az AI új lehetőségeket nyitnak meg az energiafogyasztás hatékony kezelésére. Például az AI képes a fűtési, szellőzési és légkondicionáló (HVAC) rendszerek beállítására a következők alapján:

• a helyiség használati mintázatai – például a hőmérséklet csökkentése egy üres helyiségben egy adott napon,
• az időjárási viszonyok – a légkondicionáló teljesítményének csökkentése felhős vagy szeles napon,
• belső levegő minősége – a szellőzés hatékonyságának növelése csak olyan találkozók során, ahol sok ember van jelen.

Ezenkívül az IoT által támogatott AI lehetővé teszi digitális ikrek létrehozását a gyártási folyamatok optimalizálására, például a gépalkatrészek fogyasztásának előrejelzésére vagy a leállásokhoz vezető hibák gyakoriságának és okainak elemzésére.

Az IoT AI technológiák hasznosak az egész villamosenergia-ellátási lánc számára – fogyasztók, forgalmazók és erőművek. Az Internet of Things lehetővé teszi különböző folyamatok automatizálását, például az energiaadatok gyűjtését mérésekhez és elemzésekhez. A hardveres energia-korlátozások alkalmazása és az AI modell betanítási idő optimalizálása körülbelül 12%-15%-kal csökkentheti az energiafogyasztást, minimális hatással a modell teljesítményére.

Hogyan csökkentheti az IoT és az AI az energia költségeit a vállalatában?

Az IoT érzékelők az épületekben valós idejű energiafogyasztási adatokat küldenek elemzésre, felgyorsítva a javításokat és csökkentve a hibás berendezések miatti energia-veszteségeket. Íme néhány példa az épületekben telepíthető érzékelőkre:

• hőmérséklet-érzékelők – figyelik a hőmérsékletváltozásokat a helyiségekben, és lehetővé teszik az energiafogyasztás optimalizálását fűtés vagy hűtés esetén,
• fényérzékelők – érzékelik a természetes fény szintjét, és automatikusan állítják a mesterséges világítás intenzitását,
• mozgásérzékelők – lehetővé teszik a rendszer aktiválását csak akkor, amikor emberek tartózkodnak a helyiségben, csökkentve a felesleges energiafogyasztást,
• okos mérők – gyűjtik az energiafogyasztás adatait, lehetővé téve a részletes elemzést és optimalizálást,
• levegőminőség-érzékelők – szabályozzák a szellőző rendszerek működését, biztosítva a megfelelő levegőminőséget minimális energiafogyasztással.

Az okos termosztátok és világítási rendszerek alkalmazkodhatnak a helyiség használati mintázataihoz, csökkentve az energia költségeit. Az IoT eszközök csökkenthetik az épületek villamosenergia-fogyasztását és költségeit csúcsidőszakokban keresletválasz programok és ütemezés révén. Az IoT és AI alapú megoldások bevezetése akár 40%-os energia-megtakarításhoz is vezethet. Továbbá, az AI által vezérelt energiatárolási megoldások optimalizálják a tárolás és elosztás kezelését.

Forrás: DALL·E 3, prompt: Marta M. Kania (https://www.linkedin.com/in/martamatyldakania/)

Az IoT és az AI használatának előnyei

Az intelligens IoT és AI technológiák bevezetése számos előnnyel jár. Ez nemcsak a számlák csökkentésének módja, hanem az irodai használat kényelmének fokozása is, elsősorban:

• jobb hőmérséklet-szabályozás és energia-megtakarítás az okos termosztátoknak köszönhetően,
• a világítás fényerejének szabályozása, ami jelentős csökkentést jelent az áramfogyasztásban, különösen az őszi-téli időszakban,
• levegő páratartalmának kezelése – különösen fontos dokumentumok vagy érzékeny, speciális berendezések tárolásakor.

Az IoT eszközök egyre kifinomultabbá válnak, és a növekvő keresletre válaszul az érzékelők árai csökkennek. Példa erre a Flex2X, amelyet a brit Grid Edge (https://gridedge.ai/) cég hozott létre. Ez a rendszer integrálja az épületekben már telepített érzékelők, például hőmérséklet- vagy páratartalom-érzékelők adatait további információkkal, például időjárási viszonyokkal. Ezután AI algoritmusok segítségével elemzi őket, folyamatosan optimalizálva az energiafelhasználást az épületben.

Forrás: DALL·E 3, prompt: Marta M. Kania (https://www.linkedin.com/in/martamatyldakania/)

Az IoT hátrányai – mennyi energiát igényel az AI?

Sajnos az Internet of Things és az AI kombinációjának vannak hátrányai is. Az IoT és az AI használata elsősorban jelentős energiafogyasztással jár. A legnagyobb és legismertebb GPT-4 modell betanításához szükséges energia mennyiségéről, amelyet a ChatGPT és a BingChat kereskedelmi verziójában használnak, részletes információt nem tettek közzé. Azonban a rendelkezésre álló adatok alapján körvonalazhatjuk ennek a vállalkozásnak a méretét.

A GPT-4 modell több mint 175 milliárd paraméterrel rendelkezik, és egy 45 TB-nál nagyobb adathalmazon tanították. Ez intenzív adat-elemzési és modellparaméter-beállítási folyamatot igényel, ami jelentős számítási teljesítményigényt és magas energiafogyasztást eredményez.

A GPT-4 modell betanításához fejlett grafikus feldolgozó egységeket (GPU-kat) és tenzorfeldolgozó egységeket (TPU-kat) használtak, amelyek híresek intenzív energiafogyasztásukról.

Összefoglalás

Az IoT és az AI jelentős hatással lehet nemcsak egy vállalat pénzügyi eredményeire, hanem a környezetre is az energiahatékonyság javításával. Egy átlagos nagy épület évente körülbelül 230 000 kWh villamos energiát fogyaszt, ami körülbelül 25 000 dolláros költséget jelent. Az Internet of Things bevezetése hozzájárulhat az energiafogyasztás 10%-15%-kal történő csökkentéséhez. Az IoT és az AI integrációja szintén kulcsfontosságú a fenntartható fejlődés és a költségmegtakarítás szempontjából a smart gyárak potenciáljának teljes kihasználásához.

Ha tetszik a tartalmunk, csatlakozzon aktív méheink közösségéhez a Facebookon, Twitteren, LinkedIn-en, Instagramon, YouTube-on, Pinterest-en, TikTok-on.