LoBEMS——用于建筑和能源管理系统的物联网

本研究展示了通过分层架构利用当前物联网（IoT）组件/系统/平台集成趋势部署能源管理系统以优化能耗的相关工作。所提出的平台 LoBEMS（LoRa Building and Energy Management System，LoRa 建筑与能源管理系统）旨在验证一个通用平台，该平台能够将多个供应商锁定的系统与定制传感器设备集成在一起，提供关键数据以提高建筑的整体能效。实现节能的操作是通过一组规则集来执行的，该规则集可控制已安装的空调和照明控制系统。该方法在一家幼儿园进行了为期三年的验证，并生成了一个可用于未来及相关研究的公开数据集。向该定制能源管理系统提供环境数据的传感器由一组电池供电的传感器组成，这些传感器连接到带有 LoRa 通信接口的片上系统（System on Chip）。这些传感器不仅可以采集温度、湿度、照度、空气质量等环境数据，还能采集人体移动数据。系统中还集成了一套已有的能源监测解决方案。这种灵活的方法可以轻松部署到任何建筑设施中，包括已有解决方案的建筑，且无需任何远程自动化设施。该平台包含数据可视化模板以生成综合仪表板，使管理人员能够通过一组预设操作或在需要时采用手动模式来确定可实现节能的操作。多个系统（空调、照明和能源监测）的集成是该解决方案的关键优势，尤其是考虑到现代建筑的主要耗能设备是供冷和供热系统。评估结果表明，基于这些综合节能措施，所提出的平台实现了 20% 的节能效果。