根據(jù)錫安市場研究公司的報告，到2025年，全球智能HVAC控制市場預計將達到近283億美元

物聯(lián)網(wǎng)在各種應用中正以驚人的速度變得越來越突出。物聯(lián)網(wǎng)的一個此類應用是住宅中使用的供暖、通風和空調 （HVAC） 系統(tǒng)， 工業(yè)， 和商業(yè)設施。

暖通空調系統(tǒng)是復雜的基礎設施。單個元件或功能的故障會導致高能耗和維護成本。因此，原始設備制造商熱衷于利用物聯(lián)網(wǎng)來優(yōu)化暖通空調性能并降低維護成本。暖通空調制造商的物聯(lián)網(wǎng)解決方案可以為他們的暖通空調設備帶來運營可見性，并更好地監(jiān)控能源消耗。

讓我們詳細了解為什么暖通空調制造商應該利用物聯(lián)網(wǎng)：

為什么 OEM 應該將暖通空調設備連接到物聯(lián)網(wǎng)

HVAC 系統(tǒng)負責加熱、冷卻和通風需求。即使是最小的組件故障也會損害OEM的盈利能力，因此在問題發(fā)生之前避免問題是任何設施提供商最重要的工作之一。與智能恒溫器或智能房間控制器連接的物聯(lián)網(wǎng)HVAC可以收集數(shù)據(jù)并與基于云的分析平臺共享，以監(jiān)控環(huán)境變化和預防性維護。連接的解決方案與HVAC設備來回通信，根據(jù)需要動態(tài)調整溫度，并在發(fā)現(xiàn)設備異常行為時生成警報。

例如，在極端炎熱的天氣條件下，許多暖通空調系統(tǒng)通常會發(fā)生故障，需要立即關注維修請求。在這種情況下，智能HVAC系統(tǒng)可以針對退化跡象生成警報，并通知用戶在導致問題之前采取行動。

如今，在美國，許多公用事業(yè)公司正在提供基于 CTA2045 的需求響應計劃，該計劃在最終用戶在高峰需求時間關閉大負載或降低利用率時會給予獎勵。CTA-2045 是一種模塊化通信接口 （MCI），可提供與住宅設備的通信以進行能源管理。CTA-2045 基于需求響應的系統(tǒng)使您能夠在公用事業(yè)電源負載較小時使用最終用戶的設備負載。這種智能只有在傳統(tǒng)HVAC系統(tǒng)中引入物聯(lián)網(wǎng)的幫助下才能實現(xiàn)。

簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)可以增強暖通空調產品的價值主張。

智能暖通空調物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)如何運作

智能暖通空調系統(tǒng)

暖通空調系統(tǒng)由傳感器和執(zhí)行器組成

控制暖通空調系統(tǒng)的設備配備了，

通過網(wǎng)關將數(shù)據(jù)發(fā)送到云的無線通信無線電

通過網(wǎng)關通道化的通信協(xié)議將數(shù)據(jù)直接共享到云

用戶可以借助門戶從云端監(jiān)控所有HVAC設備的性能

移動電話等設備允許用戶在本地和遠程訪問和管理其HVAC設備。

HVAC軟件負責在各種傳感器的幫助下收集信息，它根據(jù)需要處理信息并將其傳遞到云端進行進一步分析。

云中的分析平臺負責過濾，分析數(shù)據(jù)，并在需要時與其他系統(tǒng)共享

學習算法使用數(shù)據(jù)庫信息來協(xié)助預防性維護，優(yōu)化能源使用并遠程控制HVAC系統(tǒng)。故障、警報和事件也會報告給遠離系統(tǒng)的系統(tǒng)管理員

這是現(xiàn)代暖通空調系統(tǒng)有助于節(jié)約能源使用的潛在場景

一家領先的暖通空調產品制造商，旨在開發(fā)基于 CTA2045 標準的節(jié)能和需求響應 （DR） 就緒產品。

智能電網(wǎng)設備（任何暖通空調）系統(tǒng)（使用 CTA2045 UCM）

這種基于CTA2045標準的解決方案旨在通過增加能夠對不斷變化的電網(wǎng)條件做出反應的需求響應就緒產品來提高電網(wǎng)可靠性和效率。

通用通信模塊 （UCM） – 交流模塊（根據(jù) CTA2045 標準）適合智能電網(wǎng)設備 （SGD），可以是符合 CTA2045 標準的 HVAC 系統(tǒng)、加熱器或任何其他消費類產品

通用通信模塊 （UCM） 通過 BLE 連接與運行客戶移動應用程序的移動設備進行配置。配置完成后，它通過 Wi-Fi 或蜂窩 （LTE Cat M1） 接口與客戶云連接。UCM 使用 MQTT 協(xié)議與云通信。連接成功后，即可從云接收 JSON 對象并將其傳遞給 SGD

公用事業(yè)公司在 DR 門戶的幫助下從客戶云啟動 DR 命令，這些 DR 命令將由 UCM 設備解析，然后傳遞給 SGD 設備，SGD 設備將根據(jù) DR 命令采取必要的操作。作為對這些DR命令的響應，SGD將向UCM發(fā)送響應，該響應將發(fā)送回云

UCM還支持通過客戶云進行OTA固件升級

用戶界面由顯示不同報警指示、互聯(lián)網(wǎng)連接和 DR 狀態(tài)的 LED 組成，使用戶界面對用戶來說很直觀。UCM 還支持按鈕，以根據(jù) CTA2045 標準啟動配置、確認警報和暫停需求響應

物聯(lián)網(wǎng)如何幫助暖通空調制造商提高產品性能

智能暖通空調系統(tǒng)的優(yōu)勢在于：

實時監(jiān)控：制造商和OEM可以通過獲取實時運行數(shù)據(jù)來確定設備性能的準確圖像

降低功耗：HVAC系統(tǒng)收集操作數(shù)據(jù)并定期將其移動到云端。這些數(shù)據(jù)在云中進行分析，有助于做出明智的決策。這樣可以實現(xiàn)高效的能源管理并節(jié)省成本

預防性維護：物聯(lián)網(wǎng)不是以固定的時間間隔為產品提供服務，而是有助于在重大問題發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)問題。從而節(jié)省維修成本并延長產品的使用壽命

設計物聯(lián)網(wǎng)連接的HVAC系統(tǒng)時要考慮的事項

在設計智能暖通空調時遵循最佳實踐非常重要。其中包括可擴展性、可能的干擾、安裝方法、網(wǎng)絡安全、與 HVAC 接口時的安全措施、范圍、自動恢復、安全關閉等參數(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)安全：建議規(guī)劃端到端安全性，因為數(shù)據(jù)流不應有任何安全妥協(xié)，包括進出連接的產品本身、云、用于控制產品的移動或 Web 應用以及可能有權訪問數(shù)據(jù)的每個人。

使用已建立的硬件平臺：在為您的連接產品決定硬件平臺時，請選擇已建立的參與者，而不是從低價選項中進行選擇。使用經過驗證的硬件平臺可確保無線連接，不會出現(xiàn)任何問題。經過驗證的無線網(wǎng)絡堆棧、兼容性、固件支持、認證和服務提供商注冊以及安全性得到了成熟參與者的良好支持。

安全 OTA 功能：支持物聯(lián)網(wǎng)的設備可以在放置在現(xiàn)場時進行更新。這有助于提高性能，在設備與最終用戶在一起時添加新功能。有必要考慮所有智能HVAC設備的安全OTA功能，因為設備安全策略也會通過OTA更新。

物聯(lián)網(wǎng)是暖通空調系統(tǒng)創(chuàng)新的主要驅動力。這些 HVAC 物聯(lián)網(wǎng)設備在節(jié)能、需求預測、提高效率和 HVAC 產品的預測性維護方面具有重大優(yōu)勢。數(shù)據(jù)分析和機器學習將被證明是暖通空調行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的游戲規(guī)則改變者。

審核編輯：郭婷