Akıllı EvlerDerin Öğrenme (Deep Learning)Dijital DönüşümElektronikGenelInternet of ThingsMakine ÖğrenmesiNesnelerin İnternetiTeknoloji

Elektriğin ve IoT’nin Geleceği

Büyük olasılıkla bir evde yaşıyorsunuz. Evinizde elektrik kullanıyorsunuz. Elektriğe ihtiyacınız var ama pahalı ve üretimi atmosferi mahvediyor ve dünyayı mahvediyor. Öyleyse çözelim.

Onu sıraya koyalım: nesnelerin interneti, elektrik ve güç alanındaki ekonomik ve çevresel sorunları çözebilir ve çözecektir. Nesnelerin interneti (IoT), elektriğe özel bir kullanıma girmeden önce, bunun hakkında biraz daha bilgi edelim.

Nesnelerin interneti nedir?

IoT, cihazların iletişimi için esastır. İnsanların internet üzerinden nasıl bağlandıkları gibi, buzdolabınız ve ya garaj kapınız gibi “nesneler” bilgi ve algoritmalar aracılığıyla “iletişim kurabilir”.

IoT’yi bir arı kovanı gibi düşünün. Her arı, balın toplanması, karıştırılması veya tadılması için ne yapılacağını bilir. Her arı, diğerinin ne yaptığını bilir ve arılar, çalışmalarının hızı, daha fazla bal yapma sürecinde ne değiştirileceği ve her işi daha verimli nasıl yapacakları konusunda birbirleriyle iletişim kurabilirler. Nesnelerin interneti içindeki cihazlar arılar gibi davranırlar, ancak iğnelerini sallayarak iletişim kurmak yerine, cihazlar iletişim kurmak için matematik ve bilgisayar dilini kullanırlar.

Nesnelerin interneti nasıl çalışır?

Nesnelerin interneti nasıl çalıştığını açıklamanın en iyi yolu bir örnek kullanmaktır.

Teorik olarak, yeni yıl kararınız 10 kilo vermek. Ne kadar yürüdüğünüzü izleyen bir Fitbit, ne yediğinizi izleyen bir buzdolabı ve haftada kaç kez spor salonuna gittiğinizi izleyen bir arabanız var. Bu akıllı cihazların her biri kendi veri noktalarını toplar, ancak bu faktörler yalnızca çözümünüzün işe yarayıp yaramayacağını belirleyemez. Bu nedenle IoT, üç cihazdaki tüm verileri benzer bir seviyede almak için düşük enerjili bir Bluetooth veya WiFi frekansı kullanıyor. Veriler çapraz referanslandırılır, yorumlanır ve telefonunuzdaki bir uygulamada düzenlenir ve size ne zaman daha fazla veya daha az etkinlik yapacağınızı söyler.

IoT, veri oluşturmak için sensörleri ve akıllı cihazları kullanıyor. Bu veriler, kullanıcı dostu bir yorum yapmak için derlenir ve sıralanır. İnsanlara hayatlarını, çalışmalarını ve cihazlarla ilgili diğer durumları basitleştirmede yardımcı olur.

 

IoT’yi Ev Elektriğine Uygulama

Şimdi elektriğe geçiş yapabiliriz. Herkes daha düşük bir elektrik faturası ödemek istiyor. Herkes enerjisini mümkün olduğunca verimli kullanmak istiyor. Ancak paranın ötesinde, insanlar daha iyi ve daha güçlü bir geleceğe yol açmak ayrıca çevreye verdiği zararı azaltmak için ellerinden gelen en yeşil elektriği kullanmalıdır.

Genel konsept, ev sahibini harcadığı paradan tasarruf ettiren bir sistem yaratmaktır. Enerjiyi düşük maliyetli kullanarak, enerji de yeşil olarak kullanılabilir. Bu, genellikle ev elektriğinin fiyatını artıran iki alana dalış yapmak anlamına gelir. Bu alanların neden önemli olduğunu belirlemenin yanı sıra, gerçek sistemlerinin lojistiğine de bakmalıyız.

Birinci Bölüm: Elektrik Kaynağı

Gerçek elektriğin fiyatına gelince, tipik enerji sistemleri (tipik olarak, enerjinizi şimdi alma yönteminiz, büyük olasılıkla kömür veya doğal gaz) parayı hızlıca emen kullanım süresi -time of use- (TOU) politikalarına sahiptir. Ayrıca, güneş enerjisi sistemleri genellikle çok iyi çalıştıklarında günün belirli saatlerine sahiptir. Ucuz enerjiden yararlanan bir elektrik sistemi oluşturmak için her ikisinin maliyet / zaman ilişkisine ve verimlilik ilişkisine bakmamız gerekir.

1. Güneş Enerjisi Sistemleri

Güneş enerjisi sistemleri en iyi iki koşulda çalışır: bol güneş ışığı ve düşük ısı. Şimdi, size bu üç koşulun ne zaman ve nerede var olduğuna dair tonlarca grafik ve çalışma gösterebilirim, ancak bir IoT sisteminin amacı sizin için tüm bu matematik ve veri toplamayı yapmaktır. Görünür ışık ve sıcaklık sensörleri, ne kadar ışık olduğu veya günün ne kadar sıcak olduğu hakkında veri toplamak için bir güneş paneline monte edilebilir.

İşte sensörlerden alınan verilerin basit bir sahte grafiği; diyelim ki zaman x , yeşil çizgi sıcaklık kırmızı da ışığa maruz kaldığında gösterdiği değer. Bu veriler, koşulların enerji üretimi için iyi olup olmadığını değerlendirebilen IoT platformuna gönderilecektir. Bu durum sağlandığında, eviniz güneş panellerinden üretilen elektriği kullanmaya geçecektir. En yoğun çalışma saatlerinde güneş panelleri kullanırken, enerji faturanızı 0 TL ‘de tutacaksınız. Ayrıca, enerji tüketiminiz bir güneş paneli kullanıldığında hiçbir sera gazı açığa çıkarmaz. IoT platformu, tüm enerji değişim kararlarını çok hassas ve titiz bir şekilde verir.

2. Tipik Enerji Sistemleri

Bir yedek olarak, tipik enerji sistemleri güneşin olmadığı gece gibi zamanlarda kullanılabilir. Standart elektriği yedekleme seçeneği olarak kullanmak, bunun için ne kadar ödeme yapacağızı ne kadar kömür ve ya doğal gazın yandığı belirler. IoT platformu, standart enerji sistemini eski ölçümlere göre açacaktır, bu nedenle bilgi yakalamak için sensöre gerek yoktur. Platform, güneş panellerinin çalışamadığı zamana göre tipik enerji akışını ve kullanımını basitçe açacaktır.

Daha da iyisi, güneş panellerinin kullanımı TOU politikalarını atlatabilir. Örneğin, günün en pahalı zamanları 16.00–21.00 (Peak), kırmızı tepe kısmı ve o zaman için yeterli güneş ışığına erişilebilir. Tüketiciler bu gibi saatlerde en pahalı elektrik yerine serbest elektriği kullanabilirler. Ayrıca, güneş enerjisinin olmadığı gece saatlerinde,yeşil off-peak alanı, elektriğin ucuz olmasını avantaj olarak kullanabilecekler.

 

İkinci Bölüm: Aletler

Elektrikli cihazları uzun süre kullanmak çok pahalıdır. IoT ile cihazlar elektriği ne zaman “kullanmalarına izin verildiğini” ve ne kadarının ne kadar düşük güç modlarına gireceklerini bileceklerdir. Akıllı cihazlar ve uygulamalar, aynı platforma bağlanacak ve her cihaz elektriğin ücretsiz, ucuz veya pahalı olduğu zaman anlayabilecekler.

Serbest dönemlerde, bulaşık makinesi ve kurutma makinesi tipi makineler otomatik olarak dönecektir. Ucuz dönemlerde, klimanız çalışır ve evinize geldiğinizde evinizin sıcaklığı istediğiniz şekilde olur. Pahalı dönemlerde, evde kullanılmayan veya gereksiz ışıklar kapanır.

Bu Gelişmenin Artan Önemi

Tüketiciyi ve çevreyi dikkate alan bir IoT sistemi, enerjide ilerlemek için şarttır. Bu gibi sistemlere geçiş tüketicilere, çevreye ve geleceğe fayda sağlar.

Para biriktirmek

Hızlı bir matematik yapalım.  Elektrik için ne kadar ödediğinizi alın ve ikiye bölün.  Güneş panellerinin genellikle amortismanı 8 yıl alır ve geleneksel elektrik faturanızı yönetmeniz gerekir. Bununla birlikte, aydan aya, normal faturanızın yarısını veya daha azını ödeyeceksiniz fakat öncesinde güneş paneli için ufak bir yatırım yapmanız gerekecektir.

Gezegene Yardım

Elektrik kullanımının sınırlandırılması sadece insanların ceplerine değil, bir bütün olarak dünyaya da yardımcı olur. Güneş paneline bağımlı olan ve cihazları düşük güç modlarına alan bu sistemin, her evin tipik elektrik kullanımını yarıya indirdiğini varsayalım.

2014 yılı itibarıyla en çok sera gazı açığa çıkaran küresel sanayi elektrik üretimi oldu. Dünya emisyonlarının % 25’i bu sektörden geldi. Bunun gibi bir IoT sistemi ile, bu sayıyı ikiye bölme potansiyeli vardır. İnsanlık tehlikeli emisyon miktarını % 13 azaltabilir. Şimdi, bu kağıt üzerinde pek görünmüyor, ancak sadece  için, 36.8 milyarın (yayılan  miktarı) % 13’ü hala yaklaşık 5 milyar tondur.

Atmosferde 5 milyar ton emisyon aktif kalırsa, daha fazla buzdağları erir ve ekosistemler kaybolur. Çoğu bilim adamı pratikte hayatlarımızı ve dünyamızı korumak için emisyonların en hızlı ve en acil şekilde azaltılmasına başlıyor. Bunun gibi küçük bir adımın şimdi emisyonları büyük ölçüde azaltma olasılığı var.

Yeşil Geçiş Yapma

Daha yeşil enerji kaynaklarına küçük bir adımla başlamak, kütle ölçeğinde tamamen yeşil enerjiye geçişin anahtarıdır. İnsanlar bir sisteme ancak kendilerine adapte olursa adapte olabilirler. Nesnelerin interneti kullanmak, halihazırda kullandığımız teknolojileri değişim için sınırlı bir zaman dilimi ile modern bir probleme entegre etmenin mükemmel bir yoludur.

Metin Can Ayar

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Buna da göz atın

Close
Close