Claire Swedberg
Provedor sueco de tecnologia de Internet das Coisas (IoT) Nordic Propeye está trazendo sua solução de otimização de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) baseada em LoRaWAN para os Estados Unidos após vários anos de implantação na Europa. A Nordic Propeye é uma versão renomeada da Home Solutions, uma empresa de conectividade de edifícios com 20 anos de existência. Sob seu novo nome, o negócio se concentra em suas soluções LoRaWAN IoT, com uma plataforma digital baseada em nuvem e um portfólio de dispositivos sensores e medidores inteligentes.
O sistema de medição OY1211 LoRaWAN CO2 da empresa, lançado para o público norte-americano, utiliza os chips LoRaWAN da Semtech que fornecem conectividade a sensores que rastreiam os níveis de dióxido de carbono, temperatura, umidade e radônio. O objetivo é automatizar o ajuste das configurações de HVAC dos edifícios com base nas detecções de sensores, incluindo o uso de ventiladores, para abordar os níveis de dióxido de carbono, bem como a detecção e ajuste de temperatura e umidade. A empresa fornece um algoritmo de inteligência artificial (IA) que aproveita os dados do sensor, bem como as previsões meteorológicas e o comportamento do edifício, substituindo os parâmetros padrão do HVAC por temperaturas e fluxos de ar ideais, entre outros recursos.
A tecnologia foi projetada para atender a uma necessidade da indústria de construção de reduzir o consumo de energia e as ineficiências, de acordo com Stefan Lindgren, CTO da Nordic Propeye. De acordo com o livro de dados de energia de edifícios do Departamento de Energia dos EUA, os edifícios nos Estados Unidos respondem por 39% do consumo de energia. Isso significa que eles também contribuem com uma grande porcentagem das emissões de gases de efeito estufa. Nordic Propeye relata que sua solução IoT levou a uma economia de energia de 15 a 30% para edifícios nos quais as versões anteriores da tecnologia foram implantadas desde 2019.
Criando edifícios mais inteligentes com conectividade LoRa
A Nordic Propeye desenvolveu sua tecnologia de gerenciamento de edifícios baseada em IoT em 2015, diz Lindgren, usando a conectividade LoRaWAN. A empresa trabalhou em estreita colaboração com a organização de padrões IoT Lora Alliance, e seu sensor de temperatura conectado sem fio foi o primeiro dispositivo final certificado pela organização para usar a conectividade LoRa. A empresa sempre utilizou os ICs da Semtech.
“A indústria da construção tem sido historicamente bastante conservadora quando se trata de novas tecnologias”, afirma Lindgren. “Mas vemos que a tecnologia LoRaWAN está realmente permitindo muitas inovações e muitos novos recursos”. Até agora, a solução foi implantada principalmente em países escandinavos, mas seu uso também se expandiu para outras partes do mundo.
A solução agora oferecida nos Estados Unidos fornece detecção de dióxido de carbono, temperatura e umidade, juntamente com uma variedade de outros sensores, aproveitando gateways LoRa ou redes LoRaWAN existentes em uma cidade de prédio. Prédios que requerem mais conectividade LoRa normalmente requerem a instalação de um gateway a cada terceiro ou quarto andar.
Rastrear indivíduos por meio de sensores de dióxido de carbono
Os sensores de dióxido de carbono podem detectar se um espaço “cheira humano”, explica Lindgren. Isso é importante para os dados de ocupação, pois permite que o sistema identifique se ajustes na edificação precisam ser feitos para o conforto de quem está no local. Ao detectar os níveis de dióxido de carbono, a solução fornece duas funções: identificar onde as pessoas estão em tempo real e medir as condições do ar para detectar quando são necessários ventiladores para melhorar a ventilação. No último cenário, a solução pode ajustar automaticamente a velocidade do ventilador e o fluxo de ar.
Normalmente, os sensores são instalados em salas onde as pessoas trabalham em escritórios. Eles capturam dados do sensor em taxas destinadas a fornecer dados em tempo real, mas também para reduzir o consumo de energia por parte dos sensores alimentados por bateria. Por exemplo, os sensores de dióxido de carbono podem fazer uma leitura a cada minuto, mas apenas encaminhar dados a cada 20 minutos. Quando ocorre uma alteração nas leituras, indicando que alguém entrou na sala ou que a qualidade do ar está diminuindo, os sensores enviam imediatamente pacotes extras de dados via LoRaWAN para permitir que o sistema ajuste as configurações de acordo.
“Portanto, estamos medindo localmente a cada minuto”, afirma Lindgren, “e então decidimos se essa medição mudou mais do que um determinado limite”, que os usuários podem predeterminar com base em suas necessidades. A forma como os dados são usados também varia. Por exemplo, para reduzir o consumo de energia, a solução pode detectar, com base nas taxas de dióxido de carbono, que as pessoas entraram em uma sala de conferência. A temperatura pode, assim, ser ajustada para aumentar para acomodá-los e, em seguida, diminuir novamente para um nível de economia de energia quando eles saírem. Além disso, o sistema pode usar os dados coletados para melhorar a saúde do ar que as pessoas respiram.
Como os funcionários foram incentivados a retornar ao local de trabalho após a pandemia do COVID-19, muitas empresas estão se esforçando para garantir uma qualidade de ar saudável. Altos níveis de dióxido de carbono e umidade geralmente podem vir com vírus transmitidos pelo ar. “Otimizar a qualidade do ar tem sido especialmente importante para levar as pessoas de volta aos escritórios e ao trabalho”, diz Lindgren. As empresas podem comprar os sensores e gateways, se necessário, e acessar os dados por meio de uma assinatura. O custo mais alto para os usuários é o hardware, explica Nordic Propeye. Em instalações comuns, um único sensor é implantado para cobrir cada 150 metros quadrados (1.615 pés quadrados).
Inteligência artificial prevê condições de construção
O software da solução inclui um mecanismo de IA que rastreia as condições da construção, ao mesmo tempo em que monitora o comportamento da construção e pode prever eventos futuros. A tecnologia não apenas coleta dados do sensor, mas também previsões do tempo, para criar um modelo em torno do edifício. O software pode usar informações relacionadas a como um edifício atende ao índice de qualidade do ar ou aos requisitos de qualidade do ar e, assim, fazer ajustes com antecedência que garantirão o uso adequado de energia e a qualidade do ar.
Os dados de IA são gerenciados na nuvem, mas o sistema também se comunica com os sistemas prediais locais para ajustar ventilação, aquecimento e resfriamento. O objetivo, diz Lindgren, é equilibrar condições saudáveis e bem ventiladas com redução de energia. “Precisamos otimizar ambos.” ele afirma. “A compensação exata é uma decisão comercial do proprietário do imóvel.”
O sistema pode aproveitar dados de sensores de radônio. A Escandinávia é especialmente propensa a níveis de radônio em regiões montanhosas, e essa informação pode determinar se há pessoas presentes e, assim, permitir que o nível de radônio suba durante a noite, quando não há ninguém. Se o sistema detectar pessoas no prédio com base em suas emissões de dióxido de carbono, a ventilação será ligada automaticamente.
Os proprietários de edifícios que usam a solução da Nordic Propeye podem continuar a aproveitar seus sistemas de aquecimento e resfriamento existentes, adicionando plug-ins a esses sistemas para que possam se comunicar com o software. A empresa vende seus próprios sensores, que vêm com transceptores Semtech embutidos. “Temos a vantagem de trabalhar com muitos fornecedores excelentes quando se trata de componentes individuais”, diz Lindgren. A Nordic Propeye fornece instalação, geralmente por meio de parceiros, incluindo a instalação de gateways LoRaWAN para melhorar a conectividade quando necessário.
A solução do medidor OY1211 LoRaWAN CO2 é adaptada para o mercado dos EUA usando as frequências de 902 a 928 MHz, de acordo com os requisitos regulamentares dos Estados Unidos. Existem várias instalações piloto atualmente instaladas em prédios de escritórios nos Estados Unidos, diz Lindgren. “Estávamos focando principalmente em grandes edifícios de escritórios ou varejo”, explica ele, “onde você tem sistemas de gerenciamento de edifícios mais avançados”. A tecnologia cobre cerca de 15 milhões de pés quadrados de espaço construído em todo o mundo. Nesses locais, informa a Nordic Propeye, reduziu os custos e o consumo de energia em pelo menos 15%.