A implementação de tecnologias inteligentes, como a Internet das Coisas (IoT), está revolucionando a forma como os edifícios são construídos e operados, impulsionando a criação de estruturas mais sustentáveis e amigas do ambiente.
Edifícios equipados com IoT otimizam o consumo de energia, capacitando os indivíduos preocupados com a ecologia a tomarem decisões mais conscientes e eficazes.
Um estudo realizado pela Deloitte revelou que a região Ásia-Pacífico está a investir fortemente em projetos de construção inteligente. As Tendências Globais de Edifícios Verdes indicam que até ao final de 2021, 60% dos projetos de construção na região serão classificados como ecológicos.
Este crescimento está diretamente relacionado com o aumento da população em áreas urbanas e a consequente necessidade de espaços verdes e sustentáveis. As projeções demográficas apontam para um aumento populacional ainda mais expressivo no futuro.
A infraestrutura, tal como a conhecemos, está a ser transformada pela tecnologia e pela automação baseada em IoT. Esta tecnologia destaca-se pela sua capacidade de conectar edifícios de forma eficiente e económica.
Contudo, algumas empresas ainda consideram estes investimentos um desperdício de recursos, devido à falta de compreensão sobre como utilizar a IoT para alcançar os resultados desejados.
Vamos analisar esta temática em maior profundidade:
O que é a Internet das Coisas (IoT)?
A Internet das Coisas é essencialmente uma rede composta por sensores, detetores, dispositivos e ferramentas que comunicam através do envio e receção de dados.
Em termos mais práticos, a IoT é uma rede de computadores, máquinas mecânicas e digitais, e outros dispositivos interligados, capazes de partilhar informação sem intervenção humana direta.
A IoT possui um enorme potencial para impulsionar a evolução de diversas indústrias. Na construção moderna, é utilizada para reduzir custos, aumentar a flexibilidade e simplificar a manutenção. A IoT tem um impacto significativo na automação e eficiência energética de edifícios inteligentes.
A automação predial beneficiada pela IoT apresenta vantagens como a otimização do uso de energia, a melhoria da eficiência operacional e a previsão de necessidades de manutenção.
Esta tecnologia também influencia o planeamento estratégico de negócios e a inovação na gestão de dados de produção em edifícios.
Porque é que os sistemas BMS tradicionais são considerados menos eficazes?
Apesar da sua importância, os sistemas tradicionais de gestão de edifícios (BMS) estão a perder relevância devido à rápida evolução tecnológica.
As redes de automação predial baseadas em cablagem não conseguem fornecer a quantidade de dados necessária em tempo útil, limitando a sua utilidade na era digital.
Com exceção de alguns termostatos, controladores e equipamentos de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC), a maioria dos BMS tradicionais não consegue acompanhar a crescente necessidade de sensores de feedback granular e novas funcionalidades.
Consequentemente, as variações climáticas em diferentes áreas de um edifício nem sempre são consideradas ao regular o aquecimento e o ar condicionado.
Em instalações de grande escala, esta situação pode levar a um desperdício significativo de energia. Além disso, muitos BMS existentes apenas fornecem dados de consumo de energia agregados, dificultando a identificação de anomalias.
Embora seja possível detetar irregularidades no consumo de energia ao nível do edifício, a identificação das suas causas torna-se um desafio.
Para além do controlo HVAC e da automação da iluminação, os sistemas de segurança e proteção contra incêndios estão a ganhar importância nos edifícios, tornando-os mais seguros e funcionais.
Contudo, muitos destes sistemas operam de forma isolada e não comunicam com o BMS central. Mesmo com protocolos abertos, a alteração ou expansão da infraestrutura de cablagem é um processo dispendioso e demorado, dificultando a integração de diferentes sistemas.
Alterar ou expandir a infraestrutura de cablagem é caro e demorado, mesmo com protocolos abertos.
A construção inteligente é o futuro!
A popularidade da IoT tem crescido exponencialmente nos últimos anos, com estimativas a indicar que existem cerca de 7 mil milhões de dispositivos IoT em uso atualmente.
As empresas reconhecem o potencial da IoT e da Inteligência Artificial para reduzir custos e aumentar a eficiência operacional, estando a investir ativamente na implementação destas tecnologias nos seus edifícios.
De acordo com a Memoori Research, o mercado global de IoT em edifícios deverá atingir os 34,8 mil milhões de dólares até ao final de 2017. As projeções apontam para um valor de 84,2 mil milhões de dólares até ao último trimestre de 2022. Diversas empresas já conseguiram reduzir o seu consumo de energia entre 30% e 50% através da implementação da IoT.
A IoT permite que os gestores de instalações respondam rapidamente a alterações ambientais e antecipem potenciais discrepâncias, tornando os sistemas de gestão de edifícios mais inteligentes e eficazes. Em poucos anos, os edifícios conectados serão uma realidade comum.
Como é que a IoT contribui para a construção inteligente?
Um edifício tradicional pode ter um sistema simples de configurações ambientais conectado a uma rede interna. Este sistema é controlado por sensores que informam a rede sobre o seu funcionamento, tais como válvulas de aquecimento ou refrigeração.
A ligação à infraestrutura de TI do edifício permite a partilha de informação e a proteção contra ataques cibernéticos. No entanto, estas integrações geralmente limitam-se aos controladores do sistema e da rede.
Esta abordagem pode colocar a rede de automação predial em risco, pois o nível de TI nem sempre garante a segurança adequada. Consequentemente, muitos dispositivos acabam por não ser conectados à rede de TI ou permanecem expostos a ameaças.
É neste contexto que os dispositivos IoT se destacam.
Dispositivos IoT
Um dispositivo é considerado “habilitado para IoT” quando opera através de um protocolo IoT, utilizando APIs MQ e REST para estabelecer ligação.
Este protocolo garante a compatibilidade entre o sistema IoT e o dispositivo que recolhe informação.
Existe uma elevada probabilidade de que o dispositivo esteja a interagir com hubs de informação na nuvem. Ao conectar estas aplicações ao hub IoT, a partilha de dados torna-se mais rápida e eficiente.
A informação pode então ser partilhada com diferentes processos de negócios.
Um sensor de ocupação ligado à IoT pode analisar a utilização do escritório em vários edifícios.
Impacto da IoT no sistema de automação predial
A IoT está a causar um impacto significativo na automação de negócios por diversas razões. Vamos explorar algumas delas:
Compreensão aprofundada do edifício
Os sistemas de automação predial (BAS) tradicionais nem sempre conseguem acompanhar as tendências e otimizar o uso de dados dos sensores. A arquitetura de computação em nuvem da IoT adiciona uma camada de inteligência ao BAS, melhorando significativamente o seu desempenho.
Um sistema IoT pode recolher dados de um BAS existente, sensores IoT e outros dispositivos, agregando-os na nuvem.
Painéis de controlo que exibem informações e atualizações em tempo real, facilitando a tomada de decisões automatizadas e essenciais, são uma das vantagens da IoT. Esta tecnologia permite a integração com sistemas ERP, controlo de ativos e ferramentas de análise preditiva.
Eficiência energética
Edifícios com baixa eficiência energética podem levar ao consumo excessivo e ao desperdício de recursos energéticos, aumentando os custos operacionais. Os edifícios verdes, por outro lado, procuram minimizar o desperdício e garantir o uso eficiente de energia.
A tecnologia IoT, devido à sua inteligência, pode desligar automaticamente sistemas desnecessários em espaços não utilizados, gerando uma poupança significativa de energia.
Como?
Através de sensores IoT granulares instalados em locais específicos, os gestores de instalações podem obter informação em tempo real sobre a ocupação dos espaços e utilizar esses dados para implementar medidas de poupança energética.
Conveniência e retenção de inquilinos
A incorporação da IoT em edifícios confere-lhes uma vantagem estratégica, resultando em taxas de aluguer e hipoteca mais elevadas, assim como numa melhor avaliação por parte dos residentes e inquilinos.
A IoT possibilita que os edifícios ajustem o seu consumo de energia com base na movimentação dos seus ocupantes, otimizando o uso de recursos.
O aquecimento e a iluminação podem ser adaptados às preferências e necessidades dos utilizadores. No futuro, espera-se que a IoT venha a substituir os sistemas BAS tradicionais, contribuindo para uma maior satisfação e retenção de inquilinos.
Monitorização e suporte robustos
É fundamental garantir o funcionamento adequado de todas as estruturas e instalações de um edifício, assim como assegurar a qualidade do atendimento ao cliente.
A IoT fornece aos sistemas de edifícios a informação necessária para um desempenho otimizado.
A capacidade da IoT de integrar dados de diversas fontes permite um controlo centralizado das instalações, facilitando a gestão e a manutenção.
Conectividade robusta
Os edifícios estão a começar a explorar as vantagens da Internet das Coisas (IoT). É cada vez mais comum a utilização conjunta da análise e previsão ao nível do sistema.
Empresas que oferecem deteção de falhas e ferramentas de diagnóstico a empresas de serviços de energia e outros setores já estão a adotar esta tecnologia. A combinação de algoritmos de IA e dados de construção permite a análise de estruturas complexas em edifícios institucionais.
A análise de dados de construção por algoritmos permite a deteção de problemas que poderiam passar despercebidos a operadores humanos. A IoT fornece visualizações claras e concisas para operações de instalações e equipas de suporte, pelo menos semanalmente.
Isto é conseguido através da análise de grandes volumes de dados e da aplicação de técnicas de aprendizagem automática para identificar padrões, antecipar problemas e planear soluções.
Gestão eficaz de resíduos
A gestão de resíduos em edifícios é facilitada pela utilização de contentores de lixo inteligentes equipados com sensores que monitorizam o nível de enchimento. A IoT permite que estes contentores comuniquem a sua capacidade, direcionando os camiões de recolha para os locais que necessitam de serviço.
O sistema básico de gestão de resíduos transforma-se num sistema integrado baseado em dados em tempo real, resultando numa melhoria geral do processo.
Maior segurança
A automação de sistemas de edifícios pode acarretar riscos de segurança. No entanto, a automação predial baseada em IoT evoluiu de forma a melhorar os sistemas de segurança do edifício. Todos os sensores e dispositivos trabalham em conjunto para monitorizar o ambiente de forma contínua, alertando a administração para quaisquer anomalias.
Gestão global das instalações
A utilização da IoT na automação de edifícios inteligentes vai muito além do simples controlo do aquecimento e da iluminação.
Os benefícios da IoT são vastos e abrangentes.
Os sensores sem fios proporcionam aos proprietários de edifícios uma visão sem precedentes sobre o funcionamento das suas propriedades. A IoT permite a monitorização e gestão de resíduos, segurança e proteção contra incêndios.
Por exemplo, detetores de fugas de água podem alertar para problemas em tubagens numa fase inicial, permitindo o encerramento rápido de válvulas para evitar danos significativos.
Os dados de temperatura e vibração de ativos críticos podem indicar a necessidade de intervenções de manutenção imediatas. Em edifícios mais antigos, sensores podem medir a inclinação, vibração, fissuras e exposição à humidade. A análise destes dados ajuda a monitorizar e a manter a integridade estrutural do edifício.
Gestão da qualidade do ar
É crucial garantir uma boa qualidade do ar no interior dos edifícios, pois esta afeta a saúde e a segurança dos seus ocupantes. Sensores IoT monitorizam os níveis de CO2 e outros indicadores de qualidade do ar, fornecendo dados em tempo real sobre a qualidade do ar em cada área do edifício.
A IoT também melhora os sistemas BMS ao armazenar informações sobre ativos distribuídos e diferentes funções do edifício, permitindo a automatização de fluxos de trabalho e a otimização da eficiência operacional.
Redução de custos
Edifícios equipados com IoT podem monitorizar o seu consumo de energia e ajustar as suas operações para reduzir custos.
A IoT desempenha um papel fundamental na otimização dos processos operacionais dos edifícios, conectando e integrando todos os seus diferentes dispositivos. O objetivo é garantir a precisão e relevância da informação.
A implementação da IoT reduz o tempo necessário para corrigir problemas de manutenção, resultando em poupanças financeiras. O controlo remoto permite que os clientes recebam alertas em caso de problemas, melhorando a sua experiência.
Novas formas de geração de receita
A recolha de dados através da IoT pode ajudar os proprietários de edifícios a identificar novas formas de gerar receita.
Quanto mais informação for reunida sobre os inquilinos, melhores serão as decisões tomadas.
A análise de dados sobre o uso de recursos e espaço de escritório permite a identificação de problemas, a melhoria de planos de arrendamento e a adaptação do layout dos espaços às necessidades dos utilizadores.
Dados sobre a ocupação de espaços podem ajudar os lojistas a otimizar as suas ofertas em horários de maior movimento. Os proprietários podem utilizar dados IoT para desenvolver novas ideias de serviços.
Conclusão
A precisão no projeto de edifícios contribui para a aceleração dos processos, a melhoria da gestão de edifícios e a segurança dos seus utilizadores. A automação predial inteligente começa com um planeamento cuidadoso da instalação e configuração da tecnologia.
Não espere mudanças drásticas de imediato. Comece com um acessório ou unidade num andar e vá expandindo gradualmente. Para iniciar, escolha áreas onde irá obter um retorno rápido do seu investimento e comece a utilizar a IoT em maior escala.
Poderá começar com um sensor remoto que se conecta a um medidor existente e envia dados. Ao começar com um número limitado de dispositivos, a equipa de gestão de instalações poderá adaptar-se e compreender os dados mais facilmente.
Avalie os próximos passos com base na informação recolhida e no tipo de dados que pretende obter. A implementação da IoT não é um processo único, mas sim a construção de camadas de conhecimento e a descoberta contínua de novas oportunidades.
É possível visualizar os dados ao nível dos sensores dentro de um edifício. A Inteligência Artificial permite a recolha de informação de vários edifícios em simultâneo.
Graças à Internet das Coisas, as funções dos sistemas BAS estão a evoluir, traduzindo-se em maior eficiência energética, melhor interação com os inquilinos e novas ideias.
Poderá também estar interessado em saber como evitar problemas de IoT e como se manter seguro na era da IoT.