IoT + AI, eller hvordan man reducerer energikostnader i en virksomhed | AI i erhvervslivet #88

Hvad er Internet of Things? (IoT)

Internet of Things, også kendt som IoT, er en teknologi, der muliggør forbindelse og udveksling af data mellem forskellige enheder, der er tilsluttet internettet. Det er et netværk af fysiske objekter – “ting” – udstyret med sensorer, software og teknologier, der gør det muligt for dem at udveksle data med andre enheder og systemer over internettet. Men hvorfor forbinde alle enheder til internettet – fra printere og køleskabe til airconditionanlæg, lastbiler og industrielle maskiner?

Forskning udført af Transforma Insights indikerer, at produktionen af nye IoT-enheder vil øge det globale elforbrug med 34 terawatt-timer (TWh) inden 2030. I mellemtiden kan træning og brug af store sprogmodeller, såsom ChatGPT, føre til, at datacentre trækker op til 21% af verdens elbehov.

Dog vil Internet of Things-løsninger også reducere elforbruget sammenlignet med brugen af samme type sensorløse enheder med over 1,6 petawatt-timer (PWh). For at illustrere omfanget – det er den mængde elektricitet, der er nødvendig for at dække forbruget af over 136,5 millioner hjem i et år. Virksomheder kan dog ikke trives uden stadig flere nye enheder, og kunstig intelligens kan i høj grad hjælpe med yderligere at minimere det energi, de forbruger.

Kilde: Transforma Insights (https://www.6gworld.com/)

Hvad er forbindelsen mellem IoT og AI?

Kunstig intelligens analyserer data fra Internet of Things-enheder, identificerer tendenser og strategier for at spare energi. Takket være dette åbner IoT og AI op for nye muligheder for effektivt at styre energiforbruget. For eksempel kan AI justere opvarmning, ventilation og aircondition (HVAC) systemer baseret på:

• mønstre af rumbrug – for eksempel at sænke temperaturen i et ubesat rum på en given dag,
• vejrforhold – reducere airconditionens effekt på en overskyet eller blæsende dag,
• indendørs luftkvalitet – øge ventilations effektivitet kun under et møde med mange mennesker.

Derudover muliggør AI understøttet af IoT oprettelsen af digitale tvillinger for at optimere produktionsprocesser, såsom at forudsige forbruget af maskindele eller analysere hyppigheden og årsagerne til fejl, der fører til nedetid.

IoT AI-teknologier er gavnlige for hele elforsyningskæden – forbrugere, distributører og kraftværker. Internet of Things muliggør automatisering af forskellige processer, såsom indsamling af energidata til målinger og analyser. Anvendelsen af hardware-strømbesparelser og optimering af AI-modeltræningstid kan reducere energiforbruget med cirka 12% til 15% med minimal indvirkning på modelpræstationen.

Hvordan kan IoT og AI reducere energikostnaderne i din virksomhed?

IoT-sensorer i bygninger sender realtidsdata om energiforbrug til analyse, hvilket fremskynder reparationer og reducerer energitab på grund af defekt udstyr. Her er eksempler på sensorer, der kan installeres i bygninger:

• temperatursensorer – overvåger temperaturændringer i rum og muliggør optimering af energiforbruget til opvarmning eller køling,
• lyssensorer – registrerer niveauet af naturligt lys og justerer automatisk intensiteten af kunstig belysning,
• bevægelser – muliggør systemaktivering kun når der er personer til stede i rummet, hvilket reducerer unødvendigt energiforbrug,
• smarte målere – indsamler data om energiforbrug, hvilket muliggør detaljeret analyse og optimering,
• luftkvalitetssensorer – regulerer driften af ventilationssystemer, hvilket sikrer korrekt luftkvalitet med minimalt energiforbrug.

Smartsystemer og belysningssystemer kan tilpasse sig rumbrugs mønstre, hvilket reducerer energikostnaderne. IoT-enheder kan mindske elforbruget og omkostningerne i bygninger i spidsbelastningsperioder gennem efterspørgselsresponsprogrammer og planlægning. Implementering af IoT- og AI-baserede løsninger kan føre til energibesparelser på op til 40%. Desuden optimerer AI-kontrollerede energilagringsløsninger brugen af energi ved at styre opbevaring og distribution.

Kilde: DALL·E 3, prompt: Marta M. Kania (https://www.linkedin.com/in/martamatyldakania/)

Fordele ved at bruge IoT og AI

Introduktion af intelligente IoT- og AI-teknologier bringer mange fordele. Det er ikke kun en måde at sænke regningerne på, men også at forbedre komforten ved kontorbrug, primært:

• bedre temperaturkontrol og energibesparelser takket være smarte termostater,
• kontrol af belysningsstyrke, hvilket betyder en betydelig reduktion i elforbruget, især i efterårs-vinterperioden,
• styring af luftfugtighed – især vigtigt ved opbevaring af dokumenter eller følsomt, specialiseret udstyr.

IoT-enheder bliver også stadig mere sofistikerede, og som svar på den stigende efterspørgsel falder priserne på sensorer. Et eksempel er Flex2X, en løsning skabt af det britiske firma Grid Edge (https://gridedge.ai/). Dette system integrerer information fra allerede installerede sensorer i bygninger, såsom temperatur- eller fugtighedsdetektorer, med yderligere data, såsom vejrforhold. Det analyserer derefter dem ved hjælp af AI-algoritmer, der kontinuerligt optimerer energiforbruget i bygningen.

Kilde: DALL·E 3, prompt: Marta M. Kania (https://www.linkedin.com/in/martamatyldakania/)

Ulemper ved IoT – hvor meget energi kræver AI?

Desværre kommer kombinationen af Internet of Things og AI med sine ulemper. Brug af IoT og AI er primært forbundet med behovet for betydeligt energiforbrug. Detaljerede oplysninger om den mængde energi, der kræves for at træne den mest kraftfulde og velkendte GPT-4-model, som bruges i den kommercielle version af ChatGPT og BingChat, er ikke blevet offentliggjort. Men baseret på tilgængelige data kan vi skitsere omfanget af denne opgave.

GPT-4-modellen har over 175 milliarder parametre og blev trænet på et datasæt, der overstiger 45 TB. Dette kræver en intensiv proces med dataanalyse og justering af modelparametre, hvilket fører til en betydelig efterspørgsel efter computerkraft og resulterer i højt energiforbrug.

For at træne GPT-4-modellen blev avancerede grafiske behandlingsenheder (GPU’er) og tensorbehandlingsenheder (TPU’er) brugt, som er kendt for deres intensive energiforbrug.

Sammendrag

IoT og AI kan have en betydelig indvirkning ikke kun på en virksomheds økonomiske resultater, men også på miljøet ved at forbedre energieffektiviteten. Den gennemsnitlige store bygning forbruger cirka 230.000 kWh elektricitet årligt, hvilket svarer til en omkostning på omkring $25.000. Implementeringen af Internet of Things kan bidrage til at reducere energiforbruget med 10% til 15%. Integrationen af IoT og AI er også afgørende for fuldt ud at udnytte potentialet i smarte fabrikker med hensyn til bæredygtig udvikling og omkostningsbesparelser.

Hvis du kan lide vores indhold, så bliv en del af vores travle bier-fællesskab på Facebook, Twitter, LinkedIn, Instagram, YouTube, Pinterest, TikTok.