IoT + AI, eller hur man minskar energikostnaderna i ett företag | AI i affärer #88

Vad är Internet of Things? (IoT)

Internet of Things, även känt som IoT, är en teknik som möjliggör anslutning och utbyte av data mellan olika enheter som är anslutna till internet. Det är ett nätverk av fysiska objekt – “saker” – utrustade med sensorer, programvara och teknologier som gör att de kan utbyta data med andra enheter och system över internet. Men varför koppla alla enheter till internet – från skrivare och kylskåp till luftkonditioneringar, lastbilar och industriella maskiner?

Forskning utförd av Transforma Insights indikerar att produktionen av nya IoT-enheter kommer att öka den globala elförbrukningen med 34 terawattimmar (TWh) fram till 2030. Under tiden kan träning och användning av stora språkmodeller, såsom ChatGPT, leda till att datacenter drar upp till 21% av världens elbehov.

Men Internet of Things-lösningar kommer också att minska elförbrukningen jämfört med att använda samma typ av sensorlösa enheter med över 1,6 petawattimmar (PWh). För att illustrera skalan – det är den mängd elektricitet som behövs för att täcka konsumtionen av över 136,5 miljoner hem under ett år. Företag kan dock inte blomstra utan allt fler nya enheter, och artificiell intelligens kan i hög grad hjälpa till att ytterligare minimera den energi de förbrukar.

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

Vad är kopplingen mellan IoT och AI?

Artificiell intelligens analyserar data från Internet of Things-enheter, identifierar trender och strategier för att spara energi. Tack vare detta öppnar IoT och AI upp nya möjligheter för effektiv hantering av energiförbrukning. Till exempel kan AI justera värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem (HVAC) baserat på:

• mönster av rumsanvändning – till exempel sänka temperaturen i ett obebott rum en viss dag,
• väderförhållanden – minska luftkonditioneringens effekt en molnig eller blåsig dag,
• inomhusluftkvalitet – öka ventilationseffektiviteten endast under ett möte med många personer.

Dessutom möjliggör AI som stöds av IoT skapandet av digitala tvillingar för att optimera tillverkningsprocesser, såsom att förutsäga maskindelars förbrukning eller analysera frekvensen och orsakerna till fel som leder till driftstopp.

IoT AI-teknologier är fördelaktiga för hela elförsörjningskedjan – konsumenter, distributörer och kraftverk. Internet of Things möjliggör automatisering av olika processer, såsom insamling av energidata för mätningar och analyser. Tillämpningen av hårdvarukraftbegränsningar och optimering av AI-modellens träningstid kan minska energiförbrukningen med cirka 12% till 15% med minimal påverkan på modellens prestanda.

Hur kan IoT och AI minska energikostnaderna i ditt företag?

IoT-sensorer i byggnader skickar realtidsdata om energiförbrukning för analys, vilket påskyndar reparationer och minskar energiförluster på grund av felaktig utrustning. Här är exempel på sensorer som kan installeras i byggnader:

• temperatursensorer – övervakar temperaturförändringar i rum och möjliggör optimering av energiförbrukning för uppvärmning eller kylning,
• ljussensorer – upptäcker nivån av naturligt ljus och justerar automatiskt intensiteten av artificiellt ljus,
• rörelsesensorer – möjliggör systemaktivering endast när människor är närvarande i rummet, vilket minskar onödig energiförbrukning,
• smarta mätare – samlar in data om energiförbrukning, vilket möjliggör detaljerad analys och optimering,
• luftkvalitetssensorer – reglerar driften av ventilationssystem, vilket säkerställer korrekt luftkvalitet med minimal energiförbrukning.

Smarta termostater och belysningssystem kan anpassa sig till rumsanvändningsmönster, vilket minskar energikostnaderna. IoT-enheter kan minska elförbrukningen och kostnaderna i byggnader under högbelastningstider genom efterfrågeprogram och schemaläggning. Implementering av IoT- och AI-baserade lösningar kan leda till energibesparingar på upp till 40%. Dessutom optimerar AI-styrda energilagringslösningar dess användning genom att hantera lagring och distribution.

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

Fördelar med att använda IoT och AI

Att införa intelligenta IoT- och AI-teknologier ger många fördelar. Det är inte bara ett sätt att sänka räkningarna utan också att öka komforten i kontorsanvändning, främst:

• bättre temperaturkontroll och energibesparingar tack vare smarta termostater,
• kontroll av belysningsstyrka, vilket innebär en betydande minskning av elförbrukningen, särskilt under höst-vinterperioden,
• hantering av luftfuktighet – särskilt viktigt vid lagring av dokument eller känslig, specialiserad utrustning.

IoT-enheter blir också alltmer sofistikerade, och som svar på den växande efterfrågan sjunker sensorpriserna. Ett exempel är Flex2X, en lösning skapad av det brittiska företaget Grid Edge (https://gridedge.ai/). Detta system integrerar information från redan installerade sensorer i byggnader, såsom temperatur- eller fuktighetsdetektorer, med ytterligare data, såsom väderförhållanden. Det analyserar dem sedan med hjälp av AI-algoritmer och optimerar kontinuerligt energianvändningen i byggnaden.

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

Nackdelar med IoT – hur mycket energi kräver AI?

Tyvärr kommer kombinationen av Internet of Things och AI med sina nackdelar. Användningen av IoT och AI är främst kopplad till behovet av betydande energiförbrukning. Detaljerad information om mängden energi som krävs för att träna den mest kraftfulla och välkända GPT-4-modellen, som används i den kommersiella versionen av ChatGPT och BingChat, har inte offentliggjorts. Men baserat på tillgängliga data kan vi skissera omfattningen av detta företag.

GPT-4-modellen har över 175 miljarder parametrar och tränades på en datamängd som överstiger 45 TB. Detta kräver en intensiv process av dataanalys och justering av modellparametrar, vilket leder till en betydande efterfrågan på beräkningskraft och resulterar i hög energiförbrukning.

För att träna GPT-4-modellen användes avancerade grafikkort (GPUs) och tensorprocessorenheter (TPUs), kända för sin intensiva energiförbrukning.

Sammanfattning

IoT och AI kan ha en betydande inverkan inte bara på ett företags ekonomiska resultat utan också på miljön genom att förbättra energieffektiviteten. Den genomsnittliga stora byggnaden förbrukar cirka 230 000 kWh elektricitet årligen, vilket motsvarar en kostnad på cirka 25 000 dollar. Implementeringen av Internet of Things kan bidra till att minska energiförbrukningen med 10% till 15%. Integrationen av IoT och AI är också avgörande för att fullt ut utnyttja potentialen hos smarta fabriker när det gäller hållbar utveckling och kostnadsbesparingar.

Om du gillar vårt innehåll, gå med i vår aktiva community av busy bees på Facebook, Twitter, LinkedIn, Instagram, YouTube, Pinterest, TikTok.