МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ IOT- И CV-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ПЛАТФОРМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫМИ СИСТЕМАМИ ЗДАНИЙ
Ключевые слова:
автоматизация зданий, BMS, IoT-мониторинг, компьютерное зрение, занятость помещений, MQTT, вентиляция, отопление, освещение, энергоменеджмент, контекстно-зависимое управлениеАннотация
Рассматривается разработка программной платформы контекстно-зависимого управления инженерными системами учебных зданий на основе IoT-телеметрии, данных расписания и оценки фактической занятости помещений методами компьютерного зрения. Предлагаемая система мониторинга вентиляции и электроэнергии в аудиториях (СМВЭА) объединяет сенсорный уровень, CV-модуль, MQTT-брокер, модуль формирования контекста помещения, детерминированное управляющее ядро, исполнительный контур и веб-панель. Формальная модель включает температурой внутри и снаружи помещения, состоянием окна и признаком качества данных; выходами модели являются режимы вентиляции, освещения и отопления. Задана воспроизводимая базовая конфигурация прототипа: период управления 60 с, гистерезис по CO₂, освещённости и температуре, а также правила PRE_HEAT, ECO, COAST и DAYLIGHT_HARVEST. Значения уставок рассматриваются как начальные инженерные настройки и должны калиброваться с учётом местных норм и характеристик конкретного помещения. Текущая версия использует прозрачную rule-based логику; нейросетевое прогнозирование выделено в отдельное направление дальнейшего развития и не представляется как реализованный результат. Работоспособность логики оценивается набором функциональных сценариев. Количественное снижение энергопотребления в статье не заявляется: для его доказательства сформулирована методика последующей полевой оценки по базовой линии, энергопотреблению и показателям качества внутренней среды.
Библиографические ссылки
1. ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2025. Ventilation and Acceptable Indoor Air Quality. Atlanta: ASHRAE, 2025. URL: https://www.ashrae.org/technical-resources/bookstore/standards-62-1-62-2.
2. ISO 50001:2018. Energy management systems - Requirements with guidance for use. Geneva: International Organization for Standardization, 2018. URL: https://www.iso.org/standard/69426.html.
3. Al Assaad D., Sengupta A., Breesch H. Demand-controlled ventilation in educational buildings: Energy efficient but is it resilient? Building and Environment. 2022. Vol. 226. Art. 109778. DOI: 10.1016/j.buildenv.2022.109778.
4. Erickson V. L., Cerpa A. E. Occupancy based demand response HVAC control strategy. Proceedings of BuildSys 2010. 2010. P. 7-12. DOI: 10.1145/1878431.1878434.
5. Rosbach J., Krop E., Vonk M., van Ginkel J., Meliefste C., de Wind S., Gehring U., Brunekreef B. Classroom ventilation and indoor air quality - results from the FRESH intervention study. Indoor Air. 2016. Vol. 26, no. 4. P. 538-545. DOI: 10.1111/ina.12231.
6. Zhao Z.-Q., Zheng P., Xu S.-T., Wu X. Object Detection With Deep Learning: A Review. IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems. 2019. Vol. 30, no. 11. P. 3212-3232. DOI: 10.1109/TNNLS.2018.2876865.
7. Atzori L., Iera A., Morabito G. The Internet of Things: A survey. Computer Networks. 2010. Vol. 54, no. 15. P. 2787-2805. DOI: 10.1016/j.comnet.2010.05.010.
8. Gubbi J., Buyya R., Marusic S., Palaniswami M. Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions. Future Generation Computer Systems. 2013. Vol. 29, no. 7. P. 1645-1660. DOI: 10.1016/j.future.2013.01.010.
9. Zhang Y., Bai X., Mills F. P., Pezzey J. C. V. Rethinking the role of occupant behavior in building energy performance: A review. Energy and Buildings. 2018. Vol. 172. P. 279-294. DOI: 10.1016/j.enbuild.2018.05.017.
10. International Energy Agency. Energy Efficiency 2022. Paris: IEA, 2022. URL: https://www.iea.org/reports/energy-efficiency-2022.
11. United Nations Environment Programme. 2022 Global Status Report for Buildings and Construction. Nairobi: UNEP, 2022. URL: https://www.unep.org/resources/report/global-status-report-buildings-and-construction-2022.
12. Siemens. Desigo CC Building Management Platform: official product documentation. URL: https://www.siemens.com/desigocc.
13. Schneider Electric. EcoStruxure Building Operation: official product documentation. URL: https://www.se.com/ww/en/work/solutions/for-business/buildings/.
14. Honeywell. Building Management Systems: official product documentation. URL: https://buildings.honeywell.com.
15. Johnson Controls. Metasys Building Automation System: official product documentation. URL: https://www.johnsoncontrols.com/buildings.
16. OASIS. MQTT Version 3.1.1. OASIS Standard. 29 October 2014. URL: https://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/mqtt-v3.1.1.html.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 И.И. Абдуллаев, К.А. Кадырбеков, А.И. Чыныбаев, С.Н. Верзунов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
