日前，Silicon Labs高级产品营销经理Sami Kaislasuo撰文介绍了Matter 1.3如何塑造未来。他讨论了如何通过物联网集成减少各种行业的能源消耗，从智能建筑到工业物联网，甚至智能家居能源管理，帮助我们走向更可持续的未来。
建筑物对能源消耗和温室气体排放的影响
建筑物是美国能源消耗和温室气体排放的很大一部分。根据NREL的数据，它们占美国电力消耗的70%、总能源消耗的40%以及温室气体排放的30%——这是一个巨大的环境足迹！这些统计数据令人担忧，尤其是在我们的世界致力于过渡到净零未来的情况下。我们对日益复杂和便捷设备的渴望推动了对更多能源的不断需求，从而导致更高的账单，但技术提供了管理这种消耗的解决方案，而不会牺牲现代生活方式。
通过物联网的集成，可以减少各种行业的能源消耗，从智能建筑到工业物联网，甚至智能家居能源管理，帮助我们走向更可持续的未来。
利用物联网的力量实现更智能的能源使用
在我们努力实现更可持续的未来时，将注意力转向能源管理作为减少过度消耗的有效方法非常重要。这包括持续监测和优化能源使用模式、确定可以节省能源的领域以及将太阳能等可再生能源整合到能源组合中。如果手动完成，所有这些任务都可能非常耗费人力和时间，但物联网可以简化和优化这些任务。得益于新的Matter 1.3更新，能源管理（尤其是家庭和建筑物中的能源管理）现在按照Matter标准运行，并且更易于管理。
Matter 1.3 为能源管理开辟了更多设备
如今，大多数消费者都很难了解他们的能源使用情况，但仍然越来越担心对环境的影响。Matter的最新1.3更新将允许用户自动化他们的能源管理，并在能源洞察方面保持透明。借助Matter 1.3，连接云上的所有设备都可以实时报告实际和估计测量值，包括瞬时功率、电压、电流等，以及其随时间推移的能耗或发电量。用户甚至可以远程控制电动汽车 (EV) 充电的速率、时间表和功率。这将使房主和建筑管理人员都能节省持续监控能源和水系统的手动过程。
智慧城市：物联网如何改变城市能源系统
作为城市的主要组成部分，建筑物对整个社区的能源消耗产生重大影响。将物联网融入城市景观对于解决这种集体使用和促进全球能源减少至关重要。零售建筑和办公空间通常依赖一个或多个有线楼宇自动化系统 (BAS) 来控制核心建筑功能，主要分布在供暖、空调和通风方面。
物联网的集成可以创建智能楼宇管理系统，以促进按需、本地设备控制，从而提高能源效率。建筑设施管理人员可以使用智能分表来跟踪使用情况（例如照明、暖通空调、泵）、建筑结构（例如楼层、侧楼、区域、停车场）或任何其他有用标准的消耗，以提供分段测量数据，从而更好地定义运营计划并促进可持续性。
这些始终在线的监控系统使管理人员能够立即解决能源滥用问题，从而降低成本并提高整体可持续性。使用物联网设备，设施管理人员可以详细了解各种建筑运营的主动能源消耗。这些智能传感器可以帮助确定建筑物的负载特征以及在高峰需求时段导致更高能耗的设备。当高功耗与高峰时段相交时，物联网技术使拥有现场可再生能源储备或分布式能源资源 (DER) 的建筑物能够“脱离电网”运营。
工业物联网：优化产出，减少浪费
由于能源需求高，工业工作场所可以从先进的能源管理中受益匪浅。工业物联网 (IIoT) 系统能够实现自动控制并快速响应波动的能源需求和价格，从而提高效率并节省成本。
例如，借助 IIoT，工作场所的气流调节变得更加容易。借助物联网，矿山或工厂等工作场所可以实现按需通风。智能传感器可以确定过滤空气的最佳位置以及所需的气流量。传统系统会为整个矿井通风，包括无法运行的区域，但按需通风系统可以仅在需要的地方和时间引导空气。这种优化可大大降低采矿公司的用电量。
家庭能源管理
与建筑管理一样，分表计量可以有效地应用于个人家庭。家庭业主可以实时收到能源使用情况更新，包括高峰时段，并通过限制使用量最终节省资金。智能家居设备可以自动化照明、供水和供暖及制冷系统。例如，传感器可以检测何时需要关闭灯，或根据天气模式和用户偏好轻松调节室内温度。
在家中夜间为电动汽车充电通常会导致电网压力，从而导致某些地区的成本激增。然而，在 Matter 1.3 下，借助物联网驱动的能源管理，系统将能够考虑成本激增，以检测为电动汽车和其他电池供电设备充电的最佳时间，从而创造一种更可持续且更具成本效益的家庭能源管理方式。
随着政府推动提高能源效率，设备制造商被要求采用数据共享标准，允许洗衣机和恒温器等设备相互通信并与电网通信，最终节省能源。这符合该行业的更广泛目标，即使家庭能源管理更具互操作性、无缝性和用户友好性。
Voltalis 是一家欧洲能源管理公司，为供暖和制冷设备安装智能家居能源管理设备，使它们能够在需要时短暂减少消耗。Voltalis 还与能源市场合作，及时应对政策和法规，实现电网稳定和需求响应。
通过实时数据向房主提供消耗水平，减少总体消耗并促进可持续发展。这促进了电动汽车充电负载的优化——电动汽车可以承受一段时间不充电或以有限电流充电，但网络无法支持它们，如果负载在给定时间内远高于生产量，则可能会崩溃。对消耗和生产的双向控制对于优化电网至关重要，借助 Voltalis 等能源管理系统，这成为可能。
此外，洗衣机、滚筒式烘干机、洗衣干衣机和洗碗机等节能电器、供暖、通风和空调 (HVAC) 系统可以通过激励型电源管理等用例优化其能源效率，通过提供节约能源的财务激励来限制消耗。智能系统能够实时跟踪这些消耗水平，为智能电网管理和房主提供即时信息。
前进之路：可持续未来的能源管理
自动化能源管理系统使用户能够调节、减少并获得有关其能源消耗的宝贵见解。这意味着降低能源费用，同时促进更可持续的未来。随着能源管理变得更加便捷和物联网连接的扩展，这些解决方案正在各个行业中得到应用，范围已不仅限于建筑和家庭。
在未来，我们可以预期能源管理将继续无缝集成到土木工程中，在规划可持续城市环境中发挥关键作用。Silicon Labs 渴望跟上进步，并正在帮助客户、开发者和制造商构建支持可持续发展目标的安全、可靠、互联的设备。