Riutilizzare vecchi smartphone per la gestione energetica negli edifici

Molti vecchi Smartphone finiscono semplicemente come rifiuti quando non vengono più usati. Tuttavia, questi dispositivi possono ancora essere utili. Hanno parti buone che possono aiutare a gestire l'energia negli edifici intelligenti. Questo documento parla di come usare questi smartphone scartati per creare un collegamento tra la loro fine d'uso e l'inizio dei sistemi degli edifici intelligenti.

Nel nostro mondo moderno, dipendiamo molto dagli strumenti digitali. L'industria dell'energia ha bisogno di più potenza di calcolo che mai. Di solito, gli edifici usano dispositivi programmabili per gestire i loro sistemi. Allo stesso tempo, molte persone buttano via smartphone solo per riciclare i loro metalli quando possono ancora fare molto. Questo documento esplora come possiamo sfruttare questi vecchi smartphone per aiutare nella gestione dell'energia negli edifici.

#Perché Riutilizzare Smartphone?

Molti smartphone vengono scartati quando diventano obsoleti o quando gli schermi o le batterie smettono di funzionare. Ma le parti principali, come l'unità di elaborazione e la memoria, spesso funzionano ancora bene. Questo li rende risorse nascoste che possono assistere nella gestione dell'energia per gli edifici. Invece di creare nuovi micro-controllori, possiamo usare questi smartphone per risparmiare energia e ridurre i rifiuti.

Anche se ci sono state alcune ricerche sul riutilizzo di computer più vecchi, nessuno si è mai preso la briga di esaminare da vicino l'uso degli smartphone per questo scopo. Ci sono preoccupazioni, però, come la capacità di questi dispositivi di eseguire programmi di controllo e comunicare con altri dispositivi. Entrambi questi fattori sono cruciali per mantenere gli edifici confortevoli per le persone e per coordinare l'uso dell'energia tra più edifici.

#Come Abbiamo Testato l'Idea

Per vedere se questa idea di riutilizzare smartphone potesse funzionare, abbiamo condotto vari esperimenti. Abbiamo esaminato diversi sistemi e compiti, insieme a come li controlliamo. Abbiamo usato due metodi di controllo nei nostri studi: controllo predittivo basato su modelli e controllo predittivo basato su dati. Questi metodi ci aiutano a gestire energia e efficienza negli edifici.

Il primo metodo si concentra sul prevedere le risposte e prendere decisioni basate su questo. Il secondo metodo usa dati passati per guidare le azioni in tempo reale. Entrambi i metodi hanno bisogni diversi di Comunicazione e calcolo. Ognuno è essenziale per gestire i sistemi degli edifici e per gestire l'energia tra diversi edifici.

#Impostazione degli Esperimenti

I nostri esperimenti si sono svolti in un edificio specifico, dove abbiamo testato gli smartphone. Ci siamo assicurati che gli smartphone fossero configurati come computer che eseguivano un sistema Linux. Questo consentiva loro di eseguire Python, un linguaggio di programmazione utile per i nostri test. Abbiamo utilizzato una connessione sicura per controllare gli smartphone da remoto, il che è importante per dispositivi che potrebbero avere schermi rotti.

Per i nostri esperimenti, abbiamo usato diversi tipi di metodi di comunicazione. Volevamo vedere quanto bene gli smartphone potessero parlare con altri dispositivi e sistemi. A tal fine, abbiamo utilizzato MQTT, un sistema progettato per inviare messaggi tra dispositivi. Abbiamo anche impostato comunicazione in tempo reale attraverso un'API REST e un altro server di comunicazione.

In termini di compiti, ci siamo concentrati su due aree: sistemi di riscaldamento e gestione delle batterie. Il nostro obiettivo era vedere quanto bene gli smartphone potessero gestire il riscaldamento negli edifici e come potessero aiutare a monitorare la carica di una batteria elettrica.

#Testing dei Compiti di Controllo

Nella gestione del riscaldamento, un esperimento mirava a mantenere una camera da letto a una temperatura confortevole seguendo le preferenze dell'utente. Abbiamo controllato il sistema di riscaldamento da remoto, regolando la quantità di calore da fornire. I risultati hanno mostrato che il controllo basato su smartphone manteneva la temperatura entro limiti accettabili per la maggior parte del tempo. Le volte in cui la temperatura scendeva troppo erano solitamente dovute a finestre aperte dai residenti, che il sistema smartphone non poteva gestire.

In un altro test, abbiamo gestito una batteria per seguire un modello di carica specifico. Il sistema controllato dallo smartphone è stato in grado di monitorare le prestazioni desiderate, dimostrando la sua capacità di gestire efficacemente le necessità energetiche.

#Testing della Comunicazione

Volevamo anche vedere quanto velocemente gli smartphone potessero comunicare con altri dispositivi rispetto a un laptop e a un Raspberry Pi. Abbiamo misurato quanto tempo impiegavano i messaggi a tornare indietro e avanti tra i dispositivi. Abbiamo constatato che i ritardi erano generalmente inferiori a un secondo, il che è accettabile per gestire l'uso dell'energia negli edifici. Tuttavia, per esigenze ad alta velocità, i ritardi potrebbero essere troppi. Questo ha messo in evidenza la necessità di connessioni migliori per migliorare le prestazioni.

#Risultati degli Esperimenti

I risultati degli esperimenti hanno mostrato che usare vecchi smartphone per controllare i sistemi degli edifici è tecnicamente fattibile. Hanno funzionato bene nella gestione dei sistemi di riscaldamento e delle batterie. Con il continuo miglioramento della tecnologia degli smartphone, possiamo aspettarci prestazioni ancora migliori da questi dispositivi riutilizzati. Questo metodo può anche contribuire a rendere gli edifici più sostenibili, rientrando nel concetto di economia circolare.

#Limitazioni e Lavori Futuri

Anche se gli esperimenti hanno mostrato promesse, ci sono importanti limitazioni da considerare. Prima di tutto, non abbiamo verificato se gli strumenti open-source che abbiamo usato fossero sicuri. Sapere che sono sicuri è fondamentale per un uso futuro per proteggere l'intero sistema. Inoltre, dobbiamo esaminare quanto bene funzionano gli smartphone su un periodo più lungo, specialmente rispetto ai dispositivi industriali creati per la gestione dell'energia.

I prossimi passi includono trovare modi per rendere il sistema più scalabile e cercare strumenti più semplici che garantiscano che tutto funzioni senza intoppi e in sicurezza. Vogliamo anche eseguire analisi più dettagliate per vedere come questo approccio influisce sulla sostenibilità in termini pratici.

#Conclusione

Questo lavoro conferma che gli smartphone scartati possono essere utilizzati in modo efficace per la gestione dell'energia negli edifici. Sperimentando con diversi sistemi e compiti di controllo, abbiamo scoperto che questi dispositivi hanno il potenziale per funzionare bene. Con il continuo miglioramento della tecnologia, questi dispositivi riutilizzati possono giocare un ruolo importante nel rendere gli edifici più efficienti e rispettosi dell'ambiente. Si aprono nuove possibilità per la sostenibilità e la gestione delle risorse nel nostro ambiente costruito.