Hogyan takarítsunk meg pénzt és elemezzük ki egy hotel energia felhasználását?

Az energiahatékonyság növelése, a hibás eszközök észlelése és a vendégek hibás magatartásának megelőzése a Yabune Home Smart Hotel Solution használatával

Bevezetés

A vendéglátóipar folyamatosan fejlődik, hogy megfeleljen az egyre környezettudatosabb ügyfélkör igényeinek. Ennek eredményeként a szállodák innovatív technológiákat alkalmaznak környezeti hatásuk minimalizálása, a vendégek elégedettségének fokozása és a hatékony energiagazdálkodás biztosítása érdekében. A hatékonyság növelhető olyan papírmentes megoldások bevezetésével, mint a Screbo Ltd. e-concierge megoldása.

A hotelek hatalmas energiaszámlákkal szembesülnek és az energiafelhasználás jobb átláthatóságára nagy az igény. Új megközelítések bevezetése segíthet a tulajdonosoknak megérteni az energia felhasználásuk problémás területeit. Ilyen megoldás a Yabune Home Smart Hotel Solution, amelynek alapja a Home Assistant és a Z-wave technológia. Sokoldalúságával és bővíthetőségével forradalmasíthatja az energiagazdálkodást és a karbantartást a szállodákban azáltal, hogy észleli a hibás eszközöket és megelőzi a vendégek nem megfelelő magatartását, miközben potenciálisan költséget takarít meg mind az energia, mind a munkaerő terén.

Ebben a cikkben megvizsgáljuk a Yabune Solution Kft. Yabune Home Smart Hotel Solution előnyeit, annak implementációs folyamatát, valamint a vendéglátó szektor energiahatékonyságának jövőjét. Külön köszönet a Z-Wave Europe-nak, hogy biztosította a projekthez szükséges érzékelőket.

A Yabune Home Smart Hotel Solution áttekintése

Érzékelők beállítása a szobákban

Bár ez a projekt csak az első fázisa az intelligens szállodai megoldás bevezetésének, már 51 szoba átalakítását magában foglalta. Ehhez szükség volt:

• 51 HASEMAN RS-10PM Z-wave relé kártyára
• 51 Dusun IoT Gateway (Z-wave-vel)
• 51 MCO Home 4-pipe thermosztátra
• 51 NEO Coolcam 3-in-1 Z-wave mozgásérzékelőre
• 102 AEOTEC Home Energy mérőre
  • 306 pieces of 60A kapocsra

Az alábbi ábrán a rendszer egy szállodai szobában történt kialakításának áttekintését láthatjuk. A megoldás a Z-wave technológián alapul, a nagy számú, egymáshoz közeli készülék miatt a szobák elkülönítése hálózati szinten történik.

Bármilyen mesh-képes protokoll megfelelő lett volna, de úgy döntöttünk, hogy a Z-wave-et használjuk, mivel Európában 868 MHz-en működik, és így a rádiós interferencia esélye a WiFi-vel teli szállodai környezetben meglehetősen alacsony, szemben a Zigbee-vel, amely 2,45 GHz-en működik, ami átfedésben van a WiFi tartománnyal.

Az ábrán kiemeltük azokat az áramköröket, amelyeket az Aeotec HEM-ek (zöld áramváltó szimbólumok) felügyelnek. Főleg a 24 órás áramkörökre összpontosítottunk, mint például a TV, a hűtő és a ventilátor, de figyeltük a potenciálisan nagy fogyasztású helyeket is, mint például a fürdőszobai, a hálószoba és a kávéfőző/vízmelegítő aljzata.

A 10 csatornás relé kártyákkal lehetővé tettük a különböző LED áramkörök vezérlését, 10 A-ig aljzatok, 10 A feletti végpontok esetén további relé kártyák beépítésével. A beépített aktuátorokkal nemcsak mérni, hanem aktívan befolyásolni is tudjuk a helyiség energiafogyasztását, hogy lehetőséget biztosítsunk a teljes energiagazdálkodási megoldásra.

Megmértük a helyiség teljes energiafogyasztását is (lila áramváltó), hogy becslést tudjunk adni a helyiség többi elemének, például lámpáknak, stb. fogyasztásáról.

Helyiségenként két Aeotec HEM-et használtunk, mindegyik 3 db 60A-es kapoccsal csatlakozott a megszakítók után a megfelelő áramkörhöz. A kapcsokat egy külön csatlakozódobozba helyeztük az alábbi képen látható módon:

A 2 db Aeotec HEM-et a doboz melletti falra szereltük fel:

Ugyanazt a beállítást alkalmaztuk mind az 51 szobára mindhárom emeleten. A tervek szerint ezt a megoldást a szálloda mind a 262 szobájára kiterjesztjük. A relé kártyát minden helyiség fő csatlakozódobozába szereltük be. Itt látható egy kép a dobozról a fedele nélkül:

Yabune Home Smart Hotel Solution IT infrastruktúra

A Yabune Home Smart Hotel Solution többségében nyílt forráskódú megoldásokra támaszkodik, mint például:

• Zwavejs2MQTT
• Home Assistant
• Kubernetes
• Grafana Mimir
• Grafana

Kínálatunk integrálja ezeket a technológiákat, hogy a legjobb és legpontosabb élményt nyújtsuk ügyfeleinknek. Szemléletünkkel lehetőség nyílik a megoldás hatékony kibővítésére ügyfeleink igényei szerint. Csapatunk az élvonalbeli számítástechnika, a felhőtechnológiák és az otthonautomatizálás szakértőiből áll. A BDO Digital Magyarországgal is együttműködünk a kiberbiztonság és hálózatépítés témakörében.

A szálloda adatközpontjában egy microk8s klaszteren futó központosított szervermegoldást hoztunk létre, amely felelős az adatok feldolgozásáért és elküldéséért a felhőben lévő adattároló- és metrikai szerverünkre.

Egyedi felépítésű és konfigurált Home Assistant-ünket felhőalapú natív alkalmazásként helyezzük üzembe a fent említett számítógép-klaszteren, ami javítja a skálázhatóságot, a karbantarthatóságot és a megfigyelhetőséget.

Az adatokat gyűjtjük és a szobákkal kommunikálunk egyedi Zwave Gateway megoldásunk segítségével, amely csak a Zwave rádiócsomagok fogadásáért és IP-csomagokká alakításáért felelős, MQTT protokollon keresztül.

Itt láthatjuk a megoldás magas szintű architektúráját:

Egyedi frontend a szálloda igényeinek kielégítésére

Sok, a szálloda igényeiről szóló megbeszélés és egyeztetés után, elkészítettünk egy részletes frontend konfigurációt, amely a legjobban támogatja a kért felhasználói eseteket.

Ezek a felhasználói esetek a következőkre vonatkoznak:

• Egyszerű áttekintés a szobákról emeletenként
• Egyszerű áttekintés a legfontosabb eszközökről emeletenként
  • Termosztátok, ablak- és ajtóérzékelők
• Intuitív navigáció az egyes szobákhoz, és minden helyiséghez részletes irányítóközpont tartozik, világos felülettel

Itt láthatjuk az Áttekintés oldalt:

Az oldal lehetővé teszi a kezelők számára az emeltenkénti nézet (2) kiválasztását, valamint információkat ad az akkumulátoros készülékek helyiségeinek akkumulátorállapotairól, megkönnyítve azok kezelését, ha újratöltésre van szükség (évente körülbelül egyszer). További egyéni konfigurációk is beállíthatók, amelyek az összes helyiséget érintik, ami a csúszkával (1) megtekinthető. Beállíthatjuk a maximális megengedett fűtési célhőmérsékletet minden helyiségben a jobb költségmegtakarítás érdekében.

Az egyik emelet-specifikus csempére kattintva összefoglalót kapunk a kiválasztott emeletről:

Ez egy szép nézet a szobákban található termosztátok áttekintésére. Szürke szín jelzi őket TÉTLEN, kék HŰTÉS üzemmódban és piros FŰTÉS üzemmódban. A célhőmérsékleteket is innen lehet beállítani.

Lefelé görgetve a szoba ablakainak és ajtóinak állapota is megjelenik:

Az egyes emeletek összefoglaló oldala is testreszabható az adminisztrátorok igényei szerint.

Szintén fontos az egyes helyiségek teljes ellenőrzése és áttekintése. A szoba csempéket igény szerint emeletenként rendeztük. Az oldalsávon a padló kiválasztásával megnyílnak az egyes szobákhoz tartozó nézet csempék.

Bármely szobához tartozó csempére kattintva a felhasználó a helyiségvezérlő központba jut:

Itt sok információ elérhető a szobákról:

1. Érzékelők listája:

1. A mozgásérzékelő akkumulátora és állapota
2. Szobahőmérséklet
3. A szoba megvilágítása
4. Ablak és ajtó állapota
5. Szobakártya tartó állapota
6. Teljes energiafogyasztás

2. Termosztát

1. Itt a rendszergazda beállíthatja a célhőmérsékletet, valamint kiválaszthatja az üzemmódot és a ventilátor sebességét

3. Energiamérők a közművek számára

1. A 24 órás áramkörök valós idejű mérése (hűtő, TV, ventilátor)
2. Szintén itt található az aljzatok valós idejű mérése (ágy mellett, vízmelegítő, fürdőszobai konnektor)

4. Törülközőszárító vezérlés

1. Törölközőszárító be- és kikapcsolása

5. Fényvezérlők

Lehetőség van az egyes világítási áramkörök vezérlésére a szobában, és az ágy melletti és a fürdőszobában lévő konnektorok vezérlésére is

Automatizálás az idő- és energiamegtakarítás érdekében

A Home Assistant-ra alapuló felülettel és mikroszolgáltatásaink kombinációjával mindenféle automatizálás beállítható. A triggerek lehetnek az érzékelők idő- vagy eseményalapú állapotváltozásai, vagy akár külső triggerek, mint például a recepción történő bejelentkezés.

Ennek egyik fő előnye, hogy ezek a logikák könnyen állíthatók és konfigurálhatók. Például olyan automatikát hoztunk létre, amely a szellőztetőt csak ventilátor módba kapcsolja, ha a vendég kinyitja az ablakot, de a berendezés védelme érdekében az ablak kinyitása után konfigurálható késleltetés van, amíg a szellőztető rendszer csak ventilátorra üzemmódra vált. Az ablak bezárása után automatikusan visszaáll az előző állapotba (hűtés vagy fűtés). Így, ha például az ablak ezen a időintervallumon belül nyílik és csukódik, az csak akkor érinti a szellőztetést, ha az ablak a beállított küszöbértéknélnél hosszabb ideig van nyitva.

Ezenkívül beállítottunk egy konfigurálható logikát az AEOTEC nanokapcsolóval működtetett törölközőmelegítők számára. Amikor a vendég felkapcsolja a fürdőszobai világítást reggel 7 és délelőtt 10 óra között vagy 18 és este 21 óra között, a törölközőmelegítő bekapcsol és beállítható ideig működik. Csak a megadott határidőn belül.

A lehetséges automatizálások nagy gyűjteményével rendelkezünk, amelyek közül a szállodatulajdonosok kiválaszthatják a számukra leghasznosabbat, de lehetőség van új beállításokat kitalálni a szálloda igényei alapján.

Adatelemzés és vizualizáció

Miután elkezdtük az adatgyűjtést, leültünk a szálloda energetikai szakértőjével, és megbeszéltük a legfontosabb megjelenítendő pontokat, és hogyan segíthetünk ebben. A megbeszélés eredménye a következő irányítópultok létrehozása volt:

Energiafogyasztás áttekintése:

• Ezen a táblán jól látható, hogy melyik emelet fogyaszt többet. Az is látható, hogy ez a fogyasztás hogyan oszlik meg a különböző fogyasztók között (tévék, hűtők stb.)
• A jövőben tervezzük a rendszer összekapcsolását az Oracle Opera PMS rendszerrel, így tovább finomítható, hogyan változik a fogyasztás a szobafoglalási állapotokhoz képest.

Energiafogyasztási adatok emeletenként és szobánként:

• Ezzel a nézettel nyomon követhető egy adott emelet fogyasztása a kiválasztott ideig.
• Ennek az irányítópultnak az a célja, hogy segítsen azonosítani a helyiség anomáliáit, amelyek az érzékelő meghibásodásából vagy a készülékeket nem megfelelő módon használó vendégek viselkedéséből erednek.
• A projekt eddigi mindössze 2 hónapjában az a tapasztalatunk, hogy a vendégek időnként nagy fogyasztású készülékeket kapcsolnak be a konnektorba, ami többletköltséget jelent a szállodának, de tűzveszélyes is.

Egy adott helyiség energiafogyasztási adatai

• Ezzel a nézettel részletesebb képet kaphatunk az adott helyiség energiafogyasztásában.
• Melyik áramkör fogyasztott többet az adott időszakban.
• Ezen a műszerfalon a tényleges fogyasztás idősoros grafikonja is látható, hogy jobban megértsük a felhasználói viselkedési mintákat.

A legnagyobb fogyasztók áramkörönként (például hűtőszekrények, tévék stb.)

• Ennek a nézetnek az egyik fő célja az anomáliák azonosítása a szállodai szobákban.
  • Egy hibás berendezés fokozott energiafelhasználást okozhat az adott helyiségben. Ezt minél hamarabb azonosítja a szálloda vezetése és kicseréli a készüléket, annál nagyobb az energia megtakarítása.
  • Segít megérteni a vendégek viselkedését is, amikor tévékről, hűtőkről, ventilátorról vagy akár fürdőszobai aljzatokról van szó.
  • Az egyik fő tanulság eddig az, hogy a tévék fogyasztása jelentős az egyéb eszközeinkhez, például a hűtőszekrényekhez képest. Ez tanulság lehet a hotel számára, hogy energiatakarékos TV-modelleket válasszon akkor is, ha azok kezdeti költsége magasabb, mert az energia megtakarítás mérhető.

Fűtési összefoglaló (az intelligens termosztátok alapján, amelyek szintén a projekt részét képezik)

• A fűtés és a hűtés minden szálloda kulcsfontosságú része. Hozzájárul a vendégek kényelméhez, de hatalmas energiaszámlákat is generál.
• Ebben az iterációban csak a ventilátorok energiafogyasztását és a hőmérsékleti értékeket mérjük a termosztátok állapotával együtt. Tervezzük a fűtési térfogat mérését is a melegvíz-vezetékek hőmérsékletének mérésével. A ventilátorok üzemóráiból máris kalkulálhatunk néhány hasznos információt.

Fűtés áttekintése

• Ennek a nézetnek az a célja, hogy azonosítsa a helyiségek elhelyezkedésének környezeti hatását a fűtési és hűtési szokásainkra. Alapvetően a délkeleti fekvésű szobák jobban felmelegszenek nyáron, ezért több hűtést igényelnek, ami több pénzbe kerül. Ugyanez igaz télen az északnyugati fekvésű helyiségek fűtési költségeire.
• Minél jobban megértjük ezeket a fűtésre és hűtésre gyakorolt hatásokat, annál hatékonyabbá tudjuk tenni a szálloda hőgazdálkodási rendszerét.

AI által vezérelt anomália észlelés

A több száz érzékelőtől származó nagy adatfolyammal rendelkező rendszerünkben nehéz lehet azonosítani a rosszul működő eszközöket. Itt felhőalapú mesterséges intelligencia technológiát használunk a kiugró értékek azonosítására, és értesítések küldésére vagy az adatok egyszerűsítésére, hogy mindig megbízhatóak legyenek.

Az anomália-észlelés lényege, hogy gépi tanulási algoritmusokat használunk az adatfolyamokon a várt értékektől jelentősen eltérő, kiugró értékek azonosítására. Ez megtehető küszöbértékekkel, azonban a küszöbértékeket folyamatosan módosítani kell, és a felhő alapú gépi tanulás ebben segíthet.

GPT-alapú megközelítések

Több mesterséges intelligencia-alapú alkalmazás bevezetését tervezzük, például nagy nyelvi modelleket használó adatfeltárást, mint a GPT, amely az adatforráshoz csatlakozik. Emellett ajánlási rendszer az energiamegtakarításhoz gépi tanulási algoritmusok használatával.

A Yabune Home Smart Hotel Solution előnyei

Ajánlatunkkal a szállodák fogyasztási jellemzőinek részletesebb megértésében és fejlesztésében tudunk segíteni. Az energiagazdálkodásnak nagyon sok összetevője van. Megfelelő energiamonitorozással elősegíthetjük a döntéshozatalt az elektromos készülékek kiválasztásánál, meghatározhatjuk a nagyobb energia megtakarítás folyamatait, az eszközök intelligens kezelésének bevezetésével. Ezen túl azonosíthatjuk a szálloda hálózatában fellépő anomáliákat, mint például a vendégek által konnektorba csatlakoztatott nagyfogyasztású eszközöket.

A felhasználói élmény is javulhat, ha a hibás eszközöket még azelőtt észlelik, hogy azt a szálloda vendégei jelentenék. Többször láttunk már olyan esetet, amikor egy helyiségben megnőtt a hűtőszekrény fogyasztása, melynek ellenőrzése után a karbantartó kollégák megállapították, hogy a készülék meghibásodott és kezdett túlhűlni.

Dolgozunk azon is, hogy új és modern módokon ösztönözzük a szálloda vendégeit energiatakarékosságra, a szobák energiafogyasztását csökkentő, gamifikáción alapuló koncepciók bevezetésével. Ilyen például az ingyenes koktél adása, például azoknak a szobáknak, amelyek napi energiafogyasztása a megadott határérték alatt van… stb.

Köszönetnyilvánítás

Ez a projekt a Danubius Hotels Group előrelátó menedzsmentje nélkül nem valósult volna meg. Ezúton is szeretnénk köszönetet mondani a Screbo Kft-nek és a Z-Wave Europe-nak, hogy határidőre biztosították a nagy mennyiségű készüléket, és segítettek az AEOTEC ügyfélszolgálatával való kapcsolatfelvételben, amikor szükség volt rá.

Szorosan együttműködünk a BDO Digital Magyarországgal a kiberbiztonság és a felhőalapú telepítés terén, hogy megbízható és stabil IT-megoldásokat biztosítsunk.

Az ekkora projektek megfelelő tervezést igényelnek, és minden partner mindig szívesen segített és megválaszolta technikai kérdéseinket.

Érdekelnek az Okos Hotelek? Szállodatulajdonos vagy?

Töltsd ki az alábbi űrlapot és vedd fel velünk a kapcsolatot! Jelenleg bővítjük Smart Hotel Portfóliónkat. Jelentkezz, hogy a te szállodád legyen a következő sikertörténetünk!