×

Akıllı Binalardan Akıllı Şehirlere



a-b

Akıllı Binalardan Akıllı Şehirlere

 

M. Selçuk Ercan

 

Şehirler Hakkında  Bazı Bilgiler 


Şehirler Dünya yüzeyinin sadece üçte birini kaplıyorlar. Dünya nüfusunun yarısından fazlası şehirlerde yaşıyor, 2050 yılından önce bu oran %70’e ulaşacak. Ülkemizde ise şimdiden nüfusun %70’i kentlerde yaşıyor. Ekonomik büyümenin ve refahın %80’i kentlerde gerçekleşiyor.

Diğer yandan ise,  Dünya’da tüketilen enerjinin dörtte üçü şehirlere ait. Binaların bu tüketim içindeki payı ise %40, yani neredeyse hemen hemen  yarısı.

a-b-r1

Biraz binalarla şehirler arasındaki benzerlikler ve ilişkileri inceleyelim..Dikkat  edilirse köylerle kentler arasındaki benzerliklerden çok daha fazladır. Büyük gökdelenler ortalama büyükçe bir köy kadar nüfusa, bazen sadece belli saatlerde de olsa ev sahipliği yapmaktadır. Bir tür küçük şehir gibidir. Şehirle benzer sorunlara sahiptir. Güvenlik sorunları şehirlere nazaran daha çok çözülmüş olmasına rağmen, tamamen yok edilmemiştir. Enerji tüketimi ise hala çok büyüktür. Şehirler işte bu çok enerji tüketen binalardan oluşmaktadır.

 

Akıllı Binalar

 

Binaların enerji tüketimlerinin kontrol edilmesi sadece yeni binalar için ya da gökdelenler için zorunlu değildir. Gerçekten akıllı binalar artık sadece enerji tasarrufu yapan binalar değildir. Isıtma anahtar kelime olmak üzere, tüm binanın güneş panelleriyle kaplı ya da boyalı olduğunu düşünelim. Binlerce sensör ve motor, perdeleri otomatik olarak açıp kapatarak doğrudan güneş kontroluyla ortam  sıcaklığını sabit tutan sistemler bazı örnek uygulamalar olarak düşünülebilir. Tüm bunları yapabilmek için çok gelişmiş bir otomasyon sistemine gereksinim duyulacağı açıktır.

 

Artık akıllı binalar enerji taleplerini şebekeye bildiren, hatta daha da ötesi, kendi enerjisini üreten binalardır. Böyle olunca enerji kaynaklarının yönetimi, alternatif enerji kaynaklarının seçimi, elektrik ve ısıl yüklerin kontrolü, kendi güneş panellerinden ya da kurulu mikro santrallerden  enerji üretip,  şebekeyle mahsuplaşan binalarda olacaktır.Böyle bir akıllı bina, yenilenebilir enerji kaynaklarının uygun şekilde karıştırılıp, kullanılmasını, sıfır karbonlu, elektriği hiç kesilmeyen binaların oluşmasını mümkün kılacaktır. Teorik olarak konuşacak olursak, çok yakında insan oğlu yok olduktan sonra bile çalışmaya devam edebilecek, sıfır karbon emisyonlu binalar yapmamız mümkün olabilecektir.

 

 Bu tür binaların yaygınlaşmaya başlamasının belediyeler üzerindeki yükü oldukça azaltacağı, enerji dağıtım şebekelerine ve santrallerine olan ihtiyacın da azalacağı açıktır. Yani, şehirleri yönetenler, daha çok kaynağı insanların temel ihtiyaçlarından çok, insanların rahatları için harcayabilecekleri olanaklara kavuşacaklar.

 

Tüm bunları gerçekleştiren çok gelişmiş bir otomasyon sistemine ihtiyacımız olacağını belirtmiştik. Bu otomasyon sisteminin büyük bir çoğunluğu artık üretilen cihazların üzerinde, fabrikada üretim sırasında konularak gelecektir. Yani akıllı bina akıllı klima, akıllı lamba, akıllı buzdolabı, akıllı çamaşır makinesi gibi akıllı elemanlardan oluşacak, bu akıl şimdilerde olduğu gibi sonradan terzi usulü eklenmeyecek tir.

 

Bu kadar akıllı sistemi yönetirken kullanıcı olarak hangi zorluklarla karşılaşabileceğimizi düşünmemizden doğal birşey olamaz. “Ne yani, herkes bilgisayar mühendisi olamaz!” gibi itirazlar gelebilir. Oysa şimdiden emniyetli, güvenli ve işletmesi kolay arabirimler ortaya çıkmıştır bile. İnsan makina arabirimi, ya da Kontrol panelleri ortaya çıkmıştır bile. Elimizde kullandığımız cep telefonları, hemen hemen birbirine benzer, kullanımına alıştığımız ara birimlerle hizmetimiz dedirler. Kısaca, bu karmaşık otomasyon teknolojisini kullanmayı, başka yazılımlar sayesinde şimdiden biliyoruz.

 

Nesnelerin İnterneti 

 

Akıllı telefonlar piyasada en hızlı kabul edilen teknolojilerden biri olmuştur. 2010 yılında yıllık satılan akıllı telefon sayısı 170 Milyon iken, şimdi bir milyarın üzerine çıkmıştır.Akıllı gözlükler giyilebilir cihazlar , akıllı saatler, kahve makineleri, akıllı termostatlar ve hatta akıllı yürüme bantları bile piyasaya çıkmıştır. Cep telefonlarının açtığı bu kapıdan içeri giren tüm cihazlara “Nesnelerin İnterneti” diyerek yepyeni bir sektörün oluştuğunu izlemekteyiz.

 

Yurt dışında bazı sigorta şirketleri, eğer araba sahipleri kendi verdikleri sensörleri arabalarına takarlarsa, bilgisayarlar tarafından tespit edilen gerçek kullanım alışkanlıklarına göre sigorta primlerinde indirim yapabileceklerini belirtiyorlar. Doktorlar hastalarına takacakları kablosuz bazı sensörlerle kronik hastalıklarının tedavisinde kolaylık sağlayabileceklerini belirtiyorlar. Periyodik kontrol yerine rahatsızlığı sürekli gözlenmesi tedavi masraflarında %20 düşüş sağlarken, tedavi kalitesinde de %20 artış sağlıyor.


a-b-r2



Yukarıda belirtildiği gibi pek çok yeni yaratıcı uygulamalar, “Nesnelerin İnterneti” uygulamalarında hayat bulmaktadır. Bazı Türk şirketleri de boş durmamış, tv, buzdolabı, çamaşır makinesi, bulaşık makinesi ve klima gibi cihazları “tak-çalıştır” uygulamalarıyla birbirlerine ve internete bağlanabilir hale getirmişlerdir.

Akıllı  Şehirler 

Buraya kadar olan uygulamalar genelde hep kişisel uygulamalardır. Akıllı binalarla akıllı şehirler hangi kaynakları ortak kullanabilirler? Biraz düşünerek ilk aklımıza gelenleri sıralarsak, akıllı enerji ölçerler, elektrik üretimi için yakıt hücreleri, ortak kullanılabilen CO2 , nem, sıcaklık, ışık , rüzgar, sel, güç tüketimi, varlık sensörleri  vb. gibi pek çok bileşen hemen akla gelecektir. Tüm bu ortak kullanılabilecek bileşenler, her paydaşa çok değerli bilgiler sağlayacaktır.

 

Örneğin, enerji dağıtımı yapan şirket tüm binaların ortalama tüketim değerleri, bina tiplerine göre tasniflenmesi, herbir binanın ayrı ayrı talebi, talepten sapmalar varsa nedenleri gibi pek çok bilgiyi elde edebilir. Bir yandan da müşteri de, kendi binasını diğer binalarla karşılaştırabilir, kaynak planlaması yapabilir, enerji dağıtım şirketine tahmini talep miktarını aktarabilir. Hatta müşteri kalibrasyonu iyi yapılmış, düzenli kontrol edilen şehir sensörleri ile kendi sensör kalibrasyonunu yapabilir, bina tasarımı ile ilgili varsayım değerleri bırakın mahalleyi, bir sokak düzeyine bile indirilebilir.

 

Büyük Veri 

 

The Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) laboratuarı 26 değişik binadaki 5 değişik marka Bina Otomasyon sistemine 2 ay boyunca canlı olarak bağlanmış, her 15 dakikada bir alınan verileri kaydetmiş..Binaları birbiriyle karşılaştırarak pek çok hatayı bulmuş, gereken düzeltmelerle pek çok binalardaki enerji tüketiminde ciddi tasarruf sağlamıştır. Örneğin doğal  gazda gerçekleşen tasarruf yaklaşık %50’dir. Benzer uygulamaları Energy Star gibi özel enerji derecelendirme kuruluşları ve Amerikan Enerji Bakanlığı da yapmaya başlamıştır.

 

Bu kadar çok verinin işlenip, böyle önemli sonuçlara ulaşabilmek, teknolojide yeni tanımların doğmasına yol açmıştır. “Büyük Veri(Big Data) ”, “Veri Analitiği”, “Veri Madenciliği” bunlardan bazıları.. Aslında bu kavramlar yeni değil. Ekim 2000’de , Kaliforniya üniversitesi Dünya’daki her insan için  250MB yıllık veri toplandığını hesapladı. 2012’de yapılan bir çalışmada bu verinin her yıl iki katına çıktığı tespit edildi. 2018’de , bu verileri analiz edebilecek teknik personel açığının çok büyüyeceği ortaya çıktı .

 

Gerçekte mühendislik bir karar verme sürecidir. Meslek hayatımızda ya hesaplayarak, ya tahmin ederek, ya da sezgiyle pek çok kararlar alırız. Kullandığımız kriterlerin kimi ölçülebilir, kimi ise ölçülemez olabilir. Bazen tek başımıza, bazen guruplar halinde karar vermemiz gerekebilir. Bazen mühendis, bazen yönetici olarak karar veririz. Bu kararların hepsi daha önceden toplamış olduğumuz verilere ve deneyime bağlı olarak ortaya çıkarlar.Bir şehir için değişik kararlar almak çok kolay değildir. Özellikle İstanbul gibi çok büyük şehirlerde..

 

Veri Analitiği nerede ve nasıl kullanım ve etkinliği nasıl artırabileceğimizle ilgili bir çerçeve sağlamaktadır. Trendleri, fırsat ve var olan ya da mümkün olan kaldıraçları anlamak için veriyi analiz etmemize olanak sağlamaktadır. En basit uygulama  ortalama değerdir. Örneğin, aynı tür binalarda birim alan başına ortalama elektrik tüketimi hesaplandı.. Bu ortalama değer kıyas olarak alınıp, altında kalanlar sınıfta kalır, üstünde kalanlar sınıfı geçerse hangi binalarla ilgilenmemiz gerektiği ortaya çıkar. Altında kalanlardan bazıları gerekli düzeltmeleri yaparsa ortalama değer düşecektir, daha önceki ortalama değeri geçen bazı binalar bu kez altında kalabilir.. Bu binalarda da gerekli düzeltmeler yapılarak, binaların, dolayısıyla tüm şehrin en etkin çalışması sağlanabilir. “Bulut Uygulamalar” bundan çok daha fazlasını yapmaktadır. Örneğin “Kombiniz yanlış ayar değerinde çalışıyor.” gibi bir mesajın telefonunuza gelmesi artık  hayal değildir.

 

Sonuç 

 

Akıllı Şehir ve Akıllı Binalar ürettikleri verileri birbirleriyle paylaşabilirler. Burada belirlenmesi gereken verilerin birbirlerine ve genel kullanıma nasıl açılacağıdır. Böylece kıyaslama çalışması mümkün olabilecek, çok gelişmiş hata teşhis yöntemleri uygulanabilecektir.Görüldüğü gibi Akıllı Binalar, Akıllı Şehirlerin ihtiyacı olan bilgi işlem yatırımı ihtiyacını ciddi olarak düşürmektedir. Aslında ortak kaynak kullanımı ile her iki taraf içinde ciddi bir yatırım ve işletme maliyeti düşüşü sağlamaktadır. Dikkat edilmesi gereken şey ise, “Büyük Veri”, “Veri Analitiği”, “Veri Madenciliği”, “Bulut Bilgisayar” vb. gibi kavramlarla ilgili hiçbir uygulaması olamayan firmalar, bu deyimleri ticari argüman olarak kullanmaktadır. Sistemimizi seçerken “Gerçekten mi?” sorusunun cevabını iyi almak gerekmektedir.

Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Sosyal Medyada Bizi Takip Edin!
E-Bülten Kayıt