التحكم الذكي في المباني المستدامة باستخدام إنترنت الأشياء والذكاءالاصطناعي
. زهراء حسن اللامي
هندسة نظم المباني الذكية والطاقة المستدامة
جامعة بغداد – كلية الهندسة
AI-Driven Smart Control Systems for Sustainable Buildings Using IoT Integration
Eng. Zahraa H. Al-Lami
Smart Building Systems & Sustainable Energy Engineering
University of Baghdad – College of Engineering
Zahraa.allami@uobaghdad.edu.iq
الملخص:
أصبحت المباني الحديثة أحد أهم محاور التحول نحو مدن مستدامة تعتمد على تقليل استهلاك الطاقة، وخفض الانبعاثات، وتحسين جودة الحياة داخل البيئة العمرانية. وقد ساهم دمج تقنيات إنترنت الأشياء (IoT) مع الذكاء الاصطناعي في إنشاء أنظمة تحكم ذكية قادرة على إدارة استهلاك الطاقة، الإضاءة، أنظمة التهوية والتبريد، ومراقبة الحالة التشغيلية للمبنى بصورة ذاتية وديناميكية. يهدف هذا البحث إلى دراسة دور الأنظمة الذكية المعتمدة على الذكاء الاصطناعي في تطوير المباني المستدامة، وكيف تتيح تقنيات التحليل التنبؤي إمكانية اتخاذ قرارات تشغيلية تقلل إهدار الطاقة دون التأثير على راحة المستخدمين. يتناول البحث تطبيقات متعددة، منها: التحكم التلقائي في الإضاءة بناءً على الإشغال الفعلي، إدارة ذكية للمناخ الداخلي باستخدام خوارزميات التعلم الآلي، الكشف المبكر عن الأعطال في أنظمة الكهرباء والتكييف، وربط بيانات الاستهلاك اللحظي مع مصادر الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية. كما يستعرض البحث نماذج محاكاة توضح قدرة الأنظمة الذكية على تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 18 – 32% مقارنة بالمباني التقليدية، إضافةً إلى رفع كفاءة التشغيل وتقليل تكاليف الصيانة ،تظهر نتائج الدراسة أن تكامل IoT مع الذكاء الاصطناعي لا يقتصر على المراقبة والتحكم، بل يحقق تحولاً جوهرياً في مفهوم التصميم المعماري، حيث يصبح المبنى كياناً رقمياً يتعلم ويتفاعل مع مستخدميه وبيئته الخارجية. ويخلص البحث إلى أن المستقبل يتجه نحو “المباني ذاتية الإدارة” التي تعتمد على البيانات لاتخاذ القرار، وتعتبر جزءاً رئيساً من منظومة المدن الذكية ضمن توجهات الاستدامة العالمية.
الكلمات المفتاحية: المباني الذكية، إنترنت الأشياء، الذكاء الاصطناعي، الطاقة المستدامة، إدارة الطاقة، التحكم التنبؤي، المدن الذكية.
Abstract:
Modern buildings play a key role in the global transition toward sustainable smart cities, where reducing energy consumption, lowering emissions, and improving indoor environmental quality are essential goals. The integration of Internet of Things (IoT) technologies with artificial intelligence (AI) has enabled the development of intelligent control systems capable of autonomously managing energy usage, lighting, HVAC performance, and operational monitoring in real time. This research investigates the role of AI-driven systems in sustainable building management, emphasizing how predictive analytics can optimize energy efficiency without compromising occupant comfort.The study explores several applications, including automated lighting control based on real occupancy detection, machine learning–based climate regulation, predictive fault detection in electrical and mechanical subsystems, and real-time energy optimization linked to renewable energy sources such as photovoltaic systems. Simulation-based results show that AI-enabled smart building systems can reduce total energy consumption by 18–32% compared to conventional automated buildings, while improving operational efficiency and reducing maintenance costs.Findings indicate that the combination of IoT and AI transforms buildings from static physical structures into adaptive, data-driven environments capable of self-regulation and continuous optimization. The research concludes that future architecture will evolve toward “self-managed buildings” that function as intelligent nodes within interconnected smart cities, supporting global sustainability objectives in line with Industry 4.0 and climate-neutral development
.Keywords: Smart Buildings, Internet of Things, Artificial Intelligence, Sustainable Energy, Predictive Control, Energy Management, Smart Cities.