{"id":1150,"date":"2023-06-06T11:07:24","date_gmt":"2023-06-06T11:07:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dinel.us.es\/?p=1150"},"modified":"2023-06-06T11:07:24","modified_gmt":"2023-06-06T11:07:24","slug":"titulo-iot-for-ai-basedmanagement-of-energy-communities-referencia-pyc20-re-083-use-2-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.dinel.us.es\/?p=1150","title":{"rendered":"T\u00edtulo: IOT FOR AI-BASEDMANAGEMENT OF ENERGY COMMUNITIES (Referencia: PYC20 RE 083 USE)"},"content":{"rendered":"\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/JUNTA-ANDALUCIA2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1135\" width=\"154\" height=\"76\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/JUNTA-ANDALUCIA2.png 504w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/JUNTA-ANDALUCIA2-300x149.png 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/JUNTA-ANDALUCIA2-360x179.png 360w\" sizes=\"auto, (max-width: 154px) 100vw, 154px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/logo-union-europea-1024x870.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1136\" width=\"129\" height=\"109\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/logo-union-europea-1024x870.png 1024w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/logo-union-europea-300x255.png 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/logo-union-europea-768x653.png 768w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/logo-union-europea-318x270.png 318w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/logo-union-europea.png 1446w\" sizes=\"auto, (max-width: 129px) 100vw, 129px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/marca_mini_US.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1137\" width=\"103\" height=\"85\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Convocatoria: <\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-left wp-block-paragraph\">Convocatoria 2020 de ayudas para la realizaci\u00f3n de proyectos de inter\u00e9s colaborativo en el \u00e1mbito de los Ecosistemas de Innovaci\u00f3n de los Centros de Excelencia internacional y en el Marco estrat\u00e9gico por el que se impulsa el desarrollo de proyectos singulares de actuaciones de transferencia en los Campus de Excelencia Internacional en las \u00c1reas de la Estrategia de Investigaci\u00f3n e Innovaci\u00f3n para la Especializaci\u00f3n Inteligente de Andaluc\u00eda (RIS3 Andaluc\u00eda) dentro de las actuaciones cofinanciadas por el Programa Operativo FEDER en Andaluc\u00eda para el periodo 2014-2020 (BOJA, N\u00famero 132 &#8211; Viernes, 10 de julio de 2020)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Investigador Responsable:<\/strong> Antonio Jes\u00fas Torralba Silgado<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Investigadores:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Joaqu\u00edn Granado Romero. Profesor Titular.<\/li>\n\n\n\n<li>Clara Isabel Luj\u00e1n Mart\u00ednez. Profesora Contratada Doctora.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Personal contratado:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Francisco de Borja Badillo Cruzado<\/li>\n\n\n\n<li>Mario Francisco Cotorruelo Jim\u00e9nez<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Objetivos del proyecto<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">De una manera general, el objetivo de este proyecto es el dise\u00f1o de una arquitectura de control de referencia, adaptable a diferentes tipos de comunidades (de movilidad el\u00e9ctrica y rurales, principalmente), dise\u00f1ando los elementos habilitadores (nodos IoT para la conectividad y nodo agregador para la instalaci\u00f3n del agente de control basado en Inteligencia Artificial), proponiendo el desarrollo y demostraci\u00f3n en condiciones operacionales de un Caso de Uso seleccionado por los agentes agregadores de la propuesta.<br>De una manera detallada, el proyecto persigue:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>La definici\u00f3n de una arquitectura de referencia para el despliegue simplificado de comunidades energ\u00e9ticas locales. Esta arquitectura incluye la definici\u00f3n de los elementos constitutivos, su funcionalidad, las interfaces est\u00e1ndar con los HEMS (Home Energy Management Systems) y SmartMeters, por una parte, y con la operadora y comercializadora del sistema el\u00e9ctrico, as\u00ed como los sistemas de conectividad basados en IoT (ZigBee y NBIoT).<\/li>\n\n\n\n<li>El desarrollo de los elementos habilitadores: nodos IoT que conectan al usuario y a la infraestructura distribuida, y nodo agregador que conecta con la operadora comercializadora. Se desarrolla el Hw de los mismos, incluyendo las interfaces y los sistemas de comunicaci\u00f3n remota inal\u00e1mbrica, y el Sw de base para la integraci\u00f3n de aplicaciones y la comunicaci\u00f3n con los elementos externos.<br>\u2022 El desarrollo de los algoritmos basados en Inteligencia Artificial que, bas\u00e1ndose en el estado de la red, necesidades de consumo de los usuarios, energ\u00eda almacenada y previsi\u00f3n de la generaci\u00f3n basada en condiciones geogr\u00e1ficas y atmosf\u00e9ricas, determina: a) la situaci\u00f3n general de la comunidad energ\u00e9tica (mediante t\u00e9cnicas de clasificaci\u00f3n), y b) las mejores pol\u00edticas de gesti\u00f3n de la comunidad \u2013 distribuci\u00f3n de la carga y participaci\u00f3n en generaci\u00f3n y almacenamiento &#8211; que garanticen la sostenibilidad del consumo con el mejor balance econ\u00f3mico (usando sistemas de decisi\u00f3n basados en series temporales y en sistemas neuro-borrosos con aprendizaje)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"791\" height=\"201\" src=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1127\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen1.jpg 791w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen1-300x76.jpg 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen1-768x195.jpg 768w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen1-360x91.jpg 360w\" sizes=\"auto, (max-width: 791px) 100vw, 791px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La finalidad de la propuesta es llegar a un prototipo desarrollado y probado en condiciones reales (como corresponde con un TRL 7) de un sistema destinado a la construcci\u00f3n de comunidades energ\u00e9ticas locales, basadas en la arquitectura de referencia propuesta. El sistema desarrollado ser\u00e1 la base de un sistema comercial distribuido, instalado y gestionado por empresas del mercado de servicios energ\u00e9ticos (preferentemente los agentes agregados), que permita tomar una posici\u00f3n privilegiada en un mercado que, a nivel nacional, se encuentra en estado embrionario, pero que est\u00e1 muy asentado en el norte de Europa, y del que se espera un crecimiento exponencial y una elevada cifra de negocio.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Resultados<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Nodos de monitorizaci\u00f3n \/ Control<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se ha llevado a cabo el dise\u00f1o y desarrollo de dispositivos locales para la monitorizaci\u00f3n del consumo energ\u00e9tico y el control de los dispositivos. Estos nodos se pueden agrupar en las siguientes tipolog\u00edas:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Enchufes inteligentes: estos dispositivos se encargar\u00e1n del control y monitorizaci\u00f3n de las cargas de la vivienda y su conexi\u00f3n con ellas ser\u00e1 de contacto directo.\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Nodos IoT: estos equipos son los encargados de la monitorizaci\u00f3n tanto de los controladores locales como de cualquier dispositivo del que se quiera medir corriente por lo que nos encotraremos dos tipos de versiones del Nodo IoT especificadas:<ul><li>Nodo IoT con sensorboard medidora de corriente: esta versi\u00f3n del nodo est\u00e1 preparada para medir corriente alterna con una amplitud de hasta 120A gracias a la incorporaci\u00f3n de unos transformadores de corriente HOBUT. La comunicaci\u00f3n por tando entre el dispositivo a medir y el nodo se hace a traves de dicho transformador y tambi\u00e9n se realiza de manera directa.<\/li><\/ul>\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Nodo IoT con sensorboard RS485: este nodo IoT est\u00e1 dise\u00f1ado tanto a nivel hardware como a nivel software para los controladores locales, en concreto para el smart meter y el inversor. El protocolo que usan dichos dispositivos y para el cual se ha realizado el desarrollo firmware es Modbus RTU por lo tanto, en este caso la comunicaci\u00f3n con estos se realiza mediante este protocolo.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Dispositivo Integrador<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se trata de un dispositivo que hace de intermediario entre las medidas enviadas por los inversores y contadores y las pondr\u00e1 a disposici\u00f3n del servidor de comunidades a trav\u00e9s de una API. Por tanto el integrador cuenta con dos interfaces completamente necesarias para su funcionamiento: la interfaz MQTT y la interfaz HTTP:<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1128\" width=\"447\" height=\"244\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen2.jpg 442w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen2-300x164.jpg 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen2-360x196.jpg 360w\" sizes=\"auto, (max-width: 447px) 100vw, 447px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Servidor Central<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Act\u00faa a modo de centralizador de medidas, por lo que no va a disponer de m\u00f3dulo MQTT. Sin embargo, s\u00ed que dispondra de un m\u00f3dulo que actuar\u00e1 de servidor web, programado en NodeJS (al igual que el integrador local) cuya principal funci\u00f3n ser\u00e1 la de recibir datos del integrador local y servirlos a trav\u00e9s de API al servidor de comunidades.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"521\" height=\"241\" src=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen3.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1129\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen3.jpg 521w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen3-300x139.jpg 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen3-360x167.jpg 360w\" sizes=\"auto, (max-width: 521px) 100vw, 521px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La primera parte de la comunicaci\u00f3n ya la hemos definido en el apartado anterior y es que, el integrador local, de manera peri\u00f3dica y haciendo uso de peticiones POST, env\u00eda las medidas al servidor central para su almacenamiento permanente.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En la segunda parte de la comunicaci\u00f3n, el servidor act\u00faa como ente pasivo, pues se queda a la escucha de peticiones GET por parte del servidor de comunidades. Cada vez que recibe una, leer\u00e1 de la base de datos lo pedido, y, si existe, lo enviar\u00e1 en la respuesta al servidor de comunidades.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Desde un punto de vista funcional, los desarrollos y algoritmos implementados permiten la monitorizaci\u00f3n y gesti\u00f3n del consumo de energ\u00eda de una comunidad, utilizando t\u00e9cnicas de balance para conseguir la minimizaci\u00f3n del consumo de la misma en general y de cada uno de sus usuarios en particular. Para ello, se utilizan algoritmos de inteligencia artificial, cuyos resultados son presentados y gestionados en una interfaz de usuario responsive, la cual responde a criterios de ciberseguridad en tanto que implementa comunicaciones seguras (HTTPS), as\u00ed como un sistema de permisos basados en roles de usuarios.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen4-1024x775.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1130\" width=\"709\" height=\"537\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen4-1024x775.jpg 1024w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen4-300x227.jpg 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen4-768x581.jpg 768w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen4-357x270.jpg 357w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen4.jpg 1074w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 100vw, 709px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen5.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1131\" width=\"714\" height=\"449\" srcset=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen5.jpg 676w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen5-300x189.jpg 300w, https:\/\/www.dinel.us.es\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Imagen5-360x226.jpg 360w\" sizes=\"auto, (max-width: 714px) 100vw, 714px\" \/><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong><br><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><br><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Convocatoria: Convocatoria 2020 de ayudas para la realizaci\u00f3n de proyectos de inter\u00e9s colaborativo en el \u00e1mbito de los Ecosistemas de Innovaci\u00f3n de los Centros de Excelencia internacional y en el Marco estrat\u00e9gico por el que se impulsa el desarrollo de <a href=\"https:\/\/www.dinel.us.es\/?p=1150\" class=\"read-more\">Leer m\u00e1s&#8230;<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[15],"tags":[],"post_folder":[],"class_list":["post-1150","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-proyectos-gie"],"publishpress_future_action":{"enabled":false,"date":"2026-06-07 12:18:21","action":"change-status","newStatus":"draft","terms":[],"taxonomy":"category","extraData":[]},"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1150","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1150"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1150\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1150"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1150"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1150"},{"taxonomy":"post_folder","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dinel.us.es\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fpost_folder&post=1150"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}