PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

EVALUACIÓN DE PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN PARA ENTORNOS HOME ÁREA NETWORK (HAN).

2019

FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES

Descripción general del proyecto:

Las redes eléctricas inteligentes o también conocidas como Smart Grid son la solución actual a los problemas energéticos que se dan en algunos países a nivel mundial respecto al consumo no eficiente de la energía eléctrica. El despliegue de Smart Meters está creciendo rápidamente a nivel global, se espera que alrededor de 1000 millones de Smart Meters se instalen en todo el mundo para el 2022 (López Vásquez, 2016; Morales Barroso, 2011). Según (Palacios, n.d.) el desarrollo de la tecnología ha tenido un papel trascendental para la humanidad durante las últimas décadas, hasta el punto de convertirse en una parte fundamental en nuestra vida, es así como la mayoría de los hogares cuentan con gran cantidad de aparatos eléctricos y electrónicos (teléfono, televisión, computadora, equipo de sonido, nevera, microonda, plancha, entre otros); esta evolución ha traído consigo la necesidad de generar y distribuir grandes cantidades de energía eléctrica alrededor del mundo.

Si bien existen estudios sobre medidas de similitud de datos de demanda eléctrica de edificios inteligentes (Snider, Mayo, & Natarajan, 2015) donde se busca obtener información sobre las anormalidades o patrones desconocidos en la demanda eléctrica mediante las redes de sensores, basándose en el análisis de la información generada en ciertos períodos de tiempo. Así mismo (Sabounchi, Khazaei, & Sani, 2014) introduce un nuevo método para la fijación de precios en tiempo de uso y el nivel de consumo de energía, generando consumos en horas más baratas a las que se generan en las horas pico.

El ahorro de energía (Kang & Yoon, 2016) es uno de los mayores problemas que enfrenta el mundo, donde la falta de energía, sobrecargas de las plantas de energía, apagones, entre otras consideraciones son evidentes en algunos países no siendo la excepción el Ecuador. Aquí surgió la necesidad de investigar y crear un prototipo electrónico que permite una administración y gestión del consumo energético de algunos electrodomésticos dentro de un entorno Home Area Network (HAN) parte de una Infraestructura Smart Grid. El prototipo se complementó con una aplicación web donde se monitorea el consumo de energía por los dispositivos registrados, además de la notificación de alarmas mediante correo electrónico en caso de un mal funcionamiento.

Es importante considerar las tecnologías de comunicación que permiten el envío de información a las plataformas de gestión en la nube; se puede considerar estudios ya realizados como el de (Jukaria K Singh Anil Kumar Scholar, 2017) que analiza el despliegue de las tecnologías de comunicación existentes y nuevas (ZigBee, WMN, Wi-Max, Cellular Network, y Sub-GHz, LoRa) que utilizan las redes Smart Grid así como para Smart Meter, y proporciona una clara visión de la investigación actual sobre medidores inteligentes con algunas directrices y direcciones futuras para la India. En este ámbito en la investigación previa se revisaron de forma teórica algunos protocolos de gestión y comunicación que permitieron definir posibles protocolos a utilizar, siendo ZigBee uno de los protocolos de comunicación para entornos HAN que se pueden adaptar de forma sencilla, así mismo para el control de la información del dispositivo electrónico se consideró el protocolo MQTT por ser un protocolo orientado al Internet de las Cosas (IoT).

El Proyecto tiene como finalidad analizar mediante diferentes herramientas y escenarios de simulación, los protocolos de comunicación que ofrecen mejores prestaciones, considerando parámetros ya definidos en el estudio previo sobre Desarrollo de una plataforma de Administración y Gestión del consumo energético en una Home Area Network.

Beneficiarios directos

Se pueden definir por grupos de interés:

  • Investigadores del proyecto que aplicaran conocimientos adquiridos, desarrollando nuevos conocimientos.
  • Docentes de las áreas de electrónica, redes, telecomunicaciones, sistemas y programación, que pueden enriquecer sus conocimientos y además aportar con ideas y nuevas soluciones a plantearse durante el proceso de la investigación.
  • Estudiantes de las materias de Electrónica, Networking, Administración y Gestión de Redes, Seguridad en Redes, Proyecto de Redes, quienes conocerán sobre los escenarios de simulación que se pueden diseñar para el análisis de protocolos de comunicación.
  • Tesistas, que pueden integrarse a proyectos que se puedan desprender de la presente investigación aportando a un desarrollo mucho más amplio sobre las Smart Grid.


Beneficiarios indirectos

  • Comunidad universitaria en general, que por ser una investigación que nace de una de las unidades académicas, aporta al posicionamiento de la Universidad como una institución de investigación en innovación científica y tecnológica.
  • Publico en general, ya que la solución que se pretende en un futuro plantear es para mejorar la eficiencia energética de los hogares, siendo amigable con el medio ambiente y los recursos naturales con los que se cuenta en el país.