La Universidad de Salamanca e Iberdrola aumentan su colaboración en Doha con el desarrollo de innovadores proyectos para favorecer la sostenibilidad energética

La colaboración entre Iberdrola y la Universidad de Salamanca, a través del Grupo de Investigación BISITE, es cada vez más intensa. Desde que se inauguró el Iberdrola Middle East Lab en el año 2018 hasta la fecha, el parque científico y tecnológico situado en Qatar ha ido creciendo, convirtiéndose en un importante centro de excelencia desde el que se lanzan iniciativas muy innovadoras.

En la semana previa a la Navidad, el catedrático de Inteligencia Artificial de la Universidad de Salamanca, Juan Manuel Corchado, realizó una visita a Doha para revisar el estado en el que se encuentran los proyectos desarrollados en este último año (tienen 6 iniciativas en marcha) y planificar nuevas propuestas para lanzarlas en este nuevo ejercicio que acaba de comenzar.

Destaca el proyecto AI-BEMS, cuyo nombre hace referencia a los términos "adaptativo e inteligente" (AI) y las siglas BEMS (Building Energy Management System) se refieren a un sistema de gestión energética para edificios que permite controlar elementos y equipos eléctricos como termostatos, calderas o sistemas de iluminación. En el futuro, mediante el uso de este sistema en los edificios, los usuarios y habitantes de las viviendas podrán gestionar de forma consciente y completa los recursos energéticos utilizados para cada tecnología o elemento eléctrico empleado en sus propios hogares o lugares de trabajo, contribuyendo así convenientemente a mejorar la eficiencia energética en todo el mundo.

Gestión energética

El proyecto incluye pruebas piloto en un entorno real para comprobar los avances. Según sus miembros, el trabajo tendrá un impacto significativo en el futuro de la gestión energética gracias al gran ahorro de energía que supondrá: "Es urgente acabar con el despilfarro de recursos y una forma de conseguirlo es mejorar la eficiencia de los sistemas tradicionales existentes. Este proyecto generará importantes ahorros en el consumo eléctrico de los hogares, lo que beneficiará tanto al planeta -ayudando a combatir el cambio climático- como a los consumidores, que podrán ahorrar dinero", afirma uno de los investigadores de la USAL.

El IoT o internet de las cosas hace referencia a una serie de dispositivos u objetos presentes en los hogares que cuentan con conexión a internet y un cierto nivel de inteligencia. Algunos ejemplos de estos dispositivos ya están bien implantados en los hogares hoy en día, como los sistemas de vigilancia mediante aplicaciones móviles, los relojes inteligentes, los robots aspiradores para la limpieza o los frigoríficos que pueden conectarse a asistentes virtuales como Alexa. El enorme crecimiento en el número de estos dispositivos, las deficiencias de seguridad y el ancho de banda de la red están creando un cuello de botella que dificulta el rendimiento de los actuales sistemas basados en IoT para el desarrollo de edificios y viviendas .De hecho, ya existen las mencionadas soluciones BEMS, que son sistemas de gestión energética de edificios que permiten controlar elementos y equipos eléctricos, el problema es que suelen ofrecer servicios basados en la nube que se adaptan a patrones de consumo, pero que los usuarios no suelen seguir. Además, hasta ahora, estos sistemas presentan riesgos como la posibilidad de ciberataques y un ancho de banda de transmisión de datos demasiado exigente.

Los investigadores de BISITE e Iberdrola han ido más allá del concepto y han avanzado en las especificaciones de diseño de la plataforma y otros diseños que se irán integrando progresivamente. Los investigadores centran sus esfuerzos en la arquitectura edge computing, así como en la recopilación, diseño y adquisición de los datos y dispositivos necesarios para llevar a cabo las dos pruebas piloto. La idea es definir una estrategia para que, tras la validación y prueba del sistema, la plataforma pueda introducirse en el mercado y utilizarse a escala global, independientemente de la duración del proyecto.

El proyecto AI-BEMS está financiado por el QNRF de la Fundación Qatar, un esfuerzo conjunto en el que participan investigadores del Grupo de Investigación BISITE de la Universidad de Salamanca en colaboración con el Instituto AIR, Iberdrola, la Universidad Hamad Bin Khalifa de Doha (Qatar), y la compañía qatarí de suministro de electricidad y agua Kahramaa. Su desarrollo terminará en marzo de 2024, aunque el proyecto como tal termina en marzo de 2025. Actualmente los investigadores están integrando los diferentes desarrollos.

Costes de las comunicaciones

También sobresale el proyecto Edge Power. Iberdrola Retail, en colaboración con el Grupo de Investigación BISITE de la Universidad de Salamanca, se ha embarcado en este ambicioso proyecto que busca desarrollar y probar un conjunto de Nodos Edge para redefinir la forma en que se monitoriza y gestiona el consumo de energía a nivel de la capa hadware (Edge). La tecnología Edge permite llevar la inteligencia artificial a los sensores que computan los datos, de forma que la información se procesa en el lugar donde se genera sin necesidad de transportarla a la nube. Esto aumenta la eficiencia y reduce los costes de las comunicaciones.

Tiene como fin optimizar el uso de la energía, reducir costes y aumentar la eficiencia de los sistemas eléctricos, todo ello minimizando el impacto medioambiental, definiendo un nuevo diseño innovador de los diferentes componentes del sistema y de la arquitectura del mismo.

El proyecto Edge Power Meter aprovecha la capacidad del edge computing, la inteligencia artificial y la tecnología IoT para crear una nueva generación de contadores de energía. Estos contadores se incorporarán a Nodos Edge, que se conectarán a diversos dispositivos ya en uso en el proyecto AI-BEMS. Estos nodos trabajarán en tándem con algoritmos desarrollados, marcando un momento crucial en el avance de la gestión inteligente de la energía.

Los objetivos clave del proyecto Edge Power Meter abarcan un análisis exhaustivo del coste del hardware para garantizar la asequibilidad para el consumidor, el desarrollo de un contador de energía Edge Node rentable, la generación de la plataforma y la integración de las funcionalidades del sistema de gestión Edge Node Management System (ENMS), la integración y ejecución de un caso de uso de ASA seleccionado dentro del Edge Node, y la prueba piloto fundamental de Qatar y España, que no sólo pone a prueba el sistema sino que sienta las bases para futuras innovaciones dentro del entorno, impulsando colectivamente este ambicioso proyecto hacia la revolución de la gestión de la energía y la optimización del consumo.

Sensores en viviendas

El Edge Node Power Meter está diseñado para facilitar la comunicación con una red de sensores integrados en las viviendas, utilizando tecnologías como WiFi y Zwave y PCL. Se conectará a la plataforma en la nube (ENMS) para transmitir datos al servidor y realizar cálculos de alto nivel que no requieran baja latencia. Con una importante capacidad de procesamiento para el análisis avanzado de datos y modelos de IA racionalizados, el Edge Node gestionará la inteligencia dentro de la infraestructura del hogar.

Este diseño responde a la necesidad de distribuir el procesamiento de la información, creando un sistema robusto e inteligente capaz tanto de funcionar de forma independiente como de ofrecer diversas opciones de conectividad en la nube. Ofrece un mayor nivel de monitorización y agregación de información, optimizando el consumo energético y manteniendo el confort del usuario.

El desarrollo del proyecto Edge Power Meter acabará en julio de 2024, actualmente los investigadores están diseñando las placas electrónicas.

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