TTNcat consum energètic

• 
• 
• 
• 

El 29 de Maig de 2018 vam organitzar conjuntament amb la Fàbrica del Sol un taller d'iniciació a l'Internet de les coses on aprofundirem en possibles casos d'ús vinculats al consum energètic.

La sessió comptà amb una primera part teòrica sobre TTN, LoRa i LoRaWAN, un anàlisi de què i com mesurem el consum a les llars i un darrera part on es va fer una petita demo de la tecnologia. La intenció va ser començar a aprofundir en com monitoritzar el consum energètic per fer un ús més adequat dels recursos, i per poder utilitzar de manera pràctica aquests coneixements en el Hackató de TTNcat el 17 de juny.

El PDF de la presentació el podéu trobar aquí: https://thethingsnetwork.cat/ttncat_taller_energia.pdf

A continuació fem un resum dels principals conceptes dels que es va parlar un recollim una sèrie de recursos per treballar la monitorització d'energia i la problemàtica de la pobresa energètica.

Què és el que pagem?

Conceptes generals:

• Potència: és el que consumim en un moment donat, la mesurem en vats (W) o quilovats (kW)
• Energia: és el producte de la potència enllarg del temps, la mesurem en vats-segon, que en diem joules (J) o quilovats-hora (kWh)
• Lectura real / estimada: les lectures estimades en basen en consums històrics ("l'any anterior per aquestes mateixes dates")
• Històric: gràfic de consum enllarg del temps, les factures porten un històric d'1 any.
• Consum base: aquell que tenim per defecte (nevera, stand-bys,...)
• El que més consumeix, de llarg, són els processos que implique calor (o fred)

Conceptes clau de la factura elèctrica:

• Potència contractada: potència màxima puntual que pots fer servir (si et pases "salten els ploms")
• Energia consumida: l'energia total consumida enllarg del període de facturació
• Impostos electricitat
• Altres conceptes

Conceptes clau de la factura del gas / aigua:

• Terme fix
• Energia consumida / Aigua
• Impostos HC / Canon aigua
• Altres conceptes

De què serveix monitoritzar el consum?

• Ser conscients de què consumim en cada moment (entre el 10-20% d’estalvi només veient la potència consumida en temps real)
• Avaluar si tenim la potència contractada adient.
• Avaluar si podem fer canvis d’hàbits que ens permetin reduir aquesta potència contractada.
• Avaluar si (en cas de tenir tres fases) aquestes estan compensades.
• Analitzar els patrons de consum dels nostres electrodomèstics amb la intenció de optimitzar-los (termòstats, horaris reduïts, qualificacions energètiques,...)

Problemàtica de les llars en situació de pobresa/vulnerabilitat

Per una banda hi ha una sèrie de dades sensoritzables:

• Comfort (humitat i temperatura, opcionalment CO2)
• Consum minutal (electricitat) i diari (gas)
• Talls

Per altra necessitem saber:

• Estat de la vivenda (aillaments, antiguitat de les instal·lacions)
• Tipus d’electrodomèstics
• Número de persones que hi viuen
• Horaris
• Activitat que s’hi fa
• Irregularitats (puxades)
• Connectivitat (moltes llars no tenen Internet!)

Com observem les dades

Hem de reflexionar i respondre sobre aquestes qüestions:

• Què volem saber? Quins són els objectius?

 * Nivell de confort => què vol dir això? => Fluctuació de temperatura/humitat? (tb consum)
 * CO2, volàtils (“efecto trigre”) i la seva relació amb el rendiment cognitiu
 * Ocupació => Número de nens per classe
 * Mobilitat

• Quines dades objectives (sensors) podem tenir?

 * Temperatura
 * Humitat
 * CO2
 * Lluminositat
 * Corrents d’aire
 * Ocupació
 * Estats portes / finestres
 * Nivell de soroll (reverberació)
 * Cobertura WIFI / Connectivitat

• Com els distribuïm?

 * Més o menys a prop de les finestres
 * A quina alçada?
 * En zones de trànsit?

• Cada quant temps les mesurem?

 * Cada 5 minuts?
 * En horari de l’aula o també abans o després?
 * Esdeveniments (portes/finestres obertes)

• Què és el que sabem que ens falta saber?

 * Alguna dada objectiva que finalment no estem recollint
 * Dades ambientals de l’exterior

• Com les analitzem?

 * Dades secundàries (fluctuacions de temperatura, contrast tèrmic, relació CO2/ocupació, fluxes de persones,...)
 * Evolucions diàries
 * Creuament de dades (gradient tèrmic vs. despesa en calefacció)
 * Gradient espacial
 * Ontologia (localització, resolució, precisió, rangs...)

• Com les representem?

 * Mostrar dades primàries (15% estalvi x concienciació)
 * Volem representar dades secundàries, fruit de comparar dos o més dades => presa de decisions => objectius!!!
 * Granularitat temporal
 * Tipus de visualització
 * Agregació geogràfica

• Notificacions / Informes / Alarmes

 * Legislació! / Recomanacions
 * Quí les rep? Còm s’actua?

• Com les persistim?

 * Per quant de temps?
 * Amb quin nivell de granularitat?
 * Només dades primàries o també secundàries?

• Com protegim la privacitat? Anonimització?

 * Privacitat no és només no posar noms
 * Dades voluntàries / observades / inferides (https://www.theguardian.com/news/datablog/2014/apr/22/how-much-is-personal-data-worth)
 * Algunes dades petmeten identificar persones (localització, MACs,...)
 * Encriptació de dades? i metadades?

• I evidentment… com transmetem aquesta informació?

 * Les dades obertes requereixen una xarxa oberta
 * No pots parlar de privacitat (dades, metadades) si algú altre controla la xarxa

Recursos

• Semtech - Energy Management & Sustainability (LoRa Application Brief)

 Aproximació a una solució local (LAN) per monitoritzar i optimitzar el consum energètic en les llars
 https://www.semtech.com/uploads/technology/LoRa/app-briefs/Semtech_HB_EnergyManagement_AppBrief-FINAL.pdf

• Orange - LoRa Device Developer Guide

 El punt 2 del document exposa les carecterístiques de la tecnologia i una sèrie de casos d'ús, incloent alguns relacionats amb el consum energèric
 https://partner.orange.com/wp-content/uploads/2017/11/LoRa-Device-Developer-Guide-Orange.pdf

• WAViot Smart water metering solution

 WAViot és una tècnologia semblant a LoRa. En aquest document exposen com han portat a terme un project de monitorització de consum d'aigua.
 http://waviot.com/blog/case-study/case-study-15-000-device-waviot-smart-water-metering-solution.html

• The Things Network Forum

 https://www.thethingsnetwork.org/forum/

Activitats TTNcat

(Imatges de TTNcat, Osamu Iwasaki i Franklin Heijnen)