Uso de tecnologías IoT y protocolos BACnet para la monitorización y control de climatización

Abstract

[ES] Con el crecimiento de la población en zonas urbanas, ha aumentado de forma considerable el consumo energético en las ciudades. Como consecuencia, aparece de esta forma el concepto de “Smart cities”, una idea que surge de aplicar las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC), el big data y las técnicas de IoT para la gestión eficiente y sostenible de edificios e infraestructura. En este trabajo se pretende examinar la posibilidad de controlar y monitorizar sistemas HVAC. Para ello, se desarrolla un sistema de control para sistemas de climatización empleando el protocolo de comunicación para automatización de edificios BACnet, así como sensores IoT basados en LoRaWAN. Dicho sistema incluye a su vez una interfaz de usuario e implementa una serie de estrategias para la reducción del consumo. En concreto, se diseña un prototipo del sistema con los elementos mínimos para el funcionamiento de la red BACnet y la red LoRaWAN, así como la simulación del funcionamiento del sistema real. También se diseña una aplicación encargada de realizar la lectura de los sensores de la red LoRaWAN y aplicar el control necesario en los actuadores de la red BACnet.

[EN] With the growth of the population in the urban areas, the energy consumption has increased significantly in the cities. Consequently, has appeared the concept of Smart cities, an idea that emerges from the application of the information and communication technologies, the big data and the IoT techniques to achieve an efficient and sustainable building management. This work pretends to examine the possibility of monitor and controlling HVAC systems. For that, a control system for air-conditioning is developed by using the building automatization protocol BACnet, as well as IoT sensors based on LoRaWAN tech. The system also includes a user interface and implements a set of consumption reduction strategies. Specifically, a prototype system is designed with the minimum elements that assures the correct performance of the BACnet and LoRaWAN networks, as well as the simulation of how a real system would work. Besides, an application in charge of reading the LoRa sensors and apply the necessary control in the BACnet actuators is developed.

[CA] Amb el creixement de la població en zones urbanes, ha augmentat de manera considerable el consum energètic a les ciutats. Com a conseqüència, apareix d'aquesta manera el concepte de “Smart cities”, una idea que sorgeix d'aplicar les Tecnologies de la Informació i Comunicació (TIC), el big data i les tècniques de IoT per a la gestió eficient i sostenible d'edificis i infraestructura. En aquest treball es pretén examinar la possibilitat de controlar i monitorar sistemes HVAC. Per a això, es desenvolupa un sistema de control per a sistemes de climatització emprant el protocol de comunicació per a automatització d'edificis BACnet, així com sensors IoT basats en LoRaWAN. Aquest sistema inclou al seu torn una interfície d'usuari i implementa una sèrie d'estratègies per a la reducció del consum. En concret, es dissenya un prototip del sistema amb els elements mínims per al funcionament de la xarxa BACnet i la xarxa LoRaWAN, així com la simulació del funcionament del sistema real. També es dissenya una aplicació encarregada de realitzar la lectura dels sensors de la xarxa LoRaWAN i aplicar el control necessari en els actuadors de la xarxa BACnet.