El proyecto Sensible ha desarrollado varias soluciones tecnológicas innovadoras basadas en sensores avanzados, Internet de las Cosas (IoT) e Inteligencia Artificial (IA). El trabajo de energía inteligente de Sensible, en particular el relacionado con las tecnologías de desagregación de carga, se utilizó para mejorar la eficiencia energética y motivar un comportamiento sostenible de los edificios. Esto se logró proporcionando información sobre el consumo de energía de los electrodomésticos individuales en una casa o edificio y aprovechando las implementaciones de medidores inteligentes en todo el mundo.
Este proyecto, financiado con fondos europeos del programa Horizonte 2020, comenzó en enero de 2017 y ha finalizado en junio de 2022. Ha contado con un presupuesto de 859.600 euros de los que 832.500 han sido aportados por la Unión Europea.
El coordinador del proyecto fue la Universidad de Strathclyde (Reino Unido) y ha contado con seis socios y otras seis entidades participantes entre las que se encuentra el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
Proceso para mejorar la sostenibilidad de edificios inteligentes
Los edificios aportan más del 40% de la demanda total de energía, la mitad de la cual se debe a los edificios no residenciales. El aumento de la población activa, las horas dedicadas a las oficinas y el crecimiento de la demanda de servicios de construcción y mayor comodidad aumentan la demanda de energía de los edificios.
El objetivo de Sensible fue desarrollar un nuevo mecanismo integrado de apoyo a la toma de decisiones que incorporase una metodología inteligente de detección, comunicaciones y procesamiento de datos para mejorar la sostenibilidad de los edificios inteligentes a través de nuevos conocimientos, enfoques y tecnologías para la adquisición, las comunicaciones y la extracción de información útil del gran volumen de datos obtenidos.
El trabajo llevado a cabo para lograr este objetivo comprendió una combinación de actividades estructuradas de investigación, capacitación e intercambio de conocimientos. En particular, los objetivos de investigación se han abordado durante las adscripciones, mediante el trabajo de investigación práctico de los adscritos apoyados por mentores y anfitriones de equipos de investigación, incluido el acceso compartido a equipos relevantes, supervisión conjunta de estudiantes de doctorado, intercambio de información, análisis, pruebas y uso cruzado de datos anonimizados/procesados.
Actividades de investigación y monitoreo
Al comienzo del proyecto, se identificaron cinco aplicaciones relacionadas con los edificios inteligentes que fueron la iluminación inteligente, la silla inteligente, el transporte inteligente, la energía, la salud y el bienestar, todas respaldadas por el trabajo científico realizado en los paquetes de trabajo técnicos, los beneficiarios y los socios, para apoyar los aspectos teóricos, algorítmicos y prácticos de implementación de estas aplicaciones.
Las actividades de investigación específicas incluyeron el desarrollo de sensores avanzados para edificios inteligentes a través de una combinación de micro-espectrómetros integrados para el monitoreo ambiental local y sensores portátiles flexibles similares al papel basados en electrónica orgánica; la fusión de datos de sensores físicos y virtuales habilitada para IoT de eficiencia energética; la minería de datos y algoritmos de aprendizaje; y la integración del análisis de datos, comunicaciones y detección desarrollado en un sistema general de apoyo a la toma de decisiones.
Posteriormente, se organizaron dos escuelas Sensible según lo planeado, con una variedad de cursos impartidos que contribuyeron a expandir la investigación y las habilidades transferibles de los investigadores.
Bajo consumo energético
La solución también se pudo utilizar para apoyar el cambio de carga, la automatización de electrodomésticos, la seguridad del hogar, y seguimiento de ancianos y pacientes mediante la identificación del estado de los aparatos y el reconocimiento de cualquier desviación de las rutinas diarias habituales. Además, se autorizó a una empresa de servicios energéticos y también se ha utilizado en varios proyectos industriales de seguimiento.
Sensible comenzó a tener impacto en la lucha contra el cambio climático y los desafíos ambientales. Las aplicaciones y dispositivos del Internet de las Cosas (IoT) de banda estrecha conectados con drones para reemplazar infraestructuras pesadas se pudieron utilizar en áreas naturales o urbanas en el campo del medio ambiente, la gestión de desastres o la industria del deporte. Además, Sensible amplió sus hallazgos para abordar la sostenibilidad en la agricultura inteligente a través de la cuantificación del consumo de energía de la maquinaria para proporcionar una medida basada en datos para el apoyo a la toma de decisiones y la planificación en el sector agrícola.
Sus diseños de fotónica integrada de banda ultraancha y baja pérdida se pueden combinar sinérgicamente con la capacidad de integración y el bajo consumo de energía de la plataforma de fotónica de silicio para abordar los principales desafíos de la sociedad: transporte inteligente, ecológico e integrado y energía segura, limpia y eficiente. Además, los microespectrómetros miniaturizados de alta resolución se pueden integrar en drones, estaciones fijas o dispositivos portátiles, para supervisar la generación, distribución y residuos de energía.
Centros TIC para probar el proyecto
El nuevo centro tecnológico de Strathclyde, el Centro de Tecnología e Innovación (TIC) se utilizó como laboratorio para el proyecto Sensible. Tiene más de 25.000 metros cuadrados y alberga laboratorios especializados, así como salas de conferencias.
El TIC está dotado de 226 submedidores eléctricos en el edificio, monitorizando iluminación, potencia, equipos informáticos y la planta edificable en todo el edificio. Cada nivel se divide en tres zonas o ‘núcleos’, monitoreando la potencia (W), uso de energía (kWh), voltaje (V), corriente (A), frecuencia (Hz), factor de potencia y potencia máxima (W) con una marca de tiempo de fecha y hora. Estas mediciones se recopilan cada 30 minutos y se registran y almacenanen un servidor. La plataforma de monitoreo TIC también mide la temperatura ambiente, los niveles de luz y la ocupación.
El campus de Uniza ubicado en Zilina (Eslovaquia) se utilizó como laboratorio para el proyecto Sensible. Se recopilaron los datos necesarios para los Sistemas Inteligentes de Transporte. El banco de pruebas consta de sensores inalámbricos, cámaras, señales de tráfico, sistemas de localización, sistemas de comunicación inalámbrica y de banda ancha.
En el campus de Uniza se despliegan sensores para monitorear varios parámetros junto con sistemas de cámara que permiten reconocer y rastrear objetos en movimiento como vehículos, tiene más de 112.000 metros cuadrados y consta de edificios, carreteras y plazas de aparcamiento. El campus de Uniza está equipado con un escáner Meshlium, que puede detectar señales de varios dispositivos inalámbricos, tecnologías y 110 nodos de sensores Meshlium Internet of Things (IoT) que permiten monitorear en el medio ambiente parámetros como temperatura, presión del aire, humedad, luminosidad, UV, ruido, polvo, gases, contaminación del aire, etc.
La clave del éxito del proyecto Sensible fue compartir conocimientos, recursos, metodología, equipos y datos entre disciplinas y países, aplicar los resultados en todos los sectores y retroalimentar los hallazgos y las experiencias de los usuarios finales en los diseños tecnológicos y la innovación.