Towards a Semantic-based Approach for Modeling Regulatory Documents in Building Industry

Regulations in the Building Industry are becoming increasingly complex and involve more than one technical area. They cover products, components and project implementation. They also play an important role to ensure the quality of a building, and to minimize its environmental impact. In this paper, we are particularly interested in the modeling of the regulatory constraints derived from the Technical Guides issued by CSTB and used to validate Technical Assessments. We first describe our approach for modeling regulatory constraints in the SBVR language, and formalizing them in the SPARQL language. Second, we describe how we model the processes of compliance checking described in the CSTB Technical Guides. Third, we show how we implement these processes to assist industrials in drafting Technical Documents in order to acquire a Technical Assessment; a compliance report is automatically generated to explain the compliance or noncompliance of this Technical Documents

Integration of Legacy Appliances into Home Energy Management Systems

The progressive installation of renewable energy sources requires the coordination of energy consuming devices. At consumer level, this coordination can be done by a home energy management system (HEMS). Interoperability issues need to be solved among smart appliances as well as between smart and non-smart, i.e., legacy devices. We expect current standardization efforts to soon provide technologies to design smart appliances in order to cope with the current interoperability issues. Nevertheless, common electrical devices affect energy consumption significantly and therefore deserve consideration within energy management applications. This paper discusses the integration of smart and legacy devices into a generic system architecture and, subsequently, elaborates the requirements and components which are necessary to realize such an architecture including an application of load detection for the identification of running loads and their integration into existing HEM systems. We assess the feasibility of such an approach with a case study based on a measurement campaign on real households. We show how the information of detected appliances can be extracted in order to create device profiles allowing for their integration and management within a HEMS

Distributed Infrastructure for Multi-Energy-Systems Modelling and Co-simulation in Urban Districts

In recent years, many governments are promoting a widespread deployment of Renewable Energy Sources (RES) together with an optimization of energy consumption. The main purpose consists on decarbonizing the energy production and reducing the CO2 footprints. However, RES imply uncertain energy production. To foster this transition, we need novel tools to model and simulate Multi-Energy-Systems combining together different technologies and analysing heterogeneous information, often in (near-) real-time. In this paper, first we present the main challenges identified after a literature review and the motivation that drove this research in developing MESsi. Then, we propose MESsi, a novel distributed infrastructure for modelling and cosimulating Multi-Energy-Systems. This infrastructure is a framework suitable for general purpose energy simulations in cities. Finally, we introduce possible simulation scenarios that have different spatio-temporal resolutions. Space resolution ranges from the single dwelling up to districts and cities. Whilst, time resolution ranges from microseconds, to simulate the operational status of distribution networks, up to years, for planning and refurbishment activities

μGIM - Microgrid intelligent management system based on a multi-agent approach and the active participation of end-users

[ES] Los sistemas de potencia y energía están cambiando su paradigma tradicional, de sistemas centralizados a sistemas descentralizados. La aparición de redes inteligentes permite la integración de recursos energéticos descentralizados y promueve la gestión inclusiva que involucra a los usuarios finales, impulsada por la gestión del lado de la demanda, la energía transactiva y la respuesta a la demanda. Garantizar la escalabilidad y la estabilidad del servicio proporcionado por la red, en este nuevo paradigma de redes inteligentes, es más difícil porque no hay una única sala de operaciones centralizada donde se tomen todas las decisiones. Para implementar con éxito redes inteligentes, es necesario combinar esfuerzos entre la ingeniería eléctrica y la ingeniería informática. La ingeniería eléctrica debe garantizar el correcto funcionamiento físico de las redes inteligentes y de sus componentes, estableciendo las bases para un adecuado monitoreo, control, gestión, y métodos de operación. La ingeniería informática desempeña un papel importante al proporcionar los modelos y herramientas computacionales adecuados para administrar y operar la red inteligente y sus partes constituyentes, representando adecuadamente a todos los diferentes actores involucrados. Estos modelos deben considerar los objetivos individuales y comunes de los actores que proporcionan las bases para garantizar interacciones competitivas y cooperativas capaces de satisfacer a los actores individuales, así como cumplir con los requisitos comunes con respecto a la sostenibilidad técnica, ambiental y económica del Sistema. La naturaleza distribuida de las redes inteligentes permite, incentiva y beneficia enormemente la participación activa de los usuarios finales, desde actores grandes hasta actores más pequeños, como los consumidores residenciales. Uno de los principales problemas en la planificación y operación de redes eléctricas es la variación de la demanda de energía, que a menudo se duplica más que durante las horas pico en comparación con la demanda fuera de pico. Tradicionalmente, esta variación dio como resultado la construcción de plantas de generación de energía y grandes inversiones en líneas de red y subestaciones. El uso masivo de fuentes de energía renovables implica mayor volatilidad en lo relativo a la generación, lo que hace que sea más difícil equilibrar el consumo y la generación. La participación de los actores de la red inteligente, habilitada por la energía transactiva y la respuesta a la demanda, puede proporcionar flexibilidad en desde el punto de vista de la demanda, facilitando la operación del sistema y haciendo frente a la creciente participación de las energías renovables. En el ámbito de las redes inteligentes, es posible construir y operar redes más pequeñas, llamadas microrredes. Esas son redes geográficamente limitadas con gestión y operación local. Pueden verse como áreas geográficas restringidas para las cuales la red eléctrica generalmente opera físicamente conectada a la red principal, pero también puede operar en modo isla, lo que proporciona independencia de la red principal. Esta investigación de doctorado, realizada bajo el Programa de Doctorado en Ingeniería Informática de la Universidad de Salamanca, aborda el estudio y el análisis de la gestión de microrredes, considerando la participación activa de los usuarios finales y la gestión energética de lascarga eléctrica y los recursos energéticos de los usuarios finales. En este trabajo de investigación se ha analizado el uso de conceptos de ingeniería informática, particularmente del campo de la inteligencia artificial, para apoyar la gestión de las microrredes, proponiendo un sistema de gestión inteligente de microrredes (μGIM) basado en un enfoque de múltiples agentes y en la participación activa de usuarios. Esta solución se compone de tres sistemas que combinan hardware y software: el emulador de virtual a realidad (V2R), el enchufe inteligente de conciencia ambiental de Internet de las cosas (EnAPlug), y la computadora de placa única para energía basada en el agente (S4E) para permitir la gestión del lado de la demanda y la energía transactiva. Estos sistemas fueron concebidos, desarrollados y probados para permitir la validación de metodologías de gestión de microrredes, es decir, para la participación de los usuarios finales y para la optimización inteligente de los recursos. Este documento presenta todos los principales modelos y resultados obtenidos durante esta investigación de doctorado, con respecto a análisis de vanguardia, concepción de sistemas, desarrollo de sistemas, resultados de experimentación y descubrimientos principales. Los sistemas se han evaluado en escenarios reales, desde laboratorios hasta sitios piloto. En total, se han publicado veinte artículos científicos, de los cuales nueve se han hecho en revistas especializadas. Esta investigación de doctorado realizó contribuciones a dos proyectos H2020 (DOMINOES y DREAM-GO), dos proyectos ITEA (M2MGrids y SPEAR), tres proyectos portugueses (SIMOCE, NetEffiCity y AVIGAE) y un proyecto con financiación en cascada H2020 (Eco-Rural -IoT)

Big Data Research in Italy: A Perspective

The aim of this article is to synthetically describe the research projects that a selection of Italian universities is undertaking in the context of big data. Far from being exhaustive, this article has the objective of offering a sample of distinct applications that address the issue of managing huge amounts of data in Italy, collected in relation to diverse domains

Cultural Heritage Storytelling, Engagement and Management in the Era of Big Data and the Semantic Web

The current Special Issue launched with the aim of further enlightening important CH areas, inviting researchers to submit original/featured multidisciplinary research works related to heritage crowdsourcing, documentation, management, authoring, storytelling, and dissemination. Audience engagement is considered very important at both sites of the CH production–consumption chain (i.e., push and pull ends). At the same time, sustainability factors are placed at the center of the envisioned analysis. A total of eleven (11) contributions were finally published within this Special Issue, enlightening various aspects of contemporary heritage strategies placed in today’s ubiquitous society. The finally published papers are related but not limited to the following multidisciplinary topics:Digital storytelling for cultural heritage;Audience engagement in cultural heritage;Sustainability impact indicators of cultural heritage;Cultural heritage digitization, organization, and management;Collaborative cultural heritage archiving, dissemination, and management;Cultural heritage communication and education for sustainable development;Semantic services of cultural heritage;Big data of cultural heritage;Smart systems for Historical cities – smart cities;Smart systems for cultural heritage sustainability