Networked Occupancy Sensor System

Energy is often wasted on systems that are used to provide services such as light, heating, air conditioning and ventilation. If these services were intelligently controlled, there is potential for significant improvements in energy conservation. A system including room sensors, database, and webserver was designed, constructed, and implemented over the course of this project. Sensors report occupancy and light status and temperature. Real-time room data is available via the webserver and is archived in the database. The system is networked via Ethernet and powered using the power over Ethernet (802.3af) standard

An Intelligent Smart Plug with Shared Knowledge Capabilities

The massive dissemination of smart devices in current markets provides innovative technologies that can be used in energy management systems. Particularly, smart plugs enable efficient remote monitoring and control capabilities of electrical resources at a low cost. However, smart plugs, besides their enabling capabilities, are not able to acquire and communicate information regarding the resource's context. This paper proposes the EnAPlug, a new environmental awareness smart plug with knowledge capabilities concerning the context of where and how users utilize a controllable resource. This paper will focus on the abilities to learn and to share knowledge between different EnAPlugs. The EnAPlug is tested in two different case studies where user habits and consumption profiles are learned. A case study for distributed resource optimization is also shown, where a central heater is optimized according to the shared knowledge of five EnAPlugs.This work has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No. 641794 (project DREAM-GO) and from FEDER Funds through COMPETE program and from National Funds through FCT under the project UID/EEA/00760/2013 and SFRH/BD/109248/2015.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

EXTRACTION OF PICTORIAL ENERGY INFORMATION FROM CAMPUS UNMETERED BUILDINGS USING IMAGE PROCESSING TECHNIQUES

In recent years, advanced metering infrastructure (AMI) has been the main research focus due to the traditional power grid has been restricted to meet development requirements. There has been an ongoing effort to increase the number of AMI devices that provide real-time data readings to improve system observability. Deployed AMI across distribution secondary networks provides load and consumption information for individual households which can improve grid management. Significant upgrade costs associated with retrofitting existing meters with network-capable sensing can be made more economical by using image processing methods to extract usage information from images of the existing meters. This thesis presents a new solution that uses online data exchange of power consumption information to a cloud server without modifying the existing electromechanical analog meters. In this framework, application of a systematic approach to extract energy data from images replaces the manual reading process. One case study illustrates the digital imaging approach is compared to the averages determined by visual readings over a one-month period

Industry 4.0: Industrial IoT Enhancement and WSN Performance Analysis

L'abstract è presente nell'allegato / the abstract is in the attachmen

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)

Aplicação móvel de monitorização e controlo para automação industrial

Mestrado em Engenharia Eletrónica e TelecomunicaçõesIn today’s modern industry, the majority of the tasks are getting more automated, and the human intervention reduced. Despite this fact the machines used still need maintenance. This is such an important part of the area, that all industries have specialized personnel just to maintain the automation systems. The reason is that the systems used on nowadays factories are becoming more specific and demanding in technological terms. This translates in a constant interaction between the machine manufacturers and the factory maintenance team. The purpose of this study was to develop a proof of concept prototype, projected to serve as a starting point for a market product in the field of industrial automation. The product aims to bridge the communication gap between manufacturers and industrial plant personnel. The focus of the thesis is in a mobile application for an industrial Tablet PC, in order to provide new tools to the industrial operator. These new tools include technical support functionalities, like remote reprogramming of industrial devices or via video call. They additionally add the possibility to locally access to industrial devices and functionalities seen in commercial “smart” devices, like the use of the camera. The main results of the thesis were to develop a working prototype tested in a real industrial case scenario, as well to find out that no industrial manufacturer provides a turn-key solution with the stated requirements.Atualmente em automação industrial, a maioria das tarefas estão automatizadas, e a intervenção humana é cada vez mais reduzida. Apesar disso as máquinas usadas continuam a precisar de manutenção. Esta é uma parte tão importante da área, que todas as indústrias têm pessoal especializado apenas para manter os sistemas de automação. A razão é que os sistemas utilizados hoje em dia nas fábricas são cada vez mais específicos e exigentes em termos tecnológicos. Isso implica uma interação constante entre os fabricantes das máquinas e a equipa de manutenção da fábrica. O objetivo deste estudo foi desenvolver um protótipo de prova de conceito, para servir como ponto de partida para um produto de mercado na área de automação industrial. O produto visa estreitar a comunicação entre os fabricantes e o pessoal responsável na indústria. O foco do trabalho é uma aplicação móvel para um Tablet PC industrial, a fim de fornecer novas ferramentas para o operador industrial. Estas novas ferramentas incluem funcionalidades de suporte técnico, como a reprogramação remota de dispositivos industriais ou através de chamada de vídeo. Incluem ainda a possibilidade de aceder localmente a dispositivos industriais e funcionalidades oferecidas por dispositivos comerciais "inteligentes", como o uso da câmara. Os principais resultados da tese foram, desenvolver um protótipo testado em ambiente industrial, bem ao descobrir que nenhum fabricante industrial fornece uma solução chave na mão com os requisitos estabelecidos

Microgrid architecture evaluation for small and medium size industries

Os clientes industriais procuram formas de reduzir o consumo energético e a sua pegada ecológica através de medidas de eficiência energética e fontes de energia limpa, como sistemas de geração de energia solar e eólica. Contrariamente às grandes empresas industriais, pode ser difícil para as pequenas indústrias melhorar a sua eficiência energética devido a condições financeiras limitadas e à falta de consciencialização para as aplicações económicas das fontes de energia renováveis. No entanto, o aumento da integração de fontes de energia limpas no setor industrial fez com que as microrredes se tornassem uma mais valia para atenuar o impacto ambiental associado ao uso de combustíveis fósseis para geração de energia. As microrredes contribuem para um aumento significativo de fiabilidade e qualidade da energia fornecida sem quaisquer distúrbios e interrupções. Estes benefícios só podem ser assegurados com um sistema de proteção que seja capaz de operar efetivamente durante qualquer condição anormal. Esta dissertação aborda vários aspetos que visam auxiliar no estudo de arquiteturas de microrredes industriais. Este trabalho apresenta uma visão geral das tecnologias de comunicação e fontes de energia mais comuns para microrredes, assim como estratégias de controlo para conversores de potência e outros aspectos de controlo, como o método de droop control e o controlo hierárquico. Além disso, são também abordados vários métodos de proteção que podem ser implementados em microrredes, incluindo dispositivos de proteção e esquemas de ligação à terra frequentemente usados em sistemas de distribuição de baixa tensão. Finalmente, é apresentado um estudo de caso para observar como uma implementação centralizada e descentralizada de fontes de energia afeta o desempenho de uma pequena microrrede industrial em diferentes cenários e eventos de falha.Instituto Politécnico de Toma

Demystifying Internet of Things Security

Break down the misconceptions of the Internet of Things by examining the different security building blocks available in Intel Architecture (IA) based IoT platforms. This open access book reviews the threat pyramid, secure boot, chain of trust, and the SW stack leading up to defense-in-depth. The IoT presents unique challenges in implementing security and Intel has both CPU and Isolated Security Engine capabilities to simplify it. This book explores the challenges to secure these devices to make them immune to different threats originating from within and outside the network. The requirements and robustness rules to protect the assets vary greatly and there is no single blanket solution approach to implement security. Demystifying Internet of Things Security provides clarity to industry professionals and provides and overview of different security solutions What You'll Learn Secure devices, immunizing them against different threats originating from inside and outside the network Gather an overview of the different security building blocks available in Intel Architecture (IA) based IoT platforms Understand the threat pyramid, secure boot, chain of trust, and the software stack leading up to defense-in-depth Who This Book Is For Strategists, developers, architects, and managers in the embedded and Internet of Things (IoT) space trying to understand and implement the security in the IoT devices/platforms