A systematic literature review on the use of artificial intelligence in energy self-management in smart buildings

Buildings are one of the main consumers of energy in cities, which is why a lot of research has been generated around this problem. Especially, the buildings energy management systems must improve in the next years. Artificial intelligence techniques are playing and will play a fundamental role in these improvements. This work presents a systematic review of the literature on researches that have been done in recent years to improve energy management systems for smart building using artificial intelligence techniques. An originality of the work is that they are grouped according to the concept of "Autonomous Cycles of Data Analysis Tasks", which defines that an autonomous management system requires specialized tasks, such as monitoring, analysis, and decision-making tasks for reaching objectives in the environment, like improve the energy efficiency. This organization of the work allows us to establish not only the positioning of the researches, but also, the visualization of the current challenges and opportunities in each domain. We have identified that many types of researches are in the domain of decision-making (a large majority on optimization and control tasks), and defined potential projects related to the development of autonomous cycles of data analysis tasks, feature engineering, or multi-agent systems, among others.European Commissio

Autonomic Management Architecture for Multi-HVAC Systems in Smart Buildings.

This article proposes a self-managing architecture for multi-HVAC systems in buildings, based on the “Autonomous Cycle of Data Analysis Tasks” concept. A multi-HVAC system can be plainly seen as a set of HVAC subsystems, made up of heat pumps, chillers, cooling towers or boilers, among others. Our approach is used for improving the energy consumption, as well as to maintain the indoor comfort, and maximize the equipment performance, by means of identifying and selecting of a possible multi-HVAC system operational mode. The multi-HVAC system operational modes are the different combinations of the HVAC subsystems. The proposed architecture relies on a set of data analysis tasks that exploit the data gathered from the system and the environment to autonomously manage the multi-HVAC system. Some of these tasks analyze the data to obtain the optimal operational mode in a given moment, while others control the active HVAC subsystems. The proposed model is based on standard standard HVAC mathematical models, that are adapted on the fly to the contextual data sensed from the environment. Finally, two case studies, one with heterogeneous and another with homogeneous HVAC equipment, show the generality of the proposed autonomous management architecture for multi-HVAC systems.post-print4413 K

Autonomic management of a building's multi-HVAC system start-up

Most studies about the control, automation, optimization and supervision of building HVAC systems concentrate on the steady-state regime, i.e., when the equipment is already working at its setpoints. The originality of the current work consists of proposing the optimization of building multi-HVAC systems from start-up until they reach the setpoint, making the transition to steady state-based strategies smooth. The proposed approach works on the transient regime of multi-HVAC systems optimizing contradictory objectives, such as the desired comfort and energy costs, based on the "Autonomic Cycle of Data Analysis Tasks" concept. In this case, the autonomic cycle is composed of two data analysis tasks: one for determining if the system is going towards the defined operational setpoint, and if that is not the case, another task for reconfiguring the operational mode of the multi-HVAC system to redirect it. The first task uses machine learning techniques to build detection and prediction models, and the second task defines a reconfiguration model using multiobjective evolutionary algorithms. This proposal is proven in a real case study that characterizes a particular multi-HVAC system and its operational setpoints. The performance obtained from the experiments in diverse situations is impressive since there is a high level of conformity for the multi-HVAC system to reach the setpoint and deliver the operation to the steady-state smoothly, avoiding overshooting and other non-desirable transitional effects.European CommissionJunta de Comunidades de Castilla-La ManchaMinisterio de Ciencia e Innovació

Desarrollo de aplicaciones E-health basadas en micro-servicios en una arquitectura de Cloud

En este trabajo se describe una propuesta orientada a los emergentes servicios de eHealth, para ofrecer una mejor prestación en la atención asistencial y hospitalaria. El enfoque propuesto se apoya en el desarrollo de microservicios consistentes en proporcionar una aplicación que contiene a su vez una serie de pequeños y adaptables servicios que se ejecutan de forma autónoma, comunicándose de forma interactiva y continúa. Así, se pretende fortalecer los sistemas de salud tradicionales en los que todavía se carece del Registro Médico Electrónico (RME) y los sistemas de información disponibles presentan una escasa disponibilidad en el acceso y en el procesamiento de sus datos, lo que limita la toma de decisiones clínico-médicas. Se presentan dos sistemas de información desarrollados con este enfoque, con arquitecturas de software que presentan capas estables y modificables, adaptadas a las necesidades de cualquier organización, escalables y replicadas en varios contenedores la infrautilización de recursos informáticos.European Commissio

Diseño para el desarrollo sustentable y la habitabilidad segura e incluyente

Este libro se divide en dos partes que permiten permear en el campo de la enseñanza del diseño; la primera se enfoca en temáticas que se desprenden del diseño en la educación para la sustentabilidad; en la segunda, se identifican las tendencias del diseño como un modo de verlo y sentirlo: va desde el diseño emocional hacia uno de conservación, reúso y reparación de objetos para reducir el consumo de recursos materiales

4to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

Este volumen acoge la memoria académica de la Cuarta edición del Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2017, desarrollado entre el 29 de noviembre y el 1 de diciembre de 2017 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana (UPS) en su sede de Guayaquil. El Congreso ofreció un espacio para la presentación, difusión e intercambio de importantes investigaciones nacionales e internacionales ante la comunidad universitaria que se dio cita en el encuentro. El uso de herramientas tecnológicas para la gestión de los trabajos de investigación como la plataforma Open Conference Systems y la web de presentación del Congreso http://citis.blog.ups.edu.ec/, hicieron de CITIS 2017 un verdadero referente entre los congresos que se desarrollaron en el país. La preocupación de nuestra Universidad, de presentar espacios que ayuden a generar nuevos y mejores cambios en la dimensión humana y social de nuestro entorno, hace que se persiga en cada edición del evento la presentación de trabajos con calidad creciente en cuanto a su producción científica. Quienes estuvimos al frente de la organización, dejamos plasmado en estas memorias académicas el intenso y prolífico trabajo de los días de realización del Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad al alcance de todos y todas

Mejora de la eficiencia energética de ciudades inteligentes aplicando técnicas de “soft computing”

La presente Tesis es fruto de un trabajo de investigación para mejorar el aprovechamiento energético mediante la aplicación de técnicas de soft computing en sistemas de alto consumo de una ciudad. Los conceptos de ciudad inteligente (smart city), edificio inteligente (smart building) y alumbrado inteligente (intelligent street ligthing o smart street lighting) utilizan las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) para mejorar la eficiencia energética, incrementando la calidad de los servicios en cuanto al bienestar y confort de las personas de forma sostenible. El estudio se focaliza en dos sistemas urbanos de alto consumo: la climatización de edificios y el alumbrado público, dotando de “inteligencia” a la gestión y “robustez” al control. Se presentan 3 artículos realizados por el autor que han sido publicados en revistas de alto impacto internacional en los que se pone a prueba la investigación de esta Tesis. En ellos se abordan problemas de eficiencia energética en entornos urbanos a los que se aplican arquitecturas de gestión autónoma, sistemas de lógica borrosa y modelos de redes neuronales, incluidos en el conjunto de técnicas aproximativas de Inteligencia Artificial, conocidas como ‘soft computing’. Los resultados obtenidos se prueban en casos de estudio de interés por su actualidad y novedad. Así, el primer artículo explica una nueva arquitectura de agentes inteligentes denominada ACODAT (Autonomous Cycle of Data Analysis Tasks) que permite la gestión autónoma de la climatización de edificios y prueba su idoneidad. El segundo artículo propone un controlador avanzado basado en lógica borrosa denominado LAMDA (Learning Algorithm for Multivariate Data Analysis), que mejora la respuesta a perturbaciones y cambios de contexto de un controlador capaz de trabajar con sistemas no lineales. El tercer artículo analiza el rendimiento de distintas arquitecturas de una red neuronal tipo perceptrón (MLP) que se usará como función de ajuste de simulaciones rápidas de alumbrado para optimizar varios objetivos simultáneamente

Proyecto de exportación de botas vaqueras a Chicago Illinois

Proyecto de exportación presentado a la Facultad de Contaduría y Administración de la Universidad Veracruzana. Región Xalap

Influence on the Electromagnetic Compatibility of the Configuration of the Neutral in Grounding Systems for Hospitals

This research analyzes the impact in the electromagnetic compatibility that the configurations of the neutral of grounding systems have in hospitals. The results herein propose a consistent standard model as the basis for future regulations to provide consistent guidelines for designing the power and telecommunications networks in hospitals, reducing the undesirable low frequency radiation exposure and improving their operations and maintenance. An experiment was carried out in two hospitals with different neutral configurations, so that the comparison could be validated. The outcomes of the simulation are presented and discussed, checking their compliance with International Electromagnetic Compatibility Normative. The TN-S neutral configuration is compared with the current standard design recommendations, showing a better performance in terms of network stability and electromagnetic compatibility. This study tries to justify the implementation of a design practice for the grounding system of hospitals which improves the management of the installation, its safety and durability

Influence on the Electromagnetic Compatibility of the Configuration of the Neutral in Grounding Systems for Hospitals

This research analyzes the impact in the electromagnetic compatibility that the configurations of the neutral of grounding systems have in hospitals. The results herein propose a consistent standard model as the basis for future regulations to provide consistent guidelines for designing the power and telecommunications networks in hospitals, reducing the undesirable low frequency radiation exposure and improving their operations and maintenance. An experiment was carried out in two hospitals with different neutral configurations, so that the comparison could be validated. The outcomes of the simulation are presented and discussed, checking their compliance with International Electromagnetic Compatibility Normative. The TN-S neutral configuration is compared with the current standard design recommendations, showing a better performance in terms of network stability and electromagnetic compatibility. This study tries to justify the implementation of a design practice for the grounding system of hospitals which improves the management of the installation, its safety and durability