Smart Energy Control

Abstract

Smart Energy Control integra un conjunto de dispositivos inteligentes, cuyo principal objetivo es realizar la medición del consumo de una red eléctrica monofásica hogareña o de una pequeña industria, en pos de contribuir, mediante diversas funcionalidades del sistema, a la eficiencia energética. Asimismo, todos estos dispositivos forman una red de objetos físicos conocida como Internet de las cosas (IoT), permitiendo al usuario realizar un control en tiempo real, tanto en la supervisión de los diversos parámetros eléctricos medidos y del ambiente, como así también realizar un manejo de interruptores de forma remota. Entre sus funciones, se destacan:  Registro de usuarios en una base de datos, los que accederán mediante un nombre y contraseña, asignando a cada uno de ellos un ID único.  Medición de diversos parámetros en tiempo real (eléctricos y del ambiente).  Control de interruptores en forma remota.  Acceso a un historial y gráficas de valores medidos, almacenados en un servidor remoto y gratuito.  Envío de alertas a los usuarios registrados.  Visualización de datos en forma local (a través de un display en los dispositivos) y de forma remota a través de cualquier dispositivo con conexión a internet (smartphone, tablet, notebook).  Control del sistema mediante el uso de una aplicación móvil. El sistema consta de un gabinete principal, y diversos sensores independientes, aunque conectados de forma inalámbrica entre sí, sustentados en diversos protocolos de comunicación y utilizando como principal la conexión WiFi. Cada dispositivo puntual cuenta con un módulo ESP32, elegido fundamentalmente por su capacidad de procesamiento, y sabiendo que se encuentra orientado a la implementación de dispositivos IoT. El desarrollo del software para la totalidad de los dispositivos, está basada en el funcionamiento de la multitarea, haciendo uso de la arquitectura doble núcleo del mencionado procesador. El gabinete principal integra un tercer protocolo o comunicación, mediante el uso de los comandos AT para el envío de alertas a través de SMS. Para su implementación, se utilizó el módulo A6, que se conecta al ESP32 mediante el puerto serie. El proyecto utiliza para su funcionamiento 2 (dos) servidores de datos. El principal es Firebase, y el fundamento de su uso se sustenta en la funcionalidad de realizar el control de usuarios registrados. Por otro lado, también se hará uso del servidor Thingspeak, que será implementado en todos los dispositivos con el objetivo de guardar un historial de los parámetros medidos, y que estos puedan ser representados mediante gráficas. Se desarrolló una aplicación móvil para el control del sistema, utilizando los servidores mencionados como enlace entre la App y los dispositivos. De esta manera, tanto el gabinete principal como los sensores realizan las mediciones de todos los parámetros del sistema, para luego, a través de una conexión WiFi, enviar los datos a los servidores Firebase y Thingspeak. Luego, mediante el uso de una Aplicación móvil, se accede a dichos datos y se efectúan otras interacciones como, por ejemplo, el control de interruptores o la recepción de alarmas.