Controle e monitoramento para consumo eficiente de energia elétrica em uma smart home utilizando redes neurais artificiais

Abstract

A eficiência energética é um tema bastante discutido e cada vez mais relevante diante da situação atual, onde as matrizes energéticas de fontes não renováveis tem se tornado escassas ou sua extração bastante dificultosas. Além disso, as fontes de energias renováveis possuem, na maioria das vezes, um alto custo para sua implementação, tendo como exemplo os painéis fotovoltaicos, ou ainda, implicam em grandes impactos ambientais, como é o caso das usinas hidroelétricas. Com isso, legislações, projetos e aplicações têm surgido para solucionar problemas de mal uso e de desperdício de energia elétrica. Neste trabalho, é apresentado um sistema de controle e monitoramento para consumo eficiente de energia elétrica em uma Smart Home, fazendo o uso de redes neurais artificiais. O sistema efetua a leitura em tempo real dos dados de consumo dos dispositivos da residência e, assim, apresenta sugestões aos habitantes, quanto à utilização dos mesmos, em casos onde o consumo de energia esteja fora do padrão estipulado. O sistema também é responsável pelo controle dos equipamentos baseado no contexto, a fim de otimizar seu uso, evitando assim o desperdício de energia elétrica. Para validação do sistema foi utilizado um chuveiro elétrico como dispositivo de testes. Os resultados obtidos se mostraram bastante eficientes. Com uso do sistema de controle foi possível obter uma economia média aproximada de até R$2,37 por mês, equivalente a 36%. Já com o sistema de monitoramento, foi obtido uma estimativa de economia média, próxima de R$2,03 por mês, equivalente a 34% de economia, por cada habitante da residência.

Efficient energy is a widely discussed and increasingly relevant subject in the current situation, where the energy matrices from nonrenewable sources have become scarce or their extraction quite difficult. In addition, as a renewable energy source, most of the time, has a high cost for its implementation, taking as an example the photovoltaic panels, or even, imply great environmental impacts, like in the hydroelectric power plants case. With this, legislations, projects and applications have arisen to solve problems of misuse and waste of electricity. This work is a control and monitoring system for the efficient consumption of electricity in a smart home. The system performs a real-time reading of the consumption data of the home’s devices and thus presents suggestions to the inhabitants about them in cases where the energy consumption is to the stipulated standard. The system is also responsible for the control of the equipment based on the context, in order to optimize its use, thus avoiding the waste of electricity. For validation of the system for use of an electrical device as a testing device. The results obtained were quite efficient. With the use of the control system to obtain an approximate saving of R$2,37 per month, equivalent to 36%. Already with the monitoring system, an estimated economy of close to R$2,03 per month, equivalent to 34% savings was obtained, for each inhabitant.