Diseño de arquitectura para el control y monitoreo del consumo energético en hogares mediante una red de datos ZigBeed
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La conciencia y preocupación ambiental al igual que los niveles de contaminación han venido aumentando en todo el mundo en gran proporción en la última década en comparación con los dos siglos anteriores (Zeadally et al., 2011); por esta razón, se hace pertinente y urgente la ejecución de planes que contribuyan en la disminución de la contaminación. Una de las principales preocupaciones en este tema es el nivel de CO2 en el aire, por eso en este escrito se expone el diseño de una arquitectura de alto nivel para un sistema de hardware y software que tiene el objetivo de monitorear y controlar el consumo energético en los hogares mediante una red de datos ZigBee logrando reducir la emisión de CO2 que es un gran contribuidor al calentamiento g... Ver más
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Jonathan Alexander Soto Montoya - 2016
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Diseño de arquitectura para el control y monitoreo del consumo energético en hogares mediante una red de datos ZigBeed Architecture Design for Controlling and Monitoring Energy Consumption in Households by Means of a ZigBee Data Network La conciencia y preocupación ambiental al igual que los niveles de contaminación han venido aumentando en todo el mundo en gran proporción en la última década en comparación con los dos siglos anteriores (Zeadally et al., 2011); por esta razón, se hace pertinente y urgente la ejecución de planes que contribuyan en la disminución de la contaminación. Una de las principales preocupaciones en este tema es el nivel de CO2 en el aire, por eso en este escrito se expone el diseño de una arquitectura de alto nivel para un sistema de hardware y software que tiene el objetivo de monitorear y controlar el consumo energético en los hogares mediante una red de datos ZigBee logrando reducir la emisión de CO2 que es un gran contribuidor al calentamiento global (Zeadally et al, 2011). Dicho diseño es hecho principalmente, a partir de una breve revisión del estado del arte en este campo específico. Se descubrió que se han concebido muchos diseños de arquitectura del componente software de este tipo de sistemas y que existe una marcada tendencia de diseñar la arquitectura del hardware con tres componentes como base: elementos que interactúan con el medio ambiente, un centro de decisiones y una red que comunica a estos dos.Palabras clave: Arquitectura de alto nivel; contaminación desde hogares; control de consumo energético; monitoreo de consumo energético; red ZigBee Environmental awareness and concern have notoriously increased worldwide in the last decade, as well as pollution levels, compared to the previous two centuries (Zeadally et al., 2011). For this reason, the execution of plans to contribute to reducing pollution has become relevant and urgent. One of the main concerns in this issue is the CO2 level in the air, that is why this paper introduces the design of highlevel architecture for a hardware and software system, aimed at monitoring and controlling home energy consumption through a ZigBee data network. It has managed to reduce CO2 emissions, which highly contribute to global warming. Such design is mainly made from a brief review of the state of the art in this specific field. It was found that there have been many architecture designs of software component for such systems, and that there is a clear tendency to designing hardware architecture based on three components: elements interacting with the environment, a decision center, and a network linking both. Keywords: High-level architecture; pollution from households; energy consumption control; energy consumption monitoring; ZigBee network. Soto Montoya, Jonathan Alexander 8 1 Artículo de revista Journal article 2016-09-27T00:00:00Z 2016-09-27T00:00:00Z 2016-09-27 application/pdf text/xml Tecnológico de Antioquia - Institución Universitaria Cuaderno activa 2027-8101 2619-5232 https://ojs.tdea.edu.co/index.php/cuadernoactiva/article/view/337 10.53995/20278101.337 https://doi.org/10.53995/20278101.337 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 Jonathan Alexander Soto Montoya - 2016 Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0. 143 151 Zeadally S., Khan S. & Chilamkurti N. (2011). “Energy-efficient networking: past, present, and future.” 2011 Springer Science+Business Media, LLC. Lafuente, J. (2016). La peor sequía en casi dos décadas sacude a Colombia. El País. Recuperado de http://internacional.elpais.com/internacional/2016/01/11/colombia/1452545517_823579.html Bocheng, Z. (2012). Design of Building Energy Monitoring and Management System. 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Recuperado de https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:723899/FULLTEXT01.pdf Link-Labs. (2015). ZigBee Vs. Bluetooth: A Use Case With Range Calculations. Link-Labs. Recuperado de http://www.link-labs.com/zigbee-vs-bluetooth/ IEEE. (2014). IEEE 802.15 WPANTM. Recuperado de http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.html Lee, J, Jung-Tae K., Eui-Hyun P., Intark, H. & Kwang-Roh P. (2009). Design and Implementation of a Service Oriented Power Saving System for the Home Network. Digest of Technical Papers International Conference on Consumer Electronics, 1-2. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=5012334. Mahemoff, M.J., & L.J. Johnston. (1999). Handling Multiple Domain Objects with Model-View-Controller. Proceedings Technology of Object-Oriented Languages and Systems. TOOLS 32, 28-39. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=809412. People’s Daily. (2009). Cause and Effect for Global Warming. People’s Daily online. 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Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=4700122 ZigBee Alliance. (2014). ZigBee Alliance Offical Website. Recuperado de http://zigbee.org/. https://ojs.tdea.edu.co/index.php/cuadernoactiva/article/download/337/372 https://ojs.tdea.edu.co/index.php/cuadernoactiva/article/download/337/1081 info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1 http://purl.org/redcol/resource_type/ART info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text Publication |
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La conciencia y preocupación ambiental al igual que los niveles de contaminación han venido aumentando en todo el mundo en gran proporción en la última década en comparación con los dos siglos anteriores (Zeadally et al., 2011); por esta razón, se hace pertinente y urgente la ejecución de planes que contribuyan en la disminución de la contaminación. Una de las principales preocupaciones en este tema es el nivel de CO2 en el aire, por eso en este escrito se expone el diseño de una arquitectura de alto nivel para un sistema de hardware y software que tiene el objetivo de monitorear y controlar el consumo energético en los hogares mediante una red de datos ZigBee logrando reducir la emisión de CO2 que es un gran contribuidor al calentamiento global (Zeadally et al, 2011). Dicho diseño es hecho principalmente, a partir de una breve revisión del estado del arte en este campo específico. Se descubrió que se han concebido muchos diseños de arquitectura del componente software de este tipo de sistemas y que existe una marcada tendencia de diseñar la arquitectura del hardware con tres componentes como base: elementos que interactúan con el medio ambiente, un centro de decisiones y una red que comunica a estos dos.Palabras clave: Arquitectura de alto nivel; contaminación desde hogares; control de consumo energético; monitoreo de consumo energético; red ZigBee
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Environmental awareness and concern have notoriously increased worldwide in the last decade, as well as pollution levels, compared to the previous two centuries (Zeadally et al., 2011). For this reason, the execution of plans to contribute to reducing pollution has become relevant and urgent. One of the main concerns in this issue is the CO2 level in the air, that is why this paper introduces the design of highlevel architecture for a hardware and software system, aimed at monitoring and controlling home energy consumption through a ZigBee data network. It has managed to reduce CO2 emissions, which highly contribute to global warming. Such design is mainly made from a brief review of the state of the art in this specific field. It was found that there have been many architecture designs of software component for such systems, and that there is a clear tendency to designing hardware architecture based on three components: elements interacting with the environment, a decision center, and a network linking both. Keywords: High-level architecture; pollution from households; energy consumption control; energy consumption monitoring; ZigBee network.
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Zeadally S., Khan S. & Chilamkurti N. (2011). “Energy-efficient networking: past, present, and future.” 2011 Springer Science+Business Media, LLC. Lafuente, J. (2016). La peor sequía en casi dos décadas sacude a Colombia. El País. Recuperado de http://internacional.elpais.com/internacional/2016/01/11/colombia/1452545517_823579.html Bocheng, Z. (2012). Design of Building Energy Monitoring and Management System. Second International Conference on Business Computing and Global Informatization: 645-48. Conferencia llevado a cabo en la BCGin, Shanghai, China. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=6382615 Central Board of Secondary Education. (2009). “Computer Hardware.” 1-20. Golzar, M. & Hamid R. (2010). A New Intelligent Remote Control System for Home Automation and Reduce Energy Consumption. Mathematical/ Analytical Modelling and Computer Simulation (AMS), 2010 Fourth Asia International Conference on, 174-80. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=5489628 Hussey, A. & Carrington, D. (1996). BCS-FACS Workshop on Formal Aspects of the Human Computer Interface Using Object-Z to Compare the MVC and PAC. Electronic Workshops in Computing, 2, 1-17. Andersson T. (2014). Bluetooth Low Energy and Smartphones for Proximity-Based Automatic Door Locks. Linköpings universitet. Recuperado de https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:723899/FULLTEXT01.pdf Link-Labs. (2015). ZigBee Vs. Bluetooth: A Use Case With Range Calculations. Link-Labs. Recuperado de http://www.link-labs.com/zigbee-vs-bluetooth/ IEEE. (2014). IEEE 802.15 WPANTM. Recuperado de http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.html Lee, J, Jung-Tae K., Eui-Hyun P., Intark, H. & Kwang-Roh P. (2009). Design and Implementation of a Service Oriented Power Saving System for the Home Network. Digest of Technical Papers International Conference on Consumer Electronics, 1-2. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=5012334. Mahemoff, M.J., & L.J. Johnston. (1999). Handling Multiple Domain Objects with Model-View-Controller. Proceedings Technology of Object-Oriented Languages and Systems. TOOLS 32, 28-39. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=809412. People’s Daily. (2009). Cause and Effect for Global Warming. People’s Daily online. Recuperado de http://english.people.com.cn/90002/98666/99044/6830157.html Malan, R. & Bredemeyer, D. (2002). Software Architecture: Central Concerns, Key Decisions. Bredemeyer Consulting, 1-14. Sommerville, I. (2005). Ingeniería Del Software. Séptima ed. eds. Miguel Martín-Romo and Marta Caicoya. Madrid, España: Pearson Educación S.A. Universidad del Azuay. (2009). Redes de datos lan. 1. Universidad del Azuay: Ecuador. Chen Y. Mu Xianmin Mu X, Zhang J. & Zhen L. (2009). Development of Monitoring System of Building Energy Consumption. International Forum on Computer Science-Technology and Applications (2), 363.66. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=5384636 Zachhuber, D., Doppler, J., Ferscha, A. Klein, C. & Mitic. J. (2008). Simulating the Potential Savings of Implicit Energy Management on a City Scale. 12th IEEE/ACM International Symposium on Distributed Simulation and Real-Time Applications (1), 207-16. Recuperado de http://ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=4700122 ZigBee Alliance. (2014). ZigBee Alliance Offical Website. Recuperado de http://zigbee.org/. |
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