El proyecto Smart2B ha trabajado para desarrollar un sistema de construcción inteligente capaz de interactuar tanto con los ocupantes del edificio como con la red eléctrica en tiempo real, a través del uso de dispositivos inteligentes y la actualización de los dispositivos existentes. De esta forma, se ha conseguido mejorar la eficiencia energética de los edificios, al tiempo que se ha situado a los ciudadanos, usuarios y propietarios de edificios, y a las comunidades energéticas en el centro de la transición energética de los edificios.
El sistema de edificio inteligente Smart2B se compone de tres elementos clave: dispositivo, plataforma y servicios. Los dispositivos permiten la conexión de los sistemas de energía de edificios heterogéneos, incluidos los dispositivos que aún no están conectados y los electrodomésticos heredados. En el caso de la plataforma, sirve como capa intermedia del sistema que permite la integración, la extracción de conocimiento y el control de los dispositivos.
Por último, los servicios son herramientas basadas en algoritmos de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático que se utilizan para analizar y preparar los datos del edificio y del usuario, que han sido recopilados por los dispositivos.
Uno de los puntos clave de este sistema innovador es la interoperabilidad segura y eficiente de todos los elementos implicados. Para ello, el consorcio ha optado por crear una arquitectura que permite una comunicación bidireccional entre todas las entidades y usuarios relevantes dentro del concepto Smart2B: electrodomésticos, dispositivos, sistemas de edificios, plataforma Smart2B, servicios y aplicaciones. Para conseguir la interoperabilidad, la arquitectura del sistema Smart2B fomenta el uso de protocolos de especificación abierta y tecnologías de comunicación disponibles para el público, facilitando así su integración en los edificios.
Capas de la arquitectura Smart2B
La arquitectura de Smart2B tiene una estructura compuesta por cuatro tipos básicos de entidades, que están agrupadas en capas. La primera de estas capas agrupa la plataforma y API. Esta capa está compuesta por todos los módulos de software que conforman una plataforma de lógica de control y datos agregados, que se ejecuta en la nube e integra el control y la monitorización de los dispositivos heterogéneos, los sistemas de construcción y los servicios. En esta capa se ha utilizado una serie de protocolos de Internet abiertos y estandarizados, como HTTP, REST y MQTT.
La segunda capa corresponde a la interfaz de dispositivos y edificios. La capa está compuesta por todos los componentes de software y hardware que permiten la integración de una amplia variedad de electrodomésticos y sistemas de edificios heterogéneos, ubicados físicamente en sitios piloto. Estos incluyen electrodomésticos de corta duración, electrodomésticos de larga duración, equipos de energía, asistentes domésticos inteligentes y sistemas de gestión de edificios (BMS).
Todos ellos se integran mediante el uso de varias tecnologías y mecanismos, como enchufes inteligentes para equipos no digitales, gateways IoT para dispositivos que emplean conexiones heredadas (Modbus, CAN o Zigbee) y otros módulos TIC que se conectan directamente a la plataforma Smart2B a través de interfaces HTTP.
En la capa de servicios se incluyen todos los servicios de software que utilizan inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático. Ambas tecnologías se utilizan para analizar los datos recopilados en la plataforma, tanto en tiempo real como a partir de conjuntos de datos almacenados. La información se utiliza para entrenar modelos complejos que predicen y evalúan múltiples criterios de rendimiento: eficiencia energética, comodidad de los ocupantes, gestión de la flexibilidad energética, degradación e indicador de preparación inteligente (SRI).
Por último, la capa de interacción con el usuario se compone por las aplicaciones web y los smartphones, que sirven de interfaz para interactuar con los propietarios de los edificios, los ocupantes, los ciudadanos y los operadores de la red. El objetivo es involucrar y comprometer a las partes interesadas sobre la eficiencia energética en los edificios.
Pilotos y resultados principales del proyecto Smart2B
Además de los cuatro pilares tecnológicos (plataforma y API; interfaz de dispositivos y edificios; servicios e interacción con el usuario), el consorcio del proyecto Smart2B desarrolló más de 25 componentes innovadores, instalados, integrados y puestos en funcionamiento en cinco sitios piloto diferentes, distribuidos en un total de 14 edificios. Estos pilotos se ubicaban en Europa: uno en Dinamarca, dos en Portugal, uno en Suecia y uno en España, donde se puso a prueba la tecnología de Smart2B en los climas del mediterráneo, centro y norte de Europa.
El objetivo de los pilotos era mostrar la integración óptima de las soluciones Smart2B desarrolladas en diversas tipologías de edificios, como edificios de oficinas múltiples, complejos comerciales con tiendas minoristas y restaurantes, apartamentos turísticos, bloques de edificios con múltiples apartamentos, así como casas unifamiliares, para facilitar el control inteligente de electrodomésticos inteligentes y equipos heredados.
En los cinco sitios pilotos se implementaron varios dispositivos, como medidores inteligentes de consumo, enchufes inteligentes, dispositivo para medir la calidad del aire, temperatura, CO2 y humedad; instalaciones fotovoltaicas, pasarelas y cargadores de vehículo eléctrico.
Como resultado del proyecto Smart2B, los sitios piloto permitieron informar e involucrar a más de 380 usuarios, permitiéndoles mejorar el rendimiento energético e inteligente de los edificios. En datos energéticos, la tecnología Smart2B consiguió que el confort térmico promedio de los edificios mejorara en un 4% y se ahorraron 825 MWh de energía, siendo una reducción del 19% en los costes de energía y 278 KW de flexibilidad local sin explotar.