El proyecto tiene un objetivo general que es la mejora en la gestión energética del centro integrado que tiene implícito el objetivo de conseguir un confort térmico y de calidad del aire en las aulas del edificio de Electricidad-Electrónica.
Para conseguir estas dos características es necesario en primer lugar la monitorización de todos los espacios. Para este fin se instalan 14 sondas Milesight AM103/AM103L que son sensores LoRaWAN de monitoreo ambiental. El modelo sin la L incorpora un panel LCD por cada sonda del que se ha prescindido por encarecer el producto.
Estas sondas nos dan la temperatura, humedad y concentración de CO2 en cada uno de los espacios y la transmiten a un GATEWAY LORAWAN CON COMUNICACIÓN ETHERNET semi-industrial UG65.
Esta puerta de enlace tiene 8 canales para interiores. Adopta la tecnología LoRaship SX1302 y un procesador de cuatro núcleos de alto rendimiento. Puede conectarse a más de 2.000 nodos, lo cual es adecuado para nuestro sistema que tiene 14 nodos. Visión de hasta 10Km y puede cubrir unos 2Km en zonas urbanizadas, se comprueba empíricamente que las distancias al ser pequeñas, a pesar de ser en interiores, no son ningún problema para la correcta comunicación de los nodos. El Gateway admite múltiples opciones de Bakchaul con Ethernet, Wi-Fi y se puede conectar a servidores de red LoRa (TTN, ChispStak, etc).
La IP del gateway es la 192.168.13.8
La comunicación MQTT utiliza el protocolo SSL para proteger los datos confidenciales que transmiten los dispositivos IoT. Puede implementar la identidad, la autenticación y la autorización entre los clientes y el agente mediante certificados SSL y contraseñas. Será este tipo de comunicación la que se establece para comunicar el gateway con el cerebro del sistema, el NUC 192.168.13.2 que está en el cuarto eléctrico y de comunicaciones del edificio de electricidad-electrónica.
Aquí se realiza la lectura MQTT con el topic “Milesight/#” para recibir los datos de las sondas Milesight ubicadas en las aulas. A continuación, el mensaje recibido se separa en objetos JSON para después almacenar cada valor de temperatura en una variable del contexto de flujo.
A continuación, se programa la acción a realizar (abrir o cerrar) sobre cada electroválvula.
En función de la temperatura, del horario, del modo manual/automático o que esté activada la entrada de funcionamiento de la caldera (la entrada digital 5, que es el canal 4) se abre o se cierra la válvula.
De este modo se consigue una temperatura de confort en cada una de las aulas independientemente de su superficie o el número de módulos de radiador que tengan instalados. Es necesario indicar que hay una electroválvula por cada radiador y una válvula termostática en cada uno de ellos con niveles 1 a 5 para regular su apertura y cierre. De todo ello se muestran imágenes y ofrecen detalles en el apartado de calefacción.
Las tres variables medidas por las sondas Milesight son mostradas a través de dos sistemas, por un lado cualquier jefe de departamento o miembro del proyecto puede acceder al dashboard haciendo click sobre cualquiera de los dos botones de PLANTA BAJA y PLANTA PRIMERA y un segundo sistema que son las pantallas de los pasillos del centro.
Gráficas. Correspondiente a las gráficas que se pueden consultar de las diferentes variables:
- Temperaturas, en ºC del aire del espacio donde se ubica el sensor
- C02 medido en ppm del aire del espacio donde se ubica el sensor.
- Humedad medida en % humedad relativa del aire del espacio donde se ubica el sensor
Hasta ahora hemos abordado como se consigue un nivel de confort térmico en las aulas evitando que se desperdicie energía por sobrecalentar algunas, también se han programado horarios para que no se calienten aulas que se encuentren vacías.
La siguiente variable a controlar es el nivel de CO2, esto se hace mediante las alarmas que se detallan en el apartado de «alarmas». La comunicación hacia la base d datos del NUC se produce de la mima manera que la de temperatura. La dificultad y el coste de realizar una apertura automática de las ventanas del centro cada vez que el nivel de CO2 supere un umbral hace que se gestione por alarmas que aparecerán en la pantalla situada en los pasillos del centro o a través del dashbioard.
