Monitoreo de indicadores clave de desempeño de gestión energética en un campus universitario aplicando ciencia de datos. - Cruz Zambrano, Pedro Ricardo (Machala: Universidad Tëcnica de Machala, 2022)
Currently, university campuses are beginning to see utility in the data they generate daily. The trend is for these universities to implement technologies that allow them to be sustainable and create value with said data. This type of development is linked to the concept of Smart Campus. These universities around the world implement techniques and measures that allow them to increase the energy efficiency of their facilities. In an environment where everything is connected, such as a smart Campus, the rate of energy consumption tends to be high. Due to this, Information and Communication Technologies. TIC, Internet of Things, IoT and Business Intelligence (BI) tools acquire great importance, because they help to monitor and interpret the study data, thus allowing the making relevant decisions. However, to achieve energy efficiency, studies must first be carried out to understand the environment, behavior and the variables that intervene in energy consumption. For this, Key Performance Indicators. KPI are used to help measure and quantify the energy consumption of a university campus. The management of large amounts of data generated by an infrastructure of a university campus regarding energy consumption entails a difficulty in generating information for decision making, for this reason it is essential to implement a system that allows the monitoring of key management performance indicators. energetic. This technological proposal describes the development of a system that implements a control panel or Dashboard that allows the analysis of data related to energy management, generated by ABB M2M meters installed on a university campus. For the development of the system, the use of the SWIRL agile development methodology was chosen, which consists of the phases: Analysis, planning, modelling and finally the execution of the tool. The control panel was designed following the API REST architecture that allows the separation of client and server development, for the development of the Front-End the. AngularJS web development framework was used, which manages the Model View Controller design pattern, MVC, also makes use of libraries such as Plotly.js that allows to generate dynamic statistical graphs and jsPDF for the creation of reports. In addition, Grafana was used to generate real-time graphs of the data. The server in charge of managing client requests and providing the necessary data was implemented with the NodeJS and Express.js framework, making use of the layered architecture for its development. The data used for the execution of the system was acquired through the MQTT protocol of ABB M2M meters that feed a local server on the campus, these data were subjected to an extraction, transformation and loading. ETL process, to later upload them to a database. Of Relational Data such as PostgreSQL. For quality management, the ISO/IEC-9126 standard was used, making use of different free web tools, resulting in the system complying with all the quality metrics evaluated by said standard. In conclusion, the present work managed to develop a web system that allows monitoring of energy consumption KPIs with an efficient and scalable and easy-to-manage multiplatform interface.
Actualmente, los campus universitarios comienzan a ver utilidad en los datos que generan diariamente, la tendencia apunta a que estas universidades implementen tecnologías que les permitan ser sostenibles y crear valor con dichos datos, este tipo de desarrollo se vincula al concepto de Smart Campus. Estas universidades alrededor del mundo implementan técnicas y medidas que les permitan aumentar la eficiencia energética de sus instalaciones. En un entorno donde todo está conectado como lo es un Campus inteligente, el índice de consumo energético tiende a ser elevado. Debido a ello las Tecnologías de la información y comunicación. TIC, Internet de las cosas, IoT, y herramientas de Inteligencia de negocio, BI, adquieren una gran importancia, debido a que ayudan a monitorear e interpretar los datos de estudio permitiendo así la toma de decisiones pertinentes. Sin embargo, para alcanzar la eficiencia energética primero se debe realizar estudios que permitan entender el entorno, comportamiento y las variables que intervienen en el consumo energético. Para ello se utilizan Indicadores claves de desempeño (KPI) que ayudan a medir y cuantificar el consumo energético de un campus universitario. La gestión de grandes cantidades de datos que genera una infraestructura de un campus universitario referente al consumo energético conlleva una dificultad al generar información para la toma de decisiones, por ello es fundamental el implementar un sistema que permita el monitoreo de indicadores clave de desempeño de gestión energética. La presente propuesta tecnológica describe el desarrollo de un sistema que implemente un panel de control o Dashboard que permita el análisis de datos referentes a gestión energética, generados por medidores ABB M2M instalados en un campus universitario. Para el desarrollo del sistema, se optó por el uso de la metodología de desarrollo ágil SWIRL, la cual consta de las fases: Análisis, planificación, modelado y finalmente la ejecución de la herramienta. El panel de control se diseñó siguiendo la arquitectura API REST que permite la separación del desarrollo del cliente y el servidor, para el desarrollo del Front-End se utilizó el framework de desarrollo web, AngularJS que maneja el patrón de diseño Modelo Vista Controlador, MVC, también hace uso de librerías como Plotly.js que permite generar gráficas estadísticas dinámicas y jsPDF para la creación de informes. Además, se utilizó Grafana para la generación de las gráficas en tiempo real de los datos. El servidor encargado de gestionar las peticiones del cliente y proporcionar los datos necesarios, fue implementado con el framework NodeJS y Express.js, haciendo uso de la arquitectura de capas para su desarrollo. Los datos utilizados para la ejecución del sistema fueron adquiridos mediante el protocolo MQTT de medidores ABB M2M que alimentan un servidor local en el campus, dichos datos fueron sometidos a un proceso de extracción, transformación y carga. ETL, para posteriormente cargarlos a una Base de Datos Relacional como lo es PostgreSQL. Para la gestión de calidad se utilizó la normativa ISO/IEC-9126 haciendo uso de diferentes herramientas web gratuitas, dando como resultado que el sistema cumple con todas las métricas de calidad evaluadas por dicha normativa. En conclusión, el presente trabajo logró desarrollar un sistema web que permite un monitoreo de KPI’s de consumo energético con una interfaz eficiente y multiplataforma escalable y fácil de administrar.
Keywords: KPI; DASHBOARD; ANGULARJS; GESTION ENERGETICA