Επέκταση της πλατφόρμας Tuya για τον έλεγχο της κατανάλωσης ενέργειας σε έξυπνες οικίες

Abstract

Η πλατφόρμα Tuya είναι μια ευέλικτη και ανοιχτή πλατφόρμα για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων η οποία επιτρέπει τη σύνδεση και τον έλεγχο διάφορων έξυπνων συσκευών σε μια κοινή ενοποιημένη υποδομή. Στο μοντέλο της δυναμικής τιμολόγησης, το οποίο αναμένεται να ξεκινήσει να εφαρμόζεται στο επόμενο χρονικό διάστημα και στην Ελλάδα, η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας μεταβάλλεται ανά ώρα και για κάθε εικοσιτετράωρο ανακοινώνεται από μία μέρα έως κάποιες ώρες νωρίτερα. Σκοπός της παρούσας έρευνας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη μιας υπηρεσίας/εφαρμογής για κινητές συσκευές Android η οποία αξιοποιώντας τα εργαλεία και τις δυνατότητες που παρέχει η πλατφόρμα Tuya υλοποιεί έναν έξυπνο αλγόριθμο απόφασης ο οποίος αναλαμβάνει τη χρονική μετάθεση της λειτουργίας του ηλεκτρικού θερμοσίφωνα της οικίας σε ώρες της ημέρας όπου οι ενεργειακές απαιτήσεις του δικτύου και κατά συνέπεια και οι χρεώσεις του ηλεκτρικού ρεύματος είναι χαμηλότερες. Για τη βελτιστοποίηση των προβλέψεων του αλγορίθμου χρησιμοποιήθηκαν στατιστικές μέθοδοι καθώς και μέθοδοι πρόβλεψης χρονοσειρών. Παράλληλα, δημιουργήθηκε περιβάλλον επίβλεψης της λειτουργίας της υπηρεσίας για τον χρήστη από τον υπολογιστή (web server) και πραγματοποιήθηκαν δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες με σκοπό την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της υπηρεσίας. Τα συμπεράσματα είναι ενθαρρυντικά καθώς φαίνεται η υπηρεσία να μειώνει σημαντικά το κόστος ενέργειας συμβάλλοντας παράλληλα στην αποφόρτιση του δικτύου κατά τις ώρες αιχμής. Για την ανάπτυξη της υπηρεσίας/εφαρμογής αξιοποιήθηκαν οι γλώσσες προγραμματισμού Python και Java με τις βιβλιοθήκες τους Tuya IoT SDK και το προγραμματιστικό περιβάλλον Android Studio.