Diseño de prototipo para enchufe inteligente de propósito general

General purpose smart plug prototype design

El trabajo presenta un prototipo de enchufe inteligente diseñado para contribuir a la eficiencia energética en el contexto del creciente problema de la contaminación ambiental. El prototipo se enfoca en medir, controlar y monitorear el consumo eléctrico de dispositivos conectados a la red eléctrica. Está compuesto por varias unidades, incluyendo una unidad de mediciones, unidad de control, unidad de procesamiento e interfaz de comunicación. El diseño del enchufe inteligente se basa en componentes de fácil acceso y bajo consumo de energía. Este dispositivo permite desarrollar funcionalidades personalizadas y servicios orientados a la eficiencia energética, y se enmarca dentro del campo del Internet de las Cosas (IoT). En resumen, el prototipo ofrece una solución práctica para contribuir a un consumo energético más eficiente y, por ende, ayudar a reducir la contaminación ambiental.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad las consecuencias de la contaminación ambiental, arrojan un panorama que termina afectando notablemente a diversos ecosistemas incluyendo al ser humano. Esto principalmente a causa del consumo de carbón mineral y diésel para la generación de electricidad, siendo el sector energético el principal emisor de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera 1. Por este motivo muchos gobiernos se han embarcado en la búsqueda de la eficiencia energética implementado diferentes alternativas que converjan al ahorro de energía 2.

En esta dirección, la industria eléctrica mundial busca mejorar las redes eléctricas con el fin de gestionar un gran número de dispositivos vinculados a la generación, consumo y almacenamiento eléctrico. Para ello, se recurre al apoyo de los Sistemas de Medición Inteligentes (Smart Metering), los cuales constituyen una de las tecnologías básicas para afrontar esta situación. En el año 2012, la Directiva de Eficiencia Energética del parlamento europeo definió un sistema de medición inteligente que consistía en medidores que además de realizar mediciones eléctricas, pudiesen transmitir y recibir datos utilizando una comunicación electrónica con el propósito de ser controlados y gestionados de forma remota. A este tipo de red eléctrica se le denomina Red Inteligente (Smart Grid) ( 3.

La necesidad de poner en práctica esta Red Inteligente dio paso a la aparición de dispositivos capaces de medir de forma celular y avanzada el consumo eléctrico de un establecimiento o residencia. Estos nuevos dispositivos llamados Medidores Inteligentes (Smart Meters), además son capaces de transmitir la información de sus mediciones con la finalidad de que sean procesadas y así obtener conocimiento útil que permita alcanzar la eficiencia energética (4.