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Un sistema de soporte lógico de conectividad utiliza la inteligencia artificial para coordinar la gestión energética de los edificios

¿Qué pasa si un edificio no es tan eficiente en materia de energía como debería? Una novedosa plataforma de gestión energética de código abierto para edificios y que utiliza la inteligencia artificial (IA) diagnostica y soluciona los problemas.

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Hoy en día, los edificios se diseñan con esmero para ser eficientes en materia de energía. Sin embargo, a veces, su rendimiento no es el esperado. Esta diferencia se denomina brecha de rendimiento energético. La construcción puede no ser precisa y crear huecos no deseados y otros defectos. Es más, una vez construidos, los sistemas de control de temperatura y los sistemas de ventilación pueden no funcionar exactamente tal como se esperaba. Los residentes de los edificios también pueden comportarse de manera impredecible. Lograr que los edificios eficientes en materia de energía funcionen según lo previsto no es fácil. El proyecto financiado con fondos europeos HIT2GAP (Highly Innovative building control Tools Tackling the energy performance GAP) creó una nueva plataforma de gestión energética para edificios que tiene en cuenta los factores que obstaculizan la tarea de reducir la brecha de rendimiento energético. El sistema, que incluye módulos basados en algoritmos de IA y técnicas como la extracción de datos y el descubrimiento de conocimientos, se centra en la fase de uso del ciclo de vida de un edificio, es decir, en el largo período posterior a la construcción y anterior a la clausura en el que los inquilinos ocupan el edificio. El proyecto desarrolló un nuevo paradigma para crear plataformas de gestión energética y comercializó el producto resultante.

Una plataforma de soporte lógico de conectividad y su tienda de módulos

El sistema es una plataforma de soporte lógico de conectividad, o «middleware», de código abierto denominada BEMServer. Recibe información medida por los sistemas de gestión de edificios y otras infraestructuras de sensores. Tras un procesamiento centralizado, varios módulos especializados acceden a la información y ofrecen información procesable a los administradores y ocupantes de los edificios. Por ejemplo, los módulos pueden identificar fallos o configuraciones inapropiadas con respecto al equipamiento del edificio o alertar sobre comportamientos de los usuarios que no sean eficientes en materia de energía. Todos los módulos se conectan a BEMServer y pueden intercambiar información con otros módulos, lo que facilita nuevos conjuntos de datos y análisis combinados y, por lo tanto, nuevos servicios avanzados.

Módulos creados por el usuario

Una característica única de HIT2GAP es que los módulos pueden ser creados por desarrolladores externos. Dado que BEMServer es de código abierto a propósito, los desarrolladores no tienen que recrear las funcionalidades básicas del programa de soporte lógico de conectividad. «Es una plataforma para constructores, no muy diferente del sistema operativo de un iPhone, por lo que los desarrolladores pueden crear “software” para la plataforma para satisfacer sus propias necesidades», comenta Pascale Brassier, coordinadora del proyecto. Por lo tanto, el sistema se puede modificar y mejorar, y se mantendrá actualizado con tecnologías emergentes. Los sistemas totalmente comerciales adolecen de esta flexibilidad. Bajo el concepto de HIT2GAP, los usuarios solo pagan por los módulos y no por el soporte lógico de conectividad BEMServer.

Asegurar el cumplimiento del modelado de información para la edificación con ayuda de la IA

Algunos de los módulos utilizan algoritmos de IA, incluido el módulo de detección y diagnóstico de fallos mediante análisis de componentes principales, que utiliza el acceso integrado a datos de HIT2GAP para ofrecer unas capacidades de vigilancia mejores que evalúan el comportamiento del edificio con respecto al funcionamiento normal. Si el módulo detecta un fallo, permite su aislamiento y la identificación de las variables que lo causan, lo que garantiza que los equipos de mantenimiento puedan determinar más fácilmente las causas o explicar por qué se ha producido el fallo. Por otro lado, la detección y diagnóstico de fallos utiliza métodos de aprendizaje automático que analizan continuamente datos de series temporales de BEMServer y transmite un mensaje a los administradores de edificios si se detectan anomalías. Por último, otro módulo que emplea IA, ENIXO, es una aplicación que formula recomendaciones sobre situaciones de derroche energético en todo el sistema y envía mensajes a los administradores de las instalaciones y otros usuarios específicos mediante el uso del razonamiento semántico. Brassier comenta: «Hasta ahora, se han generado doce módulos. BEMServer se ha puesto en práctica en cuatro sitios piloto: en Francia, Irlanda, Polonia y España». En cada sitio piloto se seleccionó los módulos más relevantes para sus necesidades y para los diferentes problemas encontrados en su edificio. Se ha demostrado que BEMServer funciona según lo previsto al conectar edificios con módulos de gestión de información. En las pruebas, el sistema proporcionó adecuadamente numerosas advertencias y alertas y ayudó a los administradores de los edificios a tomar decisiones. La documentación para el sistema y para la mayoría de los módulos ya está a disposición de los desarrolladores.

Próximos pasos para BEMServer

A continuación, el equipo prevé desarrollar más casos de demostración y ampliar BEMServer a través de funciones nuevas o mejoradas, incluidas funcionalidades centrales adicionales basadas en la IA. Los desarrollos futuros se centrarán en funciones avanzadas de procesamiento previo capaces de detectar y corregir errores de datos para garantizar un nivel mínimo de calidad de datos. El equipo también planea mejorar la experiencia de los usuarios, incluida la actualización de las funciones administrativas y de otra índole. Pronto, se pondrá a la venta una segunda versión más comercial.

Palabras clave

HIT2GAP, edificio, brecha de rendimiento energético, BEMServer, módulos, soporte lógico de conectividad, gestión energética, eficiente en materia de energía, gestión de edificios

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