Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Francisco Ivan Rodrigues de
Data de Publicação: 2015
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/1705948260485944
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
Texto Completo: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5048
Resumo: A busca pela eficiência energética representa atualmente um dos principais desafios mundiais. Em função do cenário crescente de demanda de energia, políticas públicas relacionadas a mudanças na estrutura tarifária das contas de energia têm sido aplicadas na tentativa de melhorar a utilização dos recursos energéticos e evitar colapsos no setor de energia elétrica brasileiro. Tal fato torna cada vez mais evidente a necessidade de conhecer e gerenciar o consumo de energia residencial. Dessa forma, sistemas de gerenciamento de energia residencial têm sido propostos para o monitoramento e controle da infraestrutura elétrica e dos eletrodomésticos em residências. No entanto, a maioria das soluções existentes é projetada com escopo limitado, tais como controle de iluminação com detecção de movimento, controle do clima com base na temperatura interna do ambiente, e controle para ligar e desligar aparelhos elétricos. Para superar estas limitações, estudos têm sido realizados com o objetivo de fornecer funcionalidades que permitam minimizar o consumo e o custo de energia em função do número e perfil das pessoas na residência. Na literatura há trabalhos que geram programações para a execução dos aparelhos considerando diferentes variáveis e restrições como potência de aparelho, tempo de execução, tarifa variável por horário e balanceamento de uso dos aparelhos para fora do horário de ponta, a combinação desse grande número de variáveis caracteriza um problema de otimização de complexidade NP-difícil. Para superar este problema, este trabalho propõe um método, denominado Zippy, que auxilia na redução do custo de energia por meio de uma programação de horários de execução dos aparelhos, satisfazendo ao mesmo tempo um conjunto de restrições pré-definidas. O método proposto utiliza a metaheurística Busca Tabu para auxiliar na geração de programação de execução de aparelhos em intervalos de tempo mais viáveis economicamente. Experimentos realizados com uma base de dados de uma residência mostram que o método é capaz de fornecer boas programações adquirindo uma economia geral de até 46% quando comparado com os custos originais obtidos sem a aplicação do método.
id UFAM_a59860c0f3a98910f8e1a14c1f7ccdf1
oai_identifier_str oai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/5048
network_acronym_str UFAM
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
repository_id_str 6592
spelling Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentesBusca TabuMetaheurísticaAmbientes InteligentesRecursos energéticosTabu SearchMetaheuristicSmart Environments.CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOA busca pela eficiência energética representa atualmente um dos principais desafios mundiais. Em função do cenário crescente de demanda de energia, políticas públicas relacionadas a mudanças na estrutura tarifária das contas de energia têm sido aplicadas na tentativa de melhorar a utilização dos recursos energéticos e evitar colapsos no setor de energia elétrica brasileiro. Tal fato torna cada vez mais evidente a necessidade de conhecer e gerenciar o consumo de energia residencial. Dessa forma, sistemas de gerenciamento de energia residencial têm sido propostos para o monitoramento e controle da infraestrutura elétrica e dos eletrodomésticos em residências. No entanto, a maioria das soluções existentes é projetada com escopo limitado, tais como controle de iluminação com detecção de movimento, controle do clima com base na temperatura interna do ambiente, e controle para ligar e desligar aparelhos elétricos. Para superar estas limitações, estudos têm sido realizados com o objetivo de fornecer funcionalidades que permitam minimizar o consumo e o custo de energia em função do número e perfil das pessoas na residência. Na literatura há trabalhos que geram programações para a execução dos aparelhos considerando diferentes variáveis e restrições como potência de aparelho, tempo de execução, tarifa variável por horário e balanceamento de uso dos aparelhos para fora do horário de ponta, a combinação desse grande número de variáveis caracteriza um problema de otimização de complexidade NP-difícil. Para superar este problema, este trabalho propõe um método, denominado Zippy, que auxilia na redução do custo de energia por meio de uma programação de horários de execução dos aparelhos, satisfazendo ao mesmo tempo um conjunto de restrições pré-definidas. O método proposto utiliza a metaheurística Busca Tabu para auxiliar na geração de programação de execução de aparelhos em intervalos de tempo mais viáveis economicamente. Experimentos realizados com uma base de dados de uma residência mostram que o método é capaz de fornecer boas programações adquirindo uma economia geral de até 46% quando comparado com os custos originais obtidos sem a aplicação do método.Search for energy efficiency is currently one of the main global challenges. Energy demand is growing and this is attributed to increased energy consumption in homes. In this scenario of a big energy demand, public policies related to changes in the tariff structure of the bills have been applied in an attempt to improve the use of energy resources and prevent collapses in the Brazilian electric sector. It is becoming evident that the knowledge and the management of residential energy consumption need to be improved. Thus, home energy management systems have been proposed for monitoring and control of electrical infrastructure and appliances in homes. However, most existing solutions are designed with limited scope such as lighting control with motion detection, climate control based on ambient temperature and control of turning on and off electrical appliances. To overcome these limitations, studies have been conducted with the aim of providing features that minimize power consumption and energy costs based on the quantity of people in the residential and their profiles. Studies in the literature seek to generate schedules for the implementation of appliances considering different variables and constraints such as appliance power, runtime, variable rate by time, balanced usage of appliances out off-peak hours and user criteria of comfort/preference, featuring a NP-Hard optimization problem. To solve this problem, we propose in the work a method called Zippy, which assists the reduction of energy cost through running appliances schedules while meeting a set of predefined constraints. The proposed method uses Tabu Search metaheuristic to assist in the appliance execution schedule in a more economically way. Experiments carried out in a database from a home showed that the method is able to provide good programming acquiring an overall savings of up to 46% compared with the original cost obtained without the method.Universidade Federal do AmazonasInstituto de ComputaçãoBrasilUFAMPrograma de Pós-graduação em InformáticaSouto, Eduardo James Pereirahttp://lattes.cnpq.br/3875301617975895Andrade, Francisco Ivan Rodrigues dehttp://lattes.cnpq.br/17059482604859442016-06-23T20:14:26Z2015-06-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfANDRADE, Francisco Ivan Rodrigues de. Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes. 2015. 82 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5048porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2017-04-25T15:50:03Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/5048Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922017-04-25T15:50:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
dc.title.none.fl_str_mv Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
title Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
spellingShingle Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
Andrade, Francisco Ivan Rodrigues de
Busca Tabu
Metaheurística
Ambientes Inteligentes
Recursos energéticos
Tabu Search
Metaheuristic
Smart Environments.
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
title_short Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
title_full Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
title_fullStr Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
title_full_unstemmed Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
title_sort Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes
author Andrade, Francisco Ivan Rodrigues de
author_facet Andrade, Francisco Ivan Rodrigues de
http://lattes.cnpq.br/1705948260485944
author_role author
author2 http://lattes.cnpq.br/1705948260485944
author2_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Souto, Eduardo James Pereira
http://lattes.cnpq.br/3875301617975895
dc.contributor.author.fl_str_mv Andrade, Francisco Ivan Rodrigues de
http://lattes.cnpq.br/1705948260485944
dc.subject.por.fl_str_mv Busca Tabu
Metaheurística
Ambientes Inteligentes
Recursos energéticos
Tabu Search
Metaheuristic
Smart Environments.
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
topic Busca Tabu
Metaheurística
Ambientes Inteligentes
Recursos energéticos
Tabu Search
Metaheuristic
Smart Environments.
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
description A busca pela eficiência energética representa atualmente um dos principais desafios mundiais. Em função do cenário crescente de demanda de energia, políticas públicas relacionadas a mudanças na estrutura tarifária das contas de energia têm sido aplicadas na tentativa de melhorar a utilização dos recursos energéticos e evitar colapsos no setor de energia elétrica brasileiro. Tal fato torna cada vez mais evidente a necessidade de conhecer e gerenciar o consumo de energia residencial. Dessa forma, sistemas de gerenciamento de energia residencial têm sido propostos para o monitoramento e controle da infraestrutura elétrica e dos eletrodomésticos em residências. No entanto, a maioria das soluções existentes é projetada com escopo limitado, tais como controle de iluminação com detecção de movimento, controle do clima com base na temperatura interna do ambiente, e controle para ligar e desligar aparelhos elétricos. Para superar estas limitações, estudos têm sido realizados com o objetivo de fornecer funcionalidades que permitam minimizar o consumo e o custo de energia em função do número e perfil das pessoas na residência. Na literatura há trabalhos que geram programações para a execução dos aparelhos considerando diferentes variáveis e restrições como potência de aparelho, tempo de execução, tarifa variável por horário e balanceamento de uso dos aparelhos para fora do horário de ponta, a combinação desse grande número de variáveis caracteriza um problema de otimização de complexidade NP-difícil. Para superar este problema, este trabalho propõe um método, denominado Zippy, que auxilia na redução do custo de energia por meio de uma programação de horários de execução dos aparelhos, satisfazendo ao mesmo tempo um conjunto de restrições pré-definidas. O método proposto utiliza a metaheurística Busca Tabu para auxiliar na geração de programação de execução de aparelhos em intervalos de tempo mais viáveis economicamente. Experimentos realizados com uma base de dados de uma residência mostram que o método é capaz de fornecer boas programações adquirindo uma economia geral de até 46% quando comparado com os custos originais obtidos sem a aplicação do método.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-06-19
2016-06-23T20:14:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ANDRADE, Francisco Ivan Rodrigues de. Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes. 2015. 82 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.
http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5048
identifier_str_mv ANDRADE, Francisco Ivan Rodrigues de. Um método de programação de horários de execução de aparelhos elétricos para minimizar o custo no consumo de energia em ambientes inteligentes. 2015. 82 f. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.
url http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5048
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Computação
Brasil
UFAM
Programa de Pós-graduação em Informática
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Amazonas
Instituto de Computação
Brasil
UFAM
Programa de Pós-graduação em Informática
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
instname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron:UFAM
instname_str Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
instacron_str UFAM
institution UFAM
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)
repository.mail.fl_str_mv ddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.br
_version_ 1800234104854151168