Energy coach : un sistema per il monitoraggio e la previsione dei consumi energetici domestici basato su reti di sensori

Every place in which man carries out its daily activities needs energy. The home environment, in particular, is the main agent of global energy consumption: energy is consumed every time someone turns on the television, a light bulb or heating. To provide this energy large quantities of fossil fuel are burned, causing the emission of greenhouse gases. However a large part of this energy consumption can be easily avoided by correcting some wrong behavior. This work aims at raising awareness among people about their energy consumption by providing an application for smartphone called Energy Coach. Through it the user is able to monitor and control at any time energy consumption and costs of each home appliance and receive appropriated messages containing advices on how best to use the appliances, avoiding for example to leave in stand-by not used devices. Through other notifications, the system is able to suggest to use the available energy produced by solar panels, to carry out activities that are more expensive in terms of energy, thereby even reducing CO2 emissions. The system that we propose is based on a wireless sensor network to monitor real- time user behavior by collecting data on the consumption of individual appliances. Finally, we have designed and implemented an algorithm to analyze the data collected, in order to profile user behavior and their preferences on the basis of how they interact with the system.

Ogni luogo in cui l'uomo svolge la sua attività giornaliera, necessita di energia. L'ambito domestico, in particolare, è tra i principali responsabili del consumo energetico mondiale: viene consumata energia ogni volta che si accende la televisione, una lampadina o il riscaldamento. Per rendere disponibile questa energia vengono bruciate ingenti quantità di combustibili fossili, provocando l'emissione in atmosfera di gas ad effetto serra. Parte di questi consumi sono però facilmente evitabili semplicemente correggendo alcuni comportamenti sbagliati. Questo lavoro si pone come obiettivo principale la sensibilizzazione degli utenti riguardo i loro consumi energetici fornendo un'applicazione per smartphone, Energy Coach. Tramite essa l'utente è in grado di monitorare e controllare in qualsiasi momento i consumi e i costi di ogni elettrodomestico presente nell'abitazione e, quando ritenuto opportuno, ricevere messaggi contenenti consigli su come utilizzare al meglio gli elettrodomestici, evitando per esempio di lasciare in stand-by i dispositivi non utilizzati. Tramite altri messaggi, è possibile inoltre, suggerire l'impiego dell'energia prodotta dai pannelli solari, quando disponibile, per svolgere le attività più dispendiose dal punto di vista energetico riducendo in questo modo anche le emissioni di CO2. Il sistema che proponiamo si basa sull'utilizzo di una rete di sensori wireless in grado di monitorare in tempo reale i comportamenti degli utenti raccogliendo i dati relativi ai consumi dei singoli elettrodomestici. Tramite un algoritmo in grado di analizzare i valori raccolti, è poi possibile profilare le abitudini degli utenti e le loro preferenze sulla base di come interagiscono con il sistema.