Implementazione e sperimentazione di un simulatore di ambiente domestico per soluzioni domotiche e smart grid

In recent years the energy demand increase, the growth of its price and the need of reducing pollution, led to a consistent increase of solutions improving the way people use energy resources. Among them, solutions designed for residential users are the most important, given the fact that domestic sector is one of the main responsable for the global energy consumpion. However, the performance and the e ectiveness of these solutions can be tested, currently, only through experimental tests, or based on data provided by devices and energy producers. For this reason it is not possible to directly compare di fferent solutions, or prove their e ectiveness, without installing them. The goal of this work is to de nfine a software to test these solutions based on a simulator that provides data representing a real domestic environment. This software uses input data provided by the user about the testing period, the house, the people that live in it and devices, and gives as output detailed informations about people's presence and position into the house, and device's use, that can be used to test every domotic and smart grid solution. The simulator is composed by three main parts: weather simulator, people simulator and device simulator. Based on these models it is possible to simulate the domestic environment. Software's performance was tested by a test phase made in a residential house.

La crescita della domanda di energia, l'aumento del costo di questa e la necessitàa di diminuire le emissioni inquinanti hanno portato ad una notevole crescita delle soluzioni per il risparmio energetico e per un uso più efficiente e consapevole dell'energia. Tra esse, le soluzioni che si applicano all'abitazione domestica sono tra le più importanti, dato che i consumi domestici sono tra i maggiori responsabili del consumo di energia a livello mondiale. Tuttavia, la bontà e l'efficacia di tali soluzioni possono essere testate, ad oggi, solo sul campo, ovvero in azione, oppure dandosi dei dati rilasciati dal produttore. Questo implica la non confrontabilità diretta di tali soluzioni, né la possibilità di prevederne l'efficacia se non installandole. Questa tesi ha come obiettivo la realizzazione di un programma che rende possibile il test di tali soluzioni, generando dei dati che simulano un ambiente domestico reale. Esso infatti usa i dati forniti dall'utente riguardo il periodo temporale, l'abitazione, le persone che ci abitano e i dispositivi presenti, e fornisce come risultato delle informazioni dettagliate riguardo la presenza, il movimento delle persone e l'utilizzo dei singoli dispositivi, utili per veri care la bontà di qualsiasi apparato domotico o di smart grid. Il sistema proposto si basa su tre simulatori principali che lavorano in serie: il simulatore meteo, il simulatore persona e il simulatore dispositivo. L'unione dei risultati di tutti i simulatori permette al programma di modellare con alta precisione l'ambiente domestico. Le performance del sistema sono state valutate tramite un'apposita fase di test sperimentale realizzata presso un'utenza residenziale.