Internet de las Cosas para la eficiencia energética en la Municipalidad de Cipolletti

Abstract

El presente trabajo busca darle soporte tecnológico al Proyecto de Eficiencia Energética en la Municipalidad de Cipolletti, abordando la implementación de un sistema de adquisición de datos que monitorea variables ambientales y energéticas esenciales para optimizar el consumo de recursos energéticos. Dado el incremento de la demanda de energía a nivel mundial, la eficiencia energética resulta imprescindible tanto en los sectores públicos como en los privados. Haciendo uso de la tecnología de Internet de las Cosas y el protocolo de comunicación LoRa, se pudo obtener variables claves como la temperatura, humedad, luminosidad, calidad del aire así como el consumo de energía en tiempo real para asistir al diagnóstico energético que permitan proponer mejoras que reduzcan la huella ambiental y los costos operativos del edificio municipal. El sistema consta de celdas de medición ambiental y energética, un gateway central y una plataforma de visualización en línea. Las celdas, que funcionan con baterías y cuentan con sensores especializados, envían información al gateway a través de la red LoRa, la cual garantiza la eficiencia y el bajo costo energético de la transmisión de datos. Los datos obtenidos se pueden visualizar en tiempo real y a través de gráficos en la plataforma ThingSpeak y Power BI. La misma, no solo permite el monitoreo remoto, sino que además posibilita la toma de decisión de parte del equipo responsable. Los desafíos encontrados en el proceso de implementación van desde la elección de los sensores, la conectividad independiente de la red segura del edificio, la instalación y el montaje de los dispositivos desarrollados. Además, este proyecto propone mejoras futuras para los dispositivos desarrollados como el uso de microcontroladores con menos consumo y una mayor seguridad para la plataforma en línea, así como la posibilidad de fabricar carcasas más económicas. Estas mejoras buscan aumentar la autonomía y la seguridad, así como constituir un modelo a seguir para otros edificios, dispuestos a desempeñar un papel sostenible.

The present work aims to provide technological support to the Energy Efficiency Project at the Municipality of Cipolletti by implementing a data acquisition system that monitors essential environmental and energy variables to optimize resource consumption. Given the increasing global energy demand, energy efficiency is essential in both public and private sectors. By leveraging Internet of Things (IoT) technology and the LoRa communication protocol, key variables such as temperature, humidity, luminosity, air quality, and real-time energy consumption were obtained to support energy diagnostics. These diagnostics help propose improvements that reduce the environmental footprint and operational costs of the municipal building. The system consists of environmental and energy measurement cells, a central gateway, and an online visualization platform. The battery-powered cells, equipped with specialized sensors, send information to the gateway via the LoRa network, ensuring efficient and low-energy-cost data transmission. The collected data can be viewed in real time and through graphs on the ThingSpeak and Power BI platforms. This not only enables remote monitoring but also facilitates decision- making by the responsible team. The challenges encountered during implementation included selecting the appropriate sensors, ensuring independent connectivity from the building’s secure network, and installing and mounting the developed devices. Additionally, this project proposes future improvements for the developed devices, such as using lower-power microcontrollers, enhancing security for the online platform, and designing more cost-effective enclosures. These improvements aim to increase autonomy and security while serving as a model for other buildings committed to sustainability.