Monitoramento Mobile de Energia

Monitoramento em tempo real da energia a partir de tecnologias Mobile

Introdução

 

A procura por energias renováveis, também conhecida como energia branca, aumentou significamente nos últimos anos, devido ao fato de que este tipo de energia não gera nenhuma poluição ao ambiente e os recursos necessários estão em abundância em todo mundo. Uma opção que tem demonstrado bastante potencial é a geração de energia elétrica através da conversão de energia eletromecânica. De mesma modo, para o usuário que consome e produz energia é de suma importância possuir informações confiáveis sobre seu uso.

É sabido que, com o avanço tecnológico, tornou se viável soluções de monitoramento integradas ao cotidiano. Este projeto, portanto, objetiva criar um dispositivo de monitoramento que apresente informações em tempo real e as armazene por um determinado período de tempo para posteriores estudos, de eficácia e rendimento, de processos que gerem energia ou dependam do consumo da mesma.

O dispositivo de monitoramento visado não se restringe a aplicações de medições momentâneas ou prévias instalações de equipamentos, podendo ser aplicado, por exemplo, facilmente em qualquer parte de processos industriais que se queira verificar defeitos de sobrecarga ao longo da operação apenas conectando seus sensores de tensão e corrente e visualizando os dados gerados em uma interface mobile. Ademais, o dispositivo dependerá somente de conexão bluetooth com o smartphone, porém, com upgrades de hardware poderá gerar informações a distância através de conexões Wi-Fi e outras informações adicionando sensores que mensuram a informação desejada.

Metodologia

        Metodologia

O tema selecionado pelo grupo, vem sendo altamente procurado nos dias atuais por industrias, empresas, casas, e entre outros, já que por sua vez, o monitoramento de energia em tempo real implica em várias facilidades no dia a dia de quem exige um controle e eficiência energéticos.

Com base nessa procura, foi realizada uma pesquisa sobre o assunto em artigos publicados no Web of Science, com o fim de adquirir mais conhecimento para o posterior desenvolvimento do projeto da aula de Introdução à Engenharia Elétrica.

O estudo se procedeu de acordo com os seguintes itens:

1. Foi realizado, a formação do perfil no Web of Science;

2. Foram escolhidas palavras chaves para a busca, as quais definiram-se: “Energy monitoring” AND “Mobile”;

3. Como terceira parte, definiu-se limites para pesquisa, como por exemplo, artigos postados nos últimos 5 anos;

4. A quarta parte foi gerar os gráficos sobre os dados e salva-los;

5. Foram escolhidos dentre os resultados, 5 artigos mais comuns com o tema da aula de Introdução;

6. Por último forma feitas analises em tais artigos e geradas análises sistemáticas, onde mostrou-se título, ano, autores, objetivos e principais resultados dos mesmos.

 

Revisão bibliométrica da literatura

Monitoramento em tempo real de energia, possui um volume considerável de publicações sobre seu funcionamento nas mais diversas engenharias e aplicações. Esta pesquisa, porém, buscou enfatizar os modelos mobile desta área de ensino.

Gráfico 1 – Número de publicações com os descritores “Energy monitoring” AND ”mobile” no período equivalente a 2015 a 2019

[pic 1]

Fonte: Web of Science, maio de 2019.

Considerando que o objetivo final é analisar trabalhos que contenham como objeto de estudo o monitoramento a distância, as publicações encontradas mostram contribuições de dez diferentes áreas, com maior procedência da engenharia elétrica :

 

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Figura 2 – Divisão em áreas com os descritores “Energy monitoring” AND ”mobile” no período equivalente a 2015 a 2019

Fonte: Web of Science, maio de 2019.

Comprovando a ideia de que esta área tem sido vastamente estudada por todo o mundo, segue o gráfico que mostra a divisão entre as publicações por países :

 

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Figura 3 – Divisão em países com os descritores “Energy monitoring” AND ”mobile” no período equivalente a 2015 a 2019

Fonte: Web of Science, maio de 2019.

Torna-se válida também, salientar aos principais autores sobre este assunto, como demonstra a Figura 4:

 

[pic 4]

Figura 4 – Divisão em autores com os descritores “Energy monitoring” AND ”mobile” no período equivalente a 2015 a 2019

Fonte: Web of Science, maio de 2019.

Revisão sistemática da literatura

A partir das publicações apresentadas, considerando todas as 27 produções encontradas, foram escolhidas 5 publicações que mais se assemelham ao tema solicitado , que são as publicações que abordaram, de forma aplicada, o tema “Aplicação mobile em monitoramentos elétricos” aos quais, serão analisados no quadro abaixo.

Quadro 1 – Análise sistemática dos artigos selecionados

	Autor/Data/Título	Objetivos do estudo	Resultados
1	Mehmet Fatih Tuysuz, Murat Ucan, Ramona Trestian, 2018 Artigo: A real-time power monitoring and energy-efficient network/interface selection tool for android smartphones	O objetivo do artigo era desenvolver uma plataforma para celulares Android que, para cada usuário,  teria uma network exclusiva em tempo real responsável por mostrar dados de consumo e possíveis escolhas para o uso e economia da energia elétrica. Tal plataforma é nomeada PowerProfile.	Os Resultados foram satisfatórios e a plataforma apresentou um bom funcionamento, cumprindo com os objetivos definidos mostrando diversas soluções para o uso e economia da energia elétrica.
2	Shih-Hsiung Lee  and  Chu-Sing Yang, 2017 Artigo: An intelligent Power monitoring  and analysis system for distributed smart plugs sensor networks	Apresentar um sistema inteligente  de estrutura de gerenciamento de energia (um plugue inteligente)  de maneira a descrever seu funcionamento  , as diferentes contribuições e atuações do sistema  e, por fim,  a viabilidade e resultados experimentais.	Em um exemplo, esse plugue inteligente foi utilizado em um desumidificador, de forma a  economizar  energia, portanto o sistema de monitoramento coletou dados como o nível de umidade  do ambiente, permitindo a leitura de quando as pessoas  estão ou não no ambiente, assim o gateway inteligente envia  uma mensagem ao plugue que ativa o ligamento ou o desligamento do aparelho. Portanto,  os resultados do artigo foram a demonstração empírica de uma das aplicações do sistema inteligente de estrutura de gerenciamento.
3	Ajay Sharma, Asim Verma, Monika Bahla, 2016 Artigo: Wi Fi Home Energy Monitoring System	Panorama geral sobre o controle e monitoramento de dispositivos elétricos e eletrônicos através smartphones conectados ao dispositivo por uma rede sem fio..	As redes de comunicação sem fio, como wi-fi ou bluetooth, vem transformando o mundo completamente nos últimos 20 anos; tendo aplicações na indústria e em diversas outras utilidades. Os smartphones são peças chave pois em sua diversidade de aplicativos, aparatos e acessórios, tornam vasto o campo de sua aplicação contribuindo para os projetos de engenharia de alto profissionalismo e profundo conhecimento.
4	Kristine Mae E. Galera, Orven E. Llantos, 2017 Artigo:  Mobile Web Energy Monitoring System Using DFRduino Uno	Este artigo apresenta um sistema de monitoramento de energia em tempo real que é econômico e confiável, pode ser usado para analisar e avaliar a tensão de saída ou energia gerada a partir de um eletrodoméstico. Um dispositivo de hardware é usado para reunir dados de energia transmitidos e armazenados em nuvem.	Os resultados durante o teste foram bem sucedidos na medição de energia dentro de um intervalo aceitável de erro e foi capaz de enviar os dados para o receptor de saída necessário através de SMS e para um aplicativo da web móvel. cumprindo a meta de utilizar um orçamento baixo e obter alta confiabilidade
5	Moonok Choi, Jinsoo Han, Ilwoo Lee, 2016 Artigo: An Efficient Monitoring Method Based on Bluetooth Low Energy	O artigo traz como objetivo apresentar um projeto eficiente de monitoramento de energia e um sistema de controle da mesma em casas. Tal sistema usa como base sensores e uma via de comunicação sem fio como o WiFi. No método proposto, utilizam um método de baixo consumo de energia através do bluetooth.	Por visar o uso da comunicação de dados por bluetooth no monitoramento de energia, a eficiência energética também é trabalhada, já que o meio de comunicação de dados é de baixa energia. Assim o artigo é concluído abrangendo duas grandes e importantes áreas da elétrica: o monitoramento e a eficiência energética.