nuevas tecnologías para la mejora de la eficiencia energética aplicadas al contexto del hogar ...

101 Pages·2015·7.79 MB·English

T D
ESIS OCTORAL

NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LA MEJORA
DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA
APLICADAS AL CONTEXTO DEL HOGAR
DIGITAL Y LA SMART GRID
María Rodríguez Fernández
ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA

TESIS DOCTORAL:

NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LA MEJORA
DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA
APLICADAS AL CONTEXTO DEL HOGAR
DIGITAL Y LA SMART GRID

Presentada por María Rodríguez Fernández para optar
al grado de doctora por la Universidad de Valladolid

Dirigida por:
Prof. Eduardo Zalama Casanova
Dr. Ignacio González Alonso

Vivimos en la tierra como si tuviéramos
otra a la que ir.-Terry Swearingen.
¿Cuál es el uso de una buena casa si
no tienes un planeta tolerable en el
que ponerla?-Henry David Thoreau.
El uso apropiado de la ciencia no es
conquistar la naturaleza, sino vivir en
ella.-Barry Commoner.
P r e f a c i o
Esta tesis es el resultado de la labor investigadora comenzada en 2005,
año en el que comencé mis estudios de doctorado. Tras varios años
interesada en el estudio de las interfaces de usuario y el aprendizaje
automático, pero más dedicada a la docencia, tuve la oportunidad de
formar parte de un proyecto que podría contribuir de alguna manera con
la sociedad actual y el planeta, enfocando así dichas inquietudes a la
mejora de la eficiencia energética, y ahí me vi embarcada en la aventura
que aquí se presenta.
En los últimos tres años me he estado moviendo entre la motivación y la
desesperación, y al final ese mismo movimiento me ha llevado al final de
este viaje, aunque en realidad sólo es una parada en el camino, queda
mucho por viajar.
Los que formamos parte de mi generación hemos visto cómo en los
últimos años la tecnología ha evolucionado de una forma vertiginosa.
Conocimos la vida sin Internet, y ahora vemos como nos rodea de una
forma cada vez más ubicua. Sin darnos apenas cuenta, la mayoría hemos
pasado a tener como mínimo un dispositivo electrónico del que no nos
separamos y desde el que cada vez controlamos más cosas. Pero al
mismo tiempo, cada vez somos más conscientes de que si se tira mucho
la cuerda se rompe.
Como Ingeniera Informática, me fascina haber podido vivir en la que es
seguramente una era clave en la evolución de la sociedad. Como
investigadora, creo en el potencial que esto puede tener si sabemos
sacarle partido. Como profesora consciente de la responsabilidad de
formar a la siguiente generación, me aterroriza pensar cómo la
tecnología en manos no adecuadas puede volverse contra nosotros.
Como persona, no quiero quedarme parada, viendo cómo esto se nos va
de las manos. Como madre quiero dejarle un buen legado a mis hijos.
A g r a d e c i m i e n t o s

Gracias a Javi por ser mi compañero y mi gran apoyo. Son muchos los
monólogos monotemáticos que has tenido que escuchar.
A Diego, que llegó en medio de la vorágine a hacer mi vida
completamente feliz y se amoldó a este ritmo de trabajo, tanto que
ahora ya no hay quien lo pare.
A mis padres, por inculcarme el amor por el estudio, y el afán de
superación, sin ellos nada habría sido posible.
Por último, quiero agradecer al Dr. Eduardo Zalama su confianza ciega
en mí, siguiendo este trabajo desde la distancia y guiándome cuando no
sabía qué camino tomar.

T a b l a d e
C o n t e n i d o s
CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN ............................................................. 10
1. Tesis como compendio de trabajos previamente publicados ...... 11
2. Introducción general .................................................................... 12
3. Objetivos perseguidos .................................................................. 16
4. Metodología empleada ................................................................ 19
4.1. Recolección de datos ...................................................................... 19
4.2. Almacenamiento y procesamiento de los datos ............................. 20
4.3. Aprendizaje automático ................................................................. 22
4.4. Elaboración del estudio de tecnologías de displays según su
consumo....................................................................................................... 25
5. Resultados obtenidos ................................................................... 27
6. Conclusiones................................................................................. 35
7. Referencias ................................................................................... 39
CAPÍTULO II: PUBLICACIONES FUNDAMENTALES DE LA TESIS DOCTORAL ........ 43
Artículo 1: Using the Big Data generated by the Smart Home to
improve energy efficiency management ............................................ 45
Artículo 2: Online identification of appliances from power
consumption data collected by smart meters .................................... 59
Artículo 3: Review of Display Technologies Focusing on Power
Consumption ........................................................................................ 73
CAPÍTULO III: PUBLICACIONES RELACIONADAS....................................... 97
1. Congresos ..................................................................................... 99
2. Artículos ..................................................................................... 100

Capítulo I:
Introducción