Los matemáticos de la RUDN han propuesto un sistema que ayuda a utilizar la energía de forma más eficiente.Se basa en el Internet de las Cosas y el gemelo digital del hogar.La red neuronal distribuye de manera óptima las tareas y decide cómo dividir la energía entre los dispositivos.El estudio espublicadoenSensores.

Los hogares sostenibles del futuro deben contar con un sistema de distribución de energía óptimo.Un concepto relativamente nuevo que refleja esto es el de las nanoredes.Se trata de un sistema de distribución de energía descentralizado que opera a nivel de un edificio residencial.

La red de la aplicación no debe depender de un control externo: distribuye cargas y regula el voltaje según las necesidades actuales.Por tanto, la tarea principal al implementar una nanored es optimizar el intercambio de energía.Un matemático de la RUDN y colegas de Arabia Saudita y Corea del Sur propusieron para ello utilizar gemelos digitales que funcionan con tecnologías de Internet de las cosas (IoT).

"El Internet de las cosas ya ha provocado transformaciones importantes en muchos ámbitos: medicina, navegación, etc. Sin embargo, continúa el debate sobre las oportunidades aún inexploradas del IoT en la industria energética. Distribuidosistemas de energíadebe mejorar cada vez más su desempeño.Esto requiere una transición de los sistemas tradicionales de redes inteligentes a plataformas de IoT basadas en gemelos digitales.

"Los sistemas de almacenamiento de energía en nanorredes tienen potencial; permiten gastar energía de manera más racional, aumentar su resiliencia y avanzar haciapracticas sustentablesmediante el almacenamiento eficiente del exceso de energía", afirmó Ammar Muthanna, Ph.D., director del Centro Científico para el Modelado de Redes Inalámbricas 5G de la Universidad RUDN.

El sistema propuesto por los matemáticos se basa en dos conceptos: los gemelos digitales y el IoT.Se supone que muchos sensores controlan el estado actual de los dispositivos de la casa.La información procedente de ellos se transmite al sistema IoT, donde las tareas se coordinan mediante una red neuronal artificial.De esta forma se selecciona el modo óptimo de consumo de energía.Elred neuronalhace una previsión y formula la mejor estrategia.Los matemáticos de la RUDN describieron el sistema propuesto en forma teórica y presentaron el algoritmo en forma de código.

Para probar cómo puede funcionar la arquitectura propuesta en un entorno del mundo real, los autores construyeron una simulación de 21 nanoredes.En comparación con sistemas similares, el número de tareas incompletas se redujo entre 1,5 y 2,5 veces.

"Nuestra arquitectura propuesta es una opción viable y práctica para implementar redes inteligentes en tiempo real. Gestiona eficazmente la distribución de recursos energéticos y promueve el desarrollo sostenible y la eficiencia", dijo Ammar Muthanna, Ph.D., Director del Centro Científico paraModelado de redes inalámbricas 5G de la RUDN.

Más información:Faiza Qayyum et al, Maximización de la eficiencia en las operaciones de comercio de energía a través de gemelos digitales integrados en IoT,Sensores(2023).DOI: 10.3390/s23249656