Diseño y construcción de un sistema basado en IoT para la monitorización y el control del consumo energético residencial a través de power line communications (PLC)

Abstract

En el presente trabajo se realizó el diseño y construcción de un sistema de monitoreo y control del consumo energético residencial utilizando el paradigma internet de las cosas (Internet of Things, IoT) y la tecnología de comunicaciones mediante línea eléctrica (Power line Communications, PLC). Esta combinación permite una gestión eficiente de la energía, aprovechando la infraestructura existente de líneas eléctricas para transmitir datos y evitando la necesidad de nuevos cableados. La implementación de este sistema nos permite no solo estar al tanto del consumo energético en tiempo real, sino también controlar a distancia el encendido y apagado de los circuitos en el sitio. Entre los principales resultados obtenidos destacan: el diseño de la topología de la red en el marco del IoT, la representación de los componentes del sistema mediante un esquema unifilar, la construcción de un tablero de anclaje a la red eléctrica, el desarrollo del firmware (código de programación), la generación de gráficas y conjuntos de datos en tiempo real del consumo eléctrico de los circuitos, la interpretación de datos en tiempo real de un día típico y una respuesta rápida al ejecutar una instrucción on/of desde la plataforma en línea hacia el dispositivo maestro. Esto genera una oportunidad para aplicar esta solución en entornos más amplios, con potencial para mejorar la eficiencia energética y disminuir los costos de operación. La seguridad del sistema en un entorno doméstico se centra en la configuración de una red PLC privada con encriptación AES-128 (propia de los adaptadores powerline). Además, la interfaz de usuario es intuitiva, lo que facilita el acceso y control del sistema a usuarios sin conocimientos técnicos avanzados. Este trabajo representa un aporte en la gestión energética residencial, contribuyendo a la sostenibilidad mediante la reducción del consumo de energía y la dependencia de fuentes no renovables.

Palabras clave: monitoreo, energía, PLC, IoT.