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ENCOVIZ: エネルギー管理の新しいアプローチ

ENCOVIZは効率を促進するためにエネルギーデータを可視化するプラットフォームを提供してるよ。

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エネルギー効率をもっと良くする必要性がかなりはっきりしてきてるね。この緊急性からいろんな業界がエネルギーを節約する方法を探すようになった、スマートビルやエネルギーメーターとかね。でも、大量のエネルギーデータが生成されることで新たな課題も生まれる。これらの情報をわかりやすく整理して表示する必要があるんだ。この問題を解決するために、ENCOVIZっていうプラットフォームが作られた。これは安全で柔軟にエネルギー消費を可視化するためにデザインされてる。ENCOVIZはエネルギー供給者とユーザーの両方が賢いエネルギー選択をする手助けをする道具を提供してる。

エネルギー効率の目標

より高いエネルギー効率の目標達成に向けて、多くの取り組みが進んでる。例えば、欧州連合は2030年までにエネルギー使用を少なくとも32.5%削減する目標を設定してる。それを達成するために、市民がもっとエネルギーを節約する習慣を身につけるよう奨励されてる。この取り組みの多くはさまざまな種類のエネルギー監視機器を利用して、その結果として分析可能な広範なデータが生成される。ダッシュボードを使ってほぼリアルタイムでフィードバックを提供することで、個人がエネルギーをもっと効果的に管理しようとする意欲が湧く。

ダッシュボードの役割

ダッシュボードは、データを有用な形式で提示することで意思決定者を助けるツールだ。これまでの数年で、ダッシュボードを含むエネルギー監視プラットフォームがどんどん増えてきた。この成長は、人々がこういうツールを役立つと感じていることを示してる。研究によると、スマートエネルギーダッシュボードへのアクセスを提供し、特定のアクションと組み合わせることで、そういうリソースがない職場に比べて、かなりのエネルギー節約ができることがわかってる。

とはいえ、いくつかの研究者は、ダッシュボードを使ったからといってエネルギー消費が減るわけじゃないって言ってる。こういうツールを使うだけでなく、地域や個人レベルでの他の戦略がエネルギー節約の成功には必要だって主張してる。これは、いろんな取り組みを組み合わせることでより良い結果が得られるっていう以前の研究とも一致してる。

エネルギー管理の課題

効果的なエネルギー管理プラットフォームを作るのは簡単じゃない。文献からは、こういうプラットフォームが一見使いやすそうに見えても、実際にはかなりの技術的な課題があることがわかる。まず、エネルギーデータをどうやって可視化するかが重要だよね。それに、複雑な情報システムを統合して、ユーザーがインフォームドチョイスをできるようにすることも重要だ。目標は、技術に詳しくない人でも簡単に自分のエネルギー使用を理解できるシステムを開発することだ。

ENCOVIZの機能

ENCOVIZは、いろんな要件を満たすために作られたんだ。例えば:

  • マルチロールアクセス、エネルギー供給者、消費者、管理者といった異なるユーザータイプがそれぞれに合わせたコンテンツを見れる。
  • 集められた情報を保護するためのデータセキュリティ。
  • 簡単なデータ収集、処理、分析。
  • ベストプラクティスに従ったわかりやすい視覚化でユーザーフレンドリーなデザイン。

これらのニーズを考慮して、ENCOVIZプラットフォームは住宅のエネルギー消費を可視化し、分析するためにデザインされた。このプラットフォームは、ギリシャの家庭での大きな研究プロジェクトの一環として簡単にテストされた。エネルギー供給者が管理プラットフォームを素早く設定して、エネルギー使用を追跡しつつ、エネルギー削減のための意思決定をサポートする視覚的な手助けを提供している。

データ収集と処理

ENCOVIZのデータは、家庭に設置されたスマートメーターから3ヶ月間収集される。これらのメーターはエネルギー使用を測定し、その情報をクラウドベースのプラットフォームに送信する。合計で、30の家庭が2つのスマートプラグとメーターを使って、彼らのエネルギー使用を追跡している。収集された情報には、測定が行われた時刻、ワット数のエネルギー値、各デバイスのユニークIDが含まれている。

スマートプラグとメーターはエネルギーデータを収集し、それをクラウドに送信して保存する。今のところ、ENCOVIZへのデータアップロードは手動プロセスだけど、将来的には直接データインポートを可能にするAPIもサポート予定だ。

データがアップロードされると、システムは情報を同期し始める。これには2つのプロセスが含まれる:消費者データの更新と供給者のデータの更新。最初のプロセスでは、ユーザーとデバイスをマッチングし、データを日付順に並べ、消費を時間ごとに集約する。二つ目のプロセスでは、全ユーザーの1日のエネルギー使用量を合計して、エネルギー供給者向けの統計を提供する。

ENCOVIZの構造

ENCOVIZはマルチレイヤーアーキテクチャを採用している:

  1. 認証レイヤー:これは敏感なデータを保護し、システムの異なる部分に誰がアクセスできるかをコントロールする。役割ベースのアクセスにより、ユーザーは自分の役割に関連する情報しか見れない。

  2. プレゼンテーションレイヤー:プラットフォームのインターフェースはAngularを使って作られ、ダイナミックなユーザー体験を実現している。ビューは、ユーザーの役割に基づいて簡単にナビゲートできるようにデザインされている。

  3. ストレージレイヤー:プラットフォームはデータ管理のためにPostgreSQLとMongoDBを使用している。PostgreSQLはユーザー関連の情報を処理し、MongoDBはエネルギーデータを保存して、両方のデータベースの強みを活かしてプロジェクトの仕様を満たしている。

  4. データアクセスレイヤー:これはデータ処理のためのAPIを含む。APIを使うことで、ユーザーは自分のエネルギー消費に関する情報をリクエストし、使用状況の洞察を受け取ることができる。

機能とユーザー体験

ENCOVIZは消費者、エネルギー供給者、管理者の3つのユーザータイプに異なる機能を提供している。それぞれのタイプにはユニークな機能がある:

  • グローバル機能:ユーザーは個人情報を管理したり、活動を監視したり、パスワードを更新したりできる。

  • 管理機能:管理者はすべてのユーザーを見れるので、必要に応じてアクションを取ったり、ユーザーにメール確認を促したりできる。

  • 消費者機能:消費者は自分のエネルギー使用の概要や平均との比較を得たり、特定の基準に基づいて表示をフィルタリングしたりできる。

  • 供給者機能:エネルギー供給者は利用可能なフィルターを使って消費データを徹底的に分析できる。

プラットフォームの視覚化は効率に重点を置いていて、エネルギー使用を明確に理解できるようにチャートを使って表示する。これには、さまざまなデータトレンドや比較を示す棒グラフ、折れ線グラフ、円グラフが含まれる。

プラットフォームの評価

ENCOVIZは30人以上のユーザーとエネルギー供給者でテストされ、インストールや接続、インターフェースの使いやすさに関するフィードバックが集められた。登録プロセスに満足しているユーザーは100%で、これは電気技師が行ったんだ。ただ、接続に関しては、20%がポジティブ、70%が無関心、10%に問題があった。

80%はインターフェースのデザインが好きだったけど、その中の半分だけがエネルギー消費を減らすつもりだって言ってた。他の人たちは、コミュニティ比較が行動を変えようとするモチベーションになったって回答してたけど、機能が複雑だと思ったり、単に興味がなかった人もいた。

結論と今後の計画

ENCOVIZはエネルギー消費を可視化するための安全でオープンソースのプラットフォームとして際立っている。さまざまな機能を統合し、先進的な視覚化手法を使っている。エネルギー管理に特化しているものの、このプラットフォームの枠組みは水管理など他の分野にも応用できる可能性がある。

パイロットフェーズからのフィードバックは、改善がユーザー体験を高める可能性があることを示していて、プラットフォームの潜在能力を確認している。今後の計画には、ユーザーインターフェースの改良、データ取得のための直接的なAPI統合の実現、コミュニティ参加を強調する機能の追加が含まれている。このプロジェクトは、個人や企業がエネルギー使用をより良く管理する手助けをする重要なステップで、最終的にはよりエネルギー効率の良い未来に貢献することを目指している。

オリジナルソース

タイトル: ENCOVIZ: An open-source, secure and multi-role energy consumption visualisation platform

概要: The need for a more energy efficient future is now more evident than ever and has led to the continuous growth of sectors with greater potential for energy savings, such as smart buildings, energy consumption meters, etc. The large volume of energy related data produced is a huge advantage but, at the same time, it creates a new problem; The need to structure, organize and efficiently present this meaningful information. In this context, we present the ENCOVIZ platform, a multi-role, extensible, secure, energy consumption visualization platform with built-in analytics. ENCOVIZ has been built in accordance with the best visualisation practices, on top of open source technologies and includes (i) multi-role functionalities, (ii) the automated ingestion of energy consumption data and (iii) proper visualisations and information to support effective decision making both for energy providers and consumers.

著者: Efstratios Voulgaris, Ilias Dimitriadis, Dimitrios P. Giakatos, Athena Vakali, Athanasios Papakonstantinou, Dimitris Chatzigiannis

最終更新: 2023-05-09 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2305.05303

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2305.05303

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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