Developing smart services by Internet of Things in manufacturing business

Manufacturing companies have passed from selling uniquely tangible products to adopting a service-oriented approach to generate steady and continuous revenue streams. Nowadays, equipment and machine manufacturers possess technologies to track and analyze product-related data for obtaining relevant information from customers’ use towards the product after it is sold. The Internet of Things on Industrial environments will allow manufacturers to leverage lifecycle product traceability for innovating towards an information-driven services approach, commonly referred as “Smart Services”, for achieving improvements in support, maintenance and usage processes. The aim of this study is to conduct a literature review and empirical analysis to present a framework that describes a customer-oriented approach for developing information-driven services leveraged by the Internet of Things in manufacturing companies. The empirical study employed tools for the assessment of customer needs for analyzing the case company in terms of information requirements and digital needs. The literature review supported the empirical analysis with a deep research on product lifecycle traceability and digitalization of product-related services within manufacturing value chains. As well as the role of simulation-based technologies on supporting the “Smart Service” development process. The results obtained from the case company analysis show that the customers mainly demand information that allow them to monitor machine conditions, machine behavior on different geographical conditions, machine-implement interactions, and resource and energy consumption. Put simply, information outputs that allow them to increase machine productivity for maximizing yields, save time and optimize resources in the most sustainable way. Based on customer needs assessment, this study presents a framework to describe the initial phases of a “Smart Service” development process, considering the requirements of Smart Engineering methodologies.

RCOS: Real time context sharing across a fleet of smart mobile devices

Today, biodiversity is endangered by the currently applied intensive farming methods imposed on food producers by intermediate actors (e.g.: retailers). The lack of a direct communication technology between the food producer and the consumer creates dependency on the intermediate actors for both producers and the consumers. A tool allowing producers to directly and efficiently market produce that meets customer demands could greatly reduce the dependency enforced by intermediate actors. To this end, in this thesis, we propose, develop, implement and validate a Real Time Context Sharing (RCOS) system. RCOS takes advantage of the widely used publish/subscribe paradigm to exchange messages between producers and consumers, directly, according to their interest and context. Current systems follow a topic-based model or a content-based model. With RCOS, we propose a context-awareness approach into the matching process of publish/subscribe paradigm. Finally, as a proof of concept, we extend the Apache ActiveMQ Artemis software and create a client prototype. We evaluate our proof of concept for larger scale deployment.

Gestão nos Serviços com Sistemas de Monitorização e Implementação do Smart Pricing

A presente dissertação foi elaborada no âmbito do Mestrado em Engenharia Electrotécnica (MEE) no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP), em regime empresarial, na empresa PH Energia Lda. Tem-se verificado que, ao longo dos últimos anos, os mercados estão cada vez mais competitivos, tornando-se quase imperativo que as empresas apostem numa boa otimização dos processos produtivos. Produzir cada vez mais, mais rapidamente e com menos recursos disponíveis, ou seja, de forma eficiente, são os desafios de todas as empresas que pretendem permanecer no mercado. Neste contexto surge o tema de tese, “Gestão nos Serviços com Sistemas de Monitorização e Implementação do Smart Pricing”, cujo objetivo tem como base principal a otimização das plataformas da PH Energia numa cultura de melhoria contínua e orientação para o cliente e promover aplicação da tarifa indexada e Smart Pricing em empresas de maneira a que exista uma maior poupança. Ao longo desta dissertação, foram desenvolvidos cálculos associados à monitorização e gestão nos serviços, bem como demonstrada a viabilidade dos mesmos na aplicação de tarifasindexadas e Smart Pricing no setor empresarial e, para finalizar, a compensação que é possível obter ao deslocar o diagrama de cargas, mantendo sempre o mesmo consumo. Na elaboração deste trabalho fez-se o cruzamento de duas plataformas informáticas designadas GesEnergy e Kisense, com ajuda da empresa VPS que tem como parceria a empresa Energia Simples. Em relação ao plano indexado, foram realizados dois estudos de dois balcões do Banco Popular de Portugal de forma a explicitar quando e como deve ser aplicada a tarifa indexada, gestão da procura, bem como deve ser deslocação do consumo, de forma a abranger as horas mais vantajosas em que o preço de energia elétrica é mais baixo.

Auditoría y metodología de implantación de open data para smart cities

El movimiento de datos abiertos es relativamente nuevo, ofrece beneficios significativos a la sociedad y a la economía, promueve la democracia y la responsabilidad de los gobiernos públicos fomentando la transparencia, participación y colaboración de los ciudadanos. Por ser un movimiento relativamente nuevo, son los países que lideran el desarrollo quienes ya han implementado políticas de datos abiertos y ya disfrutan de sus beneficios; sin embargo, hay países en los que aún ni siquiera hay iniciativas de datos abiertos o aún están comenzando. En este trabajo se estudia el uso adecuado de buenas prácticas, normas, métricas y estándares para la implantación de datos abiertos de manera sostenible, automatizable y en formatos accesibles que garanticen la reutilización de los datos con el fin de generar valor a través de ellos, al crear nuevos productos y servicios que contribuyan a mejorar la calidad de vida de los ciudadanos. En ese sentido, se realiza un análisis exploratorio de los principios de datos abiertos, se realiza un análisis sobre la situación actual de iniciativas de datos abiertos, y con el fin de que el proyecto sea de máxima aplicabilidad, se realizan pruebas de la métrica Meloda 4.0 sobre conjuntos de datos del Ayuntamiento de Madrid. Se realiza un análisis y evaluación de los portales de datos abiertos de los Ayuntamientos de Madrid, Zaragoza y Barcelona basándose en la Norma UNE 178301:2015. En concordancia con la filosofía de datos abiertos, se estudia y sugiere el uso de tecnologías de código abierto para la publicación de datos abiertos. Finalmente, como resultado y aplicabilidad de todo lo aprendido, se propone el diseño de una metodología para publicación de datos abiertos orientada a entidades públicas que aún no tienen iniciativas o están comenzando a implementar políticas de datos abiertos.

Collaborative Systems for Smart Networked Environments

International audience

Integración de dispositivos electrónicos inteligentes en Smart Grid

El sector eléctrico está experimentando cambios importantes tanto a nivel de gestión como a nivel de mercado. Una de las claves que están acelerando este cambio es la penetración cada vez mayor de los Sistemas de Generación Distribuida (DER), que están dando un mayor protagonismo al usuario a la hora de plantear la gestión del sistema eléctrico. La complejidad del escenario que se prevé en un futuro próximo, exige que los equipos de la red tenga la capacidad de interactuar en un sistema mucho más dinámico que en el presente, donde la interfaz de conexión deberá estar dotada de la inteligencia necesaria y capacidad de comunicación para que todo el sistema pueda ser gestionado en su conjunto de manera eficaz. En la actualidad estamos siendo testigos de la transición desde el modelo de sistema eléctrico tradicional hacia un nuevo sistema, activo e inteligente, que se conoce como Smart Grid. En esta tesis se presenta el estudio de un Dispositivo Electrónico Inteligente (IED) orientado a aportar soluciones para las necesidades que la evolución del sistema eléctrico requiere, que sea capaz de integrase en el equipamiento actual y futuro de la red, aportando funcionalidades y por tanto valor añadido a estos sistemas. Para situar las necesidades de estos IED se ha llevado a cabo un amplio estudio de antecedentes, comenzando por analizar la evolución histórica de estos sistemas, las características de la interconexión eléctrica que han de controlar, las diversas funciones y soluciones que deben aportar, llegando finalmente a una revisión del estado del arte actual. Dentro de estos antecedentes, también se lleva a cabo una revisión normativa, a nivel internacional y nacional, necesaria para situarse desde el punto de vista de los distintos requerimientos que deben cumplir estos dispositivos. A continuación se exponen las especificaciones y consideraciones necesarias para su diseño, así como su arquitectura multifuncional. En este punto del trabajo, se proponen algunos enfoques originales en el diseño, relacionados con la arquitectura del IED y cómo deben sincronizarse los datos, dependiendo de la naturaleza de los eventos y las distintas funcionalidades. El desarrollo del sistema continua con el diseño de los diferentes subsistemas que lo componen, donde se presentan algunos algoritmos novedosos, como el enfoque del sistema anti-islanding con detección múltiple ponderada. Diseñada la arquitectura y funciones del IED, se expone el desarrollo de un prototipo basado en una plataforma hardware. Para ello se analizan los requisitos necesarios que debe tener, y se justifica la elección de una plataforma embebida de altas prestaciones que incluye un procesador y una FPGA. El prototipo desarrollado se somete a un protocolo de pruebas de Clase A, según las normas IEC 61000-4-30 e IEC 62586-2, para comprobar la monitorización de parámetros. También se presentan diversas pruebas en las que se han estimado los retardos implicados en los algoritmos relacionados con las protecciones. Finalmente se comenta un escenario de prueba real, dentro del contexto de un proyecto del Plan Nacional de Investigación, donde este prototipo ha sido integrado en un inversor dotándole de la inteligencia necesaria para un futuro contexto Smart Grid.

Collaboration in Virtual Enterprises through the Smart Vortex Suite

Part 12: Collaboration Platforms

Designing a S2-Enterprise (Smart x Sensing) Reference Model

Part 11: Reference and Conceptual Models

A Framework for Energy-Efficiency in Smart Home Environments

Part 7: Cyber-Physical Systems

Methodological and Technological Support for the Coordination of Smart Networks of SMEs

Part 2: Behaviour and Coordination

Collaborative Systems for Smart Environments: Trends and Challenges

Part 1: Introduction

Smart and sustainable public transport systems through improving level and quality of service

Buses are considered a slow, low comfort and low reliability transport system, thus its negative and por image. In the framework of the 3iBS project (2012), several examples of innovative and/or effective solutions regarding the Level of Service (LoS) were analysed aiming to provide operators, practitioners and policy makers with a set of Good Practice Guidelines to strengthen the competitiveness of the bus in the urban environment. The identification of the key indicators regarding vehicles, infrastructure and operation was possible through the analysis of a set of case studies -among which Barcelona (Spain), Cagliari (Italy), London (United Kingdom), Paris and Nantes (France). A cross comparison between the case studies was carried out for contrasting the level of achievement of the different criteria considered. The information provided on Regulatory, Financial and Technical issues allows the identification of a number of specific factors influencing the implementation of a high quality transport scheme, and set the basis for the elaboration of a set of Guidelines for the implementation of an intelligent, innovative and integrated bus system, including the main barriers to be tackled.

Time-of-use electricity tariffs with smart meters

This paper proposes a method for scheduling tariff time periods for electricity consumers. Europe will see a broader use of modern smart meters for electricity at residential consumers which must be used for enabling demand response. A heuristic-based method for tariff time period scheduling and pricing is proposed which considers different consumer groups with parameters studied a priori, taking advantage of demand response potential for each group and the fairness of electricity pricing for all consumers. This tool was applied to the case of Portugal, considering the actual network and generation costs, specific consumption profiles and overall electricity low voltage demand diagram. The proposed method achieves valid results. Its use will provide justification for the setting of tariff time periods by energy regulators, network operators and suppliers. It is also useful to estimate the consumer and electric sector benefits from changes in tariff time periods.

CLARK - Smart Clinic Assistant Robot for CGA

En esta presentación se exponen la arquitectura general y el estado actual de desarrollo del sistema CLARK. Dicho sistema tiene como objetivo el despliegue de un asistente robótico para ayudar a un médico en la realización de procedimientos CGA (Comprehensive Geriatric Assessment), de forma que ciertas tareas, tales como la realización de cuestionarios o pruebas de movimiento, puedan ser realizadas por el robot de forma paralela al resto del procedimiento CGA, aumentando así su eficiencia.