Métodos Y Tecnología Informática Aplicada Al Desarrollo De Sistemas De .

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Métodos y Tecnología Informática aplicada al desarrollo deSistemas de Gerenciamiento Energético en apoyo a ISO 50001Leopoldo Nahuel 1, José Maccarone 2, Javier Marchesini 1, Marcelo D Ambrosio 2, Laura Cantallops 1(1)Departamento de Ingeniería en Sistemas de Información(2)Departamento de ElectrotecniaFacultad Regional La Plata – Universidad Tecnológica Nacional – Av. 60 esq. 124 s/n – CP 1900{lnahuel, macarone, jmarchesini, mdambrosio, lcantallops}@frlp.utn.edu.arRESUMENCONTEXTOEl objetivo de este proyecto es realizaractividades de I&D en temas relacionados aIngeniería de Software Basado en Modelos(ISBM) y Common Information Model (CIM)en conjunción con métodos de producción desistemas software para gestión de eficienciaenergética, siguiendo bases de la normainternacional ISO 50001. Con el interésparticulardeevaluareimplementarmecanismos que automatizan actividades delgerenciamiento energético, resulta de valorimportante explorar distintas áreas de ladisciplinas de ingeniería eléctrica para unamejor captura de requerimientos software – deaplicación genérica – en ámbitos industriales dela región, con fuerte necesidad deadministración de valores energéticos mediblesen términos económicos. En este contexto esnecesario establecer un marco de trabajo paraconstruir herramientas informáticas queofrezcan mecanismos para automatizar alertas ycontroles sobre dominios específicos, en unambiente de administración, control incluyenextensióndefuncionalidad para distintos tipos de energía yevolución de la reciente norma ISO 50001, sepresenta en este trabajo una propuesta deherramienta software de soporte a la gestión yahorro de energía eléctrica. Resulta finalmenteun valor importante en este proyecto, integraractividades I D i multidisciplinario entredistintosdepartamentosdecarrera:Electrotecnia & Sistemas de iplinario fue iniciado como parte delPrograma anual FORMATEC [1] de laSecretaría de Vinculación Tecnológica de laUniversidad Tecnológica Nacional, con el finde ofrecer mecanismos para la mejora deeficiencia energética en procesos industriales dePyMEs regionales, situadas en el SectorIndustrial Planificado (SIP) [2] del PolígonoIndustrial de la ciudad de Berisso, Prov. BuenosAires. En este contexto, el objetivo general denuestra propuesta es proveer un marco detrabajo metodológico basado en CommonInformation Model (CIM) [3,4]para eldesarrollo de una herramienta software extensible en distintos ámbitos energéticos que permita alertar a los administradores deenergía, distintos aspectos valorados en lanormativa internacional ISO 50001 [5] , como:multas por traspaso de potencias eléctricacontratadas, controles de consumo eléctrico,reportes comparativos de potencias, entre otros.Este proyecto de investigación y desarrollo, fueiniciado a través de una acción conjunta entreinvestigadores de la especialidad de Ingenieríaen Sistemas de Información e IngenieríaEléctrica, de la Universidad TecnológicaNacional (UTN) - Facultad Regional La Plata,persiguiendoimportantesaspectosdeinnovación en sistemas software, tanto en laforma de construcción como su valiosaaplicación al ámbito de mejora continua de laeficiencia energética [6,7].Palabras clave: Herramienta Software,Common Information Model (CIM), GestiónAutomatizada, Eficiencia Energética, Normainternacional ISO 50001.Este proyecto es actualmente financiado porPrograma de Subsidios para Vinculación yTransferencia Científica y Tecnológica(FORMATEC) del Rectorado UTN y por la

Secretaría de Extensión Universitaria de UTNFRLP.Estapropuestaseencuentraformalmente enmarcada dentro de un PIDUTN, que fue presentada para su homologaciónen el corriente año, ante la comisión �a de Ciencia, Tecnología y Posgradodel Rectorado UTN. La Especificación de InfraestructuraCIM define la arquitectura y losconceptos de CIM, incluyendo unlenguaje mediante el cual se define elesquema CIM (incluyendo cualquieresquema de extensión), y un métodopara el mapeo de CIM para otrosmodelos de información, tales comoSNMP [14]. La arquitectura de CIM sebasa en UML, por lo que es orientado aobjetos: los elementos gestionados serepresentan como clases de CIM yeventuales relaciones entre ellos serepresentan como asociaciones CIM.La herencia permite la especializaciónde los elementos básicos comunes enelementos más específicos derivados. El Esquema CIM es un esquemaconceptual que define el conjuntoespecífico de objetos y relaciones entreellos que representan una base comúnpara los elementos manejados en unentorno de IS. El esquema CIM cubrela mayor parte de los elementosactuales en un entorno de IT, porejemplo,sistemasinformáticos,sistemas operativos, redes, middleware,servicios y almacenamiento. Elesquema CIM define una base comúnpara la representación de estoselementosadministrados.CIM tiene la característica de serextensible., permitiendo ampliacionesespecíficas de los productos, y así sepueden definir los elementos comunesgestionados a través de este esquema.1. INTRODUCCIONLa metodología Ingeniería de Software Basadaen Modelos (ISBM) [8], ofrece un marco detrabajo donde los modelos son consideradosentidades centrales durante el ciclo deconstrucción del software. Estos modelosrequieren ser escritos en lenguajes de modeladoestándar como lo son UML (Unified ModellingLanguage) [9,10] y SysML (System ModellingLanguage) [11], ambos dos estandarizados porel consorcio de desarrolladores de objetosOMG (Object Management Group) [12]. UMLes un lenguaje gráfico de propósito general parala construcción de sistemas software, mientasque SysML es un lenguaje también gráfico,pero orientado a la construcción de sistemascomputacionales (incluyendo componenteshíbridos de hardware y software).Siguiendo las bases metodológicas de ISBM,resulta interesante hacer uso del estándardefinido y publicado por “DistributedManagement Task Force” (DMTF) [13]denominado “Modelo de Información Común”(Common Information Model, CIM), quedefine la forma de gestionar los artefactosesenciales y globales en un entorno de IT, através de un perfil UML que representa losdistintos elementos comunes y su interrelación.CIM está destinado a permitir una gestióncoherente de estos elementos comúnmenterelacionados, independientemente de sufabricante o proveedor, ofreciendo unadefinición común de información de gestiónpara sistemas, redes, aplicaciones y servicios.El estándar CIM se compone de unaespecificación de infraestructura y un esquema:el Esquema proporciona las descripciones delos modelos reales, mientras que laespecificación define los detalles para laintegración con otros modelos de gestión. Sobre los fundamentos antes mencionados, seinstanciaron los elementos comunes para laconstrucción de un sistema software extensiblepara el ámbito de Gestión Energética, siguiendolineamientos definidos en la norma ISO 50001.Además de modelar la arquitectura central delsistema, se implementó un prototipo paraadministración y control de energía eléctrica,basado en las restricciones de dominio del CIM.Para la implementación se utilizó tecnologíaJ2EE y SWT (Standard Widgets Toolkit) [15]sobre plataforma Eclipse para el desarrollo yMySQL como motor de base de datos.

La primera parte del proyecto, consistió en eldesarrollo de un Prototipo de Interfaz deUsuario (PIU) del sistema Software, comoposible solución a la problemática. Para llevaradelante dicho desarrollo, se llevaron una seriede tareas correspondientes al proceso dedesarrollo de Software. Se partió de laIngeniería de requerimientos, de tal manera depoder capturar los requerimientos de software yatributos de calidad, explorando el campo de lasdistintas áreas de las disciplinas de la ingenieríaeléctrica. Posteriormente los requerimientosfueron validados en conjunto con loStakeholders para continuar la etapa deAnálisis.Unavezestablecidoelcomportamiento y teniendo una clara definiciónde los requerimientos, se procedió a realizar elPIU. Para el desarrollo del PIU se utilizo SWT(Standard Widgets Toolkit), bajo el IDE dedesarrollo Eclipse en su versión Galileo, con elapoyo de integrantes especializados en el áreade Diseño en Comunicación Visual,permitiendo definir criterios de accesibilidad yusabilidad adecuados, como así también unacorrecta organización de los componentes queforman parte del PIU.A continuación, en la Fig. 1 y Fig. 2, se detallanalgunas de las pantallas de la Interfaz deUsuario de la herramienta software.de un cambio de medidor (círculos de colorverde y rojo en la grilla de consumos).Fig. 2: Pantalla de reportes gráficos comparativosEn la Fig. 2 se observa una pantalla de reportegrafico, correspondiente a los consumos deEnergía (Energía Valle, Energía Resto yEnergía en Punta), y el ponderado de consumoa lo largo de un periodo. Estos reportescomparativos son de suma importancia para elgerenciamiento energético, ya que nos permitever la tendencia a lo largo del periodo, y brindainformación suficiente para una toma dedecisiones sobre la gestión eficiente de laenergía.2. LINEAS DE INVESTIGACION yDESARROLLOEn la tarea de investigación que estamosllevando adelante, será necesario, un avance enelestudio y análisis de estándares yherramientas que nos permitan la integración demétodos de producción de sistemas softwarecon los elementos referentes a la gestiónenergética, bajo la normativa ISO/IRAM50001. Bajo esta línea de trabajo, seránanalizados los siguientes estándares yherramientas:Fig. 1: Pantalla de carga de Factura y consumosEn la Fig. 1 puede observarse la interfaz paracarga de datos generales y específicos deusuario (cabecera) y los consumos eléctricosque se registran en la factura (grilla). Se carganlos datos generales de la factura, como elnúmero, el periodo tarifario y las fechascorrespondientes a la toma de las mediciones.En la misma pantalla, se colocaron indicadoresque permite conocer la existencia de multas porexceso de consumo, o indicarnos la existencia Ingeniería de Software Basada en Modelos(ISBM) : un paradigma que sitúa a losmodelos como las entidades fundamentalesque dirigen el proyecto de construcción desoftware Lenguajes que nos provean lo necesario parael modelado de nuestro sistema en formacorrecta, siguiendo buenas practicas de laIngeniería de Software Basada en Modelos,

en un entorno MDD (Model DrivenDevelopment) [16,17] Common Information Models (CIM): ElCIM es un modelo de información estándarpara empresas eléctricas, basado en lenguajeUML (Unified Modeling Language). En estemodelo se representan objetos del mundoreal y sus relaciones, con el propósito decrear un sistema de información que puedaser utilizado entre diferentes aplicacionespara el manejo e intercambio de datos[Análisis del estado del arte y de la practicaen la aplicación del modelo CIM enempresas eléctricas Domain-Specific Language (DSL) [18]: esun lenguaje declarativo que ofrece unaimportante expresión centrada en undominio determinado de un problema Técnicas de Accesibilidad y Usabilidad paraherramientas software.3. RESULTADOS Y OBJETIVOSSe planifica avanzar en la capacitación continuade los miembros de la línea de investigación.Como objetivo general se espera el desarrollode una herramienta que de soporte tecnológicoa la Gestión Energética de Micro y PequeñasEmpresas, con el interés de implementarmecanismos que automaticen las actividades degerenciamiento energético apuntando a lareducción de consumos y utilización conscientede la energía eléctrica bajo la normativaISO/IRAM 50001.En esta primera etapa se concreto un Prototipode Interfaz de Usuario (PIU) correspondiente alsistema software en cuestión, para administrar,la energía con mayor numero de variables, laenergía eléctrica. Se reflejo en el PIU, elconjunto de herramientas necesarias para dar elsoporte necesario para administrar la energíaeléctrica, desde la carga de datos de facturashasta reportes gráficos que permiten hacer unanálisis de negocio para la toma de decisiones.Como trabajo futuro se espera poder extender elsistema software, en el campo de gestiónenergética, a otros tipos de fuentes energéticasque puedan tener las MiPyMEs, como porejemplo el Agua, Gas, Combustibles, entreotros; a fin de poder gestionarlos para sureducción de consumos y el uso consciente delas energías.4. FORMACION DE RECURSOSHUMANOSEste trabajo, es parte de un proceso deincentivación para el desarrollo de actividadesI&D, a desarrollar en el Laboratorio LINSI [19]del Departamento de Sistemas de Informaciónen conjunción con el Departamento deElectrotecnia de la UTN - FRLP.Actualmente el equipo de trabajo esta formadopor dos directores, un director por parte delDepartamento de Ingeniería Eléctrica y otro porparte del Departamento de Ingeniería enSistemas, y 3 becarios, uno por parte deIngeniería Eléctrica y dos correspondientes alárea de Ingeniería en Sistemas, todospertenecientes a la UTN - FRLP.Esta propuesta se encuentra enmarcada bajo laformalidad de Proyecto de Investigación yDesarrollo(PID)UTN,sometidoahomologación por la Secretaría de Ciencia,Tecnología y Posgrado de la UniversidadTecnológica Nacional. De este proyectoparticipan docentes-investigadores y alumnosbecariosdeinvestigación,dedosDepartamentos de esta facultad regional:Departamento de Sistemas de Información yDepartamentodeElectrotecnia.En este contexto y en pos de formación derecursos humanos en áreas de investigacióncientífica-tecnológica, en el ámbito de estaregional, se realizarán dos Proyectos Finales decarrera grado y una Práctica ProfesionalSupervisada (PPS) en la especialidad Sistemas,sobre esta línea de investigación y desarrolloaplicado a la industria.5. REFERENCIAS[1] Programa anual FORMATEC de laSecretaría de Vinculación Tecnológica ca/formatec.utn

[2] Información sobre el Sector gba.gov.ar/sicm/agrupamientos/agrup detalles/parque detalle.php?id 1290536021[3] Sanchez Lopez, J.; Espinosa Reza, A.,Garcia Espinosa, R.; Análisis del estado delarte y de la practica en la aplicación delmodelo CIM en empresas eléctricas; RevistaTendencias Tecnologicas, Abril-Junio 2010.[4] CIM. www.cimug.com[5] IRAM / ISO 50001 (2011): Sistema deGestión de la Energía, IRAM, Buenos Aires,Año 2011[6] Estrategia de Ahorro y EficienciaEnergética 2004-2012 - Ministerio de MedioAmbiente - Madrid – IDEA, Año (2005).[7] Las herramientas de monitoreo para laeficiencia energética en Europa, París,ADEME-SAVE, Año 2000[8] Douglas C. Schmidt, ISBM.Model-DrivenEngineering,Vanderbilt University, 2006IEEE.http://www.cs.wustl.edu/ schmidt/GEI.pdf[9] J. Rumbaugh, I. Jacobson, Grady Booch.“El Lenguaje Unificado de Modelado, Manualde Referencia“. Addison Wesley, PrimeraEdición, 2000.[10] UML: www.omg.org/spec/UML/[11] Friedenthal S., Moore A., Steiner R., “APractical Guide to SysML”, The SystemsModeling Language, Elseiver, Second Edition,2011.[12] OMG: http://www.omg.org[13] DMTF: http://www.dmtf.org[14] Douglas Comer, Redes TCP/IP, Cap. 26,3 Edición, Año /[16] Roxana Giandini, Matías Mangano,Lautaro Mendez, Leopoldo Nahuel. “LaProducción de Software Dirigida por Modelos yla Filosofía Agil”, PIPP, Año 2011[17] Pons Claudia, Giandini Roxana y PérezGabriela. “Desarrollo de Software Dirigido porModelos: conceptos teóricos y su aplicaciónpráctica”. 1er. edición. EDULP & [18] Arie van Deursen, Paul Klint, Joost Visser,“Domain-Specific Language: An AnnotatedBibliography”, ACM SIGPLAN , Junio 2000.[19] Laboratorio de Innovaciones en Sistemasde Información, LINSI. www.linsi.edu.ar

Métodos y Tecnología Informática aplicada al desarrollo de Sistemas de Gerenciamiento Energético en apoyo a ISO 50001 Leopoldo Nahuel 1, José Maccarone 2, Javier Marchesini 1, Marcelo D Ambrosio 2, Laura Cantallops 1 (1) Departamento de Ingeniería en Sistemas de Información (2) Departamento de Electrotecnia Facultad Regional La Plata - Universidad Tecnológica Nacional - Av. 60 esq .