Diseño y evaluación de una arquitectura de Fog Computing para un caso de uso en el contexto de Smart Grids

El desarrollo de las ciudades está dirigida hacia el uso de las tecnologías de información y comunicación para permitir la sostenibilidad de las mismas. Frente a este motivo, se presentan diversos proyectos como lo es el concepto de Smart Grids el cual hace referencia a redes de distribución de electricidad inteligente capaces de ofrecer mejor administración de los recursos energéticos, prevención de fallas, mejoras en la tarificación en función de la demanda, etc. Sin embargo, para la construcción de Smart Grids es necesario el establecimiento de una red que permita la virtualización de los contadores de electricidad. Ante esta necesidad, la arquitectura de Fog Computing da solución a las comunicaciones necesarias reduciendo el flujo de datos gracias a centros de preprocesamiento ubicados como intermediarios de dicha comunicación entre los telecontadores y los centros de servicio de electricidad. Así pues, el desempeño de esta arquitectura depende de la localización de los recursos a lo largo de la red. Durante el trabajo se evaluó la implementación de esta red en la ciudad de Bogotá, mediante Matlab se procesaron datos de alta precisión de la ciudad para la ubicación de los nodos y la formación de escenarios configurados con tecnología LoraWAN bajo diferentes protocolos de transporte y tablas de enrutamiento por defecto en el entorno del simulación de redes Qualnet. Estos recursos fueron ubicados gracias a los algoritmos de clustering K-Means y DBSCAN los cuales permitieron a su vez evaluar su desempeño ante diferentes cantidades de nodos y de centros de preprocesamiento a la hora de ofrecer mejor eficacia en la comunicación. Como resultados fue posible encontrar que una red de Fog Computing mediante la tecnología de LoraWAN, una ubicación de recursos a partir del algoritmo K-Means y el protocolo de transporte UDP es capaz de dar un buen desempeño a partir de cierta cantidad de recursos en relación al tamaño de la red implementada.

• Autores: Herrera Cruz, Miguel Angel
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/64329
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/1992/64329
• Palabra clave: Clustering; Localización de recursos; Telemetría; Redes; Procesamiento de datos; Qualnet; Fog computing; Smart grid; Bogotá D.C.; Smart city; Ingeniería
• Rights: openAccess
• License: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional