Proyecto final de graduación del Bachillerato Tecnológico EMT en Informática del Instituto Tecnológico Superior de Paysandú (ANEP).
Electrical Counter es un sistema IoT orientado a la monitorización, análisis y reducción del consumo eléctrico innecesario en hogares y pequeñas empresas.
ElectricalCounter/
│
├── Base de datos/
│ └── Diagramas de base de datos utilizada
│
├── Cisco Packet Tracer empresa ficticia Electrical Counter/
│ ├── Archivo .pkt de la empresa ficticia
│ └── Documento de calculo de subredes
│
├── Dispositivo/
│ ├── Codigo del dispositivo
│ └── Diagrama del dispositivo
│
├── Documentación/
│ └── Documentación del proyecto
│
├── Electrical Counter (APP)/
│ └── Todo lo necesario para ejecutar la app
│
├── Fotos del proyecto/
│ └── Imagenes de la app, dispositivo y equipo
│
├── Servidor (Configuración)/
│ ├── Scripts del servidor
│ └── Explicación del servidor
│
└── Versiones anteriores/
└── Archivos antiguos para ver el avance del proyecto realizado durante 2 años de bachillerato
El objetivo del proyecto es desarrollar un sistema IoT capaz de monitorear y controlar el consumo eléctrico, permitiendo identificar desperdicios energéticos y optimizar el uso de la energía en hogares y pequeñas empresas.
Electrical Counter nace con el objetivo de combatir la problemática de la energía parásita, causada por dispositivos electrónicos que continúan consumiendo electricidad mientras permanecen conectados en modo standby.
El sistema permite:
- Medir variables eléctricas en tiempo real.
- Registrar históricos de consumo.
- Calcular costos aproximados según tarifas eléctricas.
- Controlar dispositivos remotamente.
- Analizar patrones de consumo.
- Detectar posibles desperdicios energéticos.
La solución integra hardware, comunicación IoT, servidor, base de datos y una aplicación multiplataforma.
El proyecto está dividido en tres componentes principales:
┌──────────────────────┐
│ Dispositivo IoT │
│ ESP8266 + Sensores │
│ + Relés │
└──────────┬───────────┘
│MQTT
│
▼
┌──────────────────────┐
│ Servidor Ubuntu │
│ MySQL │
│ Mosquitto Broker │
└──────────┬───────────┘
│MySQLdb
│
▼
┌──────────────────────┐
│ Aplicación Kivy │
│ Python │
└──────────────────────┘
El dispositivo físico es el encargado de recolectar información eléctrica y ejecutar acciones de control.
| Componente | Función |
|---|---|
| ESP8266 NodeMCU v3 | Microcontrolador principal con conexión WiFi |
| PZEM-004T v3.0 | Medición de voltaje, corriente, potencia y consumo energético |
| Módulo de 4 relés 5V | Control físico de dispositivos eléctricos |
| TXS0108E | Conversión de niveles lógicos entre 5V y 3.3V |
El servidor centraliza la comunicación entre dispositivos, almacenamiento y procesamiento de información.
- Ubuntu Server 22.04 LTS
- MySQL
- Mosquitto MQTT Broker
- Bash
- Cron
- Recepción de mediciones enviadas por el dispositivo.
- Persistencia histórica de datos.
- Gestión de usuarios.
- Automatización de backups.
- Comunicación mediante protocolo MQTT.
Aplicación multiplataforma desarrollada utilizando:
- Python 3.11
- Framework Kivy
- Biblioteca MySQLdb
Permite al usuario consultar información energética y controlar dispositivos conectados.
Registro de:
- Voltaje (V)
- Corriente (A)
- Potencia eléctrica
- Energía consumida (kWh)
Permite activar o desactivar dispositivos conectados mediante relés utilizando comunicación MQTT.
La aplicación muestra:
- Históricos de consumo.
- Gráficas estadísticas.
- Costos aproximados.
- Información energética relevante.
El sistema utiliza una base de datos relacional compuesta principalmente por:
Almacena:
- Credenciales protegidas.
- Configuración del hogar.
- Información del plan eléctrico.
Registra:
- Mediciones eléctricas.
- Fecha y hora.
- Valores obtenidos por el dispositivo IoT.
Gestiona:
- Tarifas eléctricas.
- Cálculo aproximado del costo energético.
- ESP8266
- PZEM-004T v3.0
- Relés 5V
- TXS0108E
- MQTT
- Mosquitto Broker
- Ubuntu Server
- MySQL
- Bash
- Cron
- Python 3.11
- Kivy
- MySQLdb
Durante el desarrollo del proyecto se trabajó con:
- Diseño de sistemas IoT completos.
- Comunicación entre dispositivos mediante MQTT.
- Integración hardware-software.
- Administración de servidores Linux.
- Diseño de bases de datos relacionales.
- Desarrollo de aplicaciones multiplataforma.
- Automatización de procesos.
1.er Premio Nacional - Olimpíadas de Programación 2022
Categoría: Placas Programables
Uruguay
Proyecto desarrollado por el equipo:
- Santiago Szwec
- Cristian Vigo
- Lucio Romero
- Matías Parente
Agradecimientos especiales a:
- Juan Pablo Villanueva por facilitar materiales físicos.
- Nancy López y Bruno Rodríguez por el acompañamiento durante el desarrollo del proyecto.
El desarrollo contempla principios de protección de datos personales establecidos en la Ley N.º 18.331 de la República Oriental del Uruguay.