Algoritmos de optimización basados en capacidad y cobertura de redes inalámbricas para la infraestructura de medición avanzada de energía eléctrica

Abstract

La infraestructura de medición avanzada AMI toma cada vez con mayor fuerza, dominio en el mundo de las redes inteligentes, brindando numerosas aplicaciones en diferentes campos: para salvar vidas humanas, propiedad pública y privada, para ofrecer un ambiente automatizado y de confort para los usuarios de dichas redes, entre otras. En este ámbito, la medición inteligente tiene un rol trascendental, y el dimensionamiento óptimo de una red para la misma aún más, por lo que el presente trabajo de titulación presenta un análisis detallado sobre métodos de optimización en cuanto a la forma de agrupar ítems y propone una comparación entre algoritmos de agrupación con el fin de determinar el método más eficiente para cubrir tanto en capacidad de enlazar medidores inteligentes - característica propia de cada AP (Access Point)- como en la cobertura - característica propia de cada estándar de comunicación, para una red de medidores inteligentes planteada basada en el estándar de comunicación Wifi. Como consecuencia de este análisis se pretende obtener las características de cada método analizados en las mismas condiciones tanto de cobertura como de capacidad expresadas mediante gráficas y establecer las conclusiones respectivas. Es por esto que esta investigación se centrará en definir, modelar y simular mediante los métodos de agrupación k-means, k-medoids e ILP (Programación Lineal Entera por sus siglas en inglés) expresados como algoritmos matemáticos en una red de quinientos (500) medidores inteligentes en un área residencial urbana a los cuales denominaremos usuarios, teniendo presente para cada método las restricciones y funciones objetivo de dicha red, garantizando un índice de cobertura del 100% de usuarios ubicados en los clústeres (agrupaciones) y de esta manera brindando una solución óptima en cuanto a tiempo, menor número de agrupaciones, y distribución equitativa de medidores en los diferentes grupos.