Energy Business Intelligence: caso di studio al Politecnico di Torino

Strumenti ed Applicazioni di Business Intelligence per Dati EnergeticiUN CASO DI STUDIO AL POLITECNICO DI TORINO

Candidato:Matteo Paracchino

Relatori:prof. Fulvio Corno e prof. Dario Bonino

Politecnico di Torino 06/12/2013

Energy Management ed Energy Managers

Sono i professionisti che all'interno di una realtà economica si occupano degli aspetti di

gestione dell'energia.

Nata ai tempi delle crisi petrolifere, è la disciplina che si occupa di gestione razionale delle fonti energetiche.

Energy Management

GESTIONE RAZIONALE DELLE FONTI ENERGETICHE

06/12/2013 Energy BI - Matteo Paracchino 2

Energy Manager

Entrambi hanno subito un'evoluzione da un ambito tecnico ad uno analitico-strategico.

Smart buildingTECNOLOGIE SMART + GESTIONE EDIFICI


"Edifici che impiegano una vasta gamma di tecnologie che migliorano l'efficienza e si collegano tra loro, così

come con la rete di distribuzione, utilizzando dispositivi ICT e reti di comunicazione intelligenti."

fonte: Pike Research

Nell'ambito dell'energy management una delle parole chiave è smart building

ovvero:

In ogni campo si manifestano con sempre maggiore pervasività le tecnologie ict, punto

comune a tutte le declinazioni del paradigma smart.


Ma per le dimensioni e la complessità dei problemi da affrontare richiedono strumenti di supporto alla gestione

● automazione della raccolta dati● supporto nella fase di analisi● strumenti di comunicazione

Smart buildingPOTENZIALITA' E NECESSITA'

Sono un ambito di lavoro significativo perché:grande miniera di informazioni, convergenza interessi comuni pubblici e privati, loro scala permette grandi risparmi.

Energy Information SystemsSTRUMENTI DI SUPPORTO ALLA GESTIONE ENERGETICA


Nati come una specializzazione dei cosiddetti building management systems, sono strumenti utilizzati per memorizzare, analizzare ed esporre dati

energetici riferiti ad edifici o gruppi di edifici.

Dall'analisi dello stato attuale di queste tecnologie, emergono 3 tipologie di criticità

EIS: gap prestazionaliI LIMITI DEGLI STRUMENTI ATTUALI


● gestione dei flussi di dati(quantità ed eterogeneità delle fonti, big data)

● qualità dei dati(correttezza ed integrità)

● fruibilità e comunicazione dei dati(difficoltà nel leggere le informazioni)

Delimitare il campo d'azioneCONTESTO E MODALITA' DI LAVORO IMPONGONO DELLE SCELTE


• Ambito di ricerca accademico • Flussi e qualità dei dati richiamano

tematiche infrastrutturali• Tematiche di fruibilità e

comunicazione permettono di pensare ad un approccio low cost

Focus dell'analisi sugli aspetti divisualizzazione, comunicazione e fruibilitàdelle informazioni contenute nei dati di consumo.

Combinare tecnologie web e BICOSA SI PUO' FARE CON UN'ARCHITETTURA SEMPLICE?


“Esiste la possibilità di implementare un cruscotto di business intelligence energetica in un ambiente con la dinamicità ed

interattività degli strumenti web based?”

Dati da reti smart + tecnologie BI + interfaccia stile web 2.0

Verifica empirica delle ipotesiMETTERE ALLA PROVA QUESTE IDEE CON UN CASO REALE


Utilizzo del database di dati di consumo reali raccolti con l'infrastruttura di metering del Politecnico di Torino

(dati riferiti al periodo 01/01/2009 – 17/07/2013)

Raccolta di informazioni direttamente da potenziali utenti ed indirettamente tramite l'analisi di use cases reali

Sintesi delle informazioni raccolte con losviluppo di un prototipo dimostratore.

Ricerca preliminareONLINE SURVEY TRA GLI ENERGY MANAGERCERTIFICATI ITALIANI


• Redatto con la collaborazione di tutto il team del gruppo e-Lite• Composto da ca. 25 domande di vario tipo• Somministrato tramite doppio invio di email di sollecito• Contattati ca. 200 energy manager certificati, 33 risposte

complete

• Ricerca pattern e caratteristiche comuni• Analizzati 55 cruscotti online• In maggioranza gestiti da scuole o università

ANALISI CRUSCOTTI DISPONIBILI ONLINE

dimensioni di analisi

misure

granularità di visualizzazione

possibilità di effettuare confronti

tempo, spazio, destinazione d'uso

media, somma, valore max, valore min

variabile, con possibilità di visualizzare singole misure

con dati meteorologici, tra dati riferiti a spazio e periodo diverso

Specifiche di progettazioneSINTESI DELLE RICERCA PRELIMINARE

06/12/2013 Energy BI- Matteo Paracchino 11

Scelte di progettazione preliminariSTRUMENTI E ARCHITETTURA GENERALE


Strumenti consolidati in ambito web supportano ed incapsulano le elaborazioni di una delle migliori soluzioni end-to-end* per la BI basata su tecnologia open source.*Gartner Magic Quadrant, 2013

Schema a stella dei datiUNA STRUTTURA CHE RIFLETTA E SUPPORTI LE FINALITA' DI ANALISI


Due principali dimensioni: tempo e meter,frutto dal trade-off tra le caratteristiche dei dati presenti nel db di consumo del Politecnico di Torino ed i requisiti analitici espressi dagli utenti.

Struttura dell'interfaccia web (JSP)IL CONTENITORE PER LE ELABORAZIONI FORNITE DA PENTAHO


Menu di navigazione(permette di selezionare la grandezza di consumo da analizzare o di accedere all'interfaccia grafica del

server Pentaho)

Spazio per i contenuti dinamici gestiti da

Pentaho Area per i componenti di selezione dei dati da

visualizzare.

Selettore per la navigazione tra le dashboard relative ad

una grandezza

Dashboard dinamiche generate da PentahoSTRUMENTI PER ANALISI GRAFICHE DEI DATI E COMUNICAZIONE IMMEDIATA


Per ogni grandezza di consumo tre prospettive differenti di analisi:consumo per intervallo di date, consumo per momento del giorno, confronto tra dati.

Possibilità di tracciare le misure come campionate o aggregare i dati a livelli variabili lungo le varie dimensioni e visualizzare misure aggregate come media, max e min.

Pentaho User ConsoleIL COMPONENTE PER EFFETTUARE DRILL-DOWN SUI DATI


Integrazione dell'interfaccia grafica del server BI della piattaforma Pentaho all'interno dell'applicazione per fornire funzionalità aggiuntive (es. drill-down) oltre a quelle delle dashboard.

Valutazione della soluzione sviluppataPUNTI DI FORZA E DEBOLEZZA EMERSI


- elevata portabilità dell'architettura- flessibilità e possibilità customizzazione strumenti

- funzionalità di autenticazione- presenza interfaccia grafica per il server BI- accesso a risorse community open source

- possibilità di integrare sorgenti di dati disparate

- basso supporto a gestione aspetti grafico/estetici- poca flessibilità nella gestione dinamica delle query

- necessità di generare e manutenere tabelle aggregate- difficoltà implementazione di funzionalità di export evoluto dei dati

- dispersività della struttura modulare della piattaforma BI

Conclusioni e prospettiveVALUTAZIONE DELL'IDEA PROGETTUALE


Il prototipo ha soddisfatto la maggior parte delle richieste emerse in fase di ricerca preliminare, dimostrando la praticabilità di una soluzione di

BI energetica dal basso impatto sia economico che operativo.

Nella prosecuzione del lavoro saranno sicuramente da considerare:● uno studio approfondito della user experience● uno studio approfondito delle specifiche di progettazione● la progettazione coordinata degli aspetti di analisi dei dati e

dell'infrastruttura di metering● la valutazione degli aspetti di manutenzione delle basi di dati● una maggior cura dei dettagli grafici dell'applicazione

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