Social-loT 4 resource savings and building management

Abstract

Existing Internet of Things (IoT) systems for energy/water savings and building management often yield limited results because they do not adequately account for user behavior, a challenge that is further aggravated when applied in public or shared buildings. Furthermore, systems that consider user interaction initially show promise but often result in a loss of interest over time, leading to diminished long-term effectiveness. While sensing technologies are fundamental, we recognize the significance of user perception for extended savings. Our research employs a multidisciplinary approach that integrates Internet of Things (IoT) systems, Building Information Modeling (BIM) models, and interactive dashboards to enhance user awareness of energy and/or water consumption in buildings and stimulate behavioral changes. We developed a framework that combines the traditional layered IoT architecture with two additional user-oriented layers: the Engagement Layer and the Retention Layer. By raising user engagement and promoting long-term interactions, our approach surpasses savings achieved through traditional IoT systems alone, with additional benefits, such as comfort improvement, resource usage optimization, and user behavior modulation. Our work extends not only to public or shared buildings, but also residential environments, demonstrating substantial energy savings attributed to increased user engagement and awareness, synergized with our IoT-expanded framework in such spaces.

Os sistemas de Internet das Coisas (IoT) para poupança de água ou energia, e gestão de edifícios apresentam frequentemente resultados limitados, pois não têm em consideração comportamentos e hábitos dos utilizadores. Este problema é ainda mais agravado quando aplicados em edifícios públicos ou partilhados. Sistemas que consideram a interação do utilizador, apresentam inicialmente bons resultados mas, frequentemente deparam-se com problemas de perda de interesse ao longo do tempo, levando à diminuição progressiva da sua eficácia. Embora as tecnologias de sensorização sejam fundamentais, reconhecemos a importância da perceção dos utilizadores para poupanças a longo prazo. Neste estudo, desenvolvemos uma abordagem multidisciplinar, que integra sistemas IoT, modelos BIM (Building Information Modeling) e dashboards interativos, como estratégia para informar e sensibilizar os utilizadores para os seus consumos de energia e água em edifícios e estimular mudanças de comportamento. Para abordarmos estes conceitos, desenvolvemos uma framework que combina a arquitetura tradicional por camadas de sistemas IoT, com duas camadas adicionais destinadas aos utilizadores, a camada de Interação e a camada de Retenção. Ao promover a interação dos utilizadores a longo prazo, a nossa abordagem supera poupanças alcançadas através de sistemas IoT tradicionais, com múltiplas vantagens como, melhoria do conforto, otimização do uso de recursos e modulação de comportamentos dos utilizadores. O nosso trabalho estende-se não só a edifícios públicos ou partilhados, mas também a ambientes residenciais, demonstrando poupanças substanciais de energia, atribuídas ao aumento da interação e consciencialização dos utilizadores, aliadas aos sistemas desenvolvidos com base na framework proposta.