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Interfaz Multitáctil Interactiva para Visualización de Datos

1) La pantalla táctil como método de interacción

Las interfaces táctiles han tenido una implantación gradual a lo largo de la historia desde la década de los años 70, aunque se puede señalar la primera década de los 2000, con la aparición del iPhone (2007), como punto de inicio de una expansión mucho más veloz. El hecho de conectar los dedos humanos con los elementos gráficos representados permite una interacción muy directa e intuitiva, aunque también es crucial que la plataforma, tanto software como hardware, haya sido meticulosamente diseñada, pues las imperfecciones se hacen evidentes rápidamente y terminan por molestar al usuario.

Para este proyecto se cuenta con una pantalla LCD de 52" sobre la que se coloca un marco acristalado rodeado de sensores ópticos, que se conecta a un ordenador mediante un puerto USB. Se consigue una interfaz táctil que reconoce hasta 10 cursores de forma simultánea, enviando datos sobre su posición y velocidad al programa receptor.

La labor de investigación tiene como uno de sus objetivos valorar la conveniencia de este tipo de interacción frente a otros más tradicionales, como pueden ser el teclado y el ratón.

2) La Visualización de Datos en la Eficiencia Energética

El campo de la distribución y consumo de electricidad tiene especial peso en la economía a todos los niveles. Ls empresas dedican parte de sus ingresos no sólo a abonar la factura de la luz, sino también a buscar formas de reducir el gasto. Entre las medidas tomadas para disminuir el gasto en electricidad, se encuentra el análisis del consumo global de una instalación.

Los contratos de abonado a la red eléctrica tienen un nivel de complicación considerable, y el consumo de energía es un fenómeno con patrones de comportamiento muy diversos. Tanta complejidad requiere herramientas capaces de permitir al usuario analizar todos los factores posibles. Es necesario, por tanto, un estudio detallado de la energía consumida para poder extraer conclusiones e ideas que conduzcan a la adopción de medidas que consigan disminuir eficazmente, el gasto en electricidad de las instalaciones.

El uso de herramientas de visualización de datos no es algo novedoso en el sector de la energía eléctrica, si bien no muchas organizaciones dedican recursos para aplicar estas técnicas. Las magnitudes implicadas son ampliamente conocidas, y los datos se suelen representar frente al tiempo, por lo que confeccionar gráficos sobre consumos eléctricos no es una tarea que requiera una carga de investigación inicial muy alta. El ser humano, mediante la vista, puede obtener mucha información y manejar distintas magnitudes a la vez, gracias a las diferentes formas de codificación visual. También es más fácil detectar patrones o tendencias, y casos particulares de comportamiento anómalo. La visualización de datos está, por tanto, entre las herramientas más adecuadas para el análisis de datos en materia de eficiencia energética.

3) El tratamiento de datos sobre consumos eléctricos

Sea cual sea la finalidad de un análisis de datos, se hace necesario un tratamiento previo de los mismos, para adecuarlos a las necesidades de cada situación. Se requiere información con un nivel de detalle y una presentación distintos. Por otra parte, los conjuntos de datos no son ideales y se pueden encontrar registros vacíos o información errónea. También puede darse el caso de necesitar acotar la extensión de los datos o eliminar algunas variables para efectuar un análisis concreto. Estas y otras necesidades justifican la existencia de un robusto programa de tratamiento de datos.

El origen de los datos representados en este proyecto son mediciones sobre consumos eléctricos de distintas instalaciones de las universidades de Oviedo y León. La información abarca un período de un año, con una resolución visualizada de una hora. En los gráficos se codifican las magnitudes Tiempo, Potencia (Activa, Reactiva o Aparente) y Factor de Potencia.

1 + 2 + 3 = Prototipo desarrollado:

Como puesta en práctica de las técnicas exploradas a lo largo del proyecto, se desarrolla un prototipo que cubre las 3 áreas arriba comentadas, incluyendo una aplicación Web para visualizar consumos eléctricos con interacción táctil, un programa de tratamiento previo de los datos y un servicio web para la comunicación entre ambos programas.

La aplicación incluye:

  • 4 visualizaciones distintas: Matricial, Calendario, Reloj y Gráfico de Barras
  • 12 datasets de edificios de las universidades de Oviedo y León abarcando un período de 1 año
  • Interacción táctil (zoom, desplazamiento y selección de potencia) y "de escritorio" (ratón y teclado)
  • Nivel de detalle adaptado al nivel de zoom de la visualización
  • Escalas de colores y de tamaños configurables
  • Posibilidad de seleccionar puntos del gráfico y obtener información sobre la selección en tiempo real
  • Transiciones animadas entre visualizaciones

Click en la imagen superior para acceder a la aplicación (puede tardar hasta 1 minuto en cargar los datos)

Durante la elaboración del proyecto se han ido utilizando distintas herramientas informáticas, como recoge la tabla:

Video demostrativo