Applicazione di simulazione di una casa intelligente con microgrid in Unity.

Abstract

L’elaborato presenta lo sviluppo di un’applicazione di simulazione per la gestione dei consumi energetici domestici, realizzata mediante il framework Unity. L’obiettivo principale del progetto è fornire una piattaforma interattiva in grado di monitorare, visualizzare e ottimizzare in tempo reale la produzione e il consumo di energia all’interno di una smart home, con particolare attenzione all’integrazione di fonti rinnovabili come i pannelli solari.

L’applicazione è stata progettata come una microgrid domestica virtuale, composta da diversi elementi interattivi, tra cui abitazione, sistema di illuminazione, pannelli solari e veicolo elettrico. Attraverso un’interfaccia grafica 3D, l’utente può accedere ai dati energetici, controllare lo stato dei dispositivi e analizzare i consumi tramite dashboard dedicate. La gestione dei dati è basata su strutture serializzate in formato JSON e su un sistema modulare che distingue tra componenti produttori e consumatori di energia.

Un aspetto centrale del progetto è l’integrazione del protocollo MQTT, che consente la comunicazione tra l’applicazione e sistemi esterni, simulando l’invio dei dati energetici a un fornitore. Questo approccio riflette i principi delle smart grid, favorendo un utilizzo più efficiente e consapevole delle risorse energetiche.

Il lavoro dimostra come l’utilizzo di tecnologie digitali e ambienti di sviluppo interattivi possa supportare la progettazione di sistemi energetici intelligenti, offrendo una base scalabile per future estensioni in ambito domestico, industriale e IoT, con l’obiettivo di promuovere sostenibilità ed efficienza energetica.

This thesis presents the development of a simulation application for managing domestic energy consumption, implemented using the Unity framework. The main objective of the project is to provide an interactive platform capable of monitoring, visualizing, and optimizing in real time the production and consumption of energy within a smart home, with particular focus on the integration of renewable energy sources such as solar panels.

The application has been designed as a virtual domestic microgrid, composed of several interactive elements, including a house, a lighting system, solar panels, and an electric vehicle. Through a 3D graphical interface, users can access energy data, control the state of devices, and analyze consumption through dedicated dashboards. Data management is based on JSON-serialized structures and a modular system that distinguishes between energy producers and consumers.

A key aspect of the project is the integration of the MQTT protocol, which enables communication between the application and external systems, simulating the transmission of energy data to a provider. This approach reflects the principles of smart grids, promoting a more efficient and conscious use of energy resources.

The work demonstrates how the use of digital technologies and interactive development environments can support the design of intelligent energy systems, providing a scalable foundation for future extensions in domestic, industrial, and IoT contexts, with the aim of promoting sustainability and energy efficiency