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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Sistema de Medición Intligente Smart Metering System M. C. Juan Carlos Olivares Rojas Dr. Enrique Reyes Archundia

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales SG

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Sistemas de Medición Tradicional

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Infraestructura de SG

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Ventajas de SG

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Ventajas de SG

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Smart Metering System Sistemas que permiten la medición de valores (mediciones eléctricas por ejemplo) en forma remota. La comunicación es en dos vías. El primer antecedente fue AMR (Mediciones Remotas Automatizadas). Actualmente existe AMI (Infraestructura de Medición Avanzada) que ofrece otros servicios como: cortes y reconexión, actualización de firmware, etc.

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Evolución de Tecnologías de Medición Inteligente

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Evolución de Tecnologías de Medición Inteligente

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Smart Metering System Los tipos de medición incluyen cantidad de energía consumida, los tiempos de consumo, los dispositivos y la energía de fuentes renovables. También se pueden agregar otros parámetros como Calidad de la Energía. También se mandan los precios (cuando son

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Smart Metering System Otros tipos de datos que se envían son las fallas y desconexiones (apagones) entre otros eventos del medidor. La respuesta a la demanda puede sugerir al medidor que se apaguen en hora pico ciertos dispositivos.

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Smart Metering System Medir Potencia Activa y Reactiva Bajas y altas de tensión Oscilaciones de Frecuencia Desfasamiento y distorsiones de la señal

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Esquema Básico de Medición Digital

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Beneficios de la Medición Inteligente

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Beneficios de la Medición Inteligente

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Costos AMI

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Arquitectura Lógica AMI

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Arquitectura AMI

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Arquitectura AMI

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Arquitectura AMI

Arquitectura AMI TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en

Arquitectura AMI TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Subsistemas SG

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Modelo de Capas Smart Grid

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Modelo de Capas Smart Grid

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Agregadores

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Capas en los Sistemas de Medición

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales AMI Head End

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales AMI Head End

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales AMI Stack

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales AMI Stack

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Características de Red SM

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Características de Red SM

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Conectividad Smart Metering

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Conectividad Smart Metering

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Flujo de Datos del Smart Meter

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Datos del Smart Meter

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Casos Uso AMI

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Latencias en Smart Grid

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Ejemplo de Datos en SM

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Utilización de Datos en SM

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Latencia de Datos en SM

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales DER Smart Metering

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales BD para Smart Metering

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Ejemplo de BD para Smart Metering

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Modelo Abstracto SM

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Gestión Energética

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Almacenamiento en AMI

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Retos Transferencia Datos en SM

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales DLSM/COSEM DLSM (Device Language Message Specification)/ COSEM (Companion Specification for Energy Metering). Es un estándar internacional abierto (IEC 62056, EN 13757 -1) desarrollado en la década de 1990 para intercambio de datos en medidores de cualquier tipo de energía. Consta de tres partes:

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales DLSM/COSEM 1. Modelado de datos: Modelo COSEM y OBIS 2. Mensajería: Servicios para utilizar el modelo de datos a través de DLMS. 3. Transporte: Reglas de transporte de la información

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales DLSM/COSEM Maneja 4 perfiles: 1. Solo Lectura: obtener datos de medición y alarmas 2. Gestión: modificar parámteros al clinte como tarifas y horarios. 3. Reprogramación: actualización del dispositivo 4. Público: los usuarios obtienen datos de consumo ó comercializadoras

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales MDMS Meter Data Management System es un componente esencial en la operación de un Sistema de Medición Inteligente. Es una plataforma de software que recolecta los datos de distintas tecnologías de mediores inteligentes, verifica y almacena la información para luego ser entregada en subconjuntos a las distintas aplicaciones empresriales como: facturación, gestión de apagones, etc.

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales MDMS No existe una infraestructura única para este tipo de sistemas ya que depende de la cantidad de usuarios que tenga la empresa, a los datos que se almacenen y a la integración que tenga con aplicaciones nuevas y heredadas.

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Datos en XML <? xml version="1. 0" encoding="UTF-8"? > <signal. Data> <acquisition. Context database="Green. Line" database. Set="Set 1" session="1" version="1" /> <validation status="ok" id="christophe" date="2011 -09 -01" /> <acquisition. Place name="living room" type="room"> <feature name="building. Name" value="christophe" /> <feature name="building. Type" value="residential" /> <feature name="energy. Class" value="D" /> 338 <feature name="construction. Year" value="1975" /> <feature name="rooms" value="6. 5" /> <feature name="surface" value="200" /> <feature name="address" value="CH-1700 </acquisition. Place> <target. Device type="laptop" brand="Apple" energy. Class="" comment="Personal laptop" /> <acquisition. Device type="electricity_socket" brand="PLOGG" model="PLG-ZGB-CH" sampling. Frequency="0. 1" comment="Sampling frequency is expressed in Hz. "> <channel name="time" type="date" precision="1" units="s" /> <channel name="freq" type="float" precision="0. 1" units="Hz" /> <channel name="ph. Angle" type="integer" precision="1" units="" /> <channel name="reac. Power" type="float" precision="0. 001" units="var" /> <channel name="rms. Cur" type="float" precision="0. 001" units="A" /> <channel name="rms. Volt" type="float" precision="0. 001" units="V" /> <channel name="power" type="float" precision="0. 001" units="W" /> </acquisition. Device> <signal. Curve> <signal. Point time="2011 -04 -11 15: 53: 31" freq="50. 0" ph. Angle="0" reac. Power="-0. 31" rms. Cur="0. 144" rms. Volt="231. 481" power="18. 944" /> <signal. Point time="2011 -04 -11 15: 53: 41" freq="50. 0" ph. Angle="0" reac. Power="-0. 414" rms. Cur="0. 142" rms. Volt="231. 616" power="18. 944" /> <signal. Point time="2011 -04 -11 15: 53: 51" freq="50. 0" ph. Angle="0" reac. Power="-0. 31" rms. Cur="0. 143" rms. Volt="231. 516" power="18. 84" /> <signal. Point time="2011 -04 -11 15: 54: 01" freq="50. 0" ph. Angle="0" reac. Power="-0. 414" rms. Cur="0. 146" rms. Volt="231. 686" power="19. 254" /> <!--. . . --> <signal. Point time="2011 -04 -11 16: 52: 50" freq="50. 0" ph. Angle="0" reac. Power="-0. 621" rms. Cur="0. 111" rms. Volt="235. 247" power="12. 525" /> <signal. Point time="2011 -04 -11 16: 53: 00" freq="50. 0" ph. Angle="0" reac. Power="-0. 724" rms. Cur="0. 11" rms. Volt="235. 249" power="12. 629" /> <signal. Point time="2011 -04 -11 16: 53: 10" freq="50. 0" ph. Angle="0" reac. Power="-0. 724" rms. Cur="0. 11" rms. Volt="235. 295" power="12. 525" /> </signal. Curve> </signal. Data>

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Componentes REI

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Referencias Mohsen Zabihi, et. al. (2015), “Analyzing the Effects of Various Attacks on Smart Meters”, 23 th International Conference of Electricity Distribution CIRED, Lyon, Francia, 15 -18 junio (2015). Isaac Ghansah, “Best Practices for Handling Smart Grid Cyber Security”, Energy Research and Development Division, Sacramento State, Final Project Report, Mayo (2014).

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Referencias Yue Yang, “MAC Protocol Design for Smart Meter Network”, Capítulo 5 del libro: Smart Metering Technology and Services –Inspirations for Energy Utilities, disponible en: http: //www. intechopen. com/books/smart-metering -technology-and-services-inspirations-for-energyutilities (2016), pp. 85 -104.

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Referencias Imen Aouini, Lamia Ben Azzouz, “Smart Meter: Applications, Secuirty Issues And Challenges”, 5 th International Conference on Computing and Informatics ICOCI 2015, 11 -13 Agosto 2015, Estambul, Turquía, (2015), pp. 395 -402. Adam Hahn, “Cyber Security of the Smart Grid: Attack Exposure Analysis, Detection Algorithms and Testbed Evaluation”, Tesis para obtener el grado de Doctor en Ingeniería Computacional, Iowa State University, (2013).

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Referencias Jiazhen Zhou; Hu, et al. , "Scalable Distributed Communication Architectures to Support Advanced Metering Infrastructure in Smart Grid, " in Parallel and Distributed Systems, IEEE Transactions on , vol. 23, no. 9, pp. 1632 -1642, Sept. 2012 doi: 10. 1109/TPDS. 2012. 53 Sabine Erlinghagen, Bill Lichtensteiger, Jochen Markard, “Smart meter communication standards in Europe – a comparison”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 43, March 2015, Pages 1249 -1262, ISSN 1364 -0321, http: //dx. doi. org/10. 1016/j. rser. 2014. 11. 065.

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Referencias Soma Shekara Sreenadh Reddy Deputu, et al. (). “Smart Meters for Power Grid – Challenges, Issues, Advantages and Status”. ISBN: 978 -1 -61284 -788 -7. Christophe Gisler, et al. (2013). “Appliance Consumption Signature Database and Recognition Test Protocols”. 2013 8 th International Workshop on Systems, Signal Processing and their Appliciations (Wo. SSPA). ISBN: 978 -1 -4763 -5540 -7.

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Morelia Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica Procesamiento de Señales Datos de Contacto [email protected] edu. mx [email protected] edu. mx http: //sagitario. itmorelia. edu. mx/pelectron/ http: //sagitario. itmorelia. edu. mx/dci/ http: //dsc. itmorelia. edu. mx/~jcolivares/ http: //edudistancia. itmorelia. edu. mx/moodle/