Energy Consumption Forecasting Using Machine Learning and IoT System
Main Article Content
Abstract
The objective of this research is to propose the development of a forecasting model for the electricity consumption of air conditioning systems in server rooms using machine learning and Internet of Things (IoT) systems. The study collects data on external temperature, humidity, and air conditioning power consumption through IoT technology. The methodology consists of three main parts: (1) data collection of temperature, humidity, and electricity consumption using IoT systems; (2) development of an electricity consumption forecasting model; and (3) performance evaluation of the forecasting methods. Four forecasting methods are selected for comparison: Long Short-Term Memory (LSTM), Bidirectional LSTM (Bi-LSTM), Artificial Neural Network (ANN), and Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA). The performance is assessed based upon Mean Square Error (MSE), Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Percentage Error (MAPE). The results indicate that the IoT system can collect data accurately and efficiently. Among the forecasting methods, LSTM demonstrated the highest accuracy in terms of the lowest MSE and RMSE values, while ARIMA exhibited the lowest MAPE. Machine Learning enhances the accuracy of electricity consumption forecasting by efficiently learning patterns from large datasets collected through IoT systems. These findings suggest that LSTM is the most appropriate model for forecasting electricity consumption. However, the choice of a forecasting model depends on the specific problem and practical requirements. This forecasting model enables users to estimate energy consumption in advance and manage energy more effectively.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารฯ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะได้รับอนุญาต แต่ห้ามนำไปใช้เพื่่อประโยชน์ทางธุรกิจ และห้ามดัดแปลง
References
ปรีชา อาการศ และ กูสกานา กูบาฮา. การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิภายนอกและการใช้พลังงานของเครื่องปรับอากาศของอาคารอเนกประสงค์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. วารสารวิชาการประชุมสภาข้าราชการ พนักงาน และลูกจ้าง มหาวิทยาลัยแห่งประเทศไทย (ปขมท). 2562; 8(2): 80-89.
อัชญา สีหะสิงห์ และ ศุทธา ศรีเผด็จ. ความชื้นในห้องพักที่มีห้องน้้าในตัวส่งผลต่อค่าไฟฟ้าจากเครื่องปรับอากาศ. วารสารสาระศาสตร์. 2564; ฉบับที่ 4: 908-919.
นรินทร์ พนาวาส. การพัฒนาระบบเฝ้าระวังความปลอดภัยห้องดาต้าเซ็นเตอร์ด้วยเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตเพื่อสรรพสิ่ง. วารสารสหศาสตร์ศรีปทุม ชลบุรี. 2567; 10(1): 61-76.
อรรถกร เก่งพล และ อลงกรณ์ คล้ายคลึง. การประยุกต์ใช้ตัวแบบโครงข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชัน และตัวแบบทางคณิตศาสตร์ในการคัดแยกมะนาวตามมาตรฐานสินค้าเกษตร เลขที่ มกษ. 27-2560 โดยใช้เครื่องจักรเรียนรู้. เอกสารสืบเนื่องจากการประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการประจำปี พ.ศ. 2567. 15-17 พฤษภาคม พ.ศ. 2567; โรงแรมเซ็นทารา. จังหวัดอุบลราชธานี; 2567. หน้า 497-505.
Laghrissi F, Douzi S, Douzi K, Hssina B. 2021. “Intrusion detection systems using long short term memory (LSTM)”. Big Data, Vol. 8(1).
Naik D, Jaidhar CD. A novel Multi‑Layer Attention Framework for visual description prediction using bidirectional LSTM. International Journal of Big Data. 2022; 9.
Punyota W, Kengpol A. 2021. “Prediction of Vegetarian Food Preferences for the Aging Society”, Proceeding of the International Conference on Engineering and Technology; 2021 May 27-28; Krabi, Thailand. 2021.
Wen T, Liu Y, Bai YH, Liu H, et al. Modeling and forecasting CO2 emissions in China and its regions using a novel ARIMA-LSTM model. International Journal of Heliyon. 2023; 9.
ทรรศมล วงศ์จิตสุขเกษม และ ดาริชา สุธีวงศ์. การพยากรณ์ราคาเศษเหล็กในประเทศไทยโดยใช้เทคนิคทางสถิติและการเรียนรู้ของเครื่อง. เอกสารสืบเนื่องจากการประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการประจำปี พ.ศ. 2567. 15-17 พฤษภาคม พ.ศ. 2567; โรงแรมเซ็นทารา. จังหวัดอุบลราชธานี; 2567. หน้า 255-261.
ไกรวิทย์ ชูชาต. การพัฒนาระบบตรวจวัดการใช้พลังงานไฟฟ้าในอาคารบนแพลตฟอร์มอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง กรณีศึกษาอาคารศรีวิศววิทยา [วิทยานิพนธ์ วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต]. มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์. 2565.
Wassef Hasan M. 2023. Building an IoT temperature and humidity forecasting model based on long short-term memory (LSTM) with improved whale optimization algorithm. International Journal of Memories - Materials, Devices, Circuits and Systems. 2023; 6.
ภาณุเดช คุณชม. การพยากรณ์การใช้พลังงานไฟฟ้าของอาคารสำนักงานด้วยแบบจำลองการขับเคลื่อนด้วยข้อมูล [อินเตอร์เน็ต]. 2565. [เข้าถึงเมื่อ 23 พฤศจิกายน 2564]. เข้าถึงได้จาก: https://libdoc.dpu.ac.th/thesis/Panudet.Khun.pdf
Balaji S, Karthik S. Energy Prediction in IoT Systems Using Machine Learning Models. International Journal of Computers, Materials & Continua. 2022; 75(1): 443-459.
Faiq M, Tan KG, Liew CP, Hossain F, Tso C, Lim LL, et al. Prediction of energy consumption in campus buildings using long short-term memory. International Journal of Alexandria Engineering. 2023; 67: 65-76.
El-Azab HI, Swief RA, El-Amary NH, Temraz HK. Machine and deep learning approaches for forecasting electricity price and energy load assessment on real datasets. International Journal of Ain Shams Engineering. 2024; 15(4).
Berriel RF, Lopes AT, Rodrigues A, Varejão FM, Oliveira-Santos T. Proceedings of the International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN); 2017 May 4-19; Anchorage, AK, USA. 2017. p.4283-4290