Prototipo IoT para la medición de la polución atmosférica en la Universidad Católica de Colombia

Trabajo de investigación tecnológicaEl proyecto contempla el diseño y desarrollo de una red de dispositivos electrónicos implementados en distintas sedes de la Universidad Católica de Colombia, para la medición de tres gases contaminantes: Monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2) y ozono (O3). Para la comunicación entre los dispositivos se realiza la evaluación y selección de un protocolo de comunicación en base a diferentes criterios. Los datos captados son transmitidos a una plataforma ubicada en la nube, los cuales son usados por un aplicativo web previamente diseñado y desarrollado para la visualización de dichos datos expresados en partes por millón (ppm).RESUMEN. INTRODUCCIÓN. 1. JUSTIFICACIÓN. 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 3. OBJETIVOS. 4. MARCO REFERENCIAL. 5. ESTADO DEL ARTE. 6. METODOLOGÍA. 7. RESULTADOS 8. CONCLUSIONES. 9. TRABAJOS FUTUROS. 10. RECOMENDACIONES. BIBLIOGRAFÍAPregradoIngeniero de Sistema

Arquitectura de IOT como soporte para el monitoreo, visualización y toma de decisiones de variables climáticas en entornos urbanos para Biciusuarios

Trabajo de InvestigaciónDesarrollo un prototipo de Arquitectura, con el fin de integrarlo al proyecto de investigación Prototipo de Plataforma Tecnológica Colaborativa como soporte para la Medición y Estimación de la Calidad del Aire en Ambientes Móviles, con el objeto de garantizar que la recolección, análisis y visualización de datos ambientales se realice de manera óptima. Los resultados obtenidos demuestran las dimensiones de la arquitectura en función de integración de negocios, tecnología, datos y aplicaciones.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. REQUERIMIENTOS DEL SERVICIO 3. PROPUESTA ARQUITECTURAL 4. PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO 5. CONCLUSIONES 6. TRABAJOS FUTUROS BIBLIOGRAFÍAPregradoIngeniero de Sistema

Análisis y simulación de un sistema para transmitir la calidad del aire utilizando internet de las cosas de banda estrecha

No aplicaEl despliegue de las redes 4G y 5G, acompañado de la disrupción tecnología de la industria 4.0 e internet de las cosas, han permitido la implementación de diversos casos de uso y aplicaciones para evaluar su funcionamiento o valorar su eficacia. De la mano de estudios de investigación referentes a redes móviles de última generación, estudios de análisis de calidad del aire en Bogotá, contaminación atmosférica, estudio de emisión de material particulado PM10 y PM2.5, prototipos para la medición de partículas, entre otros, se disponen las bases teóricas y conceptuales para dar solución al problema de investigación planteado en este trabajo. Este proyecto simula un sistema para transmitir datos de la calidad del aire en Bogotá, a través de herramientas de tecnológicas que permiten analizar la transmisión. La simulación del sistema se realiza teniendo en cuenta la arquitectura de red móvil instalada en la capital de Colombia. El alcance de este proyecto es simular y emular una red de internet de las cosas de banda estrecha, en la cual intervenga la implementación de un core, una red de acceso, un usuario final y por supuesto un conjunto de datos que se puedan trasmitir para evaluar su desempeño con indicadores de calidad. Palabras claves. Banda estrecha, 5G, industria 4.0, internet de las cosas, simulación, emulación, material particulado, calidad del aire, red móvil,The deployment of 4G and 5G networks, accompanied by the technological disruption of industry 4.0 and the Internet of Things, have allowed the implementation of various use cases and applications to evaluate their operation or assess their effectiveness. Hand in hand with research studies related to state-of-the-art mobile networks, air quality analysis studies in Bogotá, air pollution, PM10 and PM2.5 particulate matter emission studies, prototypes for particle measurement, among others, The theoretical and conceptual bases are arranged to solve the research problem raised in this work. This project simulates a system to transmit air quality data in Bogotá, through technological tools that allow the transmission to be analyzed. The simulation of the system is carried out taking into account the mobile network architecture installed in the capital of Colombia. The scope of this project is to simulate and emulate a narrowband internet of things network, in which the implementation of a core, an access network, an end user and of course a set of data that can be transmitted to evaluate their performance with quality indicators. Keywords. Narrow band, 5G, industry 4.0, internet of things, simulation, emulation, particulate matter, air quality, mobile network

Desarrollo de un prototipo para la medición de partículas PM2.5 en la ciudad de Bogotá

Trabajo de investigaciónEn el siguiente proyecto de grado se desarrolla un prototipo medidor de partículas PM2.5 en la ciudad de Bogotá. Para eso, se toma como base el sensor GP2Y1010AU0F, se analiza su funcionamiento y sus principales características para tener en cuenta en el diseño del sensor de elaboración propia (llamado: micronefelómetro), el cual se divide en 2 etapas: etapa de detección, compuesta por un led emisor y un led receptor (fotodiodo) de infrarrojo, y una etapa de amplificación de la señal del fotodiodo, compuesta por un amplificador de transimpedancia y un amplificador inversor. El prototipo final se compone de: 2 sensores de referencia (GP2Y1010AU0F) y el micronefelómetro, ensamblados entre sí por medio de unas piezas impresas en 3D. Los datos medidos por el prototipo son procesados por medio de una tarjeta de desarrollo, y luego transmitidos vía Bluetooth a una aplicación móvil para visualizar los datos de concentración de partículas PM2.5 de los 3 sensores.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES 3. IMPLEMENTACIÓN 4. VALIDACIÓN 5. DESCRIPCIÓN ECONÓMICA DEL PROYECTO 6. CONCLUSIONES 7. RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROSPregradoIngeniero Electrónic

Diseño de un sistema de parqueo inteligente y calidad del aire visualizado en tiempo real en una aplicación Android en el marco de una ciudad inteligente para el distrito de La Punta - Callao

El presente proyecto de tesis consiste en el desarrollo de una plataforma tecnológica en el marco de una ciudad inteligente, brindando los servicios necesarios para el distrito de La Punta - Callao, combinando la tecnología con la información para mejorar la calidad de vida, reducir el coste energético y el impacto medio ambiental. El diseño ha sido elaborado inicialmente para el distrito de La Punta, ya que posee un nivel alto en materia educativa dado que el 63.4% posee nivel superior, 32.4% tiene educación secundaria y 3.9% posee educación primaria, además tiene el nivel más bajo de población sin nivel educativo 0.2 % hombres y 0.4 % mujeres. Cabe señalar que la población de La Punta posee capacidades que incrementan la calidad de su potencial humano, en cuanto a herramientas tecnológicas el 91.3 % posee celular, 55% posee internet y 20.9% poseen más de dos computadores por casa, es decir, casi el 100 % de los hogares disponen de algún dispositivo tecnológico. Desde el punto de vista de seguridad ciudadana, en el distrito de La Punta los niveles de violencia, delincuencia y hechos delictivos son bastantes bajos, sin embargo, esta situación cambia en los meses de verano por el ingreso de veraneantes (20 a 30 mil) ajenos al distrito. En cuanto a su aspecto socioeconómico el 87.5% de su población es del nivel socioeconómico B, 10 % del C y 2.5% del D. Por último, posee potenciales turísticos y gastronómico como: - 104 monumentos - 2 playas - 1 Reserva Ecológica - 39 restaurantes y fuentes de soda - 2 hospedajes - 6 plazas y malecones - 3 áreas de deportes náuticos - 3 islas cercanas Este diseño se puede replicar en otros distritos adecuando sus requerimientos y de la misma forma se podrán agregar servicios al distrito en donde se desarrolla inicialmente, ya que el desarrollo de una Smart City es a largo plazo, debido a las nuevas necesidades de los ciudadanos y de las nuevas tecnologías. En el primer capítulo, se desarrollará el estado actual del distrito de La Punta, tanto desde el punto social como tecnológico, analizando causas y efectos del problema central identificando los objetivos del presente trabajo. En el segundo capítulo, se expondrán los fundamentos tecnológicos que definen a una Smart City, citando algunos ejemplos de su desarrollo en otras ciudades y en la intervención del Internet de las Cosas (IoT) para su desarrollo orientado a los servicios al ciudadano a brindarse en el distrito. En el tercer capítulo, se plantea el diseño con las dimensiones seleccionadas adecuadas para el distrito, así como dispositivos necesarios para poder implementar la solución necesaria y el sistema Android para la implementación de la aplicación móvil, también las pruebas realizadas en la comunicación entre los dispositivos. En el cuarto capítulo se calcula los costos de inversión, operación y mantenimiento, así como los ingresos que se podrían generar al sistema para determinar la factibilidad del proyecto, por medio del cálculo del VAN y TIR. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones para la implementación del sistema.This thesis project focuses on the development of a technological platform within the framework of a Smart City, providing the essential services for the city of La Punta – Callao as well as combining technology with information to improve the quality of life, reduce the energy cost, and the environmental impact. The design was first created for the city of La Punta because there is a high level of educational attainment among its population, 63.4% has college education, 32.4% has secondary education, and 3.9% has primary education. In fact, they have the lowest level of population without education, 0.2% is for men and 0.4% is for women. Therefore, it should be noted that La Punta’s residents have capabilities which increase the quality of their human potential. For instance, in terms of technological tools, 91.3% have a cell phone, 55% have internet, 20.9% have more than two computers at home, that is almost 100% of households have some technological device. With respect to community safety in this city, the levels of violence, crime, and criminal acts are quite low, however, this situation changes during the summer season when individuals (20 to 30 thousand) from other places come to visit. As for the socioeconomic aspect, 87.5% of the population is on level B, 10% is on level C, and 2.5% is on level D. And another important point to mention is that it has tourist and gastronomic potentials such as: - 104 monuments - 2 Beaches - 1 Ecological Reserve - 39 restaurants and soda shops - 2 lodgings - 6 town squares and boardwalks - 3 water sport areas - 3 nearby islands This design can be replicated in other cities by adapting the requirements, and in the same way, services can be added to the place where it will be developed since creating a Smart City is a long-term project that involves new needs of individuals and new technology. In the first chapter, we will determine the current state of La Punta from the social and technological point of view, to analyze the causes and effects of the central problem and identify the objectives of this work. The second chapter will show the technological foundations that define a Smart City, citing some examples of how this was created in other cities and the intervention of the Internet of Things (IoT) for the development related to the services given to individuals. For the third chapter, we plan the design with the appropriate dimensions for the city with the required devices to apply the best solution, the Android system for the implementation of the mobile application, as well as tests that are carried out in the communication between the devices. As for the fourth chapter, we calculate the costs of investment, operation, and maintenance. And also, the income that could be earned in the system to determine the feasibility of the project through the use of NPV and IRR. Ultimately, the conclusions and recommendations for the implementation of the system are presented

Reducción de la huella de carbono a través del uso de tecnología sostenible basada en árboles artificiales

La contaminación ambiental es uno de los temas, de trascendencia nacional e internacional, más relevantes de los últimos tiempos, por la evidencia de los daños ocasionados a la salud de los seres vivos y a los ecosistemas. Es por ello que se debe redefinir la orientación del desarrollo económico en consonancia con el cuidado del medio ambiente, en especial respecto del control de las emisiones de CO2. La presente tesis pretende resolver un problema medioambiental complejo y de nivel global: “el control de las emisiones de CO2”, a través una propuesta de negocio basada en el cobro mensual por el servicio de purificación del aire, valorizado en función de la cantidad CO2 capturada y purificada, que el cliente contrata como mecanismo de compensación de su actividad contaminante. Dicho servicio se realiza a través de árboles artificiales con microalgas y paneles electrónicos que conmutan en la extracción de estos agentes contaminantes y que cada unidad emula a 360 árboles naturales en la captura de Co2. El servicio está orientado al segmento retail, compuesto por diversos centros comerciales de la capital, que son grandes focos contaminantes y cuyos espacios no permiten albergar gran cantidad de árboles naturales. Además, cumplen con hasta 4 objetivos de desarrollo sostenible (ODS), se basa en IoT, reduce la contaminación por emisiones de CO2, y genera un impacto indirecto en la salud y la reducción del calentamiento global.Environmental pollution is one of the most relevant issues of national and international importance in recent times, due to the evidence of the damage caused to the health of living beings and ecosystems. That is why the orientation of economic development must be redefined in line with caring for the environment, especially about the control of CO2 emissions. This thesis aims to solve a complex and global environmental problem: “the control of CO2 emissions”, through a business proposal based on the monthly charge for the air purification service, valued according to the amount of CO2 captured and purified, which the client hires as a compensation mechanism for its polluting activity. This service is carried out through artificial trees with microalgae and electronic panels that switch in the extraction of these pollutants and that each unit emulates 360 natural trees in capturing Co2. The service is offered to retail segment, made up of various shopping centers in the capital, which are large polluting sources and whose spaces do not allow large quantities of natural trees to be placed. In addition, they meet up to 4 sustainable development goals (SDG), are based on IoT, reduce pollution from CO2 emissions, and generate an indirect impact on health and the reduction of global warming

Programación de un medidor de calidad de aire usando el principio de dispersión láser para el monitoreo de la concentración de material particulado PM10 y PM2.5

Se investigó la polución atmosférica monitoreando el material particulado PM10 y PM2.5 en el servicio de gestión ambiental empleando un equipo de dispersión láser SDS011 y un muestreador Hi -Vol de alto volumen. A su vez, se programó el medidor de calidad de aire usando el principio de dispersión laser automático, determinando las concentraciones de PM10, PM2.5 y registrando variables meteorológicas. Luego se programó el sensor de calidad de aire Nova PM Sensor SDS011 y DHT22 para las mediciones de concentración PM10 y PM2.5 y variables meteorológicas de temperatura del aire y humedad relativa, usando la placa NodeMCU similar a arduino, se empleó las librerías como: SoftwareSerial.h, ThingSpeak.h., ESP8266WIFI.h, dht_sensor.h. Durante 10 días se realizó el monitoreo y determinó las concentraciones de PM10 con el Nova PM Sensor SDS011 y su relación con el equipo Hi-Vol alto volumen PM10 en el servicio de gestión ambiental de Trujillo, mediante la prueba de Pearson que arrojo un R=0.897 y R=0.964 de regresión alta y muy alta con un grado de confiabilidad de ambos equipos. Así mismo se comparó con los estándares de Calidad Ambiental para Aire, siendo los valores (<100 ug/m3). Concluyéndose que es factible la utilización de un equipo experimental diseñado por estudiantes

Info UPCT: julio 2016

Boletín informativo con noticias, reportajes y toda la actualidad informativa de la Universidad Politécnica de Cartagena del mes de junio de 2016

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros