Diseño de un sistema prototipo domótica mediante la lectura de sensores y emisión de órdenes al sistema de actuadores con el apoyo de las IOT.

proceso de aplicación de un modelo prototipo Domótico, con lecturas de Humedad y Temperatura, Medición y alertas de la calidad del aire y control de luces mediante diseño de estructura Web. Proceso se lleva a cabo mediante el emplea de las IOT y se proyecta para aplicación a vivienda en modalidad escala Real.process of application of a prototype Domotic model, with readings of Humidity and Temperature, Measurement and alerts of the quality of the air and control of lights by means of design of Web structure. Process is carried out through the use of IOTs and is projected for application to housing in Real scale mode

Especificación y desarrollo de una pasarela física y virtual para interoperabilidad de dispositivos heterogéneos en el ámbito de Internet de las Cosas

[ES] En los últimos años, Internet de las cosas (``Internet of Things'' o ``IoT'') ha evolucionado de ser simplemente un concepto académico, construido alrededor de protocolos de comunicación y dispositivos, a ser un ecosistema con aplicaciones industriales y de negocio con implicaciones tecnológicas y sociales sin precedentes. Gracias a las nuevas redes de acceso inalámbricas emergentes, sensores mejorados y sistemas embebidos con procesadores cada vez más eficientes y baratos, una gran cantidad de objetos (tanto de nuestra vida cotidiana como de sistemas y procesos industriales) están interconectados entre sí, trasladando la información del mundo físico a las aplicaciones y servicios de Internet. A través de las pasarelas IoT los dispositivos que interactúan con el mundo físico son capaces de conectarse a las redes de comunicación e intercambiar información. Son varios los retos que deben afrontar las pasarelas en su papel dentro del Internet de las Cosas, entre ellas, la escalabilidad, seguridad, la gestión de dispositivos y, recientemente, la interoperabilidad. La falta de interoperabilidad entre los dispositivos provoca importantes problemas tecnológicos y empresariales, tales como la imposibilidad de conectar dispositivos IoT no interoperables a plataformas IoT heterogéneas, la imposibilidad de desarrollar aplicaciones IoT que exploten múltiples plataformas en dominios homogéneos y/o cruzados, la lentitud en la introducción de la tecnología IoT a gran escala, el desánimo en la adopción de la tecnología IoT, el aumento de los costes, la escasa reutilización de las soluciones técnicas y la insatisfacción de los usuarios. El propósito de esta tesis doctoral es la búsqueda de una solución óptima para la interoperabilidad entre dispositivos de Internet de las Cosas mediante la definición de una pasarela IoT genérica, modular y extensible; sin dejar de lado aspectos esenciales como la seguridad, escalabilidad y la calidad de servicio. Se completa esta tesis doctoral con una implementación software de la pasarela IoT siguiendo la definición propuesta, así como el despliegue y la evaluación de los resultados obtenidos en numerosos casos de uso pertenecientes a pilotos del proyecto de investigación Europeo ``INTER-IoT'' financiado a través del programa marco Horizonte 2020.[CA] En els últims anys, Internet de les coses (``Internet of Things'' o ``IoT'') ha evolucionat de ser simplement un concepte acadèmic, construït al voltant de protocols de comunicació i dispositius, a ser un ecosistema amb aplicacions industrials i de negoci amb implicacions tecnològiques i socials sense precedents. Gràcies a les noves xarxes d'accés ``wireless'' emergents, sensors millorats i sistemes embeguts amb processadors cada vegada més eficients i barats, una gran quantitat d'objectes (tant de la nostra vida quotidiana com de sistemes i processos industrials) estan interconnectats entre si, traslladant la informació del món físic a les aplicacions i serveis d'Internet. A través de les passarel·les IoT els dispositius que interactuen amb el món físic són capaços de connectar-se a les xarxes de comunicació i intercanviar informació. Són diversos els reptes que han d'afrontar les passarel·les en el seu paper dins de la Internet de les Coses, entre elles, l'escalabilitat, seguretat, la gestió de dispositius i, recentment, la interoperabilitat. La falta d'interoperabilitat entre els dispositius provoca importants problemes tecnològics i empresarials, com ara la impossibilitat de connectar dispositius IoT no interoperables a plataformes IoT heterogènies, la impossibilitat de desenvolupar aplicacions IoT que exploten múltiples plataformes en dominis homogenis i/o croats, la lentitud en la introducció de la tecnologia IoT a gran escala, el descoratjament en l'adopció de la tecnologia IoT, l'augment dels costos, l'escassa reutilització de les solucions tècniques i la insatisfacció dels usuaris. El propòsit d'aquesta tesi doctoral és la cerca d'una solució òptima per a la interoperabilitat entre dispositius d'Internet de les Coses mitjançant la definició d'una passarel·la IoT genèrica, modular i extensible; sense deixar de costat aspectes essencials com la seguretat, escalabilitat i la qualitat de servei. Es completa aquesta tesi doctoral amb una implementació programari de la passarel·la IoT seguint la definició proposada, així com el desplegament i l'avaluació dels resultats obtinguts en nombrosos casos d'ús pertanyents a pilots del projecte d'investigació Europeu ``INTER-IoT'' finançat a través del programa marc Horitzó 2020.[EN] In recent years, the Internet of Things (``IoT") has evolved from being simply an academic concept, built around communication protocols and devices, to an ecosystem with industrial and business applications with unprecedented technological and social implications. Thanks to new emerging wireless access networks, improved sensors and embedded systems with increasingly efficient and inexpensive processors, a large number of objects (both in our daily lives and in industrial systems and processes) are interconnected with each other, moving information from the physical world to Internet applications and services. Through IoT gateways, devices that interact with the physical world are able to connect to communication networks and exchange information. There are several challenges that gateways must face in their role within the Internet of Things, including scalability, security, device management and, recently, interoperability. The lack of interoperability between devices causes major technological and business problems, such as the impossibility of connecting non-interoperable IoT devices to heterogeneous IoT platforms, the impossibility of developing IoT applications that exploit multiple platforms in homogeneous and/or cross-domains, the slow introduction of IoT technology on a large scale, discouragement in the adoption of IoT technology, increased costs, low utilization of technical solutions and user dissatisfaction. The purpose of this doctoral thesis is the search for an optimal solution for interoperability between Internet of Things devices by defining a generic, modular and extensible IoT gateway; without neglecting essential aspects such as security, scalability and quality of service. This doctoral Thesis is completed with a software implementation of the IoT gateway following the proposed definition, as well as the deployment and evaluation of the results obtained in numerous use cases belonging to the pilots of the European research project ``INTER-IoT'' funded through the Horizon 2020 framework program.Esta tesis doctoral se completa con una implementación software de la pasarela IoT siguiendo la definición propuesta, así como el despliegue y la evaluación de los resultados obtenidos en numerosos casos de uso pertenecientes a pilotos del proyecto de investigación Europeo “INTER-IoT” financiado a través del programa marco Horizonte 2020.Olivares Gorriti, E. (2022). Especificación y desarrollo de una pasarela física y virtual para interoperabilidad de dispositivos heterogéneos en el ámbito de Internet de las Cosas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181492TESI

Diseño e implementación de un prototipo de alertas tempranas en el proceso de recolección de basura basado en una plataforma IoT

El objetivo de este proyecto fue diseñar e implementar un sistema de alerta temprana para el proceso de recolección de desechos sólidos en la ciudad de Riobamba. El sistema permite enviar una alerta previa de llegada del camión recolector de basura al barrio 24 de mayo, por medio de un mensaje de texto a cualquier número de una operadora móvil, a su vez las viviendas cuentan con un sistema de alerta visual, ubicado a la vista de todo el conjunto familiar, logrando optimizar la recolección de los desechos en una ciudad. Conservando los bienes municipales (eco tachos). A partir del método analítico, se interactuó con todos los elementos para formar un solo patrón del sistema de monitoreo. El sistema de monitoreo está comprendido por un bloque de entrada, procesamiento y salida de los datos, un canal de comunicación celular y la recepción mediante un servidor web, mostrando los eventos de localización de cada camión recolector en tiempo real. El bloque de entrada está comprendido por un sensor de localización GPS NEO 6M encargado de receptar e interpretar información de los satélites para determinar la ubicación del camión. En el bloque de procesamiento de información se utilizó una placa ESP 32S y una Raspberry Pi, encargados de evaluar los datos obtenidos por el prototipo y enviar dicha información hacia un servidor web. El bloque de salida se utilizó un SIM 800L y un ESP 32S, permitiendo enviar los valores obtenidos desde el inicio del bloque de entrada hacia los diferentes puntos de recepción (hogares). Se concluye que el sistema de alerta temprana en el proceso de recolección de desechos evita el sobre acumulamiento de desperdicios en eco tachos favoreciendo al medio ambiente y dando un mayor alcance de alerta de llegada del camión recolector a las diferentes zonas de la ciudad. Se recomienda, incorporar un sistema electromecánico en los botes de basura para lograr que se transporten hacia el camión recolector y regresen al lugar de partida de manera autónoma.The objective of this study was to design and implement an early warning system for the solid waste collection process in Riobamba city. The system allows sending an early warning of the arrival of the garbage collection truck to the 24 de mayo neighborhood, through a text message to any number of a mobile operator, in turn the houses are equipped with a visual alert system, located within sight of the entire family group, optimizing the collection of waste in a city. Preserving municipal assets (eco garbage cans). From the analytical method, it was interacted with all the elements to form a single pattern of the monitoring system. The monitoring system is composed of an input block, data processing and output, a cellular communication channel and reception through a web server, showing the location events ofeach collector truck in real time. The input block is made up by a NEO 6M GPS location sensor in charge of receiving and interpreting information from satellites to determine the truck's location. In the information processing block, an ESP 32S board and a Raspberry Pi were used to assess the data obtained by the prototype and send this information to a web server. In the output block, a SIM 8001. and an ESP 32S were used to send the values obtained from the beginning of the input block to the different reception points (houses). It is concluded that an early warning system in the waste collection process reduces the over accumulation of waste in eco garbage cans, favoring the environment and giving a greater scope of warning of the arrival of the collection truck to the different areas of the city

Sitio web dinámico para la agrupación de los sistemas de venta de productos agrícolas y promoción de sitios turísticos.

El presente proyecto de titulación está enfocado en el desarrollo de un sitio web dinámico, en el cual se presentará información relevante que podrá ser totalmente administrable por los usuarios designados, con el principal objetivo de agrupar dos sistemas web heredados, un sistema web para la venta de productos agrícolas y un sistema web para la promoción de sitios turísticos. El sitio web se creó con el propósito de brindar una experiencia interactiva y personalizada a los usuarios, presentando un sitio web informativo sobre la organización, integrando sistemas web ya existentes desarrollados de forma independiente. Las metodologías que se utilizaron, por un lado, una basada en cascada y otra, con base en un modelo iterativo, las cuales en cada uno de los procesos se logró la unificación de las dos, dando una metodología con enfoque híbrido que permite el control del desarrollo del sistema en base a retroalimentaciones al finalizar cada etapa. El proceso base en cual se trabajo es de reingeniería para la mejora de los sistemas web existentes. Los resultados que se obtuvieron en el sitio web dinámico fueron los deseados debido a que se presentó un sitio web completamente administrable con la capacidad de escalar a medida que la organización lo requiera. Se logró establecer una arquitectura solida que podrá ser replicada en otros sistemas web. En conclusión, este proyecto de titulación logró la creación de un sitio web dinámico que agrupa sistemas web de venta de productos agrícolas y promoción de sitios turísticos, que el uso de tecnologías y procesos permitió la estandarización, la reestructuración y mejora de cada uno de los sistemas.This titling project is focused on the development of a dynamic website oriented to an organization, where relevant information will be presented that can be fully administrable by designated users, with the main objective of grouping two inherited web systems, a web system for the sale of agricultural products and a web system for the promotion of tourist sites. The website was created with the purpose of providing an interactive and personalized experience to users. Presenting an informative website about the organization, integrating already existing web systems developed independently. The methodologies that were used are cascade methodology and iterative methodology, which in each of the processes the unification of the two was achieved, giving a hybrid methodology that allows control of the development of the system based on feedback at the end of each stage. The basic process in which work is reengineering for the improvement of existing web systems. The results obtained were the desired ones because a fully manageable dynamic website was presented with the ability to scale as the organization requires it. It was possible to establish a solid architecture that can be replicated in other web systems. In conclusion, this titling project achieved the creation of a dynamic website that groups web systems for the sale of agricultural products and promotion of tourist sites. Where the use of technologies and processes allowed the standardization, restructuring and improvement of each of the systems

Factibilidad técnica de implementación de Smart Metering en zonas rurales con tecnologías de radio cognitiva en los espacios en blanco de televisión

Smart Metering has become a very important topic nowadays, established regulations for the implementation and construction for pilot projects they have been developed with the use of new devices. One of the biggest problems is the accuracy of the data for the energy consumption in [KWh], mainly for residential houses located in rural areas which are an important portfolio of clients. The method used by distributors in Ecuador is that a technician collects the reading in each screen of the meters and then he transferred to the billing department; the entire process is manual. That implies any informational errors, inefficiency and waste of resources. This document details a possible solution, that is to implement the design of a WRAN network based on the IEEE 802.22 standard using the cognitive radio technology for an automating a system of remote metering using radio frequency communication. The research is descriptive with an analysis of technology and equipment available nowadays, so that the results are valid only within the current period of time and generalized for the area of study.La medición inteligente se ha convertido en un tema de suma importancia en la actualidad y ya se establecen normativas para su implementación y se desarrollan proyectos piloto con el uso de nuevos dispositivos. Uno de los mayores problemas es la captura de datos del consumo de energía KWh, principalmente en los residenciales que se encuentran en las zonas rurales los cuales conforman una cartera importante de clientes. El método utilizado por las distribuidoras en Ecuador consiste en una lectura por parte de personal técnico en cada pantalla de medidor y posteriormente transferida hasta el departamento de facturación; todo el proceso es manual. Esto implica eventuales errores de información, poca eficiencia y pérdida de recursos. El presente documento detalla una posible solución que consiste en implementar el diseño de una red WRAN, basada en el estándar IEEE 802.22 con el uso de tecnología de radio cognitiva para la automatización de un sistema de lectura remota de los medidores por medio de comunicación vía radio frecuencia. La investigación es de tipo descriptiva con un análisis de tecnologías y equipos disponibles en la actualidad, por lo que los resultados son válidos únicamente dentro del lapso de tiempo actual y de manera generalizada para la zona objeto de estudio

Desarrollo de un boceto demostrativo dinámico de una aplicación para dispositivo móvil tipo iPad para la consulta del expediente clínico electrónico en México con base en el modelo de desarrollo de software Integrado y propuesta de un modelo de negocio para su posible implementación en un entorno real

170 páginas. Maestría en Diseño.En los últimos años de manera global han aparecido diversos elementos tecnológicos fundados en el uso de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación que son el soporte de diversas actividades humanas en la búsqueda del bienestar de las sociedades. Los servicios de salud en nuestra sociedad son resueltos en la mayoría de las ocasiones por especialistas que dedican toda su vida al estudio del cuerpo humano. Para llevar esto a cabo los médicos se apoyan en métodos, mecanismos, actividades, conocimientos y equipo tecnológico que les ayudan a realizar sus tareas con éxito. Las actividades investigadas en el entorno de la prestación de los servicios de salud en un hospital público de la Ciudad de México son el paso de visita y la entrega de guardia, ambas son actividades presenciales con los pacientes internados y se busca en ellas determinar el estado de salud de éstos mediante una opinión diagnostica que se formula gracias a la consulta de información especializada. Este documento propone una herramienta que pueda consultar dicha información de manera digital a través de una tableta electrónica con el fin de agilizar el tiempo que se le invierte a las mencionadas actividades. El paso de visita y la entrega de guardia pueden ser actividades muy laboriosas y tardadas debido a que en muchas unidades de salud en México aún se ocupa la administración tradicional en papel, el cual tiende a incrementar su volumen al paso de los años sin mencionar la susceptibilidad a errores en su manipulación, trasporte y almacenaje. Esto dificulta las actividades de los especialistas ya que deben manipular gran cantidad de información de manera física lo cual no permite optimizar y hacer más eficiente el tiempo invertido en sus labores. La generación de esta herramienta que funcionaría como una extensión en el uso del Expediente Clínico Electrónico el cual es un elemento digital que ya contiene la información especializada de los pacientes, se fundamentará en el estudio de los Modelos de Desarrollo de software existentes, en el ejercicio y estudio de las Nuevas Tecnologías, en el Diseño de Interfaces de usuario para dispositivos móviles, en el estudio del entorno de los especialista de la salud en México y en el estudio de un entorno comercial donde este proyecto pudiera ser introducido de manera exitosa como un producto especializado

Modelo de interoperabilidad middleware para la integración de agentes móviles inteligentes con redes de sensores inalámbricos

Resumen: las Redes de Sensores Inalámbricos (WSN, del inglés Wireless Sensor Network) son un conjunto de dispositivos esparcidos en un entorno determinado con el fin de percibir el entorno a su alrededor y obtener conocimiento de este. Este nuevo conocimiento del entorno es útil a nuevos sistemas de cómputo que necesitan observar el entorno de sus usuarios para ofrecer nuevas funcionalidades y satisfacer las nuevas demandas de la sociedad. Sin embargo, existe el problema de la heterogeneidad de plataformas y dispositivos que hacen sumamente engorrosa la integración de las WSN con sistemas cómputo habituales. Debido a esto en esta tesis de maestría se presenta un trabajo que resuelve esta dificultad a través de una capa intermedia "Middleware" que integra distintas tecnologías de WSN en una Red de Sensores Inalámbricos Integrada (IWSN, del inglés Integrated Wireless Sensor Network). La IWSN proporciona un conjunto de interfaces de programación (API) para el desarrollo de aplicaciones con capacidades de percibir su entorno./Abstract. Wireless Sensor Networks (WSN) are a set of devices spread over a given environment in order to perceive the environment around them and gain knowledge. This new knowledge of the environment is useful to new computing systems that need to monitor the environment for its users and to offer new features. However, there is the problem of heterogeneity of platforms and devices that make it extremely cumbersome the integration of WSN with standard computing systems. The propose in this work is to resolve this difficulty through an intermediate layer "middleware" that integrates different technologies of WSN in an Integrated Wireless Sensor Network (IWSN). The IWSN provide a set of Aplication Programming Interfaces (APIs) in order to develop applications with capacities to perceive their environment

Desarrollo de una plataforma IoT para la supervisión y control de procesos industriales de fabricación inteligente en tiempo real a través de la nube

Las soluciones de mantenimiento en remoto han producido un cambio de pensamiento en la industria la cual está analizando la forma de actualizar sus conocimientos para involucrarse en el cambio de la matriz productiva enfocadas a automatizar sus procesos desde la nube. El presente trabajo desarrolla una plataforma IoT (Internet of Things) mediante el enlace de un Router Ethernet 3G para la supervisión y control de procesos industriales de fabricación inteligente en tiempo real a través de la nube, el cual provee de una solución estable y segura para redes industriales de control basadas en aplicaciones Cloud. Con esta solución se podrá conectar en remoto y ver o actuar sobre el estado de los dispositivos que estén conectados a una máquina, así como modificar programas del PLC o HMI sin necesidad de desplazarse al sitio mediante protocolos de comunicación industrial MODBUS TCP y MODBUS RTU con interfaces para periféricos RS-485, RS-232 y puerto WAN/LAN, la información y acceso a los valores se realiza en tiempo real y por tanto permite enlazar la conectividad a través de varios modos; transparente, maestro y esclavo. Para comprobar el funcionamiento se diseñó un módulo didáctico el cuál incorpora varios equipos industriales mismo que consta de un PLC, HMI, variador de frecuencia, analizador de energía y Servo Drive, adicional se implementó una planta para simular la temperatura de un túnel de calor controlado mediante un lazo de control lineal PID (Proporcional – Integral – Derivativo). Finalmente, los resultados obtenidos serán analizados en línea comprobando la conexión bidireccional entre equipos logrando controlar un proceso desde cualquier parte del mundo con la posibilidad de adquirir información, modificar, resetear y contralar las principales variables del programa del PLC de forma remota.Remote maintenance solutions have produced a change of thought in the industry which is analyzing how to update its knowledge to get involved in the change of the production matrix focused on automating its processes from the cloud. In the present work, an IoT (Internet of Things) platform will be developed by linking a 3G Ethernet Router for the supervision and control of industrial processes of intelligent manufacturing in real time through the cloud, which provides a stable and secure solution for industrial control networks based on Cloud applications. With this solution it will be possible to connect remotely and view or act on the status of the devices that are connected to a machine, as well as modify PLC or HMI programs without having to travel to the site using industrial communication protocols MODBUS TCP and MODBUS RTU with interfaces for RS-485, RS-232 peripherals and WAN / LAN port, the information and access to the values is done in real time and therefore allows us to connect in various modes; transparent, master and slave. To verify the operation, a didactic module was designed which incorporates several industrial equipment, which consists of a PLC, HMI, frequency inverter, energy analyzer and Servo Drive, additionally a plant was implemented to simulate the temperature of a controlled heat tunnel through a linear PID control loop (Proportional - Integral - Derivative). Finally, the results obtained will be analyzed online, checking the bidirectional connection between equipment, managing to control a process from anywhere in the world with the possibility of acquiring information, modifying, resetting and controlling the main variables of the PLC program remotely

Aplicando capacidades de computación autónoma a la plataforma Amazon AWS IoT

[ES] El crecimiento de la computación móvil junto con la Internet de las Cosas está generando un aumento en la creación de dispositivos con mayores capacidades de comunicación y procesamiento. Esto lleva al desarrollo de soluciones informáticas ligadas a estos dispositivos físicos que nos permiten comunicar el mundo digital con el real, ya sea recopilando información o monitorizándolo. La naturaleza de las aplicaciones en este dominio es dinámica, es decir, se encuentra en cambio constante. Amazon ofrece una plataforma de computación en la nube para el desarrollo de este tipo de soluciones, denominada Amazon AWS IoT. Esta pone a nuestra disposición una serie de servicios que nos ayudan a configurar, desplegar y establecer mecanismos e interfaces para la comunicación entre los dispositivos físicos a través de distintas reglas, protocolos, tecnologías de comunicación, etc. Nos centraremos en el servicio de Gestión de Dispositivos (AWS IoT Device Management) y haremos uso del concepto de Shadow Device. Sin embargo, actualmente, la gestión y configuración de los dispositivos IoT, que interactuarán en una o varias aplicaciones, es fija. Es decir, solo se pueden realizar cambios manualmente, requiriendo que un desarrollador, operador o propietario de los mismos accedan y realicen dicha gestión. El objetivo del trabajo es identificar que extensiones realizar sobre la infraestructura para permitir el desarrollo de soluciones más flexibles en la plataforma y conseguir una configuración y gestión dinámica. Haciendo uso de técnicas de computación autónoma basadas en bucles de control, aplicados de manera conceptual. Finalmente, para la validación de la propuesta se describirán distintos escenarios donde aparezcan este tipo de necesidades, que no se pueden obtener con una solución AWS IoT actual. Desarrollando un pequeño prototipo funcional que simule el nuevo funcionamiento que la plataforma podría ofrecer tras la realización del proyecto.[EN] The growth of mobile computing along with the Internet of Things (IoT) is generating an increase in the creation of devices with greater communication and processing capabilities. This leads to the development of computer solutions linked to these physical devices that allow us to communicate the digital world with the real one, either by collecting information or monitoring it. The nature of applications in this domain is dynamic, that is, it is constantly changing. Amazon offers a cloud computing platform for the development of these types of solutions, called Amazon AWS IoT. This puts at our disposal a series of services that help us configure, deploy and establish mechanisms and interfaces for communication between physical devices through different rules, protocols, communication technologies, etc. We will focus on the Device Management service (AWS IoT Device Management) and we will make use of the concept of Shadow Device. However, currently, the management and configuration of IoT devices, which will interact in one or more applications, is fixed. In other words, changes can only be made manually, requiring that a developer, operator or owner access and carry out said management. The objective of the work is to identify the extensions made on the infrastructure to allow the development of more flexible solutions on the platform and achieve dynamic configuration and management. Making use of autonomous computing techniques based on control loops, applied conceptually. Finally, for the validation of the proposal, different scenarios will be described where these types of needs appear, which cannot be obtained with a current AWS IoT solution. Developing a small functional prototype that simulates the new operation that the platform could offer after the completion of the project.Fenollar Onrubia, D. (2020). Aplicando capacidades de computación autónoma a la plataforma Amazon AWS IoT. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/159777TFG