8 research outputs found
Enhancing Performance of Low-Cost Sensors Using an Infant Care Usecase
The drive toward citizen observatories, remote monitoring and early warning systems has resulted in numerous Internet of things (IoT) innovations. However, affordability and availability of these solutions challenge their sustainability in areas where they are needed the most. While low-cost sensors address this challenge, their reliability is often questionable. In this respect, this study set out to evaluate techniques that can enhance the efficiency of low-cost sensors in a bid to identify ways of developing sustainable IoT solutions. Experiments conducted using an infant postnatal care prototype demonstrate the potential of the identified techniques. The results showed that sensor calibration, configuration, fabrication, fusion, and improvising techniques have the potential to enhance the quality of low-cost sensors. Future work in this area will scale the solution to other use cases
Diseño e implementación de sensores y lectores IoT para la caracterización dieléctrica y la detección de espesores
En los últimos años se han reportado multitud de sensores pasivos
trabajando en el rango de microondas o radiofrecuencia. Estos
sensores son capaces de medir todo tipo de magnitudes. Por este motivo,
su uso se extiende a aplicaciones tan variadas como la medida de
la velocidad, el desplazamiento angular, la biomedicina, la detección
de gases, la detección de espesores o la medida de la temperatura y
humedad, entre otras.
En la actualidad, existe una gran demanda de desarrollar sensores
baratos y, a ser posible, inalámbricos. Los sensores electromagnéticos
pasivos parecen buenos candidatos para conseguir estos requisitos. En
concreto, en esta tesis doctoral se han diseñado varios sensores basados
en Split Ring Resonators (SRR, por sus siglas del inglés). Estos,
han sido diseñados para realizar la caracterización de la permitividad
dieléctrica de materiales sólidos y líquidos. Además, también pueden
ser utilizados como sensores para medir espesores de materiales delgados.
La caracterización de la permitividad dieléctrica de materiales resulta una aplicación interesante en muchas industrias. Por un lado,
en el caso de los sólidos es útil, por ejemplo, para certificar controles
de calidad de materiales formados por láminas delgadas. Por otro
lado, en el caso de los líquidos, resultan útiles para realizar la caracterización de aceites, disolventes o disoluciones binarias. Además, se
podrían llegar a inferir ciertas propiedades de los líquidos (la densidad,
por ejemplo) relacionándolas con la respuesta obtenida en cada
caso.
El principal problema reside en la lectura de las medidas de los
sensores, ya que los datos de estos sensores se obtienen mediante
herramientas o equipos de laboratorio caros y difíciles de manejar,
necesitando disponer de personal cualificado para poder utilizarlos.
Por este motivo, en esta tesis doctoral se propone el desarrollo de
un sistema de lectura para sensores pasivos completamente funcional,
inalámbrico e integrado con el Internet de las Cosas (IoT, por sus
siglas del inglés, Internet of Things).
Finalmente, después de demostrar que los sensores diseñados son
perfectamente válidos para las aplicaciones propuestas, se ha realizado
la implementación del sistema completo. Para lograr un sistema
completamente funcional, se ha propuesto un esquema de lector basado
en capas. Cada una de estas capas ha sido diseñada y fabricada
durante la realización de esta tesis doctoral. En primer lugar, se ha
diseñado la capa de enlace, la cual puede ser cableada o radiante
de largo o corto alcance, dependiendo de la aplicación. En esta tesis
se muestran ejemplos de los tres sistemas. En segundo lugar, se ha
diseñado la interfaz de radiofrecuencia, encargada tanto de generar
la señal de interrogación necesaria para leer la respuesta del sensor, como de detectar la señal reflejada. A continuación, se ha utilizado
un mini-ordenador para realizar la digitalización de la señal recibida
del sensor. Este mini-ordenador está dotado con funcionalidades
IoT, pudiendo enviar la información del sensor a través de Internet.
Finalmente, se ha diseñado la unidad de potencia, necesaria para alimentar
a cada una de las capas activas. Después de comprobar el
correcto funcionamiento de cada una de las capas por separado, se
han ensamblado para realizar un conjunto de medidas, demostrando
la viabilidad del sistema. Las medidas realizadas presentan un error
muy pequeño en comparación con la caracterización obtenida mediante
kits de instrumentación comerciales.En els últims anys s'han reportat multitud de sensors passius treballant
en el rang de microones o radiofreqüència. Aquests sensors són
capaços de mesurar tot tipus de magnituds. Per aquest motiu, el seu
ús s'estén a aplicacions tan diverses com la mesura de la velocitat, el
desplaçament angular, la biomedicina, la detecció de gasos, la detecció
d'espessors o la mesura de la temperatura i humitat, entre d'altres.
En l'actualitat, hi ha una gran demanda per desenvolupar sensors
barats i, a ser possible, inalàmbrics. Els sensors electromagnètics passius
semblen ser uns bons candidats per aconseguir aquests requisits.
En concret, en aquesta tesi doctoral s'han dissenyat diversos sensors
basats en SRRs. Aquests, han estat dissenyats per a realitzar la caracteritzaci
ó de la permitivitat dielèctrica de materials sòlids i líquids.
A més, també es poden utilitzar com a sensors per mesurar gruixos
de materials prims. La caracterització de la permitivitat dielèctrica
de materials resulta una aplicació interessant en moltes indústries. D'una banda, en el cas dels sòlids és útil, per exemple, per certificar
controls de qualitat de materials formats per làmines primes. D'altra
banda, en el cas dels líquids, resulten útils per realitzar la caracteritzaci
ó d'olis, dissolvents o dissolucions binàries. A més, es podrien
arribar a inferir certes propietats dels líquids (la densistat, per exemple)
relacionant-les amb la resposta obtinguda en cada cas.
El principal problema rau en la lectura de les mesures dels sensors,
ja que les dades d'aquests sensors s'obtenen mitjançant eines o equips
de laboratori cars i difícils de fer ser, necessitant disposar de personal
qualificat per poder utilitzar-los. Per aquest motiu, en aquesta tesi
doctoral es proposa el desenvolupament d'un sistema de lectura per
a sensors passius completament funcional, inalàmbric i integrat amb
l'Internet de les Coses.
Finalment, després de demostrar que els sensors dissenyats són
perfectament vàlids per a les aplicacions propostes, s'ha realitzat la
implementació del sistema complet. Per aconseguir un sistema completament
funcional, s'ha proposat un esquema de lector basat en
capes. Cadascuna d'aquestes capes ha estat dissenyada i fabricada
durant la realització d'aquesta tesi doctoral. En primer lloc, s'ha dissenyat
la capa d'enllaç, la qual pot ser cablejada o radiant de llarg o
curt abast, depenent de l'aplicació. En aquesta tesi es mostren exemples
dels tres sistemes. En segon lloc, s'ha dissenyat la interfície de
radiofreqüència, encarregada tant de generar el senyal d'interrogació
necessària per llegir la resposta del sensor, com de detectar el senyal
reflectida. A continuació, s'ha utilitzat un mini-ordinador per realitzar
la digitalització del senyal rebut del sensor. Aquest mini-ordinador est
à dotat amb funcionalitats Iot, podent enviar la informació del sensor a través d'Internet. Finalment, s'ha dissenyat la unitat de potència,
necessària per alimentar cadascuna de les capes actives. Després de
comprovar el correcte funcionament de cadascuna de les capes per separat,
s'han acoblat per realitzar un conjunt de mesures, demostrant
la viabilitat del sistema. Les mesures realitzades presenten un error
molt petit en comparació amb la caracterització obtinguda mitjançant
kits d'instrumentació comercials.In recent years, many passive sensors working in the microwave or
radiofrequency range have been reported. These sensors are capable
of measuring all types of magnitudes. For this reason, a wide variety
of applications have been proposed such as the measurement of speed,
angular displacement, biomedicine, gas detection, detection of thickness
or measurement of temperature and humidity, among others.
Currently, there is a huge demand to develop low cost and, if possible,
wireless sensors. Passive electromagnetic sensors seem good candidates
to achieve these requirements. In particular, in this doctoral
thesis several SRR-based are designed. These sensors, are designed
to perform the characterization of the dielectric permittivity of solid
and liquid materials. In addition, they can also be used as sensors
to measure the thickness of thin materials. The characterization of
the dielectric permittivity of materials is an interesting application in
many industries. On the one hand, in the case of solids, it is useful, for example, to certify quality controls of thin sheet materials. On
the other hand, in the case of liquids, they are useful for performing
the characterization of oils, solvents or binary solutions. In addition,
certain properties of liquids (density, for example) could be inferred
by relating them to the response obtained in each case.
The main problem lies in the reading of the measurements of the
sensors, since the data of these sensors is obtained through expensive
or complex to use tools or laboratory equipment. In this case, qualified personnel is needed. For this reason, in this thesis fully functional,
wireless, passive, reading system for passive sensors are proposed.
Finally, after demonstrating that the designed sensors are perfectly
valid for the proposed applications, the implementation of the
complete system is performed. In order to achieve a fully functional
system, a reader scheme based on layers is proposed. Each one of
these layers was designed and manufactured during the realization of
this doctoral thesis. First, the link layer was designed. The link layer
can be wired or short range or long range wireless, depending on the
application. In this thesis, examples of the three systems are shown.
Secondly, the radiofrequency interface was designed. This interface is
responsible for generating the interrogation signal necessary to read
the response of the sensor, as well as for detecting the reflected signal.
Next, a mini-computer has been used to digitize the signal received
from the sensor. This mini-computer was equipped with IoT capabilities,
being able to send the sensor information through the Internet.
Finally, the power unit was designed. This layer is necessary to feed
each of the active layers. After corroborating the proper function
of each of the layers separately, they were assembled to make a set of measurements, demonstrating the viability of the whole system.
The experimental results present a very small error compared to the
characterization obtained through commercial instrumentation kits.Programa de Doctorado en Multimedia y Comunicaciones por la Universidad Carlos III de Madrid y la Universidad Rey Juan CarlosPresidente: Íñigo Cuiñas Gómez.- Secretario: Gregorio Ignacio López López.- Vocal: Javier Matanza Doming
XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación - WICC 2018 : Libro de actas
Actas del XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación (WICC 2018), realizado en Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste, los dìas 26 y 27 de abril de 2018.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI
MediaSync: Handbook on Multimedia Synchronization
This book provides an approachable overview of the most recent advances in the fascinating field of media synchronization (mediasync), gathering contributions from the most representative and influential experts. Understanding the challenges of this field in the current multi-sensory, multi-device, and multi-protocol world is not an easy task. The book revisits the foundations of mediasync, including theoretical frameworks and models, highlights ongoing research efforts, like hybrid broadband broadcast (HBB) delivery and users' perception modeling (i.e., Quality of Experience or QoE), and paves the way for the future (e.g., towards the deployment of multi-sensory and ultra-realistic experiences). Although many advances around mediasync have been devised and deployed, this area of research is getting renewed attention to overcome remaining challenges in the next-generation (heterogeneous and ubiquitous) media ecosystem. Given the significant advances in this research area, its current relevance and the multiple disciplines it involves, the availability of a reference book on mediasync becomes necessary. This book fills the gap in this context. In particular, it addresses key aspects and reviews the most relevant contributions within the mediasync research space, from different perspectives. Mediasync: Handbook on Multimedia Synchronization is the perfect companion for scholars and practitioners that want to acquire strong knowledge about this research area, and also approach the challenges behind ensuring the best mediated experiences, by providing the adequate synchronization between the media elements that constitute these experiences
XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación - WICC 2018 : Libro de actas
Actas del XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación (WICC 2018), realizado en Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste, los dìas 26 y 27 de abril de 2018.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI
Μετάδοση της αίσθησης της αφής μέσω συγκλίνοντων δικτύων
As the Internet spreads, new web applications come to light. One promising sector that is still in its infancy is supermedia applications. Supermedia applications manipulate video, audio, haptic and other sensory data. With the word haptic we refer to the sense of touch that the user feels when he uses a “Haptic” service. The haptic feeling has the ability to increase the sense of reality, to excite the user and improve the quality of experience. To carry out this sense through the Internet was, until recently, impracticable due to processing inefficiencies and/or protocol performance in capabilities, such as throughput and jitter constraints. This thesis presents a survey of transport protocols for supermedia applications. It outlines the Haptic data transmission characteristics and the necessary QoS requirements for the maximization of the Quality of Experience for Haptic users. It also depicts the qualitative features that transport and application layer protocols should contain in order to carry haptic data. It also describes a Haptic system architecture. A new network adaptive flow control algorithm is proposed. The new algorithm combines most of the known flow control algorithms while taking into account the network conditions οf the Internet and the significant haptic events. It analyses the metrics that have to be taken into consideration for the evaluation of Haptic transferring. These metrics are the delay, the jitter, the throughput, the efficiency, the packet loss and the proposed by the authors, packet arrival deviation. Based on these metrics, evaluation of the most commonly used real time transport protocols is performed. It also presents experiments for real time Haptic data transferring that have been carried out by the authors through different networks and locations. Extensive simulations and experiments for the performance evaluation of transport protocols for real time transferring HEVC streams with supermedia data are carried out. Complements, differences and relevancies between simulation and real world experiments are discussed. The simulation tests reveal which protocols could be used for the transfer of real-time supermedia data with a HEVC video stream.As far as video transmission is concerned, this thesis presents the related work on High Efficiency Video Coding. It points out the challenges and the synchronization techniques that have being proposed for synchronizing video and haptic data. Comparative tests between H.264 and HEVC are undertaken. Measurements for the network conditions of the Internet are carried out. The equations for the transferring delay of all the inter prediction configurations of the HEVC are defined. Furthermore, it proposes a new efficient algorithm for transferring a real-time High Efficient Video Coding stream with haptic data through the Internet.Furthermore, it presents the design of a novel real time wireless multisensory smart surveillance system with 3D HEVC features. The proposed high level system architecture of this surveillance system is analyzed. The advantages of the new HEVC encoding are presented. The synchronization issues between the multiple streams are described and solved. All the available wireless standard are presented and compared. A network adaptive transmission protocol for a reliable real-time multisensory surveillance system is proposed. Adaptive Packet Frame Grouping and quantization is enforced in order maximum Quality of Experience to be fulfilled. Measurements from the proposed protocol have given satisfactory results comparing to existing transport protocols.It also deals with the wireless transfer of real-time high update rate supermedia data over the Internet of Things. It presents the related work on supermedia data transferring and QoE requirements. It proposes a high level architectural design for the transport of wireless multiple supermedia streams over IoT. The most known compression techniques and flow controls for wireless sensory data transferring are analyzed. Based on these compression techniques a new network adaptive flow control algorithm is proposed. Measurements for multihop wireless transferring of high update rate supermedia packets over IoT are presente
CCTV surveillance system in IOT smart city
Διπλωματική εργασία--Πανεπιστήμιο Μακεδονίας, Θεσσαλονίκη, 2019.Είναι γεγονός ότι η σύγχρονη τεχνολογία και το Διαδίκτυο έχουν καλύπτουν το
μέγαλύτερο μέρος της καθημερινής μας ζωής και ποτέ άλλοτε η τεχνολογία δεν είχε
εισχωρήσει τόσο βαθιά στην ανθρώπινη ζωή. Η παρούσα εργασία καταπιάνεται σε
πρώτο επίπεδο με μία σύντομη περιγραφή του Internet of Things. Το Internet of Things
ως τεχνολογία τοποθετεί τα πραγματικά αντικείμενα στο χώρο του Διαδικτύου,
επομένως το εικονικό ενώνεται με το πραγματικό δημιουργώντας μία υβριδική
πραγματικότητα.
Σε δεύτερο επίπεδο ασχολείται με το πώς το Internet of Things χρησιμοποιείται στο
λεγόμενο κλειστό κύκλωμα παρακολούθησης ‘cctv’. Παρουσιάζονται διάφοροι τρόποι
επιτήρησης και ελέγχου μέσω των οποίων συγκεντρώνεται ένας τεράστιος όγκος
προσωπικών δεδομένων. Επίσης θα γίνει μια παρουσίαση πως αυτό εφαρμόζετε σε μια
έξυπνη πόλη- Smart city. Επίσης θα αναλυθεί αναλυτικά μέσα από έρευνες τι ακριβώς
είναι η Έξυπνη πόλη.
Στο τρίτο μέρος ασχολήθηκα με συστήματα ασφαλείας και πιο συγκεκριμένα με το
κλειστό σύστημα παρακολούθησης CCTV. Αρχικά, αναφέρθηκα στη νομοθεσία που
διέπει ένα σύστημα ασφαλείας και τα σκοπό χρησιμότητας τους.
Τέλος, γίνεται μία παρουσίαση και σύγκριση συγκεκριμένου codec που επηρεάζει
πλέον τον τρόπο καταγραφής του βίντεου και γίνετε κατανοητή η λειτουργικότητα του
και η αποδοτικότητα του με σχέση παλαιότερων codec που υπάρχουν και
χρησιμοποιούνται ακόμα