PROTOTIPO DE ELECTROCARDIÓGRAFO PORTÁTIL

ResumenLas enfermedades del corazón son la principal causa de decesos en México de acuerdo con datos difundidos por las instancias encargadas de cuidar la salud en el país, el corazón es el órgano principal del sistema circulatorio y se encarga de impulsar la sangre a todo el organismo. En la actualidad el ciudadano común no puede tener un aparato de uso doméstico, asiste a consulta y con equipo especializado el profesional de la salud hace el estudio correspondiente. En este proyecto se construyó en hardware y se programó el software de un dispositivo a nivel prototipo de bajo costo, ligero y de fácil manipulación para que la gente pueda tenerlo en casa y hacer mediciones del comportamiento de su corazón. El prototipo está construido alrededor de un circuito integrado AD8232 con montaje en una tarjeta Sparkfun single lead heart rate monitor-AD8232 que asociada a una tarjeta Arduino con comunicación serial a la computadora o por bluetooth hacía un dispositivo inteligente, presenta la gráfica y el número de pulsaciones por minuto del individuo bajo estudio. La programación de la aplicación en el dispositivo inteligente está desarrollada bajo la plataforma de Android Studio y la programación de la aplicación gráfica en la computadora es en LabView. Se hicieron pruebas en un universo de 19 muestras de las que se obtuvieron sus gráficas y el número de pulsaciones por segundo que corresponden a lo que marca la literatura para la edad de cada individuo.Palabra(s) Clave: AD8232, Corazón, ECG, Prototipo. PROTOTYPE OF PORTABLE ELECTROCARDIOGRAPHAbstractHeart disease is the leading cause of death in Mexico according to data released by the agencies responsible for health care in the country; the heart is the main organ of the circulatory system and is responsible for boosting blood throughout the body. At present the ordinary citizen cannot have a domestic appliance, attends consultation and with specialized equipment the health professional makes the corresponding study. This project was built on hardware and software was programmed for a low-cost, lightweight and easy-to-use prototype device for custom use. The prototype is built around an AD8232 integrated circuit mounted on a Sparkfun single lead heart rate monitor-AD8232 card that associated with an Arduino card with serial communication to the computer or via bluetooth to a smart device, present the graph and the number of pulsations per minute of the individual under study. The application programming on the smart device is developed under the platform of Android Studio and the programming of the graphical application in the computer is in LabView. We tested in a universe of 19 samples from which their graphs were obtained and the number of pulsations per second corresponding to what the literature shows for the age of each individual.Keywords: AD8232, ECG, Hearth, Prototype

RECONOCIMIENTO FACIAL POR EL MÉTODO DE EIGENFACES

ResumenEn este trabajo se presenta una aplicación de detección facial por Eigenfaces que usa Microsoft Visual Studio con diversas herramientas de programación como C# y librerías de la plataforma Emgu CV asociadas a OpenCV. El desarrollo de la aplicación se codificó en dos partes: una de registro y la otra de reconocimiento. El programa está cargado en una computadora de escritorio con sistema operativo Windows 8 y se usa la webcam integrada. En la etapa de registro el individuo se presenta ante la cámara para tomarle tres fotografías en diferentes instantes. En la etapa de reconocimiento el usuario se presenta ante la cámara y el sistema hace una comparación con todos los registros existentes en la base de datos indicando si el usuario está registrado. Tanto en la etapa de registro como en la etapa de reconocimiento se crean otros formularios que interconectan ambas, utilizan templates del explorador de soluciones por HaarCascade, CANNY_PRUNING y el objeto EigenObjectRecognizer. El proyecto se sometió a la parte experimental con un universo del tamaño de diez usuarios, en el que ocho usuarios son hombres y dos usuarios mujeres, haciendo diez pruebas por usuario obteniendo una matriz de confusión con resultados del 100% de reconocimiento incluso con usuarios no registrados.Palabra(s) Clave: Algoritmo, Eigenfaces, HaarCascade, Reconocimiento facial. FACIAL RECOGNITION BY THE METHOD OF EIGENFACESAbstractThis paper presents an Eigenfaces facial detection application that uses Microsoft Visual Studio programming software with tools such as C # and Emgu CV libraries associated with OpenCV. The development of the application was codified in two parts: one of records and the other of recognition. The program is loaded on a desktop computer with Windows 8 operating system and the integrated webcam is used. At the registration stage the individual appears before the camera to take 3 photographs at different times. In the recognition stage the user appears before the camera and the system makes a comparison with all the existing registers in the database indicating if the user is registered. Both the registration stage and the recognition stage create other forms that interconnect both, use solution explorer templates by HaarCascade, CANNY_PRUNING, and the EigenObjectRecognizer object. The project was submitted to the experimental part with a universe of the size of ten users, in which eight users are male and two female users, doing ten tests per user obtaining a confusion matrix with results of 100% recognition even with non-users recorded.Keywords: Algorithm, Eigenfaces, Facial recognition, HaarCascade

MONITOREO TCP/IP EN LABVIEW© DE UNA SEÑAL ULTRASÓNICA MEDIANTE UN SISTEMA IoT, UTILIZANDO EL SISTEMA ARDUINO EN MODO SERVIDOR CON EL SHIELD DE ETHERNET (MONITORING TCP/IP IN LABVIEW© OF A ULTRASONIC SIGNAL IN AN IoT SYSTEM, BY USING ARDUINO IN SERVER MODE WITH ETHERNET SHIELD)

En todo el mundo, hay una tendencia a desarrollar sistemas basados en Internet de las cosas (Internet of Things IoT) con interconectividad a través del protocolo TCI/IP, lo que ha llevado a la evolución en el estándar IPV6. Las perspectivas de desarrollo incluyen una infinidad de sistemas físicos, que incluyen aplicaciones en el hogar, la oficina y los vehículos, y están destinados a fortalecer el avance en la Industria 4.0, aplicando esta filosofía a los sistemas ciberfísicos e interconectados. En el presente artículo, mostramos los elementos básicos necesarios para desarrollar sistemas de IoT y monitorización de una señal analógica, mediante la integración del sistema Arduino y su Shield de Ethernet, que está conectado a la red a través de una computadora y comparte el protocolo de Internet (IP) de forma dinámica. El Arduino está configurado como un servidor y es responsable de recibir la señal del sensor ultrasónico y enviar los datos a la red. En lo que corresponde a la monitorización de las señales que se envían a través de TCP / IP, el software LabVIEW se usa para diseñar una instrumentación virtual, la cual accede a la dirección IP del servidor Arduino para obtener y procesar los datos transmitidos.Palabra(s) Clave: Arduino Server, Ethernet, LabVIEW, TCP/IP. AbstractAll over the world exist a tendency to develop systems based on the Internet of Things (IoT) with interconnectivity via the TCI / IP protocol, which has led to evolution in the IPV6 standard. The development prospects include an infinity of physical systems, which include applications in the home, office, vehicles, and are intended to strengthen the advancement in Industry 4.0, applying this philosophy to cyber-physical and interconnected systems. In the present article, are detailed the basic elements to develop IoT systems for analog signal monitoring, through the integration of the Arduino system and its Ethernet Shield, which is connected to the network through a computer and sharing the internet protocol (IP) dynamically. The Arduino is configured as a server and is responsible of receiving the signal from the ultrasonic sensor and sending the data to the network. In what corresponds to the monitoring of the signals that are sent via TCP / IP, the LabVIEW software is used to design a virtual instrumentation, which access the IP address of the Arduino server to obtain and process the transmitted data.Keywords: Arduino Server, Ethernet, LabVIEW, TCP/IP

DESARROLLO MODULAR DE UN MODELO GENÉRICO PARA LA DOMÓTICA MEDIANTE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA BASADA EN EL PROTOCOLO ZIGBEE

ResumenEn este artículo se presenta el desarrollo y los resultados de un proyecto de investigación aplicada, vigente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica del Instituto Tecnológico de Oaxaca.El proyecto consiste en integrar componentes de hardware y software para crear un sistema en domótica, que gestione los sensores y actuadores de manera inalámbrica mediante una red de equipos basados en el protocolo ZigBee perteneciente al grupo de Estándares del IEEE 802.15.4 en el área de redes inalámbricas personales(WPAN), utilizando la frecuencia de 2.4 GHz, en este se utilizan distintas herramientas tecnológicas para su implementación, digitalización, cuantificación, y transmisión; hasta llevar esos datos a un controlador que tiene la capacidad de generar el monitoreo y seguridad en nuestros hogares. El modelo de la arquitectura del proyecto corresponde a una topología estrella, en esta se establece el coordinador de la red, el cual con la instalación de sensores configurados con Arduino se manipularán con los dispositivos XBee, permitiendo así la creación de los circuitos y programación de los sensores.Palabras Claves: automatización, control, coordinador, monitoreo, señales. AbstractThis article describes the development and the results of a research project applied force at the Department of Electrical and Electronic Engineering Institute of Technology of Oaxaca.The project is to integrate hardware and software to create a system in home automation, which manages the sensors and actuators wirelessly through a network based on ZigBee protocol equipment belonging to the group of IEEE 802.15.4 standars in equipment wireless personal area networks (WPAN) using the 2.4 Ghz frequency in which various technological tools for implementation, digitization, quantification, and transmission are used; to bring that data to a controller that has the ability to generate monitoring and safety in our homes. The model of the project architecture corresponds to a star topology, where the network coordinator, which with installing configured with Arduino will be handled with XBee sensor devices is established, enabling the creation of circuits and programming sensors.Keywords: automation, control, coordinator, monitoring, signals

Desarrollo modular de un modelo genérico para transmisión remota de señales analógicas por TCP/IP

En este artículo se presenta el desarrollo y los resultados parciales de un proyecto de investigación aplicada, vigente en el Depto. de Ingeniería Eléctrica y Electrónica del Instituto Tecnológico de Oaxaca. El proyecto consiste en integrar componentes de hardware y software para crear un sistema que gestione señales f1(t), f2(t),… fn(t); de diferente naturaleza en el que se utilicen distintas herramientas tecnológicas para su adquisición, acondicionamiento, digitalización, cuantificación, codificación (Stremler, 1998:403), y transmisión por medios alámbricos e inalámbricos; hasta llevar esos datos a un servidor que tenga la capacidad de proporcionar información clasificada a usuarios autorizados.El modelo de arquitectura del proyecto corresponde a una arquitectura cliente/servidor (Olifer, N., y Olifer, V., 2009:28-29), donde un cliente_máquina es un sistema electrónico que está leyendo o controlando una variable física, y un cliente_humano es un usuario autorizado que está observando, analizando y controla el comportamiento del sistema o la planta desde un dispositivo remoto.Tanto el cliente_máquina, como el cliente_humano requieren de una interfase computadora establecer la comunicación con el servidor.En el cliente_máquina, cualquier dato que se obtiene requiere acondicionamiento, para que esa señal se convierta de su naturaleza física original a un nivel de voltaje que puedan leer los circuitos electrónicos; que puedan introducirse de manera alámbrica a una computadora en forma serial, USB, o inalámbrica utilizando distintas técnicas como RF, XBee, WiFi, Bluetooth o incluso sea necesario utilizar técnicas por microondas (Tanenbaum, 2004:100); para finalmente poner esos datos en la nube de Internet y así puedan llegar hasta una base de datos en un servidor especializado.El cliente_humano, también nombrado usuario; puede consultar los datos de forma clasificada, numérica o gráfica mediante una conexión al servidor utilizando su computadora, tableta o algún dispositivo inteligente.Un ejemplo muy ilustrativo es el caso del monitoreo de tres variables: la temperatura, el voltaje y humedad de un recinto; en el que se instalan los sensores correspondientes para que con una etapa de conversión A/D, en una tarjeta especializada que por medio de una conexión USB ponga los datos en una computadora conectada a la red y por medio de esta se envíen los datos al servidor.Y así las señales se concentren en una base de datos administrada por un servidor de aplicaciones y pueda ser vista, analizada y tener toma de decisiones por los usuarios autorizados mediante su acceso a través de una página Web.Palabras Clave: Adquisición, cliente, decisiones, señales, servidor

DETECCIÓN DE BORDES DE UNA IMAGEN USANDO MATLAB

ResumenEl procesamiento digital es una técnica que se emplea en imágenes para la extracción de parámetros por medio de técnicas de detección de bordes; en su desarrollo convergen conocimientos propios de diferentes áreas como las matemáticas, la computación y el diseño de algoritmos (u operadores); de gran importancia en la manipulación de imágenes por la diversidad de aplicaciones en el campo de la robótica y visión artificial.El operador o algoritmo de Canny es uno de los mejores métodos para detección de bordes que existen en la actualidad, haciendo que los contornos abiertos los tome como contornos cerrados, generando una mayor definición de reconocimiento de objetos que serían útiles en aplicaciones de robótica (detección, reconociendo, seguimiento o localización).En este trabajo se desarrollan aplicaciones de detección de bordes en dos versiones utilizando el software Matlab; primero por medio del operador de Sobel y segundo por medio del operador de Canny.En el desarrollo de las dos aplicaciones el programa se codifica de la siguiente manera: lee la imagen original en formato jpg en color con un tamaño de 725x313 pixeles, detecta y reconoce sus elementos básicos como figuras, líneas y formas, visualiza sus partes principales, define geométricamente la posición de sus elementos y por ultimo compara la primera imagen con la segunda imagen (teniendo en cuenta que se usan dos imágenes con las mismas características, pero en diferente posición).Palabras Claves: Algoritmo de Canny, bordes, imagen. AbstractThe digital processing is a technique used in imaging for edge detection in order to improve their quality; in its application converge own knowledge of different areas like mathematics, computing and design of algorithms (or operators); with great importance in image manipulation by the diversity of applications in the field of robotics and artificial vision.The operator or Canny edge detector is one of the best methods for detecting edges that exist today, making open contours take them as closed contours, generating a greater definition of recognition of objects that would be useful in robotics applications (detection recognizing, monitoring or positioning).In this paper edge detection applications are developed in two versions using the Matlab software; first by Sobel operator and second by Canny operator.In the development of the two applications the program is coded as follows: Read the original image in jpg format color with a size of 725x313 pixels, detects and recognizes their basic elements such as shapes, lines and shapes, displays its main parts, geometrically defines the position of its elements and finally compares the first image with the second image (considering that two images are used with the same characteristics but in different position).Keywords: Canny algorithm, border, image

CARACTERIZACIÓN DE LA FUNCIÓN DE TRANSFERENCIA DEL LLENADO DE UN TANQUE, APLICANDO UN SISTEMA IoT, CONFORMADO POR UN SENSOR ULTRASÓNICO, LA PLATAFORMA ARDUINO Y UNA APLICACIÓN MÓVIL (CHARACTERIZATION OF THE TRANSFER FUNCTION OF THE FILLING OF A TANK, APPLYING A SYSTEM IoT, CONFORMED BY AN ULTRASONIC SENSOR, THE ARDUINO PLATFORM AND A MOBILE APPLICATION)

El Internet de las cosas es la interconexión de los objetos del mundo físico a través de Internet, los cuales requieren de sensores, plataformas electrónicas y plataformas de software, enlazados mediante tecnologías de comunicación. En este artículo se presenta la caracterización de la respuesta de un sistema de nivel de un tanque de agua en una función de transferencia, lo cual se consigue mediante la plataforma Arduino con Bluetooth, enviando los datos a un dispositivo móvil, para el cual se diseña una aplicación en la plataforma MIT App Inventor 2. Una vez obtenido las mediciones se procede a realizar el modelo matemático haciendo una estimación de la función de transferencia real.Palabra(s) Clave: App Inventor 2, Arduino, Bluetooth, Caracterización, Función de Transferencia, Internet de la Cosas (IoT), Software Libre. AbstractThe Internet of Things is the interconnection of the objects of the physical world through the Internet, which require sensors, electronic platforms and software platforms, linked by means of communication technologies. This article presents the characterization of the response of a water tank level system in a transfer function, which is achieved through the Arduino platform with Bluetooth, sending the data to a mobile device, for which an application is designed on the MIT app Inventor 2 platform. Once the measurements are obtained, the mathematical model is made by estimating the actual transfer function. Keywords: App Inventor, Arduino, Characterization, Free Software, Internet of Things (IOT), Transfer Function

FILTRO DE PRE-PROCESAMIENTO DE UNA IMAGEN SATELITAL EN GRASS

ResumenEste trabajo consiste en obtener mapas satelitales de calidad visual del sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) en el portal de la Comisión Nacional para el conocimiento y uso de la Biodiversidad (CONABIO), que contengan de manera clara una vista completa del estado de Oaxaca para que sirvan de insumo en un trabajo posterior de caracterización de la cobertura vegetal y uso de suelo. En la descarga se da preferencia a los mapas en el espectro visible con resolución espacial de 250 metros., ya que ahí está la información para el estudio de la cobertura terrestre. En esta etapa se elige un archivo del mes de enero del año 2015, se importa en GRASS (Geographic Resources Analysis Support System), se compara en una escala similar con la vista de Google Earth y se elige una nueva región de la costa de Oaxaca en los distritos de Pochutla, Juquila y Jamiltepec hasta la colindancia con poblaciones del estado de Guerrero.Ese nuevo mapa de la región costa contiene nubes y unas líneas punteadas paralelas que no son propias de la región natural sino debido a los dispositivos para la adquisición de la imagen; por ello para su mejora se utilizan técnicas de corrección radiométrica en función del histograma, un filtro de ventana deslizante y finalmente un filtro de mediana.Los resultados en cada etapa se muestran en forma gráfica en dos y tres dimensiones. Con este trabajo de pre-procesamiento en un mapa contaminado de manera muy leve, ahora es posible realizar operaciones más complejas que permite la calculadora de datos raster SIG GRASS.El trabajo es posible debido a las técnicas de teledetección o percepción remota que consiste en obtener la información deseada de un área terrestre a distancia para captura, tratamiento y análisis.El procesamiento de imágenes básico tiene como entrada una imagen en la que se aplican operaciones de pre-procesamiento, realce y clasificación para obtener una nueva imagen. Esta operación se utiliza para corregir distorsiones radiométricas, geométricas y para eliminar el ruido, los efectos de altitud y actitud. Para realce se utilizan procedimientos que tienden a mejorar la interpretabilidad de la imagen con la mejora del contraste y filtrado digital entre los cuales se tiene la aplicación de filtros no lineales, filtro de mediana y filtro de vector de mediana.Palabras Clave: Filtro, GRASS, mapas, Oaxaca, satélite. AbstractThe work is to get satellite maps of visual quality MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor on the website of the CONABIO containing clearly a complete view of the state of Oaxaca to serve as input for further work of characterization of vegetation cover and land use. In the download preference is given to the maps in the visible spectrum with spatial resolution of 250 m., since there is the information for the study of land cover. At this stage a file of January 2015 is selected, it is imported into GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) is compared on a similar scale with the view of Google Earth and a new region of the coast of Oaxaca is chosen in the districts of Pochutla, Juquila and Jamiltepec; up to the border with populations of Guerrero state.This new map of the coast region contains clouds and dotted parallel lines that are not characteristic of the natural region but because the devices for image acquisition; therefore for improvement radiometric correction techniques they are used depending on the histogram, sliding window filter and finally a median filter.The results at each stage are shown graphically in 2D and 3D. With this pre-processing work in a contaminated map very mild way, it is now possible to perform more complex operations that allow data calculator raster GIS GRASS.The work is made possible by remote sensing techniques or remote sensing that is to obtain the desired information from a distant land area to capture, processing and analysis.Basic image processing takes as input an image in which pre-processing operations, enhancement and classification to obtain a new image apply. This operation is used to correct radiometric, geometric distortions and to eliminate noise, the effects of altitude and attitude. For enhancement procedures that tend to improve the interpretability of the image with contrast enhancement and digital filtering among which is the application of nonlinear filters, filter medium and vector filter medium they used.Keywords: Filter, GRASS maps, Oaxaca, satellite

COMPENSACIÓN EN ADELANTO DE UN FILTRO PASABAJAS A LA RESPUESTA ESCALÓN A TRAVÉS DEL ANÁLISIS EN FRECUENCIA Y SU INFLUENCIA EN LOS TIEMPOS CARACTERÍSTICOS

En este trabajo se da a conocer el análisis matemático de un compensador en adelanto aplicado a un filtro pasa-bajas de segundo orden en configuración Sallen-Key a la respuesta escalón, esto a través del análisis en frecuencia, así como su influencia en los tiempos característicos. Cada uno de los cálculos realizados han sido corroborado por Matlab y el software de simulación y de análisis de circuitos eléctricos TINA. La finalidad de la investigación es observar como la compensación en frecuencia también aplica para suavizar la respuesta al escalón de un circuito, en este caso, un filtro pasa-bajas

ROBOT MANIPULADOR CON VISIÓN ARTIFICIAL

En este trabajo se presentan los resultados parciales alcanzados en el proyecto de construcción de un Robot Manipulador [1] y diseño de aplicaciones para dotarlo de capacidades de Visión Artificial por medio de una cámara de vídeo para operaciones con frutos y semillas en la industria agrícola y de los alimentos. El alcance de este artículo es su construcción. Entre otras opciones, elegimos una estructura de la marca DAUERHAFT que incluye los servomotores, de los cuales sólo se dejan los que representan 3 DOF y se deshabilitan los demás. También se deja la pinza. Se dejan las articulaciones que caracterizan las operaciones de giro(roll), elevación (pitch) y desviación (yaw) [2], en similitud con la anatomía del ser humano los eslabones del tronco o cintura, del hombro y del codo, la referencia son el robot Cincinnati Milacron T3 y el robot PUMA de Unimation[3]. El sistema digital elegido es un arreglo maestro- esclavo, en el que el maestro es una computadora PC laptop programable en lenguaje Python con interface USB al esclavo, una tarjeta de desarrollo Arduino Mega que con una fuente de voltaje soporte conecta directamente con los servomotores y los potenciómetros. En cada una de las tres articulaciones se adaptaron sistemas de engranes que transmiten el movimiento a potenciómetros de 100kOhms para que por medio de una relación desplazamiento-voltaje se tenga la posición de cada eslabón. Por medio de una interfaz en Python, es posible la manipulación individual de cada uno de los servomotores. Se proporciona la posición destino y suavemente el mecanismo alcanza su punto final. También está hecho en forma aislada el entrenamiento del tratamiento de imágenes para reconocimiento de colores, objetos y contornos. La segunda parte de este proyecto, el trabajo futuro en curso; es unir esos dos subsistemas y el desarrollo de aplicaciones por medio de movimientos con cinemática inversa [4]