Electronic prototype for control and monitoring of environmental parameters implementing Internet of Things

El "Internet de las Cosas" es un fenómeno imparable de conexión de todo con todo, por el auge de sensores, chips programables cada vez más pequeños (nano tecnología), con tecnologías incorporadas como wifi/BT y la evolución de la conectividad o ancho de banda de Internet. Internet de las Cosas (IoT por sus iniciales en inglés) representa quizá uno de los nichos tecnológicos más importantes de los últimos tiempos. Se entiende por IoT un conjunto de dispositivos o "cosas" interrelacionadas entre sí, y a su vez, conectadas a Internet, a través del cual envían o reciben datos. Este artículo describe la implementación de un prototipo electrónico e informático para el control y monitoreo de parámetros ambientales en una sala de equipo de comunicaciones. El dispositivo obtenido es una herramienta tecnológica base, que puede implementarse en diversas aplicaciones; como, por ejemplo: estaciones meteorológicas (clima), cadena alimenticia, verificación de temperatura ambiente de los alimentos en un refrigerador (salud), sistemas inteligentes en el hogar (luces, aparatos, otros), medición del ritmo cardíaco de una persona (biomédica), deshidratadora de frutas (control y monitoreo de temperatura/humedad), etc. Todo esto haciendo las debidas modificaciones a los tipos de sensores a utilizar que debe estar acorde al área de aplicación entre otros. La investigación fuente de este artículo, se enfocó en el desarrollo de una plataforma web y el dispositivo electrónico IoT. La conectividad a Intenet de dicho dispositivo electrónico, se logra por medio del protocolo TCP/IP, incorporando como una de las características de la tarjeta electrónica Shield Ethernet apilada en Arduino MEG

Electronic prototype for control and monitoring of environmental parameters implementing Internet of Things

El "Internet de las Cosas" es un fenómeno imparable de conexión de todo con todo, por el auge de sensores, chips programables cada vez más pequeños (nano tecnología), con tecnologías incorporadas como wifi/BT y la evolución de la conectividad o ancho de banda de Internet. Internet de las Cosas (IoT por sus iniciales en inglés) representa quizá uno de los nichos tecnológicos más importantes de los últimos tiempos. Se entiende por IoT un conjunto de dispositivos o "cosas" interrelacionadas entre sí, y a su vez, conectadas a Internet, a través del cual envían o reciben datos. Este artículo describe la implementación de un prototipo electrónico e informático para el control y monitoreo de parámetros ambientales en una sala de equipo de comunicaciones. El dispositivo obtenido es una herramienta tecnológica base, que puede implementarse en diversas aplicaciones; como, por ejemplo: estaciones meteorológicas (clima), cadena alimenticia, verificación de temperatura ambiente de los alimentos en un refrigerador (salud), sistemas inteligentes en el hogar (luces, aparatos, otros), medición del ritmo cardíaco de una persona (biomédica), deshidratadora de frutas (control y monitoreo de temperatura/humedad), etc. Todo esto haciendo las debidas modificaciones a los tipos de sensores a utilizar que debe estar acorde al área de aplicación entre otros. La investigación fuente de este artículo, se enfocó en el desarrollo de una plataforma web y el dispositivo electrónico IoT. La conectividad a Intenet de dicho dispositivo electrónico, se logra por medio del protocolo TCP/IP, incorporando como una de las características de la tarjeta electrónica Shield Ethernet apilada en Arduino MEG

Kit de robótica educativa para la enseñanza en centros escolares públicos : en vínculo con el MINED

En los últimos años se han desarrollado, innumerables aplicaciones, en las que es necesario contar con los conocimientos básicos en el desarrollo y programación de microcontroladores. La mayoría de los sistemas programables actuales tienen por lo menos un microcontrolador encargado del control operativo del sistema. Existen en el mercado muchos fabricantes de microcontroladores, por mencionar algunos: MICROCHIP, ATMEGA, MOTOROLA entre otros. Estos fabricantes proveen del software especializado para la programación de sus microcontroladores y otorgan gran cantidad de información para el usuario. Actualmente, ARDUINO, una empresa italiana, ha desarrollado, placas microcontroladas educativas con grandes prestaciones. Esta placa posee microcontroladores ATMEGA encargados del control de la placa. Hay disponibles gran cantidad de proyectos que se han desarrollado a través de esta placa. El software que está contenido en el Kit de Robótica Educativa, es un entorno de programación gráfica (o icónica) que tiene por principal objetivo facilitar la programación y su aprendizaje, ya sea a niños, principiantes, y personas con pocos conocimientos de informática y electrónica. El software desarrollado, un proyecto activo en permanente evolución, y es posible que en el futuro sirva también como lenguaje genérico para todo tipo de aplicaciones y para usuarios avanzados. Actualmente está orientado especialmente a la programación de dispositivos de computación física y robótica, tales como kits de robótica, sensores / actuadores y placas ARDUINO específicamente para esta versión las placas ARDUINO MEGA, NANO, UNO Y LEONARDO. En posteriores versiones se añadirán todas las versiones de placas ARDUINO, así como también más sensores y actuadores para lograr el hecho de no tener límites de dispositivos a programar en el campus de la robótica. El Kit de Robótica Educativa desarrollado (Kit [Software e interfaces electrónicas]) es una herramienta más del área de las tecnologías de la robótica, que cubrirá necesidades en el área de la educación para la enseñanza y el aprendizaje de las nuevas tendencias como lo es, el campus de la robótica educativa que involucra dos grandes disciplinas: la electrónica y la programación. La idea principal del proyecto desarrollado es proporcionar el software, así como los módulos electrónicos (Interfaces); dichos módulos electrónicos estarán dispuestos para que puedan combinarse y/o conectarse tanto de manera individual o en conjunto, obteniendo una funcionalidad en cada combinación de interfaces y actuadores que se realicen. De manera análoga podría imaginarse un juego de dados en el cual, cada vez que éstos se lanzan se puede obtener una combinación diferente o probablemente igual de números, de manera semejante, es el principio o idea del Kit de Robótica Educativa. El software cuenta con la capacidad de poder trabajar con ciertos tipos de sensores para combinarlos con las interfaces. En posteriores versiones se incluirán todos aquellos sensores necesarios para su aplicación en la robótica u otras

On a rigorous interpretation of the quantum Schrödinger–Langevin operator in bounded domains with applications

AbstractIn this paper we make it mathematically rigorous the formulation of the following quantum Schrödinger–Langevin nonlinear operator for the wavefunctionAQSL=iℏ∂t+ℏ22mΔx−λ(Sψ−〈Sψ〉)−Θℏ[nψ,Jψ] in bounded domains via its mild interpretation. The a priori ambiguity caused by the presence of the multi-valued potential λSψ, proportional to the argument of the complex-valued wavefunctionψ=|ψ|exp{iℏSψ}, is circumvented by subtracting its positional expectation value,〈Sψ〉(t):=∫ΩSψ(t,x)nψ(t,x)dx, as motivated in the original derivation (Kostin, 1972 [45]). The problem to be solved in order to find Sψ is mostly deduced from the modulus-argument decomposition of ψ and dealt with much like in Guerrero et al. (2010) [37]. Here ℏ is the (reduced) Planck constant, m is the particle mass, λ is a friction coefficient, nψ=|ψ|2 is the local probability density, Jψ=ℏmIm(ψ¯∇xψ) denotes the electric current density, and Θℏ is a general operator (eventually nonlinear) that only depends upon the macroscopic observables nψ and Jψ. In this framework, we show local well-posedness of the initial-boundary value problem associated with the Schrödinger–Langevin operator AQSL in bounded domains. In particular, all of our results apply to the analysis of the well-known Kostin equation derived in Kostin (1972) [45] and of the Schrödinger–Langevin equation with Poisson coupling and enthalpy dependence (Jüngel et al., 2002 [41])

Levels of Comprehension of Scientific Prose: The role of text variables

This research investigates the role played on shallow and deep levels of comprehension by textual changes that are aimed at: (a) improving the relationships within text ideas, and (b) producing better links between text ideas and the reader"s knowledge. Four versions of a long physics passage were elaborated combining both kinds of textual changes. Four groups of tenth graders were each given one of the four versions. Different measures representative of these levels of comprehension were taken: getting main ideas, recall, and problem sol affected by improving the relationships within text ideas,(b)both textual changes contributed separately to recall, and(c)problem solving increased only when the two changes were presented together

Numerical simulation of a supersonic ejector for vacuum generation with explicit and implicit solver in openfoam

Supersonic ejectors are used extensively in all kind of applications: compression of refrigerants in cooling systems, pumping of volatile fluids or in vacuum generation. In vacuum generation, also known as zero-secondary flow, the ejector has a transient behaviour. In this paper, a numerical and experimental research of a supersonic compressible air nozzle is performed in order to investigate and to simulate its behaviour. The CFD toolbox OpenFOAM 6 was used, with two density-based solvers: explicit solver rhoCentralFoam, which implements Kurganov Central-upwind schemes, and implicit solver HiSA, which implements the AUSM+up upwind scheme. The behaviour of the transient evacuation ranges between adiabatic polytropic exponent at the beginning of the process and isothermal at the end. A model for the computation of the transient polytropic exponent is proposed. During the evacuation, two regimes are encountered in the second nozzle. In the supercritic regime, the secondary is choked and sonic flow is reached. In the subcritic regime, the secondary flow is subsonic. The final agreement is good with the two different solvers, although simulation tends to slightly overestimate flow rate for large values region.Peer ReviewedPostprint (published version

Dimensional Analysis of Superplastic Processes with the Buckingham pi Theorem

This work applies the Buckingham pi theorem from dimensional analysis on superplastic processes in order to obtain laws of behaviour in a simple way. For this reason, a mathematical background is developed. The particular behaviour of superplastic materials makes it necessary to adapt the way in which these are treated, modelling them by a viscosity function of the strain-rate. Then, dimensional analysis is applied on a set of free-inflation tests in order to obtain a formula that defines the forming time as single function of geometric and material variables. Dimensional analysis allows us to reduce the number of variables to analyse from six to only three. Finally, two different forming time estimators are compared to measure the accuracy of our method, showing a significant improvement over previous methods

Recent Developments in Monitoring of Complex Population Systems

The paper is an update of two earlier review papers concerning the application of the methodology of mathematical systems theory to population ecology, a research line initiated two decades ago. At the beginning the research was con- centrated on basic qualitative properties of ecological models, such as observability and controllability. Observability is closely related to the monitoring problem of ecosystems, while controllability concerns both sustainable harvesting of population systems and equilibrium control of such systems, which is a major concern of conservation biology. For population system, observability means that, e.g. from partial observation of the system (observing only certain indica- tor species), in principle the whole state process can be recovered. Recently, for different ecosystems, the so-called ob- server systems (or state estimators) have been constructed that enable us to effectively estimate the whole state process from the observation. This technique offers an efficient methodology for monitoring of complex ecosystems (including spatially and stage-structured population systems). In this way, from the observation of a few indicator species the state of the whole complex system can be monitored, in particular certain abiotic effects such as environmental contamina- tion can be identified. In this review, with simple and transparent examples, three topics illustrate the recent develop- ments in monitoring methodology of ecological systems: stock estimation of a fish population with reserve area; and observer construction for two vertically structured population systems (verticum-type systems): a four-level ecological chain and a stage-structured fishery model with reserve area

OBSERVABILITY AND OBSERVERS IN A FOOD WEB

The problem of the possibility to recover the time-dependent state of a whole population system out of the observation of certain components has been studied in earlier publications, in terms of the observability concept of mathematical systems theory. In the present note a method is proposed to effectively calculate the state process. For an illustration an observer system for a simple food web is numerically constructed