A simple method for harvesting thermoelectric energy in home and industrial appliances heat cycle using peltier cells

Energy harvesting models are the focus of most countries, given that governments are becoming aware of the limitations of natural resources and the need to optimize them. On the other hand, different systems used in everyday life and in industrial environments involve the use of heat cycles, but in most cases, their thermoelectric energy is not recovered from these processes. Accordingly, this paper proposes to implement a model based on a low-cost Peltier array that can be attached to commonly used devices with heat cycles involving small temperature differences (∆T=25 °C). A maximum power point tracking (MPPT) method was used to extract the maximum power from this array. This device is thought to take advantage of home and industrial elements’ heat to power low-power system applications. The results show that this technology allows acceptable use and represents an effective recovery mechanism. This work represents a new approximation of the energy harvesting solutions from thermoelectric energy with future benefits, especially on the Internet of Things (IoT) applications, which has been one of the technology areas of most significant expansion and growth in recent decades. The IoT has opened significant challenges in the scientific community, especially regarding the energy supply methods of the IoT elements or nodes, considering that these elements can be located in places where it is impossible to wire to supply power and that use of batteries is unsustainable in the long term, also generating a negative environmental impact. The proposed system harvests energy from the temperature difference generated at a window, considering that the device is controlled environment within a roo

Trends in the Internet of Things

The Internet of Things continues to set the pace of many aspects of the scientific and technological development worldwide. Moreover, it is expected to do so, at least, for the next ten years, according to forecasts that predict trillions of devices connected to the Internet [1]. In addition to influencing different factors of people’s daily lives, this new vision of the world poses a series of challenges and opportunities that have an effect on general aspects of the economy and politics.The Internet of Things continues to set the pace of many aspects of the scientific and technological development worldwide. Moreover, it is expected to do so, at least, for the next ten years, according to forecasts that predict trillions of devices connected to the Internet [1]. In addition to influencing different factors of people’s daily lives, this new vision of the world poses a series of challenges and opportunities that have an effect on general aspects of the economy and politics

Implementación en sistemas embebidos de la transformada discreta de Hartley

Las transformaciones ortogonales han sido de gran utilidad en la caracterización y procesamiento de señales. En particular la Transformada de Hartley permite obtener representaciones tiempo-frecuencia y viceversa. En este trabajo se presenta un algoritmo para el cálculo de la Transformada Discreta de Hartley en sistemas embebidos con el objetivo de minimizar la carga computacional y la capacidad de almacenamiento necesaria. Se aprovecha la similitud con la Transformada Discreta de Fourier para usar un algoritmo de cálculo rápido y se reduce el número de funciones trigonométricas calculadas usando los factores de giro (twiddle factors). En general la implementación permite aumentar el tamaño de la ventana de transformación y aumentar la velocidad de cálculo respecto al cálculo directo.Orthogonal transformations have been very useful in the characterization and signal processing. In particular Hartley Transform allows for time-frequency representations and vice versa. This paper presents an algorithm for calculating the Discrete Hartley Transform in embedded systems with the objective of minimizing the computational load and storage capacity required. It exploits the similarity with the Discrete Fourier Transform to use a fast algorithm reduces the number of trigonometric functions calculated using the rotation factors (Twiddle factors). In general, the implementation can increase the size of the processing window and increase computational speed compared to direct calculation

Localización y Orientación de Equipos Móviles Usando Color

Uno de los mayores problemas en el desarrollo de interfaces móviles autónomas está ligado al desarrollo del sistema de localización. Es fundamental que se conozca la posición del móvil para cerrar el lazo de control sobre la estrategia que se use en la planeación de trayectorias. En este trabajo se presenta un algoritmo que individualiza dos conjuntos de Robots Móviles además de orientar y localizar cada móvil en el plano. Con este fin, se propone el uso de técnicas de segmentación por umbralización binaria en conjunto con operaciones lógicas. El sistema está compuesto por una cámara digital periférica que observa la totalidad del plano y un conjunto de Móviles que son controlados por un sistema maestro. Los móviles en su construcción física sólo cuentan con dos posibles direcciones de desplazamiento y rotación sobre su eje. A partir del estudio, se obtiene un algoritmo que identifica por equipos dos conjuntos de móviles y obtiene la posición y orientación individual. El sistema es complementado con una estrategia de predicción que detecta una posible colisión. Finalmente, se obtiene un sistema que identifica de forma cartesiana dos conjuntos de Robots Móviles y coordina su desplazamiento.One of the biggest problems in the development of autonomous mobile interfaces is linked to the development of tracking system. It is essential to know the position of the mobile to close the control loop on the strategy used in path planning. This paper presents an algorithm that identifies two sets of mobile robots as well as guiding and locating each mobile in the plane. To this end, we propose the use of segmentation by thresholding techniques in conjunction with binary logic operations. The system consists of a peripheral digital camera that observes the entire plane and a set of mobility, which are controlled by a master system. Mobile Robots in its physical construction are two possible directions of movement and rotation on its axis. From the study, was obtained an algorithm that identifies two sets of mobile equipment and obtains the position and orientation. The system is supplemented by a prediction strategy that detects a possible collision. Finally, we get a system that identifies two sets of Mobile Robots on a cartesian plane and manages their movement

Análisis de textura en panes usando la matriz de coocurrencia

El análisis de textura en imágenes digitales busca la descripción de patrones en superficies analizando en nuestro caso la ocurrencia. En el control de calidad de la industria panificadora es necesario para determinar la porosidad en los productos. En este trabajo se propone una estrategia de clasificación y análisis de panes usando medidas de textura con la matriz de coocurrencia. El objetivo del análisis es determinar las diferencias en las texturas internas de los panes, la correlación de los patrones con las diferencias en el proceso de producción y además de encontrar datos atípicos que evidencien fallos en el proceso de producción.  ABSTRACT Texture analysis in digital images look the description of surface patterns in our case by analyzing the occurrence. In the quality control of the baking industry is needed to determine the porosity in the products. This paper proposes a strategy for classification and analysis of bread using texture measures with the co-occurrence matrix. The analysis aims to identify differences in the internal texture of the bread, the correlation of patterns with differences in the production process and also to find outliers that demonstrate flaws in the production process

Clasificador No Lineal Basado en Redes Neuronales con Funciones de Base Radial para Implementación en Sistemas de Punto Fijo

Para implementar máquinas inteligentes, es común requerir de sistemas de clasificación que sean eficientes y realizables en plataformas con bajo nivel de procesamiento. En este trabajo se presenta un método de diseño para estimar los parámetros de un clasificador basado en redes neuronales con funciones de base radial para ser implementado en sistemas de procesamiento digital con punto fijo. En principio, usando métricas estadísticas se obtiene el número de centroides necesarios para llevar las clases a un espacio que las haga linealmente separables, posteriormente aplicando el algoritmo k-medias se estima la ubicación de los centroides. Se determina la distancia de los puntos de entrenamiento a cada centroide, y usando aproximación por mínimos cuadrados se calculan los pesos de la función de salida. De esta manera, se obtiene un clasificador con una complejidad computacional reducida que permita ser usado en sistemas con requerimientos de bajo nivel de procesamiento como los de tiempo real.Implementation of intelligent machines requires of efficient classification systems under limited computational resources. Thisstudy introduces a method for estimating the parameters of Radial Basis Function Neural Network (RBF-NN) that can be implemented on a fixed point processor. First, the number of hidden nodes is chosen based on statistics of the mapped data points. A k-means search is then carried out to determine the location of each node. The hidden units mapping corresponds to the Euclidean distance of their centers to each data point, the weights of the output sum are obtained by solving a linear least squares problem. With this procedure, a low computational cost classifier can be readily implemented on a low capacity platform for real time applications

Characteristic Equation of the Modified Smith predictor to MIMO Systems

El retardo en sistemas de control es una característica presente con frecuencia en los sistemas reales debido al transporte de objetos o de información, a la conexión en serie de múltiples sistemas o al retardo propio del procesamiento y de los sensores, entre otros. Recientemente se han presentado diversos trabajos para la identificación del retardo externo en sistemas MIMO, estos trabajos están orientados a la identificación y control on-line de sistemas MIMO y utilizan una estructura multimodelo basada en el predictor de Smith modificado utilizando diferentes métodos de búsqueda directa. Como es de suponer, para realizar tanto la implementación del algoritmo, como para obtener el análisis de convergencia y estabilidad, es necesario tener las ecuaciones en lazo cerrado del predictor de Smith modificado. Sin embargo, en estos trabajos no se presenta el procedimiento analítico por no tratarse del objeto principal, se presentan solo las ecuaciones de lazo cerrado sin el procedimiento para su obtención. Por tanto y para subsanar esta falta, en este trabajo se presenta la forma analítica para deducir las ecuaciones en lazo cerrado de un predictor de Smith modificado.    The delay in control systems is a feature frequently in real systems due to the transport of objects or information, a series connection of multiple systems or own processing and sensors delay, among others. Recently there have been several studies to identify the external delay MIMO systems, these works are focused on identification and on-line control of MIMO systems and use a multimodel structure based on modified Smith predictor using different search method. It is clear that for the implementation of the algorithm, and to obtain the convergence and stability analysis, it is necessary to have closed-loop equations of modified Smith predictor. However, in these works is not presented the analytical procedure, not be the main object, displaying only the closed loop equations without the procedure for obtaining it. Therefore, to respond, in this paper, we present an analytical way to derive the closed-loop equations of a modified Smith predictor.  

Limitaciones y potencialidades del sistema de producción de tomate de árbol en el departamento de Caldas.

Se describen y analizan las características sobresalientes del sisema de producción tomate de árbol, Cyphomandra betacea en el departamento de Caldas, con el objeto de entender su nacionalidad y definir alternativas tecnológicas aptas para los agricultores de la región. La toma de información se hizo a través de una encuesta formal difiniendo los límites del sistema a través de unidades espaciales denominadas de referencia. Se analizan los cítricos de competitividad productiva, desarrollo sostenible, equidad y desarrollo tecnológicoTomate-Solanum lycopersicu

Análisis por elementos finitos de una prótesis transtibial para un ciclista paralímpico

(Eng) Currently, finite element analysis techniques are used to reduce costs in the manufacturing process of sports prostheses. This study primarily focuses on the finite element analysis of a design for a transtibial prosthesis for a paralympic cyclist, integra ting the biomechanics of an athlete with a double leg amputation below the knee with two prostheses categorized before the Union Cycling International (UCI) with a C - 3 disability and the characteristics of the terrain and the dynamic model. The analysis em ploying finite elements aims to evaluate the static and dynamic behavior of the proposed design when subjected to competition in the track - cycling category. As a result of this analysis, mechanical aspects, such as static forces, buckling, frequency, fatig ue, free fall, impact, and aerodynamics, can be evaluated to verify that the design of the proposed transtibial prosthesis meets an adequate aerodynamic profile and its mechanical characteristics are suitable to be used in a high - performance Paralympic cyc ling competition.(Spa) En la actualidad se emplean técnicas de análisis por elementos finitos para reducir costos en el proceso de fabricación de prótesis deportivas. Este estudio particularmente se centra en el análisis por elementos finitos de un diseño para una prótesis transtibial de un ciclista paralímpico, en el que se integra la biomecánica de un atleta con amputación en ambas piernas por debajo de la rodilla, con dos prótesis categorizado ante la Unión Ciclista Internacional (UCI) con una discapacidad de grado C-3, considerando características del terreno y el modelo dinámico. El análisis por medio de elementos finitos tiene como objetivo evaluar el comportamiento estático y dinámico del diseño propuesto cuando se somete a una competencia en la categoría de ciclismo de pista. Como resultado de este análisis, se pueden evaluar aspectos mecánicos como: esfuerzos estáticos, pandeo, frecuencia, fatiga, caída libre, impacto y aerodinámica, permitiendo verificar que el diseño de la prótesis transtibial propuesto cumple con un perfil aerodinámico idóneo y sus características mecánicas para ser utilizada en una competencia de ciclismo paralímpico de alto rendimiento

Robotic Navigation based in Statics Patterns using the CMUcam3 Embedded System

Este artículo presenta un método de navegación Robótico basado en patrones estáticos usando técnicas de visión artificial implementadas sobre el sistema embebido CMUcam3, además presenta un análisis de procesamiento de cómputo para este sistema embebido. El patrón a determinar es una línea negra con cruces, guiando al agente robótico a través de ésta. Luego de la adquisición de las imágenes mediante la CMUcam3, se utiliza un algoritmo de segmentación basado en umbral, se determina el esqueleto de los patrones y luego se aplica la transformada de Hough lineal para determinar, las líneas, los ángulos y los tipos de cruces. Debido a que la transformada de Hough lineal es un método que requiere alto procesamiento, en este trabajo, se limita el rango de los ángulos y se normaliza su espacio de acumulaciones. En los resultados obtenidos se pudo determinar que el método desarrollado para la navegación es preciso y confiable, ya que en un 87% de los segmentos de decisión se pudo determinar correctamente el tipo de cruce y el ángulo de corrección. Él sistema embebido CMUcam3 logró procesar una imagen entre 0.15 y 0.28 segundos, dependiendo del tipo de cruce que encuentre.This paper presents a method based on static patterns for robotic navigation using computer vision techniques implemented on CMUcam3 embedded system, also presents an analysis of computational complexity for this embedded system. The pattern to be determined is a black line with intersections, driving the robotic agent over the line. A segmentation algorithm based in threshold is used after the images acquisition by the CMUcam3, then defines the thinning patterns and then the linear Hough transform is applied to determine the lines, the angles and the type of the intersections. Due to the linear Hough transform is a method that requires high processing, in this project, the range of the angles are limited and the accumulation space is normalized. The results showthat the method developed for the navigation is accurate and reliable, because in 87% of the decision segments it could determine correctly the type of intersection and the correction angle. The CMUcam3 embedded system succeeded to process an image between 0.15 and 0.28 seconds, depending of the type of the intersection