A role-based software architecture to support mobile service computing in IoT scenarios

The interaction among components of an IoT-based system usually requires using low latency or real time for message delivery, depending on the application needs and the quality of the communication links among the components. Moreover, in some cases, this interaction should consider the use of communication links with poor or uncertain Quality of Service (QoS). Research efforts in communication support for IoT scenarios have overlooked the challenge of providing real-time interaction support in unstable links, making these systems use dedicated networks that are expensive and usually limited in terms of physical coverage and robustness. This paper presents an alternative to address such a communication challenge, through the use of a model that allows soft real-time interaction among components of an IoT-based system. The behavior of the proposed model was validated using state machine theory, opening an opportunity to explore a whole new branch of smart distributed solutions and to extend the state-of-the-art and the-state-of-the-practice in this particular IoT study scenario.Peer ReviewedPostprint (published version

Predicting topology propagation messages in mobile ad hoc networks: The value of history

This research was funded by the Spanish Government under contracts TIN2016-77836-C2-1-R,TIN2016-77836-C2-2-R, and DPI2016-77415-R, and by the Generalitat de Catalunya as Consolidated ResearchGroups 2017-SGR-688 and 2017-SGR-990.The mobile ad hoc communication in highly dynamic scenarios, like urban evacuations or search-and-rescue processes, plays a key role in coordinating the activities performed by the participants. Particularly, counting on message routing enhances the communication capability among these actors. Given the high dynamism of these networks and their low bandwidth, having mechanisms to predict the network topology offers several potential advantages; e.g., to reduce the number of topology propagation messages delivered through the network, the consumption of resources in the nodes and the amount of redundant retransmissions. Most strategies reported in the literature to perform these predictions are limited to support high mobility, consume a large amount of resources or require training. In order to contribute towards addressing that challenge, this paper presents a history-based predictor (HBP), which is a prediction strategy based on the assumption that some topological changes in these networks have happened before in the past, therefore, the predictor can take advantage of these patterns following a simple and low-cost approach. The article extends a previous proposal of the authors and evaluates its impact in highly mobile scenarios through the implementation of a real predictor for the optimized link state routing (OLSR) protocol. The use of this predictor, named OLSR-HBP, shows a reduction of 40–55% of topology propagation messages compared to the regular OLSR protocol. Moreover, the use of this predictor has a low cost in terms of CPU and memory consumption, and it can also be used with other routing protocols.Peer ReviewedPostprint (published version

Fincas Familiares Agroecológicas Periurbanas (FFAP): Crisis alimentaria en el perímetro de suministro inmediato a la ciudad

Esta tesis trata acerca de la producción, distribución y suministro de alimento para la población de ciudades y sus regiones. Se considera este sector productivo como problema global emergente porque detrás de esta actividad estratégica se enfrentan dos modelos socioeconómicos de producción alimentaria: el de la agroindustria de monocultivo que emplea con intensidad pesticidas, herbicidas y semillas de patente genéticamente modificadas y depende de combustibles fósiles, versus el de la agroecología de alta intensidad pero de biomasa, mano de obra y diversidad, que cultiva orgánicamente especies locales de temporada y conserva los saberes campesinos tradicionales. Esta confrontación se da en el contexto de las alianzas comerciales y apoyos institucionales que los corporativos multinacionales han podido concretar con gobiernos y cúpulas empresariales en perjuicio de las familias y pequeños agricultores. El trabajo analiza a detalle las problemáticas del caso para precisar las contribuciones multifuncionales que las Fincas Familiares Agroecológicas Periurbanas (FFAP) generan en las periferias de las ciudades, identificando si pueden ser una alternativa o respuesta ante un escenario civilizatorio en crisis. La realidad actual desestima los beneficios socioambientales, las ventajas socioeconómicas y los aportes socio territoriales de estas unidades productivas. Para abordar el problema se revisó literatura científica desde las perspectivas socioambiental, socioeconómica y socio territorial. Además, se documentó información empírica recolectada en tres países (España, Canadá y México) que permite conocer a fondo aspectos clave en materia de cultivos, servicios ecosistémicos (SE) y medio ambiente, cadenas de distribución de alimentos, organización del trabajo familiar y vida doméstica, así como ordenamiento territorial y políticas urbanas. El planteamiento de estas categorías analíticas y sus 133 variables tuvo como base el modelo socio ecológico de la salud y el bienestar, que sirvió como marco metodológico para lograr una aproximación integral y multisituada a la realidad objeto de estudio. En el procesamiento de la información se recurrió a un análisis mixto cuantitativo-cualitativo y a la interpretación deductiva-inductiva de los hallazgos; mediante el software Atlas Ti, se realizó el análisis de los resultados recolectados por varias técnicas: observación de campo, entrevistas semiestructuradas y revisión documental. Entre los resultados más interesantes de la investigación destaca la multifuncionalidad con que las FFAP contribuyen a los ecosistemas de la franja territorial periurbana campo-ciudad, y que estas unidades productivas, intensivas en mano de obra y recirculación de energía, son un modelo de producción alimentaria inmediata de circuito corto que fomenta economías alternativas, preservación de semillas y alimentos locales propios de la biorregión, difusión de educación ambiental de los colectivos locales y capacitación para el manejo agroecológico. También se identificaron las mejores prácticas en torno a la operación de las FFAP, para así categorizar y analizar las recomendaciones más significativas que contribuyan a la planeación urbana. Finalmente, se hicieron aportaciones teórico-conceptuales que complementan a los estudios previos elaborados por Van der Ploeg y Toledo

Llévame a servir: proyecto interdisciplinar para fomentar la competencia emprendedora en educación primaria

El principal objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es analizar la competencia emprendedora en la escuela para exponer la necesidad de incluirla en las aulas. Desarrollar las habilidades emprendedoras se convierte en una herramienta esencial para hacer frente a los cambios imprevisibles que se producen en la sociedad. A su vez, ser emprendedor permite a los niños desarrollar su creatividad, su perseverancia y su esfuerzo para transformar ideas en acciones. Se llevará a cabo un proyecto interdisciplinar para trabajar la competencia emprendedora a través de la constitución de una empresa social. La propuesta se dirige a los alumnos de sexto de primaria, partiendo de la pregunta de cómo integrar a los niños ucranianos en el centro. En primer lugar, se ha elaborado un marco teórico que abarca una revisión literaria del concepto de competencia emprendedora. En segundo lugar, se ha analizado el papel del profesor en este campo y por último, se desarrollan metodologías activas que fomentan el desarrollo de las habilidades emprendedoras. Finalmente, este Trabajo de Fin de Grado ofrece una proyecto fundamentado en el aprendizaje para el servicio que permite que el alumno desarrolle la competencia emprendedora lo largo del proceso de enseñanza-aprendizaje. Emprender no se asocia únicamente a la empresa que obtiene un beneficio propio, sino que en el emprendimiento está la base para entregarnos al otro, proponiendo soluciones que mejoren la calidad de vida e influyan en la felicidad de muchas personas.The main objective of this Final Degree Project is to analyze entrepreneurial competence in schools in order to expose the need to include it in the classroom. Developing entrepreneurial skills becomes an essential tool for dealing with the unpredictable changes that occur in our society. In turn, being entrepreneurial allows children to develop their creativity, perseverance, and effort to transform their ideas into action. An interdisciplinary project will be carried out to work on entrepreneurial skills through the setting up of a social enterprise by sixth-form pupils aimed at integrating Ukrainian children into the school. Firstly, a theoretical framework has been developed which includes a literature review of the concept of entrepreneurial competence. Secondly, the role of the teacher in this field has been analyzed and finally, active methodologies that encourage the development of entrepreneurial skills are developed. This Final Degree Project offers a project based on service learning that allows students to develop the skills throughout the teaching-learning process. The sources indicate that the term "entrepreneurship" is not only associated with a company that obtains its own profit, but that entrepreneurship is the basis for giving ourselves to others, proposing solutions that improve the quality of life and influence the happiness of many peopleEl principal objectiu d'aquest Treball de Fi de Grau és analitzar la competència emprenedora a l'escola per a exposar la necessitat d'incloure-la en les aules. Desenvolupar les habilitats emprenedores es converteix en una eina essencial per a fer front als canvis imprevisibles que es produeixen en la societat. Al seu torn, ser emprenedor permet als nens desenvolupar la seva creativitat, la seva perseverança i el seu esforç per a transformar les seves idees en accions. Es durà a terme un projecte interdisciplinari per a treballar la competència emprenedora a través de la constitució d'una empresa social per part dels alumnes de sisè de primària dirigida a integrar als nens ucraïnesos en el centre. En primer lloc, s'ha elaborat un marc teòric que abasta una revisió literària del concepte de competència emprenedora. En segon lloc, s'ha analitzat el paper del professor en aquest camp i finalment, es desenvolupen metodologies actives que fomenten el desenvolupament de les habilitats emprenedores. Aquest Treball de Fi de Grau ofereix una projecte fonamentat en l'aprenentatge per al servei que permet que l'alumne desenvolupe les capacitats anteriorment esmentades al llarg del procés d'ensenyament-aprenentatge. Les fonts ens indiquen que el terme emprendre no s'associa únicament a l'empresa que obté un benefici propi, sinó que en l'emprenedoria està la base per a lliurar-nos a l'altre, proposant solucions que millorin la qualitat de vida i influeixin en la felicitat de moltes persones.Educació

PARCE: Protocol for Amino acid Refinement through Computational Evolution

The in silico design of peptides and proteins as binders is useful for diagnosis and therapeutics due to their low adverse effects and major specificity. To select the most promising candidates, a key matter is to understand their interactions with protein targets. In this work, we present PARCE, an open source Protocol for Amino acid Refinement through Computational Evolution that implements an advanced and promising method for the design of peptides and proteins. The protocol performs a random mutation in the binder sequence, then samples the bound conformations using molecular dynamics simulations, and evaluates the protein-protein interactions from multiple scoring. Finally, it accepts or rejects the mutation by applying a consensus criterion based on binding scores. The procedure is iterated with the aim to explore efficiently novel sequences with potential better affinities toward their targets. We also provide a tutorial for running and reproducing the methodology

Elastic, dielectric and electromechanical properties of (Bi0.5Na0.5)TiO3-BaTiO3 piezoceramics at the morphotropic phase boundary region

A systematic study of the functional properties of the (1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3–xBaTiO3 (BNT-xBT) piezoceramic system for 0.05 = x = 0.07 is performed. The samples are obtained through the conventional solid-state route. The expected microstructure for these compounds, with no significant dependence on the composition, is verified by field-emission scanning electron microscopy. The morphotropic phase boundary (MPB) is detected for x = 0.06–0.07 by means of the Rietveld analysis of X-ray diffraction data. The dielectric spectra show a frequency-independent, completely diffuse phase transition with a composition-dependent diffusivity coefficient. The depolarization temperature is effectively evaluated from pyroelectric measurements, the value being strongly dependent on the composition. A significant contribution of the extrinsic effect to elastic, dielectric and electromechanical properties is revealed for MPB BNT-xBT. The Bi3+ substitution by Ba2+ leads to the formation of A-site vacancies, which give rise to the enhancement of domain wall motion, as occurs in other perovskite-type piezoelectrics. Good functional properties are achieved for x = 0.07 (d33 = 180 pC/N), which are similar or even better than those obtained by complex synthesis routes. This system exhibits a remarkable stability in the permittivity that has hitherto not been reported. This fact may open the way for BNT-BT compositions to be used in specific applications in which lead-free piezoceramics have previously been employed with little success, e.g. in high power devices.Postprint (author's final draft

Energy-Aware Topology Control Strategy for Human-Centric Wireless Sensor Networks

The adoption of mobile and ubiquitous solutions that involve participatory or opportunistic sensing increases every day. This situation has highlighted the relevance of optimizing the energy consumption of these solutions, because their operation depends on the devices’ battery lifetimes. This article presents a study that intends to understand how the prediction of topology control messages in human-centric wireless sensor networks can be used to help reduce the energy consumption of the participating devices. In order to do that, five research questions have been defined and a study based on simulations was conducted to answer these questions. The obtained results help identify suitable mobile computing scenarios where the prediction of topology control messages can be used to save energy of the network nodes. These results also allow estimating the percentage of energy saving that can be expected, according to the features of the work scenario and the participants behavior. Designers of mobile collaborative applications that involve participatory or opportunistic sensing, can take advantage of these findings to increase the autonomy of their solutions.Fil: Meseguer, Roc . Universidad Politecnica de Catalunya; EspañaFil: Molina, Carlos. Universitat Rovira I Virgili; EspañaFil: Ochoa, Sergio F.. Universidad de Chile; ChileFil: Santos, Rodrigo Martin. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingenieria Electrica y de Computadoras. Laboratorio de Sistemas Digitales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Investigación en Ingeniería Eléctrica; Argentin

Aprendizaje significativo de la gramática inglesa: Transformación y fortalecimiento desde las TIC en los estudiantes de 5° grado de la Sede Aguatendida del Colegio Técnico Municipal Simón Bolívar de Duitama

La propuesta pedagógica que se presenta en este documento busca demostrar cómo por medio de la implementación de las TIC se puede fortalecer el aprendizaje significativo de la gramática inglesa en los estudiantes de 5 grado de la Sede Aguatendida del Colegio Técnico Municipal Simón Bolívar de la ciudad de Duitama en el Departamento de Boyacá. Se hace un diagnóstico de la problemática que aqueja a los estudiantes de dicho grado con referente a la asignatura de Ingles, pudiéndose denotar que los conocimientos que los niños aprenden no son duraderos y por lo tanto se olvidan con facilidad, lo que acarrea bajo rendimiento y desinterés del alumnado en dicha asignatura. Para resolver esta problemática se ponen en práctica los postulados de los modelos pedagógicos constructivista y de aprendizaje significativo. Se analizó, diseñó, planteó y ejecutó esta propuesta pedagógica, en la cual, por medio de la implementación de las TIC con dicho grupo poblacional, se espera fortalecer el manejo de la gramática inglesa como tema disciplinar de esta asignatura, considerando las bases de los conocimientos que los alumnos han podido retener efectivamente, al igual que trayendo a colación los saberes, vivencias, motivaciones y experiencias cotidianas que tienen los alumnos para que sirvan como vinculo que enlace los nuevos saberes que imparte el educador con los que este ya posee, y así se logre la tan anhelada aprehensión significativa de conocimientos y conceptos. Por medio del uso activo de lo que se aprende, y relacionando los nuevos saberes con los previos, el estudiante creará significados y desarrollará estructuras mentales propias a partir de las experiencias y vivencias que ya posee.The pedagogical proposal presented in this document seeks to demonstrate how, through the implementation of ICT, the meaningful learning of English grammar can be strengthened in 5th-grade students from Colegio Técnico Municipal Simón Bolívar - Sede Aguatendida in Duitama City, Department of Boyacá. A diagnosis is made of the problem that afflicts the students of said degree with regard to the subject of English, being able to denote that the knowledge they learn is not long-lasting and therefore is easily forgotten, which leads to poor performance and disinterest of the students in said subject. To solve this problem, the postulates of constructivist pedagogical models and meaningful learning are put into practice. This pedagogical proposal was analyzed, designed, proposed, and executed, in which, through the implementation of ICT with said population group, it is expected to strengthen the management of English grammar as a disciplinary subject of this subject, considering the bases of the knowledge that the students have been able to retain effectively, as well as bringing up the knowledge, experiences, motivations and daily experiences that the students have so that they serve as a link that links the new knowledge that the educator imparts with those that the educator already possesses, and Thus the long-awaited meaningful apprehension of knowledge and concepts is achieved. Through the active use of what is learned, and relating the new knowledge with the previous ones, the student will create meanings and develop their own mental structures based on the experiences and experiences that they already have. By returning to the content at different times and considering the different conceptual perspectives, the learners will create lasting links over time, thus creating permanent cognitive structures