Adquisición de datos para un sistema de medición de la calidad del aire basado en IoT

Paz Penagos, Hernán | 2019

The objective of the article is to present the design of the interface for the acquisition of data from the climatological station located in Guaymaral (latitude: 04º49'20.4""N, Longitude: 74º04'10.2""W; 2585 masl). This work is part of the research project ""Measurement of local air quality, through an IoT system and advanced data analytics"", funded by the Colombian School of Engineering JULIO GARAVITO (Colombia). The methodology begins with the request of the data of the meteorological variables by the WIFI module and through the UART, to the server of the District Secretary of the Environment of Bogotá (http://201.245.192.252:81/StationInfo.aspx? ST_ID = 8), in Forward SDA. The received HTML file is saved in RESWIFI, and it is processed in order to debug the essential information of the variables. This information is then sent, via serial interface, to the node of the LoRaWAN network. The results of the design of the interface allowed to receive information of the variables particulate material (PM10 and PM2.5), speed and direction of the wind (Vel10M and Dir10M), temperature (T2m, T8m and T20m), relative humidity of the environment (RH), atmospheric barometric pressure (PB), solar radiation (RS), precipitation, ozone (O3), nitrogen monoxide (NO) and nitrogen oxides (NOX), with which the historical behavior of three of them was graphed: PM10, O3 and nitrogen dioxide (NO2), which are air pollutants.

Análisis de los Esquemas de Acceso Inalámbricos Propuestos para la Tercera Generación de Sistemas Celulares

Paz Penagos, Hernán | 2002

Las comunicaciones inalámbricas actuales, en el bu-cle del abonado, tienen un cuello de botella que es subaja velocidad (9600 bps); esto impide que seimplementen nuevos servicios vinculados a Internet ya la transmisión de datos e imágenes ó hace que apa-rezcan con limitaciones, como ocurre con los serviciosWAP (WIRELESS APPLICATION PROTOCOL).La red de telecomunicaciones actual evolucionahacia la consecución de una red unificada (redalámbrica y red inalámbrica); la evolución de la redcontempla la evolución de los elementos que la con-figuran; por consiguiente, la parte de acceso tendráque evolucionar para hacer posible más y mejorescomunicaciones entre extremos, sin impedir que losdemás hagan lo propio. Los esquemas de accesoinalámbrico de banda ancha propuestos para comu-nicaciones celulares de tercera generación buscanresponder a este desafío. De ellos, W-CDMA yCDMA2000 se imponen como las tecnologías deacceso de mayor eficiencia.

Ciudades inteligentes: Antecedentes, perspectivas, retos y oportunidades

Ferro Escobar, Roberto | 2019

Consideraciones técnicas sobre transmisión de información a través de la red eléctrica domiciliaria

Paz Penagos, Hernán | 2003

La evolución de la red de telecomunicaciones se ha convertido en el motor del crecimiento económico y de la nueva economía de servicios basada en la sociedad de la información; el aprovechamiento de la capacidad excedente del bucle eléctrico local del abonado permitirá resolver el actual cuello de botella de la parte de acceso a la red de telecomunicaciones y fomentar la difusión de servicios de banda ancha y de telefonía. En este sentido, el propósito del artículo es analizar y describir algunos aspectos técnicos y de ingeniería aplicados en el diseño e implementación de sistemas de transmisión de datos por la red AC. De este modo se pretende compartir experiencias y enriquecer el quehacer experimental e investigativo de la academia e industria sobre aplicaciones integradas de la vivienda.

Depth estimation for visually impaired people using mobile devices

Navarro, Felipe | 2014

This paper presents the development of an application to estimate depth using mobile devices that could help visually impaired people to navigate in everyday sites. The mobile device incorporates a stereo camera system and the application takes advantage of the operating system capabilities, such as parallel computation, hardware configuration, in conjunction with the image processing libraries to implement well known and fast performing algorithms for depth estimation. Each camera is calibrated separately and afterwards a stereo calibration is performed. Depth estimation is calculated using two different algorithms and an evaluation of their performance is presented. The mobile devices handle the computational load fast enough to be able to produce the results within the walk time at normal pace. Depth estimation error is low enough to allow object detection like obstacles, room walls or moving persons.

Desarrollo y prueba de un sistema de radio telemetría para adquisición sísmica

Paz Penagos, Hernán | 2017

Los métodos sísmicos de prospección constituyen la principal herramienta de exploración y caracterización de reservorios de hidrocarburos, en cualquier cuenca de nuestro planeta. La sísmica de reflexión se puede adquirir en tres tipos de ambientes: marino, terrestre y zonas de transición. Dependiendo de la topografía del área de exploración que se desea iluminar, los sistemas de interconexión de líneas para la adquisición sísmica pueden ser alámbrico o inalámbrico. Este artículo presenta los resultados del desarrollo y pruebas de funcionamiento de una red inalámbrica que interconecta la estación central de registro con tres nodos, en una configuración maestro-esclavo y transmisión bidireccional. Entre dichos puntos se propagó una portadora digital que modula señales banda base para detección de la verticalidad del geófono, y referida al registro de los geófonos. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, en cuanto se transmitió información confiable, aprovechando las ventajas de movilidad de terminales e instalación fácil que ofrecen las redes inalámbricas; sin embargo, se presentaron algunos inconvenientes en la baja tasa de transmisión (limita la tasa de muestreo), y pérdida de datos por el esquema utilizado para el control de flujo y acceso al medio. Esta experiencia de investigación permitió proponer una interconexión alternativa frente al método de interconexión por cable convencional utilizado en la prospección sísmica por reflexión en Colombia.

Development of an Android mobile application for cycle users of the city of Bogotá D.C.

Paz Penagos, Hernán | 2017

This article is about the development of an application for smartphone phones with Android operating system for cycle route who transit in the city of Bogota D.C. The development of the project was achieved with the help of a methodological process, which was structured in four phases, these phases are described: the general context of applications developed in Android, needs identification of cyclical, mobile application development, validation and results; The coupling of these stages allowed to analyze the current situation and to design, program and implement an application according to the needs of the study population, in order to encourage the use of the bicycle as a means of transport for sustainable mobility. The application developed includes the following functionalities: georeferenced maps of the network of cycle route and bicycle route of the city of Bogota, by selecting a source point and a destination point a route is generated, which is drawn on a map, which has in The possibility of users having information on the status of the cycle route through the qualification of the state of the road, lighting and signaling, search for parking cycle, creation of public or private points of interest such as bicycle stores, Workshops of repair, hydration points, among others, history of the route made with information of the time spent in making the route and access to the information of events and tips.

Development of robotic system with artificial vision for the evaluation of rehabilitation in underwater gait therapy

Rodriguez Cheu, Luis Eduardo | 2010

This paper describes the implementation of a robotic system using artificial vision as a computational tool developed for the evaluation of kinematic parameters during underwater gait therapy. This work is focused in the estimation of some angular kinematic variables during the gait process through video processing techniques. Two video acquisition protocols that differ in the limitations imposed to patients are proposed, these protocols lead to different processing methods. This study is entitled in a research project aimed at developing a tool that allows evaluating the underwater therapy benefits as part of the lower members' rehabilitation in patients that present human gait pathologies.

Diseño e implementación de una red domótica: Estudio de caso: Red domótica para el laboratorio de Ingeniería Electrónica G-204 de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, Bogotá Colombia

Paz Penagos, Hernán | 2016

The increase of users –students and teachers– in the laboratories of the Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito in the last time, has congested the access to those laboratories. The proposal formulated by the research group Ecitrónica seeks to take advantage of a electric distribution net in the campus in order to create a domotic net that offers access facilities, control of the equipments of the laboratory, saving of energy and improvement of the quality of service for the students. The research group applied the Power Line Communications technology (PLC) and explored better alternatives of digital modulation, codification and detection of mistakes, connect, protocols of transmission of information and new applications; all that was based on the estimation of the channel (spread electric) like conduit. This project facilitates the development of research skills of teachers and students. The research meant an advance in the application of new technologies of communications for the solution of a need of the program of Electronics Engineering of the ECI. In this paper we present the concepts and basic beginning of the system of transmission of information across the electrical net of low tension of the laboratory of electronics in the campus.

El servicio de email haciendo uso de la voz

Castellanos Tache, Germán Darío | 2014

Las nuevas tecnologías en sistemas de telecomunicaciones, sumados con los principios de integración y convergencia han abierto un amplio camino al desarrollo de nuevos servicios basados en diversas plataformas tecnológicas, los cuales buscan satisfacer las necesidades actuales de la sociedad. El uso de dispositivos que sean más humanos y amigables se ha convertido en el reto de los diferentes entes proveedores de tecnologías. Es de reconocer que una interfaz como la voz, es amigable y de fácil uso, dando las primeras puntadas donde diversos proveedores de tecnología y de servicios de información, los cuales comienzan su camino para la creación de servicios basados en la interacción a través de la voz con sistemas de datos. Herramientas como los reconocedores de voz y los sistemas de audio-texto, han mejorado la concepción de “amabilidad” de los sistemas de datos, dejando un buen sabor de aceptación en el público en general. En este documento se busca dar un acercamiento al uso de tecnologías vocales con sistemas de datos, para prestar el servicio de correo electrónico enfocado a invidentes o el público en general.

Electric power generation from a turnstile

Paz Penagos, Hernán | 2020

This research aimed to design, simulate in SolidWorks, build, and test two energy conversion mechanisms using mechanical gears and through 0 neodymium magnets. The used source of mechanical energy was the rotational movement of the turnstile arm, generated by pedestrians who enter and leave the campus at Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito. To achieve it, the following tasks were performed: the literature review, parameterization of pedestrians’ entrance and exit, characterization of the turnstile, simulation, construction, and the assessment of the mechanisms. The obtained energy conversion results varied from 7v to 11v (1W) for the mechanism using neodymium magnets, and from 12v to 17v (12W) for the mechanical gears. The developed system aims to promote environmental commitment and exploit the lost energy resulting from people’s daily activities.

First approach to the modeling process of the sensor base on fiber optic for the detection of vehicular overload

Paz Penagos, Hernán | 2018

In this article we explain the progress made in the theoretical modeling process of the fiber-based sensor of the detection of vehicular overload. The methodological design covers the first phase of revision of the state of art, and the second, of experimentation of laboratory and simulation to obtain a first approach to the model of the sensor. The investigation will be carried out for static loads corresponding to vehicles C2 of maximum vehicular weight of 17 Tons, distributed on the simple directional axis and on a simple non-directional axis. The selection of the type of signal and its most suitable parameters are presented as partial results; so, like the behavior of the fiber optic against efforts.

Generation and Control of Basic Geometric Trajectories for a Robot Manipulator Using CompactRIO®

Aroca Trujillo, Jorge Luis | 2017

The utility of a robot manipulator focuses on the ability to locate its end effector in a position with a determined orientation following a specified trajectory. For this, algorithms were used in order to generate and control the movements joints of robot in a synchronized way. The high-level languages to program robots are based on three types of movement: joint interpolation (MOVEJ), linear interpolation (MOVES), and circular arcs (MOVEC), which are used to develop any type of task. In this work, these three movements are implemented in the industrial controller CompactRIO, as part of the reconditioning process of a robot manipulator of five degrees of freedom (5 DOF) whose controller was obsolete. As a result, it will have an interface in LabVIEW where you can view and modify the basic parameters implemented in the industrial controller. In addition, the results of the validation tests of the joint positions and the end effector of the manipulator will be found.

Introducción a la electrónica de las radiofrecuencias

Garzón Gaitán, Antonio Josué | 2008

Este texto recopila los conceptos y las aplicaciones planteadas por diferentes autores sobre el manejo electrónico de las frecuencias de radio. Aprovechando la experiencia tanto académica como industrial del autor, se complementa con ejemplos que se destacan por su carácter práctico y pueden servir como guía de diseño además de reforzar el conocimiento teórico. La obra revisa la aplicación de los tubos de vacío en radiofrecuencia y para potencias altas ya que en estas condiciones no todo se resuelve con semiconductores. Se espera que el docente o el autodidacto que lo use, lo complemente con la abundante bibliografía que se encuentra sobre el tema. Para relacionar el conocimiento sobre las radiofrecuencias con las aplicaciones, se hace una pequeña introducción a las comunicaciones análogas.

Investigación, diseño y desarrollo de un canal satelital para tecnologías con interfaz serial

Paz Penagos, Hernán | 2017

Existen diversos sistemas de comunicaciones inalámbricas comerciales para la localización y el monitoreo de activos móviles (vehículos, flotas, transporte de hidrocarburos, transporte público, maquinaria pesada, transporte escolar, etc.) de cobertura local o regional mediante GPRS, de cobertura nacional o universal mediante GPS, y duales, que combinan ambas tecnologías. Sin embargo, no hay dispositivos electrónicos a los que se les puedan conectar equipos GPRS ya adquiridos por los usuarios, y que ofrezcan la posibilidad de un canal de respaldo para que la comunicación tenga la continuidad deseada. Para solucionar el problema de investigación en cuestión – ¿Cómo habilitar en un equipo GPRS (unidad AVL) existente, que tiene cobertura celular, un canal de respaldo satelital que permita comunicación universal para cualquier tipo de aplicación que lo requiera?–, se propuso diseñar y construir un dispositivo OSP/satelital que reusara equipos GPRS existentes y le extendiera su cobertura celular a universal, para utilizarlo en la localización y el rastreo de activos móviles en Colombia. Como resultado de este trabajo de investigación, se sintetiza en este libro su proceso y resultados. El producto OSP/Satelital es una solución tecnológica que integra hardware y software de comunicaciones, y está alineada con la necesidad tecnológica detectada en el mercado por la empresa beneficiaria y las capacidades de investigación y desarrollo demostradas por la entidad ejecutora

Modelo metodológico para la coexistencia de las señales de TDT y LTE

Teuta Gómez, Guillermo | 2018

Los investigadores de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, apoyados por expertos de la Agencia Nacional del Espectro de Colombia desarrollaron un proyecto de investigación con el objetivo de determinar los requerimientos técnicos, administrativos y regulatorios de la convivencia de las tecnologías de Televisión Digital Terrestre (TDT) y servicios móviles LTE en ambientes transfronterizos, tomando como base el caso Colombia-Brasil.

Modelo Teórico de Sensor basado en el Principio de la Reflectometría de Luz sobre Fibra Óptica para Detección de Sobrecarga Vehicular

Paz Penagos, Hernán | 2019

El objetivo de la investigación es la propuesta de un modelo teórico para caracterizar un sensor de fibra óptica. Para lograrlo, se caracterizó el cambio de las propiedades de los rayos de luz que se propagaban por el núcleo de la fibra, cuando el medio sufría un doblez proporcional a la deformación de un conjunto de cuatro muelles que soportaban el peso de un vehículo del tipo C2 (dos ejes). La deformación alteró el ángulo del doblez de la fibra de vidrio, que a su vez afectó la propagación de la luz debido a la presencia de ondas reflejadas y refractadas; este evento modificó la magnitud del coeficiente de transmisión (T) que se evaluó en el receptor. Este artículo presenta el estudio experimental -bajo condiciones controladas-, el registro, análisis de datos y regresión para modelar el sensor mediante una ecuación algebraica.

Nuevas Ecuaciones de Inyección de Energía para Facilitar las Tareas de Automatización

Andrade Morales, Juan Manuel | 2017

La investigación propone nuevas ecuaciones de inyección de energía de los sistemas de control de variables continuas cuando se usa una interfaz digital PWM de modulación de ancho de pulso agregada a un microprocesador, para facilitar las tareas de automatización. Estas nuevas ecuaciones deben ser conocidas por estudiantes e ingenieros debido a que existe una gran posibilidad de hacer aplicaciones de control automático rápidas, baratas y eficientes que deben estar al alcance de todos. Los libros actuales de control automático son un compendio de modelamiento matemático, ninguno muestra una integración entre modelamiento matemático, análisis físico, electrónica digital, electrónica análoga, electrónica de potencia y diseño de algoritmos en lenguaje de máquina. Esta investigación hace un esfuerzo por integrar los anteriores conocimientos y aporta la deducción de nuevas ecuaciones para poder hacer realidad las estrategias de control proporcional integral (PI) y proporcional integral derivativo (PID) en un microprocesador que posee una interfaz digital PWM.

OFDM comparison with FFT and DWT processing for DVB-T2 wireless channels

Paz Penagos, Hernán | 2018

Introduction: Recent studies on the FFT processing (Fast Fourier Transform) or DWT (Discrete Wavelet Transform) of the OFDM signal (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) have shown pros and cons for DVB-T2 (Digital Video Broadcasting-Second Generation Terrestrial) radio communications; however, the benefits of both types of processing have yet to be compared for the same scenario. Objective− The objective of this research is to compare the response of the wireless channel with AWGN noise (Additive White Gaussian Noise Channel) and Rayleigh and Rician fading in the UHF (Ultra High Frequency) band. Methodology: The transmission of DVB-T2 information with OFDM modulation and FFT and DWT processing was simulated in Matlab®, specifically in Simulink. Results: The results of the study proved to be more ef-ficient for DWT system than FFT system, due to the low rate of erroneous bits, spectral efficiency and reduction of the Peak-to-Average Power Ratio (PAPR), for Eb / No relations greater than 10dB. Conclusions: In this article, we present the designs of both systems and the results of the research experience; likewise, the practical applicability of these systems is discussed, and improvements are suggested for future work

Parallel Programming to Analyze Crop-Health in Real-Time

Molina Muñoz, Angie Natalia | 2019

Smart farming takes place by using recent UAV-technology for agricultural profitability. Multiple companies and research centers are working on realizing real scenarious. But there are only restricted experiences about how to process the data faster and better in real-time. Autonomous systems that can decide instanteously after receiving sensor information could increase the farming efficiency. The agroindustry research group from the Escuela Colombiana de Ingeniería and Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales en Bogota-Colombia in alliance with the University of Applied Sciences Wuerzburg-Schweinfurt are committed to that idea. This project uses an NVIDIA Jetson embedded board to process agricultural information in order to find abnormalities. In this article we prove that this board is able to make the calculations for a vegetation index in real-time from multi-spectral images.