Sistemas y Telemática
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Arquitetura de hardware e software gratuitos para dispositivo de rastreamento de veículos em tempo real
Get PDFThe usage of real-time tracking systems for vehicles has demonstrated to be a viable and economical option, entailing in more control and management of the fleet, plus the reduction of the logistics costs of companies using them. Since 2006 in Cuba, there is a fleet control and management system employed by almost all the companies, which hire a variant of the service in a differed manner; i.e., the data are not processed in real-time. In this research paper, we propose the design of a device based only on open source hardware/software components allowing the real-time vehicle tracking. Our proposal is suitable for the conditions of the country where it was developed (Cuba), presenting high functionality than other proposals. For the design, we employed an Arduino UNO controller board, an Adafruit FONA808 GPS/GSM module, and other accessories. As per the performed experiments, the proposed hardware/software architecture complies with the operation, configuration, and security requirements to achieve a viable product from the economical and environmental approaches.
La utilización de sistemas de rastreo de vehículos en tiempo real ha demostrado, a nivel mundial, ser una opción viable y económica que se traduce en el control y gestión de la flota y la reducción de los costes de logística de la empresa que lo emplee. En Cuba existe desde 2006 un Sistema de Gestión y Control de Flota, el cual se aplica casi en la totalidad de las empresas que lo contratan en su variante de forma diferida, es decir, los datos no se procesan en tiempo real. En este trabajo se propone el diseño de un dispositivo basado solamente en componentes de hardware y software libre que permite el rastreo de vehículos en tiempo real adecuado a las condiciones del país, un producto con mayor funcionalidad que el aplicado hasta el momento. Para el diseño se utilizó una placa microcontroladora Arduino UNO, un módulo GPS/GSM Adafruit FONA808 y otros accesorios. Según los experimentos realizados, la arquitectura de hardware y software propuesta, cumple con las exigencias de funcionamiento, configuración y seguridad requeridas para lograr un producto viable desde el punto de vista económico y medioambiental.O uso de sistemas de rastreamento de veículos em tempo real tem mostrado, em todo o mundo, ser uma opção viável e econômica que se traduz no controle e gerenciamento da frota e na redução dos custos logísticos da empresa que o utiliza. Em Cuba, existe um Sistema de Gestão e Controle de Frotas desde 2006, que é aplicado quase em todas as empresas que o contratam em sua variante de forma diferida, ou seja, os dados não são processados em tempo real. Neste trabalho, é proposto o desenho de um dispositivo baseado apenas em componentes de hardware e software livre que permite o rastreamento de veículos em tempo real apropriado às condições do país, um produto com maior funcionalidade do que o aplicado até agora. Para o desenho utilizou-se uma placa micro controladora Arduino UNO, um módulo GPS / GSM Adafruit FONA808 e outros acessórios. De acordo com os experimentos realizados, a arquitetura de hardware e software proposta atende aos requisitos operacionais, de configuração e de segurança requeridos para alcançar um produto viável do ponto de vista econômico e ambiental. 
Monitoramento remoto e controle baseados em tecnologia sem fio para a operação da máquina de irrigação de pivô central
Get PDFThe availability of water resources in agriculture is a growing concern throughout the planet. The new technologies of automation and communications offer a set of solutions for the collection and analysis of information that make possible the decision making in the modern systems of agricultural irrigation. Important steps have been taken in the automation of irrigation systems, focused on the adequate determination of water requirements in crops, which has a positive effect on the saving of energy carriers, water resources, and agricultural productivity. In the present research we propose to perform a real-time control and monitoring system, allowing the operation and remote monitoring of irrigation machines of center pivot. For this, a programmable logic controller and wireless communication technology are used, according with the requirements and characteristics of the context of agricultural application..La disponibilidad de recursos hídricos para la agricultura es una preocupación creciente en el planeta. Las nuevas tecnologías de la automatización y las comunicaciones ofrecen un conjunto de soluciones para la recolección y el análisis de información que posibilita la toma de decisiones en los sistemas modernos de irrigación agrícola. Se han dado importantes pasos en la automatización de los sistemas de riego, enfocados en determinar los requerimientos adecuados de agua en los cultivos, lo cual incide positivamente en el ahorro de portadores energéticos y recursos hídricos, y en el aumento de la productividad. En el presente trabajo se propone un sistema de control y supervisión en tiempo real, que permite la operación y el monitoreo remoto de máquinas de riego de pivote central. Para ello se emplea un autómata programable y tecnología de comunicación inalámbrica, de acuerdo con las exigencias y características asociadas al contexto de aplicación agrícola.A disponibilidade de recursos hídricos para a agricultura é uma preocupação crescente do planeta. As novas tecnologias de automação e as comunicações oferecem um conjunto de soluções para a coleta e análise de informação que permite a tomada de decisões em sistemas de irrigação agrícola modernos. Têm sido dados passos importantes na automação de sistemas de irrigação, focados na determinação das necessidades adequadas de água nas culturas, o que afeta positivamente a poupança de fontes de energia e recursos hídricos, bem como o aumento da produtividade. No presente trabalho, é proposto um sistema de controle e supervisão em tempo real, o que permite a operação e o monitoramento remoto de máquinas de irrigação de pivô central. Para isso, são utilizados um autômato programável e tecnologia de comunicação sem fio, de acordo com os requisitos e características associadas ao contexto de aplicação agrícola
Algoritmos de transferência de redes LTE em meios de transporte massivo
Get PDFHandover in LTE occurs when a device moves from the cell coverage serving it towards another; a process where the user established session must not be interrupted due to this cell change. Handovers in LTE are classified as hard ones, since the link with the serving cell is interrupted before establishing the new link with the target cell. This entails a larger failure risk and, consequently, a potential deterioration in the quality of service. This article presents a review of the handover algorithms in LTE, focusing on the ones oriented to massive means of transport. We show how the new algorithms offer a larger success in handovers, increasing the networkdata rate. This indicates that factors such as speed, position, and direction should be included in the algorithms to improve the handover in means of transport. We also present the algorithms focused on mobile relays such as an important study field for future research works.El traspaso en LTE se presenta cuando un equipo pasa de la cobertura de una celda a la de otra, un proceso en el que se debe asegurar que el usuario no vea interrumpida su sesión, como efecto de ese cambio de celda. Los traspasos en LTE son del tipo duro, en ellos, el enlace con la celda servidora se interrumpe antes de establecer el nuevo enlace con la celda destino, lo que conlleva a un mayor riesgo de falla y con ello a un probable deterioro de la calidad del servicio al usuario. Este artículo revisa algoritmos de traspaso LTE, enfocándose en aquellos orientados a medios de trasporte masivo. Muestra cómo los nuevos algoritmos ofrecen una tasa mayor de traspasos exitosos y con ello una mejor tasa de transferencia de datos; evidencia que factores como la velocidad, la posición y la dirección deben ser incluidos en los algoritmos dirigidos a mejorar el traspaso en medios de transporte; y presenta a los algoritmos enfocados en relays móviles, como un importante campo de estudio para futuras investigaciones.A transferência em LTE ocorre quando um dispositivo passa da cobertura de uma célula para outra, um processo no qual deve ser assegurado que o usuário não veja sua sessão interrompida, como resultado dessa mudança de célula. As transferências em LTE são do tipo duro, nelas, o link com a célula do servidor é interrompido antes de se estabelecer o novo link com a célula alvo, o que leva a um maior risco de falha e, portanto, a uma provável deterioração da qualidade do serviço ao usuário. Este artigo revisa os algoritmos de transferência LTE, com foco naqueles orientados a meios de transporte massivo. Mostra como os novos algoritmos oferecem uma taxa maior de transferências bem-sucedidas e, com isso, uma melhor taxa de transferência de dados; evidencia de que fatores como a velocidade, a posição e a direção devem ser incluídos nos algoritmos que visam melhorar a transferência nos meios de transporte; e apresenta os algoritmos focados em relés móveis, como um importante campo de estudo para futuras pesquisas
Algoritmos de aprendizado de máquina para coordenação de interferência entre células
Get PDFThe current LTE and LTE-A deployments require larger efforts to achieve the radio resource management. This, due to the increase of users and the constantly growing demand of services. For this reason, the automatic optimization is a key point to avoid issues such as the inter-cell interference. This paper presents several proposals of machine-learning algorithms focused on this automatic optimization problem. The research works seek that the cellular systems achieve their self-optimization, a key concept within the self-organized networks, where the main objective is to achieve that the networks to be capable to automatically respond to the particular needs in the dynamic network traffic scenarios.Los despliegues actuales de LTE y LTE-A requieren mayor esfuerzo para la gestión de recursos radio debido al incremento de usuarios y a la gran demanda de servicios; en ese escenario, la optimización automática es un punto clave para evitar problemas como la interferencia inter-celda. El presente trabajo recopila propuestas de algoritmos de aprendizaje automático [machine learning] enfocados en resolver este problema. Las investigaciones buscan que los sistemas celulares consigan su auto-optimización, un concepto que se enmarca dentro del área de redes auto-organizadas [Self-Organized Networks, SON], cuyo objetivo es lograr que las redes respondan de forma automática a las necesidades de los escenarios dinámicos de tráfico de red.As implantações atuais de LTE e LTE-A exigem maior esforço para o gerenciamento de recursos rádio devido ao aumento de usuários e à alta demanda por serviços, neste cenário a otimização automática é um ponto-chave para evitar problemas como a interferência entre células. O presente trabalho coleta propostas de algoritmos de aprendizado automáticos focados na resolução deste problema. A pesquisa busca que os sistemas celulares alcancem a sua auto-otimização, um conceito que faz parte das redes auto-organizadas (Self-Organizing Networks, SON), cujo objetivo é garantir que as redes respondam automaticamente às necessidades dos cenários dinâmicos do tráfego de rede
Esquema de orientação para rastreamento de caminhos sem restrições temporárias pelo navio Krick Felix sob a influência de correntes marinhas
Get PDFThe autonomous surface vehicles are composed of a guidance, navigation, and control systems where the first one plays an important role in missions without human intervention. This article presents the design of a guidance system made of an I-LOS controller, where its purpose is to achieve the convergence and the precise following of straight paths, regardless of the sea currents presence. The controller gains adjustment is performed according to the vehicle features and the geometry of the path to follow. The proposed guidance algorithm is assessed through simulation, obtaining favorable results.Los vehículos autónomos de superficie están compuestos por un sistema de guiado, un sistema de navegación y un sistema de control, el primero de ellos juega un papel vital en el cumplimiento de misiones sin intervención humana. Este artículo presenta el diseño de un esquema guiado, formado por un controlador I –LOS, que tiene como finalidad lograr la convergencia y el seguimiento preciso de caminos rectos, a pesar de la presencia de las corrientes marinas. El ajuste de las ganancias del controlador se realiza de acuerdo con las características del vehículo y la geometría del camino a seguir. El algoritmo de guiado propuesto se evalúa mediante una simulación, con resultados favorables. Os veículos autônomos de superfície são compostos por um sistema de orientação, um sistema de navegação e um sistema de controle, o primeiro deles desempenha um papel vital no cumprimento de missões sem intervenção humana. Este artigo apresenta o projeto de um esquema guiado, composto por um controlador I-LOS, que visa alcançar a convergência e o rastreamento preciso de caminhos retos, apesar da presença de correntes marinhas. O ajuste dos ganhos do controlador é feito de acordo com as características do veículo e a geometria do caminho a ser seguido. O algoritmo de guiado proposto é avaliado através de simulação, com resultados favoráveis
Sistema de processamento de imagens aéreas múlti espectrais para agricultura de precisão
Get PDFCuban agriculture has the growing need to increase its productivity. To achieve this, precision agriculture can play a fundamental role. It is necessary to develop an image processing system able to process all the crops information and calculate vegetation indexes in a satisfactory way. This will entail in accurate measurements of the nitrogen lack, the hydric stress, and the vegetal strength, among other aspects, seeking to improve the accuracy in the care of these aspects. This document reports the results of an investigation pointed to develop a procedure for capturing and processing multispectral aerial images obtained from Unmanned Aerial Vehicles [UAV]. This procedure searched to measure the vegetation indexes of sugarcane crops that may be correlated with the level of vegetal strength, the number of stems, and the foliar mass per lot. We used a USENSE-X8 UAV together with a Sequoia multispectral sensor and the QGIS processing software. The procedure was experimentally validated.La agricultura cubana tiene la necesidad creciente de aumentar su productividad, para lograrlo, la agricultura de precisión puede desempeñar un papel fundamental. Es necesario entonces desarrollar un sistema de procesamiento de imágenes capaz de procesar toda la información de los cultivos y calcular índices vegetativos de forma satisfactoria, para así medir con precisión el déficit de nitrógeno, el estrés hídrico y el vigor vegetal, entre otros aspectos, para que la atención de estos aspectos sea también precisa. Este documento reporta los resultados de una investigación dirigida al desarrollo de un procedimiento para la toma y procesamiento de imágenes multiespectrales aéreas obtenidas desde Vehículos Aéreos No Tripulados [VANT], para obtener índices vegetativos de sembrados de caña de azúcar que puedan ser correlacionados con el nivel de vigor vegetal, el número de tallos o la masa foliar por parcela. Se utilizó un VANT USENSE-X8 y sus componentes, un sensor multiespectral Sequoia y el software de procesamiento QGIS. El procedimiento fue validado de forma experimental.A agricultura cubana tem uma necessidade crescente de aumentar sua produtividade, e para isso, a agricultura de precisão pode desempenhar um papel fundamental. É necessário, portanto, desenvolver um sistema de processamento de imagens capaz de processar toda a informação dos plantios e calcular de forma satisfatória índices de vegetação, de forma de poder medir com precisão o déficit de nitrogênio, o estresse hídrico e o vigor vegetal, entre outros aspectos, para que a atenção desses aspectos também seja precisa. Este documento relata os resultados de uma pesquisa focada ao desenvolvimento de um procedimento para a obtenção e processamento de imagens aéreas múlti espectrais obtidas desde veículos aéreos não tripulados [VANT], para obter índices de vegetação de plantios de cana-de-açúcar que podem ser correlacionados com o nível de vigor vegetal, o número de hastes ou a massa foliar por parcela. Foi utilizado um VANT USENSE-X8 e seus componentes, um sensor múlti espectral Sequoia e o software de processamento QGIS. O procedimento foi validado experimentalmente
DW2RDF4SDG - Modelagem multidimensional de cubos a partir de ontologias, de acordo com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Get PDFMultidimensional models and their measures regarding different dimensions are powerful instruments for decision makers. An ontology, in its basic expression as RDF, represents the reality from relationships between classes, and it is the base for linked data of the semantic Web. This work provides a basic methodology to obtain an ontology RDF from a multidimensional model of a data warehouse, capable to be aligned to other ontology of the Sustainable Developments Goals. Specifically, an approaching of alignment with the Sustainable Development Goals Interface Ontology [SDGIO] emerging by the United Nations Environmental Program [UNEP] is included. This methodology labeled as DW2RDF4SDG is instrumented for the SDG 6, aimed to ensure availability and sustainable management of water and sanitation for all.Los modelos multidimensionales y sus medidas en relación con diferentes dimensiones son poderosos instrumentos para la toma de decisiones. Las ontologías, en su expresión básica como RDF [Resource Description Framework] representan la realidad a partir de relaciones entre clases, y constituyen la base de los datos enlazados de la Web semántica. Este trabajo provee una metodología sencilla para, partiendo de un modelo multidimensional de Data Warehouse obtener una ontología RDF que sea fácilmente enlazable a otras ontologías de los Objetivos de Desarrollo Sostenible al 2030, más específicamente a la Ontología de Interface de los Objetivos de Desarrollo Sostenible [SDGIO] que está emergiendo por un esfuerzo global impulsado por el Programa de Naciones Unidas para el Medioambiente [United Nations Environment Programme, UNEP]. La metodología ofrecida, etiquetada como DW2RDF4SDG, se instrumenta para el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 [ODS6], el cual está dirigido a asegurar la disponibilidad y gestión sostenible del agua y saneamiento para todos. Os modelos multidimensionais e suas medidas em relação a diferentes dimensões são ferramentas poderosas para a tomada de decisões. As ontologias, na sua expressão básica como RDF [Resource Description Framework], representam a realidade a partir das relações entre classes e constituem a base dos dados vinculados da Web Semântica. Este artigo fornece uma metodologia simples para, a partir de um modelo multidimensional de Data Warehouse, obter uma ontologia RDF que possa ser facilmente vinculada a outras ontologias dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável até 2030, mais especificamente para a Ontologia de Interface dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável [SDGIO] que está emergindo através de um esforço global impulsionado pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente [UNEP]. A metodologia oferecida, rotulada como DW2RDF4SDG, é implementada para o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 6 [SDG6], que visa garantir a disponibilidade e o gerenciamento sustentável de água e saneamento para todos.
Uso de tecnologias AUTO-ID no sistema logístico de medicamentos em Cuba para aumentar sua segurança e eficiência
Get PDFThis research was conducted involving five of the main supply chain of medicines in Cuba actors, including, since suppliers of medicines and the 3PL logistics operator, to healthcare centers and pharmacies. A diagnosis of the current state of the system of coding and classification of products was made. This activity showed, as main deficiencies, ineffectiveness on the products identification, since there are problems with codes, descriptions and units of measurements. A procedure to implement the AUTO-ID and EDI technologies proposed by GS1, was also designed, based on evaluating the effectiveness of these technologies in global logistics.La investigación que se reporta fue desarrollada involucrando cinco actores de la cadena de suministro de medicamentos en Cuba, que abarcan desde los proveedores de medicamentos y el operador logístico 3PL, hasta los centros asistenciales y las farmacias. Se realizó un diagnóstico del estado actual del sistema de codificación y clasificación de productos, lo que arrojó, como principales deficiencias, la inefectividad en la identificación de los productos, ya que existen problemas con los códigos, las descripciones y las unidades de medidas. Se diseñó además un procedimiento para implementar las tecnologías de AUTO-ID y EDI que propone GS1, a partir de evaluar la efectividad de estas tecnologías en la logística global.A pesquisa relatada foi desenvolvida envolvendo cinco atores na cadeia de abastecimento de medicamentos em Cuba, que vão desde os fornecedores de medicamentos e o operador logístico 3PL, até os centros de saúde e farmácias. Foi elaborado um diagnóstico do estado atual do sistema de codificação e classificação dos produtos, o que mostrou, como principais deficiências, a ineficácia na identificação dos produtos, uma vez que existem problemas com os códigos, as descrições e as unidades de medidas. Foi desenhado um procedimento para implementar as tecnologias AUTO-ID e EDI propostas pela GS1, com base na avaliação da eficácia dessas tecnologias na logística global
Implementación de una herramienta para diagnóstico OBD-II sobre CAN-BUS con Arduino
Get PDFSince its beginnings, the goal of On Board Diagnostics [OBD] standard has been to take control over gasses emission in automotives and its effects in the environment. This project implements a system based on OBD-II diagnostic protocol over a CAN bus, which allows both, displaying real time variables and diagnostic the vehicle status to get codes about its functioning, failures and energy efficiency. On board diagnostic systems allow to obtain failure codes stored and several relevant variables as: speed, gas level and CO2 emission levels, in real time. An OBD-II system centered at the end of the bus, corresponding to the scanner or diagnostic unit, was implemented on an Arduino Mega 2560 board connected to a CAN transceiver-controller composite module. The scanner has a USB connection that makes it easy to view the data recovered in a versatile way on a PC through a graphical interface created in LabVIEW ™. Desde su surgimiento, el objetivo fundamental del estándar OBD [On Board Diagnostics] ha sido el control de los gases emitidos por los automóviles y de sus efectos en el medio ambiente. Este proyecto implementa un sistema basado en el protocolo OBD-II sobre un bus CAN [Controller Area Network], que permite visualizar variables en tiempo real y realizar un diagnóstico del estado del automóvil que muestra los códigos de funcionamiento, falla y rendimiento energético. Los sistemas de diagnóstico abordo permiten conocer los códigos de fallo almacenados y un gran número de variables de especial relevancia, como la velocidad, el nivel de combustible y el nivel de emisión de dióxido de carbono, en tiempo real. Se implementó un sistema OBD-II centrado en el extremo del bus, que corresponde al escáner o unidad de diagnóstico, en una placa Arduino Mega 2560 conectada a un módulo compuesto transceiver-controller CAN. El scanner posee una conexión USB que facilita visualizar los datos recuperados de forma versátil en una PC a través de una interfaz gráfica creada en LabVIEW™
Hacia un sistema de detección automática de talento deportivo: una aplicación al Tae Kwon Do
Get PDFTae Kwon Do is a Korean martial art included as an Olympic sport, where several tools have been developed from the engineering point of view,mainly focused on improving the capacity of the athletes. Nevertheless, there is a breach in the selection process of high performance athletes. For this reason, this research was focused on developing a system based on the information of the classification for the athletes in the Tae Kwon Do Ecuadorian Federation by using the wrapper and embedded modes and the Decision Tree and Support Vector Machines machine learning algorithms. These algorithms and modes were used to assess the different factors considered in this classification. The main contribution of this work is to provide a support system for the selection of these athletes.El Tae Kwon Do es un arte marcial coreano reconocido como deporte olímpico, para el cual se han desarrollado diferentes herramientas desde la ingeniería, principalmente enfocadas en mejorar la capacidad de los competidores. Sin embargo, existe una brecha en el proceso de selección de atletas de alto rendimiento. Por ello, está investigación se enfocó en desarrollar un sistema basado en la información de la clasificación de los deportistas de la Federación Ecuatoriana de Tae Kwon Do, utilizando los métodos wrapper y embedded y los algoritmos Decision Tree y Support Vector Machine para la valoración de los diferentes factores considerados en dicha clasificación. La principal contribución de este trabajo es proporcionar un sistema de apoyo objetivo para la selección de dichos atletas