Trabajos Fin de Máster

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Pasarela modular de comunicaciones entre dispositivos inalámbricos y el sistema domótico X10
(Universidad Rey Juan Carlos, 2009) Gracia Corrales, Esther de
El desarrollo de la tecnología electrónica, la informática y la tecnología de comunicaciones, junto con su accesibilidad, ha propiciado la aparición de nuevas aplicaciones orientadas al hogar creando el denominado ¿Hogar Digital¿, también conocido como Domótica. Se puede definir este término como el conjunto de sistemas necesarios para el control y la automatización de una vivienda, es decir, para la gestión inteligente de la vivienda aportando seguridad técnica y de intrusión, ahorro energético, confort y comunicación entre los distintos dispositivos presentes en el hogar y el usuario final. La Domótica se ha potenciado y difundido gracias a la facilidad de instalación y utilización de estos sistemas. Este trabajo muestra un estudio de distintos dispositivos domóticos existentes en el mercado y las alternativas en cuanto a prestaciones y limitaciones de cada uno de ellos. Como consecuencia se ha detectado la necesidad de desarrollar pasarelas de comunicación entre las diferentes tecnologías existentes. La experiencia adquirida por el Departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) en el desarrollo de dispositivos inalámbricos, junto con los conocimientos adquiridos en el Máster Oficial en Redes y Servicios de Comunicaciones Móviles (Res-Móvil), han servido de punto de partida para la implementación, en forma de módulos independientes e interconectables, de las mencionadas pasarelas de comunicación con tecnologías inal{mbricas orientadas a este concepto del ¿Hogar Digital¿. Se han diseñado, fabricado y validado dos prototipos de módulos originales y se ha adaptado un tercer módulo comercial. El primer módulo original es un dispositivo compatible con el sistema domótico X10 y el segundo es un dispositivo de tecnología inalámbrica Bluetooth para poner en contacto al usuario con el sistema X10. El tercer módulo es un módem GSM programado para controlar el sistema X10 de manera remota. Todos los módulos están dotados de comunicación serie para su interconexión. Se ha descrito la metodología seguida para el desarrollo de estos módulos, incluyendo pruebas de funcionamiento y validación, y los resultados de la puesta en marcha en un entorno real. Por último, cabe destacar que este trabajo ha dado lugar a la realización de otros proyectos, actualmente en curso, como un interfaz multiplataforma para el control y monitorización de dispositivos inalámbricos en aplicaciones domóticas y un estudio para el desarrollo de un dispositivo inalámbrico basado en ZigBee.
Sistema electrónico de control inalámbrico de electroválvulas para olfatómetro
(Universidad Rey Juan Carlos, 2009) Espinosa Collado, Alicia
Este proyecto es una mejora de un olfatómetro ya existente. Tiene su origen en las investigaciones desarrolladas en el departamento de Tecnología Electrónica de la Universidad Rey Juan Carlos para la medición de la capacidad olfativa. Aunque al olfato humano siempre se le ha dado poca importancia, diversos estudios han confirmado su influencia en nuestras vidas. Recientemente el interés por el estudio del olfato ha aumentado debido a que se ha demostrado que la capacidad olfativa predice enfermedades muy importantes como el Parkinson y el Alzheimer. Un olfatómetro ayuda a medir la capacidad olfativa. En la actualidad, existen varias propuestas de olfatómetros. El que ha servido de guía para este proyecto permite medir la capacidad olfativa, dispensando olores mediante el control de unas válvulas y analizando el resultado por fMRI (resonancia magnética funcional). Este proyecto mejora el control de las electroválvulas de este olfatómetro. El objetivo es conseguir un dispositivo transportable y menos voluminoso del que existe. El sistema propuesto separa la parte de control del accionamiento de las válvulas de manera inalámbrica. El sistema tiene mayor movilidad, tanto la parte que incluye las electroválvulas como la parte de control de éstas, que evita que el dispositivo esté instalado permanentemente en la sala de resonancia. Ya que en una sala de resonancia no sólo se realizan estudios de olfato. Finalmente, se ha conseguido un sistema inalámbrico, extensible y transportable. Este dispositivo puede realizar más funciones que la de dispensar los olores, por ejemplo podría comunicarse con la máquina de resonancia. Además también es un sistema adaptable a otros sistemas de control que no sea la de controlar unas válvulas.
Estudio de la eficiencia de encaminamiento en redes ad hoc móviles con el protocolo AODV
(Universidad Rey Juan Carlos, 2009) López Nombela, Hugo
En los últimos años, el auge de las tecnologías inalámbricas ha provocado una auténtica revolución en las telecomunicaciones. Esto, unido a la explotación de la movilidad que ofrecen los dispositivos portátiles y que requieren los usuarios de hoy día, ha permitido que se presente un nuevo escenario de operación, el enmarcado dentro de lo que se conoce como redes ad hoc móviles. La necesidad de movilidad hace que en muchos casos no se disponga de conectividad directa con el destinatario de la información, por lo que, para conseguir buenas prestaciones, es importante que el protocolo de encaminamiento utilizado sea eficiente. El presente proyecto estudia, desde un punto de vista experimental (en base a simulación), cómo afecta la movilidad de los nodos a la eficiencia de encaminamiento, entendida ésta como la capacidad para establecer el camino más corto entre un nodo origen y un nodo destino. Como protocolo de encaminamiento consideraremos el protocolo AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector), por tratarse de uno de los protocolos de encaminamiento en redes ad hoc inalámbricas más utilizado.
Servidor de enlace y programación de dispositivos zigbee para un prototipo de sistema de localización en interiores
(Universidad Rey Juan Carlos, 2009) Moñino Ramírez, Diego
En la actualidad, la localización se ha convertido en necesidad en el día a día de la sociedad debido principalmente a la aparición de una gran oferta de servicios cuyo pilar fundamental es el posicionamiento geográfico del usuario. Alrededor de esta idea y funcionalidad se ha desarrollado toda una pléyade de servicios que se extienden desde los navegadores de cálculo de rutas por carretera que se instalan por defecto en la mayor parte de los vehículos tanto de uso profesional (camiones de transporte de mercancías, autobuses públicos y privados, taxis, etc.) como personal, hasta guías turísticas virtuales que ofrecen al viajero la descripción de monumentos o lugares de interés sin más que aproximarse a ellos. Sin embargo, la mayor parte de estos servicios comparten una característica común: sólo son utilizables en escenarios de exterior. La razón básica de este hecho es la plena operación de la tecnología GPS (Global Position System), que permite el posicionamiento de un dispositivo con una precisión en el orden de los metros, a través de una red de satélites. Esta tecnología, que podría resultar a priori cercana a la ciencia ficción debido al coste de operación que supone una red satelital y a la especificidad de su aplicación, ha conseguido penetrar en el mercado precisamente por la demanda de los servicios asociados a la misma y la ostensible reducción de los costes de fabricación de los dispositivos de usuario. ¿Por qué entonces la extensión natural de estos servicios hacia entornos de interior no llega a alcanzar un despegue similar? Evidentemente la causa no puede encontrarse en la ausencia de mercado potencial para aplicaciones basadas en localización. No sólo es fácil imaginar necesidades específicas sino que además éstas serían susceptibles de utilización en distintos entornos: ¿ Hospitalario: para el control de pacientes y la óptima gestión de material portátil, costoso, de uso compartido y crucial en determinadas situaciones (desfibriladores¿). ¿ Industrial: para el seguimiento de piezas o equipos en cadenas de montaje de forma que se reduzcan los tiempos de producción. ¿ Producción de energía (gas, electricidad, etc.): para la perfecta operación del personal de mantenimiento, elevado en número de componentes y distribuido en superficies amplias. ¿ Logística y distribución: para la reducción de tiempos de operación, el registro y control del inventariado y la mejora de los procesos automáticos. ¿ Seguridad: entendida bajo dos vertientes, la del control de intrusión en la que la localización juega un papel fundamental para conocer los usuarios permitidos en cada uno de los recintos bajo supervisión, y la de la gestión de las fuerzas de seguridad en entornos amplios como aeropuertos, estaciones de tren, centros comerciales, etc. ¿ Turismo: para la extensión de los servicios de guía turística en entornos de interior como museos, salas de exposición, etc. La razón para esta falta de impulso en el desarrollo de una serie de bienes y servicios alrededor de la localización en interiores debe buscarse por tanto en algún otro factor que no sea el propio mercado. A primera vista, la tecnología tampoco debería ser un obstáculo para la explosión definitiva de estas aplicaciones ya que muchas de las soluciones de comunicación en plena operación permiten su adaptación para lograr un servicio de localización. Wi-Fi y RFID son claros ejemplos de estas tecnologías sobre las que ya existen productos comerciales disponibles. Quizás la única razón que reste por considerar sea que, aunque el mercado está preparado y existe la tecnología que podría implementar las aplicaciones necesarias, aún no se haya encontrado la solución que realmente brinde unas prestaciones suficientes para construir todo un conjunto de servicios que la hagan atractiva para el usuario final. De hecho, las tecnologías citadas anteriormente, adolecen de ciertas desventajas que debilitan su posicionamiento como base para este tipo de servicios. En el caso de Wi-Fi, su objetivo principal de utilización como tecnología de acceso hace que algunos de sus requerimientos generales se enfrenten con los específicos de localización. Entre ellos, el más claro es su amplio rango de cobertura, óptimo para su propósito original, pero que hace difícil conseguir un alto nivel de precisión en la localización. Por su parte, RFID presenta como grandes ventajas competitivas la sencillez y el bajo coste, que, sin embargo, hacen que sus capacidades sean limitadas y por tanto tan sólo responda correctamente en aplicaciones donde se requiera conocer el paso de un dispositivo móvil por un determinado punto. ¿Cuál es por tanto la alternativa que haga finalmente viable la producción de servicios basados en localización en entornos de interior? En los últimos años, se está trabajando en una nueva tecnología inalámbrica para la monitorización ambiental, la llamada ZigBee. ZigBee permite la construcción de una red de sensores inalámbricos de corto alcance y configuración y mantenimiento autónomo, sobre las premisas de bajo consumo, baja complejidad, bajo coste y tasa de información moderada. Es decir, ocupa precisamente el espacio que se extiende entre Wi-Fi y RFID. El presente Proyecto Fin de Máster utiliza esta tecnología enmarcándose en el desarrollo de una aplicación de localización en interiores, que consigue un sistema en operación con dispositivos disponibles comercialmente, y que ofrece unas prestaciones interesantes en precisión, escalabilidad y adaptación a las condiciones específicas del escenario particular a considerar.
FAVS, una herramienta para la creación y gestión de planetas de blogs docentes
(Universidad Rey Juan Carlos, 2009) Moreno León, Jesús
Las bitácoras (o blogs) han supuesto una revolución en Internet, y también en las aulas de todo el mundo. Blogs institucionales, profesionales, de estudiantes o de aula son una herramienta utilizada en todos los niveles educativos. En los últimos tiempos han surgido sitios web que enlazan historias de varios blogs, popularmente denominados planetas, y otras herramientas que permiten que aparezcan artículos, noticias e historias publicadas en diferentes bitácoras en una única página web. De esta manera, se pueden encontrar planetas de las más diversas temáticas (p.ej., sobre la crisis financiera) o de colectivos (p.ej., personas que trabajan en la misma empresa). Profesores de todo el mundo han comenzado a utilizar estas aplicaciones para sus clases, intentando aprovechar las posibilidades que ofrecen como herramientas didácticas. Sin embargo, todas estas aplicaciones presentan ciertas limitaciones para ser usadas en un aula docente, ya que no se crearon pensando en esta labor. Algunas requieren conocimientos sólidos de informática, otras exigen mucho tiempo para su puesta en marcha y mantenimiento, e incluso, algunas de ellas, requieren contar con un servidor web. En este proyecto se presenta FAVS, una aplicación libre, pensada y diseñada para que cualquier docente, sin apenas conocimientos informáticos, pueda crear, mantener y gestionar un sitio web donde aparezcan los artículos escritos por sus estudiantes en sus bitácoras. Los alumnos podrán inscribirse en el planeta de la asignatura, leer los escritos de sus compañeros, votar las historias más interesantes -de manera que, si así lo deseara el docente, pudiera utilizar esta información para evaluar esta actividad (heteroevaluación)- y consultar las estadísticas de votos emitidos y recibidos. Esta aplicación puede ser usada en cualquier asignatura de cualquier disciplina, ya que propiciar la creación y el intercambio de conocimiento, potenciar las habilidades escritoras de los estudiantes y motivar una sana competición por escribir los artículos más interesantes.
Relaciones especies-ambiente en un contexto regional: El caso de los matorrales y pastizales de Navarra, norte de España
(Universidad Rey Juan Carlos, 2009-09) Escobar Villanueva, Jairo R.
El presente trabajo se centra en dilucidar el modo en que dos grandes tipos de vegetación serial como pastizales y matorrales responden en composición y diversidad de especies al efecto de factores ambientales y gradientes geográficos teniendo en cuenta una escala de trabajo regional. Específicamente nuestra hipótesis es que la composición y diversidad de especies son el reflejo jerárquico de factores como el clima y posición geográfica en primer lugar y en segundo lugar de efectos locales como sustrato y topografía, además de que dichos tipos de vegetación serial responden diferencialmente al entorno medioambiental. El área de estudio se centra en toda la extensión del territorio de la Comunidad foral de Navarra abarcando la frontera mediterránea-eurosiberiana, en el norte de la península Ibérica. A partir de 1756 inventarios florísticos y de datos ambientales ligados a cada parcela de muestreo, se modeló estadísticamente la relación especies-ambiente tanto para matorrales y pastizales por medio de Modelos Lineares Generalizados (GLM) para la diversidad ¿ y por Análisis de Correspondencias Canónico (CCA) la composición de especies. Los resultados sugieren para nuestra escala de trabajo, que efectivamente existe un efecto jerárquico del ambiente controlando la diversidad y composición de especies principalmente a través de factores con un efecto regional como lo son: i) la precipitación anual mínima ii) latitud y longitud y factores con un efecto local como: iii) tipo de sustrato (Yesosos y Silíceos) iv) altitud y exposición solar. Aunque estas variables en los modelos CCA y GLM mostraron una limitada capacidad explicativa de la varianza, fueron estadísticamente significativas pese esta observación, luego se sugiere que son otros los factores, como el legado histórico natural o antrópico los que estarían ejerciendo un mayor control en el ensamblaje de las comunidades de los dos tipos de vegetación serial estudiados.
Diseño de un protocolo jerárquico de comunicaciones para encaminamiento de paquetes en redes de sensores inalámbricos
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Atero Gómez, Francisco Javier
A lo largo de los últimos años las Redes de Sensores Inalámbricos (RSI) se han convertido en foco de atención de la comunidad científica por su enorme potencial en el desarrollo de servicios basados en la monitorización de variables del entorno físico. Estas redes, que son un caso particular de las Redes Ad Hoc Inalámbricas, son capaces de proporcionar soluciones en cuanto al establecimiento de redes autónomas que no tengan necesidad de una infraestructura externa para su operación. Para que estas redes puedan cumplir con los objetivos propuestos de recogida y transmisión de la información de su entorno, se han desarrollado en los últimos años una gran cantidad de protocolos de encaminamiento de muy diversa índole, en función del tipo de RSI concreta en el que se quiera aplicar. Una característica especialmente importante de los protocolos de encaminamiento en este tipo de redes es que deben poder adaptarse rápidamente a los cambios continuos de la red con el fin de mantener un conocimiento actualizado de las rutas disponibles entre cualquier pareja de nodos de la misma. El presente Proyecto Fin de Máster aborda precisamente el estudio del encaminamiento en RSI, fijando como objetivo la propuesta de un algoritmo de encaminamiento jerárquico que tenga en consideración los mensajes que transitan por la red desde su pasarela central hacia los nodos sensores, de forma que se optimicen las prestaciones de la RSI debidas a este aspecto. Para ello se analizan diferentes escenarios y se seleccionan las alternativas más adecuadas en cada caso para tratar de optimizar la eficiencia del mismo incluso en las condiciones más desfavorables.
Evaluación del desempeño del estándar IEEE 802.16j en los entornos urbano y rural empleando software de simulación
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Alcides Lara Cueva, Román
En los últimos años la tecnología WiMAX se ha presentado como una nueva alternativa para las redes de acceso y de transporte, debido fundamentalmente a las tasas de transmisión que alcanza, es por ello que en el año 2009 se expidió el nuevo estándar IEEE 802.16-2009 y su primera enmienda IEEE 802.16j-2009 en el que se emplean estaciones repetidoras para incrementar la distancia o para incrementar la capacidad del sistema. El presente proyecto presenta la evaluación de la capacidad del enlace de subida de redes basadas en el estándar IEEE 802.16j en el modo transparente en los entornos urbano y rural, con la finalidad de determinar en qué porcentaje se mejora esta capacidad del sistema en presencia de estaciones repetidoras, el software de simulación empleado es NCTUns por presentar las mejores características hasta el presente. Se especifican varios escenarios de simulación, principalmente en los ambientes urbano y rural para la obtención de los resultados, empleando modelos del canal inalámbrico adecuados para estos entornos, gracias a los cuales se llegó a determinar que en entornos rurales las estaciones repetidoras en el modo transparente no deben ser empleadas, ya que el incremento de la capacidad de la red es inexistente, mientras que en ambientes urbanos dependiendo del número y la ubicación de las estaciones repetidoras se obtiene un incremento de la capacidad de la red. Finalmente se presentan una serie de propuestas de nuevos proyectos que pueden ser realizados con la finalidad de continuar con la investigación de la evaluación del desempeño de redes empleando estaciones repetidoras según el estándar IEEE 802.16j.
Diseño de una red de sensores inalámbricos aplicados a la detección de pesticidas en aguas de zonas bananeras
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Vizcaíno Espinosa, Iván Patricio
El presente trabajo describe la problemática en zonas agrícolas bananeras por efecto del uso de pesticidas y la contaminación de ríos con Nitratos, la variación del pH y del Oxígeno Disuelto entre otras variables. La falta de control en el uso de químicos en las tierras de cultivo y la descarga de contaminantes al medio ambiente por lixiviación de pesticidas de la tierra a los ríos, conlleva a la necesidad de sistemas de monitoreo de calidad del agua. Estas aguas no solamente sirven para regadío sino también para consumo animal y vida marina, de ahí la importancia de controles sobre la calidad de las aguas de río y de los suelos de cultivo. En este trabajo se presenta una propuesta de dicha red de monitoreo en base a sensores de Nitratos, pH, Oxígeno Disuelto, temperatura, humedad relativa y luz. Se han ubicado siete puntos importantes cercanos a poblados a lo largo del río Jubones de la provincia de El Oro del Ecuador, cubriendo una distancia de aproximadamente 50 Km. Cada uno de estos puntos dispone además de 16 sensores inalámbricos que recolectan información de temperatura, humedad relativa y luz, cubriendo un área de 800 metros cuadrados por estación de monitoreo.Se dispone entonces un total de 112 sensores inalámbricos en todo el Sistema de Monitoreo. Esta información generada por las motas se transporta a un Gateway en cada uno de esos siete puntos, luego se enlazan estos puntos mediante una red inalámbrica a 2.4 GHz a un punto de recolección total de datos en la universidad de la ciudad de Machala de la provincia de El Oro. El diseño de la red de transporte se lo ha realizado en base a Radio Mobile, y la calidad de la red de sensores inalámbricos se lo ha realizado mediante NS2. Mediante este último software se ha observado el comportamiento de la red WSN al utilizar dos modelos de propagación TwoRay y Shadowing. Se realizó la inyección de tráfico CBR y ftp. Finalmente se presenta un sistema de monitoreo de calidad de agua en el río Jubones de la provincia de El Oro, mediante la ubicación de 112 sensores inalámbricos para la recolección de datos locales, y una red a 2.4 GHz para transporte de datos a un sumidero principal para su posterior procesamiento.
Despliegue de Moodle en un centro educativo de Bolivia
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Pereira Alarcón, Sergio Augusto
Las nuevas Tecnologías de Información y Comunicación han evolucionado rápidamente en los últimos años y cada vez más se van aplicando con teorías constructivistas en los sistemas educativos como objeto, medio y apoyo de procesos de enseñanza-aprendizaje. Esto nos permite reemplazar los métodos tradicionales de enseñanza, que muchas veces son carentes de una adecuada pedagogía, por comunidades constructoras del conocimiento, donde los estudiantes mismos son los artífices y protagonistas de la generación del conocimiento y el docente pasa a ser el mediador y facilitador del mismo. Para tener una visión sobre la situación actual sobre el uso de TICs aplicadas en el sistema educativo superior, se realizó una encuesta, donde los resultados obtenidos reflejan que Bolivia es un país en desarrollo, pobre y precario en la aplicación de TICs referidas a la educación, encontrándose así con la gran necesidad de incorporar entornos virtuales de aprendizaje, que permitan a los estudiantes, el desarrollo de conocimientos y competencias necesarias para contar con profesionales altamente calificados. Es por ello que el presente proyecto tiene como finalidad realizar el despliegue y estudio del despliegue del entorno virtual de aprendizaje Moodle en un centro educativo superior de Bolivia. Para poder contar con conclusiones válidas inferidas a la población boliviana, en cuanto al impacto del uso y aplicación de Moodle, se realiza un proyecto experimental y piloto en una de las más importantes universidades públicas del país, la Universidad Mayor de San Andrés, tomando como muestra de estudio la materia Sociología Urbana de la Carrera de Sociología y la materia de Geografía de la Población de la Carrera de Ingeniería Geográfica. Este proyecto piloto consiste en la instalación, capacitación, administración y evaluación sistemática de Moodle y permite contar con un estudio sobre la experiencia del uso de este entorno virtual de aprendizaje. Se realizaron tres evaluaciones, al inicio, durante y al finalizar los cursos. Dichos resultados determinan el impacto, tanto tecnológico como pedagógico, de Moodle en la población de estudio y otorga la posibilidad de dar recomendaciones para la implementación de este entorno de aprendizaje virtual, en diferentes centros educativos universitarios de Bolivia. Los resultados obtenidos son los siguientes: ¿ La población de estudio, del presente proyecto, se caracteriza por ser predominantemente pobre y de escasos recursos y por ende con poca posibilidad de acceso directo al Internet repercutiendo en el bajo uso y acceso a las TICs en general. ¿ El entorno virtual de aprendizaje Moodle ha sido innovador al interior de la Universidad Mayor de San Andrés, no solo por su pionera aplicación sino que ha permitido espacios más amplios de participación de los usuarios registrados en Moodle, en los procesos de construcción del conocimiento, a través de un permanente intercambio de ideas en foros, controles de lectura, base de datos, trabajos empíricos y lecturas adicionales, donde la comunicación entre el docente, el administrador y los y las estudiantes ha sido transversal y sistemática. ¿ Moodle da la oportunidad que el estudiante se convierta en sujeto activo de construcción del conocimiento y por lo tanto esta herramienta que hace parte del proceso de globalización, contribuye a mejorar la calidad técnica de los recursos humanos. ¿ En razón de que la Universidad Mayor de San Andrés, no tiene la experiencia previa del uso de aulas virtuales, y haciendo una lectura de los diagnósticos en base a sondeos y encuestas efectuados, se vio la necesidad de responder con la elaboración de tutoriales específicos para cada proceso. Así por ejemplo tutoriales para el registro a Moodle y la inscripción a los diferentes cursos; tutorial para la subida de trabajos; tutorial para participar en los foros debates entre otros. ¿ Para el despliegue de Moodle se requiere necesariamente contar con un administrador el cual se encarga de realizar las siguientes actividades: selección del servidor, instalación de Moodle, creación, administración y back up, capacitación a los estudiantes y al docente, administración de usuarios, instalación de plugins y soporte.
Plataforma modular para docencia e investigación de señales biomédicas
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Talavera Carrasco, Leticia
Desde hace algunos años, la Telemedicina está siendo incorporada de manera progresiva y creciente en el ámbito de la medicina, tanto en aplicaciones clínicas como en investigación. El empleo de las tecnologías inalámbricas y su incorporación a los sistemas de adquisición de señales biológicas, como el electrocardiograma, se convierten en herramientas eficaces para la monitorización y el cuidado de la salud, así como una solución a la optimización de recursos médicos. Por otra parte, la implementación de un sistema para monitorizar la actividad eléctrica del corazón utilizando un teléfono móvil puede ser de gran interés didáctico en enseñanzas de grado o postgrado dentro de la ingeniería de telecomunicación ya que cubre aspectos de la ingeniería biomédica, procesamiento de señal, comunicaciones inalámbricas y programación en terminales móviles. En este trabajo se ha desarrollado una plataforma de bajo coste e inalámbrica, con capacidad de transmisión de corto y largo alcance que adquiere y procesa la señal del ECG. En el diseño del sistema ha primado la modularidad, independizando las etapas de adquisición, procesamiento y comunicaciones. Gracias a esto, ha sido posible desarrollar un sistema para aplicaciones docentes y otro para ser utilizado como plataforma en proyectos de investigación cuyo objetivo es el desarrollo de instrumentación clínica de bajo coste. En ambos sistemas, las etapas de procesamiento y comunicaciones son las mismas, modificándose únicamente las etapas de adquisición. En el caso del sistema desarrollado con fines docentes, la etapa de adquisición se ha diseñado con las señales accesibles en cada una de las etapas básicas que definen un sistema de instrumentación: amplificación y filtrado. El sistema orientado a investigación se basa en un chip comercial, multiparamétrico, que permite la monitorización de las 12 derivaciones utilizadas en uso clínico. Se han diseñado, implementado y validado cada una de las partes que componen el sistema. Como tecnologías inalámbricas se han utilizado Bluetooth y GSM. También se ha desarrollado las aplicaciones que permiten la visualización del ECG en un terminal móvil, así como la recepción de SMS con los resultados del procesamiento de la señal del ECG. Los resultados del trabajo de este proyecto están siendo utilizados en otros proyectos actualmente en curso, como una plataforma modular para la adquisición y procesamiento de un electrocardiograma utilizando una FPGA o un sistema de adquisición y transmisión inalámbrica utilizando ZigBee, tecnología que ha sido homologada recientemente (noviembre de 2009) para aplicaciones médicas. Por otra parte, la plataforma con fines docentes e ha incorporado como material docente en la asignatura de Instrumentación Electrónica, asignatura de cuarto curso de la carrera de Ingeniería de Telecomunicación que se imparte en la Universidad Rey Juan Carlos.
Servidor interactivo de contenidos bluetooth para aplicaciones turísticas
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Valle Padilla, Fernando
Este proyecto es un ejemplo del uso de las TIC (Tecnologías de la Información y las Comunicaciones) al servicio del turismo. Se enmarca dentro de lo que se denomina turismo interactivo que tiene como objetivo potenciar y mejorar la calidad del turismo utilizando la tecnología disponible en los teléfonos móviles o PDAs. En particular, la solución desarrollada en el Departamento de Tecnología Electrónica de la URJC, de la que forma parte el trabajo realizado en este proyecto, ofrece a los usuarios la posibilidad de disponer de toda la oferta turística de una localidad en su teléfono móvil o PDA en distintos formatos: texto, grabaciones de voz, imágenes y vídeos. La solución completa se compone de un Sistema Central, para la gestión de contenidos, una infraestructura local para la localización de usuarios y puntos de interés, una serie de aplicaciones de guiado para teléfonos móviles y un servidor de contenidos Bluetooth interactivo. Éste último ha sido el objetivo del trabajo que se presenta en la memoria. El propósito del proyecto ha sido el de ofrecer al usuario una infraestructura que le permita interactuar de una manera cómoda e intuitiva para obtener el servicio deseado, mediante un servidor de contenidos Bluetooth. Los usuarios podrán descargarse la información vía Bluetooth de manera gratuita, sencilla e intuitiva, adaptada a sus preferencias. Por otra parte, se han incorporado tecnologías de comunicación de largo alcance que permiten la gestión, monitorización y actualización remota de los contenidos desde el servidor central. Se han implementado dos tipos de interacción con el usuario para este propósito. La primera de ellas se basa en el uso de un interfaz táctil instalado en el punto de información, a través del cual el usuario puede seleccionar sus preferencias, de un modo sencillo e interactivo y, una vez realizada esa selección, el sistema le enviará la información vía Bluetooth. El inconveniente del empleo de la pantalla táctil, es la no posibilidad de interacción con más de un usuario de forma simultánea, lo que le hace poco eficiente en el caso de zonas con una alta afluencia de turistas. Para ello, se ha implementado un mecanismo en el que se aprovecha la capacidad de Bluetooth para establecer de forma simultánea la conexión con siete dispositivos, con el cual es posible recibir la información únicamente utilizando el terminal móvil.
Estrategia de Integración para equipos 802.11e-EDCA (WiFi) y 802.16 (WiMAX) con soporte para QoS
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Mendiola Almaraz, Nydia
Las TIC en la actualidad, son una herramienta importante para lograr la igualdad de oportunidades en el mundo y mejorar las condiciones de los grupos más vulnerables, como es el caso de las poblaciones en zonas rurales. Sin embargo, en los países en desarrollo la penetración de Internet es tan sólo del 12 %, lo que pone de manifiesto la importancia de desarrollar equipamiento de bajo coste que permita el despliegue de redes en estas zonas. Una de las opciones para facilitar el despliegue de redes es la adaptación y combinación de diferentes tecnologías en bandas no licenciadas para que sean accesibles a las poblaciones que habitan en zonas rurales aisladas. Estas redes deben ser capaces de proporcionar calidad de servicio (QoS) a aquellas aplicaciones que así lo requieran, tales como las comunicaciones de voz o videoconferencia, las cuales tienen una sensibilidad al retardo inherente y demandan una cantidad determinada de recursos en la red. El objetivo de este proyecto es diseñar una estrategia para integrar equiposWiMAX (802.16) y WiFi (802.11e-EDCA), de tal forma que se proporcione QoS extremo a extremo en una red heterogénea que permita la provisión económica y técnicamente eficiente de servicios digitales de banda ancha en entornos rurales. Muchos estudios recientes han abordado el tema de QoS en redes híbridas con diferentes enfoques, algunos con un alto nivel de complejidad, otros con tecnologías que no están disponibles comercialmente. Estas características hacen que éstas propuestas sean inviables en el contexto de zonas rurales; por ello es interesante explorar la adaptación y combinación de tecnologías como IEEE 802.16 (WiMAX fijo) e IEEE 802.11e para su uso adecuado en este contexto. Este PFM analiza en detalle la provisión de QoS en cada una de las tecnologías involucradas: los estándares IEEE 802.16 e IEEE 802.11e-EDCA a nivel capa MAC y el mecanismo DiffServ en capa IP, con la finalidad de conocer y aprovechar las mejores características de cada una de ellas que nos permitan cumplir con el objetivo planteado. La principal aportación es, por tanto, una propuesta de equipo híbrido que integra equipos comerciales WiMAX (802.16) y WiFi-EDCA (802.11e-EDCA) para proporcionar QoS en una red híbrida. Con este fin, se han definido cada uno de los módulos que integran la arquitectura. Para validar el funcionamiento de la estrategia de integración, se han realizado una serie de pruebas en dos escenarios punto a multipunto, analizando los resultados de los diferentes casos en orden de complejidad, de forma que se pueda comprobar el correcto funcionamiento del sistema y los beneficios alcanzados.
Desarrollo de un teleestetoscopio digital Bluetooth para zonas rurales aisladas de países en desarrollo
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Foche Pérez, Ignacio
Diseño de un plan de sostenibilidad para redes de comunicaciones rurales: estudio del caso NAPO
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Bebea González, Inés
El objetivo general de este Proyecto Fin de Máster es aportar conocimiento científico para el estudio de la sostenibilidad de las intervenciones basadas en las Tecnologías de la Información y Comunicaciones en zonas rurales de países en desarrollo llevadas a cabo por agentes internacionales de Cooperación al Desarrollo. El estudio de la sostenibilidad para este contexto existe en la literatura específica en la forma de estudios de casos, donde se han recopilado algunas ¿buenas y malas prácticas¿ a la vista del análisis de si estas intervenciones lograron sus objetivos y mantuvieron sus beneficios a lo largo del tiempo. Ahora bien, ¿cómo dar una solución de sostenibilidad a una intervención TIC en curso y evitar que fracase? En este Proyecto se propone una solución al caso concreto del Napo en Perú, un proyecto de TIC aplicadas a la Salud, que interconecta los establecimientos de salud en la cuenca del río Napo, desde el Hospital Regional en la capital Iquitos hasta la localidad de Cabo Pantoja en la frontera con Ecuador. La cobertura de esta red de comunicaciones es por tanto de más de 500 Km, y se proporcionan servicios de banda ancha y acceso a Internet, ofrece comunicación telefónica y electrificación básica en todos los establecimientos. Este Proyecto analiza en detalle la problemática de la sostenibilidad del caso Napo, diseña una estrategia global de actuación en lo que se ha denominado el Plan Integral de Sostenibilidad y propone una herramienta de validación del Plan en cuanto que su implementación contribuye a reducir el riesgo de fracaso en sostenibilidad de un proyecto TIC. El principal resultado es por tanto el diseño del Plan Integral de Sostenibilidad, que pretende afrontar la gran complejidad de la sostenibilidad de los proyecto TIC en sus diversas categorías: social, institucional y política, financiera, tecnológica, educativa y de construcción de capacidades. Para ello se han redactado tres subplanes: el Plan Institucional y Financiero, el Plan Operativo de Mantenimiento y el Plan de Formación Continua. La validación del Plan Integral de Sostenibilidad ha de ser vista como el diseño de una herramienta para medir el grado de sostenibilidad de proyectos TIC en países en desarrollo al tiempo que es una evaluación del impacto del Plan propuesto. En base a información recopilada a lo largo de este Proyecto, entrevistas personales y otras técnicas participativas, ha sido posible esbozar aquellos indicadores que pueden ser considerados como positivos o negativos en términos de sostenibilidad. De este modo, definiendo el momento actual en contraposición con un momento previo al inicio de este Proyecto Fin de Máster, se han valorado los indicadores propuestos de manera que es posible afirmar que: el riesgo de fracaso por sostenibilidad del caso Napo ha sido reducido actualmente en un 65% frente a la reducción inicial en sólo un 33 %. Es de esperar que la implementación total del Plan reduzca aún en mayor medida este riesgo.
Optimización de los sistemas de electrificación autónomos para aplicaciones de telecomunicaciones rurales
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Silva, Gustavo
Con el pasar de los años se ha venido presentando un gran avance en torno a la energía solar fotovoltaica y en especial en el campo de los sistemas de electrificación autónomos. La evolución tecnológica de los elementos que los componen, está en continua evolución y mejora. Esto se debe entre otras razones, al interés y la disposición de gobiernos, empresa privada y organismos de cooperación internacional de buscar alternativas eficientes a los medios tradicionales de generación de energía eléctrica. Los proyectos e iniciativas que necesitan la utilización de sistemas autónomos son generalmente desplegados en zonas rurales dispersas, donde las particularidades de cada entorno, la escasez de recursos económicos y la carencia de redes eléctricas convencionales, representan un desafío constante. Estos proyectos por lo general, tienen como norte mejorar la calidad de vida de los habitantes de estos lugares y suelen estar muy ligados a las tecnologías de información y comunicación para el desarrollo (TIC4D). Los despliegues de este tipo de proyectos permiten dar acceso y cobertura a servicios tan importantes como la telefonía rural, internet, comunicaciones de centros de salud, medios de información y comunicación, educación y radios comunitarias, entre otros. Con esto, se aportan mejoras significativas a las condiciones básicas de estas poblaciones. Sin embargo, el despliegue de soluciones tecnológicas en estos entornos requiere la superación de importantes desafíos, entre otros, la utilización de equipamiento y tecnologías específicas, que permitan soportar las condiciones extremas a las que deben estar expuestas durante su operación. Así mismo, es determinante la gestión y el mantenimiento de estas soluciones para obtener un alto rendimiento y un funcionamiento óptimo. Es en este punto donde se nos plantean las problemáticas que se pretenden resolver con esta investigación. Se ha constatado que los sistemas de electrificación autónomos de los proyectos de telecomunicaciones en estas zonas, presentan diversas carencias que no se han resuelto hasta la actualidad en su totalidad, lo que incide considerablemente en el rendimiento de los sistemas. En este trabajo de investigación, se presentan diversas soluciones que permitirán la optimización de estos sistemas mejorando así el rendimiento de los proyectos que se despliegan en estos entornos.
Prototipo de Tele-ECG para zonas aisladas
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Beltrán Molina, Ferney Alberto
Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de mortalidad a nivel mundial. Se estima que 17,1 millones de personas murieron en el 2004, de las cuales, el 82% se concentra en los países con ingresos bajos o medios. Entre las principales causas de los altos niveles de mortalidad en los países en vía de desarrollo caben destacar la falta de equipamiento idóneo en los centros de salud y el limitado acceso de las personas a los servicios de atención, que reducen drásticamente la detección temprana de las ECV. En este contexto, la necesidad de mejorar o reforzar el acceso a la atención de salud ha estimulado la adopción y adaptación de tecnologías para el diagnóstico, control y consulta a distancia de ECV. En este Proyecto Fin de Máster, se ha diseñado y desarrollado un sistema de bajo coste para la adquisición, procesamiento, transmisión y almacenamiento de señales electrocardiográficas (ECG) de 12 derivaciones, con el objetivo de reforzar la capacidad de diagnóstico de ECV de los establecimientos de salud rurales. En primer lugar, se aborda el diseño de un dispositivo portátil para la adquisición de señales ECG a través de un ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) y su posterior transmisión inalámbrica vía Bluetooth. En segundo lugar, se presenta una plataforma de control del dispositivo portátil ECG, y se describe el método de transmisión a través de internet, para un eventual monitoreo remoto en tiempo real del ECG, junto con la arquitectura de almacenamiento de las señales adquiridas para su posterior análisis por parte del especialista. Finalmente, se presentan en conjunto los resultados de evaluación del dispositivo portátil y de la aplicación software, para la transmisión y almacenamiento de las señales ECG, las limitaciones del sistema y los trabajos futuros. El sistema de tele-cardiología desarrollado constituye un equipo muy versátil, basado en tecnología de bajo costo. Junto con el software propuesto, el sistema completo es de fácil uso y puede ser utilizado tanto por los servicios especializados de cardiología como por los técnicos en salud y médicos de los niveles primaros de zonas aisladas o rurales, que contarán con el apoyo remoto por parte del especialista en el diagnóstico de anomalías cardiacas.
Análisis de la viabilidad de la modificación de la enmienda IEEE 802.16j para su aplicación en la banda no licenciada de 5 GHz
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Rey Moreno, Carlos
Pese a que varios estudios han demostrado que las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) tienen un efecto multiplicador en el desarrollo humano, sigue habiendo multitud de regiones del planeta, fundamentalmente localizadas en países de bajos y medios ingresos, que no pueden beneficiarse de las ventajas que proporcionan. Entre los motivos que justifican dicha falta de acceso destacan la escasez de medios de sus gobiernos, que tienen problemas más acuciantes a los que hacer frente, y la falta de interés de las empresas de telecomunicaciones que no ven rentable invertir en zonas con escasa densidad de habitantes y cuya población se basa en una economía de subsistencia. En este contexto, distintas organizaciones han investigado el desarrollo de tecnologías alternativas, apropiadas y de bajo costo para dotar de conectividad a colegios, centros de salud, ayuntamientos o telecentros de esta zonas y mejorar así la calidad de vida de sus habitantes. Una de las tecnologías consideradas para ello es WiMAX. Esta tecnología, que se basa en el estándar 802.16-2009, permite la operación, tanto en las bandas licenciadas como en las libres, de redes inalámbricas de largo alcance siguiendo una configuración punto a multipunto. Esta topología no se adapta correctamente a la dispersión de las poblaciones en estas zonas, ya que son necesarias muchas estaciones base para cubrir un área extensa, lo que encarece mucho su despliegue. Buscar alternativas para abaratar el coste de despliegue de redes WiMAX era el objetivo general del proyecto Open Reach, proyecto financiado por el Ministerio de Industria que se desarrolló entre 2008 y 2010 y dentro del cual se enmarca el trabajo realizado dentro de este proyecto fin de máster. En concreto, se ha estudiado la viabilidad de presentar una propuesta para modificar la enmienda 802.16j para permitir su uso en la banda libre de 5 GHz. Esta enmienda al estándar 802.16-2009 define el uso de estaciones retransmisoras para ampliar la capacidad y la cobertura de redes que operen en bandas licenciadas. En este estudio, por tanto, se ha realizado un análisis exhaustivo de los mecanismos y especificaciones descritas en la enmienda en busca de motivos que justificaran la limitación en el uso de esta tecnología a bandas licenciadas. Al no encontrar ningún motivo, se han analizado los requisitos establecidos por los marcos regulatorios internacionales para la operación en la banda no licenciada de 5 GHZ para determinar si sería necesaria la inclusión de algún mecanismo adicional que permitiera el uso de retransmisores 16j en esta banda. Si bien es cierto que es necesario adaptar el mecanismo de Selección Dinámica de Frecuencias incluido en el estándar 802.16-2009 a la nueva estructura de red definida en la enmienda 802.16j, este hecho aumenta la complejidad, pero no condiciona la viabilidad técnica de la implementación de estaciones retransmisoras que operen en la banda de 5 GHz. Además, se ha valorado la viabilidad industrial del desarrollo de este tipo de equipos. Para ello se ha consultado a gran parte del Grupo de Trabajo del IEEE que desarrolló la enmienda, a todos aquellos fabricantes que han indicado su interés en desarrollar equipos de este tipo y se ha acudido a la WiMAX ForumWorld Congress 2010. La conclusión obtenida es que un cúmulo de factores, entre los que destaca la aparición de LTE y la complejidad de los mecanismos definidos, ha provocado que el uso de estaciones retransmisoras en WiMAX según su definición en la enmienda 802.16j haya sido desestimado por la industria. Por lo tanto, aunque el desarrollo de equipos retransmisores era técnicamente viable, los operadores no han considerado suficientes los beneficios que aportaban como para apostar por su fabricación en un momento tan delicado como el actual. Esto hace que carezca de sentido proponer una modificación a una enmienda que no va a ser desarrollada por ningún fabricante.
Aportaciones a la metodología de gestión de proyectos de cooperación y ayuda al desarrollo
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) López Varona, Antonio
La experiencia en gestión de proyectos indica que existe en la actualidad un elevado número de proyectos que no alcanzan sus objetivos. Las estadísticas sobre esta cuestión corroboran esta impresión basada en la experiencia. En este Proyecto de Fin de Máster (PFM) se profundiza sobre esta problemática enmarcando su estudio en el campo de los Proyectos de Ayuda al Desarrollo (PAD), campo al cual pertenecen los proyectos objeto del presente máster. Este trabajo se inicia con una identificación de aquellos aspectos comunes entre proyectos pertenecientes a diferentes campos de la ingeniería e industria (destacando los proyectos de la industria espacial y los PAD). Dicho ejercicio confirma la posibilidad de aprovechar diferentes experiencias de gestión procedentes de otros campos, para la gestión de los PAD. De hecho, el principal objetivo del PFM es proponer una metodología de gestión aplicable a los PAD que integre experiencias y buenas prácticas procedentes de otros campos, y de este modo mejorar las metodologías tradicionalmente utilizadas en su gestión. Dicha ¿metodología integrada¿ se va construyendo al lo largo del desarrollo del PFM partiendo de un análisis de las causas de fracaso y de una recopilación de las diferentes recomendaciones y metodologías de gestión propuestas en la actualidad por la industria. La solución propuesta se articula en torno al Enfoque del Marco Lógico (metodología más común para la gestión de PAD). A lo largo de todo este trabajo se ha realizado un esfuerzo por adaptar experiencias, buenas prácticas, recomendaciones, metodologías y herramientas al caso de los PAD. En ese sentido se incluyen algunas herramientas de ayuda a la gestión como por ejemplo las fichas de identificación de riesgos, las fichas de retorno de la experiencia, ejemplos de indicadores de gestión y algunos modelos para la descripción de paquetes de trabajo. Las últimas tendencias de investigación en este campo también son tenidas en cuenta en nuestra propuesta. De hecho, sus principales líneas actuales aparecen reflejadas en nuestra propuesta a través de la combinación de la planificación operativa y estratégica, la integración y participación de los diferentes actores del proyecto, la inclusión de determinados valores en la gestión y el cambio de la forma de enfocar la problemática de la gestión, buscando una mayor adaptación a la realidad del entorno. Finalmente, conviene resaltar que la investigación en el terreno de la gestión de proyectos tiene aún mucho camino por delante. Los resultados de los proyectos demuestran la necesidad de seguir mejorando las propuestas actuales, también para los PAD. En ese sentido introducimos algunas de las líneas maestras hacia las cuales debiera, en nuestra opinión, orientarse la investigación futura.
Análisis de políticas estratégicas de sociedad de la información en la región de América Latina y el Caribe
(Universidad Rey Juan Carlos, 2010) Salazar Arriola, Amagoia
Está ampliamente reconocida la revolución social, económica y cultural a la que estamos asistiendo en torno a las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) y en especial a Internet denominada, entre otros términos, Sociedad de la Información. Desafortunadamente, esta revolución ha traído consigo una nueva forma de desigualdad y marginación, dando lugar a la aparición del paradigma de Brecha Digital, que afecta a amplias regiones mundiales, coincidiendo casi de pleno con las zonas más castigadas por la distribución desigual e injusta de la riqueza, entre las cuales está América Latina y el Caribe. A pesar de ello, sus gobiernos parecen estar articulando políticas públicas para sobrevenir esta situación, alentados en parte por diversos acuerdos internacionales pero conscientes también de la importancia de no quedarse atrás en el avance hacia la Sociedad de la Información. El objetivo de esta investigación es analizar esas políticas y estrategias que los gobiernos de 19 países latinoamericanos han puesto en marcha para determinar si, atendiendo a su diseño, pueden considerarse integrales y potencialmente efectivas en la reducción de la brecha digital. Para ello, uno de los principales pilares del estudio consiste en abordar el paradigma de Brecha Digital desde un prisma multidimensional, que abarca no sólo el acceso a la infraestructura de telecomunicaciones, sino ámbitos como la alfabetización digital, existencia de un sector de servicios TIC, la definición de un marco regulatorio adecuado a la nueva realidad y la existencia de una oferta y demanda de contenidos y servicios digitales amplia. Así, el análisis se aborda desde dos enfoques principales: i) el cualitativo, en el que se tratan de identificar políticas con un enfoque que trascienda la digitalización de servicios y trate de aprovechar las potencialidades de las TIC para crear dinámicas amplias de promoción del Desarrollo Humano; ii) el cuantitativo, en el que, además de analizar la integralidad y multidimensionalidad de las temáticas en lo referido a la reducción de la brecha digital, se trata de identificar también estadios de desarrollo en las políticas para agrupar a los países en base a las carácterísticas comunes de las temáticas de sus estrategias. Como resultado, hemos obtenido cuatro grupos de países: i) los líderes que premian la infraestructura inalámbrica y un sector TIC propio; ii) los líderes cuyas políticas tienen un factor educativo predominante; iii) los rezagados, que cuentan con pocas y exiguas políticas pero que parecen apostar por la educación; iv) un incipiente con apuesta clara por el acceso a infraestructura y creación de un marco regulatorio sólido. Además, hemos identificado dos ¿leapfroggers¿ entre los líderes, cuyos enfoques trascienden las etapas tradicionales de avance hacia la sociedad de la información. Con todo, hemos podido concluir que las políticas no son integrales; además, hemos observado la importancia de contar con estrategias digitales y que éstas partan de niveles jerárquicos altos, es decir, es necesario un impulso político firme para superar la brecha digital.

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