Maskay

Sistema de medición del nivel de riesgo de zonas de desprendimiento con tecnología SDRadar en ambientes de laboratorio

Resumen: Este trabajo propone un sistema de medición de riesgo en zonas de desprendimiento de tierra con tecnología SDRadar. El prototipo fue desarrollado en un ambiente de laboratorio en la ESPOCH de Ecuador, con la utilización de una USRP B210 que trabaja a 5 GHz, se ha incluido dos amplificadores ZJL6G+ en cascada con 20dB de ganancia total para mejorar la potencia total del sistema. En la etapa de mediciones, se usaron 3 muestras de distinto material con diferentes niveles de humedad para determinar el riesgo en diversas condiciones. Estos materiales fueron macadam, tierra y arena. En dependencia de sus niveles de humedad, los riesgos oscilan entre valores máximos y mínimos, dónde una alta humedad conlleva a un alto riesgo y viceversa. El macadam fue el mejor material para un área de derrumbe debido a que presenta un menor índice de permitividad, esto da como resultado el menor riesgo. Los resultados fueron procesados para obtener los valores de reflexión y permitividad de los materiales y fueron guardados en una base de datos para analizar y determinar los niveles de riesgo, mediante simulaciones de desprendimientos de tierras como función del nivel de humedad.

Abstract: This prototype was carried out in lab environment at ESPOCH in Ecuador, using USRP B210 working at 5GHz and including two ZJL6G+ amplifiers in cascade connection with 20dB of total gain, in order to improve the overall system power. In the measurement stage, three different samples with different humidity levels were used to determine the risk in diverse conditions. The sample materials were macadam, soil and sand. Depending on their humidity level, risks oscillate between maximum and minimum, where high humidity led to a high risk and inversely. Macadam was the best material for a landslide area since it showed lowest permittivity indexes, in consequence lowest risk. Results were processed in order to get reflection and relative permittivity values and afterwards they were stored in a database to be analyzed and determine levels of risks simulating landslides as function of humidity level.

Modulación Multidimensional Óptica Basado en un sistema hibrido Subportadora/Amplitud/Fase Doble Polarización para Sistemas de Multiplexación por División de Longitud de Onda.

Abstract: Here, we propose a novel scheme based on advanced techniques of digital modulation in optical communications to achieve a single-channel transmission rate above 100 Gb/s. We utilize a hybrid scheme amplitude/phase/frequency/dual polarization, combined with multidimensional dual lattice and a low-density parity-check-coded modulation. The Stokes parameters are applied to the proposed scheme to map the four-dimensional classical polarization I X , Q X , I Y , Q Y in a three-dimensional space. In addition, in the proposed system, the packing theory is applied to the bit interleaver process. Three wavelengths are packaged before being transmitted over a wavelength-division multiplexing optical channel. This modulation process is carried out using symmetrical geometric shapes, such as a hypercube or a polyhedron, based on the molecular links theory using a grouping of 12 and 13/15 bits for the cubic and spherical lattices, respectively. The proposed technique is evaluated in the context of long-distance communications over distances up to 100km. The bit error rate (BER) results showed that the optical signal-to-noise ratio was approximately 4dB over a distance of 50km. In addition, the power spectral efficiency was found to be 3 lambdas, which is considered good performance considering the effects of distance and the non-linear effects influencing the number of lambdas. Also, we use an optical time-division multiplexing scheme (OTDM) in order to achieve a transmission rate beyond 1Tbit/s, where the speed effect is evaluated, taking into consideration that the power spectral efficiency is degraded.

Resumen: En este documento propone un nuevo esquema basado en las técnicas avanzadas de modulación digital en comunicaciones ópticas para lograr una velocidad de transmisión de un solo canal sobre los 100 Gb/s. Utilizamos un esquema híbrido de amplitud/fase/frecuencia/doble polarización, combinado con un doble enmallado multidimensional y una modulación codificada por verificación de paridad de baja densidad. Los parámetros de Stokes se aplican al esquema propuesto para mapear la polarización clásica de cuatro dimensiones I X , Q X , I Y , Q Y en un espacio tridimensional. Además, en el sistema propuesto, la teoría de empaquetamiento se aplica al proceso de entrelazado de bits. Se empaquetan tres longitudes de onda antes de transmitirse a través de un canal óptico de multiplexación por división de longitud de onda. Este proceso de modulación se lleva a cabo utilizando formas geométricas simétricas, como un hipercubo o un poliedro, basado en la teoría de enlaces moleculares que utiliza una agrupación de 12 y 13/15 bits para los enmallados cúbicos y esféricos, respectivamente. La técnica propuesta se evalúa en el contexto de las comunicaciones a larga distancia en distancias de hasta 100 km. Los resultados de la tasa de error de bits (BER) mostraron que la relación señal/ruido óptico era de aproximadamente 4 dB en una distancia de 50 km. Además, se encontró que la eficiencia espectral de potencia con 3 lambdas, lo que se considera un buen rendimiento teniendo en cuenta los efectos de la distancia y los efectos no lineales que influyen en el número de lambdas. Además, utilizamos un esquema de multiplexación óptica por división de tiempo (OTDM) para lograr una velocidad de transmisión más allá de 1Tbit/s, donde se evalúa el efecto de la velocidad, tomando en consideración que la eficiencia espectral de potencia se degrada.

Diseño de una WSN para el monitoreo de CO2 en el aire y niveles de ruido en la ciudad de Loja

Resumen: En el presente artículo se describe el diseño de una red inalámbrica de sensores para el monitoreo de CO2 en el aire y niveles de ruido desarrollado para el casco urbano de la ciudad de Loja. El diseño parte del análisis de la funcionalidad, protocolos y características de las Wireless Sensor Networks (WSN) con la implementación de la tecnología de comunicación Zigbee. Para el diseño de la red, se determinó el escenario de monitoreo a través de la mayor concentración de actividad socioeconómica dentro de la urbe, a partir de estos escenarios se procedió a la sectorización del centro de la ciudad, al establecer los principales focos de emisión de CO2 y niveles de ruido. Luego, se realizó la simulación en el software Riverbeb Modeler, con el objetivo de determinar los parámetros de evaluación, como: la velocidad de transmisión, el retardo y los paquetes recibidos de la tecnología escogida. Además, se diseñó los nodos sensores y el nodo coordinador, que permite el establecimiento y comunicación de la red, a través del módulo XBee PRO S2B, de la tecnología Zigbee. Finalmente, para evaluar la red diseñada, se realizó dos tipos de prueba: una prueba de nivel de potencia de recepción y una prueba de validación del funcionamiento de la red, a partir de la construcción e implementación de prototipos de los sensores propuestos, un nodo coordinador y dos nodos sensores (un nodo para el monitoreo de CO2 y otro para el ruido). La información generada se visualiza en una interfaz gráfica desarrollada en el software VS Express 2017.

Abstract: This article describes the design of a wireless network of sensors for monitoring CO2 in the air and noise levels developed for the urban area of the city of Loja. The design starts with the analysis of the functionality, protocols, and characteristics of the Wireless Sensor Networks (WSN) with the implementation of Zigbee communication technology. For the design of the network, the monitoring scenario was determined through the greater concentration of socio-economic activity within the city, from these scenarios the sectorization of the city center was preceded, establishing the main sources of emission of CO2 and noise levels. Then, the simulation was carried out in the Riverbed Modeler software to determine the evaluation parameters, such as the transmission speed, the delay and the packets received from the chosen technology. Also, the sensor nodes and the coordinating node were designed, which allows the establishment and communication of the network, through the XBee PRO S2B module, of the Zigbee technology. Finally, to evaluate the designed network, two types of tests were performed: a reception power level test and a validation test of the operation of the network, based on the construction and implementation of prototypes of the proposed sensors, a node coordinator and two sensor nodes (one node for CO2 monitoring and one for noise). The generated information is displayed in a graphical interface developed in the VS Express 2017 software.

Evaluación del tiempo de operación de un nodo inalámbrico en la transmisión de video sobre IPv6

Resumen: Muchas aplicaciones en Internet de las Cosas requieren nodos portátiles para transmitir video de buena calidad, durante largos períodos, con conectividades móviles y alimentadas por baterías. Maximizar el tiempo de funcionamiento de los nodos portátiles que usan baterías es un desafío hoy en día. Se presentan los resultados de la evaluación del tiempo de funcionamiento de un nodo inalámbrico de pequeño tamaño que usa baterías y transmite video a través de IPv6 a dispositivos conectados a Internet. Se presentan las herramientas utilizadas para la implementación, la configuración de los elementos prototipo y las descripciones de los diferentes escenarios. La corriente y el voltaje de funcionamiento del nodo se miden para calcular la energía consumida y el tiempo de funcionamiento del nodo. El tiempo calculado se compara con el tiempo medido en un entorno real, para validar las expresiones simples utilizadas para evaluar el tiempo de funcionamiento de un nodo.

Abstract: Many applications on the Internet of things require portable nodes, with mobile connectivity, powered by batteries to be able of transmitting video of good quality for long periods. Maximizing the operating time of portable nodes that work with batteries is a challenge today. We present the results of the evaluation of the operating time of a small size wireless node that uses batteries and transmits video over IPv6 to devices connected to the Internet. The tools used for the implementation, configuration of the prototype elements, and the descriptions of the different scenarios are presented, where the current and the operating voltage of the node are measured to calculate the energy consumed and the operating time of the node. The calculated value is compared with the operating time measured in a real environment validating the simple expressions used to evaluate the operating time of a node.

Lámpara de Fototerapia LED de elaboración propia y su uso para el tratamiento de ictericia, comparada con otras tecnologías

Resumen: La fototerapia es el procedimiento indicado para el manejo de la ictericia neonatal. Existen diferentes tecnologías para proporcionar este tratamiento, entre ellas los dispositivos LED. Para este estudio se elaboró una lámpara de fototerapia con tecnología LED para uso en neonatos con ictericia y se comparó su eficacia con otros dispositivos midiendo la velocidad en la reducción de los niveles de bilirrubina. Esta lámpara se construyó con una fuente de luz LED compuesta por una matriz de 15 x 25 LEDs que genera 460 nm; este dispositivo se caracteriza por ser una fuente muy compacta, de bajo consumo energético, de larga duración y de bajo costo. Los resultados obtenidos fueron comparables con dispositivos de fabricación industrial, pero al ser de elaboración propia resultó ser menos costosa, por lo tanto más eficiente en términos de costos en salud.

Abstract: Phototherapy is the treatment indicated for the management of neonatal jaundice. There are different technologies to provide this treatment, including LED devices. For this study, a LED phototherapy lamp is developed to be used in neonatal jaundice. Its efficacy is compared with other devices by measuring the speed in reducing bilirubin levels. This lamp is built with an LED light source composed of a 15×25 LED array that generates 460nm. This device is characterized by being a very compact source of low energy consumption, long duration, and low cost. The obtained results are comparable with industrial manufacturing devices, but less expensive, therefore, more efficient in terms of health costs.

Diseño e implementación de una red de sensores para el monitoreo de los niveles de radiación solar en la ciudad de Loja

Resumen: La presente investigación se enfocó en el diseño e implementación de un sistema para el monitoreo de los niveles de radiación solar, en la ciudad de Loja, Ecuador. El sistema de monitoreo de los niveles de radiación solar, se basa en el desarrollo de una red de sensores, en la cual, se ha colocado dos sensores ultravioleta (UV), que representan los nodos de la red, estos se comunican de forma alámbrica e inalámbrica, con la estación base, que representa el núcleo de la red, donde se realiza el procesamiento, adquisición y gestión de datos. La estación base, gestiona los datos recolectados por los sensores UV, estos datos son vinculados a una aplicación para teléfonos móviles, con sistema operativo Android, en la aplicación se puede visualizar el nivel de radiación solar en tiempo real, el historial de los datos y las prevenciones respectivas, según el nivel del índice ultravioleta (IUV) presentado. A su vez, se incluyó la implementación de un solmáforo, para una visualización directa de los niveles de radiación solar.

Abstract: The present investigation focused on the design and implementation of a system for monitoring solar radiation levels, in the city of Loja, Ecuador. The solar radiation levels monitoring system is based on the development of a sensor network, in which two ultraviolet (UV) sensors have been placed, representing the nodes of the network, these are communicated in a wired way and wireless, with the base station, which represents the core of the network, where data processing, acquisition and management is performed. The base station manages the data collected by the UV sensors, these data are linked to an application for mobile phones, with Android operating system, in the application you can visualize the level of solar radiation in real time, the history of the data and the respective preventions, according to the level of the ultraviolet index (IUV) presented. In turn, the implementation of a solar light was included, for a direct visualization of solar radiation levels.