Robot educatiu per un PBL en enginyeria informàtica

En aquest projecte s’ha estudiat el disseny d’una plataforma robòtica mòbil per un PBL (Aprenentatge Basat en Problemes) en enginyeria informàtica. El principal objectiu és introduir aquest model en l’ensenyament universitari, com a complement de diferents assignatures de primer curs. Per arribar a aconseguir aquests objectius, s’ha dissenyat i construït una plataforma robòtica, dirigida per un microcontrolador i dotada de diversos sensors per interactuar amb l’entorn. El robot permet diferents tipus de programació i esta especialment dissenyada per ser una bona experiència educativa.

Diagnóstico del Refugio Nacional de Vida Silvestre Caño Negro, Arenal - Huetar Norte, Costa Rica

Se ha elaborado un diagnóstico a partir de un exhaustivo análisis del Refugio Nacional de Vida Silvestre Caño Negro. Esta zona pertenece al Área de Conservación Arenal Huetar Norte, situado al norte de Costa Rica. El refugio forma parte de la cuenca de río Frío y consiste en un sistema de humedales continentales. El diagnóstico contiene la descripción de los aspectos biofísicos, socioeconómicos y administrativo-institucionales del área. La metodología utilizada se basa en un estudio de la bibliografía sobre la zona y posteriormente un análisis detallado de este para observar las problemáticas y oportunidades. Se ha observado que el humedal consta de una gran riqueza ecológica tanto de flora como de fauna; presenta una situación socioeconómica con cifras preocupantes de empleo, salud y educación, por tratarse de una zona aislada. Administrativamente hablando tiene fuertes déficits tanto de presupuesto como de personal. También se trata de un ecosistema con grandes oportunidades como la gran biodiversidad que presenta (por lo que incluso recibió un reconocimiento RAMSAR), su gran potencial eco-turístico, su gran importancia migratoria para la avifauna e incluso su riqueza paisajística. A partir de esta realidad se han planteado unas estrategias de mejora como son la incorporación de nuevas actividades, una mejor gestión de los recursos o incluso un mayor control del Refugio para así mejorar la situación actual.

Simulador de conducció enfocat a la investigació

El desenvolupament de sistemes d’assistència a la conducció (ADAS) és, avui dia, una de les àrees de recerca de més interès pel Centre de Visió per Computador. A partir de la informació adquirida per sensors instal·lats en un vehicle, els ADAS assisteixen al conductor per tal d’evitar situacions de perill. La validació d’aquests sistemes però, requereix de l’obtenció "manual" de les dades que defineixen l’entorn de conducció de forma precisa: una tasca costosa i subjecta a l’error humà. Per tal de resoldre aquest problema, en aquest projecte s’ha implementat IOCS, un simulador de conducció creat a partir d’un de robots, capaç de crear entorns realistes de conducció i d’obtenir, simultàniament, les dades sobre l’entorn inferides per un ADAS i les que el descriuen objectivament. Aquesta funcionalitat facilita extremadament el procés de validació actual dels sistemes d’assistència a la conducció.

Anàlisi, disseny i construcció d'un robot educatiu basat en microcontrolador AVR-ATMEGA

Aquest projecte presenta el disseny, construcció i programació d’un robot autònom, com a base per una proposta educativa. Per aconseguir aquest objectiu s’ha dotat el robot d’una unitat de procés, un sistema de locomoció i un seguit de sensors que proporcionaran a la unitat informació respecte l’entorn. Per gestionar totes aquestes funcionalitats, s’ha fet servir un sistema operatiu en temps real capaç de gestionar amb efectivitat les tasques que puguin ser executades pel robot. Finalment, s’ha exposat una detallada descripció dels costos per una producció de volum mig i de caire merament educatiu.

Diseño y desarrollo de un equipo de caracterización de ISFET para la medida de analitos iónicos

En este proyecto se desarrolla una unidad de medida para investigar la cuantificación de la concentración de analitos iónicos en análisis clínico mediante sensores ISFET. Para su desarrollo se precisa de un elemento que simule el comportamiento de un ISFET por lo que también se desarrolla un simulador de ISFET. Para realizar la unidad de medida se diseñan unos circuitos SMU que permiten polarizar en tensión y medir la corriente de cada terminal de un ISFET y del electrodo de referencia que actúa de puerta. El simulador se realiza con un MOSFET de la misma geometría que el ISFET y dos generadores de tensión programables. Desarrollados y validados los circuitos correspondientes, obtenemos unos excelentes resultados en el simulador que se revela de gran utilidad para la puesta en marcha de la unidad de medida, la cual ofrece unos resultados bastante buenos, si bien se aprecian ciertas corrientes de fuga que no permiten alcanzar toda la exactitud que se pretendía. Ello es debido a los circuitos impresos que deberán ser mejorados hasta conseguir la exactitud deseada. Sin embargo pueden darse por válidos los circuitos de medida diseñados.

Desarrollo de un sistema integrado de navegación inercial: interfície IMU + FPGA

Els sistemes automatitzats que requereixen d’un control d’estabilitat o moviment es poden trobar cada cop en més àmbits. Aplicacions UAV o de posicionament global són les més comunes per aquest tipus de sistemes, degut a que necessiten d’un control de moviment molt precís. Per a dur a terme aquest procés s’utilitzen unitats de mesura inercial, que mitjançant acceleròmetres i giroscopis degudament posicionats, a més a més d’una correcció del possible error que puguin introduir aquests últims, proporcionen una acceleració i una velocitat angular de les quals es pot extreure el camí efectuat per aquestes unitats. La IMU, combinada amb un GPS i mitjançant un filtre de Kalman, proporcionen una major exactitud , a més d’un punt de partida (proporcionat per el GPS), un recorregut representable en un mapa y, en el cas de perdre la senyal GPS, poder seguir adquirint dades de la IMU. Aquestes dades poden ser recollides i processades per una FPGA, que a la vegada podem sincronitzar amb una PDA per a que l’usuari pugui veure representat el moviment del sistema. Aquest treball es centra en el funcionament de la IMU i l’adquisició de dades amb la FPGA. També introdueix el filtre de Kalman per a la correcció de l’error dels sensors.

Anàlisi del sistema agroecològic de Vila-seca: proposta de guia per a la descoberta del medi

S’ha elaborat una anàlisi del sistema agroecològic del municipi de Vila-seca (Tarragonès) per tal de realitzar en segon lloc, una proposta de guia per a la descoberta del medi per a infants d’entre 8 i 10 anys. A partir del treball de camp realitzat a la zona d’estudi s’han inventariat diferents elements del patrimoni socioecològic que es consideren de rellevada importància al terme. Entre ells destaquen oliveres, garrofers, avellaners, arbres singulars, masos, basses, marges de pedra seca i trones, els quals s’integren en el medi formant un veritable sistema agroecològic, fruit de la interacció entre vectors biofísics i socioeconòmics. D’altra banda, per tal de donar a conèixer aquest sistema s’ha realitzat una proposta de descoberta del medi agrícola a partir d’un itinerari d’educació ambiental per la zona estudiada, on s’engloben tots aquells elements d’especial interès en un recorregut de 2,9 quilòmetres. La guia disposa a més d’una sèrie d’activitats a realitzar a l’entorn per tal de motivar el sentiment de descoberta d’aquest sistema. D’aquesta manera, considerant les fortes pressions que aquest territori pateix per part de les infraestructures i les urbanitzacions és destriable la necessitat de conservació i l’addició dels elements inventariats al catàleg del Patrimoni del municipi.

Sistema de domòtica

Memòria del TFC de Sistemes Encastats, relatiu a una aplicació de domòtica implementada mitjançant una xarxa de sensors sense fils.

Sistema contra incendis

Aquest projecte ha consistit en desenvolupar un sistema contra incendis utilitzant per tal efecte dues motes cou24, emissora, receptora i un ordenador. La mota emissora pren valors dels sensors de temperatura i bateria els envia a la mota receptora per monitoritzar-los, si la bateria baixa d'un límit preestablert enviarà una alarma de bateria baixa a la mota receptora, si la temperatura supera el límit de temperatura preestablert enviarà l'alarma d'incendi a la mota receptora. La mota receptora s'encarrega d'enviar els missatges que provenen de la mota emissora a l'ordenador on estigui connectada i també d'enviar els missatges que provenen de l'ordenador a la mota emissora.S'ha desenvolupat una aplicació amb Java amb la que es monitoritzen els valors dels sensors i les alarmes provinents de la mota emissora, també es poden modificar una sèrie de paràmetres com són: l'interval de temps amb el que es prenen valors dels sensors, interval de temps amb el que s'envien els valors i límit de temperatura amb el que la mota comprovarà l'alarma d'incendi així com, si fos el cas, enviar la confirmació d'alarma d'incendi.

Sistema domòtic basat en sensors inal·làmbrics

L'objectiu d'aquest treball de final de carrera és implementar una aplicació sobre un node de xarxa sense fils equipat amb un microcontrolador, una ràdio i un conjunt de sensors, emprant el llenguatge nesC sobre el sistema operatiu TinyOS. Aquesta proposta consisteix en un sistema domòtic que detecti si un habitacle està ocupat i permeti controlar-ne la temperatura i el nivell de il·luminació per tal de que es mantenguin dins uns valors establerts que poden ser modificats per l'usuari.

Elaboració d'un protocol basat en XML per a una xarxa de sensors

La progressiva reducció de dimensió i cost en els dispositius electrònics, la dràstica retallada de consum elèctric i la independència de què això els dota han fet créixer en els últims temps l'interès de les comunitats científiques i tecnològiques per les xarxes sense fils de petits dispositius. Per altra banda, l'XML (eXtensible Markup Language) és un metallenguatge extensible que ha esdevingut un estàndard per a l'intercanvi d'informació estructurada entre diferents plataformes. L'objectiu d'aquest treball és explorar les possibilitats que pot oferir la introducció de l'XML en les xarxes de sensors amb l'elaboració d'un protocol de comunicació basat en aquest llenguatge i demostrar la transparència en el canvi de plataforma. Per fer-ho, es disposa de dos dispositius amb capacitat de comunicació sense fils equipats amb detectors de temperatura, lluminositat, efecte Hall i nivell de càrrega de la bateria. El projecte constarà de dues parts: una, més extensa, dedicada al desenvolupament del programari per a aquests dispositius, encarregat de obtenir les lectures dels diferents sensors i emetre-les per la xarxa utilitzant el llenguatge XML, i una altra, per recollir aquesta informació present a la xarxa, interpretar-la, salvar-la en una base de dades i exposar-la al món en una plana web. El programari dels dispositius sensors s'escriurà en llenguatge nesC dins el sistema tinyOS que és el sistema operatiu que equipen. La part d'explotació de les dades es desenvoluparà sota la plataforma .NET de Microsoft.

Implementació d'un sistema de compressió de dades en el dispositiu mota Cou24 sota TinyOS.

Les limitacions en la capacitat d'emmagatzemament dels dispositius sensors sense fils o motes és consubstancial al seu disseny, però pot convertir-se en un problema en determinades situacions. Aquest projecte de fi de carrera ha esta motivat per l'interès en superar aquestes limitacions en una situació concreta: una mota dedicada a prendre mostres amb alguns dels seus sensors que passa un període llarg de temps sense poder comunicar amb la base. Per aconseguir aquest objectiu s'ha dissenyat i implementat un sistema que comprimeix les mostres en una mota només quan l'espai d'emmagatzemament està pròxim a exhaurir-se. Aquest procés de compressió pot repetir-se indefinidament i cada vegada que actua elimina només les mostres menys significatives, tot preservant la freqüència del mostreig.A continuació es descriu l'algorisme que s'ha dissenyat, respectuós amb les capacitats de processament de la mota, la implementació que s'ha fet en nesC per a una mota Cou24 amb TinyOS, el programari complementari que s'ha desenvolupat en Java per a PC, i el resultat de les proves que s'han fet de tot aquest conjunt.

Ús de Sensor Web Enablement per a gestió de dades marines i accés al servei d'observació de sensors a través de client Android

El present treball és un estudi de l'estat de Sensor Web Enablement (SWE) aplicat a l'àmbit marí d'investigació oceanogràfica. Per assolir aquest objectiu s'han avaluat les diferents solucions d'arquitectura de sistemes més adients a la problemàtica indicada i s'ha dissenyat un client de Sensor Observation Service (SOS) per plataforma mòbil Android que permeti consultar la descripció del sensor (SensorML) i conjunts d'observacions mitjançant estàndards oberts de SWE i peticions web (SOAP). Els dissenys anteriorment indicats han permès que quedés palès l'ampli ventall de possibilitats i avantatges que s'obtenen pel fet d'emprar SWE, ja que ens permet integrar fàcilment les dades proporcionades pels sensors i les pròpies descripcions dels sensors en diferents entorns, tal i com és el cas del disseny presentat en Android, a través d'estàndards oberts independents de les múltiples especificacions de cada fabricant, en un entorn, com és l'àmbit de la investigació marina on hi ha una gran heterogeneïtat de sensors i protocols.

Implantación de plataforma de visualización de Worldsensing en dispositivos con sistema operativo Android

El documento muestra el desarrollo de una aplicación para móviles con Sistema Operativo Android. Esta aplicación muestra, por medio de Google Maps, la localización de plazas de aparcamiento con ayuda del sistema de sensores instalado por Worldsensing.

Sistema de Detecció d'Incendis (S.D.I.) amb tecnologia WSN

Sistema de detecció d'incendis mitjançant una xarxa de sensors inalàmbrics que mostregen la temperatura ambient i envien aquestes dades a un PC.