Maestría en Ingeniería de Telecomunicaciones
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Browsing Maestría en Ingeniería de Telecomunicaciones by browse.metadata.advisor "Ortega Boada, Homero"
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Item Desarrollo de una metodología para la captura y procesamiento de información sobre el estado de los bosques utilizando UAVs(Universidad Industrial de Santander, 2021) Guarín Ramírez, Arnold; García Arenas, Hans Yecid; Ortega Boada, Homero; Abreo Carrillo, Sergio Alberto; Argüello Fuentes, HenryColombia es un pulmón para el mundo y eso representa un enorme compromiso para controlar la tala ilegal de bosques, para ello cuenta con una plataforma de monitoreo forestal llamada SMBYC que entrega reportes sobre el estado de los bosques trimestralmente. Sin embargo, zonas en Colombia requieren un seguimiento más frecuente para tomar acciones tempranas. Por esta razón, este trabajo se ha dedicado al desarrollo una metodología que permita entregar información forestal en cortos periodos de tiempo, usando como insumo datos capturados desde vehículos aéreos no tripulados (UAV). Para el estudio se eligió un bosque del departamento de Santander en el cual predomina la especie Quercus Humboldtii, también conocida como el roble blanco. Se realizó una expedición con el apoyo de expertos en estudios forestales que permitió caracterizar la biomasa del bosque, la cual refleja la capacidad del bosque para absorber carbono de la atmósfera. Adicionalmente se involucró el uso de un UAV dotado con cámaras espectrales de bandas R, G, B y NIR para capturar imágenes espectrales del bosque para obtener índices de vegetación. Finalmente se entrenó una red neuronal usando toda la información recopilada para construir un modelo para estimar la biomasa del bosque. Se pudo demostrar que la metodología desarrollada permite lograr una ganancia en las estimaciones representada no solo en tiempo sino también en una disminución de 11.21% del error de las estimaciones si se compara con la metodología que se apoya en información satelital.Item Desarrollo de una metodología para la captura y procesamiento de información sobre el estado de los bosques utilizando uavs(Universidad Industrial de Santander, 2021) Guarín Ramírez, Arnold; Ortega Boada, Homero; García Arenas, Hans YecidColombia es un pulmón para el mundo y eso representa un enorme compromiso para controlar la tala ilegal de bosques, para ello cuenta con una plataforma de monitoreo forestal llamada SMBYC que entrega reportes sobre el estado de los bosques trimestralmente. Sin embargo, zonas en Colombia requieren un seguimiento más frecuente para tomar acciones tempranas. Por esta razón, este trabajo se ha dedicado al desarrollo una metodología que permita entregar información forestal en cortos periodos de tiempo, usando como insumo datos capturados desde vehículos aéreos no tripulados (UAV). Para el estudio se eligió un bosque del departamento de Santander en el cual predomina la especie Quercus Humboldtii, también conocida como el roble blanco. Se realizó una expedición con el apoyo de expertos en estudios forestales que permitió caracterizar la biomasa del bosque, la cual refleja la capacidad del bosque para absorber carbono de la atmósfera. Adicionalmente se involucró el uso de un UAV dotado con cámaras espectrales de bandas R, G, B y NIR para capturar imágenes espectrales del bosque para obtener índices de vegetación. Finalmente se entrenó una red neuronal usando toda la información recopilada para construir un modelo para estimar la biomasa del bosque. Se pudo demostrar que la metodología desarrollada permite lograr una ganancia en las estimaciones representada no solo en tiempo sino también en una disminución de 11.21% del error de las estimaciones si se compara con la metodología que se apoya en información satelitalItem Detección de insectos de la subfamilia triatominae basado en narices electrónicas(Universidad Industrial de Santander, 2018) Ruiz Jimenez, Luisa Fernanda; Ortega Boada, Homero; Sierra Bueno, Daniel Alfonso; Duque Luna, Jonny EdwardLos insectos de la subfamilia Triatominae tienen la capacidad de transmitir el parásito Trypanosoma cruzi, causante de la enfermedad de Chagas. Estos insectos, como muchos otros animales, son capaces de emitir volátiles como signos inherentes a su naturaleza y el estudio de la detección de ese olor secretado resulta de gran interés para la entomología médica. Aquí proponemos que los dispositivos basados en narices electrónicas tienen la capacidad de diferenciar entre el olor generado por insectos pertenecientes a la subfamilia Triatominae de olores emanados por insectos de otro orden taxonómico. Para ello, se utilizaron cepas de ocho especies diferentes como control positivo (una de ellas con el parásito) y las especies Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) y Sitophilus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) como control negativo (además de medidas de referencia). Posteriormente, se adquirió datos de sensores de diferentes gases, donde se seleccionaron y extrajeron características relevantes para implementar un sistema basado en reconocimiento de patrones. El diseño de la nariz electrónica se realizó con el fin de otorgarle la propiedad de escalabilidad y portabilidad a partir del desarrollo del hardware como terminal IoT (Internet of Things) y procesamiento de datos en la nube de forma remota. Se observó variación diferencial en la respuesta resistiva de los sensores de gas cuando se encontraban en presencia de los insectos de prueba, dicha diferenciación se extiende a nivel de genero para los triatominos así como a la presencia del parásito Tripanosoma cruzi. Se concluye que la nariz diseñada detecta en los triatominos una huella olorífica particular, por lo tanto, se demuestra el potencial de estos dispositivos para aplicaciones en el área de entomología médica como identificadores de olores de las especies vectores de la enfermedad de Chagas.Item Identificación de maderas aserradas propias de la zona de Santander mediante el uso de herramientas basadas en narices electrónicas(Universidad Industrial de Santander, 2021) Mantilla Ramírez, Naren Arley; Sepúlveda Sepúlveda, Alexander; Ortega Boada, Homero; Ruíz Jiménez, Luisa FernandaLa deforestación y extracción desordenada de madera ponen en peligro algunas especies maderablesvulnerables. Estas especies prohibidas podrían detectarse durante su proceso de transporte si las entidades de vigilanciay control tuvieran los instrumentos de seguimiento adecuados. Si bien en trabajos anteriores se reportan métodos paraidentificar especies de madera, estos no son aplicables a sitios alejados de las principales ciudades. En el presentetrabajo se propone utilizar narices electrónicas (arreglos de sensores químicos) para identificar especies maderables, apartir de los compuestos volátiles que estas emanan. La medición de aromas se realiza mediante el uso de una matrizde 16 sensores químicos, cuyas curvas son la entrada a un procedimiento de estimación de características. Luego,se realiza un análisis de componentes principales, para finalmente aplicar una estrategia de clasificación basada enmáquinas de vectores de soporte. En contraste a trabajos previos, en el presente trabajo se aplica una nueva estrategia al problema de detección de especies: verificación utilizando modelos de mezclas gaussianas y modelos de referencia (Universal Background Model).Adicionalmente, en comparación con trabajos reportados recientemente, las condiciones de recolección de muestrasson más cercanas a las encontradas en entornos reales para los cuales este trabajo busca resolver el problema; y, elnúmero de muestras es mayor y más variado. De otra parte, debido a que la distribución de muestras recolectadaspara las especies no está balanceada, se aplica una técnica de aumento de datos para compensar el desequilibrio en lasclases. Al realizar los experimentos se encuentra un desempeño de aproximadamente 80% en cuanto a identificaciónde especies. Resultados similares se encuentran en los experimentos de verificación, los cuales mejoran hasta un 88 %cuando se aplica LASSO a modo de estrategia de selección de características. A pesar de los resultados prometedores,se deben realizar mayores esfuerzos para obtener un mejor desempeño.Item Identificación de maderas aserradas propias de la zona de Santander mediante el uso de herramientas basadas en narices electrónicas(Universidad Industrial de Santander, 2021) Mantilla Ramírez, Naren Arley; Ortega Boada, Homero; Ruiz Jiménez, Luisa Fernanda; Sepúlveda Sepúlveda, Alexander; Martínez Carrillo, Fabio; Gualdrón Guerrero, Óscar EduardoLa deforestación y extracción desordenada de madera ponen en peligro algunas especies maderables vulnerables. Estas especies prohibidas podrían detectarse durante su proceso de transporte si las entidades de vigilancia y control tuvieran los instrumentos de seguimiento adecuados. Si bien en trabajos anteriores se reportan métodos para identificar especies de madera, estos no son aplicables a sitios alejados de las principales ciudades. En el presente trabajo se propone utilizar narices electrónicas (arreglos de sensores químicos) para identificar especies maderables, a partir de los compuestos volátiles que estas emanan. La medición de aromas se realiza mediante el uso de una matriz de 16 sensores químicos, cuyas curvas son la entrada a un procedimiento de estimación de características. Luego, se realiza un análisis de componentes principales, para finalmente aplicar una estrategia de clasificación basada en máquinas de vectores de soporte. En contraste a trabajos previos, en el presente trabajo se aplica una nueva estrategia al problema de detección de especies: verificación utilizando modelos de mezclas gaussianas y modelos de referencia (Universal Background Model). Adicionalmente, en comparación con trabajos reportados recientemente, las condiciones de recolección de muestras son más cercanas a las encontradas en entornos reales para los cuales este trabajo busca resolver el problema; y, el número de muestras es mayor y más variado. De otra parte, debido a que la distribución de muestras recolectadas para las especies no está balanceada, se aplica una técnica de aumento de datos para compensar el desequilibrio en las clases. Al realizar los experimentos se encuentra un desempeño de aproximadamente 80% en cuanto a identificación de especies. Resultados similares se encuentran en los experimentos de verificación, los cuales mejoran hasta un 88% cuando se aplica LASSO a modo de estrategia de selección de características. A pesar de los resultados prometedores, se deben realizar mayores esfuerzos para obtener un mejor desempeño.Item Inhibicion de servicios de radiodifusion sonora en la banda de fm usando la tecnologia software defined radio e internet of the things(Universidad Industrial de Santander, 2019) Diaz Morales, Luis Miguel; Ortega Boada, HomeroLos servicios de radiodifusión sonora son ampliamente usados en los sectores públicos, comerciales, instituciones educativas y comunidades, estos servicios se encuentran adjudicados en la banda VHF 88-108 MHz, su uso requiere de un permiso especial que se solicita ante el Ministerio de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (MinTIC) y la Agencia Nacional del Espectro (ANE), sin embargo algunos usuarios realizan transmisiones sin licencia y se consideradan sus transmisiones como clandestinas ocasionando problemas de orden social, técnico, y causando interferencias a otros servicios de radiocomunicación. Por otra parte, los efectos de propagación como desvanecimiento por multitrayectoria, efecto de sombras, ruido radioeléctrico e incertidumbres de los dispositivos afectan la calidad del monitoreo junto con el bloqueo, en este trabajo propone un método para monitorear y bloquear el espectro para la banda 88-108 MHz usando técnicas de sensado y bloquedo colaborativo a través de dispositivos SDR conectados en red empleando técnicas y protocolos de IoT, cómputo en la nube utilizando los algoritmos de monitoreo como el detector de energía y el detector de picos, finalmente, se realiza el bloqueo de emisiones clandestinas usando diferentes señales activando los equipos conectados para realizar el bloqueo cooperativo de radiodifusión sonora en frecuencia modulada.Item Prototipo de plataforma de servicios basada en iot para la monitorizacion de un sistema de generacion fotovoltaica (fv)integrado con vegetacion(Universidad Industrial de Santander, 2019) Camargo Vila, Maria Alejandra; Ortega Boada, Homero; Osma Pinto, German AlfonsoEste proyecto se enmarca dentro los sistemas GRIPV (por sus siglas en inglés, Green Roof Integrated Photovoltaics) y se enfoca principalmente en poder abrirle a este tipo de sistemas la posibilidad de afrontar la heterogeneidad de los objetos a través del Internet de las Cosas (IoT). Por consiguiente, en este trabajo de investigación se diseña e implementa un prototipo de plataforma de servicios basada en IoT para el monitoreo de variables en un futuro Smart-GRIPV. El diseño ha sido realizado con un enfoque de arquitectura empresarial (AE) con el fin de lograr un diseño con visión empresarial, que facilite la toma de decisiones que puedan surgir por las razones más diversas, tomando ToGAF como marco de referencia. En cuanto a la implementación se realizó un prototipo de plataforma basada en el concepto de IoT que contemple la escalabilidad de este tipo de sistemas y su posible adaptación a infraestructuras con necesidades y características similares que abarquen áreas más allá de la generación fotovoltaica. La plataforma está compuesta principalmente por la capa de infraestructura tecnológica y física, la capa de aplicaciones y la de negocios. En la primera se logra solucionar los problemas de conectividad entre las tecnologías heterogéneas disponibles, en la capa de aplicaciones se implementaron las capacidades de almacenamiento y procesamiento de datos y en la capa de negocios se implementaron aplicaciones para los clientes finales. *