Ingeniería Electrónica
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Item Diseño y prototipado de una máquina controlada modular cuyos movimientos siguen patrones de plegado(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-28) Gil Norato, Jontathan David; Álvarez Cachay, Carlos José; Becerra Ramírez, Diego Fernando; Correa Cely, Carlos Rodrigo; Quintero Muñoz, Jorge Eduardo; Cortes Torres, Jose DavidEste proyecto tiene como objetivo el diseño y desarrollo de un robot móvil con capacidad de transformación estructural, basado en principios de plegado tipo origami. El sistema está orientado a operar en entornos de geometría variable, donde un robot de forma fija encontraría limitaciones para desplazarse. Para ello, el robot emplea motores con caja reductora que permiten ejecutar movimientos mecánicos secuenciales que modifican su forma de acuerdo con el entorno. El sistema de control está basado en una unidad de procesamiento ESP32, la cual gestiona la lectura de sensores (como sensores de distancia ultrasónicos) encargados de detectar obstáculos en el entorno. La información recolectada se interpreta mediante algoritmos programados en la ESP32, los cuales definen las acciones que debe realizar el robot para modificar su configuración física y así adaptarse al terreno. Este diseño se fundamenta en una arquitectura mecánica modular, que permite la reconfiguración dinámica de sus componentes móviles mediante plegado. Dicha capacidad de transformación le permite superar obstáculos y continuar su desplazamiento de manera autónoma, aumentando su versatilidad en aplicaciones como exploración, reconocimiento de terreno y misiones en espacios confinados.Item DESIGN OF A 28NM CMOS CTLE FOR HIGH-SPEED SERDES INTERFACES(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-28) Romero Amaya, Julián Francisco; Valencia Quintero, Jeanpaull; Acevedo Velasquez, Jeison Herney; Ardila Ochoa, Javier Ferney; Mantilla Rios, Alex Julian; Herrera Celis, Jose LuisEste proyecto tiene como objetivo diseñar un ecualizador de tiempo continuo (CTLE), capaz de compensar las pérdidas de un canal para interfaces SerDes de alta velocidad en un proceso CMOS de 28 nm. El CTLE estípicamente utilizado en receptores de datos, específicamente en el analog front-end (AFE), cuyo propósito es recuperar la integridad de la señal degradada por el canal. El diseño propuesto busca generar una respuesta en frecuencia tal que la función de transferencia del CTLE actúe como la inversa de la función de transferencia del canal, el cual se comporta como un filtro pasa-bajos. De esta manera, se logra una banda de respuesta plana gracias a la combinación de ambas funciones de transferencia, siendo el CTLE responsable de amplificar los componentes de alta frecuencia. El ancho de banda de esta función de transferencia estará determinado por la frecuencia de Nyquist, la cual, dependiendo de la modulación empleada en el sistema de comunicación, será definida por la tasa de datos. La ecualización proporcionada por el CTLE es esencial para asegurar una recuperación precisa de los datos en las etapas posteriores del sistema. Como aporte innovador, este trabajo implementa una nueva técnica de expansión en el diseño del CTLE, la cual no se encontraba reportada en el estado del arte. Alcanzando asi una figura de mérito (FoM) competitiva en comparación con otros diseños de referencia.Item Desarrollo de un banco de pruebas para un sistema de correlación enfocado a un sistema interferométrico de dos antenas.(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-20) Tellez Calderon, Juan Manuel; Parra Rueda, William Andres; Acevedo Cardenas, Efren Dario; Rodriguez Ferreira, Julian Gustavo; Calderon Quintero, Elian; Aguilera Bermudez, Ernesto; Zamora Musa, RonaldEn este documento se presenta el diseño, implementación y validación de un banco de pruebas orientado a evaluar sistemas de correlación aplicados a un arreglo interferométrico de dos antenas, en el contexto de la radioastronomía en la banda de 21 cm. La motivación principal surge de la necesidad de contar con una herramienta práctica y controlada que permita comparar distintas arquitecturas de correladores digitales, además de comprender su funcionamiento, específicamente los de tipo XF y FX, en escenarios reales y reproducibles. El trabajo se estructura en tres fases: diseño, donde se seleccionaron y caracterizaron los componentes necesarios; implementación, en la que se integraron dispositivos físicos con bloques funcionales en GNU Radio y se desarrollaron seis arquitecturas experimentales; y validación, donde se compararon los resultados obtenidos teóricamente, en simulación y mediante pruebas reales. Cada arquitectura fue diseñada para emular condiciones específicas de operación, introduciendo variaciones en atenuación, retardo y ganancia. Se utilizaron instrumentos como el analizador vectorial de redes (Vector Network Analyzer) y radios definidos por software (USRP B210). Los correladores se implementaron íntegramente en GNU Radio, aplicando técnicas de corrección de fase y compensación de potencia para asegurar coherencia entre los canales. Los resultados mostraron una alta concordancia entre los valores teóricos y los obtenidos en la implementación, con errores relativos menores al 3%. Esto valida la eficacia del banco de pruebas como plataforma de análisis y enseñanza, y demuestra el correcto funcionamiento de ambos tipos de correladores bajo condiciones controladas. En conjunto, este proyecto establece una base experimental sólida para futuros desarrollos en sistemas interferométricos, fortaleciendo el ecosistema académico de la radioastronomía instrumental.Item Prototipo de Chat Inteligente con la API de GPT para Consultas de Normativas sobre el Espectro Radioeléctrico en Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-15) Alfonso Roncancio, Maria Camila; Beleño Cabrales, Camila Andrea; Ortega Boada, Homero; Patiño Correa, Alvaro Enrique; Rodríguez Ferreira, Julián Gustavo; Gonzáles Mateus, David AlejandroEl trabajo de grado surge del interés de TESAmerica por explorar el potencial de la inteligencia artificial. Por ello, se realiza un análisis interno para identificar un problema relevante que estuviera atravesando la empresa y que pudiera solucionarse con IA. En este estudio el difícil acceso, comprensión y volumen de la normativa del espectro radioeléctrico en Colombia. Esto representa un gran obstáculo para empresas y usuarios interesados en el sector de las telecomunicaciones, debido a que el espectro radioeléctrico es un recurso natural limitado, pero, además, es esencial para las comunicaciones modernas, llevando a que una mala interpretación de su regulación pueda desencadenar en consecuencias legales y técnicas considerables. Para solucionarlo, se desarrolló un prototipo de chatbot basado en IA generativa y procesamiento de lenguaje natural, capaz de responder consultas con información precisa y actualizada. Integrado con herramientas como Google Drive, LangChain, servicios web, y una infraestructura en la nube, facilitando su escalabilidad y sostenibilidad. Es importante resaltar que esta solución tiene el potencial de generar un impacto positivo no solo en el sector regulatorio, sino también en otras áreas estratégicas del país donde se requiera consultar y aplicar documentaciones complejas.Item DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLATAFORMA WEB PARA MONITOREO Y ANÁLISIS DE OCUPACIÓN DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO UTILIZANDO RADIOS DEFINIDOS POR SOFTWARE(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-21) Ardila Ariza, Diego Andres; Tellez Garzon, Johan Leandro; Tijaro Rojas, Omar Javier; Ortega Boada, Homero; Gonzalez Mateus, David AlejandroEl crecimiento de las tecnologías inalámbricas ha incrementado la demanda del espectro radioeléctrico, recurso limitado y vital para las comunicaciones. La ausencia de herramientas accesibles y escalables dificulta la detección de emisiones ilegales y la gestión eficiente. En respuesta, se diseñó una plataforma web para monitoreo y análisis de la ocupación espectral utilizando SDR. El sistema captura y procesa datos en la banda FM (88–108 MHz) con un USRP 2920, integrando resultados en una interfaz Flask–PostgreSQL con gráficos, tablas e informes. La solución es modular, escalable y práctica para investigadores, entidades regulatorias y operadores de telecomunicaciones.Item Desarrollo de un modelo de diagnóstico usando V-Nets para el monitoreo del consumo de la energía en el HPC de Guatiguará(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-23) Florez Ramos, Jose David; Bejarano Ramírez, Duvan Alberto; Vásquez Capacho, John William; Duarte Gualdron, Cesar Antonio; Sandoval Manrique, Jhon HectorEn un mundo digitalizado y altamente dependiente de tecnologías avanzadas, la demanda energética ha crecido de manera exponencial, generando una preocupación crítica en cuanto a sostenibilidad y costos operativos. Los sistemas de High Performance Computing (HPC), fundamentales para la investigación académica y empresarial, requieren un monitoreo eficiente de su consumo energético. En este contexto, el Centro de Innovación y Desarrollo Tecnológico de Guatiguará enfrenta el desafío de optimizar el uso de energía en su infraestructura HPC, lo que motivó el desarrollo de un modelo de diagnóstico basado en redes de verificación (V-Nets). Este modelo aprovecha la capacidad de las V-Nets para manejar simultaneidad y secuenciación de eventos, permitiendo detectar y diagnosticar fallos energéticos con alta precisión. La metodología incluyó la recopilación y procesamiento de datos históricos de tensión, corriente, potencia y temperatura, que fueron transformados en eventos discretos sujetos a umbrales de validación. Posteriormente, se construyó una V-net con restricciones temporales y lógicas, complementada con un modelo de aprendizaje profundo tipo LSTM, lo que incrementó la capacidad predictiva del sistema. Los resultados obtenidos en las simulaciones mostraron métricas de exactitud y precisión superiores al 95 %, validando la efectividad del modelo. Este enfoque no solo favorece una gestión energética más eficiente y sostenible, sino que también sienta las bases para futuras aplicaciones en otros entornos de HPC. En conclusión, el modelo propuesto constituye una herramienta innovadora que contribuye a la optimización del consumo energético en centros de supercómputo, alineándose con las tendencias actuales de sostenibilidad y responsabilidad social en la era de la Industria 4.0.Item Construcción de una Estación Terrena de Comunicaciones Satelitales Basada en Radio Definida por Software como Herramienta de Divulgación Científica dentro del Campus Universitario(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-20) Moncada Mantilla, William; Acevedo Cárdenas, Efrén Darío; Rodríguez Ferreira, Julián Gustavo; Zamora Musa, Ronald; Calderón Quintero, EliánEl presente trabajo detalla la implementación de una estación terrena basada en radio definida por software (SDR) en la Escuela de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones (E3T) de la Universidad Industrial de Santander. La iniciativa surge ante la carencia de acceso a datos e imágenes satelitales actualizadas, atribuida a la falta de una estación terrena funcional. Al reacondicionar y activar esta estación, se incorpora a la red de estaciones terrenas satNOGS, siendo la primera activa en Bucaramanga. El objetivo general de este proyecto es desarrollar un modelo funcional de estación terrena SDR para comunicaciones satelitales, además de establecer una plataforma web interactiva para la difusión de información y observaciones. Específicamente se centra en el desarrollo del modelo de estación terrena conforme a los requisitos operativos de la red satNOGS, la implementación de una plataforma web accesible al público utilizando tecnologías como Javascript, CSS y HTML, y la elaboración de una guía para replicar el proyecto, detallando procedimientos de instalación, configuración y operación de la estación. Este trabajo documenta los esfuerzos realizados para cumplir con estos objetivos, así como los productos entregados, incluyendo un modelo funcional de estación terrena, una plataforma web interactiva y una guía para la replicación del proyecto.Item Implementación de un Sistema de Carga inalámbrica con Autenticación(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-26) Forero Calderon, Deiby Alexander; Quiñonez Osorio, Deiver Yair; Pacheco, Salvador; Barrero Perez, Jaime Guillermo; Acevedo Cardenas, Efren Dario; Osorio Silva, FaustoEn este proyecto de grado se muestra el desarrollo de la implementación de un sistema de carga inalámbrica con autenticación el cual permite validar el acceso antes de iniciar la carga. En la actualidad los dispositivos permiten la transferencia de energía sin restricciones lo cual puede generar inconvenientes como uso indebido de energía por dispositivos no autorizados. Para dar solución a este problema, se implementó un prototipo funcional de cargador inalámbrico basado en la placa STEVAL-WBC86TX, integrando un sistema de autenticación mediante etiquetas NFC, gestionado por un microcontrolador ATtiny85. El sistema permite habilitar la transferencia de energía según la verificación del tag, mediante una lógica que controla un MOSFET de potencia. La PCB de cuatro capas fue diseñada bajo los criterios dados por el fabricante de la placa de evaluación para asegurar el aislamiento de señales y su correcto funcionamiento. Los resultados obtenidos demostraron un funcionamiento estable, con una entrega de potencia necesaria para cargar un banco de baterías, protecciones ante condiciones que afecten el dispositivo y activación solo mediante etiquetas previamente autorizadas. Esta solución tiene un impacto en aplicaciones industriales, educativas o de consumo, donde se requiera un control seguro y compacto del acceso a la energía inalámbrica.Item DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE MÓDULOS PARA SEISCOMP PARA EL ESTUDIO DE SISMOS EN SANTANDER USANDO LA RED SISMOLÓGICA REDNE(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-24) Reyes Pinto, Julian Alberto; Jaimes Santos, Ricardo Alejandrito; Abreo Carrillo, Sergio Alberto; Ramirez Silva, Ana Beatriz; Solano Torres, Juan Carlos; Gil Moreno, Sergio AndresTITULO: DISEÑO E IMPLEMENTACION DE MODULOS PARA SEISCOMP PARA EL ESTUDIO DE SISMOS EN SANTANDER USANDO LA RED SISMOLOGICA REDNE AUTOR: Julián Alberto Reyes Pinto Ricardo Alejandrito Jaimes Santos PALABRAS CLAVE: SeisComP, REDNE, Georreferenciación, Magnitud, Profundidad, Monitoreo Sísmico, Análisis, Predictivo. DESCRIPCIÓN: Este trabajo de grado presenta el diseño e implementación de módulos para SeisComP con el propósito de mejorar el estudio de sismos en Santander, Colombia, mediante la Red Sismológica REDNE. El objetivo principal es desarrollar herramientas que permitan georreferenciar eventos sísmicos, así como determinar su magnitud en tiempo real, optimizando la precisión de los datos procesados. El estudio sigue una metodología estructurada que incluye la exploración del problema, la investigación de antecedentes, el diseño y la implementación de los módulos. SeisComP es un software ampliamente utilizado en el monitoreo sísmico, y la personalización de sus módulos permitirá mejorar la detección y caracterización de eventos locales. Los módulos desarrollados se integrarán con el flujo de datos de REDNE, permitiendo un procesamiento más eficiente y una mejor representación de los eventos sísmicos en la región. Además, se busca que estos avances puedan ser utilizados por instituciones de monitoreo sísmico, autoridades locales y comunidades en zonas de riesgo para mejorar la respuesta ante eventos sísmicos.Item SISTEMA DE MONITOREO DE RADIO BASADO EN SDR Y NODE RED(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-18) Bernal Villamizar, Jhoan Sebastian; Rojas Poveda, Elian Mauricio; Ortega Boada, Homero; Rubio Toloza, Andres Felipe; Tijaro Rojas, Omar Javier; Herrera Celis, Jose LuisEste trabajo de grado mejora la plataforma CASIRI, diseñada inicialmente para la caracterización de sitios para radioastronomía mediante la medición de variables medioambientales. El problema identificado fue la falta de mediciones del espectro radioeléctrico, esencial para la radioastronomía. El proyecto propone integrar un radiotelescopio educativo basado en SDR y GNU Radio al sistema CASIRI, permitiendo ahora la medición remota del espectro, incluso sin conexión a internet. Para ello, se desarrolló la aplicación IoTVirtualCloud, encargada de monitorear los archivos de espectro generados y, al detectar conexión, consume un webservice para subir estos archivos a Google Drive. Se implementó también el webservice "SpectrumViewer", una webapp que visualiza las mediciones de espectro almacenadas en la nube, integrada en Node-RED. Una característica clave del proyecto es la implementación de un gemelo digital, lo que permitió no solo la medición y visualización remota del espectro, sino también el control de los elementos de radioastronomía, como los parámetros del equipo SDR. Para ello, se desarrolló EBSDRADMIN, un sistema de control remoto integrado con Node-RED. Como resultado, CASIRI ahora permite medir, visualizar y controlar remotamente el espectro radioeléctrico, representando un avance significativo para la radioastronomía y otras aplicaciones de medición de espectro.Item Diseño de la etapa electrónica y de comunicaciones de un banco portátil remoto para una plataforma IIoT de formación en tecnologías de la industria 4.0.(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-15) Diaz Lemus, Juan Pablo; Rey López, Juan Manuel; Hernández Rodriguez, Ivan Dario; juanpabloproyecto2019@gmail.com; Tijaro Rojas, Omar Javier; Diaz Barrera, Juliam AndresEn el contexto de la transformación digital de la industria hacia modelos más conectados y automatizados, el desarrollo de competencias en tecnologías de la Industria 4.0 y el IIoT se ha vuelto una necesidad en el ámbito formativo. Sin embargo, esta transición enfrenta limitaciones asociadas a la infraestructura educativa tradicional y a la escasa disponibilidad de herramientas accesibles y representativas del entorno industrial real. Como respuesta a esta problemática, en este trabajo se presenta el diseño y validación de la RIIoTBox, un banco portátil de conexión remota concebido como herramienta formativa basado en Edge Computing. El prototipo busca aportar a la reducción de la brecha entre academia e industria mediante un sistema compacto, funcional y fácilmente transportable que permita la interacción con datos reales y la integración de tecnologías industriales emergentes. Su desarrollo estuvo guiado por criterios de portabilidad, interoperabilidad y usabilidad, y fue validado mediante pruebas técnicas y ejercicios prácticos con usuarios finales.Item Pipeline para la ingesta de datos desde un UNS a una plataforma de datos en la nube(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-17) Rugeles Blanco, Cristian Fernando; Rey López, Juan Manuel; Hernandez Rodriguez, Ivan Dario; Ortega Boada, Homero; Calderón Quintero, ElianEn el panorama tecnológico actual, la información se ha convertido en un recurso central, impulsando la necesidad de organizarla, transportarla y usarla eficientemente desde su origen: los datos. Bajo esta necesidad cobra relevancia el concepto de “Pipeline de datos”, un proceso mediante el cual se define y estructura el flujo de datos, incluyendo su generación, organización, transformación, y transporte. Un pipeline puede ser tan simple como una ruta directa entre una fuente y un destino, o tan sofisticado como para incluir lógica condicional o procesamiento en función del contenido. En una primera instancia, se hace necesario garantizar la organización y el acceso a datos industriales, para esto existen múltiples estrategias; una de ellas es el Unified Namespace (UNS). El UNS es una capa centralizada que unifica los datos producidos desde distintos puntos de la organización, convirtiéndose en un “hub de datos” donde cada dispositivo y sistema puede publicar o consumir información de forma desacoplada. Además, el UNS con- lleva un modelado de datos que permite a los consumidores comprender su origen y propósito dentro de un contexto operativo. Para este modelado, una alternativa popular es la norma ISA-95, la cual permite representar la jerarquía física de una empresa, asociando cada pro- ductor de datos con un nivel en ella. Este proyecto aprovecha una implementación operativa de UNS para construir un pipeline que envía datos hacia Snowflake, una plataforma de datos en la nube. La propuesta tiene como objetivo agregar valor a la información generada haciendo uso de las capacidades de análisis, procesamiento y consulta de las plataformas en la nube. Durante el desarrollo se contemplan los desafíos de la interoperabilidad y escalabilidad de la Industria 4.0, contribu- yendo a la transformación digital en el sector industrial colombiano.Item Aplicación de un controlador PID de orden fraccionario en sistemas fisicos: circuito RLC serie y sistema de temperatura(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-22) Cardenas Vargas,Diego Fernando; Carrascal Piñeres, Denilson Alfonso; Correa Cely, Carlos Rodrigo; Castro Jaluba,William Razvan; Sepulveda Sepulveda,Franklin AlexanderEl presente trabajo de grado aborda la evaluación del desempeño de controladores PID de orden fraccionario (FOPID) frente a controladores tradicionales de orden entero (IOPID), aplicados a dos tipos de sistemas físicos: un circuito RLC simulado y un sistema de control de temperatura implementado físicamente. La creciente automatización de procesos abre una puerta para mejorar la precisión, robustez y eficiencia de los sistemas automatizados motiva la exploración de nuevas estrategias de control como el cálculo fraccionario, el cual permite una mayor flexibilidad mediante la introducción de órdenes no enteros en las acciones derivativas e integrales.Se diseñaron y sintonizaron ambos tipos de controladores utilizando herramientas de optimización en MATLAB, aplicando el toolbox FOMCON para el FOPID. Los controladores fueron evaluados mediante simulación (circuito RLC) e implementación física (sistema de temperatura), comparando métricas como el tiempo de establecimiento, sobreimpulso, error en estado estacionario. Los resultados preliminares evidencian que el FOPID ofrece mejoras significativas en la respuesta dinámica y en la robustez del sistema frente a perturbaciones. Estas conclusiones abren la posibilidad de implementar este tipo de control en aplicaciones reales de mayor complejidad, aportando valor tanto en contextos académicos como industriales.Item Monitorización y control de un sistema de cavitación hidrodinámica a nivel de laboratorio de la UIS.(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-21) Blair Camacho, Jesse Solomon; Villamizar Mejia, Rodolfo; Duarte Mantilla, Maria Mercedes; Salcedo Duran, Juan Jose; Galindez Ortiz, Guillermo HumbertoLa cavitación hidrodinámica es una tecnología emergente con aplicaciones en el tratamiento de aguas residuales y en procesos químicos avanzados. Su principio de funcionamiento se basa en la formación, crecimiento y colapso de microburbujas en un fluido, generando condiciones extremas de presión y temperatura que favorecen reacciones químicas y procesos de degradación. En la Universidad Industrial de Santander, se disponía de un dispositivo de cavitación hidrodinámica para estudios experimentales. Sin embargo, la falta de automatización y control restringía su operatividad, y el equipo permaneció inactivo por un largo período, lo que dificultaba su uso en investigaciones. La ausencia de un sistema de monitoreo y su manejo manual impedían la recopilación de datos precisos y la optimización del proceso, reduciendo su eficiencia y limitando su aplicabilidad. Para abordar esta problemática, se diseñó e implementó un sistema automatizado basado en un Controlador Lógico Programable (PLC), complementado con sensores y actuadores que permitieron la supervisión remota mediante una Interfaz Hombre-Máquina (HMI). Este sistema garantizó un control preciso de variables clave como nivel, presión y caudal, mejorando el desempeño y la estabilidad del proceso. Como resultado, se obtuvo un sistema completamente funcional y automatizado, lo que mejoró la operatividad del dispositivo y permitió la recopilación de datos en tiempo real. La implementación de esta solución fortalecerá la investigación en cavitación hidrodinámica en la Universidad Industrial de Santander, favoreciendo su aplicación en entornos académicos e industriales.Item Prototipo de Servicio IoT con SRD y recursos de Google(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-21) Campo Saavedra, Diego Andrés; Carrillo Pinilla, Wilder Arley; Ortega Boada, Homero; Acevedo Cardenas, Efren Dario; Rey Lopez, Juan ManuelEste proyecto presenta una solución innovadora para el monitoreo remoto del espectro en tiempo real, abordando un desafío clave en el laboratorio de radioastronomía de la Universidad Industrial de Santander (UIS), ubicado en un entorno remoto. A diferencia de las soluciones tradicionales basadas en capa de aplicación, se implementa una solución a nivel de capa de transporte, utilizando los protocolos UDP y TCP, lo que permite una visualización en tiempo real del espectro durante el control remoto de antenas. Se implementaron los elementos clave para ajustar la velocidad de transmisión de manera similar a cómo se gestionan los flujos de datos en videoconferencias. De manera que el proyecto sienta las bases para futuras soluciones capaces de regular de manera dinámica la velocidad de transmisión de las ventanas espectrales en función del nivel de congestión del enlace de comunicación. Además, se destaca el uso de Node-RED como herramienta de visualización en línea, que facilita la integración y análisis de los datos en tiempo real. Finalmente, se compara esta solución con una basada en HTTP, demostrando ventajas en términos de latencia y capacidad de transmisión, y destacando su aplicabilidad en laboratorios remotos y otros entornos educativos. Esta investigación contribuye significativamente al avance de la educación remota y la investigación en radioastronomía.Item Desarrollo de una herramienta educativa basada en GPT para fomentar la exploración del universo entre los niños del páramo de Santurbán(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-20) Ruiz Torres Jean Pablo; Arenas Cuevas Geovani Andrés; Ortega Boada, Homero; Rodríguez Ferreira, Julián Gustavo; poljprt.03@gmail.com; Fajardo Ariza, Carlos Augusto; Amaya Palacio, José AlejandroEste proyecto busca promover el aprendizaje de la radioastronomía entre los niños del Páramo de Santurbán, al tiempo que fortalece los procesos de socialización del conocimiento vinculados al proyecto de instalación de una estación de radioastronomía en el Páramo de Berlín, para lograrlo, se diseñó una herramienta educativa basada en inteligencia artificial que permite responder preguntas de forma sencilla y personalizada, esta herramienta tomó como base un chatbot ya existente en la escuela E3T, adaptándolo para brindar información sobre el universo de manera amigable, con una interfaz pensada para niños y con interacción por voz. El sistema fue diseñado para aprender a partir de documentos que se le suministran, actualizando automáticamente sus contenidos, además de una interfaz amigable para los niños; durante el desarrollo, se adaptó la herramienta para que pueda entregar respuestas comprensibles y amigables, ajustadas a la edad de cada niño, adecuadas al contexto y con dos modos de uso, modo preguntas y modo interactivo. Esta iniciativa no solo apoya un proyecto científico, sino que también promueve el interés de los niños por la ciencia y tecnología; el proyecto demuestra cómo la inteligencia artificial puede ser usada como una herramienta educativa.Item Diseño e Implementación de un Sistema de Reconocimiento de Voz basado en Microcontroladores(Universidad Industrial de Santander, 2025-08-16) Román Paz, Juan Sebastián; Ariza Carrero, Fritz Alexis; Barrero Perez, Jaime Guillermo; Sepulveda Sepulveda, Franklin Alexander; Acevedo Velasquez, Jeison HerneyEste proyecto aborda el desafío de implementar sistemas de reconocimiento de voz en español en microcontroladores de bajo costo, una tecnología ampliamente dominada por modelos en inglés, lo que limita su alcance en comunidades hispanohablantes. En el trabajo se diseña e implementa un sistema basado en redes neuronales convolucionales (CNN) integradas en la placa de desarrollo ESP32 Audio Kit V2.2, capaz de clasificar entre cinco comandos de voz en español con presencia de ruido. La base de datos creada, balanceada en sus etiquetas, incluye 1,548 audios recolectados en diferentes entornos. El diseño de la red neuronal alcanzó una precisión del 89,40%. La solución propuesta destaca por su accesibilidad económica y su potencial impacto en la inclusión tecnológica, beneficiando aplicaciones en entornos educativos y profesionales. Este enfoque representa una contribución en la universalidad del reconocimiento de voz, adaptado a las necesidades de comunidades con recursos limitados y entornos diversos.Item DISEÑO DE UN CIRCUITO COMPENSADOR DE MODO DE TENSIÓN PARA UN CONVERTIDOR DC-DC BUCK EN TECNOLOGÍA CMOS DE 28NM(Universidad Industrial de Santander, 2025-07-02) Hernandez Campos, Johan Sebastian; Martinez Gonzalez, Brayan Camilo; Ardila Ochoa, Javier Ferney; Mier Martinez, Javier Enrique; Carreño Zagarra, Jose JorgeLas variaciones en la tensión de salida del convertidor DC-DC buck son un problema que conduce a la degradación de la eficiencia del convertidor; esto puede generar inestabilidad en el sistema y reducir el rendimiento del sistema en chip (SoC) en el que se está utilizando. El diseño de un bloque de compensación en modo tensión resuelve este problema, minimizando así las fluctuaciones y garantizando una respuesta rápida y estable a los cambios en la carga o en la tensión de entrada. Se desarrolló un enfoque de optimización para reducir el área ocupada por los elementos pasivos de la compensación del circuito, con el propósito de mejorar la eficiencia del diseño y reducir los cos tos de implementación. El método propuesto consta de dos etapas principales: en primer lugar, la generación de un conjunto de puntos iniciales que cumplen con las especificaciones establecidas; posteriormente, la optimización de estos puntos mediante el algoritmo de búsqueda pattern search de MATLAB. Este enfoque es particularmente útil para problemas con restricciones no lineales y funciones objetivo complejas, permitiendo encontrar soluciones que minimicen el área de los componentes sin comprometer el desempeño del circuito. Además, se introdujeron técnicas de trimming para garantizar una gran robustez frente a las variaciones PVT y las variaciones estadísticas (MC). Con el diseño y la implementación del VMC en el convertidor DC-DC buck, el sistema alcanza un rango de ganancia de [68.69dB, 75.63dB], un rango de UGBW de [203.8kHz, 293.5kHz], un rango de margen de fase (PM) de [47◦, 68.87◦], y un rango de margen de ganancia (GM) de [15.25dB, 25.69dB] a nivel de esquemático. Estos resultados confirman que el sistema cumple las especificaciones exigidas.Item Despliegue de un modelo de deep learning para la predicción de bajo gasto cardiaco a partir de señales hemodinámicas en una unidad de cuidados intensivos (DMDL-PC-SH-UCI)(Universidad Industrial de Santander, 2025-06-06) Pérez Diaz, David Arturo; Fajardo Ariza, Carlos Augusto; Barrero Pérez, Jaime Guillermo; Santos Ortiz, Camilo AndrésEl presente trabajo de grado aborda el problema de la integración de sistemas autónomos y de inteligencia artificial en el ambiente crítico hospitalario para el diagnóstico temprano de eventos cardíacos. La identificación oportuna de condiciones como el paro cardíaco, bajo gasto cardíaco y shock cardiogénico es fundamental para asegurar una intervención rápida y precisa, maximizando las probabilidades de supervivencia. En entornos hospitalarios, los sistemas de monitoreo actuales no siempre logran detectar estos eventos de manera oportuna o confiable, lo cual subraya la necesidad de una solución inteligente y automatizada. Para atender esta problemática, el grupo de investigación CPS ha desarrollado un modelo de deep learning diseñado para analizar datos hemodinámicos en tiempo real de pacientes en la UCI, detectando patrones asociados con eventos cardíacos críticos. El modelo fue entrenado con datos históricos de pacientes, permitiéndole identificar de forma temprana las condiciones críticas mencionadas. Este proyecto, en particular, se enfocó en el desarrollo de una API para desplegar este modelo en el entorno hospitalario, configurada en un orquestador de contenedores que permite la escalabilidad y capacidad de respuesta a alto volumen de solicitudes. La API también incluye mecanismos de seguridad, como la autenticación mediante JWT, para asegurar que el acceso al sistema sea controlado y confiable. En el marco dela implementación de modelos de deep learning, este proyecto es pionero al buscar la integración de modelos de aprendizaje en la operatividad real diaria de la red hospitalaria. Los resultados obtenidos sugieren que la API sería capaz de responder hasta 1,000 solicitudes en un lapso de 120 segundos en el servidor R-Studio del centro hospitalario, mostrando una capacidad de respuesta rápida y eficiente, esencial en entornos de cuidado intensivo. Esta herramienta tiene potencial en la automatización y monitoreo de pacientes críticos, reduciendo potencialmente la carga del personal médico y optimizando los recursos hospitalarios. En cuanto a sus posibles impactos, esta solución tiene el potencial de mejorar el monitoreo de pacientes en las UCI, a través de una detección más precisa y rápida de eventos cardíacos críticos, este sistema permitiría reducir las tasas de mortalidad, al mismo tiempo que contribuye a la eficiencia operativa de los hospitales. Además, su enfoque en la seguridad y escalabilidad lo convierte en un modelo replicable en el futuro de la medicina crítica, con aplicaciones potenciales en otros ámbitos de la salud.Item Desarrollo de Modelos Matemáticos de Orden Fraccionario para la Descripción de la Dinámica de Sistemas Electromecánicos(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-27) Borja Malagón, Nicolas; Perdomo Morales, Andres Felipe; Correa Cely, Carlos Rodrigo; Diaz Florez, Guillermo Andres; Ardila Ochoa, Javier FerneyDurante mucho tiempo, el modelado de sistemas mecánicos, eléctricos y electromecánicos ha sido fundamental para anticipar con precisión el comportamiento dinámico de estos sistemas. Aunque los modelos convencionales, basados en ecuaciones diferenciales de orden entero, son ampliamente utilizados para predecir su dinámica, presentan limitaciones al intentar capturar comportamientos no lineales y dinámicas con efectos de memoria o viscoelasticidad. Este trabajo propone la creación de modelos más precisos para describir la dinámica de sistemas electromecánicos complejos mediante el uso de ecuaciones diferenciales de orden fraccionario. En particular, se explora el uso del cálculo fraccionario, aplicando la definición de Caputo, para modelar de manera detallada un circuito RLC y un micrófono capacitivo. Este enfoque permite representar con mayor fidelidad las propiedades dinámicas de estos sistemas. La relevancia de este estudio radica en mejorar la precisión y el realismo de los modelos mediante un método numérico de integración de producto implícito de tipo rectangular de primer orden, lo cual reduce las limitaciones y errores en las predicciones observadas en los modelos convencionales.