FRLP - I+D+i - CENTROS - CODAPLI

Permanent URI for this communityhttp://48.217.138.120/handle/20.500.12272/3590

Browse

Author: search.filters.author.Mazzeo, Hugo

Search Results

Now showing 1 - 10 of 25
  • Thumbnail Image
    Item
    Reducción del consumo energético en grandes ciudades mediante la utilización de semáforos inteligentes sincronizados a través de redes de sensores inalámbricos
    (Universidad Tecnológica Nacional, 2021-11) Mazzeo, Hugo; Rapallini, José; Rodríguez, Omar; Almirón , Yoel
    Uno de los problemas que aquejan a las grandes urbes es el derroche o la utilización ineficiente de energía derivado de distintos sistemas no optimizados. Dentro de ellos se encuentra el de los sistemas de control de tránsito que imposibilitan un manejo sincronizado de semáforos -equipados asimismo con luminarias de alto consumo no dimerizables-, generando bloqueos, falta de fluidez vehicular e incrementando el gasto de combustible y por tanto la emanación de gases contaminantes al medio ambiente. En este trabajo se plantea una solución simple y económica a este problema a través del uso de redes de sensores inalámbricos, la cual permite resolver no sólo el problema de la desincronización en el tiempo sino también adaptarla a distintos horarios del día, como las horas pico y nocturnas, con caudales de tránsito que pueden ser muy disímiles. Utilizando placas inalámbricas, cada semáforo se transforma en un nodo de la red (semáforo inteligente), enviando y recibiendo datos a fin de mantener la sincronización en el tiempo y en función de la tecnología led empleada en su luminaria, consumir menos energía eléctrica y dar más información al transeúnte. La comunicación en la red se implementó mediante el uso del protocolo LoRaWAN, que está pensado para aplicaciones de baja potencia de red de área amplia (LPWAN) con un alcance de más de 15 kilómetros y una capacidad de hasta 1 millón de nodos. La combinación de baja potencia y largo alcance limita la velocidad de datos máxima a 50 kilobits por segundo, lo cual es más que suficiente en este caso. Para la evaluación de la tecnología, se construyó un prototipo para la comunicación entre un nodo transmisor y un receptor, simulando mediante indicadores de arreglo de led las luces de los semáforos en dos cruces de una avenida. La solución completa requerirá del escalamiento de estos nodos acorde a la cantidad de semáforos a controlar. Como conclusión del trabajo se muestra el beneficio de esta propuesta que pretende avanzar hacia el campo de las “Ciudades Inteligentes” con una solución eficiente para el ordenamiento del tránsito, gasto de energía eléctrica e indirectamente la disminución de emisiones procedentes de los escapes de vehículos, dado que cada vez que se frena y arranca un auto en las esquinas, la emanación de gases es mayor, pues la combustión necesaria para el primer impulso también lo es.
  • Thumbnail Image
    Item
    Sistemas de redes de sensores inalámbricos
    (Univesidad Tecnológica Nacional, 2020-11-01) Rapallini, José; Mazzeo, Hugo
    Desde el Centro CODAPLI se desarrollan distintas actividades entre las cuales se destaca las referidas a los sistemas de comunicación inalámbricas, que por sus características están presente en muchas desarrollos, investigación e innovaciones que se realizan en el Centro. Hoy la revolución de comunicaciones inalámbricas nos permite generar soluciones y cubrir desde distancias extremadamente lejanas para la transmisión de datos y/o análisis de sistemas de alcance regional (TV Satelital, interconexión de datos de respaldo a sistemas de fibra óptica, agricultura de precisión, sistemas de alarmas para actuar sobre la problemática climatológica, etc.) a muy pequeñas para el confort y seguridad (domótica, inmotica, comunicación de dispositivos personales, etc.) de los ciudadanos. El número de aplicaciones que se pueden realizar abarcan disciplinas del tipo industrial, gubernamental hasta sistemas de asistencia a personas en tránsito con dificultades de movilidad o tratamientos específicos. Se denomina Red de Sensores Inalámbrica al conjunto de dispositivos autónomos, interconectados entre sí y distribuidos espacialmente en un entorno, capaces de tomar datos del medio, procesarlos y transmitirlos al resto de la red. En muchos casos estos dispositivos son capaces tanto de captar información como de actuar sobre el medio, pudiendo incluir además de sensores, actuadores.
  • Thumbnail Image
    Item
    Sincronización de semáforos vehículares mediante protocolo LoRaWan
    (2020) Runke, David; Rodríguez, Omar; Sánchez, Julieta; Mazzeo, Hugo; Rapallini, José
    Este trabajo presenta un desarrollo para la comunicación entre dos nodos en una red inalámbrica de sensores y su utilidad para lograr la sincronización de semáforos vehiculares, buscando facilitar el tránsito en las ciudades, haciendo a las calles y avenidas menos caóticas y evitando así problemas de congestión vehicular. Con la coordinación de los semáforos, se concibe el concepto de “onda verde” que agiliza el tránsito y propone una solución en las horas pico, cuando las calles se atiborran de transeúntes. La solución planteada pretende demostrar que, valiéndose de sensores inalámbricos en red, bajo uno de los múltiples protocolos existentes de transferencia de datos, se puede lograr la sincronización de los semáforos, evitando su posterior desconfiguración y sin la necesidad de gastar grandes cantidades de dinero para resolver el problema.
  • Thumbnail Image
    Item
    Sistema de medición de potencia inalámbrico para carga trifásica
    (2019) Bustos, Carlos; Rodríguez, Omar; Mazzeo, Hugo; Zabaljauregui, Marcelo; Rapallini, José; Cocha, Guillermo
    Este trabajo de fin de grado comprende el desarrollo e implementación de un sistema de medición y control de potencias activas y reactivas en cargas eléctricas trifásicas. El objetivo es medir y controlar el estado de consumo de determinada carga en tiempo real en forma económica, rápida y sencilla, contribuyendo además a controlar el consumo de potencia contratado por un gran consumidor para no exceder los límites y ser multado. O bien para controlar la potencia reactiva y no tener un factor de potencia por debajo de 0,85, evitando así posibles sanciones económicas. La metodología consiste en medir una tensión proporcional a la transmitida a la carga para acondicionarla y luego procesarla digitalmente mediante un circuito microcontrolado. Una etapa de control interpreta esa información y presenta en pantalla el estado de consumo de potencia de las distintas cargas. Los datos provenientes del microcontrolador son enviados por medio de un dispositivo de transmisión inalámbrico conectado a la red interna de wifi, con posibilidad de transmitir los resultados de las mediciones en forma remota a través de Internet. Además del desarrollo e implementación del prototipo se muestran los detalles constructivos del hardware y software del dispositivo electrónico, imágenes y gráficos de la interfaz de control por pantalla y tablas comparativas de mediciones confrontadas con un medidor patrón, con indicación de errores absolutos y relativos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Implementación de un sistema de medición de potencia inalámbrico para una carga trifásica
    (2019-09) Bustos, Carlos; Rodríguez, Omar; Mazzeo, Hugo; Zabaljauregui, Marcelo; Cocha, Guillermo
    Este trabajo comprende el diseño e implementación de un sistema de medición que permita monitorear potencias activas y reactivas en cargas eléctricas trifásicas. El objetivo es medir para conocer el estado de consumo de determinada carga, haciéndolo en forma económica, rápida, y sencilla. Esto podrá contribuir a controlar el consumo de potencia contratado por un gran consumidor, logrando no exceder los límites y ser multado. Como así también para evaluar el nivel de potencia reactiva de las cargas, y permitir la compensación adecuada del factor de potencia, evitando las sanciones económicas. La metodología consiste en realizar la medición a través de una tensión proporcional a la corriente consumida por la carga, la que luego de acondicionarla y procesarla digitalmente mediante un circuito con microcontrolador, permita presentar esa información en una pantalla, dando el estado de consumo de potencia de los equipos o cargas. Para ello los datos provenientes del microcontrolador son enviados por medio de un dispositivo de transmisión inalámbrico conectado a la red Wi-Fi del lugar, lo que permite transmitir luego, los resultados de las mediciones en forma remota a través de Internet. Además del desarrollo e implementación del prototipo se muestran los detalles constructivos del hardware y software del dispositivo electrónico. Se muestran también las imágenes de la interfaz gráfica, y tablas comparativas de mediciones comparadas con un medidor patrón, dando indicación de errores absolutos y relativos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño de un sistema de medición de potencia en una carga trifásica
    (2019-09) Bustos, Carlos; Rodríguez, Omar; Mazzeo, Hugo; Cocha, Guillermo; Rapallini, José
    La medición de potencia eléctrica es una técnica para determinar el consumo de energía eléctrica de un circuito, servicio eléctrico, o simplemente en un determinado equipo. También forma parte de las múltiples tareas que se realizan en del proceso de distribución eléctrica, y es necesario para calcular los costos de la energía consumida con fines domésticos y comerciales. La medición eléctrica comercial se realiza mediante el uso de un medidor de consumo o contador eléctrico. Los parámetros que se miden en una instalación son el consumo en kilowatt-hora, la demanda pico, la demanda resto, la demanda valle, la demanda punta, la demanda fuera de punta, el factor de potencia y en casos especiales, la aportación de ruido eléctrico o componentes armónicos a la red. En el presente trabajo se desarrolla el estudio teórico de un sistema de medición de potencias activas, y reactivas, en cargas eléctricas trifásicas. Este será utilizado como parte integrante de otro proyecto, consistente en un método para medir y monitorear el estado de consumo de una determinada carga. Para esto último será de gran utilidad el uso de los dispositivos digitales de control modernos conectados a redes con acceso a Internet, que permitirán realizar mediciones en equipos que se encuentran distantes entre sí. De esta forma el presente trabajo será base de sustentación teórica que permitirá concluir en la solución práctica mencionada.
  • Thumbnail Image
    Item
    Sistema de comunicación para la implementación de redes inalámbricas de sensores
    (2018-04) Mazzeo, Hugo; Rapallini, José; Rodríguez, Omar; Zabaljauregui, Marcelo
    El objetivo de este proyecto es el estudio de los protocolos de comunicación de las redes de sensores inalámbricos y sus aplicaciones en diversos ámbitos. Si bien en general estas redes utilizan Zigbee como protocolo de comunicación inalámbrico y módulos Xbee como nodos de red, buscamos investigar otras opciones más económicas para su implementación. La idea es utilizar la experiencia adquirida en el manejo de la plataforma Arduino con sus shields o módulos inalámbricos para implementar la comunicación a través de la red. A pesar de tener algunas limitaciones con respecto a la tecnología Zigbee, éstas pueden ser soslayadas en algunas aplicaciones prácticas donde el consumo de energía no sea un factor crítico o la cantidad de sensores sea baja. También habrá que tener en cuenta las distancias entre nodos, ya que uno de los fuertes de Zigbee es el alcance.
  • Thumbnail Image
    Item
    Sistema de avisos y geolocalización de alarmas vehiculares
    (2018) Mazzeo, Hugo; Martinelli, Jonatan; Rapallini, José; Rigone, Ulises
    Para aumentar la seguridad y el rastreo de vehículos que cuentan con alarmas vehiculares complementarias a las computadoras propias del automóvil, se desarrolló un sistema microcontrolado que notifica al propietario, por medio de una señal enviada a un smartphone, el disparo de la alarma y la ubicación exacta del automóvil. Este proyecto se enmarca en un método didáctico unificado para modelar, generar código e implementar sistemas de tiempo real utilizando técnicas de codiseño hardware/software, el cual venimos utilizando desde hace varios años en la cátedra Aplicaciones de Tiempo Real de la carrera Ingeniería en Sistemas y que ha dado lugar a varios trabajos interesantes. Esta metodología -partiendo del planteo del problema, la extracción de especificaciones; la descripción del sistema, su simulación funcional; el particionamiento hardware/software y sus algoritmos, junto con procesos como la Cosíntesis y Cosimulación-, permite dar un marco de solución al problema propuesto. La existencia en el mercado de placas microcontroladas accesibles posibilita desarrollar sistemas embebidos sin necesidad de diseñar hardware costoso y complejo, generando soluciones simples y económicas para el ahorro de energía en distintos ámbitos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño de una plataforma remota para desarrollo de prácticas de laboratorio
    (2018-10) Zabaljauregui, Marcelo; Rodríguez, Omar; Mazzeo, Hugo; Rapallini, José
    En muchas ocasiones, el contenido de las clases prácticas en asignaturas de carreras como Ingeniería se ve limitado por los recursos disponibles en los laboratorios. Estas limitaciones, que habitualmente tienen que ver con las capacidades de los recursos experimentales -generalmente escasospueden ser remediadas en gran medida mediante la utilización de Internet y realidad virtual aplicados al desarrollo de prácticas de laboratorio. Las aplicaciones existentes en el mercado suelen ser costosas o difíciles de utilizar y en la mayoría de los casos no se adaptan a todas las necesidades requeridas en la enseñanza universitaria. Surgió entonces la idea de formular un PID para desarrollar un laboratorio de ensayo de aplicaciones de hardware-software sobre el cual pudiera experimentarse con sistemas reales a distancia, sin necesidad de concurrir físicamente al mismo, facilitando el acceso de los estudiantes a las labores relacionadas con la formación práctica con libertad de horarios y tiempos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño de una bomba de insulina inteligente
    (2018) Rodríguez, Omar; Mazzeo, Hugo; Rapallini, José; Cocha, Guillermo; Tedesco, Victor; D’Attellis, Carlos
    La Diabetes Mellitus tipo 1 es una enfermedad que se produce cuando el páncreas no produce insulina. Si ésta no se administra de manera externa, el organismo no puede regular los valores de glucemia. Numerosos estudios indican que el control estricto de los valores de glucemia reduce significativamente las complicaciones de la enfermedad. La automatización de la infusión de insulina es una de las maneras más eficaces de controlar la glucemia. Es un objetivo que se busca desde principios de los años 70 del siglo XX cuando se desarrolló el Biostator, primer equipo automático de infusión de insulina basado en un controlador PID lineal. En la actualidad a este dispositivo se lo denomina páncreas artificial. Está compuesto de un sensor de glucosa, un algoritmo de control y una bomba de infusión de insulina. En la actualidad, los algoritmos de control lineal solo pueden regular la glucosa en el entorno de un valor basal por lo que, cuando se ingiere una comida se tiene que agregar manualmente una dosis adicional de insulina (bolo). Nuestro grupo ha desarrollado varios algoritmos de control que automatizan totalmente el proceso. Están basados en técnicas geométrico-diferenciales de control no lineal cuya efectividad se ha comprobado por medio de simulaciones numéricas. Hemos usado linealización exacta y control basado en flatness, técnicas por las cuales un sistema no lineal se convierte en un sistema lineal y controlable. En este trabajo se muestra un prototipo funcional de una bomba de infusión de insulina para comprobar en forma experimental los algoritmos de control desarrollados.