Search

241 p. -- Bibliogr.: p. 240-241 En el presente documento se expone el desarrollo de un cliente MQTT que permite realizar comunicaciones seguras mediante TLS, para ser usado en una aplicación que se ejecute sobre un sistema embebido. La aplicación creada también hace uso de otros protocolos TCP/IP, motivo por el cual se han desarrollado clientes adicionales que también son expuestos en este documento. El documento consta de dos partes. La primera parte es la memoria, y en ella se exponen aquellos aspectos teóricos y prácticos de los que es recomendable tener conocimiento para hacer uso del proyecto de programación creado, escrito en lenguaje C y que se encuentra en la segunda parte, de anexos.

Air pollution have been associated with a big amount of adverse health effects, the main pollutants are CO2, NO2, CO, O3, PM10 and PM2.5. Therefore, it is necessary to develop a monitoring and control system so that people can be aware at any time. Due to the above, this project proposes a new solution divided into three developments. Firstly, a data acquisition device equipped with sensors that receive the concentrations of gasses and particles harmful to health. Secondly, a system of processing, transmission, and data processing, capable of managing, storing, and transmitting data in a safe way. Finally, the development of a monitoring and control system that keeps users always informed and with customized alerts, through an application on your phone. The result is a low-cost system for monitoring and controlling air pollution. La contaminación atmosférica está asociada a una serie de efectos perjudiciales para la salud, los principales contaminantes son CO2, NO2, CO, O3, PM10 y PM2.5 por lo que es necesario desarrollar un sistema de monitorización y control para que las personas puedan estar informadas en todo momento. En el presente trabajo se plantea una solución novedosa que implica tres desarrollos: la realización de un dispositivo de adquisición de datos mediante sensores capaces de recibir las concentraciones de los gases y partículas perjudiciales para la salud; un sistema de procesamiento, transmisión y tratamiento de datos, capaz de gestionar, almacenar y transmitir los datos de forma segura; y, finalmente, el desarrollo de un sistema de monitorización y control que permite al usuario estar informado en todo momento con avisos personalizados, mediante una aplicación en su teléfono móvil. El resultado final es un sistema de bajo coste para el seguimiento y control de la contaminación atmosférica.

[Resumen]: En este proyecto se han desarrollado dos aplicaciones: una aplicación web y una aplicación móvil, diseñadas para que los técnicos puedan visualizar los datos de los diferentes aparatos que gestionan. Para el envío de los datos de los dispositivos hacia el servidor, se utilizó el protocolo de comunicación MQTT, junto con sus componentes y roles correspondientes. Los datos obtenidos se almacenaron en una base de datos ubicada en un servidor, que luego se expuso a través de una API REST para su obtención por parte de las aplicaciones. En cuanto al desarrollo del backend de las aplicaciones, se utilizó el framework de Django. Para el desarrollo del frontend de la aplicación web, se empleó Bootstrap con las características de los templates de Django. Por otro lado, en la aplicación móvil se utilizó el framework de Flutter. [Abstract]: In this project, two applications have been developed: a web application and a mobile application, designed for technicians to visualize data from different devices. To send data from the devices to the server, the MQTT communication protocol was used, along with its corresponding components and roles. The obtained data was stored in a database located on a server, which was then exposed through a REST API for retrieval of the data by the applications. Regarding the backend development of the applications, the Django framework was used. Bootstrap and Django’s template features were employed for the frontend development of the web application. On the other hand, the Flutter framework was used for the mobile application. Traballo fin de grao (UDC.FIC). Enxeñaría Informática. Curso 2022/2023

Este Trabajo de fin de grado presenta el desarrollo de un sistema de control de accesos motorizados no invasivo, que completa y no anula los sistemas de controles existentes. La innovación de Hodor respecto a los dos sistemas parecidos más vendidos actualmente es la filosofía modular. El sistema está compuesto por una aplicación web construida con Angular, un Back-end en Node.js para interactuar con una base de datos MongoBD y una serie de dispositivos Raspberry Pi que funcionan en conjunto. Se comunican mediante el protocolo MQTT y realizan funciones como la apertura de puertas, recolección de datos de sensores, apertura mediante análisis facial y detección de intrusos con cámara de seguridad. El sistema tiene aplicaciones reales en el mercado, ya que ofrece una solución eficiente y segura para el control de accesos en diversos entornos, tanto empresariales como particulares. Aquest treball de fi de grau presenta el desenvolupament d'un sistema de control d'accessos motoritzats no invasiu, que completa i no anul·la els sistemes de controls existents. La innovació d'Hodor respecte als dos sistemes semblants més venuts actualment és la filosofia modular. El sistema està compost per una aplicació web construïda amb Angular, un Back-end a Node.js per interactuar amb una base de dades MongoBD i una sèrie de dispositius Raspberry Pi que funcionen en conjunt. Es comuniquen mitjançant el protocol MQTT i fan funcions com l'obertura de portes, la recol·lecció de dades de sensors, l'obertura mitjançant anàlisi facial i la detecció d'intrusos amb càmera de seguretat. El sistema té aplicacions reals al mercat, ja que ofereix una solució eficient i segura per al control d'accessos en diversos entorns, tant empresarials com particulars. This Bachelor's thesis presents the development of a non-invasive motorized access control system that complements existing control systems rather than replacing them. With regards to the two currently best-selling motorized access systems, Hodor's innovation stems from its modular philosophy. The system consists of a web application built with Angular, a Node.js backend to interact with a MongoDB database, and a set of Raspberry Pi devices that work together. They communicate via the MQTT protocol and perform functions such as door opening, sensor data collection, facial recognition-based access, and intruder detection with security camera. The system has practical applications in the market as it offers an efficient and secure solution for access control in a variety of environments, both for corporate and private users.

[ES] En la sociedad actual, estamos entrando en una nueva era marcada por el Internet of Things (IoT), con una tendencia clara a que todos los dispositivos estén conectados a través de Internet. Las oportunidades que ofrece esta tecnología tienen un gran potencial en cuanto a aplicaciones y productos, tanto en la vida cotidiana como en el mundo empresarial, debido a todos los elementos que interactúan, generando un gran volumen de información que puede ser procesado para realizar acciones de una manera más fácil, rápida y sencilla. Siguiendo el paradigma de Internet de las Cosas, en este proyecto se propone el despliegue de una infraestructura formada por sensores inalámbricos de bajo consumo que, a través de una puerta de enlace o Gateway, son capaces de enviar la información periódica acerca de su entorno, mediante el uso del protocolo de mensajería MQTT, a la plataforma Ubidots, así como almacenar los datos en una base de datos local para dotar al sistema de resiliencia ante fallos. Este servidor permite visualizar la información gráficamente y en tiempo real, lo que permite a los usuarios finales tomar decisiones que aseguren que el sistema funciona del modo que se desea., [EN] Nowadays, we are entering a new era marked by the Internet of Things (IoT), with a clear trend towards all devices being connected through the Internet. The opportunities offered by this technology have great potential in terms of applications, and products, both in everyday life and in the business world, due to all the elements that interact, generating a large volume of information that can be processed to perform actions in an easier, faster and simpler way. Following the Internet of Things paradigm, this project proposes the deployment of an infrastructure formed by low-power wireless sensors which, through a Gateway, are able to send periodic information about their environment, using the MQTT messaging protocol, to the Ubidots platform, as well as to store the data in a local database to provide the system with resilience in case of failures. This server allows information to be displayed graphically and in real time, enabling end users to make decisions to ensure that the system is functioning as intended., [CA] En la societat actual, estem entrant en una nova era marcada per la Internet of Things (IoT), amb una tendència clara al fet que tots els dispositius estiguen connectats a través d'Internet. Les oportunitats que ofereix aquesta tecnologia tenen un gran potencial quant a aplicacions i productes, tant en la vida quotidiana com en el món empresarial, a causa de tots els elements que interactuen, generant un gran volum d'informació que pot ser processat per a realitzar accions d'una manera més fàcil, ràpida i senzilla. Seguint el paradigma d'Internet de les Coses, en aquest projecte es proposa el desplegament d'una infraestructura formada per sensors sense fil de baix consum que, a través d'una porta d'enllaç o Gateway, són capaços d'enviar la informació periòdica sobre el seu entorn, mitjançant l'ús del protocol de missatgeria MQTT, a la plataforma Ubidots, així com d’emmagatzemar les dades en una base de dades local per a dotar al sistema de resiliència davant fallades. Aquest servidor permet visualitzar la informació gràficament i en temps real, la qual cosa permet als usuaris finals prendre decisions que asseguren que el sistema funciona de la manera que es desitja.

​Treball Final de Grau en Enginyeria Informàtica. Codi: EI1054. Curs acadèmic: 2021/2022 El presente documento contiene la memoria técnica sobre la implementación de una nueva funcionalidad para el proyecto SUCRE (Sense yoUr Context and REact), más concretamente para su aplicación web, la cual permite crear proyectos aplicando la programación con bloques. Esta funcionalidad permite al usuario almacenar los datos obtenidos mediante un microcontrolador Argon [1], creado por la empresa Particle, y visualizarlos de manera gráfica y de forma detallada. A lo largo del documento se explicarán los problemas que han surgido a lo largo del desarrollo de dicha funcionalidad, a la vez que las diferentes decisiones realizadas con la ayuda de los miembros de la empresa. En los primeros apartados se incluirá una introducción en la cual se mencionará el contexto del proyecto y sus objetivos. A continuación se realizará una explicación acerca de la planifcación llevada a cabo. Seguidamente se aportará el análisis y diseño del sistema y fnalmente se mostrarán la implementación y las pruebas realizadas. Esta funcionalidad ha sido desarrollada durante la estancia en prácticas en la empresa UBIK Geospatial Solutions.

​Treball Final de Grau en Enginyeria Informàtica. Codi: EI1054. Curs acadèmic: 2021/2022 En este documento se presenta el Trabajo Final de Grado realizado por Miguel Pardo Navarro tras la estancia en prácticas en la empresa Soluciones Cuatroochenta. El proyecto consiste en el desarrollo de un sistema capaz de guiar y asistir a personas de edad avanzada para realizar tres pruebas físicas para la detección de fragilidad mediante una cámara 3D. La fragilidad hace referencia al estado en el que una persona presenta un mayor riesgo ante eventos adversos para la salud como caídas, delirios o discapacidades. El objetivo es digitalizar y automatizar la toma de resultados de las pruebas para poder realizar un seguimiento sobre el estado de salud de los pacientes a lo largo del tiempo. La aplicación se ha implementado con el lenguaje de programación C# y con el framework WPF (Windows Presentation Fundation) y, además, forma parte de un sistema denominado Frailty Tests Assistance System (FTAS) o Sistema de Asistencia a las Pruebas de Fragilidad. Para acoplarse con los distintos subsistemas que forman FTAS, la aplicación hace uso de la tecnología MQTT y del protocolo de comunicación HTTP. El desarrollo del proyecto se ha completado siguiendo la metodología ágil Scrum con cinco sprints de una duración de dos semanas cada uno.

This thesis consists of the design of an IoT module with LoRa communication, this module aims to be an alarm system capable of detecting intruders in private homes. To realise this module, two boards have been designed to communicate with each other, in such a way that one has integrated intruder detection sensors and the other, actuators to alert the owner of the house. The entire design, implementation and programming has been carried out in such a way that it is a functional alarm at a low cost, emphasising the low consumption of the transmitter board and the communication systems, between boards with LoRa technology and between the receiver board and the user using the MQTT communication protocol. Subsequently, the correct operation of the boards and all their components has been verified. In addition, future improvements have been suggested to make the system more efficient and robust. Esta tesis consiste en el diseño de un módulo IoT con comunicación LoRa, este módulo tiene el objetivo de ser un sistema de alarma capaz detectar intrusos en viviendas particulares. Para realizar este módulo se han diseñado dos placas comunicadas entre sí, de tal manera que una tenga integrados los sensores detectores de intrusos y la otra, actuadores para avisar al propietario de la vivienda. Se ha llevado a cabo todo el diseño, su implementación y su programación de tal manera que sea una alarma funcional a bajo coste, haciendo hincapié en el bajo consumo de la placa emisora y en los sistemas de comunicación, entre placas con tecnología LoRa y entre placa receptora y usuario mediante el uso del protocolo de comunicación MQTT. Posteriormente, se ha verificado el correcto funcionamiento de las placas y todos sus componentes. Además, se han sugerido futuras mejoras para hacer el sistema más eficiente y robusto. Aquesta tesi consisteix en el disseny d'un mòdul IoT amb comunicació LoRa, aquest mòdul té l'objectiu de ser un sistema d'alarma capaç detectar intrusos en habitatges particulars. Per a realitzar aquest mòdul s'han dissenyat dues plaques comunicades entre si, de tal manera que una tingui integrats els sensors detectors d'intrusos i l'altra, actuadors per a avisar al propietari de l'habitatge. S'ha dut a terme tot el disseny, la seva implementació i la seva programació de tal manera que sigui una alarma funcional a baix cost, posant l'accent en el baix consum de la placa emissora i en els sistemes de comunicació, entre plaques amb tecnologia LoRa i entre placa receptora i usuari mitjançant l'ús del protocol de comunicació MQTT. Posteriorment, s'ha verificat el correcte funcionament de les plaques i tots els seus components. A més, s'han suggerit futures millores per a fer el sistema més eficient i robust.

[ES] El presente proyecto tiene como objetivo el diseño de una arquitectura de software que sea capaz de integrarse en cualquier entorno productivo para definir cuadros de mandos flexibles y configurables, en los que sea el propio usuario el que tenga control de los datos que se pueden visualizar en él. De esta manera, el cuadro de mandos podrá adaptarse a las necesidades que tenga actualmente el entorno productivo, para lograrlo analizaremos el contexto tecnológico de los entornos productivos actualmente, centrándonos en los sistemas SCADA, los sistemas más ampliamente utilizados actualmente en ellos. La metodología utilizada en este proyecto ha sido la metodología ágil Scrum, de esta manera de manera visual hemos sido capaces de gestionará través de hitos, realizando modificaciones y marcando objetivos de manera que se pudiera realizar el proyecto a tiempo. Para la realización de este proyecto se ha utilizado un sistema de mensajería tipo publicador/suscriptor basado en topics. Utilizando el protocolo MQTT y siguiendo los principios de integración del internet de las cosas, se definirá este sistema de mensajería, creando un middleware de comunicaciones pueda ser desplegado en cualquier entorno productivo, permitiendo que en un futuro se añadan más dispositivos sin necesidad de realizar modificaciones, generando la posibilidad de definir cuados de mando web flexibles y configurables, y definiendo una arquitectura escalable., [EN] The objective of this project is to design a software architecture that is capable of being integrated into any productive environment to define flexible and configurable dashboards, in which the user himself has control of the data that can be displayed in he. In this way, the dashboard can be adapted to the needs that the production environment currently has. To achieve this, we will analyze the technological context of production environments today, focusing on SCADA systems, the most widely used systems in them today. The methodology used in this project has been the agile Scrum methodology, in this way in a visual way we have been able to manage it through milestones, making modifications and setting objectives so that the project could be carried out on time. To carry out this project, a publisher/subscriber type messaging system based on topics has been used. Using the MQTT protocol and following the integration principles of the internet of things, this messaging system will be defined, creating a communications middleware that can be deployed in any production environment, allowing more devices to be added in the future without the need for modifications. generating the possibility of defining flexible and configurable web control panels, and defining a scalable architecture., [CA] El present projecte té com a objectiu el disseny d'una arquitectura de programari que siga capaç d'integrar-se en qualsevol entorn productiu per a definir quadres de comandaments flexibles i configurables, en els quals siga el propi usuari el que tinga control de les dades que es poden visualitzar en ell. D'aquesta manera, el quadre de comandaments podrà adaptar-se a les necessitats que tinga actualment l'entorn productiu, per a aconseguir-lo analitzarem el context tecnològic dels entorns productius actualment, centrant-nos en els sistemes *SCADA, els sistemes més àmpliament utilitzats actualment en ells. La metodologia utilitzada en aquest projecte ha sigut la metodologia àgil *Scrum, d'aquesta manera de manera visual hem sigut capaces de gestionarà través de fites, realitzant modificacions i marcant objectius de manera que es poguera realitzar el projecte a temps. Per a la realització d'aquest projecte s'ha utilitzat un sistema de missatgeria tipus publicador/subscriptor basat en topics. Utilitzant el protocol MQTT i seguint els principis d'integració de la internet de les coses, es definirà aquest sistema de missatgeria, creant un *middleware de comunicacions puga ser desplegat en qualsevol entorn productiu, permetent que en un futur s'afigen més dispositius sense necessitat de realitzar modificacions, generant la possibilitat de definir cuados de comandament web flexibles i configurables, i definint una arquitectura escalable.

[ES] El objetivo del TFG consiste en desarrollar un conjunto de soluciones para llevar a cabo la digitalización de una red de aguas. En concreto se pretende utilizar tecnología IoT para transmitir los datos obtenidos por una serie de caudalímetros instalados en dicha red. Se implementará un dispositivo, basado en la familia de microcontroladores STM32, que obtendrá los datos del caudalímetro por medio puertos Modbus o Mbus. Los datos obtenidos se transmitirán vía Wi-Fi a la nube mediante el protocolo MQTT para su almacenamiento y procesamiento, utilizando servicios ofrecidos por plataformas como Microsoft Azzure o ASW de Amazon., [EN] This project consists of digitalising a water network by implementing a system capable of reading data from the digital ports of the flow meters (M-Bus or Modbus type). In addition, the same system will have the function of transmitting the data collected from this type of flowmeters to the servers of the main digital platforms such as Amazon Web Services and Microsoft Azure. When the data is on these servers, processing and monitoring tasks will be carried out. In this sense, the project underlines the importance of providing digital means to those resources, in this case water, that need a revolution for an optimisation in their own procurement and transmission to the different users.

Trabajo de Investigación Este trabajo de grado nace bajo el interés por contribuir con acciones y herramientas de ingeniería, ¡que apoyen los avances en el área de telecomunicaciones; particularmente se centra en la diseño y elaboración de un sistema de monitoreo de indicadores de desempeño para las redes WLAN (Wireless Local Area Network) a través de una sonda implementada con tecnologías de IoT. (Tomado de la fuente). Pregrado Ingeniero Electrónico de Telecomunicaciones INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. MARCO REFERENCIAL 3. MÉTODOS Y MATERIALES 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 5. CONCLUSIONES 6. RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS 7. REFERENCIAS ANEXOS

The proposed project is to design and implement a temperature, humidity and pressure monitoring prototype with communication via radio and internet to improve agricultural production which information it's collected regarding sensors that are compatible with the main processing unit of a microcontroller. The prototype measures three fundamental variables in agricultural care, which is used as a tool for the professional or the user who works in agricultural activities, where as long as the appropriate conditions are maintained in the field, a better development of the crop is achieved in its young stage and adulthood, which results in a better production. El proyecto propuesto es diseñar e implementar un prototipo de monitoreo de temperatura, humedad y presión con comunicación vía radio e internet para mejorar la producción agrícola el cual se recopila información con respecto a los sensores que son compatibles con la unidad de procesamiento principal de un microcontrolador. El prototipo mide tres variables fundamentales en el cuidado agrícola (humedad, temperatura y presión atmosférica), el cual se usa como una herramienta para el profesional o el usuario que trabaja en las actividades agrícolas, donde siempre y cuando se mantengan las condiciones adecuadas en el terreno se consigue un mejor desarrollo del cultivo en su etapa joven y su adultez que por resultados se obtiene una mejor producción.

[ES] La plataforma de geolocalización servirá para que los gestores municipales puedan ubicar vehículos, en un entorno real, mediante dispositivos IoT GPS conectados a LoRaWAN y desarrollados a medida a partir de placas electrónicas de amplio uso, con el fin de dar respuesta a una necesidad real. Los aspectos clave que va a abordar este TFG, serán: - El fenómeno SmartCity. - Análisis y desarrollo de dispositivos IoT con GPS. - Análisis de redes LoRaWAN. - Desarrollo de una plataforma de geolocalización. - Creación de mapas, paneles y cuadros de mando de gestión. - Validación del sistema completo en un entorno productivo. - Análisis de los datos extraídos con plataformas externas. Este TFG tiene un carácter puro de aplicación real y está destinado a cubrir las necesidades para mejorar la gestión de la ciudad. En la actualidad, la ciudad de Alcoy cuenta con una red LoRaWAN totalmente operativa, con cobertura en toda la ciudad y sus parques naturales., [EN] The geolocation platform will allow municipal managers to locate vehicles, in a real environment, using IoT GPS devices connected to LoRaWAN and developed from widely used electronic boards, to respond to a real need. The key aspects to be addressed by this TFG will be: - The Smart City phenomenon. - Analysis and development of IoT devices with GPS. - Analysis of LoRaWAN networks. - Development of a geolocation platform. - Creation of maps, panels, and management dashboards. - Validation of the complete system in a production environment. This TFG has a purely real-application character and is intended to cover the needs to improve the management of the city. Nowadays, the city of Alcoy has a fully operational LoRaWAN network, with coverage throughout the city and its natural parks.

[ES] En el presente proyecto se pretende realizar e implantar una mejora del sistema JogoRoomdentro del entorno de la empresa Fashionalia. El objetivo de esta mejora es permitir una conectividad mejorada entre los espejos probadores (que son catálogos de productos con los que el usuario puede interactuar) y la tienda digital de Fashionalia. Estosdos sistemas se sincronizarán cuando el teléfono móvil del usuario escanee un código QR que se mostrará en el espejo. Esto permitirá al usuario acceder con el espejo a su cesta de compra para añadir o eliminarproductos. Para el desarrollo de este trabajo se van a emplear las tecnologías como el framework Vue2, MySQL oMQTT. Paralelamente en el ámbito empresarial podemos realizar estadísticas de usopersonalizadas por usuario, para así,poder realizar ofertas dirigidas a cada usuario partiendo de los datos recabados., [EN] This project aims to develop and set up an improved feature of the JogoRoom system inside Fashionalia’s enterprise environment. The goal of this enhancement is to allow an upgraded connectivity between the magic mirrors and Fashionalia’s digital store and to synchronize both systems the user's mobile phone has to scan a QR code that will be displayed on the mirror. This action merges both stores and allows the user to access his/her shopping basket to further add or remove products. In this work technologies such as the Vue2 framework, MySQL or MQTT will be used. Moreover, in the enterprise field we can provide the user with personalized offers based on the data collected according to the usage of the system., [CA] En el present projecte es pretén realitzar e implementar una millora del sistema JogoRoom dins del entorn de la empresa Fashionalia. L'objectiu d'aquesta millora es permetre una connectivitat millorada entre els espills provadors (que son catàlegs de productes amb els que l'usuari pot interactuar) i la tenda digital de Fashionalia. Aquestos dos sistemes es sincronitzaran quan el telèfon mòbil de l'usuari escaneja un codi QR que serà mostrat en l'espill. Açò permetrà al usuari accedir amb l'espill a la seva cistella de compra per afegir o eliminar productes. Per al desenvolupament d'aquest treball s'han empleat les tecnologies com el framework Vue2, MySQL o MQTT. Paral·lelament en l'àmbit empresarial podem realitzar ofertes dirigides a cada usuari tenint en compte les dades recavades.

La evolución de las tecnologías de la información y la comunicación está facilitando el acceso a todo tipo de herramientas que mejoran la calidad de vida de la sociedad. Algunas de estas herramientas facilitan la movilidad de las personas de una manera sostenible y reduciendo la huella de contaminación. Durante el desarrollo de estas herramientas se debe planificar un plan de ciberseguridad que proteja la información que comparten los usuarios con las mismas. En este Trabajo de Fin de Grado se realiza un análisis en busca de fallas de seguridad de un sistema de carsharing que incorpora tecnologías de vehículo autónomo. Este sistema se comunica empleando el protocolo MQTT, por lo que el objetivo principal de este proyecto es proteger esta comunicación implementando un canal seguro a través del protocolo TLS (Transport Layer Security). Otro de los objetivos principales de este proyecto es el de fortificar el servidor que aloja el software back-end de este sistema de carsharing mediante el despliegue de un firewall que permita controlar el acceso a este componente., The growth of the information and communication technologies is providing access to all kinds of tools that improves the life quality of society. Some of these tools provides sustainable mobility which reduces the pollution footprint. During the development of these tools, a cybersecurity plan must be organized in order to protect the information that users share by using them. This Final Degree Project analyses the security flaws in a carsharing system which includes autonomous vehicle technologies. This system uses the MQTT protocol for communications, so the main objective of this project is to protect these communications by implementing a secure channel through TLS (Transport Layer Security) protocol. Another main objective of this project is to reinforce the system which host the back-end software of this carsharing system by deploying a firewall to control access to this component., Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática, Grado en Ingeniería de Tecnologías Específicas de Telecomunicación

El proyecto tiene como objetivo realizar el control a distancia de un brazo robótico de cuatro grados de libertad mediante el uso de un sensor Kinect que permite la detección de las articulaciones humanas, gracias a esos datos se puede realizar el análisis de coordenadas y de las articulaciones, además calcular el respectivo ángulo de giro. Esta información será enviada al módulo ESP8266 que estará conectado a la tarjeta Arduino y por medio de comunicación Wifi y el protocolo de comunicación MQTT, se podrán receptar los datos y efectuar los respectivos movimientos en el brazo robótico. El protocolo MQTT no guarda datos en un servidor, los datos que son enviados solo se usaran si están siendo receptados, lo que proporciona rapidez a la transmisión de datos, y evitando retrasos al momento de realizar un control en el movimiento requerido en el momento. Gracias al control a distancia no se requiere que un operador este presente en el área de trabajo, pudiendo realizar trabajos en zonas donde los estándares de seguridad no sean óptimos para una persona. El proyecto consta de dos zonas de trabajo, en la primera la persona que realiza el movimiento debe de estar ubicada frente del sensor Kinect, preferible en una zona bien iluminada y con una camisa ya sea manga corta o de un solo color. El sensor está conectado a una computadora mediante el adaptador que posee una entrada para el sensor y una salida USB para la computadora. En el PC se realiza el respectivo análisis y cálculo de datos que serán enviados a la segunda zona de trabajo en donde se ubica el Arduino que controla el brazo robótico, esta placa se conecta a internet gracias al módulo Wifi Esp8266, en esta zona se realiza el trabajo que se quiere realizar usando los movimientos emulados de la primera zona. The objective of the project is to remotely control a robotic arm with four degrees of freedom using a Kinect sensor that allows the detection of human joints, thanks to these data, coordinate and joint analysis can be performed, also calculate the respective angle of rotation. This information will be sent to the ESP8266 module that will be connected to the Arduino board and through Wi-Fi communication and the MQTT communication protocol, the data can be received, and the respective movements made in the robotic arm. The MQTT protocol does not store data on a server, the data that is sent will only be used if it is being received, which provides speed in the transmission of data, and avoiding delays when performing a control on the movement required at the time. Thanks to the remote control, an operator is not required to be present in the work area, being able to carry out work in areas where safety standards are not optimal for a person. The project consists of two work areas, in the first the person who performs the movement must be in front of the Kinect sensor, preferably in a well-lit area and with either a short-sleeved or a single-color shirt. The sensor is connected to a computer through the adapter that has an input for the sensor and a USB output for the computer. The respective analysis and calculation of data is carried out on the PC and will be sent to the second work area where the Arduino that controls the robotic arm is located, this board is connected to the internet thanks to the Esp8266 Wifi module, in this area it is carried out the work to be done using the emulated movements of the first zone.

El módulo tiene como objetivo, el poder interactuar con varios equipos dentro de una red con diferentes protocolos como lo son ethernet y modbus TCP/IP. Se realizó medición de magnitudes eléctricas, lo cual permite a los estudiantes, llevar dichas magnitudes eléctricas por medio de una red y establecer sistemas de control con mayores datos, no solo de funcionamiento sino también de su energía. La lógica cableada se descontinuará con el paso del tiempo, por lo cual se optó por implementar botoneras Sirius ACT profinet. Además de tener el mismo diámetro de las botoneras que se han usado dentro del mercado podremos minimizar nuestro cableado migrando de un sistema a otro sin ningún problema, convirtiéndose en una solución con capacidad de expansión. Los controladores Simatic en sus últimas versiones, traen consigo mejoras y sobretodo se ajustan a las arquitecturas más actuales. Por medio de este módulo tenemos la posibilidad de llevar cada una de las practicas realizadas por medio de ethernet hacia algún destino que no necesariamente debe ser de la marca Siemens. Esto lo vuelve un sistema versátil y le proporciona fiabilidad. This prototype’s objective is to be able to interact with many devices within a network with different protocols like ethernet and MODBUS TCP/IP. Measurements of electrical magnitudes were done and they allow students to carry those electrical magnitudes through a network and establish high data control systems, not only for its operation but for its energy as well. The wired logic will be discontinued over the time and for that reason it has been opted to implement Sirius ACT Profinet button control. Besides having the same diameter as the button control that has been used in within the market, we could minimize our wiring migrating from system to another with no problem at all, becoming a solution with expansion capacity. The Simatic controllers in their last versions has brought improvements and moreover, they have been adjusted to updated network architectures. Through this prototype, we have the possibility to carry on each of the simulations done through the ethernet to any destination, but not necessarily the Siemens brand. This makes the prototype a versatile system that brings reliability.

En este trabajo se presenta una arquitectura para redes IoT orientada a la sostenibilidad medioambiental. Debido a la adecuación de sus características en términos de cobertura, potencia y soporte de un gran número de dispositivos, se ha elegido una red LoRaWAN mejorada como base de la presente propuesta. La arquitectura se completa con la virtualización mediante contenedores de las diferentes entidades de red LoRaWAN y el uso de una red definida por software para su interconexión. La publicación y suscripción a los datos medioambientales se realiza mediante el protocolo MQTT, que ha sido optimizado gracias al uso de la red SDN y al uso de recursos de edge computing. La arquitectura propuesta ha sido implementada mediante una red prototipo a modo de prueba de concepto., Este trabajo ha sido parcialmente financiado por la Agencia Andaluza del Conocimiento (proyecto A-TIC- 241-UGR18), el Ministerio de Economía y Competitividad (proyecto TEC2016-76795-C6-4-R) y el proyecto H2020 5G-CLARITY (Grant No. 871428).

En los invernaderos del CIAT en la estación de Palmira se provee un servicio de riego de las plantas durante todo el año para evitar la deshidratación y/o muerte del tejido vegetal. Para ello se usa una manguera de jardín y en cada pote o bolsa, de manera subjetiva, de acuerdo con la experiencia del operario se aplica el riego. Esta acción, si bien cumple con la función básica de garantizar la supervivencia de la semilla/planta, puede ocasionar pérdidas debido a excesos de riego o deshidratación por deficiencia en la cantidad o frecuencia del riego. Por lo anterior y para desarrollar la plataforma basada en IoT para monitorear y controlar el riego de forma remota dentro del invernadero del programa de mejoramiento de frijol del CIAT, se requirió conocer cuáles son las necesidades del investigador y los requerimientos del cultivo para desarrollar la metodología de automatización y brindar una solución tecnológica. Una vez identificadas estas necesidades y sus respectivas prioridades, se procedió a realizar los casos de uso y los prototipos funcionales del nodo sensor y del aplicativo software y de esta forma analizar los posibles elementos y alternativas para implementar en la solución del problema. Para finalizar se presentan los resultados del desarrollo del nodo sensor y control de riego junto con el aplicativo software y las respectivas conclusiones con el fin de materializar y presentar toda la solución al cliente. A partir del diseño, configuración e implementación de la herramienta tecnológica planteada como solución que permita el monitoreo de variables físicas y control remoto del invernadero de frijol del CIAT, se tiene una retroalimentación de manera satisfactoria como resultado de las pruebas realizadas en invernadero por parte del colaborador encargado del riego en los invernaderos. Pasantía de investigación (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2021 Pregrado Ingeniero(a) Mecatrónico(a)

[ES] En este trabajo se pretende construir un sistema de vigilancia domótico completamente automatizado capaz de enviar notificaciones gracias al protocolo MQTT a una aplicación de mensajería, en este caso Telegram. Con este fin se empleará equipo especializado de monitorización, como son las cámaras IP que funcionan mediante conexión inalámbrica y sensores de movimiento PIR (Passive Infrared), que serán administrados por un microcontrolador. Para ello será necesaria una plataforma como Home Assistant, de código abierto y que permite establecer una comunicación entre los dispositivos y los sensores para llevar a cabo una serie de acciones según los datos de entrada que hayan sido recibidos por éstos. El sistema de control será instalado en un miniordenador o SBC (Single Board Computer) como Raspberry Pi, con los recursos suficientes para poder gestionar todo el flujo de comunicación y datos, incluyendo una base de datos en SQLite que irá almacenando información de cada uno de los accesos producidos por el sistema de vigilancia., [EN] This work aims to build a fully automated home automation surveillance system capable of sending notifications thanks to the MQTT protocol to a messaging application, in this case Telegram. This system would use specialized monitoring equipment such as IP cameras that work via wireless connection and PIR (Passive Infrared) motion sensors, which will be managed by a microcontroller. This will require a platform such as Home Assistant, open source and that allows communication between the devices and the sensors to carry out a series of actions according to the input data that has been received by them. The control system will be installed on a minicomputer or SBC (Single Board Computer) such as Raspberry Pi, with sufficient resources to be able to manage all the communication and data flow, including a SQLite database that will store information on each of the accesses produced by the surveillance system., [CA] En aquest treball es pretén construir un sistema de vigilància domòtic completament automatitzat capaç d'enviar notificacions gràcies al protocol MQTT a una aplicació de missatgeria, en aquest cas Telegram. Amb aquesta finalitat, emprarà equip especialitzat de monitoratge com són les càmeres IP que funcionen mitjançant connexió sense fils i sensors de moviment PIR (Passive Infrared), que seran administrats per un microcontrolador. Per a això serà necessària una plataforma com Home Assistant, de codi obert i que permet establir una comunicació entre els dispositius i els sensors per dur a terme un seguit d'accions segons les dades d'entrada que hagen sigut rebudes per aquests. El sistema de control serà instal·lat en un miniordinador o SBC (Single Board Computer) com Raspberry Pi, amb els recursos suficients per poder gestionar tot el flux de comunicació i dades, incloent-ne una base de dades en SQLite que anirà emmagatzemant informació de cadascun dels accessos produïts pel sistema de vigilància.

[ES] En los últimos años el protocolo MQTT se ha convertido en uno de los principales pilares del Internet de las cosas por su ligereza y flexibilidad. De hecho, que los dispositivos IoT estén conectados entre sí y puedan intercambiar informaciones es un requisito imprescindible para este tipo de sistemas. Respecto al tipo de información intercambiada, ésta puede variar en base al entorno de actuación, que puede ser tanto industrial como doméstico. En el caso concreto de este proyecto la información intercambiada será de tipo meteorológico, y nos centraremos en un entorno privado/doméstico, pero con las debidas medidas se podría también adaptar a un entorno rural o industrial. Este trabajo fin de grado trata de diseñar un nodo proxy basado en un bróker MQTT que se encarga de contestar a peticiones para la plataforma meteorológica OpenWeather. Los clientes podrán conectarse al bróker y subscribirse a los topics relativos a la información que sea de su interés. El proxy tiene que capturar estas peticiones y realizar las consultas oportunas con el API de la plataforma OpenWheather, publicando los datos solicitados. El nodo proxy y el bróker (Mosquitto) se implementarán en Python usando una Raspberry Pi., [EN] In recent years, the MQTT protocol has become one of the main pillars of the Internet of Things due to its lightness and flexibility. For IoT devices, being connected to each other and exchanging information is an essential requirement, the type of information exchanged may vary based on the operating environment, which can be both industrial and domestic. In this specific case, the information exchanged will be meteorological and the environment domestic, but with the proper measures it could also be adapted to an industrial environment. This work tries to design a proxy node, using the Python language, based on an MQTT broker that is in charge of answering requests for the OpenWeather meteorological platform. Clients will be able to connect to the broker and subscribe to topics related to information of interest. The proxy has to capture these requests and make the appropriate queries with the OpenWheather platform API, publishing the requested data. The proxy node and the broker (Mosquitto) will be located on a Raspberry PI.

[ES] A lo largo de este proyecto se estudiará la comunicación de distintos dispositivos mediante Wifi utilizando el protocolo MQTT para poder diferenciar entre distintos dispositivos. Para poder facilitar la visualización de los datos obtenidos también se va a desarrollar una pequeña aplicación web que será capaz de recibir los datos de los dispositivos externos y representarlos de forma intuitiva. Como cliente MQTT se utilizará una placa Lopy, la cual tiene sensores variados para obtener información del ambiente. En la parte del servidor se utilizarán aplicaciones como Home Assistant o Grafana para la representación de datos. Cabe destacar que todo el desarrollo se realiza teniendo en cuenta la privacidad del usuario y la mantenibilidad del código desarrollado., [EN] Throughout this project we will study the communication of different devices through Wifi using the MQTT protocol in order to differentiate between each device. In order to allow the visualization of the obtained data, a small web application will be developed to receive the data from the external devices and represent them in an intuitive way. As MQTT client a Lopy board will be used, which has various sensors to obtain information from the environment. On the server side, applications such as Home Assistant or Grafana will be used for data representation. It should be noted that all the development is done considering the user's privacy and the maintainability of the developed code.

[ES] El trabajo consiste en una aplicación desarrollada en la empresa Sothis, orientada a la integración de ésta en proyectos MOM1 /MES2 futuros de la empresa. Se trata de una gestión de alertas realizada en un entorno de trabajo proporcionado por Siemens (partner de la empresa) llamado Opcenter Execution3 . Opcenter ofrece varias aplicaciones nativas que facilitan la implementación de la solución MES. El objetivo principal es crear y enviar una cantidad escalable de alertas mediante diferentes formas de envío, a una cantidad de usuarios que se desee. Dichas alertas se configurarán previamente con plantillas, así como su forma de envío y los usuarios que las recibirán. El desarrollo back-end de la aplicación se ha realizado con Visual Studio 2017, usando el framework .NET4 y las librerías de Siemens. La gestión de los datos se ha realizado con SQL Server (un sistema de base de datos), y con Entity Framework5 , un sistema desarrollado por Microsoft que permite la manipulación de las bases de datos de SQL Server desde el desarrollo en Visual Studio. El desarrollo front-end se realizará con Model-Driven UI, una herramienta proporcionada por Siemens que permite un desarrollo más sencillo e intuitivo. El desarrollo de servicios que ayudarán a la implementación de la aplicación se realizará con Javascript. Las consultas a datos para mostrarlos en las pantallas de la aplicación se realizarán con el protocolo oData6 . Las alertas se crearán y se enviarán cuando se den situaciones donde el cliente desee recibir una alerta que informe el suceso. La integración de esta aplicación con las aplicaciones nativas de Opcenter resulta fundamental para poder capturar todos los posibles eventos que requieran de una alerta notificándolos. Los tipos de envíos serán vía e-mail, vía MQTT7 , vía Telegram y vía aplicación (las alertas aparecerán en la misma plataforma de Opcenter). Los usuarios de la empresa cliente estarán registrados en una aplicación nativa de Opcenter llamada Personnel, que se trata de un sencillo registro de usuarios y grupos de usuarios, la cual permitirá indicar a qué usuarios o grupos de usuarios de la plataforma les llegará cada alerta., [EN] The essay consists of an application developed at Sothis company, aimed at integrating it into future MES/MOM company projects. The application is about an alert management made in a work environment provided by Siemens (the company’s partner) called Opcenter Execution. Opcenter offers several native applications that makes easier the MES solution implementation. The main objective is to create and send a scalable number of alerts through different delivery methods, to a desired number of users. These alerts will be previously configured with templates, as well as their delivery method and the users who will receive them. The back-end development of the application will be performed with Visual Studio 2017, using the .NET framework and Siemens libraries. The data management will be done with SQL Server (a database system), and with Entity Framework, a system developed by Microsoft that allows the manipulation of SQL Server databases from the development in Visual Studio. The front-end development will be done with Model-Driven UI, a tool provided by Siemens that allows a simpler and more intuitive development. The services development that will help the implementation of the application will be done with Javascript. Queries to data to be displayed on the application screens will be performed with oData protocol. Alerts will be created and sent when situations arise where the customer wants to receive an alert reporting the event. The integration of this application with the native Opcenter applications is essential to be able to capture all the possible events that require an alert notifying them. The types of shipments will be via e-mail, via MQTT, via Telegram and via application (the alerts will appear on the same Opcenter platform). The users of the client company will be registered in a native Opcenter application called Personnel, which is a simple registry of users and user groups, which will allow to indicate which users or groups of users of the platform will receive each alert.

L'objectiu d'aquest projecte és el disseny i implementació d'un sistema de control industrial (ICS), amb els elements que el conformen: PLC, SCADA i protocols de comunicació de xarxa assegurances. Es plantegen dos escenaris d'acord amb els models previstos en la Indústria 4.0 de edge i cloud computing. A més, es realitza la configuració d'un inici per permetre la integració de l'protocol industrial: OPC UA i d'un dels protocols més utilitzats en IoT: MQTT. Els protocols es configuren per a l'enviament segur de la informació a través de la ICS, mitjançant l'autenticació d'usuari i l'ús de certificats que s'intercanvien entre client i servidor a l'inici de la comunicació. Es reprodueixen dos escenaris que simulen processos industrials reals. El primer escenari es tracta del monitoratge de la temperatura de tres magatzems. El segon escenari és el control d'ompliment d'un tanc industrial, en el qual es controla el nivell i temperatura de el líquid que s'emmagatzema. Per aquest escenari es realitza la simulació de l'procés industrial, programant un PLC mitjançant el seu programari instal·lat en un PC. Per a l'enviament d'informació al núvol, s'utilitza una plataforma IoT, que permet el processament i visualització de la informació des d'Internet. Aquesta plataforma ha estat configurada per activar alarmes i enviar correus electrònics en cas que hi hagi alguna anomalia en les variables de l'procés industrial. Finalment, aquests dos escenaris són útils per a futurs treballs d'Indústria 4.0 que treguin profit a la xarxa desenvolupada i l'enviament de dades cap al núvol o la vora de xarxa per a desenvolupar funcionalitats com el bessó digital o el manteniment predictiu. El objetivo de este proyecto es el diseño e implementación de un sistema de control industrial (ICS), con los elementos que lo conforman: PLC, SCADA y protocolos de comunicación de red seguros. Se plantean dos escenarios de acuerdo con los modelos contemplados en la Industria 4.0 de edge y cloud computing. Además, se realiza la configuración de un Gateway para permitir la integración del protocolo industrial: OPC UA y de uno de los protocolos más utilizados en IoT: MQTT. Los protocolos se configuran para el envío seguro de la información a través de la ICS, mediante la autenticación de usuario y el uso de certificados que se intercambian entre cliente y servidor al inicio de la comunicación. Se reproducen dos escenarios que simulan procesos industriales reales. El primer escenario se trata del monitoreo de la temperatura de tres almacenes. El segundo escenario es el control de llenado de un tanque industrial, en el que se monitorea el nivel y temperatura del líquido que se almacena. Para este escenario se realiza la simulación del proceso industrial, programando un PLC mediante su software instalado en una PC. Para el envío de información a la nube, se utiliza una plataforma IoT, que permite el procesamiento y visualización de la información desde Internet. Esta plataforma ha sido configurada para activar alarmas y enviar correos electrónicos en caso de que exista alguna anomalía en las variables del proceso industrial. Por último, estos dos escenarios son útiles para futuros trabajos de Industria 4.0 que saquen provecho a la red desarrollada y el envío de datos hacia la nube o el borde de red para desarrollar funcionalidades como el gemelo digital o el mantenimiento predictivo. The objective of this project is the design and implementation of an industrial control system (ICS), with the elements that comprise it: PLC, SCADA and secure network communication protocols. Two scenarios are proposed according to the models contemplated in Industry 4.0 of edge and cloud computing. In addition, the configuration of a Gateway to allow the integration of the industrial protocol: OPC UA and one of the most used protocols in IoT: MQTT. The protocols are configured for a secure transmission of information through the ICS, through user authentication and the use of certificates that are exchanged between client and server at the beginning of communication. Two scenarios are reproduced that simulate real industrial processes. The first scenario involves monitoring the temperature of three warehouses. The second scenario is the filling control of an industrial tank, in which the level and temperature of the liquid that is stored is monitored. For this scenario, the simulation of the industrial process is carried out, programming a PLC using its software installed on a PC. To send information to the cloud, an IoT platform is used, which allows the processing and visualization of information from the Internet. This platform was configured to activate alarms and to send e-mail notifications in case there is any anomaly in the variables of the industrial process. Finally, these two scenarios are useful for future Industry 4.0 works, that take advantage of the developed network and the sending of data to the cloud or the network edge to develop functionalities such as the digital twin or the predictive maintenance.

RESUMEN: Hay muchas personas que no pueden cuidarse por sí mismas y necesitan ser supervisados por otros para asegurar su salud. Con el objeto de facilitar la labor de teleasistencia, en este proyecto hemos desarrollado una aplicación que permite ayudar a las personas supervisoras a que las personas dependientes que cuidan estén seguras mientras se encuentren separados de ellos. El principal objetivo es monitorizar el estado de las personas dependientes a través de diversos sensores que se encuentran en el teléfono móvil o también con la ayuda de otros dispositivos como una pulsera de actividad de Xiaomi. Los sensores que vamos a utilizar en este trabajo son el acelerómetro y la ubicación captada por el teléfono móvil y de la pulsera de Xiaomi utilizaremos su pulsómetro para medir las pulsaciones de la persona dependiente. Las lecturas de los sensores estarán disponibles tanto para la persona como para la persona que lo supervisa. Además, la aplicación permite notificar situaciones de alarma a la persona supervisora. Dichas alarmas se producen cuando alguno de los parámetros monitorizados excede los límites preestablecidos. En el estado alcanzado por el prototipo desarrollado en este trabajo, las alarmas son debidas a un número de latidos por minuto excesivo o por la detección de la caída del móvil de la persona dependiente. Se han desarrollado dos aplicaciones Android para cumplir este propósito, la primera app se llama RemoteSoft, y es la que tendrá instalada la persona dependiente en su teléfono, esta aplicación captará con los sensores todos los datos necesarios y los subirá a la nube para que su supervisor pueda ver sus valores. La otra aplicación Android se llama RemoteSoft Receives y es la que tendrá instalada la persona supervisora, permitirá elegir a la persona que supervisar y recolectará los datos que están en la nube para ser mostrados en esta app, además notificará las alarmas anteriormente citadas cuando haya algún valor fuera de lugar. La comunicación entre las aplicaciones en los teléfonos de las personas dependiente y supervisora se realiza utilizando el protocolo MQTT mediante la infraestructura proporcionada por el sitio web ThingSpeak. ABSTRACT: There are many people who cannot take care of themselves and need to be supervised by others to ensure their health. In order to facilitate telecare work, in this project we have developed an application that helps supervisors to ensure that the dependent people they take care of are safe while they are separated from them. The main objective is to monitor the status of dependent people through various sensors found on the mobile phone or also with the help of other devices such as a Xiaomi activity bracelet. The sensors that we are going to use in this work are the accelerometer and the location captured by the mobile phone and the Xiaomi bracelet. We will use its heart rate monitor to measure the heart rate of the dependent person. Sensor readings will be available to both the person and the person supervising you. In addition, the application allows notifying alarm situations to the supervisor. These alarms occur when any of the monitored parameters exceed the pre-established limits. In the state reached by the prototype developed in this work, the alarms are due to an excessive number of beats per minute or by the detection of the dependent person's mobile falling. Two Android applications have been developed to fulfill this purpose, the first app is called RemoteSoft, and it is the one that the dependent person will have installed on their phone, this application will capture all the necessary data with the sensors and upload them to the cloud for their supervisor can see your values. The other Android application is called RemoteSoft Receives and it is the one that the supervisor will have installed, it will allow to choose the person to supervise and will collect the data that is in the cloud to be displayed in this app, it will also notify the aforementioned alarms when there is any misplaced value. Communication between the applications on the phones of the clerk and supervisor is done using the MQTT protocol through the infrastructure provided by the ThingSpeak website. Grado en Ingeniería Informática

Treball Final de Grau en Enginyeria Informàtica. Codi: EI1054. Curs acadèmic: 2020/2021 El proyecto que se desarrolla en esta memoria se enmarca dentro de ámbitos industriales para aplicaciones de captación de datos, además de utilizarse en lo que se conoce como agricultura inteligente, ya que actualmente está cobrando más importancia. El objetivo del proyecto por tanto es la monitorización de datos en tiempo real. Este documento recoge los aspectos técnicos y explica como se ha llevado a cabo la tarea de investigación y desarrollo. Para la realización del proyecto primero se hace un estudio de los comportamientos de diferentes tecnologías como WiFi, Bluetooth en sus nuevas versiones y LoRa bajo el contexto de plantas industriales. La monitorización de datos consiste en almacenar datos por lo que se utilizan técnicas actuales aplicadas a IoT como el protocolo MQTT y el uso de bases de datos no relacionales.

[ES] MQTT es uno de los protocolos de IoT que más está creciendo en los últimos años. Por su diseño de comunicación (tipo estrella), los dispositivo clientes dependen directamente de un único nodo central denominado ¿broker¿. Al crecer el número de clientes es normal que la carga de los brokers no pueda ser gestionada por un único dispositivo y se tengan que crear ¿clusters de brokers¿ para poder ofrecer tiempos de respuesta reducidos y la mínima eficiencia necesaria. En este TFM , nos centramos en estudiar los beneficien y los inconvenientes de desplegar clusters de brokers de MQTT usando SBCs de bajo coste, haciendo uso combinado de la tecnología de contenedores Docker. El uso de esta tecnología permite simplificar tanto la instalación como la puesta en marcha de programas muy complejos, contribuyendo a la gestión y en la automatización de los módulos software. El objetivo es demostrar la conveniencia de esta aproximación que permitiría una evolución más rápida hacia soluciones edge para el IoT., [EN] MQTT is one of the IoT protocols that has been growing most in the recent years. Due to their communication design (star type), client devices depend directly on a single central node called "broker". As the number of clients grows, it is normal that the load of the brokers cannot be managed by a single device and "broker clusters" have to be created in order to offer reduced response times and the minimum necessary efficiency In this TFM, we focus on studying the benefits and inconvenience of deploying MQTT broker clusters using low-cost SBCs, combined with the use of Docker container technology. The use of this technology allows to simplify the installation and the start-up of very complex programs, contributing to the management and automation of the software modules. The objective is to demonstrate the convenience of this approach that would allow a faster evolution towards edge solutions for the IoT.

El presente trabajo de investigación abarca el estudio, análisis, desarrollo e implementación de un sistema de monitoreo para la plataforma de ventas online de una empresa de turismo. El tema central sobre el que se basa esta investigación es la comunicación basada en eventos utilizando el protocolo MQTT. Para la justificación de la elección del protocolo mencionado, se realizó un estudio para analizar y comparar la performance entre los protocolo MQTT y HTTP en el contexto de comunicación basada en eventos. El trabajo se estructuró de la siguiente manera: El capítulo 1 hace referencia a la introducción del tema general de esta investigación, sus objetivos, motivación y la metodología de investigación a seguir. En el capítulo 2 se desarrolla el marco teórico donde se expone las características y el funcionamiento de los protocolos HTTP y MQTT, y las características de las arquitecturas de software distribuidas. En el capítulo 3 se expone la plataforma de ventas online, la herramienta de monitoreo desarrollada, y el estudio realizado para analizar y comparar la performance de los protocolos HTTP y MQTT en el contexto de comunicación basado en eventos. En el capítulo 4 se expone las conclusiones obtenidas y líneas de trabajos a futuro. Finalmente, se presenta la bibliografía utilizada en el contexto de la presente investigación y un capítulo anexo que incluye el código del algoritmo desarrollado para realizar las pruebas de performance mencionadas., Director profesional :Silvina Maneglia, Tesina Programa de Apoyo al Egreso de Profesionales en Actividad (PAEPA), Facultad de Informática

En este proyecto se diseña, programa y construye un sistema para la adquisición, registro y transmisión de datos de instrumentos presentes en una boya oceanográfica que pertenece al grupo de investigación SARTI (centro de desarrollo de Sistemas de Adquisición Remota y Tratamiento de la Información), de la Universidad Politécnica de Cataluña. El proyecto está formado de etapas, lo que ha facilitado el desarrollo del mismo. El sistema está conformado principalmente por una Raspberry Pi y un módulo TD1205P, estos dispositivos se comunican entre si mediante el software Python, esta etapa permite adquirir información de sensores como la temperatura, nivel de tensión, obtener la fecha vía GPS, y posteriormente transmitirla. Además, en esta etapa se implementa un ciclo de trabajo el cual permite que el sistema entre en modo standby y ahorre energía. La siguiente etapa la conforma una plataforma IoT (Internet de las cosas), la plataforma utilizada es ThingsBoard, en esta se registra los datos obtenidos de la etapa anterior, esta información es transmitida mediante protocolo MQTT. La información adquirida se muestra en una gráfica de tiempo en un panel desarrollado para este el sistema, además este panel permite controlar remotamente parámetros del sistema como el estado de los GPIO o modificar los tiempos del ciclo de trabajo. En la última etapa se diseña un circuito que gestione la alimentación del sistema, este circuito tiene como fuente una batería cuyo suministro está controlado por los tiempos de ciclo de trabajo implementados en la primera etapa, también se ha desarrollado una placa PCB (Printed Circuit Board) para que contenga este circuito y los demás componentes del sistema. El funcionamiento del sistema se empieza cuando este recibe alimentación, se inicia y entonces comienza el ciclo de trabajo, ejecuta el software de Python, recopila y transmite información hasta la plataforma ThingsBoard, y antes que se termine el tiempo de activi In this project, a system is designed, programmed and built for the acquisition, recording and transmission of data from instruments present in an oceanographic buoy that belongs to the SARTI research group (centro de desarrollo de Sistemas de Adquisición Remota y Tratamiento de la Información), from the Polytechnic University of Catalonia. The project is made up of stages, which has facilitated its development. The basic component of the system is a Raspberry Pi and a TD1205P module, these devices communicate with each other through a Python software, this stage allows to acquire information from sensors such as temperature, voltage level, obtain the date via GPS, and subsequently transmit it. In addition, at this stage a duty cycle is implemented which allows the system to go into standby mode and save energy. The next stage is made up of a software IoT platform (Internet of things), the platform used is ThingsBoard, in which the data obtained from the previous stage is recorded, this information is transmitted through the MQTT protocol. The information acquired is shown in a time graph on a panel developed for this system. Furthermore, this panel allows remote control of system parameters such as the status of the GPIOs or modifying the duty cycle. In the last stage, a circuit is designed to manage the system's power supply, this circuit has as its source a battery whose supply is controlled by the duty cycle implemented in the first stage, a PCB (Printed Circuit Board) is developed to contain this circuit and the other components of the system. The system operation begins when it receives power, starts and then begins the duty cycle, runs the Python software, collects and transmits information to the ThingsBoard platform, and before the duty cycle uptime is over the system shuts down to avoid some damage from power outage, finally when power is cut off, duty cycle idle time starts.

El presente proyecto de investigación tiene como objeto el diseño de un dispensador electrónico, que ayuda en los procesos de control y suministro de bolsas utilizadas en la recolección de heces de mascotas. El sistema se podría emplear en parques y otros lugares públicos de las ciudades. El dispensador está constituido por subsistemas: electrónicos, mecánicos y computacionales; los cuales permiten el proceso de suministro de bolsas. Para su funcionamiento, el dispositivo utiliza como actuadores, motores que proveerán bolsas, también, abren y cierran el depósito de las heces, así mismo, tiene un sistema de autenticación de usuarios compuesto por un módulo de identificación por radiofrecuencia (RFID), se conecta a una base de datos en la nube a través de una red LoRaWAN haciendo uso del protocolo MQTT verificando la existencia del usuario en la plataforma y la disponibilidad de bolsas. La energía necesaria para la operación del módulo se abastecerá mediante un panel solar, una batería y un sistema de conversión de potencia. Dentro de esta propuesta se plantea un diseño partiendo de un análisis de requisitos, seguido de un estudio metodológico que permitió desarrollar los diferentes componentes, se investigó en áreas de IoT, protocolos y seguridad en el IoT y sistemas de recolección de heces caninas. The purpose of this research project is the design of an electronic dispenser, which helps in the control and supply processes of bags used in the collection of pet feces. The system could be used in parks and other public places in cities. The dispenser is made up of electronic, mechanical and computational subsystems, which enable the bag supply process. For its operation, the device uses as actuators, motors that will provide bags, also, open and close the deposit of feces, likewise, it has a user authentication system composed of a radio frequency identification module (RFID), it connects to a database in the cloud through a LoRaWAN network making use of the MQTT protocol verifying the existence of the user on the platform and the availability of bags. The energy required for the operation of the module will be supplied by a solar panel, a battery and a power conversion system. Within this proposal a design is proposed based on a requirements analysis, followed by a methodological study that allowed the development of the different components, research was conducted in the areas of IoT, protocols and security in the IoT and dog feces collection systems.

[ES] Las plantas son un elemento fundamental en la vida y nuestro día a día. Muchos son los beneficios que nos aportan para nuestra salud y bienestar, por ello en este proyecto me centraré en el diseño de un sensor de humedad autónomo que pueda ayudar a todos los usuarios a cuidar de sus plantas. Sabiendo la humedad que necesitan evitaremos el estrés hídrico y el riego excesivo, que son perjudiciales para determinadas plantas. Para llevarlo a cabo, se va a utilizar un sensor de humedad controlado por el procesador ESP-32 programado para que recoja las medidas de humedad, las interprete y las muestre de la manera más clara posible al usuario. Gracias a los datos recibidos de cada planta podremos saber cual necesita ser hidratada o, por el contrario, cual está en buen estado de humedad y así filtrar el riego generalizado en función de las necesidades de cada planta. Cuando hablamos de un producto que reduce los costes de agua, es imprescindible que lo enfoquemos también hacia las energías verdes y la sostenibilidad, por ello, se ha implementado un panel solar para que sea totalmente autónomo. Por último, uno de los objetivos principales es que el producto pueda llegar a la mayor cantidad de usuarios, es decir, que sea económico. Esto lo conseguimos gracias al bajo coste de los componentes que lo forman., [EN] Plants are a fundamental element in life and our day to day. There are many benefits that bring us for our health and well-being, therefore in this project I will focus in the design of an autonomous humidity sensor that can help all users to take care of their plants. Knowing the humidity they need will avoid water stress and excessive irrigation, which are harmful to certain plants. To carry this out, we will use a humidity sensor controlled by the ESP-32 processor that we will program to collect the humidity measurements, interpret and display them as clearly as possible to the user. Thanks to the data received from each plant we will be able to know which one needs to be hydrated or, on the contrary, which is in good condition of humidity and thus filter the generalized irrigation according to the needs of each plant. When we talk about a product that reduces water costs, it¿s imperative that we also focus on green energy and sustainability, therefore, a solar panel has been implemented to make it fully autonomous. Finally, one of the main objectives is that the product can reach the largest number of users, that is, that it¿s economical. We achieve this thanks to the low cost of the components that make it up.

[ES] Durante este trabajo de fin de máster se abordará la introducción de la tecnología Internet de las Cosas en el contexto de la enseñanza secundaria. Se propondrán actividades para la visualización de datos proporcionados por dispositivos Arduino mediante el uso de distintas Clouds IoT. Dichas actividades incorporan distintas tecnologías informáticas, uso de bases de datos de Firebase, programación de placas Arduino, uso de máquinas virtuales, creación de un blog con WordPress y el uso del protocolo estándar de mensajería MQTT, así como el diseño de una pequeña aplicación tanto para escritorio Windows como para dispositivos Android. Todas las actividades propuestas están diseñadas para adecuarse a los marcos educativos que marca la Generalitat Valenciana y el marco europeo para las competencias digitales DigComp., [EN] During this master's thesis, the introduction of Internet of Things technology in the context of secondary education will be addressed. Activities will be proposed for the visualization of data provided by Arduino devices using different IoT Clouds. These activities incorporate different computer technologies, use of Firebase databases, Arduino board programming, use of virtual machines, creation of a blog with WordPress and the use of the standard MQTT messaging protocol, as well as the design of a small application both for Windows desktop and Android devices. All the proposed activities are designed to comply with the educational frameworks set by the Generalitat Valenciana and the DigComp digital skills European framework for., [CA] Durant aquest treball de fi de màster s'abordarà la introducció de la tecnologia Internet de les Coses en el context de l'ensenyament secundari. Es proposaran activitats per a la visualització de dades proporcionades per dispositius Arduino mitjançant l'ús de diferents Clouds IoT. Aquestes activitats incorporen diferents tecnologies informàtiques, ús de bases de dades de Firebase, programació de plaques Arduino, ús de màquines virtuals, creació d'un blog amb WordPress i l'ús del protocol estàndard de missatgeria MQTT, així com el disseny d'una xicoteta aplicació tant per a escriptori Windows com per a dispositius Android. Totes les activitats proposades estan dissenyades per a adequar-se als marcs educatius que marca la Generalitat Valenciana i el marc europeu per a les competències digitals DigComp.

Este proyecto consiste en la creación de un prototipo de IoT compuesto por un microcontrolador y una serie de sensores, capaz de monitorizar métricas relacionadas con la meteorología y el ambiente. A su vez, se detalla la creación de una arquitectura capaz de ofrecer la transmisión, almacenamiento y visualización de estos datos de dos formas distintas. Se miden un total de siete métricas entre las cuales se encuentran la temperatura, humedad, presión atmosférica, calidad del aire, detección de lluvia, detección de luz y altitud y se proporcionan dos formas de monitorización basadas en dos plataformas distintas como son una aplicación móvil y un software libre. Estos dos sistemas se encuentran basados en dos protocolos de comunicación tales como Bluetooth y Wifi, otorgando al proyecto un amplio abanico de funcionalidades This project consists of the creation of an IoT prototype composed by a microcontroller and a group of sensors, capable of monitoring metrics related to meteorology and the environment. In turn, the creation of an architecture capable of offering the transmission, storage and visualization of this data in two different ways is detailed. A total of seven metrics are being measured, among which are temperature, humidity, atmospheric pressure, air quality, rain detection, light detection and altitude. Moreover, two forms of monitoring are provided based on two different platforms such as a mobile application and free monitoring dashboard. These two systems are based on two different wireless communication protocols. In particular Bluetooth and Wifi, giving the project a wide range of functionalities. Aquest projecte consisteix en la creació d'un prototip de IoT compost per un microcontrolador i una sèrie de sensors, capaç de monitorar mètriques relacionades amb la meteorologia i l'ambient. Al seu torn, es detalla la creació d'una arquitectura capaç d'oferir la transmissió, emmagatzematge i visualització d'aquestes dades de dues formes diferents. Es mesuren un total de set mètriques entre les quals es troben la temperatura, humitat, pressió atmosfèrica, qualitat de l'aire, detecció de pluja, detecció de llum i altitud i es proporcionen dues formes de monitoratge basades en dues plataformes diferents com són una aplicació mòbil i un programari lliure. Aquests dos sistemes es troben basats en dos protocols de comunicació com ara Bluetooth i Wifi, oferint al projecte un ampli ventall de funcionalitats.

[ES] El objetivo del trabajo es realizar una aplicación IoT que, funcionando como gateway, reciba información de distintos tipos de sensores. Los datos serán transmitidos a la nube mediante el protocolo MQTT (MQ Telemetry Transport ) y serán almacenados y procesados utilizando servicios ofrecidos por plataformas como ASW de Amazon.

[ES] El objetivo del trabajo es realizar una aplicación IoT que, utilizando varios ESP32 equipados con una cámara y ubicados en distintas localizaciones, permita supervisar un entono, como por ejemplo un campus, edificio, etc. Las imágenes son transmitidas mediante el protocolo MQTT de forma segura. El acceso a la información se realizará por medio de un servicio web., [EN] The objective of the work is to make an IoT application that, using several ESP32 equipped with a camera and located in different locations, allows to monitor an environment, such as a campus, building, etc. Images are transmitted using the MQTT protocol securely. Access to information will be done through a web service.The objective of the work is to make an IoT application that, using several ESP32 equipped with a camera and located in different locations, allows to monitor an environment, such as a campus, building, etc. Images are transmitted using the MQTT protocol securely. Access to information will be done through a web service.

The current trend is to connect everything to network to be monitored and controlled remotely through own concept IoT technologies. One of the problems is to connect the devices to a network, using technologies with sufficient coverage and capacity, so this article shows the development of a mobile gateway for IoT applications under the Android platform evaluated in 4G mobile networks. The IoT mobile gateway sends the data collected from sensors by selecting the MQTT and HTTP protocols, to IoT platforms on the Internet. The architecture is composed of temperature, luminosity and pressure sensors that are integrated into a sensor node which function is for data collection, processing and then via Bluetooth is sent to an Android smartphone where an application that performs the mobile gateway function is running, here data network are sent through the 4G LTE network to the IoT platforms of Ubidots and Watson IoT. Subsequently, tests were carried out with various metrics such as latency, energy consumption and connection costs. It concludes that IoT mobile gateway has better performance under MQTT protocol compared to HTTP., La tendencia actual es interconectar cualquier dispositivo para ser monitoreado y controlado de manera remota por medio de tecnologías propias del concepto de IoT. Uno de los problemas es conectar los dispositivos a una red mediante tecnologías con suficiente cobertura y capacidad, por lo que en el presente artículo se muestra el desarrollo de un gateway móvil para aplicaciones IoT bajo la plataforma Android, evaluado en redes móviles de 4G. El gateway móvil IoT envía los datos recolectados de sensores mediante la selección de los protocolos MQTT y HTTP, hacia plataformas IoT en Internet. La arquitectura se compone de sensores de temperatura, luminosidad y presión que se integran en un nodo sensor, cuya función es la obtención de los datos, procesamiento y luego, mediante Bluetooth, se envía a un smartphone Android, donde se ejecuta una aplicación que hace la función gateway móvil. Aquí se realiza el entramado de datos que son enviados mediante la red 4G LTE hacia las plataformas IoT de Ubidots y Watson IoT. Posteriormente se realizaron pruebas con varias métricas como latencia, demanda de corriente y costos de conexión. Se concluye que el gateway móvil IoT tiene un mejor rendimiento bajo el protocolo MQTT, en comparación con HTTP.

Treball Final de Grau en Enginyeria Informàtica. Codi: EI1054. Curs acadèmic: 2019/2020 Este documento describe el proyecto realizado durante la estancia en prácticas en el departamento de Innovación del grupo Simetría. En el proyecto se ha realizado el diseño e implementación de un sistema para visualizar los datos enviados por dispositivos remotos. Estos dispositivos se conectan a la plataforma de Google Cloud Platform a través del protocolo MQTT para enviar los datos. La información es recibida por otro servicio para ser visualizada en la aplicación final. Para implementar este proyecto se ha utilizado principalmente el lenguaje de programación JavaScript. En cuanto al desarrollo web se ha empleado el framework Angular mientras que para el servidor web se ha utilizado Node.js.

Treball Final de Grau en Enginyeria Informàtica. Codi: EI1054. Curs acadèmic: 2019/2020 En este documento se describe el proyecto realizado durante la estancia en pr acticas como Trabajo Final de Grado (TFG). Este proyecto se ha desarrollado en la empresa IoTsens y ha consistido en la modi caci on del actual proceso de extracci on, transformaci on y almacenamiento (ETL) de datos de distintos sistemas de sensores para conseguir un ujo de datos din amico y concurrente. Adem as, se ha implementado una aplicaci on web para facilitar el trabajo de los clientes que hacen uso del sistema. El desarrollo de este proceso se ha llevado a cabo con el uso de las tecnolog as Java, Spring y la base de datos no relacional Elasticsearch para la persistencia nal de los datos, mientras que para la implementaci on de la web se ha utilizado el framework Angular 9. Se ha utilizado una metodolog a agil para plani car el proyecto, identi cando los requisitos y las necesidades funcionales del sistema. Tras la implementaci on del proceso y la aplicaci on web, en la cual se han seguido patrones de dise~no software, se ha obtenido un sistema completo que permite procesar y transformar los datos procedentes de un sensor de forma din amica y con un menor n umero de recursos

Currently, empirical techniques in Ecuadorian agricultural production are not enough to achieve quality changes with food safety standards and thus meet the demand of an international market. This work presents a system capable of supervising, classifying, and controlling the quality of products in the agricultural sector, by applying soft computing techniques and machine learning algorithms that affect the identification of images in real time. The research will implement classification algorithms of nearest K neighbors to label the products according to their quality and send the reports in real time to a web application using the MQTT protocol. The employed products in this study were bananas, oranges, green bananas, and apples. The obtained results allow to determine the minimum number of images required for training the identification models and the identification error rates during the validation stage., En la actualidad, las técnicas empíricas en la producción agrícola ecuatoriana para la identificación y clasificación de productos no son suficientes para alcanzar estándares de calidad con normas de inocuidad alimentaria y así lograr cubrir la demanda de un mercado internacional. Este trabajo presenta un sistema capaz de supervisar, identificar y clasificar la calidad de productos del sector agrícola, mediante la aplicación de técnicas de soft computing y algoritmos de machine learning que contribuyen a la identificación de imágenes en tiempo real. La investigación permitió implementar algoritmos de clasificación de K vecinos más cercanos para etiquetar los productos según su calidad y enviar los reportes en tiempo real a una aplicación web mediante el protocolo MQTT. Los productos utilizados para este estudio fueron bananas, naranjas, plátano verde y manzanas. Los resultados obtenidos permitieron determinar el mínimo número de imágenes requeridos para el entrenamiento de los modelos de identificación y las tasas de error de identificación durante la etapa de validación. &nbsp

[ES] Creación de una aplicación que solicite certificados TLS a un server para el intercambio seguro de datos con un Broker MQTT conectado a una BBDD en un entorno WAN. El cliente tendrá capacidad de suscripción dinámica, es decir, respuesta a eventos u órdenes procedentes del server.

En aquest projecte es realitzarà el disseny, programación i implementación de una estació meteorológica, destinada a la mesura de variables ambientals. Les variables a mesurar siran irradiancia solar, temperatura, humitat, velocitat del vent, dirección del vent i pressió atmosférica. El sistema está dotat de un microcontrolador ESP32 muntat en un mòdul Devkit V1, elegit en base al seu baix preu, potencia de processament, baix consum i la seva integración de tecnología WiFi. Es programarà mitjançant l’Arduino IDE; utilitzant les llibreries corresponents per al seu ús amb aquest microcontrolador. S’utilitzarà el bróker MQTT io.adafruit per la seva interfaç intuitiva, el servei gratuit i la posibilitat de graficar i comprobar les dades rebudes a la mateixa web. El ESP32 es conectarà a aquest bróker i enviarà missatges MQTT periòdicament amb les dades dels sensors a la seva payload. Les dades es guardaran a un NAS DS1515 mitjançant un script de Python, i el seu objectiu consistirà en suscribir-se al bróker MQTT i guardar els missatges rebuts a una base de dades amb format .db al propi NAS. S’usarà l’entorn de programación Anaconda3 en PC per a escriure el programa, que posteriormente s’implementarà al NAS una vegada testejat. El disseny del circuit electrònic es farà mitjançant el software on-line gratuity Easyeda, el·legit per la seva interfaç intuitiva, ser open-source i la seva disponibilitat de llibreries. El circuit final será implementat a una placa de topos. Encara que aquest treball es centra en la recogida de variables climatològiques, la seva estructura pot ser fàcilment aprofitada per projectes que aprofitin la potencia del protocol MQTT per aplicacions de domòtica i sensòrica. En este Proyecto se realizará el diseño, programación e implementación de una estación meteorológica, destinada a la medida de variables ambientales. Las variables a medir serán irradiancia solar, temperatura, humedad, velocidad del viento, dirección del viento y presión atmosférica. El sistema está dotado de un microcontrolador ESP32 montado en un módulo Devkit V1, elegido en base a su bajo precio, potencia de procesamiento, bajo consumo y su integración de tecnología WiFi. Se programará mediante Arduino IDE, usando las librerías correspondientes para su uso con este microcontrolador. Se usará el bróker MQTT io.adafruit por su interfaz intuitiva, su servicio gratuito, y la posibilidad de graficar y comprobar los datos recibidos en la misma web. El ESP32 se conectará a este bróker y enviará mensajes MQTT periódicamente con los datos de los sensores en su payload. Los datos se guardarán en un NAS DS1515 mediante un script de Python, y su cometido consistirá en suscribirse al bróker MQTT y guardar los mensajes recibidos en una base de datos con formato .db en el propio NAS. Se usará el entorno de programación Anaconda3 en PC para escribir el programa, que posteriormente se implementará en el NAS una vez testeado. El diseño del circuito electrónico se hará mediante el software on-line gratuito Easyeda, elegido por su interfaz intuitiva, su gratuidad y su disponibilidad de librerías. El circuito final será implementado en una placa de topos. Aunque este trabajo se centra en la recogida de variables climatológicas, su estructura puede ser fácilmente aprovechada para proyectos que aprovechen la potencia del protocolo MQTT para aplicaciones de domótica y sensórica. In this Project the design, programation and implementation of a meteorologic station destined to the measure of climatologic variables will be done. The variables to measure will be solar irradiance, temperature, humidity, wind speed, wind direction and atmospheric pressure. The sistem is provided of an ESP32 microcontroller mounted in a Devkit V1 module, chosen by its low price, processing power, low power consumption and its integration of WiFi technology. It will be programmed by Arduino IDE, using the appropriate libraries to allow its use for this microcontroller. The MQTT broker io.adafruit will be used for its intuitive interface, its free service, and the possibility to graph and check received data on the its webpage. The ESP32 will connect to this broker and send MQTT messages periodically with the sensor data on its payload. The data will be stored into a NAS DS1515 by a Python script, and its purpose will be to subscribe to the MQTT broker and save received messages into a database with .db format on the NAS itself. The programming environment Anaconda3 will be used in a PC to write the program, which will be implemented to the NAS once tested. The design of the electronic circuit will be done by the online free software Easyeda, chosen by its intuitive interface and the availability of libraries. The final circuit will be implemented on a perfboard. Even though this project will focus on the retrieval of climatologic variables, its structure can be easily taken advantage of for projects that will make use of the strength of the MQTT protocol for applications of domotics and sensorics.

[ES] Uno de los principales y más frecuentes problemas de las instalaciones solares fotovoltaicas es la formación de puntos calientes, generalmente a causa de un sombreado parcial o suciedad, en lo paneles solares. Este trabajo de final de máster pretende buscar una solución factible y óptima para este problema, comenzando por realizar simulaciones con la ayuda de la herramienta Simulink, para comprender mejor el comportamiento de los paneles solares y obtener modelos de funcionamiento de las celdas y paneles solares fotovoltaicos a partir de la irradiación solar y de la temperatura ambiente. El siguiente paso es diseñar un sistema de lectura de mediciones de corriente y voltaje de los módulos solares individualmente, implementar un protocolo de comunicaciones entre el sistema de mediciones y el sistema de control y supervisión, escoger adecuadamente el sistema de control y supervisión y establecer correctamente la comunicación entre ambos sistemas. Finalmente se desarrolla un algoritmo predictivo capaz de detectar una anomalía en las curvas de funcionamiento de los paneles solares, con el fin de frenar posibles apariciones de puntos calientes desde su fase inicial, tratando de evitar así que el fallo llegue a ser catastrófico. Para implementar la idea descrita, se hace uso de un dispositivo cuyo software es gratuito, se trata de Arduino UNO, que se le agrega un módulo de expansión de entradas analógicas (29 entradas en total) para conectar los sensores de corriente y de voltaje de hasta 14 paneles fotovoltaicos por cada dispositivo Arduino, y una tarjeta de red para conectar el dispositivo a la red de Internet mediante un cable Ethernet. La supervisión y monitorización se lleva a cabo mediante Codesys, un entorno gratuito de desarrollo para la programación de controladores conforme con el estándar industrial internacional IEC 61131-3. Codesys ofrece la opción de utilizar un PLC virtual que se instala en el PC. Para el caso de este trabajo, se hará uso de esta herramienta. Y por último, el protocolo de comunicaciones escogido es el actual MQTT enfocado a IoT., [CA] Un dels principals i més freqüents problemes de les instal·lacions solars fotovoltaiques és la formació de punts calents, generalment a causa d'un sombrejat parcial o brutícia, en el panells solars. Aquest treball de fi de màster pretén buscar una solució factible i òptima per a aquest problema, començant per realitzar simulacions amb l'ajuda de l'eina Simulink, per comprendre millor el comportament dels panells solars i obtenir models de funcionament de les cel·les i panells solars fotovoltaics a partir de la irradiació solar i de la temperatura ambient. El següent pas és dissenyar un sistema de lectura de mesuraments de corrent i voltatge dels mòduls solars individualment, implementar un protocol de comunicacions entre el sistema de mesuraments i el sistema de control i supervisió, escollir adequadament el sistema de control i supervisió i establir correctament la comunicació entre els dos sistemes. Finalment es desenvolupa un algoritme predictiu capaç de detectar una anomalia en les corbes de funcionament dels panells solars, per tal de frenar possibles aparicions de punts calents des de la seva fase inicial, tractant d'evitar així que la decisió arribi a ser catastròfic. Per implementar la idea descrita, es fa ús d'un dispositiu que el software de programació del mateix és gratuït, es tracta d'Arduino UNO, que se li afegeix un mòdul d'expansió d'entrades analògiques (29 entrades en total) per connectar els sensors de corrent i de voltatge de fins a 14 panells fotovoltaics per cada dispositiu Arduino, i una targeta de xarxa per connectar el dispositiu a la xarxa d'Internet mitjançant un cable Ethernet. La supervisió i monitorització es porta a terme mitjançant CoDeSys, un entorn gratuït de desenvolupament per a la programació de controladors d'acord amb l'estàndard industrial internacional IEC 61131-3. CoDeSys ofereix l'opció d'utilitzar un PLC virtual que s'instal·la al PC. Per al cas d'aquest treball, es farà ús d'aquesta eina. I finalment, el protocol de comunicacions escollit és l'actual MQTT enfocat a IoT., [EN] One of the main and most frequent problems with solar photovoltaic installations is the formation of hot spots, usually due to partial shading or dirt, on the solar panels. This final master's work aims to find a feasible and optimal solution to this problem, starting by performing simulations with the help of the Simulink tool, to better understand the behavior of solar panels and to obtain models of the functioning of photovoltaic solar cells and panels from solar irradiation and ambient temperature. The next step is to design a system for reading current and voltage measurements of the individual solar modules, implement a communication protocol between the measurement system and the control and monitoring system, choose the control and monitoring system appropriately, and establish correct communication between the two systems. Finally, a predictive algorithm capable of detecting an anomaly in the operating curves of the solar panels is developed, in order to stop possible hot spots from appearing from their initial phase, thus trying to prevent the failure from becoming catastrophic. To implement the idea described, a device is used whose software is free, it is Arduino UNO, which adds an expansion module of analog inputs (29 inputs in total) to connect the current and voltage sensors of up to 14 photovoltaic panels for each Arduino device, and a network card to connect the device to the Internet through an Ethernet cable. The supervision and monitoring are carried out by Codesys, a free development environment for the programming of controllers according to the international industrial standard IEC 61131-3. Codesys offers the option of using a virtual PLC that is installed in the PC. For the case of this work, this tool will be used. And finally, the communication protocol chosen is the current MQTT focused on IoT.

[ES] La visualización de los datos en IoT es un aspecto crucial al necesitar de la integración de varias fuentes de información y de la necesidad de asociar meta-información como la geolocalización y el instante temporal de obtención. En este TFM se quiere estudiar las herramientas a disposición para la visualización y para la integración de datos tanto de sensores básicos como de información en la web (http://gobiernoabierto.valencia.es/en/info-api/) Se utilizaran APIs como MQTT y REST para la obtención de datos y librerías como https://leafletjs.com/ para simplificar las operaciones de visualización en mapas y para la aplicación de filtros de agregación., [EN] The visualization of data in IoT is a crucial aspect as it requires the integration of various sources of information and the need to associate meta-information such as geolocation and the time of acquisition. In this TFM we want to study the tools available for the visualization and integration of data from both basic sensors and information on the web (http://gobiernoabierto.valencia.es/en/info-api/) APIs such as MQTT and REST will be used to obtain data and libraries such as https://leafletjs.com/ to simplify the operations of visualization in maps and for the application of aggregation filters.

[ES] El objetivo del trabajo es realizar una aplicación IoT para dispositivos móviles que permita configurar un hogar inteligente. Los datos serán transmitidos mediante el protocolo MQTT (MQ Telemetry Transport) y se utilizarán módulos de desarrollo basados en el Soc ESP32, [EN] The project aims to design an IoT application for the management of a smart home. The data will be transmitted through the MQTT (MQ Telemetry Transport) protocol and development modules based on the ESP32 Soc will be used.

[ES] Desarrollo de un cojín inteligente con sensores de presión, temperatura y humedad cuya información la recogerá un microcontrolador y la enviara a un sistema empotrado conectado a Internet. El sistema deberá soportar la gestión de alarmas, notificaciones, programación de perfiles, etc. El sistema empotrado podrá gestionar varios cojines distribuidos en la casa y posiblemente otros sensores adicionales. Se escogerán sensores, se diseñará el montaje en el cojín y el montaje electrónico y de comunicaciones. El proyecto deberá abarcar tanto el desarrollo de los programas a ejecutar en el microcontrolador (cojín) como los que se ejecutarán en el sistema conectado a internet (BBB o RasPi) y la aplicación cliente donde aparecerá la información de monitorización y las notificaciones. En la medida de lo posible, se utilizarán para las comunicaciones estándares IoT (MQTT, REST, etc.) para que el sistema sea fácilmente integrable y extensible., [EN] Development of a smart cushion with pressure, temperature and humidity sensors, the information of which will be collected by a microcontroller and sent to an embedded system connected to the Internet. The system must support the management of alarms, notifications, profile programming, etc. The embedded system will be able to manage several cushions distributed in the house and possibly other additional sensors. Sensors will be chosen, the assembling of the cushion and the electronic and communications mounting will be designed. The project should cover both the development of the programs to be executed in the microcontroller (cushion) and those that will be executed in the system connected to the internet (BBB or RasPi) and the client application where the monitoring information and notifications will appear. As far as possible, standard IoT communications (MQTT, REST, etc.) will be used, so that the system is easily integrable and extensible.