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Indoor occupancy estimation is a process that contributes to maintaining quality standards in areas, and, nowadays, it serves as a reference to identify possible foci of infectious respiratory diseases contagion. This paper presents a tool for indoor occupancy estimation with Simple Mail Transfer Protocol notification, using a Raspberry Pi embedded board. The system is presented as an alternative to conventional occupancy estimation systems by measuring CO2 levels in the area. The method is based on image processing by applying the background subtraction technique using Python programming language. Initially, the area where the system is tested is characterized, and preprocessing, filtering, and thresholding stages are applied, as well of notification via e-mail for SMTP. The developed system is compared with a CO2 measurement system by applying a prioritization matrix comparing factors such as detection time, hit rate, and implementation costs. The proposed method presented better performance in the totality of the comparison parameters, with a prioritization of 87.972%. Basing the system in open-source software tools and high level and low-cost hardware tools allows for the system to be replicated and implemented on a large scale in controlled environments. RESUMEN La estimación de ocupación en espacios interiores es un proceso que contribuye a mantener estándares de calidad en las zonas, y que, al día de hoy, sirve como referencia para identificar posibles focos de contagio de enfermedades respiratorias infecciosas. Este artículo presenta una herramienta para la estimación de ocupación en espacios interiores con notificación mediante el Protocolo Simple de Transferencia de Correo (SMTP) usando una placa embebida Raspberry Pi. El sistema se presenta como alternativa a los sistemas convencionales de estimación de ocupación midiendo los niveles de CO en la zona. El método se basa en procesamiento de imágenes aplicando la técnica de sustracción de fondo mediante lenguaje de programación Python. Inicialmente, se caracteriza la zona donde se prueba el sistema, y se aplican etapas de preprocesamiento, filtrados y umbralización, además de notificación vía correo electrónico por SMTP. El sistema desarrollado se compara con un sistema de medición de CO2 aplicando una matriz de priorización comparando factores como el tiempo de detección, tasa de aciertos y costos de implementación. El método propuesto presentó mejor rendimiento en la totalidad de los parámetros de comparación, con una priorización de 87.972 %. Basar el sistema en herramientas de software de código abierto y herramientas de hardware de alto nivel y bajo costo permite replicar e implementar el sistema a gran escala en ambientes controlados.

RESUMEN En la actualidad, la contaminación ambiental es un problema de alto impacto en tanto a múltiples contaminantes, y principalmente el material particulado, pueden llegar a ser dañinos para la salud e incluso mortales; debido a ello, los principales entes gubernamentales han establecido estrategias para su monitoreo y control mediante estaciones fijas. Por este motivo, se desarrolla la caracterización del material particulado en el barrio Trigal del Norte de la ciudad de Cúcuta (Colombia), mediante un sistema móvil adaptable a múltiples estructuras, que incorpora una interfaz gráfica conectada a la red para el bosquejo de mapas de intensidad de contaminantes. El método propuesto tiene un alcance exploratorio/descriptivo, con un enfoque cualitativo y cuantitativo, y es aplicado mediante un diseño experimental que se basa en la identificación y selección de tecnologías, el diseño y ensamble del circuito electrónico y el desarrollo del software de integración tecnológica. Como resultado, se obtuvo un sistema compacto que presenta mapas de intensidad y gráficas de comportamiento, observándose que de los datos obtenidos del proceso de medición se evidencian niveles de contaminación por material particulado, PM25 y PM10, con valores de 19.95 µg/m3 y 21.61 µg/m3, respectivamente, que cumplen con los niveles máximos permisibles según la Resolución 2254 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Colombia. ABSTRACT Currently, environmental pollution is a high impact problem, as multiple pollutants and mainly particulate matter can become harmful to health and even deadly, so the main government agencies have established strategies for monitoring and control through fixed stations. For this reason, the characterization of particulate matter in the Trigal del Norte neighborhood of the city of Cúcuta is developed by means of a mobile system adaptable to multiple structures, incorporating a graphic interface connected to the network for the drafting of pollution intensity maps. The proposed method has an exploratory/descriptive scope with a qualitative and quantitative approach, applied through an experimental design based on identification and selection of technologies, design and assembly of the electronic circuit, software development and technological integration. As a result, a compact system was obtained that presents intensity maps and behavior graphs, where it is observed that the data obtained from the measurement process present levels of contamination by PM25 and PM10 with values of 19.95 µg/m3 and 21.61µg/m3 µg/m3, respectively, which comply with the maximum permissible levels according to Resolution 2254 of the Ministry of Environment and Sustainable Development of Colombia. RESUMO Atualmente, a poluição ambiental é um problema de alto impacto, pois vários poluentes, principalmente partículas em suspensão, podem ser prejudiciais à saúde e até fatais. Por conta disso, os principais órgãos do governo estabeleceram estratégias para seu monitoramento e controle por meio de estações fixas. Por este motivo, a caracterização do material particulado é feita no bairro Trigal del Norte da cida-de de Cúcuta (Colombia), através de um sistema móvel adaptável a estruturas múltiplas, que incorpora uma interface gráfica conectada à rede para o esboço de mapas de intensidade de poluentes. O método proposto tem um escopo exploratório/descritivo, com abordagem qualitativa e quantitativa, e é aplicado por meio de um projeto experimental que se baseia na identificação e seleção de tecnologias, no desenvolvimento e montagem do circuito eletrônico e no desenvolvimento de softwares de integração de tecnologias. Como resultado, foi obtido um sistema compacto que apresenta mapas de intensidade e gráficos de comportamento, observando que a partir dos dados obtidos no processo de medição, são evidenciados os níveis de poluição por material particulado, PM25 e PM10, com valores de 19,95 µg./m3 e 21,61 µg/m3, respectivamente, que atingem os níveis máximos permitidos de acordo com a Resolução 2254 do Ministério do Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável da Colômbia.

We have developed an algorithm based on hybrid nodes composed of an XBee S2C module configured in API mode with escape and connected to a microcontroller ATMEGA 328P to solve the orphan node problem of a ZigBee tree topology. The sensor nodes have both features End Device and Router that may alternate depending on the situation, and the node can adapt itself to keep the network integrality as much as possible. On the other hand, the coordinator node comprises an XBee S2C module and the embedded system Raspberry Pi 3, which hosts the algorithm and is set up as an access point, a database server, and a web server. Using the proposed algorithm, we were able to recover up to 42.8% of the network coverage, but it comes with an energy cost due to the switch from End Device to Router. Additionally, a mobile application integrated with notification service and Google Maps was developed to monitor every node’s behavior in the Wireless Sensor Network. Para solucionar el problema de los nodos huérfanos en una topología tipo árbol en una red ZigBee, se ha desarrollado un algoritmo basado en nodos híbridos compuesto por un módulo XBee S2C configurado en modo API con escape conectado a un microcontrolador ATMEGA 328P. Los nodos sensores cuentan con las características de End Device y Router simultáneamente, las cuales pueden ser alternadas dependiendo de la situación, de esta forma, el nodo puede adaptarse por sí mismo para mantener la integridad de la red. Por otro lado, el nodo coordinador está conformado por un módulo XBee S2C y el sistema embebido Raspberry Pi 3 que soporta el algoritmo y está configurado como punto de acceso, servidor de base de datos y servidor web. Empleando el algoritmo propuesto, la cobertura de la red puede ser recuperada hasta en un 42,8%, pero viene con un costo de energía debido al cambio de End Device a Router. Adicionalmente, una aplicación móvil integrada con servicio de notificaciones y Google Maps fue desarrollada para monitorizar el comportamiento de cada nodo en la Red Inalámbrica de sensores.

En los procesos de sustracción de fondo aplicado a la detección de objetos en movimiento, una de las etapas de mayor relevancia es la del filtrado por morfología, en donde se simplifica la imagen y se conservan la mayor parte de las características de forma de los objetos. Por ello, se realiza una comparativa entre las operaciones de dilatación, erosión, apertura, cierre y gradiente en imágenes de video con fondo estático, donde circulan personas en ambientes no controlados, con el objetivo de determinar su comportamiento en la detección y conteo de personas. El procesamiento de imagen se realiza en lenguaje Python y se utiliza el paquete especializado para visión por computadora OpenCV. Además, mediante Tkinter se desarrolló una interfaz gráfica de usuario con la que se ingresan los valores del tamaño y la forma del elemento estructural para el procesamiento. Al aplicar el filtrado morfológico por dilatación se obtuvo un acierto en las detecciones de 82.28 %, con la erosión el acierto fue de 81.86 %, mientras que, con las operaciones de apertura, cierre y gradiente el acierto fue de 83.69 %, 93.07 % y 87.69 % respectivamente. In the processes of background subtraction applied to the detection of moving objects, one of the most relevant stages is the filtering by morphology, where the image is simplified and most of the shape characteristics of the objects are preserved. Therefore, a comparison is made between the operations of dilation, erosion, opening, closing and gradient in video images with static background, where people circulate in uncontrolled environments, to determine their behavior in the detection and counting of people. Image processing is performed in Python language and the specialized computer vision package OpenCV is used. In addition, a graphical user interface was developed using Tkinter to enter the values of the size and shape of the structural element for processing. When applying the morphological filtering by dilatation, a success in the detections of 82.28 %, with erosion the accuracy was 81.86 %, while, with the opening, closing and gradient operations the accuracy was 83.69 %, 93.07 % and 87.69 % respectively.

RIdentificar los principales campos de aplicación donde los vehículos aéreos no tripulados son una alternativa de solución innovadora, así como las tecnologías implementadas en ellos, articulando información fragmentada. Metodología: Mediante la herramienta Tree of Science se desarrolló una búsqueda inicial en Web of Science y con base en la información obtenida se complementó con el modelo de revisión sistemática tomado como referencia las bases de datos Scopus, ScienceDirec, IEEE y Web of Science aplicando una selección y descarte de información de las diferentes investigaciones relacionadas. Resultados y Conclusiones: Se seleccionaron un total de 81 artículos que fueron analizados y estudiados acorde a las aplicaciones de enfoque donde los vehículos aéreos no tripulados han presentado aportes, soluciones y alternativas a las labores diarias implementadas en áreas como agricultura, ambiente, militar, logística, mapeo y geociencias. Los vehículos aéreos más utilizados como alternativa de solución son los multirrotor que obtuvieron un 58.82 % de participación, seguido de los ala fija o flexible con un 31.76 %. Además, se encontró que el 91.36 % adaptan cámaras en estas aeronaves para el desarrollo de sus estudios. Finalmente, se observó que el área de la logística, en términos generales, es un tema potencial para estudios futuros. identify the main fields of application in which unmanned aerial vehicle are an innovative solution alternative, as well as the technologies implemented in them, articulating fragmented information. Methodology: by the tool Tree of Science was developed a starting research in Web of Science and based on the acquired data was complemented with the review system model took as reference Scopus, ScienceDirect, IEEE and Web of Science databases, applying a selection and discarding of information from the different related investigations. Results and conclusions: It were selected a total of 81 articles that were analyzed and studied according to the approach applications where unmanned aerial vehicles have presented contributions, solutions and alternatives to daily tasks implemented in areas like agriculture, environment, military, logistic, mapping and geoscience. The most widely used air vehicles as an alternative solution are multirotor vehicles, which obtained a 58.82% share, followed by fixed or flexible wings with 31.76%. In addition, it was found that 91.36 % adapt cameras on these aircraft for the development of their studies. Finally, it was observed that the area of logistics, in general terms, is a potential topic for future studies.

RESUMEN El aumento exponencial del número de contagios por COVID-19 alrededor del mundo ha originado que los gobiernos, en acompañamiento de comunidades médicas y científicas, recomienden el distanciamiento social de al menos dos metros entre personas, para evitar el crecimiento en el número de contagios. Con el propósito de determinar el cumplimiento de la medida de distanciamiento social, se realiza una prueba piloto mediante el procesamiento a imágenes de video para la detección de personas en espacios abiertos de la zona céntrica de la ciudad de Cúcuta, Colombia. El método propuesto consiste en el análisis de información de videos de personas con fondo estático, tomados desde una altura de 4.5 metros, además de ubicación de centroides por el método de momentos y estimación de distancia por el método euclidiano, esto, mediante lenguaje de programación Python. Como resultado se obtiene un acierto en la detección de personas del 92.43 % y que el 84.21 % de quienes circularon por el cuadro de video y transitan en la zona céntrica de la ciudad de Cúcuta, Colombia, incumplen con el distanciamiento social de dos metros recomendado por la comunidad científica y expuesta en la circular municipal 023 de 2020. ABSTRACT The exponential increase in the number of COVID-19 infections around the world has prompted governments, in conjunction with medical and scientific communities, to recommend a social distance of at least two meters between people, to avoid increasing the number of infections. With the purpose of determining compliance with the measure of social distancing, a pilot test is carried out through video image processing for the people detection in open spaces in the central area of the city of Cúcuta, Colombia. The proposed method consists of the analysis of information from videos of people with static background, taken from a height of 4.5 meters, in addition to location of centroids by the method of moments and distance estimation by the euclidean method, this, by means of Python programming language. As a result, it is obtained a success in the people detection of 92.43 % and that 84.21 % of those who circulated through the video frame and transit in the central zone of the city of Cúcuta, Colombia, do not comply with the social distance of two meters recommended by the scientific community and exposed in the municipal circular 023 of 2020. RESUMO O aumento exponencial do número de contágios por COVID-19 ao redor do mundo tem originado que os governos, em acompanhamento de comunidades médicas e científicas, recomendem o distanciamento social de pelo menos dois metros entre pessoas, para evitar o crescimento no número de contágios. Com o propósito de determinar o cumprimento da medida de distanciamento social, se realiza uma prova piloto através do processamento de imagens de vídeo para a detecção de pessoas em espaços abertos da zona central da cidade de Cúcuta, Colômbia. O método proposto consiste na análise de informação de vídeos de pessoas com fundo estático, tomados desde uma altura de 4.5 metros, além da localização de centróides pelo método de momentos e estimação de distância pelo método euclidiano, isto, mediante linguagem de programação Python. Como resultado, se obtém um acerto na detecção de pessoas de 92.43 % e que o 84.21 % daqueles que circularam pelo quadro de vídeo e transitam na zona central da cidade de Cúcuta, Colômbia, não respeitam o distanciamento social de dois metros recomendado pela comunidade científica e exposta na circular municipal 023 de 2020.

En este documento se presentan y analizan los resultados obtenidos al aplicar un instrumento de recolección de información a estudiantes de ingeniería electrónica de la Universidad Francisco de Paula Santander, con el fin de determinar los factores de impacto en las pruebasSaber Pro. En su mayoría, las opciones de respuesta se encontraron en escala de Likert y se indagó respecto al nivel aptitudinal de los estudiantes, su preparación para las pruebas y el nivel en el que debe mejorarse la preparación de los módulos que se evalúan en la prueba de estado. Se obtuvo información de relevancia para contribuir en la toma de decisiones y el mejoramiento continuo tanto en los procesos de aprendizaje, como en el desempeño de los estudiantes en las pruebas Saber Pro. Con esto, se fortalecen los procesos implementados por el programa académico en pro de la reacreditación del programa académico en alta calidad. This document presents and analyzes the results obtained when applying a data collection instrument to electronic engineering students of the Universidad Francisco de Paula Santander, to determine the impact factors in the Saber Pro tests. Most of the answer options were found in Likert scale and it was investigated the students' aptitude level, their preparation for the tests and the level in which the preparation of the modules that are evaluated in the state test should be improved. Relevant information was obtained to contribute to decision making for continuous improvement in both the learning processes and the students' performance in the Saber Pro tests. With this, the processes implemented by the academic program are strengthened for the re-accreditation of the academic program in high quality.

RESUMEN Este trabajo presenta una caracterización de un sistema de refrigeración empleando la radiación solar como única fuente de energía para generar el fenómeno de la adsorción asistido en un colector estacionario tipo placa plana. Este colector presenta un área de captación de 1.1m2 trabajando con carbón activado como adsorbato y empleando metanol como adsorbente. Los resultados experimentales permitieron compararse en dos condiciones de trabajo cuya finalidad fue enfriar una pequeña cantidad de agua reservada de 2 litros. Se registraron temperaturas de generación en el colector solar por encima de los 50°C para intensidades solares por encima de los 800 [watt/m2]. El COP del sistema se presentó por encima de los 0,4 según etapas de enfriamiento y adsorción isobárica. Se realizaron mediciones de radiación solar, se tomaron mediciones de temperatura del sistema en funcionamiento, dando como resultados diferencias de temperatura de hasta 8,6 °C entre la temperatura ambiente y la temperatura de la recámara de frio. Se tomaron mediciones de radiación local de hasta 1155 [watt/m2], dando resultados de eficiencia de nuestro colector de hasta 75% en horas específicas y de 35% en eficiencia total diaria. Aprovechando herramientas a nivel de diseño de experimentos (DOE), por medio de superficies de respuestas se estimó un modelo del comportamiento en equilibrio termodinámico que se utilizará como referencia en futuros sistema de control. ABSTRACT This work presents a characterization of a cooling system using solar radiation as the only source of energy to generate the adsorption phenomenon assisted in a stationary flat plate collector. This collector has an area of 1.1m2 working with activated charcoal as adsorbate and using methanol as an adsorbent. The experimental results were compared in two conditions of tests with the objective to cool two liters of water. Temperatures of generation were recorded in the solar collector above 50 °C for solar radiation above 800 [W/m2]. The COP of the system presented values above 0.4, according to isobaric cooling and adsorption stages. Measurements of solar radiation, temperatures of the system were performed, resulting in temperature differences of up to 8.6 °C between the ambient temperature and the cold room. Local radiation samples of up to 1155 [W/m2] were obtained, showing efficiency of the collector up to 75%, at specific periods and 35% at total daily efficiency. Using the Design of Experiments (DOE), through response surfaces, a model of behavior in thermodynamic equilibrium to be used as a reference in futures control systems.

Contexto/objetivo: En Colombia, el consumo de energía eléctrica residencial representa aproximadamente el 40 % de la demanda nacional, por lo tanto es relevante incursionar en alternativas que reduzcan este consumo. El objetivo de este trabajo fue elaborar un prototipo domótico de control de luminarias de una vivienda para el uso eficiente de la energía. Método: El sistema consta de módulos de control autónomos y un módulo gestor de información; el módulo de control regula las luminarias usando un microcontrolador y un sensor de presencia, e intercambia datos a través de un transceptor de radio frecuencia; el módulo gestor permite el acceso a los módulos de control mediante una interfaz Web. El prototipo fue implementado en una vivienda en la ciudad de San José de Cúcuta, Colombia, por un periodo de sesenta días. Resultados: La aplicación del sistema disminuyó el consumo total de la vivienda en un 3,75 %, con una unidad tipificada de -1,93 obtenida del análisis estadístico. Conclusiones: Se concluye que el prototipo es de bajo costo en comparación con tecnologías similares disponibles en los mercados nacional e internacional, y que reduce el desperdicio de energía eléctrica producto de los hábitos de consumo de los residentes de la vivienda del caso de estudio. Financiamiento: Universidad Francisco de Paula Santander. Context/Objective: In Colombia, consumption of residential electricity accounts for about 40% of the national demand; therefore, alternatives to reduce this consumption are needed. The goal of this study was to develop a home automation prototype to control the illumination of a household and to foster the efficient use of energy. Method: The system consists of independent control modules and an information manager module; the control module regulates the luminaires using a microcontroller and a presence sensor, and exchanges data by means of a radio frequency transceiver; the manager module allows the access to the control modules from a Web interface. The prototype was implemented in a household located in the city of San José de Cúcuta, Colombia, during a 60 days period. Results: The operation of the system diminished the total electricity consumption by 3,75 %, with a z-score of -1,93 that was obtained from the statistical analysis. Conclusions: We concluded that the prototype is inexpensive in comparison to similar technologies available in the national and international markets, and it reduces the waste of electrical energy due to the consumption habits of the residents in the case study.

Este trabajo presenta un análisis de las investigaciones realizadas por la comunidad científica que reportan características similares en su evaluación. Predicciones basadas en el uso de herramientas computacionales que mejoran cada vez los tiempos de respuesta con precisiones aceptables. Estos cálculos han sido corroborados a través de extensas campañas de medición en sitios específicos con el fin de evidenciar las hipótesis. Finalmente se exponen los resultados para cada situación analizada This paper presents an analysis of the research conducted by the scientific community who report similar characteristics in their evaluation. Predictions based on the use of computational tools that improve response times with acceptable accuracy. These calculations are corroborated by extensive measurement campaigns at specific sites in order to demonstrate the hypothesis. Finally the results were analyzed for each situation presented.

En este artículo se investiga el efecto que produce la optimización de los valores de permitividad para calles, paredes y techos de edificios, con relación a la precisión en la estimación de las pérdidas de propagación en un entorno exterior andino utilizando la técnica de trazado de rayos en 3D.Para obtener un modelo viable del escenario tridimensional, es generalizado tomar los valores de sus propiedades desde investigaciones realizadas por otros autores, en donde se caracterizan materiales típicos de otras ciudades, y a menudo la banda de frecuencias de operación no corresponde con la banda de frecuencias utilizadas en la caracterización. Para analizar la dependencia del valor de la pérdida de camino con respecto a la permitividad de los materiales, estimamos las pérdidas de propagación para diferentes valores de permitividad en los materiales y calculamos las estadísticas de error con respecto a medidas realizadas en el escenario COST de Cali (Colombia), típico de la región andina. Finalmente, optimizamos los valores de la permitividad y obtenemos un modelo del ambiente tridimensional que mejora el desempeño del trazado de rayos en la estimación de las pérdidas de propagación. Due to the complexity of a real situation, estimation of path loss using the ray-tracing method usually assumes one or three large classes of homogeneous materials to represent the building walls, building roofs and street floors in order to have a viable model of the 3D environment. However, in a real case, an outdoor environment consists of many buildings and streets made of heterogeneous materials. Additionally, the characterizations of these classes of materials are usually taken from research of other authors with specific materials on site and often not done for the frequency band of operation. We analyze the behavior of the statistical variation of standard deviation, correlation coefficient and the average error between the values of estimated and measured path loss data when considering various values of permittivity of these three classes. Finally, we adjust the values of permittivity, obtaining a reasonable improvement of ray tracing to estimate the path-loss