Ingeniería de Telecomunicaciones y Redes
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Diseño e implementación de un modelo de red neuronal artificial para la predicción del rendimiento académico utilizando información no personal(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2023-11-08)La presente investigación se basa en la investigación realizada por los autores, denominada “Artificial neural network model to predict student performance using nonpersonal information” [1] que constó de lo siguiente: Análisis y propósito de la investigación: El bajo rendimiento académico es uno de los principales problemas que enfrenta la educación superior, y es difícil combatirlo ya que es influenciado por diferentes factores. En el Perú, la pandemia del COVID-19 forzó a los estudiantes migrar a entornos virtuales de aprendizaje. Esto introdujo la necesidad de que estudiantes y profesores se adaptaran a un entorno de aprendizaje virtual. Esta investigación propone desarrollar un sistema que pueda predecir el rendimiento académico en base a la interacción de los alumnos con la plataforma virtual de aprendizaje sin usar información personal. Diseño y Metodología: Para el diseño del sistema predictor es necesario obtener y procesar una base de datos que tengas toda esta información, luego de obtenida, se realiza una limpieza, selección previa de variables, transformación, extracción, combinación, manipulación, etc. para generar las variables deseadas para el análisis del modelado predictivo, a esto también se le conoce como Feature engineering. Luego de tener los datos listos se realiza la implementación y optimización de distintos modelos de Aprendizaje Automático y Redes Neuronales Profundas, para luego ser comparadas y seleccionar al que logre el mejor desempeño. Resultados: El algoritmo escogido es una Red Neuronal Artificial, al realizar la prueba de validación de un total de 291 estudiantes que aprobaban un curso, 274 se predijeron correctamente, y de un total de 210 estudiantes que desaprobaron, 196 se predijeron correctamente. Las métricas que obtuvo el modelo fueron las siguientes: 93.81% accuracy, 94.15% precision, 95.13% recall, y 94.64% F1-score. Principal conclusión: La predicción del rendimiento académico de los estudiantes permite a las instituciones identificar mejor a los estudiantes en riesgo y tomar medidas de apoyo, garantizando así que los estudiantes completen con éxito sus ciclos académicos, a su vez, ayudando a las instituciones a ganar más prestigio.Acceso restringido temporalmente
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Desarrollo de un sistema integrado para la automatización eficaz del proceso de acceso a las aplicaciones de banca móvil a través del uso de biometría(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2022-10-08)El presente proyecto propone la implementación de un sistema integrado para la automatización eficaz del proceso de acceso a las aplicaciones de banca móvil, a través del uso de biometría dactilar. El algoritmo propuesto permitirá gestionar la comunicación entre una fuente de origen que generará tareas para el accionamiento de un brazo robótico, el cual tendrá acoplado una huella dactilar que será colocada en el teléfono móvil y así lograr acceder a las aplicaciones de banca móvil. El sistema propuesto emplea un modelo denominado Publicación – Suscripción, el cual permitirá gestionar de manera adecuada la comunicación entre la fuente de origen y el controlador del brazo robótico, a través del uso de protocolos como HTTP y Websocket. Asimismo, el controlador emplea un algoritmo que permitirá generar las señales de voltaje necesarias para el accionamiento del brazo robótico y la posterior colocación de la huella dactilar. El sistema será aplicado a la realidad de la empresa Atentus Perú S.A.C., donde se realizará la integración con su actual sistema de monitoreo de aplicaciones móviles. Asimismo, se contará con una plataforma de supervisión que permitirá realizar un monitoreo constante al sistema en general, y generar alertas por correo ante la detección de alguna falla en los componentes. Finalmente, se realizará la medición de diferentes variables de operación y la medición de desempeño del sistema, cuyos resultados serán evaluados empleando métricas como la efectividad y utilización de canal.Acceso abierto
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Diseño e implementación de un sistema prototipo de calefacción aplicado a la cuna de un neonato que habita en regiones propensas al friaje, mediante el uso de energía solar como fuente primaria(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2017-02-28)El presente proyecto busca implementar un sistema prototipo para combatir el frío en zonas alto andinas de bajos recursos utilizando energía solar para disminuir costos. El sistema prototipo combate el frío basándose en nodos calefactables para generar calor y colocarlas al interior de una cuna para los neonatos. Estos nodos son controlados por un microcontrolador que regula el calor brindado por los nodos de acuerdo a sensores que van obteniendo constantemente la temperatura en la cuna calefactable. En el primer capítulo se desarrollan los aspectos introductorios del sistema prototipo, justificando el problema a resolver dando a conocer su importancia para la población escogida. El segundo capítulo muestra el contenido del marco teórico en el cual se describen los conceptos y principio usados para la realización de cada etapa del sistema prototipo. El tercer capítulo contiene la descripción del hardware del sistema prototipo; aquí se describe a detalle lo implementado en cada etapa: las tarjetas electrónicas, los componentes y dispositivos indicando su funcionamiento, características y rango de operación. El cuarto capítulo describe la etapa de software que implica la programación de los microcontroladores que forman parte del hardware del sistema prototipo a través de diagramas de flujo para facilitar su comprensión. El capítulo cinco muestra las pruebas, resultados y validaciones realizadas durante la etapa de pruebas del sistema prototipo con el fin de validar su efectividad. Por último, se encuentran las conclusiones, recomendaciones para implementaciones similares o trabajos futuros complementarios y referencias bibliográficas.Acceso abierto
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Desarrollo de un algoritmo computacional de detección de equipos de protección eléctrica en personas, orientado a sistemas de vigilancia basados en cámaras IP(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-06-04)El presente proyecto, propone la implementación de un algoritmo computacional de detección de equipos de protección personal (EPP) orientado a sistemas de vigilancia basados en Cámaras IP. El algoritmo propuesto realizará el monitoreo autónomo de los EPP de cabeza y manos, disminuyendo los riesgos laborales y cuidando la salud de los trabajadores que ejecuten las actividades. El sistema propuesto utiliza algoritmos de visión artificial para procesar las imágenes capturadas por las cámaras de video vigilancia de la empresa. En una primera etapa, se utiliza la red neuronal Open Pose para extraer las imágenes de brazos y cabeza de los trabajadores. Después, las imágenes son procesadas por redes neuronales convolucionales entrenadas para clasificar la existencia de los EPP mencionados. El sistema será aplicado a la realidad de la empresa Distribución Eléctrica S.A, donde se implementará un software que permita a los usuarios finales visualizar las alertas generadas por el algoritmo, así como recibir las alertas mediante su correo electrónico. Los resultados obtenidos por el sistema de clasificación serán evaluados utilizando métricas como la precisión, sensibilidad y especificidad.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema de identificación reprogramable de paletas en una línea de producción orientado a la educación de costos del proceso de trazabilidad mediante un dispositivo IoT en una embotelladora de la ciudad de Lima(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-09-13)El presente trabajo propone el desarrollo de un sistema de identificación de trazabilidad de paletas dentro de un almacén de una compañía embotelladora de bebidas en la ciudad de Lima. El uso de dispositivos IOT forma parte de la solución planteada para establecer parámetros de medición los cuales son el eje fundamental para determinar la distancia entre los equipos de etiquetado e identificación. Los parámetros serán usados en redes de área personal (WPAN) para establecer umbrales que pueden variar por la tecnología a emplear de Wifi en la banda de 2.4Ghz por el indicador de fuerza de la señal recibida (RSSI). El problema actual que presenta la compañía es un consumo de materiales no reutilizables dedicados a la identificación de paletas. El método de etiquetado actual produce un consumo anual de 1440 Kg de papel por cada línea de producción de las 11 que dispone la planta. El proceso de trazabilidad propuesto sigue los fundamentos del sistema de localización en tiempo real (RTLS) para sistemas de posicionamiento en interiores (IPS) el cual identificará los puntos clave para establecer la correcta comunicación entre los dispositivos de etiquetado e identificación. El dispositivo de etiquetado almacenara un código numérico que representa la etiqueta del proceso actual cuyos valores contienen información codificada del producto empaquetado sobre las paletas. Durante el proceso planteado los dispositivos de etiquetado harán uso de los dispositivos de identificación para determinar y enviar un conjunto de valores al sistema de monitoreo central para ser registrados, analizados y visualizados. En términos generales la solución propuesta tiene como objetivo reducir en más de un 80% el tiempo de identificación y más de un 60% el coste de mantenimiento del sistema de identificación de paletas.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema para monitorear la pérdida de señal celular y cobertura de antenas móviles bajo la tecnología UMTS y LTE(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2021-10-08)El presente trabajo propone el desarrollo de un sistema de monitoreo que permita supervisar la pérdida de cobertura celular de las antenas móviles bajo la tecnología UMTS y LTE. Este trabajo permite encontrar huecos de cobertura en donde la señal no está llegando correctamente utilizando herramientas desarrollo libre. El sistema se compone de un aplicativo desarrollado en Android Studio, base de datos MySQL y un servidor web, asimismo se utilizará un codificador y compresor de datos en base al algoritmo de compresión, el cual reduce en un 30% la trama original. La validación de este sistema fue realizada por especialistas del campo de telecomunicaciones.Acceso abierto
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Implementation of routines for the estimation of winds and precipitation of a wind profiler radar with spaced antenna design that operates in UHF band(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)Bocanegra Salas, Erick Brayam, 2019-12-09)El Instituto Geofísico del Perú ha desarrollado un proyecto, financiado por INNOVATE Perú, llamado “Diseño e implementación de un radar perfilador de vientos que opera en UHF para estudios de turbulencias y precipitación en el territorio peruano”, este proyecto es la propuesta de solución a una limitación presentada por la comunidad científica del Perú y otras entidades para hacer estudios climáticos de vientos y precipitación. Parte del desarrollo de este radar, es el procesamiento de los datos recibidos. En esta tesis se ha hecho un análisis del diseño, frecuencia y tipo de radar que fue diseñado para luego seleccionar los algoritmos de procesamiento necesarios. Los algoritmos que se desarrollaron para el procesamiento del radar UHF permiten estimar vientos troposféricos y turbulencia con la técnica de análisis espectral total. Además de medir la intensidad de precipitación y el factor de reflectividad obtenido de las lluvias con la relación del diámetro de gotas y el factor de reflectividad. Los resultados de estas estimaciones, posteriormente son comparados con otros instrumentos para su validación y su posterior aplicación.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema electrónico portátil orientado a la detección de billetes falsos de 50, 100 y 200 soles basado en algoritmos de procesamiento digital de imágenes(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2020-07-19)El presente proyecto de tesis propone el desarrollo de un sistema portátil de detección de billetes falsos de 50, 100 y 200 soles de diagnóstico automático basado en procesamiento digital de imágenes e implementado en un computador de placa reducida. En la actualidad, las técnicas de falsificación de billetes que se usan en el Perú son capaces de burlar a los sistemas de detección tradicionales. El sistema propuesto se basa en una detección más eficiente ya que enfoca la adquisición y segmentación de imagen en los patrones calcográficos de marcas de alto relieve. Para optimizar este proceso, se hace uso de una cámara, una lente y un recinto portable. Al resultado se le aplican filtros de repujado, de sobel, de erosión y de dilatación sucesivamente, para resaltar las características distintivas de los billetes legítimos. Finalmente, se usan Máquinas de Soporte Vectorial para clasificar los billetes falsos y los verdaderos, de acuerdo al proceso de entrenamiento realizado para cada denominación. El resultado entregado permitirá que el algoritmo pueda discernir la legitimidad del billete e indicarlo en un display para el entendimiento de cualquier usuario. Asimismo, el computador va conectado a una base de datos para transmitir las estadísticas de billetes falsos detectados. Para la validación de la solución, se han procesado muestras de 278 billetes entre verdaderos y falsos de 50, 100 y 200 soles provistos por el BCRP, o Banco Central de Reserva del Perú. En estas pruebas se obtuvo un porcentaje precisión mayor al 97% para identificar billetes falsos.Acceso restringido temporalmente
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Desarrollo de un software de monitoreo y predicción en tiempo real de incidencias ambientales para data center de telecomunicaciones(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2018-02-26)Durante las últimas dos décadas aparecieron equipos con avances tecnológicos que han mejorado los servicios de telecomunicaciones. Estos trabajan las 24 horas del día dentro de un Data Center. La caída de un equipo representaría la caída de un servicio con pérdidas económicas. Una de las principales causas de los incidentes es por variables ambientales (temperatura, humedad o punto de rocío). El proyecto trata sobre una aplicación de predicción de fallos en tiempo real. Este es capaz de predecir fallos y proporcionar un tiempo de reacción ante un incidente. El software implementado tiene dos modos: online y simulación. El modo online es una aplicación para extraer la información de los sensores de ambientales. Este fue implementado en Bitel Telecom donde empresa manifestó su aprobación con una carta de recomendación. Por otro lado, el modo simulación funciona utilizando un servidor web, para subir los resultados en internet y poder monitorearla desde un móvil o PC. El modo simulación tiene dos modos: aleatorio y manual. En estos modos se puede modificar parámetros del algoritmo según exigencias de la empresa. Luego de varias pruebas, se llegó a la conclusión de que la predicción de fallos ayudara a evitar incidentes y generar ahorros económicos.Acceso abierto
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Desarrollo de una aplicación de software orientada a la mejora de la gestión del encaminamiento de la información en redes de computadora utilizando el algoritmo de colonia de hormigas(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2018-02-24)En el Perú, la infraestructura de telecomunicaciones es muy dinámica ya que presentan muchos cambios en su topología de red y esto se debe a que conforme avanzan los años la infraestructura de telecomunciaciones crece y no necesariamente proporcional al crecimiento de usuarios. Este dinamismo se debe tomar en cuenta en los algoritmos de enrutamiento, ya que un algoritmo de enrutamiento es optimo cuando este es mas adaptable a los cambios en una topología de red y a los patrones de trafico que existe en un determinado momento. Este trabajo propone, desarrollar e implementar una aplicación de software para mejorar la gestión del encaminamiento de información en redes de computadoras basada en la optimización por colonia de hormigas, el cual tiene como base el modelamiento del comportamiento utilizado por las hormigas para la resolución del problema de obtención del camino mínimo entre su colonia y su fuente de alimentación. Por ello, el trabajo tiene como objetivo el uso de “hormigas artificiales” que simulen dicho comportamiento para buscar la ruta más rápida para poder transmitir información. Dicha ruta se actualiza en el tiempo según la cantidad de servidores y usuarios tenga dicha red. Con eso se busca cubrir en parte los problemas ocasionados por la desproporción entre la infraestructura de la red de telecomunicaciones, la cantidad de usuarios y por ende la alta carga de información trasmitida. Además, de mejorar la eficiencia de la obtención de rutas mínimas cuando hay cambios en la topología de red de datos como incremento de servidores o caídas de dichos servidores.Acceso abierto
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Desarrollo de una aplicación t-learning utilizando la plataforma Ginga NCL/Lua del estándar ISDB-TB de televisión digital(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2016-07-01)La tesis presentada es un trabajo de investigación y desarrollo de una aplicación interactiva educativa para niños de 3 a 5 años utilizando el middleware Ginga en su versión libre Ginga-NCL y ayudándonos del lenguaje script Lua. Se han realizado pruebas de la aplicación en tres escenarios: ejecución en un entorno virtual, ejecución en un STB cargando la aplicación a través del puerto USB y utilizando un equipo playout. En el último escenario, se ha podido comprobar que es posible realizar la implementación de la aplicación interactiva enviándola por el aire a través de la trama de transporte MPEG-2 Transport Stream, ejecutándola en un equipo receptor (STB). Se realizó una aplicación que hace de interactividad local: selección de opciones con el control remoto e interactividad remota: envío de datos de la aplicación a un servidor web.Acceso restringido temporalmente
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Optimización del protocolo AODV en redes Manet para soporte de tráfico multimedia(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2014-12)El objetivo de esta investigación es el de implementar y simular una optimización sobre el protocolo AODV “Ad Hoc On-demand Distance Vector”, protocolo de capa de red para Mobile Ad Hoc Networks (MANET), a fin de mejorar el desempeño de una red de este tipo bajo tráfico multimedia. Para ello, se integran dos algoritmos de investigaciones a fines a fin de obtener una versión modificada de AODV que optimice el proceso de determinación de ruta óptima y mejore la retransmisión de solicitudes de ruta entre nodos parte de la red para reducir el porcentaje de rupturas de enlaces durante un flujo de transmisión de paquetes. El trabajo se realizó por completo en la herramienta OMNET++, simulador de redes por eventos con licencia de uso GNU/GPL, en vista de la alta facilidad de uso y gran capacidad de configuración personalizada por el usuario en modelos de red, fuentes de tráfico y versatilidad para procesamiento de datos luego de concluidas las simulaciones. Se observó durante el desarrollo de este proyecto que es posible la optimización del protocolo, a nivel de simulaciones, si se opera bajo escenarios de red entre 10 a 20 nodos y con paquetes de transporte UDP con tamaños entre 512B a 1024B. De igual manera, fue posible concluir que el protocolo optimizado podría operar bajo determinadas condiciones en el mundo real, pero es necesario realizar mayor investigación sobre la operación del algoritmo en un dispositivo real y también complementar el mismo con una alternativa de protocolo de control de enlace.Acceso restringido temporalmente
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Diseño de una cabecera satelital DVB-S2 en la ciudad de Lima orientada la retransmisión nacional de la señal emitida por los canales locales de TDT de bajo presupuesto(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2015-11-04)El presente proyecto de tesis propone una solución alternativa a la migración de la transmisión de televisión digital orientada a las emisoras de contenidos que no tienen alcance a nivel nacional y que presentan dificultades en general para migrar sus sistemas de transmisión. Para ello, se replantea la interrogante de las necesidades que se necesita cubrir de acuerdo con el marco establecido por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, el cual dispuso los parámetros y condiciones para continuar con la emisión de contenidos, pero en formato digital. Esta tesis ahonda la parte teórica de cómo se está logrando la transmisión de contenidos actualmente, así como la parte práctica donde se logró obtener entrevistas con emisoras tales como canales de televisión y empresas que brindan servicio de portadoras para enviar contenido satelital. Finalmente, se fue capaz de encontrar una alternativa que no generase mayor impacto en la emisora de contenidos, encontrando equipos que aprovechan las tasas de transmisión de manera adaptiva, donde se puede aprovechar el mismo ancho de banda y retransmitir una mayor cantidad de canales en comparación con transmitir una señal independientemente.Acceso abierto
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Diseño de un aplicativo de software orientado a la identificación de incidencias de malware basado en mapas auto-organizados(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2015-10-31)La presente tesis es el resultado de la integración de los campos de la inteligencia artificial y la seguridad computacional, los cuales convergen en un producto cuyo objetivo principal es mejorar la visibilidad al usuario final en cuanto a las incidencias de malware, teniendo en cuenta características que dichos eventos tienen en común. En primer lugar, se hizo un análisis detallado de los eventos de malware (o software malicioso) para detectar y seleccionar aquellos parámetros que los definen dentro de un contexto de resolución de problemas, el cual busca responder a preguntas tales como el cuándo, dónde y quién originó el evento. Tras culminar el paso anterior, dichos datos ingresan al proceso de entrenamiento del Mapa Auto-Organizado, modelo de red neuronal seleccionado para la presente tesis; el gráfico resultante, tras una serie de ajustes de configuración, permite cumplir con el objetivo de la tesis anteriormente planteado. Con el producto final se busca mostrar de manera práctica cómo herramientas, tales como los Mapas Auto-Organizados, pueden optimizar la visualización de gran cantidad de datos, en este caso incidencias de malware, todo ello alineado a las tendencias que ya se vienen presentando hoy en día en el área de tecnologías de información y que incluyen a la inteligencia artificial como un nuevo actor.Acceso abierto
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Plataforma móvil para tratamiento preventivo y monitoreo de pacientes con enfermedades crónicas(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2014-12-09)El presente proyecto de tesis consiste en la implementación de un sistema que le permita a las instituciones médicas, médicos particulares y pacientes la posibilidad de prevenir y monitorear la evolución de su enfermedad desde cualquier ubicación con acceso a internet. Para llevarlo a cabo se diseñará una interfaz para dispositivos móviles con sistema operativo Android y una interfaz web, las cuales se interconectarán con el servidor del responsable del tratamiento, sea institución médica o médico particular. El primer capítulo describirá los aspectos generales y objetivos del proyecto, la situación actual de las enfermedades crónicas en el Perú y las soluciones similares existentes en el mercado. El segundo capítulo contemplará el marco teórico, el análisis de todas las tecnologías disponibles para la elaboración del sistema y la elección de los que mejor se ajusten a las necesidades del proyecto. El tercer capítulo estará enfocado al diseño de la solución. Se presentará la arquitectura del sistema, los roles de cada agente y la interacción entre ellos. El cuarto capítulo referirá a la implementación del sistema y el pase a producción del producto final. El quinto capítulo detallará los resultados obtenidos luego de la implementación del sistema y las pruebas con usuarios reales. Por último, se presentarán las conclusiones sobre el uso del sistema aplicado al monitoreo de una enfermedad crónica, Diabetes Mellitus, y las recomendaciones del proyecto a fin de poder orientar su uso hacia otras enfermedades.Acceso restringido temporalmente