Ingeniería Electrónica

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    Diseño de una fuente de poder de voltaje variable para electroforesis en gel de agarosa
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-03-20) Morán Arias, Kevin Walter Alejandro; Velarde Criado, Luis Ángelo
    El presente trabajo consiste en el diseño de una fuente de poder para ensayos de electroforesis horizontal en gel de agarosa. La electroforesis es un método de separación de biomoléculas usado en los laboratorios de biología molecular. Dentro de las técnicas y tipos de electroforesis existentes, la variante horizontal en gel de agarosa es la que utiliza menos equipamiento. Esta variante se usa para separar proteínas y ácidos nucleicos, teniendo otras áreas de aplicación como la investigación en criminalística, los exámenes clínicos, entre otros. El equipamiento necesario para el tipo de electroforesis mencionado es una cámara de ensayos y una fuente de poder, siendo este último componente sobre el cual se centrará el presente trabajo. Debido a los inconvenientes que puede acarrear la obtención de estos equipos del extranjero, como retrasos en el tiempo de entrega, incremento del costo por el envío, posible daño del equipo al momento del traslado, regulaciones del país, etc., sumado a la iniciativa del estado peruano por el avance tecnológico del país y a una propuesta del grupo de investigación Grupo de Desarrollo de Equipos para Laboratorios Biológicos “Equi-LaB” es que se decidió por el desarrollo de este tipo de equipos. Este diseño es el resultado de la experiencia obtenida en el diseño y construcción de un modelo previo de una fuente de poder para electroforesis, cuyo autor es el mismo que el del presente trabajo. Las características eléctricas máximas del modelo anterior (al que llamaremos “modelo Alfa”) eran de 150 V y 150 mA, las cuales fueron incrementadas hasta los valores de 300 V y 400 mA en el presente diseño (al que llamaremos “modelo Beta”), ya que con estos últimos valores se obtienen características que pueden ser competitivas contra las fuentes de poder para electroforesis comerciales. Para realizar el diseño electrónico de la fuente, siendo este el objetivo principal, fue necesario completar los siguientes objetivos específicos: i) Entender el principio de electroforesis, ii) Consultar la teoría y recomendaciones para el diseño, iii) Diseñar los circuitos teniendo como base los requerimientos de la fuente y iv) Simular los principales circuitos del diseño y analizar los resultados.
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    Diseño de un sistema inteligente de monitoreo intradomiciliario y remoto para el cuidado de la población adulta mayor
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-11-22) Muñoz Zuta, Jose Luis; Velarde Criado, Luis Ángelo
    Los adultos mayores suelen sufrir ciertos problemas de salud, deterioro físico, entre otras afecciones que son propias de la edad. En el Perú, son más de 800 000 personas mayores que viven en hogares unipersonales y carecen de un acompañante. Ante una situación de emergencia y al vivir solos, los adultos mayores corren el riesgo de no recibir atención inmediata, ya que no poseen una forma de comunicación rápida con sus familiares o cuidadores, quienes, a la vez, no poseen una herramienta que les informe de lo ocurrido. El presente trabajo de tesis consiste en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo intradomiciliario y remoto para las viviendas unipersonales de adultos mayores en el Perú. El diseño se basa en el enfoque AAL (vida asistida por el ambiente), el cual tiene como objetivo mejorar la calidad de vida independiente de las personas mayores y discapacitadas mediante la aplicación de nuevas tecnologías para integrar funcionalidades de monitoreo y cuidado en su vivienda. El sistema se divide en cinco subsistemas: módulo wearable, tecnologías integradas en la vivienda, unidad de control y comunicaciones, base de datos y un aplicativo móvil. El sistema desarrollado es capaz de monitorear en tiempo real el pulso cardíaco del usuario con una precisión del 93%, y detecta si ha sufrido una caída intradomiciliaria con una precisión del 72%. También, se integra un sistema de botones de emergencia en la vivienda, los cuales, al ser accionados, envían una alerta inmediata al familiar indicando que se requiere su atención. Se integra un módulo de prevención de caídas, el cual emite advertencias sonoras en zonas de riesgo de accidentes para reforzar el cuidado al transitarlas. Por último, el familiar de la persona mayor visualiza el pulso cardíaco en tiempo real en un aplicativo móvil para Android OS, y recibe alertas vía aplicación y SMS en caso de una situación de emergencia ocurrida en la vivienda.
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    Evaluación y diagnóstico en la red de comunicación de datos de un hospital de nivel III-2 para dar la propuesta de una nueva red
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-08-13) Alarcón Vega, Adolfo Martín; Velarde Criado, Luis Ángelo
    Este trabajo de tesis se realizó como parte del convenio de colaboración, Intercambio y unión de capacidades entre el Hospital Cayetano Heredia/HNCH-MINSA y la Pontificia Universidad Católica del Perú, con el objetivo de mejorar la infraestructura de la red de comunicaciones en el Hospital Cayetano Heredia, para lograrlo se hizo un estudio del flujo de información existente entre las oficinas y también se hizo un estudio de la infraestructura del cableado de comunicaciones y los equipos instalados, determinándose luego que se debería diseñar una nueva red, para tal efecto luego de un estudio de las distintas soluciones de cableado par trenzado UTP existentes en el mercado, se eligió la tecnología Gigabit Ethernet para propuesta del diseño final. Se realizaron inspecciones a las distintas oficinas, consultorios y ambientes donde se ha tendido el cableado estructurado por dentro y por fuera del Hospital Cayetano Heredia, para documentar el estado de sus instalaciones. Con el objetivo de realizar mediciones del uso del ancho de banda, se procedió a instalar el equipo LANMETER 860 de la marca Fluke y el software Network Inspector, ambas herramientas permitieron obtener valores estadísticos de parámetros tales como: la difusión (broadcast), colisiones, tasa de errores, etc. de los principales conmutadores instalados de 10/100 Mbps, estos resultados fueron útiles para saber como era la tasa de uso de la red y elaborar los requerimientos reales para el diseño de la red de datos. Además de dimensionar el sistema de red, se escogió una solución para el despliegue del cableado UTP de manera flexible, práctica y adecuada a la infraestructura del edificio. También se brindan los criterios y cálculos necesarios para la realización de un enlace inalámbrico con línea de vista, entre aquellos edificios que requieren comunicación que por su lejanía, no se encuentran integrados a la red. Los equipos y el cableado a ser considerados para el diseño, se eligieron después de hacer una comparación de marcas ofrecidas en el mercado de las telecomunicaciones, basándose en el análisis comparativo del desempeño, como también observando el aspecto económico. Finalmente se ha realizado una descripción económica de costos para su implementación, añadiendo a éste un cronograma de actividades que contemplaría los tiempos y los recursos que demandaría la futura red.
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    Diseño de una red de sensores para medir variables ambientales utilizando 6LoWPAN
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-10-05) Chávez Salinas, Manuel Antonio; Velarde Criado, Luis Ángelo
    Las redes inalámbricas que se usan en la actualidad a menudo presentan fallas y no representan una alternativa fiable para la mayoría de las aplicaciones que requieren mantener la integridad de la información. Por este motivo, se empezó a explorar la posibilidad de implementar nuevos protocolos y topologías para interconectar los dispositivos pertenecientes a una red. Este proyecto de tesis se centra en el diseño de una red inalámbrica utilizando 6LoWPAN en topología tipo mesh, donde se estudia sus características y se analiza su fiabilidad para aplicaciones en general. Para poder observar el flujo de información y como circula por toda la red, se toma muestras de variables ambientales como temperatura y humedad, generando una red de sensores inalámbrica que, a diferencia de las comúnmente usadas, presenta un riesgo mínimo de pérdida de datos y enfatiza la importancia de una red que emplea 6LoWPAN. En este trabajo de tesis, se emplea el software Contiki OS para programar el algoritmo que permite implementar todas las características que se requieren para garantizar la eficacia de la red 6LoWPAN en topología mesh. Asimismo, se hace uso del simulador Cooja para diseñar la red y validar sus características mediante diversas pruebas en simulaciones y el nodo Tmote Sky para validar la robustez de la red mediante hardware. El desarrollo del proyecto permitió visualizar como las variables ambientales, cuyas muestras han sido tomadas por cada nodo, circulan en la red inalámbrica y se generó un interfaz para poder apreciar a los nodos vecinos, así como la información que transmiten.