Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Modelamiento de una red backhaul para estimar el máximo throughput de un enlace de transporte basado en indicadores de una estación base de comunicación móvil(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-21) Cerna Rodas, Ramón Ronaldo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEn esta tesis se presenta un método para realizar la estimación del máximo throughput de un enlace de transporte basado en mediciones de datos experimentales de una estación base móvil. Con el objetivo de desarrollar esta tesis se empieza en el capítulo 1 haciendo una descripción de la arquitectura de red de los operadores móviles en el Perú, la evolución de las redes de acceso hacia el 5G y el incremento de capacidad. Mientras que en el capítulo 2 se presenta el estado del arte de las redes de transporte. En el capítulo 3, se desarrolla el tema central de la tesis, el cual consiste en encontrar el máximo valor de un enlace de acuerdo basada en la definición de variables aleatorias y función de distribución normal. Y propone un modelo matemático para estimar el máximo throughput de un enlace de transporte. En el capítulo 4, se compara los resultados del modelo matemático con datos experimentales de la red del operador, esta comparación se realiza en tres escenarios distintos y presenta un error entre 5 y 8%, lo cual demuestra que el modelo propuesto es válido. Una vez validado el modelo en el capítulo 4, en el capítulo 5 se escala este modelo a una red más grande de 108 enlaces de un operador móvil. Lo cual sirve para poder planificar las ampliaciones de la red ante el crecimiento de la demanda de nuevos servicios.Ítem Texto completo enlazado Estudio del diseño de un sistema IoT para el monitoreo de datos de uso, alertas y geolocalización en refrigeradores para ventas de una empresa de lácteos usando la red LoRaWAN(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-05-11) Jaramillo Huaman, James Miguel; Velarde Criado, Luis Ángelo; Kamt Marconi, ÁngelLa Transformacion Digital se est ´ a agilizando debido al COVID-19 y la necesidad de ´ realizar actividades remotas a traves de Internet. Las empresas empiezan a adoptar este ´ cambio de paradigma y aplicarlo en los problemas de sus negocios. A partir de ello, se explota el concepto Internet de las Cosas (por sus siglas en ingles, IoT). IoT hace ´ referencia a sistemas embebidos con sensores asociados a cosas y que tienen conectividad a Internet. Se puede acceder a los datos de los sensores desde cualquier dispositivo conectado a Internet; estos proveen informacion que ayuda a mejorar la toma ´ de decisiones para crear soluciones mas inteligentes. Existe una empresa de lacteos que entrega en calidad de pr ´ estamo refrigeradores de ´ exhibidor a terceros para promocionar sus productos y agilizar sus ventas. Sin embargo, es complicado tener un control real de estos activos tangibles. La empresa requiere un sistema que les permita establecer una geocerca (una cerca virtual delimitada por coordenadas geograficas) y enviar una alerta en caso el refrigerador sea trasladado fuera. ´ Asimismo, se propone integrar un sistema de adquisicion de datos, de tal manera que se ´ env´ıe de forma periodica la temperatura en la cabina interna, la temperatura en el motor ´ y la cantidad de aperturas y cierres de su puerta. Los refrigeradores estan distribuidos en ´ la ciudad de Lima, lo que exige una cobertura de red en la escala de los kilometros. ´ Para solucionar lo planteado se propone un sistema IoT con el uso de sensores como: acelerometro, un receptor GNSS (para la geolocalizaci ´ on) y sensores de temperatura ´ (disenados con RTDs). Adem ˜ as, se necesita LEDs indicadores y un ´ reed switch para el monitoreo de uso de la puerta. Se propone desplegar este sistema con la tecnolog´ıa LoRaWAN porque la antena de un Gateway brinda cobertura mayor a los 10 km con un bajo consumo de energ´ıa electrica. En general, se propone un esquema de red donde ´ cientos de nodos (los dispositivos asociados al refrigerador) se conectan mediante un transceptor LoRa al Gateway mas cercano que, a su vez, est ´ a conectado a Internet. Estos ´ Gateways son administrados por un servidor de Back-end que preprocesa la informacion, ´ identifica su origen, decodifica y lo reenv´ıa a un servidor de aplicacion que alojar ´ a un ´ programa para visualizar los datos y alertas en una plataforma Web tipo dashboard.Ítem Texto completo enlazado Diseño y validación de un método de roaming rápido en capa 2 para una red Wi-Fi con autenticación 802.1X(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-03-29) García Martínez, Jesús; Tejada Latorre, Joel; Santiváñez Guarniz, César AugustoE l trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el diseño y validación de un método que garantice un roaming rápido, menor a 150 ms, para una red Wi-Fi con el nivel más alto de seguridad recomendado en el estándar 802.11 (WPA2-Enterprise) el cual utiliza un esquema de autenticación por usuario (802.1X). En el primer capítulo, se recorre brevemente la historia de las redes Wi-Fi y se describe cómo el roaming termina siendo determinante para brindar calidad de servicio a diversas aplicaciones de tiempo real. Asimismo, se presentan los objetivos y el alcance del presente trabajo. En el segundo capítulo, se explica brevemente conceptos básicos de redes Wi-Fi. Además, se presenta la enmienda 802.11i la cual indica el nivel de seguridad de una red Wi-Fi y se explica el proceso de asociación a una Red de Seguridad Robusta. En el tercer capítulo, se describe el proceso de roaming, tipos y fases. Además, se explica el impacto del nivel de seguridad en un proceso de roaming. Luego, se presentan los mecanismos y métodos de roaming rápido introducidos por el estándar IEEE 802.11 además del método OKC. En la última sección de este capítulo, se brindan observaciones a los métodos de roaming rápido actuales. En el cuarto capítulo, se indican los requerimientos de diseño que se han considerado para el sistema de roaming rápido. En la segunda parte de este capítulo, se explica el diseño cada etapa del sistema, además de detallarse la implementación de la arquitectura y el método de key Caching seleccionado. En el capítulo final, se presentan las diferentes pruebas que se llevaron a cabo para verificar el funcionamiento del sistema. Por último, se presentan las conclusiones obtenidas de la implementación y las pruebas realizadas sobre el sistema, basadas en los objetivos de la tesis y trabajos que podrían complementar el diseño desarrollado.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema de monitoreo en tiempo real de anaqueles y refrigeradoras en un supermercado basado en una red de sensores utilizando ZigBee(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-03) Toledo Sánchez, Luzmila Zenaida; Velarde Ortiz, Edgard EduardoEn la actualidad, existe una tendencia al crecimiento exponencial de dispositivos conectados a Internet y se estima que para el 2021 sean 21 mil millones los objetos conectados a la red. Además, el acceso al Internet de banda ancha en el Perú se está haciendo cada vez más disponible mientras que los costos de conexión y de la tecnología están disminuyendo. Es así, que todos estos eventos están creando un ecosistema ideal para la adopción de soluciones de Internet de las Cosas. Los diferentes dispositivos conectados a la red, no solo están cambiando la forma en la que los consumidores viven y trabajan, sino que están reorganizando de manera dramática industrias enteras. La industria de retail es uno de los principales sectores que recibirá beneficios de esta nueva tecnología . Se evaluaron las principales dolencias de los retails a través de encuestas a los gerentes de TI de retails nacionales y se determinó que los principales malestares de negocio son las fallas recurrentes de equipos de refrigeración e inventario desactualizado. Además, se concluyó que poseen una estrategia de digitalización y modernización, pero que están en la búsqueda de soluciones que puedan mejorar la experiencia del consumidor. La presente tesis tiene como objetivo el diseño de un sistema de monitoreo en tiempo real de anaqueles y refrigeradoras en un supermercado de Pisco- Perú, basado en una red de sensores utilizando el protocolo Zigbee. Se busca reducir el “out of stock” el cual implica una pérdida en las ventas y decrecimiento en la lealtad de los consumidores; a la vez se busca mecanismos que permitan planear el mantenimiento preventivo de los equipos de conservación para disminuir la probabilidad de que presente fallas. Esto se puede lograr a través de la recolección de datos relevantes de sensores instalados en los anaqueles y coolers, los cuales serán gestionados por una plataforma en la nube que permitirá el procesamiento de eventos, el análisis de datos y la toma de decisión en tiempo real. Además, la totalidad de la información podrá visualizarse desde una interfaz de usuario amigable. En el futuro, la presente tesis puede servir como base para investigaciones y desarrollo de proyectos similares de Internet de las Cosas en ambientes indoor para la industria de retail.Ítem Texto completo enlazado Implementación de una metodología para la medición de la interferencia inalámbrica en la banda ISM en zonas exteriores urbanas para garantizar la comunicación de una red inalámbrica de sensores(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-10-14) Santiago Asto, Julio César; Chávez Muñoz, Pastor DavidLas aplicaciones de redes inalámbricas de sensores por lo general son desplegadas en entornos donde ya existe comunicación inalámbrica que hacen uso de las bandas ISM y licenciadas. Los dispositivos inalámbricos que utilizan la banda ISM como redes WiFi, Bluetooth, o dispositivos de control remoto, proliferan en las calles causando interferencia entre ellos; por lo que en este ambiente contaminado de radiación electromagnética un dispositivo inalámbrico que trabaja en la banda ISM estará expuesto a las interferencias, razón por lo que la comunicación tendrá muchas probabilidades de fallar en cualquier momento disminuyendo la transferencia de datos o anulándolo por completo, por lo tanto es necesario hacer un estudio previo que permita conocer la zona de despliegue. La red de sensores inalámbricas implementado en el Proyecto 153-FINCYT está pensado para ser desplegado en una zona de interés que pueden ser una avenida, una zona residencial o cualquier ambiente exterior para realizar la medición de los contaminantes de aire. La red de sensores utiliza el estándar IEEE802.15.4 en la banda ISM 2.4 GHz y de 900MHz, por lo que su despliegue en estas zonas exteriores hará que se degrade la comunicación entre el nodo sensor y la puerta de salida (Gateway) por causa de las interferencias electromagnéticas. La tesis tiene como objetivo implementar una metodología que permita ayudar y dar recomendaciones al diseño, a la implementación, pruebas y despliegue de redes de sensores inalámbricas IEEE 802.15.4 en 2.4GHz en ambientes externos. Para esto se ha analizado estudios anteriores sobre el tema y se ha realizado pruebas de laboratorio y de campo para demostrar los efectos de interferencia en enlaces IEEE802.15.4 en 2.4GHz en ambientes urbanos externos. En la metodología se describe como identificar el tipo, grado y distribución de la interferencia en la zona donde se desplegaría la red inalámbrica de sensores.Ítem Texto completo enlazado Implementación de una red inalámbrica para inventariado de mamíferos mayores en el marco del proyecto 152-FINCYT-IA-2013(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-27) Baquerizo Micheline, Reynaldo; Chavez Muñoz, Pastor DavidEl trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el diseño e implementación de: el nodo, la red, y el protocolo de transmisión de imágenes y control de los nodos cámara trampa para la red multimedia de sensores denominada TapirNet; que será usada para asistir en el inventariado de mamíferos mayores en la Reserva Alpahuayo-Mishana. El presente trabajo se ha dividido en 4 capítulos, precedido de una Introducción y estado del arte. En el primer capítulo se detallan las partes para la construcción del nodo y de la red, y de las especificaciones técnicas del nodo cámara trampa. El segundo capítulo consiste en el diseño del nodo, explicando los compromisos de elección entre uno y otro componente de hardware. En el tercer capítulo, se presenta el funcionamiento de los nodos a nivel de software. También se detalla el protocolo de transmisión de imágenes entre los nodos cámara y el nodo sumidero de la red. En el cuarto capítulo, se definen métricas importantes para caracterizar y evaluar el sistema de transmisión. Se describen los método de evaluación de los componentes de nuestro nodo. Se detalla la formación de la red y muestran los resultados finales obtenidos. Por último, se presentan las conclusiones y recomendaciones a las que se llegó después de terminar la presente tesis.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema de monitoreo inalámbrico y control de riego automático aplicado para el piñón blanco en la estación experimental "El Porvenir" en Tarapoto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-02) Coha Guerra, Carol Gypsy; Alcócer García, Alejandro CarlosEl presente proyecto de tesis consiste en elaborar el diseño de un sistema de monitoreo inalámbrico que suministrará información al agricultor en lo que se refiere a las condiciones en las que se encuentra el piñón blanco en Tarapoto. Esta información permitirá identificar las variables climáticas y de suelo en un servidor y, a su vez, permitirá que se active un sistema de control de riego para mantener la temperatura y humedad de la plantación en los niveles adecuados; con el fin de mejorar la productividad y el rendimiento de la parcela a través de un sistema fiable y autónomo. El primer capítulo está centrado en realizar un estudio de las actividades que se realizan durante la siembra y cosecha de dicha planta. Este análisis también provee las condiciones óptimas que necesita el piñón blanco para crecer y desarrollarse a fin de entregar semillas de muy buena calidad para el procesamiento y extracción del aceite biodiesel, el cual se extrae del corazón del fruto de esta planta. Además de elio, también se aborda la agricultura y su problemática a nivel nacional. El segundo capítulo busca informar al lector que, para realizar un diseño como este, deberá conocer los criterios básicos a tener en cuenta para luego hacer una comparativa entre los estándares de comunicación en una red, tales como Wifi, Bluetooth y Zigbee. Como resultado de ello, se procederá a elegir la más adecuada para esta aplicación. Asimismo, se presenta un cuadro de proveedores que tienen mayor demanda en el mercado, cada uno con sus propias características y ventajas. El monitoreo se realiza a través de un programa, el cual también servirá para el contra! de riego según parámetros indicados por el agricultor. El tercer capítulo presenta la elaboración del diseño propuesto para la toma de datos y posterior control de riego. Para ello, se indican las medidas del terreno agrícola, los rangos de temperatura y humedad en los que debe mantenerse el piñón y la configuración de los equipos para una correcta comunicación y eficiencia energética. El cuarto capítulo, por su parte, consiste en comprobar el correcto funcionamiento del diseño en lo que respecta a la comunicación y el control. También se presenta una tabla de costos que muestra la inversión que requiere una aplicación como la presentada en esta tesis.Ítem Texto completo enlazado Levantamiento del mapa de atenuaciones de señal electromagnética en las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz para la red wireless PUCP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-10-04) Acuña Espilco, Emerson Oswaldo; Herrera Ormeño, Renato Andre; Santiváñez Guarníz, César AugustoEl trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el levantamiento de mapas de atenuación de la señal electromagnética en bandas 2.4 y 5GHz en pabellones de alta prioridad definidos por DIRINFO, que constituyen el 20% de los APs instalados en la red WiFiPUCP. La implementación de los mapas se realizará a través de métodos y algoritmos matemáticos de estimación de valores a partir de data real recolectada en los pabellones elegidos. En el primer capítulo se describe la situación actual de las redes inalámbricas, en especial los hotsposts y redes de área local inalámbricas. Además, se describe los fenómenos físicos que afectan la señal electromagnética, los tipos de desvanecimientos y algunos de los modelos predictivos más usados en trabajos similares. El segundo capítulo presenta una descripción más profunda de los tipos de desvanecimientos que merman a la señal electromagnética y su modelamiento a través de distribuciones de probabilidad. Además, se describe la teoría de estimadores probabilísticos que nos ayudarán a implementar nuestro método de geolocalización y estimar la potencia de la señal cuando se ve afectada por los tipos de desvanecimiento. El tercer capítulo está orientado a las técnicas de localización. Se explica la teoría de las distintas técnicas que se puede implementar y se realiza una comparativa con la que se utilizará en la presente tesis. Por último, se describe el algoritmo de localización a implementar en Matlab y que se utilizará a lo largo de las pruebas. En cuarto capítulo se detalla los pormenores de los instrumentos utilizados para la recolección de data y se puntualiza en cifras las recolecciones de mediciones del presente trabajo. Además, se determinan variables y parámetros que tendrán influencia tanto en la recolección como en los métodos de estimaciones de valores.Ítem Texto completo enlazado Implementación y evaluación de una red inalámbrica de sensores a través de algoritmos de transmisión basados en gossiping por RF(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-17) Martínez Espinoza, Martín Arturo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEl desarrollo de las redes de sensores inalámbricas o Wireless Sensor Networks (WSN) en los últimos años ha posicionado su investigación como prioridad, a fin de ver las posibilidades que tienen estas como redes inteligentes para el futuro. Las WSN presentan varias desventajas como el consumo de la energía, la escalabilidad en la red, su adaptación a terrenos desfavorables para las comunicaciones no cableadas, las cuales dificultan su implementación. En años recientes, muchas técnicas han sido desarrolladas en esta dirección, al proponer varias alternativas acerca de qué tipo de algoritmo es más conveniente para poder minimizar el consumo energético y, a su vez, maximizar la vida de los dispositivos que son parte de la red. El objetivo principal en la presente tesis es comparar el funcionamiento de los algoritmos de gossiping o cotilleo RGA (Randomized Gossip Algorithm) y DRG (Distributed Random Grouping) aplicados en redes inalámbricas simuladas por software, por medio de la creación de librerías, posterior al cual se realizará una implementación en menor escala de los algoritmos en una red inalámbrica de sensores. En el presente trabajo se documentará los resultados logrados en las simulaciones para los dos algoritmos mencionados, así como de sus derivados, en función a parámetros de desempeño aplicables para este tipo de algoritmos de enrutamiento. De igual forma se comparará su desempeño en una red implementada y se presentará las conclusiones de los beneficios y desventajas de uno u otro para ciertas aplicaciones.Ítem Texto completo enlazado Sistema domótico de control centralizado con comunicación por linea de poder(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-05-28) Guzmán Guerra, Miguel Ricardo; Burga Velarde, Renzo Andrée; Carrera Soria, Willy EduardoEn el presente documento de tesis se realiza el diseño y la implementación de un sistema domótico cuya comunicación se realiza a través del cableado de suministro de energía eléctrica de cada equipo que conforma el sistema. Se optó por el uso de este tipo de comunicación, debido a que reduce el costo de instalación de equipos de domótica en viviendas cuya construcción no se dio con un cableado adicional para comunicar equipos. Para lograr los objetivos planteados en el desarrollo de este documento de tesis, se analizó el estado del arte de las tecnologías que forman parte del rubro de la domótica, así como la situación de esta en nuestro país. A partir de estas dos evaluaciones se plantea una posible solución a problemas detectados en este rubro en el Perú. Posteriormente se realiza un diseño de la propuesta planteada y se procede a implementar los cálculos y selección de componentes realizados. A partir de las pruebas que se realizaron al sistema planteado, diseñado e implementado a lo largo de este documento de tesis, se comprueba la posibilidad de realizar una comunicación, para frecuencias de transmisión menores o iguales a los 60Hz, utilizando como medio el cableado dedicado al suministro de energía eléctrica bajo las condiciones brindadas en el Perú.