En el capítulo 1, se presentan y desarrollan conceptos generales vinculados al entendimiento de la tesis, tanto en el contexto (i) ambiental, como en el de desarrollo de (ii) sistemas de monitorización y (iii) redes de sensores. Haciendo referencias a información estadística, describiendo el marco normativo y legal, y desarrollando a nivel técnico los elementos de red relacionados. En el capítulo 2, se analiza la problemática particular, en la zona del río Napo en la provincia de Maynas, bajo la metodología de marco lógico, estableciendo e identificando las causas que la originan y los efectos producidos. Asimismo, se plantean los árboles de medios-fines con los cuales se aproxima e interpreta las soluciones adecuadas contra esa problemática. Teniendo esto, se plantea la hipótesis, delimitada a los requerimientos y la infraestructura de soporte del GTRPUCP. En el capítulo 3 se analiza, diseña y desarrolla la plataforma que identifica y considera las funcionalidades de los módulos relacionados. En el capítulo 4 se analiza y valida el sistema desarrollado a través de la verificación de las funcionalidades, pruebas de estrés, y usabilidad de usuarios. Las conclusiones sintetizan los resultados de las pruebas y las recomendaciones registran las consideraciones para el proyecto desarrollado y para los trabajos futuros. / Tesis

En el capítulo 1, se presentan y desarrollan conceptos generales vinculados al entendimiento de la tesis, tanto en el contexto (i) ambiental, como en el de desarrollo de (ii) sistemas de monitorización y (iii) redes de sensores. Haciendo referencias a información estadística, describiendo el marco normativo y legal, y desarrollando a nivel técnico los elementos de red relacionados. En el capítulo 2, se analiza la problemática particular, en la zona del río Napo en la provincia de Maynas, bajo la metodología de marco lógico, estableciendo e identificando las causas que la originan y los efectos producidos. Asimismo, se plantean los árboles de medios-fines con los cuales se aproxima e interpreta las soluciones adecuadas contra esa problemática. Teniendo esto, se plantea la hipótesis, delimitada a los requerimientos y la infraestructura de soporte del GTRPUCP. En el capítulo 3 se analiza, diseña y desarrolla la plataforma que identifica y considera las funcionalidades de los módulos relacionados. En el capítulo 4 se analiza y valida el sistema desarrollado a través de la verificación de las funcionalidades, pruebas de estrés, y usabilidad de usuarios. Las conclusiones sintetizan los resultados de las pruebas y las recomendaciones registran las consideraciones para el proyecto desarrollado y para los trabajos futuros.

El presente proyecto de tesis consiste en el desarrollo de una plataforma tecnológica en el marco de una ciudad inteligente, brindando los servicios necesarios para el distrito de La Punta - Callao, combinando la tecnología con la información para mejorar la calidad de vida, reducir el coste energético y el impacto medio ambiental. El diseño ha sido elaborado inicialmente para el distrito de La Punta, ya que posee un nivel alto en materia educativa dado que el 63.4% posee nivel superior, 32.4% tiene educación secundaria y 3.9% posee educación primaria, además tiene el nivel más bajo de población sin nivel educativo 0.2 % hombres y 0.4 % mujeres. Cabe señalar que la población de La Punta posee capacidades que incrementan la calidad de su potencial humano, en cuanto a herramientas tecnológicas el 91.3 % posee celular, 55% posee internet y 20.9% poseen más de dos computadores por casa, es decir, casi el 100 % de los hogares disponen de algún dispositivo tecnológico. Desde el punto de vista de seguridad ciudadana, en el distrito de La Punta los niveles de violencia, delincuencia y hechos delictivos son bastantes bajos, sin embargo, esta situación cambia en los meses de verano por el ingreso de veraneantes (20 a 30 mil) ajenos al distrito. En cuanto a su aspecto socioeconómico el 87.5% de su población es del nivel socioeconómico B, 10 % del C y 2.5% del D. Por último, posee potenciales turísticos y gastronómico como: - 104 monumentos - 2 playas - 1 Reserva Ecológica - 39 restaurantes y fuentes de soda - 2 hospedajes - 6 plazas y malecones - 3 áreas de deportes náuticos - 3 islas cercanas Este diseño se puede replicar en otros distritos adecuando sus requerimientos y de la misma forma se podrán agregar servicios al distrito en donde se desarrolla inicialmente, ya que el desarrollo de una Smart City es a largo plazo, debido a las nuevas necesidades de los ciudadanos y de las nuevas tecnologías. En el primer capítulo, se desarrollará el estado actual del distrito de La Punta, tanto desde el punto social como tecnológico, analizando causas y efectos del problema central identificando los objetivos del presente trabajo. En el segundo capítulo, se expondrán los fundamentos tecnológicos que definen a una Smart City, citando algunos ejemplos de su desarrollo en otras ciudades y en la intervención del Internet de las Cosas (IoT) para su desarrollo orientado a los servicios al ciudadano a brindarse en el distrito. En el tercer capítulo, se plantea el diseño con las dimensiones seleccionadas adecuadas para el distrito, así como dispositivos necesarios para poder implementar la solución necesaria y el sistema Android para la implementación de la aplicación móvil, también las pruebas realizadas en la comunicación entre los dispositivos. En el cuarto capítulo se calcula los costos de inversión, operación y mantenimiento, así como los ingresos que se podrían generar al sistema para determinar la factibilidad del proyecto, por medio del cálculo del VAN y TIR. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones para la implementación del sistema. / This thesis project focuses on the development of a technological platform within the framework of a Smart City, providing the essential services for the city of La Punta – Callao as well as combining technology with information to improve the quality of life, reduce the energy cost, and the environmental impact. The design was first created for the city of La Punta because there is a high level of educational attainment among its population, 63.4% has college education, 32.4% has secondary education, and 3.9% has primary education. In fact, they have the lowest level of population without education, 0.2% is for men and 0.4% is for women. Therefore, it should be noted that La Punta’s residents have capabilities which increase the quality of their human potential. For instance, in terms of technological tools, 91.3% have a cell phone, 55% have internet, 20.9% have more than two computers at home, that is almost 100% of households have some technological device. With respect to community safety in this city, the levels of violence, crime, and criminal acts are quite low, however, this situation changes during the summer season when individuals (20 to 30 thousand) from other places come to visit. As for the socioeconomic aspect, 87.5% of the population is on level B, 10% is on level C, and 2.5% is on level D. And another important point to mention is that it has tourist and gastronomic potentials such as: - 104 monuments - 2 Beaches - 1 Ecological Reserve - 39 restaurants and soda shops - 2 lodgings - 6 town squares and boardwalks - 3 water sport areas - 3 nearby islands This design can be replicated in other cities by adapting the requirements, and in the same way, services can be added to the place where it will be developed since creating a Smart City is a long-term project that involves new needs of individuals and new technology. In the first chapter, we will determine the current state of La Punta from the social and technological point of view, to analyze the causes and effects of the central problem and identify the objectives of this work. The second chapter will show the technological foundations that define a Smart City, citing some examples of how this was created in other cities and the intervention of the Internet of Things (IoT) for the development related to the services given to individuals. For the third chapter, we plan the design with the appropriate dimensions for the city with the required devices to apply the best solution, the Android system for the implementation of the mobile application, as well as tests that are carried out in the communication between the devices. As for the fourth chapter, we calculate the costs of investment, operation, and maintenance. And also, the income that could be earned in the system to determine the feasibility of the project through the use of NPV and IRR. Ultimately, the conclusions and recommendations for the implementation of the system are presented.

Durant les últimes dècades la quantitat de gasos i partícules contaminants que s’han injectat a l’atmosfera ha augmentat considerablement. Evidència d’aquesta informació són les elevades concentracions de diòxid de nitrogen o partícules amb una grandària inferior a 10µm (PM10) que es mesuren habitualment en zones urbanes i industrials, o les també altes concentracions d’ozó en moltes zones rurals situades a sobrevent de zones urbanes o industrials, on les concentracions dels seus precursors, fonamentalment òxids de nitrogen, són molt baixes en condicions normals. Paral•lelament però, a l’augment de la concentració de contaminats, s’ha potenciat de forma considerable la sensibilització de la població i de l’administració a la qualitat de l’aire que respirem. D’aquesta manera és ja una necessitat en els països desenvolupats el poder disposar d’eines de control, gestió i avaluació de la contaminació atmosfèrica. Aquest fet ha impulsat que en els darrers anys s’hagin produït importants avenços en els sistemes per a la modelització de la qualitat de l’aire fins a esdevenir eines de gestió i pronòstic ambiental que ofereixen resultats força precisos. A més, la modelització de la qualitat de l’aire s’ha convertit en una eina totalment necessària per poder conèixer els nivells d’immissió a zones on no es disposa d’estacions de mesura i per poder crear plans d’actuació per tal de poder combatre nivells elevats dels diversos contaminants. És per aquest motiu que en aquesta tesi doctoral es descriu la recerca i el desenvolupament d’un sistema de modelització de la qualitat de l’aire. S’ha utilitzat com a punt de partida els treballs anteriors, i es descriu l’acoblament dels diferents models que el componen. Els models són adaptats a la zona d’estudi mitjançant l’ajust de diversos paràmetres i són utilitzats de forma depenent entre ells. L’avaluació estadística dels pronòstics del sistema s’utilitza com el camí per a la localització d’incerteses i posterior refinament del model. Aquest procés d’acoblament i execució del sistema per períodes llargs de temps, validació dels resultats, localització d’incerteses i anàlisi de sensibilitat, esdevé un procés continu i cíclic durant la tasca de recerca del doctorand, fins a obtenir resultats dels paràmetres estadístics dins de les recomanacions de la comunitat científica i acomplint els requeriments de la legislació per a la utilització operativa del sistema. Degut a la problemàtica comentada en l’apartat anterior, cada vegada són més els estudis que es realitzen per investigar iniciatives de reducció de la contaminació atmosfèrica i per implementar models de pronòstic de qualitat de l’aire. És per aquests motius que l’objectiu final i fonamental d’aquesta tesi ha estat implementar un sistema de pronòstic de la qualitat sobre l’àrea d’interès que sigui actual, àgil i efectiu. Assolir aquest ambiciós objectiu ha suposat per al doctorand anar assolint reptes i metes durant la fase de recerca. El document s’estructura en deu capítols diferents, incloent la introducció i la bibliografia. / During the last decades the amount of gaseous and particulate pollutants that have been injected into the atmosphere has increased significantly. Evidence of this information is the high concentration of NO2 and aerosols that are usually measured in urban and industrial areas, or high concentrations of ozone in many rural areas. Parallel to this increase in concentration of pollutants, has been enhanced significantly the sensibility and management to the air quality. Thus it is necessary now in developed countries have the tools to control, management and evaluation of air pollution. In this way, the modelling of air quality is absolutely necessary to know the levels of gases and aerosols in areas where there are not measurement stations, and also to combat high levels of these pollutants. The photochemical models are tools of environmental management and forecasting that in recent years have been refined to provide quite accurate results. We need to adapt the models to each area by adjusting parameters and the study of characteristics of pollution episodes. For this reason, this doctoral thesis describes research and development of a air quality modelling system. We have been used as a starting point the previous work and we describe the coupling of different models. The models are adapted to the area of interest by setting different parameters and are used in a dependent relationship between them. The statistical evaluation of the forecasting system is used as a way to locate uncertain and further refinement of the model. This process of engagement and implementing the system for long periods of time, validation of results, location of uncertainties and sensitivity analysis is an ongoing, cyclical during the doctoral research.