Magíster en Ciencias, Mención Computación / A partir del surgimiento de la computación móvil, la necesidad de conocer la ubicación de recursos y/o personas ha sido imperante en el desarrollo de nuevas tecnologías y de soluciones que emplean este paradigma de computación. En particular, los sistemas de localización en tiempo real cobran cada día más importancia. Típicamente, este tipo de sistemas persiguen objetivos que están orientados a la seguridad, optimización y administración del uso de los recursos. Una gran cantidad de áreas de aplicación aprovechan cada vez más las ventajas de estas tecnologías y las incorporan en su plan de negocios. Estas aplicaciones van desde el seguimiento de activos dentro de un recinto cerrado, hasta el control de flota en empresas de transporte. El presente trabajo desarrolló un modelo predictivo para la estimación de la posición de los recursos en escenarios cerrados (indoor). Este modelo fue luego implementado a través en una aplicación de software que funciona en dispositivos móviles. La aplicación permite estimar la posición tanto del usuario local como de otros usuarios que están alrededor de él. Aunque el margen de error de la estimación es aún importante (del orden de 4-5 metros), el modelo predictivo cumple con el objetivo para el cual fue diseñado. Ese objetivo es que dos o más usuarios de la aplicación puedan encontrarse entre sí cara-a-cara, en base a la información entregada por la aplicación. La información necesaria para realizar la estimación de la posición de un recurso se obtiene de contrastar un modelo del espacio físico pre-cargado en la memoria del dispositivo, contra las señales inalámbricas observadas en tiempo-real. Se requiere que el entorno en el cual se desea implantar esta solución cuente con distintos puntos de accesos WiFi, los cuales puedan ser usados como referencia. La aplicación desarrollada permite construir de manera expedita y con la mínima información el modelo del decaimiento de las señales WiFi para toda la zona objetivo. La estimación de posición se realiza usando conjuntamente las redes WiFi escaneadas, y la información proporcionada por los sensores de movimiento de cada dispositivo. El intercambio de información con el resto de los usuarios se realiza a través de protocolos ad-hoc implementados sobre una red MANET, formada por los usuarios presentes en el recinto. La solución implementada se adapta fácilmente ante cambios en las referencias del recinto y permite que un mismo modelo funcione en distintos dispositivos con un leve cambio en la configuración. La calidad de la estimación es proporcional a la densidad de señales WiFi del ambiente. La versión actual del sistema permite, en un ambiente con densidad moderada, obtener márgenes de error aceptables para que un humano pueda encontrar a otra persona usando inspección visual.

Ingeniero Civil Eléctrico / En el mundo de la música y el sonido, orientado a presentaciones en vivo, siempre es deseable contar con un retorno de alta calidad respecto a la señal de audio y la latencia, así como aislación acústica para resguardar la salud de los músicos y sonidistas. Por lo general, la tecnología empleada en música y sonido suele involucrar una alta cantidad de cables, los cuales dificultan la movilidad de los músicos y presentan riesgo de accidentes en el escenario, por lo cual es muy valorable para los involucrados poder prescindir de ellos con tecnología inalámbrica. Este trabajo propone un protocolo de comunicación inalámbrica con mínima latencia que soporte la transmisión de diferentes fuentes de sonido, su mezcla y retorno de la señal mezclada en el contexto de música en vivo. El protocolo propuesto se basa en conocimiento libre correspondiente a los estándares IEEE 802.11 para la capa física y acceso múltiple mediante TDMA, más aportes del autor de este trabajo para la capa de enlace, en cuanto a sincronización de nodos y configuración de parámetros del sistema de acuerdo a los requerimientos de las fuentes de sonido, topología de la red y características del canal. Luego de implementar y validar mediante simulaciones el trabajo realizado en OMNeT++, se obtienen resultados satisfactorios que incluso permiten holguras para adaptar el sistema a requerimientos más exigentes de calidad de audio o número de fuentes de sonido en caso de ser necesario. De este modo el presente trabajo deja el camino preparado para la confección de un prototipo en el futuro.

A partir del surgimiento de la computación móvil, la necesidad de conocer la ubicación de recursos y/o personas ha sido imperante en el desarrollo de nuevas tecnologías que persiguen estos objetivos. En particular, los sistemas de localización en tiempo real cobran cada día más importancia. Típicamente, este tipo de sistemas persigue fines de seguridad, optimización y administración. Rubros de todas las áreas aprovechan cada vez más las ventajas de estas tecnologías y las incorporan en su plan de negocios. Aplicaciones conocidas de este tipo de soluciones van desde el seguimiento de activos dentro de un recinto cerrado, hasta el control de flota en empresas de transporte. En el presente trabajo se diseñó e implementó una aplicación de software que funciona en un dispositivo móvil. La aplicación estima la posición del usuario de dicho dispositivo, dentro de un recinto cerrado, con un margen de error que ayude a tomar decisiones a un ser humano. Un escenario de ejemplo donde esta solución podría utilizarse es un hospital. Allí, el personal podría usar la aplicación más el apoyo visual, para conocer la ubicación y disponibilidad de recursos móviles (por ejemplo, personas y equipos). La información necesaria para realizar la estimación se obtiene del contraste entre un modelo del espacio cargado en memoria y las señales inalámbricas observadas. Además, se requiere que el entorno en el cual se desea implantar posea distintos puntos de accesos WiFi para usar como referencia. La aplicación desarrollada permite construir, de manera expedita y con la mínima información, un modelo del decaimiento de las señales WiFi para toda la zona objetivo. Esta solución se adapta fácilmente ante cambios en las referencias del recinto, y permite que un mismo modelo funcione en distintos dispositivos con un leve cambio en la configuración. La calidad del modelo es proporcional a la densidad de señales WiFi del ambiente. En su estado actual, en un ambiente de densidad moderada, se puede obtener márgenes de error aceptables para que un humano pueda encontrar, a través de la inspección visual, a otra persona cuya posición ha sido estimada por la aplicación.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 2/12/2020. / Ingeniero Civil Eléctrico / Durante el último proceso de tarificación de cargos de interconexión de las empresas de telefonía móvil que comenzó a principio de 2013 y culminó en 2014, se consideró un diseñó de una red eficiente con tecnología 3G incluida HSPA. En la actualidad, las tecnologías de redes móviles avanzan continuamente, hacia 4G y estándares superiores. De hecho durante el año 2014 se licitó en Chile la banda 700 MHz para desarrollo de redes 4G. El objetivo de esta memoria es aportar con un diseño de red 4G bajo las mismas premisas de la empresa eficiente que se ocupa en la regulación de los cargos de interconexión de la telefonía móvil en Chile. Para ello, se ha utilizado como punto de partida el modelo de red 3G+HSPA desarrollado por la Subsecretaria de Telecomunicaciones de Chile en la reciente fijación tarifaria, de la que se incluyó información relativa a la proyección de demanda y sus resultados. El diseño de red determina la cantidad de elementos 4G que satisfacen la demanda y la cobertura exigida. El trabajo se ha realizado sobre la base de la siguiente metodología: a) Se revisaron aspectos relacionados con arquitectura, planificación y diseño de redes móviles aplicados al último proceso de fijación de tarifas de interconexión en Chile. b) Se analizó el estado del arte en relación a aspectos de arquitectura, planificación y diseño de redes 4G/LTE. c) Se identificaron los elementos críticos de diseño de redes 4G/LTE para efectos de implementar un dimensionamiento de una red 4G/LTE. d) Se confeccionó un diseño de red 4G/LTE para atender una demanda equivalente a la utilizada en el último proceso de fijación de tarifas. El resultado de este trabajo concluyó en la determinación de las posibles eficiencias tanto técnicas como económicas que se producen al comparar el nuevo diseño de red 4G/LTE con un diseño de red 3G+HSPA, sobre la base de sensibilizar diferentes parámetros claves, tales como la banda de frecuencia de operación, la proyección de demanda, la capacidad máxima de equipos, precios unitarios, entre otros.

Ingeniero Civil en Computación / El presente trabajo de memoria presenta el diseño, implementación y validación de un framework de integración de un simulador de transporte, Quadstone Paramics con un simulador de redes comunicaciones inalámbricas, OMNeT++, para la simulación y estudio de Sistemas Inteligentes de Transporte. Los Sistemas Inteligentes de Transporte surgen como una respuesta a la necesidad de optimización, modernización y mejoramiento de los actuales sistemas de transporte. Los Sistemas de Transporte Inteligente pretenden proveer servicios innovadores que otorguen información a los usuarios y les permitan utilizar el sistema de transporte de manera más segura, coordinada e inteligente. Resulta fundamental la recopilación y transmisión de información en estos sistemas, lo cual se realiza mediante implementación de redes comunicación inalámbrica, tanto entre vehículos como entre vehículos e infraestructura. Es necesario entonces el desarrollo de entornos de software de modelamiento y simulación de estos sistemas, para su estudio previo a su implementación en el mundo real. Este trabajo de memoria presenta un framework que posibilita la simulación y análisis de los Sistemas Inteligentes de Transporte. PVEINS, como se denomina el software desarrollado, permite el estudio de la integración bidireccional de un sistema de transporte con un sistema de comunicaciones inalámbricas. En ese sentido, el framework permite determinar tanto el impacto de la comunicación entre vehículos sobre el modelo de transporte, como el impacto del movimiento de los vehículos sobre el medio de comunicación entre estos. Adicionalmente, el presente trabajo de memoria presenta un análisis de eficiencia del software desarrollado, y un estudio para verificar su validez para la simulación de sistemas de transporte de alta complejidad. Los resultados son positivos y demuestran que PVEINS tiene el potencial para posicionarse como una opción competitiva para la simulación de Sistemas Inteligentes de Transporte en la academia. En particular, se demuestra su eficiencia para simular grandes sistemas de transporte ejecutando un escenario de 15 minutos de tiempo simulado, con aproximadamente 900 vehículos presentes en la red en cada instante de simulación, en apenas 11 minutos de tiempo real. Se demuestra también su austeridad en uso de recursos del sistema al realizar una simulación con un promedio de 1400 nodos utilizando menos de 600 MB de memoria RAM y menos del 20% de la capacidad total del procesador. Finalmente, se expone su utilidad para el análisis y estudio de Sistemas Inteligentes de Transporte extrayendo información y estadísticas de los escenarios simulados. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por NIC Chile Research Labs y el Área de Transportes del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile

Autorizado por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el año 2015 / En el marco de la masificación de las comunicaciones inalámbricas y de la convergencia de los servicios al formato IP, las redes inalámbricas 802.11 han tenido un crecimiento explosivo en los últimos años, estando presentes en todo tipo de organizaciones. Estas redes son hoy sistemas complejos capaces de tener varias decenas o cientos de APs, los cuales son controlados desde dispositivos centralizados que permiten a los administradores configurar el hardware y los recursos de radio, pudiendo realizar tareas avanzadas de optimización y monitoreo de la red. La movilidad que permiten estas redes, por su naturaleza inalámbrica y la migración de aplicaciones al formato IP hace que sean capaces de incorporar nuevos servicios, como por ejemplo la telefonía IP para ser usada dentro de la empresa. En otro contexto de servicios que agregan valor a la red inalámbrica se encuentra la posibilidad de utilizar ésta para identificar y localizar activos de la empresa, para lo cual la solución más popular es utilizar tags RFID del tipo activo, cuya característica principal es ser compatibles con el protocolo 802.11, lo que les permite comunicarse vía Wi-Fi. Estos sistemas usan la medida de intensidad de señal propia de este protocolo para, haciendo uso de modelos de propagación de ondas, calcular la posición del tag por trilateración o diferencia de tiempos de llegada. Para efectos de este trabajo de título se realizó la recopilación de antecedentes sobre la tecnología RFID que hace de soporte a este sistema, así como de los sistemas de localización en general, y en particular de las soluciones ofrecidas por los fabricantes Cisco y AeroScout, para así entregar una arquitectura de red básica que permite entregar un servicio de identificación y localización de activos. También forman parte del trabajo la implementación técnica de dicha arquitectura en un laboratorio, y finalmente un análisis de los servicios que puede proveer la red, así como los costos y beneficios económicos involucrados y un análisis de rentabilidad del proyecto en una posible aplicación a clientes. Los procedimientos y configuraciones de diseño se encuentran descritos en detalle tanto en el informe final de trabajo de título como en documentación para la empresa donde se realizó el proyecto. La interfaz de usuario del proyecto es una aplicación web generada que permite una vez comunicada con el resto de la arquitectura entregar un servicio de inventario de activos, haciendo las veces de demostración del funcionamiento del sistema. Además para este desarrollo se creó una librería en PHP a modo de interfaz con uno de los equipos de la arquitectura, lo cual permite utilizar información de localización en aplicaciones web desarrolladas a pedido del potencial cliente. Los resultados del trabajo son un diseño de red capaz de identificar y localizar tags RFID activos y clientes Wi-Fi comunes, una herramienta de pre-venta que permite calcular la rentabilidad de una instalación de este tipo para distintos clientes, y la documentación técnica asociada a la implementación. El proyecto resultó ser rentable para los servicios de localización e inventario a pesar de estar caracterizado por una inversión fuerte, siendo uno de los principales beneficios de éste el ahorro en recursos humanos producto de la facilidad de localización.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Muestra el proceso seguido para implementar un sistema control de acceso en redes inalámbricas públicas disponibles en bibliotecas, universidades, hoteles, aeropuertos, para la solución nos basaremos en el estándar 802.1x como estándar para el control de acceso a red, manteniendo la facilidad de acceso para los usuarios y que pueda ser integrado a la infraestructura de red inalámbrica existente, tomando como caso de prueba el campus de la Universidad de Ciencias y Humanidades. Con esto se busca que los usuarios puedan utilizar la red inalámbrica de manera segura transmitiendo los datos de manera cifrada y el administrador de red puede tener el control y estadísticas de quienes acceder a su red inalámbrica. Se presenta también un marco teórico relevante al proyecto y el estado del arte donde se muestran diferentes soluciones libres y propietarias para el control de acceso. / Trabajo de suficiencia profesional