Las ciudades necesitan contar con estacionamientos que permitan que los usuarios de vehículos puedan realizar las diferentes actividades que ofrece la ciudad: gestiones en las entidades públicas; comprar bienes en la zona comercial de la ciudad; acceder a los sistemas de salud; y acceder a los lugares de trabajo y estudio. El presente trabajo de tesis consiste de dos partes: una búsqueda bibliográfica de los sistemas y tecnologías de estacionamiento disponibles en el mercado mundial y un caso de estudio. El caso de estudio consiste en verificar cuál es la demanda de estacionamientos que no se satisface en la playa de estacionamiento Riva Agüero Norte ubicada en la Pontificia Universidad Católica del Perú. Para, con esta información, plantear una solución de mejora mediante la implementación de un sistema inteligente de estacionamientos que aumente la capacidad del estacionamiento y haga posible satisfacer la demanda. Existen sistemas de estacionamiento convencionales y sistemas de estacionamiento inteligentes y robotizados. Los sistemas de estacionamiento convencionales son: estacionamiento en la calle, sótanos de estacionamiento, edificios de estacionamientos y con estacionamientos, entre otros. Los sistemas de estacionamiento inteligentes son aquellos en los que el proceso de estacionamiento es automatizado, mediante el correcto uso de sistemas robotizados controlados por computadoras. Entre estos sistemas podemos encontrar: sistemas de traslación vertical y horizontal simultánea, sistemas de ciclo continuo, sistemas rotativos, múltiples niveles de parqueo usando grúas mecánicas, entre otros. Junto con los diversos sistemas de estacionamiento surgen las tecnologías de control de estacionamiento, los sistemas de control y la señalización de disponibilidad de parqueos. Las tecnologías de control de estacionamiento permiten controlar la hora de entrada y salida de los vehículos al estacionamiento (parquímetros). Los sistemas de control sirven para controlar los ingresos y salidas de las diferentes clases de playas de estacionamiento., tales como barreras de entrada y salida, terminal de control de ingreso y de salida, sistemas de reconocimiento de placas, entre otros. Los indicadores de parqueo son sistemas utilizados para simplificar la forma en que funcionan los estacionamientos. Estos sistemas proporcionan a los usuarios la información relevante al momento de buscar un lugar donde estacionar, tales como la señal de espacios disponibles, señal de guía de disponibilidad en los diversos niveles del estacionamiento, en los pasillos, luces de espacios disponibles, entre otros. El caso de estudio se realizó en la Pontificia Universidad Católica del Perú. Se realizó el conteo de vehículos que ingresan y salen de la playa de estacionamiento Riva Agüero Norte para observar la demanda de espacios para estacionamientos y poder plantear una propuesta de mejora, de manera que se pueda satisfacer la demanda. Esta propuesta de mejora plantea hacer uso del sistema inteligente de estacionamiento PS001 de tres niveles, que consiste en un sistema semiautomatizado de elevación que permite el estacionamiento de tres vehículos en un solo espacio de estacionamiento mediante el uso de plataformas. Es importante mencionar que la gestión del transporte debe estar enfocada a promover el uso del transporte público, de manera que los vehículos particulares no se usen para viajes cotidianos al trabajo o a los lugares estudio. Sin embargo, esto está ligado al diseño de estacionamientos en la periferia de la ciudad (Park & Ride en destino) o al diseño de estacionamiento cerca de las estaciones de transporte público masivo (Park & Ride en origen). En ambos casos, es necesario optimizar el uso de estacionamientos. Existen diversos sistemas inteligentes de estacionamiento que permiten optimizar los parqueos y aumentar la capacidad para satisfacer una mayor demanda. Asimismo, el uso de sistemas y tecnologías de control permite regular los flujos de entrada y salida de vehículos de los estacionamientos y hace posible el cobro por el tiempo de uso. Esto permite la rotación de vehículos, de manera que una mayor cantidad de usuarios pueda hacer uso del mismo. Los indicadores de parqueo, a su vez, permiten que los usuarios encuentren un lugar de estacionamiento más rápido. Esto genera una menor congestión en los accesos a los estacionamientos y dentro de los mismos; y, además, genera confort en los usuarios que no pierden gran parte de su tiempo en encontrar un lugar para parquearse.

Según la Oficina General de Defensa Nacional (2019), los accidentes de tránsito son la principal causa de discapacidad y muerte prematura en el Perú, representando un problema social a resolver. Perú se encuentra entre los países con mayor número de muertos por cantidad de vehículos en Latinoamérica, sin embargo, pese a ser una problemática relevante existen pocas alternativas de solución impulsadas desde el sector privado y los ciudadanos perciben que las soluciones deben generarse a través del estado con inversión en infraestructura y educación vial. En este documento se aborda una propuesta de solución que; usando herramientas como entrevistas a profundidad, focus group, análisis e investigación de mercado; ha identificado las carencias y principales dolores de los potenciales usuarios para brindar una propuesta de alto impacto que cubra las expectativas del público objetivo. Actualmente, el avance de la tecnología permite disponer de herramientas que reducen la probabilidad de un accidente hasta en un 40% de acuerdo con la Fundación para el Tráfico Seguro (2018). En base a ello, se ha desarrollado la propuesta de un servicio de monitoreo preventivo y proactivo que funciona a través de dispositivos de seguridad instalados en los vehículos que reducen la probabilidad de accidentes de tránsito alertando al contratante del servicio y/o el conductor sobre posibles riesgos que podrían ocasionar un accidente. Finalmente, esta propuesta se ha determinado viable económicamente con un VAN de $ 1,108,773.92, TIR de 44.77% e IR de 1.55. Así mismo a nivel social, la propuesta está alineada a al objetivo de desarrollo sostenible 3 que busca garantizar una vida saludable y promover el bienestar obteniendo un VAN Social en dólares de $959,162.36, que representa la diferencia entre los beneficios sociales esperados y los costos sociales asociados al proyecto. / Traffic accidents in Peru are significant social, economic, and public health challenges. This study introduces a Sensor Integrated Driver Assistance Platform tailored for Peruvian market. Through comprehensive analysis, including interviews, focus groups, market insights, and technical specifications, it addresses existing deficiencies and user concerns with a market-oriented solution. The proposed solution aims to enhance driving safety by offering a preventive vehicle monitoring and control service. The potential to reduce accident probabilities by up to 40%, as noted by the 2018 Safe Traffic Foundation, becomes a focal point. Utilizing advanced devices, it proactively alerts drivers to potential hazards, reducing the risk of accidents, injuries, and property damage, ultimately bolstering road safety and driver confidence. From a technical financial perspective, the project demonstrates robust economic viability with an impressive Net Present Value (NPV) of $1,108,773.92, a noteworthy Internal Rate of Return (IRR) at 44.77%, and a Profitability Index (PI) of 1.55. In the marketing realm, this innovation strategically adapts to Lima's dynamic market, exceeding the expectations of urban populations, particularly those in socio-economic strata A, B, and C. This initiative aligns seamlessly with Sustainable Development Goal 3, which aims to ensure a healthy life and well-being for all age groups. A comprehensive social impact analysis reveals a Social NPV of $959,162.36, signifying the positive difference between anticipated social benefits and associated project costs. In summary, the Innovative Incremental Implementation of Sensor Integrated Driver Assistance Platform represents a significant step in addressing traffic accidents in Lima. It combines cutting-edge technology, strong financial viability, and market adaptation, serving as a compelling case study for incremental innovation with profound social significance.

Nesta dissertação apresentaremos um m´método para detecção automática da quantidade de carga adicionada em uma lavadora de roupas para que esta possa adequar o seu nível de água e ciclo de lavagem. A máquina na qual este algoritmo foi desenvolvido é uma máquina de eixo vertical (abertura na parte de cima) e utiliza um motor síncrono trapezoidal (BPM do inglês Brushless Permanent Magnet). O algoritmo que será descrito aqui utiliza uma rede neural para inferir a quantidade de carga baseado em informações disponíveis nesta m´máquina como, corrente do motor, velocidade do cesto e tensão de alimentação, entre outros, essas informações estão disponíveis na maioria dos modelos de máquinas de lavar roupas que utilizam esse tipo de motor. A utilização de um algoritmo para detectar automaticamente e de forma precisa a quantidade de roupas é muito importante, pois dessa forma evita-se o desperdício de insumos e, principalmente, água no processo de lavagem. Além disso apresentaremos os resultados que mostram a diferença entre o uso da rede neural e o método linear chamado planejamento de experimento (DOE do inglês Design of Experiments). / In this dissertation a method for automatic load size detection will be presented, so the water level and the washing cycles can be chosen by a washing machine. The machine where this algorithm was developed is a top load washing machine that uses a brushless permanent magnet motor (BPM motor). The algorithm that is going to be described here uses a neural network to deduce the load size based on information available on this machine such as, motor current, basket speed, power supply voltage and others. These signals are available on most washing machines that uses this kind of motor. The use of an algorithm that detects automatically and precisely the load amount is very important in order to avoid the waste of soap, bleach and softner and, more importantly, water during the wash task. Moreover the use of the neural network will be compared with a linear methods called DOE (design of experiment). Finally, results showing the difference between both methods are presented.

No contexto metodológico desse trabalho, foram desenvolvidas as tecnologias lógicas, baseadas em arquiteturas de sistemas inteligentes, que auxiliem nos diagnósticos de avarias em transformadores de transmissão. O sistema desenvolvido tem como dados de entrada os resultados de ensaios de isolação, de relação de transformação, do fator de potência da isolação, de ensaios de tensão induzida, além de outros e, por meio de técnicas de inferência, indicarão a existência de possíveis avarias que devem ser averiguadas (de forma mais detalhada) antes de se retornar o transformador ao serviço. A particularidade que caracteriza a inovação sobre este assunto está justamente na elaboração de um novo ferramental, a ser disponibilizado por meio de um software inteligente de suporte à decisão, o qual produzirá respostas que permitirão o completo diagnóstico de falhas e avarias em transformadores de transmissão submetidos a esforços eletromagnéticos severos. As respostas serão produzidas a partir da análise integrada de resultados advindos de módulos inteligentes incumbidos de apoiar os diversos ensaios a serem realizados no equipamento. Assim, será possível estimar, inclusive, qual o momento de se proceder com a manutenção preventiva no equipamento. / In methodological context of this work, the logical technologies were developed based on smart systems architectures, which help in diagnosis of faults in transmission transformers. The developed system has as data input the results of insulation tests, the transformation ratio of the insulation power factor of induced voltage test, and others, and by inference techniques, indicate the existence of possible faults that must be ascertained (in more detail) before the processor returns to service. The special featuring innovation on this subject is exactly in the drafting of a new tooling, to be made available through intelligent decision support software, which will produce answers that will allow the full fault diagnosis and failure in transmission submitted transformers the severe electromagnetic efforts. The answers will be produced from the integrated analysis of results arising from intelligent modules responsible for assisting the various tests to be performed on the equipment. Thus, you can estimate, even when it\'s time to proceed with preventive maintenance on the equipment.

É cada vez mais notável o desenvolvimento da indústria micro-eletrônica. A criação de dispositivos eletrônicos menores, que apresentam maior autonomia de energia, aliados ao aumento do poder de processamento, armazenamento e comunicação sem fio de alta velocidade favoreceram o surgimento e disseminação de novas tecnologias e paradigmas, dentre elas a Internet das Coisas (IoT). Do ponto de vista tecnológico, IoT é uma rede de objetos físicos que possuem tecnologia embarcada de sensoriamento e atuação. Agências de consultoria empresarial, tais como a McKinsey & Company, afirmam que IoT apresenta valor de mercado bilionário e poderá ultrapassar a casa dos trilhões antes de 2020. Dessa forma, o mercado de IoT vem se apresentando como um dos mercados mais promissores para os próximos anos. Alguns dos problemas que podem postergar este crescimento são os problemas decorrentes da dificuldade de integração e escalabilidade das aplicações de IoT. Em IoT, problemas de interoperabilidade são corriqueiros, seja pela alta diversidade de dispositivos empregados, seja pela incompatibilidade entre fabricantes. Em relação a escalabilidade, sistemas de IoT possuem uma demanda natural por alta escala, visto que buscam atender demandas comuns a vários setores, seja na indústria, transporte, domótica, segurança pública, comércio, entre outros. Este trabalho apresenta uma solução para esses problemas através do SWoTPAD, um framework formal que auxilia o projetista no desenvolvimento de soluções para IoT. SWoTPAD oferece uma linguagem para especificar dispositivos e serviços, descrever o ambiente e realizar requisições. Adicionalmente, ele gera o módulo de descoberta, composição automática de serviços e execução. Aplicações SWoTPAD são facilmente integráveis, pois usam e estendem um mesmo conjunto de ontologias, o que garante a compatibilidade nos dados gerados e consumidos por essas aplicações. A escalabilidade advém da associação de anotações semânticas a cada um dos elementos que compõem a aplicação de IoT. Essas anotações permitem ao SWoTPAD descobrir, classificar, selecionar e compor automaticamente serviços do ambiente. Dessa forma, SWoTPAD pode procurar por soluções alternativas, quando o serviço original apto a atender uma determinada demanda se encontra sobrecarregado ou indisponível. Para validação do framework, foram adotados dois estudos de caso. O primeiro deles, o problema de implantação de serviços em um ambiente de nuvem, e o segundo, uma aplicação de segurança residencial. O estudo de caso demonstrou que é possível desenvolver aplicações completas de IoT no framework proposto. Adicionalmente, o mecanismo de composição automática gerado pelo framework para essas aplicações apresenta uma piora média de 45% de desempenho quando comparado à composição manual. / The development of the micro-electronics industry is becoming more and more remarkable. The creation of smaller electronic devices, with higher degree of autonomy, processing, storage, and wireless communication favor the emergence and dissemination of new technologies and paradigms, such as the Internet of Things (IoT ). From the technological point of view, IoT is a network of physical objects that have embedded technology of sensing and actuation. McKinsey & Company says the IoT market is already reaching billionaire numbers and may exceed the trillions by 2020. Thus, the IoT market is proving to be one of the most promising markets in the next years. Problems that can delay this growth come from the difficulty of integration and scalability of IoT applications. In IoT, interoperability problems are common, either because of the high diversity of devices used, or because of the incompatibility between manufacturers. Regarding scalability, IoT systems have a natural demand for high scale, since they seek to meet common demands in various sectors, be it in industry, transportation, home automation, public safety, commerce, among others. This work solves these problems through SWoTPAD, a formal framework that assists the designer in developing solutions for IoT. SWoTPAD provides a language for specifying devices and services, describing the environment, and performing requests. Additionally, it generates the discovery, automatic service composition, and execution module. SWoTPAD applications are easily integrable, since they use and extend the same set of ontologies, which guarantees compatibility in the data generated and consumed by these applications. Scalability comes from the association of semantic annotations to each of the elements that compose the IoT application. These annotations allow SWoTPAD to discover, rank, select, and automatically compose services. In this way, SWoTPAD can search for alternative solutions, when the original service able to meet a particular demand is overloaded or unavailable. Two case studies were developed for validation of the framework. The first one, the problem of deploying services in a cloud environment, and the second, a home security system. The case study demonstrated that it is possible to develop complete IoT applications in the proposed framework. Also, the automatic service composition module generated by SWoTPAD for these applications has a mean worsening of 45 % of performance when compared to the manual composition.

Tecnologia de montagem de superfície (SMT) é um método para construção de circuitos eletrônicos, nos quais os componentes são montados diretamente sobre a superfície da placa de circuito impresso. Tais dispositivos eletrônicos são chamados de dispositivos de montagens de superfície ou SMDs. Paralelamente, as vantagens oferecidas pelo componente eletrônico LED SMD têm causado uma grande aplicação desse dispositivo em substituição ao LED convencional. O presente trabalho apresenta um sistema inteligente baseado em sistemas de inferência fuzzy para estimar valores de intensidade luminosa de equipamentos automotivos a partir de dados de projeto. Embora o trabalho esteja direcionado para a aplicação de LEDs SMD em lanternas traseiras, o trabalho aqui desenvolvido pode ser generalizado e usado em outras aplicações industriais, tais como semáforos de trânsito, painéis eletrônicos de mensagens ou qualquer outra aplicação onde use LEDs SMD em conjunto. Resultados de protótipos são apresentados para validar a técnica proposta. Por meio desses resultados, pode-se observar que a aplicação de sistemas inteligentes é uma abordagem atrativa para este tipo de problema. / Surface mount technology (SMT) is a method for making electronic circuits in which the components are mounted directly onto the surface of printed circuit boards. Such electronic devices are called surface-mount devices or SMDs. The advantages offered by the electronic component SMD LED (Light Emitting Diode) have caused a wide application of this device in replacement of conventional LEDs. This work shows an intelligent system using fuzzy interference systems to estimate values of luminous intensity in automotive equipments from design data. Although this work is aimed to the application of SMD LEDs in rear lights, methods hereby developed and described can also be used in other applications, such as traffic lights, electronic panels of messages or any other application where SMD LEDs are used in groups. Results of prototypes are presented to validate the proposed technique. From these results, it can be observed that the application of intelligent systems is an attractive approach to this type of problem.

O crescente aumento na demanda de energia elétrica nacional, associada às alterações regulamentares do setor, em que o tempo que um equipamento permanece indisponível para o sistema, aguardando manutenção significa perda de receita para as companhias de energia, motivou a busca por diagnósticos precisos e utilização de técnicas não invasivas que possam ser aplicadas em transformadores em serviço. Assim, o foco desta pesquisa foi o desenvolvimento de uma arquitetura de sistema inteligente baseado em Redes Neurais Artificiais, que a partir de características extraídas de sinais de emissão acústicas provenientes de sensores distribuídos espacialmente no tanque de transformadores de potência, possa identificar internamente o local de ocorrência das descargas parciais e fornecer as distâncias estimadas entre os sensores e o ponto dessa descarga, e com essas distâncias, utilizando técnicas numéricas de triangulação, o sistema fornece também a coordenada espacial da falha auxiliando no diagnostico de defeito do transformador e no processo de tomada de decisões. / The increasing in the demand for national electrical energy coupled with alterations in the regulation of the sector, where the time which a piece of the electrical system equipment stays out of service means loss of income for the electrical companies, has motivated the search for correct diagnostics and usage of non-invasive technics that can be used in tranformers which are in operation. Therefore, the aim of this research was to develop the design of an intelligent system based on Artificial Neural Nets, which through the characteristics extracted from the acoustic emission signals coming from the sensors spatially distributed in the power transformer tank can identify internally the place of the occourrence of the partial discharges and provide the estimate distances between the sensors and the discharges point, so with these distances using triangle technical analysis the system will also provide the spatial coordinate of the flaw for diagnosing the problem with the transformer and help the process of decision making.

Esta tese propõe a utilização de sistemas inteligentes para, automaticamente, realizar diagnósticos e localizar falhas na instalação e na operação de redes de comunicação industrial que utilizam o protocolo Profibus DP. Para tais tarefas, uma série de análises é realizada a partir dos sinais transmitidos pela camada física, de telegramas transmitidos pela camada de enlace e de funções da camada de usuário do protocolo Profibus DP. Para a análise da camada física, amostras dos sinais elétricos transmitidos são processadas e apresentadas a algumas Redes Neurais Artificiais para que sejam classificadas de acordo com a sua forma de onda. Caso estes sinais apresentem alguma deformação, o sistema indica uma provável causa para o problema, afinal, os problemas das redes Profibus originam padrões específicos e característicos impressos nas formas de onda do sinal digital. Ainda através da análise das amostras dos sinais oriundos da camada física, algumas fontes de problemas são detectadas a partir da análise do nível médio de tensão do sinal que um determinado dispositivo está transmitindo. Tal análise é realizada a partir de um Sistema Especialista. Também utilizando Sistemas Especialistas, os telegramas transmitidos pela camada de enlace deste protocolo são analisados e a partir destes, falhas de configuração são detectadas. Por fim, é proposto um sistema nebuloso responsável por indicar ao usuário um valor próximo ao ideal para a variável de tempo denominada target rotation time. A proposta foi testada e validada a partir de dados obtidos de redes Profibus estabelecidas em laboratório e de alguns dados sintéticos originados por software. Os resultados obtidos foram suficientes para a comprovação da tese de que sistemas computacionais inteligentes podem contribuir de maneira efetiva no diagnóstico de problemas em redes Profibus DP e até mesmo em outros tipos de rede. / This thesis proposes the use of intelligent systems to automatically perform diagnostics and locate faults during the installation and operation of industrial communication networks that use the Profibus DP protocol. For such tasks, some analyzes are performed from the signals transmitted by the physical layer, from telegrams transmitted by the data link layer and from some user layer functions of the Profibus DP protocol. For physical layer analysis, the transmitted electrical signals samples are processed and submitted for some artificial neural networks that classifies each signal according to its waveshape. If these signals have some deformation, the system indicates a probable cause for the problem, after all, the Profibus problems originate specific and characteristic patterns printed on the digital signal waveform. Still analyzing the physical layer signal samples, some problems sources are detected from the signal voltage analysis. Such analysis is performed from an Expert System. Also using expert systems, the data link layer telegrams are analyzed and configuration faults are detected. Finally, it is proposed a fuzzy system responsible for specify a value close to ideal for the target rotation time variable. The proposal has been tested and validated with data from Profibus networks established in laboratory. Besides, some synthetic data were generated by software. The results were sufficient to prove the thesis that intelligent computational systems can contribute effectively to diagnose problems in Profibus DP networks and even in other types of networks.

Plataformas móveis, como smartphones, tablets e também veículos, têm cada vez mais possibilitado a coleta e análise de dados de seu entorno. Essa oportunidade de sensoriamento de diferentes fenômenos oferece maior cobertura espaço-temporal a menor custo em relação às técnicas tradicionais. O dinamismo dessa abordagem traz desafios relacionados ao posicionamento desses sensores e ao georreferenciamento das informações coletadas. Desta forma, a presente pesquisa tem como objetivo propor método orientativo de especificação de técnicas de posicionamento no contexto do uso do veículo enquanto sensor. Inicialmente, a partir de levantamento bibliográfico, caracteriza-se a evolução do conceito de veículo-sensor e seu emprego no sensoriamento da fluidez do tráfego, das condições do pavimento, de qualidade do ar, entre outras variáveis. Descreve-se o estado da arte nesse campo de pesquisa, identificando lacunas e pontos a serem mais bem estudados. Em um segundo momento, identificando o posicionamento como tópico pouco discutido nesse contexto, o trabalho dedica-se à definição de método orientativo de especificação de sistemas de posicionamento para veículossensores, tendo em conta os requisitos associados às diferentes variáveis a serem sensoriadas. Ao fim, apresenta-se estudo de campo referente ao uso de veículos na identificação de ocorrência de lombadas, empregando as ferramentas estabelecidas nessa dissertação e pormenorizando a discussão do sistema de posicionamento. Dessa forma, o trabalho contribui para a caracterização dos sistemas de sensoriamento baseados em veículos e a identificação do posicionamento como parâmetro fundamental para a qualidade desses sistemas. / Mobile devices such as smartphones, tablets and also vehicles have increasingly enabled gathering and analysing data from its environment. This opportunity of sensing different phenomena offers greater spatiotemporal coverage at less cost when compared to the traditional techniques. The dynamics of this approach has challenges related to the positioning of this sensors and the georeferencing of sensed data. Thus, this research aims to propose an orientative method to specify the positioning system for use with vehicles working as mobile sensors. Firstly, by doing a literature review, the purpose is to characterize the evolution of the concept of vehicle as a mobile sensor and its use in sensing traffic conditions, road conditions, air quality and other variables. The state of the art in this research field is described and the gaps and open questions are identified. In a second moment, after identifying the positioning in this context as an understudied area, this research will work on discussing an orientative method to specify the positioning system considering specificities and requirements associated with the different sensored phenomena. At the end, this work describes an exploratory study using a vehicle to identify road bumps, applying the tools defined in the method and detailing the discussion about the positioning system. Therefore, this work contributes to the characterization of sensing systems based on vehicles and the identification of the vehicular positioning as a fundamental parameter for the quality of these systems.

El presente trabajo analiza los principales y más básicos componentes que actúan en un Sistema de Transporte Inteligente, de tal manera que se diseñe una infraestructura de red capaz de transmitir la información, recogida de las vías, que necesitan los operadores del tránsito, y poder así controlar mejor el transporte urbano. / Tesis