Durante los últimos años las redes de sensores inalámbricas han sido objeto, como consecuencia de un creciente interés comercial, de una intensa actividad de investigación que ha determinado relevantes avances tanto en la tecnología base como en los aspectos de ingeniería a todos los niveles. Las redes de sensores inalámbricas se basan en el concepto de nodo sensor autónomo de bajo coste que proporciona recursos limitados en términos de cálculo y capacidad de almacenamiento de información, baja potencia de transmisión y sensorica avanzada. Se caracterizan por el tamaño extremadamente reducido y una ingeniería orientada a la eficiencia energética. A pesar de la disponibilidad de soluciones altamente avanzadas, caracterizadas por la eficiencia y la flexibilidad, la difusión comercial masiva se ha planteado más veces como hipótesis plausible y además parece tardar en concretarse de forma definitiva. Las principales causas están relacionadas, directamente o indirectamente, con dos factores: coste elevado y falta de suficiente fiabilidad/robustez. Una de las consecuencias del desarrollo de arquitecturas "ad-hoc" que caracteriza actualmente las redes de sensores inalámbricas es la de garantizar una gran cantidad de óptimos locales siendo la causa principal de una preocupante ausencia de estándares tanto en términos de protocolos de comunicación como en términos de organización y representación de información. También nuevos modelos de negocio y de explotación dentro de las organizaciones virtuales de última generación son actualmente temas de atención en el seno de la comunidad científica internacional. Este trabajo se sitúa en el marco de las últimas líneas de investigación orientadas a conciliar soluciones avanzadas, caracterizadas por una ingeniería innovadora, con su aplicación efectiva en el mundo real / Pileggi ., SF. (2011). Diseño, Especificación, Validación y Aplicación de una Arquitectura modular de gestión de Redes Inalámbricas de Sensores [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10740

There are many works related to wireless sensor networks (WSNs) where authors present new protocols with better or enhanced features, others just compare their performance or present an application, but this work tries to provide a different perspective. Why don¿t we see the network as a whole and split it into groups to give better network performance regardless of the routing protocol? For this reason, in this thesis we demonstrate through simulations that node¿s grouping feature in WSN improves the network¿s behavior. We propose the creation of a group-based architecture, where nodes have the same functionality within the network. Each group has a head node, which defines the area in which the nodes of such group are located. Each node has a unique node identifier (nodeID). First group¿s node makes a group identifier (groupID). New nodes will know their groupID and nodeID of their neighbors. End nodes are, physically, the nodes that define a group. When there is an event on a node, this event is sent to all nodes in its group in order to take an appropriate action. End nodes have connections to other end nodes of neighboring groups and they will be used to send data to other groups or to receive information from other groups and to distribute it within their group. Links between end nodes of different groups are established mainly depending on their position, but if there are multiple possibilities, neighbor nodes could be selected based on their ability ¿, being ¿ a choice parameter taking into account several network and nodes parameters. In order to set group¿s boundaries, we can consider two options, namely: i) limiting the group¿s diameter of a maximum number of hops, and ii) establishing boundaries of covered area. In order to improve the proposed group-based architecture, we add collaboration between groups. A collaborative group-based network gives better performance to the group and to the whole system, thereby avoiding unnecessary message forwarding and additional overheads while saving energy. Grouping nodes also diminishes the average network delay while allowing scaling the network considerably. In order to offer an optimized monitoring process, and in order to offer the best reply in particular environments, group-based collaborative systems are needed. They will simplify the monitoring needs while offering direct control. Finally, we propose a marine application where a variant of this groupbased architecture could be applied and deployed. / García Pineda, M. (2013). A group-based architecture and protocol for wireless sensor networks [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27599 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

Este trabajo de tesis presenta los servicios de descarga de contenido en modo push como un mecanismo eficiente para el envío de contenido de televisión pre-producido sobre redes de difusión. Hoy en día, los operadores de red dedican una cantidad considerable de recursos de red a la entrega en vivo de contenido televisivo, tanto sobre redes de difusión como sobre conexiones unidireccionales. Esta oferta de servicios responde únicamente a requisitos comerciales: disponer de los contenidos televisivos en cualquier momento y lugar. Sin embargo, desde un punto de vista estrictamente académico, el envío en vivo es únicamente un requerimiento para el contenido en vivo, no para contenidos que ya han sido producidos con anterioridad a su emisión. Más aún, la difusión es solo eficiente cuando el contenido es suficientemente popular. Los servicios bajo estudio en esta tesis utilizan capacidad residual en redes de difusión para enviar contenido pre-producido para que se almacene en los equipos de usuario. La propuesta se justifica únicamente por su eficiencia. Por un lado, genera valor de recursos de red que no se aprovecharían de otra manera. Por otro lado, realiza la entrega de contenidos pre-producidos y populares de la manera más eficiente: sobre servicios de descarga de contenidos en difusión. Los resultados incluyen modelos para la popularidad y la duración de contenidos, valiosos para cualquier trabajo de investigación basados en la entrega de contenidos televisivos. Además, la tesis evalúa la capacidad residual disponible en redes de difusión, por medio de estudios empíricos. Después, estos resultados son utilizados en simulaciones que evalúan las prestaciones de los servicios propuestos en escenarios diferentes y para aplicaciones diferentes. La evaluación demuestra que este tipo de servicios son un recurso muy útil para la entrega de contenido televisivo. / This thesis dissertation presents background push Content Download Services as an efficient mechanism to deliver pre-produced television content through existing broadcast networks. Nowadays, network operators dedicate a considerable amount of network resources to live streaming live, through both broadcast and unicast connections. This service offering responds solely to commercial requirements: Content must be available anytime and anywhere. However, from a strictly academic point of view, live streaming is only a requirement for live content and not for pre-produced content. Moreover, broadcasting is only efficient when the content is sufficiently popular. The services under study in this thesis use residual capacity in broadcast networks to push popular, pre-produced content to storage capacity in customer premises equipment. The proposal responds only to efficiency requirements. On one hand, it creates value from network resources otherwise unused. On the other hand, it delivers popular pre-produced content in the most efficient way: through broadcast download services. The results include models for the popularity and the duration of television content, valuable for any research work dealing with file-based delivery of television content. Later, the thesis evaluates the residual capacity available in broadcast networks through empirical studies. These results are used in simulations to evaluate the performance of background push content download services in different scenarios and for different applications. The evaluation proves that this kind of services can become a great asset for the delivery of television content / Fraile Gil, F. (2013). Evaluation of unidirectional background push content download services for the delivery of television programs [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31656

El escenario actual de las redes móviles se caracteriza por la creciente demanda de los usuarios por los servicios de datos, circunstancia que se ha visto potenciada por la popularidad de los teléfonos inteligentes y el auge de aplicaciones que necesitan de una conexión permanente a internet, como aquellas que hacen uso de recursos "en la nube" o los servicios de streaming para vídeo. El consumo de datos crece exponencialmente, tanto para los países desarrollados como en los países en desarrollo, y esto ha llevado a los operadores a plantearse soluciones que permitan proveer dichas condiciones de acceso. Las redes heterogéneas se caracterizan por utilizar diferentes tecnologías de una manera coherente y organizada para proveer a los usuarios con la calidad de servicio requerida en sus comunicaciones, de tal manera que la comunicación sea para estos "transparente". Dicha heterogeneidad se puede dar a nivel de acceso, con la coexistencia de tecnologías como 802.11, WiMAX y redes móviles en sus diferentes generaciones, o incluso a nivel de capas dentro de las redes móviles con la coexistencia de macro, micro, pico y femto celdas. Haciendo un uso organizado de estos múltiples recursos, es posible optimizar las prestaciones de la red y proveer a los usuarios con una mejor calidad de servicio. Pero la posibilidad de mejorar las prestaciones de la red no se da sólo por el uso simultáneo de estas tecnologías de acceso. Para mejorar la eficiencia en el uso del espectro electromagnético, un recurso limitado y subutilizado según diferentes estudios, se propuso la tecnología de cognitive radio. Por medio de esta tecnología es posible que un usuario sea capaz de medir el instante en el que una parte del espectro electromagnético no esta siendo utilizado para enviar información, siempre evitando interferir en las comunicaciones de aquellos usuarios que usan dicho espectro regularmente. En el presente trabajo se proveen diferentes soluciones dentro del contexto de las redes heterogéneas que buscan optimizar el uso de los recursos disponibles en la red para proveer a los usuarios con la calidad de servicio esperada, ya sea por medio del control de acceso o la gestión de recursos. Por un lado se estudia el efecto que la reserva de canales para realizar handoff espectral tiene sobre las prestaciones para los usuarios secundarios en un sistema de cognitive radio. Por otro lado se estudian políticas de acceso para una red en la que dos tecnologías de acceso están disponibles: TDMA y WCDMA, y los usuarios tienen acceso a los servicios de voz y datos. Por otro lado / Performance requirements on mobile networks are tighter than ever as a result of the adoption of mobile devices such as smartphones or tablets, and the QoS levels that mobile applications demand for their correct operation. The data traffic volume carried in mobile networks for 2012 is the same as the total internet traffic in 2000, and this exponential growth tendency will continue in years to come. In order to fulfill users¿ expectations, it is imperative for mobile networks to make the best use of the available resources. Heterogeneous networks (Hetnets) have the ability to integrate several technologies in a coherent and efficient manner in order to enhance users¿ experience. The first challenge of heterogeneous networks is to integrate several radio access technologies, which exist as a result of simultaneous technology developments and a paced replacement of legacy technology. A joint management of several RAT¿s enhances network¿s efficiency, and this influences user¿s experience. Another challenge of heterogeneous networks is the improvement of current macrocells through an efficient use of the electromagnetic spectrum. Some approaches aim to optimize the antennas or use higher-order modulation techniques, but a more disruptive approach is the use of dynamic spectrum techniques through a technology known as cognitive radio. Finally, heterogeneous networks should be able to integrate several layers. In addition to the well studied micro and pico cells, a new generation of cheaper and easily configurable small cell networks have been proposed. However, its success is attached to its ability to adapt to the current context of mobile networks. / Pacheco Páramo, DF. (2013). Performance analysis of access control and resource management methods in heterogeneous networks [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34782

[EN] This thesis project has a different and innovative approach to detect seismic events in real time gaining knowledge of the community through a hierarchical architecture in 3 layers: The first layer, a low-cost distributed network which takes advantage of the current huge trend; the smartphone; a multi-sensor, multi-network, multi-task device embedded into a small processing computer able to be reprogrammed, for example, in an "accelerograph" through an efficient in precision and power consumption Android application. The second layer called Intermediate Server, corresponds to a computer with sufficient hardware to handle incoming messages from users of the first layer and deduce on these samples, if a seismic peak has occurred, and if appropriate, notify in real-time to the users (smartphones) gaining extra time in making a better decision involving harm reduction, as well as economic and structural losses, and most importantly human lives losses. It considers spatial and temporal analyzes obtaining a customizable server to the specific characteristics of the area. Finally, the third layer called the Control Center is the place where all the information from the lower levels makes sense, being the leader in the post-event emergency management; it can extend to a bidirectional help: first, users (smartphones) attend to Control Center with multimedia information from their environment (comments, videos and images) thus achieving an overview of the disaster in order to efficiently manage the various aid-centers; and second, it assists users through their own smartphones, with information that a particular user unknown but the Control Center knows by other users: roads destroyed, landslides, roads offline support centers, places of danger, etc.). All validated through an extensive evaluation of each layer through seismic data obtained from the National Geophysical Institute of the National Polytechnic School in Ecuador (IGEPN), data which part of this research is based; obtaining promising and relevant results alerting until 12 seconds ahead at the epicenter, reducing false positives and this time could be increased by further afield. / [ES] Este proyecto de Tesis presenta una diferente e innovadora pro-puesta para detectar eventos sísmicos en tiempo real obteniendo conocimiento de la comunidad mediante una arquitectura jerárquica en 3 capas: La primera capa, una red de sensores de bajo costo distribuida que aprovecha el gran boom electrónico actual, el smartphone; un equipo multi-sensor, multi-red, multi-procesamiento dentro de un pequeño ordenador capaz de ser reprogramado convirtiéndolo por ejemplo, en un "acelerógrafo" por medio de una aplicación en Android eficiente en precisión y consumo de energía. La segunda capa llamada Servidor Intermedio, corresponde a un ordenador con las capacidades suficientes para gestionar la llegada de mensajes provenientes de usuarios de la primera capa y deducir con estas muestras, si ha existido un pico sísmico o no, y si es el caso, notificar en tiempo real a los usuarios (smartphones) ganando tiempo extra en la toma de una mejor decisión que implique la reducción de daños y pérdidas tanto económicas, estructurales y lo más importante, vidas humanas. Este considera análisis tanto espaciales como temporales obteniendo un servidor personalizable a las características específicas de la zona. Por último, la tercera capa llamada el Centro de Control es el lugar donde toda la información de los niveles inferiores toma sentido siendo el líder en la gestión post-evento de la emergencia; permite extender a una ayuda bidireccional: primero cada smartphone asiste a éste con información multimedia de su entorno (comentarios, videos e imágenes) logrando así una visión global del desastre, y con esta, gestionar eficientemente a los diferentes cuerpos de ayuda; y segundo asistir a los usuarios por medio de su smartphone con información que un usuario en particular desconoce y que el Centro de Control conoce por otros usuarios: Carreteras destruidas, deslaves, caminos sin conexión, centros de apoyo, lugares de peligro, etc.). Todo validado mediante una extensa evaluación de cada una de las capas con información sísmica obtenida del Instituto Geofísico Nacional de la Escuela Politécnica Nacional del Ecuador (IGEPN), lugar donde se basa parte de esta investigación, obteniendo prometedores y relevantes resultados alertando hasta con 12 segundos de antelación en el lugar del epicentro, reduciendo los falsos positivos, y pudiendo incrementar este tiempo en lugares más alejados. / [CA] Aquest projecte de Tesi presenta una diferent i innovadora proposta per a detectar esdeveniments sísmics en temps real obtenint coneixement de la comunitat mitjançant una arquitectura jeràrquica en 3 capes: La primera capa, una xarxa de sensors de baix cost distribuïda que aprofita el gran boom electrònic actual, el l' smartphone; un equip multi-sensor, multi-xarxa, multi-processament dins d'un petit ordinador capaç de ser reprogramat convertint-ho per exemple, en un accelerògraf per mitjà d'una aplicació en Android eficient en precisió i consum d'energia. La segona capa anomenada Servidor Intermedi, correspon a un ordinador amb les capacitats suficients per a gestionar l'arribada de missatges provinents d'usuaris de la primera capa i deduir amb aquestes mostres, si ha existit un pic sísmic o no, i si és el cas, notificar en temps real als usuaris (smartphones) guanyant temps extra en la presa d'una millor decisió que implique la reducció de danys i pèrdues tant econòmiques, estructurals i el més important, vides humanes; aquest considera anàlisi tant espacials com a temporals obtenint un servidor personalitzable a les característiques específiques de la zona. Finalment, la tercera capa anomenada el Centre de Control és el lloc on tota l'informació dels nivells inferiors pren sentit sent el líder en la gestió post-esdeveniment de l'emergència; permet estendre a una ajuda bidireccional, primer cada smartphone assisteix a aquest amb l'informació multimèdia del seu entorn (comentaris, videos i imatges) aconseguint així una visió global del desastre i amb aquesta, gestionar eficientment als diferents cossos d'ajuda; i posteriorment assistir als usuaris per mitjà del seu smartphone amb informació que un usuari en particular desconeix i que el Centre de Control coneix per altres usuaris: Carreteres destruïdes, esllavissades, camins sense connexió, centres de suport, llocs de perill, etc.). Tot validat mitjançant una extensa avaluació de cadascuna de les capes amb informació sísmica obtinguda de l'Institut Geofísic Nacional de l'Escola Politècnica Nacional de l'Equador (IGEPN), lloc on es basa part d'aquesta recerca, obtenint prometedors i rellevants resultats alertant fins a amb 12 segons d'antelació en el lloc de l'epicentre, reduint els falsos positius i podent incrementar-se en llocs més allunyats. / Zambrano Vizuete, AM. (2015). ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DISTRIBUIDO PARA GESTIÓN DE EMERGENCIAS SÍSMICAS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/56002

[EN] Whenever an emergency occurs, personnel involved in its resolution make every possible effort to minimize casualties and keep citizens safe. Performing continuous and regular training exercises helps improve planning, actuation protocols and the harmonization of procedures between various agencies. The application of information and communication technologies (ICT) in emergency management is a relevant research field. Particularly, the development of command and control systems (C2IS) to manage crisis resolution and the use of virtual worlds to develop training exercises are challenging and evolving areas. However, the insertion of a C2IS within a networked training system based on virtual worlds and using commercial off-the-shelf equipment has not been sufficiently exploited. In this context, the development of a hybrid system connecting real computers and sensors with virtual computers is a key strategy. In particular, the deployment of a middleware to interconnect heterogeneous applications using standardized data formats. This thesis contributes to facilitate performing training exercises in emergency management that in real life are complicated, inflexible and very expensive. An architecture to connect a command and control system operating in the real world with one or several virtual worlds through an interconnection gateway that implements MPEG-V based data formats and by using web services via TCP/IP as a communication platform is proposed, deployed and validated. / [ES] Cuando ocurre una emergencia, el personal involucrado en su resolución hace todo lo posible por reducir al mínimo las fatalidades y mantener seguros a los ciudadanos. La realización de ejercicios de entrenamiento de forma continua y regular ayuda a mejorar la planificación, los protocolos de actuación, y a armonizar los procedimientos entre diferentes agencias. La aplicación de las tecnologías de información y comunicaciones (TIC) en la gestión de grandes emergencias es un campo de investigación muy relevante. En particular, el desarrollo de sistemas de mando y control (C2IS) para gestionar la resolución de una crisis y el uso de mundos virtuales para la implementación de ejercicios de entrenamiento de personal son áreas en continuo desarrollo. Sin embargo, la integración de un C2IS dentro de un sistema de simulación en red para entrenamiento basado en mundos virtuales y usando equipos comerciales (COTS) no ha sido explotada suficientemente. Dentro de este contexto, desarrollar un sistema híbrido conectando entidades y sensores reales con entidades virtuales presenta una estrategia clave. En particular, la implementación de un software intermedio (middleware) para interconectar aplicaciones heterogéneas usando formatos de datos estandarizados. Esta tesis contribuye a facilitar la realización de ejercicios de entrenamiento en gestión de emergencias que en la vida real son complicados, poco flexibles y muy costosos. Se propone, implementa y valida una arquitectura para conectar un sistema de mando y control operando en el mundo real con uno o varios mundos virtuales, a través de una pasarela de interconexión que implementa un modelo de datos basado en MPEG-V y utiliza servicios web vía TCP/IP para la comunicación entre nodos. / [CA] Quan ocorre una emergència, el personal involucrat en la resolució fa tots els possibles per reduir al mínim les fatalitats i mantenir segurs els ciutadans. La realització d'exercicis d'entrenament de forma contínua i regular ajuda a millorar la planificació, els protocols d'actuació, i a harmonitzar els procediments entre diferents agències. L'aplicació de les tecnologies d'informació i comunicacions (TIC) en la gestió de grans emergències és un camp de recerca molt rellevant. En particular, el desenvolupament de sistemes de comandament i control (C2IS) per gestionar la resolució d'una crisi i l'ús de mons virtuals per a la implementació d'exercicis d'entrenament de personal són àrees en continu desenvolupament. No obstant això, la integració d'un C2IS dins d'un sistema de simulació en xarxa per a entrenament basat en mons virtuals i usant equips comercials (COTS) encara no ha sigut prou explotada. Dins d'aquest context, desenvolupar un sistema híbrid connectant ordinadors i sensors reals amb entitats virtuals suposa una estratègia clau. En particular, la implementació d'un programari intermediari (middleware) per interconnectar aplicacions heterogènies usant formats de dades estandarditzats. Aquesta tesi contribueix a facilitar la realització d'exercicis d'entrenament en gestió d'emergències que en la vida real són complicats, poc flexibles i molt costosos. Es proposa, implementa i valida una arquitectura per a connectar un sistema de comandament i control que opera en el món real amb un o diversos mons virtuals, a través d'una passarel·la d'interconnexió que implementa un model de dades basat en MPEG-V i utilitza serveis web via TCP/IP per a la comunicació entre nodes. / Ardila Sierra, LI. (2016). Arquitectura de interconexión entre sistemas C4ISR y mundos virtuales aplicando el estándar MPEG-V [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61482

[ES] Hay muchos trabajos relacionados con la automatización de procesos en agricultura. Con la revolución del Internet de las Cosas (del Inglés, Internet of things o IoT) están apareciendo en el mercado multitud de dispositivos capaces de interconectar sensores. Más enfocado a la agricultura intensiva, aparecen muchas comercializadoras de productos IoT que, aunque sus desarrolladores aseguran que son capaces de automatizar las tareas en los cultivos, vemos que no es así. Muchos productos tecnológicos desarrollados para ser usados en la agricultura de precisión, como son los programadores de riego tele-gestionados funcionan de forma independiente con otras tecnologías de la agricultura. En estos momentos y con el avance tecnológico actual, se debe integrar una programación de riego acorde a las necesidades reales del cultivo en tierra y con unas mediciones de necesidades de cultivo tomadas vía satélite o mediante dron desde el aire adaptando las variables de forma automática en una única plataforma de gestión. Si el patrón de producción de mi explotación funciona bien, la PLAtaforma TEcnológica Multimedia (PLATEM) permitirá compartir la estrategia seguida para que socios cooperativistas o personas que estén registrados en la red social, puedan verla y ver los contenidos publicados en ella sobre sistemas de control agrícolas. Esta tesis se centra en la investigación, diseño y desarrollo de nuevas tecnologías para integrar todos los sistemas presentes en un sistema automáticos, considerando, desde la monitorización de parámetros, hasta el procesado y toma de decisiones para una administración eficiente, siendo plata una herramienta óptima para la comunidad profesional de agricultores y con una usabilidad cercana al agricultor. Primeramente, se presentan trabajos previos relacionados con la captura de datos procedentes de cultivo y funcionamiento de riego a través del procesado de vídeo realizado con drones de vuelo autónomo. Seguidamente, se presentan los dispositivos presentes en la red inalámbrica de sensores orientada a captura de datos de los sensores terrestres y actuadores en sistemas de riego telegestionados de ultra bajo consumo energético. Por esto, nuestro trabajo se centra en redes de comunicaciones de banda estrecha, muy adecuadas para el uso en el medio rural. Nuestro sistema permite mantener un dispositivo comunicado y capaz de maniobrar las válvulas de hasta una extensión de 16 hectáreas con una pila comercial de 9 voltios toda una campaña de riego, sin necesidad de placas solares. Por último, toda la información e interoperabilidad de los apartados anteriores necesitan una gestión integral en un único sistema amigable con el usuario. En este punto presentamos un servidor con un motor de reglas de negocio y machine learning con autoaprendizaje capaz de generar decisiones para los controladores de riego, datos sensoriales de parcela o ambientales. Esta información es capaz de publicarse entre grupos sociales de usuarios e intercambiar métodos de trabajo y consignas. Todos los desarrollos y propuestas han sido precedidos de estudios de consumos energéticos en todos los dispositivos incluidos en el sistema. Además, se ha realizado un estudio en campo de las redes inalámbricas de sensores desplegadas en el medio rural bajo condiciones altamente problemáticas para comprobar el correcto funcionamiento del sistema entero. / [CA] Existeixen gran quantitat de treballs relacionats amb l'automatització de processos en agricultura. Amb la revolució la Internet de les coses (de l'anglès Internet of Things o IoT) estan apareixent al mercat multitud de dispositius capaços d'interconnectar sensors. Més enfocat a l'agricultura intensiva, s'estan comercialitzant productes IoT que, tot i que els seus desenvolupadors asseguren que són capaços d'automatitzar les tasques en els cultius, veiem que no és així. Molts productes tecnològics desenvolupats per a utilitzar-los a l'agricultura de precisió, com són els programadors de reg tele gestionats, funcionen de forma independent amb altres tecnologies usades en l'agricultura. En aquests moments i amb l'avanç tecnològic actual, existeix la possibilitat d'aplicar unes rutines de reg adequades amb les necessitats reals del cultiu en terra, combinat amb la mesura de les necessitats de cultiu preses via satèl·lit o mitjançant vehicles aeris no tripulats o dron des de l'aire, adaptant les variables de forma automàtica en una única plataforma de gestió. Si el patró de producció de la meva explotació funciona bé, la PLAtaforma TEcnològica Multimedia (PLATEM) permetrà compartir l'estratègia seguida per tal que socis cooperativistes o persones que estiguin registrats en la xarxa social, puguen vore-la i veure els continguts publicats en ella sobre sistemes de control agrícoles. Aquesta tesi es centra en la investigació, disseny i desenvolupament de noves tecnologies per a integrar tots els sistemes presents en un sistema automàtics, considerant, des de la monitorització de paràmetres, fins al processat i pressa de decisions per a una administració eficient, sent PLATEM una ferramenta òptima per a la comunitat professional d'agricultors i amb una usabilitat propera a l'agricultor. Primerament, es presenten treballs previs relacionats amb la captura de dades procedents de cultiu i funcionament de reg a través del processat de vídeo realitzat amb drons de vol autònom. Seguidament, es presenten els dispositius presents en la xarxa sense fils de sensors orientada a captura de dades terrestres i els actuadors utilitzats per al reg tele-gestionats d'ultra baix consum energètic. Per això, el nostre treball se centra en xarxes de comunicacions de banda estreta, molt adequades per a l'ús en el medi rural. El nostre sistema permet mantenir un dispositiu comunicat i capaç de controlar les vàlvules en terrenys extensió de 16 hectàrees amb una pila comercial de 9 volts durant tota una campanya de reg, sense necessitat de plaques solars. Finalment, tota la informació i interoperabilitat dels dispositius que integren la xarxa necessiten una gestió integral en un únic sistema amigable amb l'usuari. En aquest punt presentem un servidor amb un motor de regles de negoci que aplica machine learning amb autoaprenentatge capaç de generar decisions per als controladors de reg, tenint en compte les dades dels sensors de parcel·la i ambientals. Aquesta informació és capaç de publicar-se entre grups socials d'usuaris i intercanviar mètodes de treball i consignes. Tots els desenvolupaments i propostes han estat combinats amb estudis de consums energètics. A més, s'ha realitzat un estudi en camp de les xarxes sense fils de sensors desplegades en el medi rural sota condicions altament problemàtiques per a comprovar el correcte funcionament del sistema sencer. / [EN] There are many works related to the automation of processes in agriculture. With the revolution of the Internet of Things (IoT), many devices capable of interconnecting sensors are appearing on the market. The focus is on intensive agriculture in a market where designers and marketers of IoT products present designs for the automation of crop production, claiming systematic achievements that ar not always compatible with agricultural reality. Many technological products, such as remote or WiFi management of irrigation programmers, focused on precision agriculture, are independent systems with no connection to other agricultural technologies. At this time and with the current technological advance, it must be integrated irrigation schedules in response to the real time needs of crop nutrition determining cultivation needs are transmitted via satellite or drone, in a platform will automatically integrate intelligent irrigation systems on the plot of land in relation to thermal analysis and crop vigor. If the production patterns of a farm are promising, PLAtaforma TEcnologica Multimedia (PLATEM) will allow disseminate a strategy followed to cooperative partners or people who are registered in the social network can see it and see the contents published in it on agricultural control systems. This thesis will attempt to solve the above-mentioned issues: the integration from start to finish of data capture and open data decisions for a community of professional farmers. Firtsly, we will review the literature on data harvesting of irrigation decisions for cultivation through computer-processed videos recorded by drones with autonomous flight mapping. Next, the devices present in a Wireless Sensor Network (WSN) are presented aimed at capturing terrestrial sensory data connected to tele-managed irrigation systems with ultra-low energy consumption. Hence, the focus of this work is firmly set on narrowband communication networks that are very suitable for use in rural areas. Our system maintains a communicated device capable of maneuvering valves within an area of 16 hectares with a commercial 9-volt battery throughout an irrigation campaign, with no need for solar panels. Finally, all the information and interoperability described in the previous sections will need integral management. At this point, we present a server with a business rules engine and machine learning with (self-learning) decision trees capable of generating decisions for irrigation controllers. The basic layer consists of the data processing of data mining models. The second layer consists of model training with historical data and the third layer applies to machine learning that generates the best results for guidance on recommendations. This information can be published and shared on social media between groups of users for the exchange of working methods and opinions regarding crops, cultivation strategies and demonstration plots. All of the proposed developments and proposals have been grounded in systematic energy consumption studies of all devices in the intelligent irrigation systems. In addition, a field study is conducted of the WSN deployed in rural areas under highly problematic conditions to determine the correct functioning of the entire system. / Cambra Baseca, C. (2019). PLAtaforma TEcnológica Multimedia para la Agricultura de Precisión (PLATEM Precision Agriculture) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/135820

[ES] Esta tesis doctoral propone el desarrollo de una arquitectura para sistema de detección de actividades criminales en vídeo aplicado a sistemas de mando y control para seguridad ciudadana. Este sistema está basado en la técnica de Deep Learning Faster R-CNN y tiene el novedoso enfoque de tratar las acciones criminales como los hurtos callejeros, en donde pueden ser identificados objetos como evidencia en una escena de vídeo. Esta tesis muestra el desarrollo de dicha aplicación, que demuestra ser efectiva, identificando la manera de reducir el costo computacional del análisis de vídeo cuadro a cuadro obteniendo rendimientos congruentes con las tasas de cuadros por segundo generados por cámaras de sistema de vídeo vigilancia ciudadana. También es objeto de estudio una posible implementación en el sistema de seguridad ciudadana de la Policía Nacional de Colombia. / [EN] This doctoral thesis proposes the development of a system to detect criminal activities in video applied to command and control systems for citizen security. This system is based on the Deep Learning technique called Faster R-CNN and has the novel approach of treating criminal actions like street thefts as objects that can be identified in a video scene. This thesis shows the development of this application and the way to reduce the computational cost of the video analysis frame by frame, obtaining performances congruent with the frame rate generated by citizen video surveillance system cameras. There is also a possible implementation in the citizen security system of the National Police of Colombia is being studied. / [CA] Esta tesi doctoral proposa el desenrotllament d'una arquitectura per a sistema de detecció d'activitats criminals en vídeo aplicat a sistemes de comandament i control per a seguretat ciutadana. Este sistema està basat en la tècnica de Deep Learning Faster R-CNN i té el nou enfocament de tractar les accions criminals com les afanades guies de carrers com a objectes que poden ser identificats en una escena de vídeo. Esta tesi mostra el desenrotllament de la dita aplicació, que demostra ser efectiva, identificant la manera de reduir el cost computacional de l'anàlisi de vídeo quadro a quadro obtenint rendiments congruents amb les taxes de cuados per segon generats per cambres de sistema de vídeo vigilància ciutadana. També s'estudia una possible implementació en el sistema de seguretat ciutadana de la Policia Nacional de Colòmbia. / Suárez Páez, JE. (2020). Arquitectura de detección de actividades criminales basada en análisis de vídeo en tiempo real [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153162

The present doctoral thesis has been realized in accordance with the research line of Economy and Regulation in Telecommunications under the doctoral programme in Telecommunications of Universitat Politècnica de València. It has been developed on the basis of various research projects, especially the "Cooperation and Opportunity for Wireless Heterogeneous Networks Project" (TIN2010-21378-C02-02), which acted as my funding agent and the "S2EuNet-Security Project" . Mobile communications have undergone notable growth from their beginning up to the present day regarding devices and bandwidth available. Service providers have now to take the challenge of such increase. New technologies are being implemented to address the challenge and all of them belong to the world of mobile communications. This thesis will focus on the solutions provided by heterogeneous nets (HetNets) and, more speci¿cally, we will look at the Small Cells technology. It is starting to be widely deployed lately and allows for a visible increase in network capacity and a resulting enhancement in availability and coverage on the user side. Abundant research has proved that the integration of these technologies within markets is technically feasible. A marketing model is however still necessary which is able to prove its economic viability. A business model was laid out where a provider sets out to deploy small cells technology and stands as an incumbent service provider. The Theory of Games was used for the analysis of such models as it allows an insight of the decisions in equilibrium when entering into a competition among themselves and try the decisions of users need to be predicted. In this way we will manage to know the effect of such decisions over the pro¿ts of all the agents in the model. A clear picture will be thus obtained of the advantages of the implementation of the new technology in the market as well as of its effects over the incumbent service providers. This thesis intends to be a contribution towards the implementation of new technologies in the market of mobile technologies through the analysis of the competence between new service providers of Small Cells and an incumbent service providers along with the behaviour of the users of mobile communications. The result show that: users get a better service, the SSP pro¿ts are guaranteed and the entrance of the SSP improves the user comfort and social welfare. / Esta tesis se ha creado en el marco de la línea de investigación de Economía y Regulación de las Telecomunicaciones del programa de doctorado de Telecomunicaciones de la Universitat Politècnica de València, y se ha desarrollado en diferentes proyectos de investigación, en especial, el proyecto de "Cooperación yOportunismo enRedesde Acceso Inalámbricas y Heterogéneas" (TIN2010-21378-C02-02) y el proyecto S2EuNet-Security (FP7PEOPLE-2009- IRSES, 247083). Desde sus inicios las comunicaciones móviles han experimentado un gran crecimiento, tanto de dispositivos móviles como de cantidad de ancho de banda demandado, lo que ha provocado que los proveedores se encuentren con el desafío de hacer frente a este crecimiento. Para ello, se están implementando diferentes técnicas y tecnologías que se integran con el modeloactualdecomunicacionesmóviles.Enestatesisnoscentraremosenla solución que aportan las redes heterogéneas, especialmente en la tecnología de Small cells que se desplegado rápidamente en los últimos años y permite incrementar la capacidad de la red, así como obtener mejor disponibilidad y cobertura para los usuarios, pero falta un modelo de negocio claro donde se muestre su viabilidad económica. En esta tesis se plantea un modelo de negocio para un proveedor de servicio que despliega small cells y que compite como el proveedor de servicios incumbente. Para el análisis de este modelo se ha utilizado la Teoría de Juegos la cual ha permitido conocer las decisiones en equilibrio que toman los proveedores de servicio cuando compiten entre sí, así como las decisiones en equilibrio de los usuarios; de esta manera se ha obtenido el efecto de estas decisiones sobre los bene¿cios de todos los agentes del modelo y se han identi¿cado las ventajas y los inconvenientes que tiene la implementación de una nueva tecnología en el mercado. Esta tesis pretende ser una contribución al estudio de implementación de nuevas tecnologías en el mercado de comunicaciones móviles, más concretamente planteando modelos económicos que estudien su viabilidad a través del análisis de la competencia entre un nuevo proveedor se servicio de Small cells y el proveedor de servicio existente, y el comportamiento de los usuarios de comunicaciones móviles. Los resultados obtenidos muestran que los usuarios obtienen una mejor utilidad , el SSP siempre tiene unos bene¿cios garantizados, el MSP se ve obligado a competir y sus bene¿cios se ven perjudicados, además que la entrada del SSP mejora el bienestar de los usuarios y el bienestar social. / Aquesta tesi s'ha creat en el marc de la línia de recerca d'Economia i Regulació de les Telecomunicacions del programa de doctorat de Telecomunicacions de la Universitat Politècnica de València, i s'ha desenvolupat en diferents projectes de recerca, especialment, el projecte de Çooperació i Oportunisme en Xarxes d'Accés Sense ¿ls i Heterogènies"(TIN2010-21378-C02-02) i el projecte S2EuNet-Security (FP7PEOPLE-2009- IRSES, 247083). Des dels seus inicis les comunicacions mòbils han experimentat un gran creixement, tant de dispositius mòbils com de quantitat d'amplada de banda demandada, la qual cosa ha provocat que els proveïdors es troben amb el desa¿amentdeferfrontaaquestcreixement.Peraaixò,s'estanimplementant diferents tècniques i tecnologies que s'integren amb el model actual de comunicacions mòbils. En aquesta tesi ens centrarem en la solució que aporten les xarxes heterogènies, especialment a la tecnologia de Small cells que s'ha desplegat ràpidament en els últims anys i permet incrementar la capacitat de la xarxa, així com obtenir millor disponibilitat i cobertura per als usuaris, però falta un model de negoci clar on es mostre la seua viabilitat econòmica. En aquesta tesi es planteja un model de negoci per a un proveïdor de servei que desplega Small cells i que competeix com el proveïdor de serveis incumbent. Per a l'anàlisi d'aquest model s'ha utilitzat la Teoria de Jocs la qual ha permès conéixer les decisions en equilibri que prenen els proveïdors de servei quan competeixen entre si, així com les decisions en equilibri dels usuaris; d'aquesta manera s'ha obtingut l'efecte d'aquestes decisions sobre els bene¿cis de tots els agents del model i s'han identi¿cat els avantatges i els inconvenients que té la implementació d'una nova tecnologia al mercat. Aquesta tesi pretén ser una contribució a l'estudi d'implementació de noves tecnologies al mercat de comunicacions mòbils, més concretament plantejant models econòmics que estudien la seua viabilitat a través de l'anàlisi de la competència entre un nou proveïdor se servei de Small cells i el proveïdor de servei existent, i el comportament dels usuaris de comunicacions mòbils. Els resultats obtinguts mostren que els usuaris obtenen una millor utilitat, el SSP sempre té uns bene¿cis garantits, el MSP es veu obligat a competir i els seus bene¿cis es veuen perjudicats, a més que l'entrada del SSP millora el benestar dels usuaris i el benestar social. / Romero Chavarro, JC. (2017). Contribución al modelado y al análisis mediante Teoría de Juegos de la competencia entre operadores móviles en escenarios con tecnología "small cell" [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/85681

This thesis fits into the Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) communication systems. Nowadays, these schemes are the most promising technology in the field of wireless communications. The use of this technology allows to increase the rate and the quality of the transmission through the use of multiple antennas at the transmitter and receiver sides. Furthermore, the MIMO technology can also be used in a multiuser scenario, where a Base Station (BS) equipped with several antennas serves several users that share the spatial dimension causing interference. However, employing precoding algorithms the signal of the multiuser interference can be mitigated. For these reasons, the MIMO technology has become an essential key in many new generation communications standards. On the other hand, Massive MIMO technology or Large MIMO, where the BS is equipped with very large number of antennas (hundreds or thousands) serves many users in the same time-frequency resource. Nevertheless, the advantages provided by the MIMO technology entail a substantial increase in the computational cost. Therefore the design of low-complexity receivers is an important issue which is tackled throughout this thesis. To this end, one of the main contributions of this dissertation is the implementation of efficient soft-output detectors and precoding schemes. First, the problem of efficient soft detection with no iteration at the receiver has been addressed. A detailed overview of the most employed soft detectors is provided. Furthermore, the complexity and performance of these methods are evaluated and compared. Additionally, two low-complexity algorithms have been proposed. The first algorithm is based on the efficient Box Optimization Hard Detector (BOHD) algorithm and provides a low-complexity implementation achieving a suitable performance. The second algorithm tries to reduce the computational cost of the Subspace Marginalization with Interference Suppression (SUMIS) algorithm. Second, soft-input soft-output (SISO) detectors, which are included in an iterative receiver structure, have been investigated. An iterative receiver improves the performance with respect to no iteration, achieving a performance close to the channel capacity. In contrast, its computational cost becomes prohibitive. In this context, three algorithms are presented. Two of them achieve max-log performance reducing the complexity of standard SISO detectors. The last one achieves near max-log performance with low complexity. The precoding problem has been addressed in the third part of this thesis. An analysis of some of the most employed precoding techniques has been carried out. The algorithms have been compared in terms of performance and complexity. In this context, the impact of the channel matrix condition number on the performance of the precoders has been analyzed. This impact has been exploited to propose an hybrid precoding scheme that reduces the complexity of the previously proposed precoders. In addition, in Large MIMO systems, an alternative precoder scheme is proposed. In the last part of the thesis, parallel implementations of the SUMIS algorithm are presented. Several strategies for the parallelization of the algorithm are proposed and evaluated on two different platforms: multicore central processing unit (CPU) and graphics processing unit (GPU). The parallel implementations achieve a significant speedup compared to the CPU version. Therefore, these implementations allow to simulate a scalable quasi optimal soft detector in a Large MIMO system much faster than by conventional simu / La presente tesis se enmarca dentro de los sistemas de comunicaciones de múltiples antenas o sistemas MIMO. Hoy en día, estos sistemas presentan una de las tecnologías más prometedoras dentro de los sistemas comunicaciones inalámbricas. A través del uso de múltiples antenas en ambos lados, transmisor y receptor, la tasa de transmisión y la calidad de la misma es aumentada. Por otro lado, la tecnología MIMO puede ser utilizada en un escenario multiusuario, donde una estación base (BS) la cual está equipada con varias antenas, sirve a varios usuarios al mismo tiempo, estos usuarios comparten dimensión espacial causando interferencias multiusuario. Por todas estas razones, la tecnología MIMO ha sido adoptada en muchos de los estándares de comunicaciones de nueva generación. Por otro lado, la tecnología MIMO Masivo, en la cual la estación base está equipada con un gran número de antenas (cientos o miles) que sirve a muchos usuarios en el mismo recurso de tiempo-frecuencia. Sin embargo, las ventajas proporcionadas por los sistemas MIMO implican un aumento en el coste computacional requerido. Por ello, el diseño de receptores de baja complejidad es una cuestión importante en estos sistemas. Para conseguir esta finalidad, las principales contribuciones de la tesis se basan en la implementación de algoritmos de detección soft y esquemas de precodificación eficientes. En primer lugar, el problema de la detección soft eficiente en un sistema receptor sin iteración es abordado. Una descripción detallada sobre los detectores soft más empleados es presentada. Por otro lado, han sido propuestos dos algoritmos de bajo coste. El primer algoritmo está basado en el algoritmo Box Optimization Hard Detector (BOHD) y proporciona una baja complejidad de implementación logrando un buen rendimiento. El segundo de los algoritmos propuestos intenta reducir el coste computacional del conocido algoritmo Subspace Marginalization with Interference Suppression (SUMIS). En segundo lugar, han sido investidados detectores de entrada y salida soft (SISO, soft-input soft-output) los cuales son ejecutados en estructuras de recepción iterativa. El empleo de un receptor iterativo mejora el rendimiento del sistema con respecto a no realizar realimentación, pudiendo lograr la capacidad óptima. Por el contrario, el coste computacional se vuelve prohibitivo. En este contexto, tres algoritmos han sido presentados. Dos de ellos logran un rendimiento óptimo, reduciendo la complejidad de los detectores SISO óptimos que normalmente son empleados. Por el contrario, el otro algoritmo logra un rendimiento casi óptimo a baja complejidad. En la tercera parte, se ha abordado el problema de la precodificación. Se ha llevado a cabo un análisis de algunas de las técnicas de precodificación más usadas. En este contexto, se ha evaluado el impacto que el número de condición de la matriz de canal tiene en el rendimiento de los precodificadores. Además, se ha aprovechado este impacto para proponer un precodificador hibrido. Por otro lado, en MIMO Masivo, se ha propuesto un esquema precodificador. En la última parte de la tesis, la implementación paralela del algoritmo SUMIS es presentada. Varias estrategias sobre la paralelización del algoritmo han sido propuestas y evaluadas en dos plataformas diferentes: Unidad Central de Procesamiento multicore (multicore CPU) y Unidad de Procesamiento Gráfico (GPU). Las implementaciones paralelas consiguen una mejora de speedup. Estas implementaciones permiten simular para MIMO Masivo y de forma más rápida que por simulación convencional, un algo / La present tesi s'emmarca dins dels sistemes de comunicacions de múltiples antenes o sistemes MIMO. Avui dia, aquestos sistemes presenten una de les tecnologies més prometedora dins dels sistemes de comunicacions inalàmbriques. A través de l'ús de múltiples antenes en tots dos costats, transmissor y receptor, es pot augmentar la taxa de transmissió i la qualitat de la mateixa. D'altra banda, la tecnologia MIMO es pot utilitzar en un escenari multiusuari, on una estació base (BS) la qual està equipada amb diverses antenes serveix a diversos usuaris al mateix temps, aquests usuaris comparteixen dimensió espacial causant interferències multiusuari. Per totes aquestes raons, la tecnologia MIMO ha sigut adoptada en molts dels estàndars de comunicacions de nova generació. D'altra banda, la tecnologia MIMO Massiu, en la qual l'estació base està equipada amb un gran nombre d'antenes (centenars o milers) que serveix a molts usuaris en el mateix recurs de temps-freqüència. No obstant això, els avantatges proporcionats pels sistemes MIMO impliquen un augment en el cost computacional requerit. Per això, el disseny de receptors de baixa complexitat és una qüestió important en aquests sistemes. Per tal d'aconseguir esta finalitat, les principals contribucions de la tesi es basen en la implementació d'algoritmes de detecció soft i esquemes de precodificació eficients. En primer lloc, és abordat el problema de la detecció soft eficient en un sistema receptor sense interacció. Una descripció detallada dels detectors soft més emprats és presentada. D'altra banda, han sigut proposats dos algorismes de baix cost. El primer algorisme està basat en l'algorisme Box Optimization Hard Decoder (BOHD) i proporciona una baixa complexitat d'implementació aconseguint un bon resultat. El segon dels algorismes proposats intenta reduir el cost computacional del conegut algoritme Subspace Marginalization with Interference Suppression (SUMIS). En segon lloc, detectors d'entrada i eixidia soft (SISO, soft-input soft-output) els cuals són executats en estructures de recepció iterativa han sigut investigats. L'ocupació d'un receptor iteratiu millora el rendiment del sistema pel que fa a no realitzar realimentació, podent aconseguir la capacitat òptima. Per contra, el cost computacional es torna prohibitiu. En aquest context, tres algorismes han sigut presentats. Dos d'ells aconsegueixen un rendiment òptim, reduint la complexitat dels detectors SISO òptims que normalment són emprats. Per contra, l'altre algorisme aconsegueix un rendiment quasi òptim a baixa complexitat. En la tercera part, s'ha abordat el problema de la precodificació. S'ha dut a terme una anàlisi d'algunes de les tècniques de precodificació més usades, prestant especial atenció al seu rendiment i a la seua complexitat. Dins d'aquest context, l'impacte que el nombre de condició de la matriu de canal té en el rendiment dels precodificadors ha sigut avaluat. A més, aquest impacte ha sigut aprofitat per a proposar un precodificador híbrid , amb la finalitat de reduir la complexitat d'algorismes prèviament proposats. D'altra banda, en MIMO Massiu, un esquema precodificador ha sigut proposat. En l'última part, la implementació paral·lela de l'algorisme SUMIS és presentada. Diverses estratègies sobre la paral·lelizació de l'algorisme han sigut proposades i avaluades en dues plataformes diferents: multicore CPU i GPU. Les implementacions paral·leles aconsegueixen una millora de speedup quan el nombre d'àntenes o l'ordre de la constel·lació incrementen. D'aquesta manera, aquestes implementacions permeten simular per a MIMO Massiu, i de forma més ràpida que la simulació convencional. / Simarro Haro, MDLA. (2017). Effi cient algorithms for iterative detection and decoding in Multiple-Input and Multiple-Output Communication Systems [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86186