Servidor para prácticas de procesamiento digital de señales en tiempo real

Abstract

En la actualidad, con los grandes avances tecnológicos y la evolución de Internet, es posible integrar una gran cantidad de sistemas que estén en diferentes espacios físicos alejados de un usuario, y estar monitoreando remotamente desde cualquier otra parte donde se encuentre el interesado vía internet.

En este proyecto se pretende diseñar, construir e integrar un servidor de señales en tiempo real, que sea capaz de monitorear señales de interés en algún espacio físico como un laboratorio, una clínica, una fábrica, estaciones climatológicas, etc. Como caso muy específico se pretende instrumentar señales en el laboratorio de Procesamiento Digital de Señales, de la Facultad de Ingeniería. Una vez el sistema sea funcional y bajo ciertas adecuaciones se migrará a otros lugares ya mencionados. Como herramienta académica, una vez que esté adquiriendo, transmitiendo y guardando señales, se realizará análisis y procesamiento de señales. Esto representa una herramienta muy versátil en el proceso de enseñanza aprendizaje, ya que los alumnos, usuarios o el publico en general podrá acceder a señales muy específicas que se utilizan en la enseñanza, así como señales reales de voz, audio y video.

Cuando el sistema esté operando en su totalidad, se podrá realizar el procesamiento de señales en tiempo real desde un computadora conectada a internet. Este puede ser un impacto en cuanto la enseñanza y aprendizaje del procesamiento de señales tanto para la universidad como para todo interesado que acceda a la página desarrollada.

Para efectos de realización del proyecto se debe contar con la participación de estudiantes de diversas carreras de ingeniería, tales como Ingeniero Eléctrico Electrónico, Ingeniero en Computación e Ingeniero en Telecomunicaciones, de Maestría y Doctorado en Ingeniería Eléctrica. Estos alumnos pueden participar desde la realización de servicio social, hasta tesis de Licenciatura y maestría.

La señales que se podrán almacenar en la base de datos, utilizando la tecnología Big Data, que es un concepto abstracto, y son un conjunto de datos que no pueden ser percibidos, adquiridos, administrados y procesados mediante las tecnologías de la información tradicionales, dentro de un tiempo razonable. Con este concepto de manejo de información, se pueden monitorear sensores o automatizar procesos. Esta tecnología, también es conocida como información multi-estructurada. Se puede decir que corresponde a un tipo de información sin un modelo. Dentro de las posibilidades de utilizar la información, se puede incluir: datos históricos sobre movimiento, temperatura, iluminación, vibraciones, ubicación, ventilación, presión, voz, audio, video, etc, es decir, darle una mayor utilidad a la información real obtenida. En su conjunto nos puede llevar a lo que se conoce como el "Internet de las Cosas" o "Internet of Things" (IoT).

El manejo de señales en tiempo real involucra contar con gran cantidad de información, que nos conduce al desafío de recolectar e integrar información masiva, para el almacenamiento, la administración, la extracción y el análisis de la misma a diferentes niveles.

En el proyecto final presentará la instrumentación de señales ambientales, acústicas y video en el laboratorio de Procesamiento Digital de Señales. Con este sistema implementado, se podrán realizar prácticas de laboratorio remotas para procesar señales en tiempo real. En una etapa posterior se podrá incluir en el sistema el diseño de aplicaciones.

Un ejemplo de aplicación posterior de este proyecto, sería migrarlo a una clínica o un hospital, donde se tenga toda la instrumentación necesaria para diagnosticar a un paciente, entonces un médico o especialista puede estar observando las señales asociadas al paciente, y diagnosticar remotamente si cuenta con toda la información necesaria y verídica sobre el paciente.