ALL-IN-ONE. A low-cost and extended information integrated traffic monitoring platform

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Traffic information has multiplied by three its volume market in the last five years. It is also expected that will continue growing greatly in the next years.

However, there are some fields still to be studied and probably exploited regarding traffic information. Such is the case of the integration of both the number of cars and their proper identification.

That is the starting point for the “All in One” project whose objectives are to create an integral traffic monitorization platform with low cost hardware and extended information.

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The hardware platform developed will have one radar device for counting vehicles and a Bluetooth interface for identifying them. With this data available and using data integration techniques it will be possible to achieve a level of traffic information yet unknown.

Our group, the B105 Electronic Systems Lab is the one in charge of designing and developing the low-cost radar system. This system includes the electronic for adapting and handling the RF signals as well as the processing modules and digital filters for those signals.

In this project, there are other research groups and some companies involved. As research groups, we are working together with i3-UPM and CEI. The companies we are collaborating with are ACEINSA, KINEO and IPS. This consortium will allow to achieve the project objectives by integrating some partners with expertise in each of the modules of the whole system.

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All-in-One. Plataforma de monitorización de tráfico integrada, de bajo coste e información extendida

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El mercado de la información de tráfico ha triplicado su volumen en los últimos 5 años y se espera un gran crecimiento para los próximos años. Sin embargo, existen algunos campos que aún no han sido completamente estudiados ni explotados, como es el caso de la integración de aforo e identificación. De ahí surge el proyecto All-in-One cuyo objetivo es crear una plataforma de monitorización de tráfico integrada, de bajo coste e información extendida.

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La plataforma contará con un dispositivo radar para el conteo de vehículos y un identificador de Bluetooth. Con estos datos se generará un nuevo nivel de información de tráfico al proveer medidas conjuntas de conteo e identificación. Nuestro grupo B105 Electronic Systems Lab es el encargado del diseño e implementación del sensor basado en radar de bajo coste que sea capaz de contar vehículos y dar información de su velocidad. Para ello el módulo radar deberá incluir tanto la electrónica de adaptación de las señales de radiofrecuencia como los módulos de procesamiento y filtrado digitales de éstas.

En el proyecto participan otros grupos de investigación como i3-UPM y CEI, y varias empresas de ingeniería como ACEINSA, KINEO e IPS. Este gran consorcio permitirá la consecución de los objetivos del proyecto al integrar distintos socios expertos en cada uno de los módulos del sistema.

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TFG: DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN ANDROID PARA EL CONTROL Y GESTIÓN DE UNA RED INALÁMBRICA DE SENSORES

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Las redes inalámbricas de sensores están experimentando un crecimiento en los últimos años, debido a la necesidad cada vez más frecuente de obtener datos de nuestro entorno. Estas redes, al estar enfocadas al bajo consumo, y por tanto muy limitadas en recursos, no tienen una forma sencilla de mostrar sus datos al usuario. Esto provoca la necesidad de una interfaz de usuario cómoda para el manejo de las redes de sensores.

En un anterior proyecto, aplicado a la red de sensores de Prometeo (proyecto finalizado hace varios años, que ayuda a la prevención de incendios forestales) se solucionó este problema desarrollando una pasarela de comunicaciones entre la red y un smartphone. Esta fue una buena solución, ya que la mayoría de las personas llevan un móvil encima, y la red de sensores de Prometeo utiliza radiofrecuencia en sus telecomunicaciones, no accesible por los teléfonos móviles. La pasarela se podía comunicar con la red de sensores por radiofrecuencia, además de disponer de un puerto USB para la comunicación con un dispositivo Android.

Este proyecto parte de las limitaciones que presenta el anterior: la aplicación utilizada era algo inestable e implementaba un protocolo antiguo de la red de Prometeo. Se desarrolla en este proyecto una nueva aplicación Android con un diseño fuertemente modular y flexible para su posible uso en otras redes de sensores. Además, se ha rediseñado la anterior pasarela para que permita una comunicación Bluetooth Low Energy (BLE) en vez de USB.

El desarrollo de este proyecto, después del estudio de las tecnologías a usar, ha tenido lugar a través de los siguientes pasos generales:

  • Diseño y desarrollo de una aplicación Android que permita una conexión USB implementando el nuevo protocolo de Prometeo.
  • Desarrollo de un emulador de la pasarela del anterior proyecto, para que implemente el nuevo protocolo de Prometeo y permita probar la aplicación.
  • Rediseño de la anterior pasarela para que implemente BLE, con su posterior soldadura de componentes y programación del microcontrolador.
  • Dotación de la aplicación Android con la posibilidad de conectarse mediante BLE con la nueva pasarela diseñada.

TFG: Desarrollo de servicios interactivos para un tablón expositor con iluminación LED.

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El tablón expositor del laboratorio Electronic Systems Lab B105, ubicado en el pasillo de la primera planta del edificio B en la ETSIT, cuenta con un sistema de iluminación LED controlado por una Raspberry Pi.

Los LEDs del tablón están controlados por un modelo de drivers de Texas Instruments: TLC5940. Dichos drivers, mediante las señales de entrada pertinente, envían por sus salidas las respectivas señales que hayamos configurado. Para ello contamos con la librería TLC5940 de código abierto, que permite enviar estas señales en un nivel de abstracción más alto, es decir, pudiendo elegir directamente los colores y segmentos de LED y encargándose de enviar las señales pertinentes. Dicha librería ha sido modificada con el objetivo de poder realizar estas acciones de forma aún más sencilla.

El objetivo de este trabajo de Fin de Grado es desarrollar una serie de funcionalidades interactivas que, mediante el uso de una interfaz en un teléfono Android, permita la interacción del usuario con el tablón, pudiendo configurar los diferentes efectos de luces que queremos personalizar.

Se han realizado las siguientes fases del proyecto:

  • Diseño e implementación del código a ejecutar en un sistema Raspberry Pi en C++, con el objeto de crear diferentes efectos de los diodos LED y funcionalidades para el tablón:
    • Codificación de los diversos efectos de luces.
    • Diseño del código e interrupciones para la conexión Bluetooth,utilizando las librerías disponibles para Raspberry Pi.
  • Diseño e implementación de la aplicación para teléfonos Android:
    • Diseño e implementación de la interfaz de usuario, incluyendo la posibilidad de personalización para los diferentes efectos.
    • Implementación de la conectividad Bluetooth desde la aplicación utilizando las librerías proporcionadas por Android.
    • Desarrollo del código Java que gestiona la lógica de la aplicación.
  • Pruebas y validación del proyecto.

Las diferentes fases se han enfocado con vistas a la posibilidad de ampliar el proyecto en el futuro añadiendo nuevas alternativas de control y uso tanto a la Raspberry Pi como a la aplicación móvil.

Ejemplos de la interfaz de usuario:


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Vídeo demostrativo: