Tecnologías Específicas

Computación

Descripcion y Objetivos

La tecnología está cada vez más presente en nuestro entorno cotidiano, y por este motivo, se abre un nuevo campo en la asistencia personal. Este nuevo campo basado en la monitorización de la persona y en el apoyo a las actividades cotidianas que éste realiza, se apoya en el uso de sensores que permiten realizar la monitorización no solo del individuo sino también de su entorno y actuadores que permiten realizar acciones sobre el entorno o aportar feedback al usuario.

En este proyecto se pretende desarrollar una red de sensores inalámbricos que nos permitan monitorizar y asistir a personas que o bien por se mayores o bien por tener alguna discapacidad tengan la necesidad de ser asistidos en su domicilio. Esta red de sensores nos permitirá solventar multitud de problemas diarios a los que se enfrentan estos colectivos.  Para ello se ha de desarrollar una arquitectura distribuida basada en el uso de microcontroladores de bajo coste ESP8266 o ESP32 que por características son utilizados comúnmente en el campo del Internet of Things (IoT) [1]. Estos microcontroladores monitorizarán distintos sensores ambientales o vestibles (wearables). Seguidamente, mediante el uso de un bróker basado en la tecnología MQTT [2] junto con la herramienta Node-Red [3], se obtendrán datos y métricas que serán utilizados para disparar distintas acciones en nuestro sistema. Las acciones pueden ir desde encender una luz, monitorizar una temperatura o encender algún electrodoméstico. En todo caso, todas las métricas obtenidas serán almacenadas y posteriormente analizadas para ver si existen algún tipo de patrones conductuales que sean necesario reforzar de manera autónoma. 

Finalmente, y para poder monitorizar tanto sensores como las acciones a realizar, será necesaria la implementación de un panel de control (UX) que mediante tecnologías web nos permita llevar una correcta monitorización de los sensores asociados a la persona en seguimiento.

 

Metodología y Competencias

Dentro de este proyecto se pretenden utilizar varias metodologías centradas en el usuario y adaptadas a las características específicas de este trabajo. Así, en principio, se propone utilizar algunas de las ideas propuestas por Lean-UX [5] y SCRUM[6], realizando las adaptaciones pertinentes para ajustarlas a este proyecto.

Plan de trabajo

El plan de trabajo a desarrollar es el siguiente:

• Estudio de la problemática en la asistencia a personas mayores /discapacitados en sus domicilios.
• Formulación de las hipótesis asociadas a las necesidades que se desean cubrir.
• Desarrollo e implementación de los prototipos de sensores (PMV-Hardware).
• Desarrollo de un sistema de monitorización, control y seguimiento Web para los sensores (PMV-Software)
• Evaluación de los PMV y propuestas de mejora.
• Conclusiones

Competencias.

En cuanto a las competencias principales en la tecnología especifica de Computación en las que se centra el TFG podemos incluir:

• [CM5] Capacidad para adquirir, obtener, formalizar y representar el conocimiento humano en una forma computable para la resolución de problemas mediante un sistema informático en cualquier ámbito de aplicación, particularmente los relacionados con aspectos de computación, percepción y actuación en ambientes o entornos inteligentes.
• [CM6] Capacidad para desarrollar y evaluar sistemas interactivos y de presentación de información compleja y su aplicación a la resolución de problemas de diseño de interacción persona computadora.

 

Medios a utilizar

Medios Hardware.

• Ordenador moderno.
• Microcontrolador wifi ESP8266, ESP32 o similar.
• Distintos tipos de sensores y actuadores.

Medios Software.

• NODE-RED
• Visual Studio Code o similar.
• MQTT
• Bases de datos (SQL y NoSQL)
• Herramientas de desarrollo Web (React, Vue, Angular, Django o similar)

 

Bibliografía

[1] Internet of Things with ESP8266- Build an amazing internet of things projects using ESP8266 Wi-Fi chip. Marco Swartz -PACKT.

[2] MQTT-S — A publish/subscribe protocol for Wireless Sensor Networks. Authors: Urs Hunkeler ; Hong Linh Truong ; Andy Stanford-Clark DOI: 10.1109/COMSWA.2008.4554519

[3] Toward a Distributed Data Flow Platform for the Web of Things (Distributed Node-RED). Authors: Michael Blackstock. https://doi.org/10.1145/2684432.2684439

[4] Gothelf, J., Seinden, J. (2014) Lean UX: Cómo aplicar los principios Lean a la mejora de la experiencia de usuario. O’Reilly. ISBN: 978-84-16125-02-9.

[5] Martel, A. (2016) Gestión práctica de proyectos con SCRUM. ISBN: 978-15-17192-36-5