Propuestas de proyectos de título

1er Semestre 2019

Desarrollo de algoritmos de detección de caídas para sistemas heterogéneos de sensores corporales

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): Ambient-Assisted Living (AAL) es el concepto donde adultos mayores y personas con dificultades de movilidad son asistidas en su entorno doméstico por sensores y actuadores inteligentes, permitiéndoles depender en menor medida de personal de cuidado y familiares para llevar a cabo sus actividades cotidianas. Una tarea importante de estos sistemas es el reconocimiento y detección automática de caídas de los pacientes, lo cual permite alertar a familiares o personal de cuidado de esta situación, y dar así asistencia vital de forma oportuna.

Objetivo(s) Específico(s): Estudiar, implementar y evaluar distintos algoritmos de detección de caídas en un sistema de sensores inalámbricos corporales basados en sistemas heterogéneos de sensores microelectromecánicos (MEMS), como acelerómetros, giróscopos, compases magnéticos, sensores de presión y micrófonos.

Requisitos del Postulante: Conocimiento de programación (importante).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados a la/el proyectista.

Desarrollo del software de un sistema de adquisición de datos basado en un microntrolador dsPIC y un microcomputador Raspberry Pi.

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): Desarrollar el software de un sistema de adquisición de datos para dos señales análogas, a tasas de muestreo del orden de miles de muestras por segundo, basado en hardware de pequeño tamaño y bajo costo, fabricado en un proyecto previo.

Objetivo(s) Específico(s):

  • Completar el hardware del sistema.
  • Desarrollar el software del sistema en lenguaje C.
  • Evaluar la velocidad de proceso del sistema con aplicaciones típicas de DSP.

Requisitos del Postulante: Conocimientos de programación de sistemas embebidos como Arduino o PIC, capacidad de leer y comprender inglés técnico.

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados al proyectista.


Desarrollo de un sistema portátil de comunicación inalámbrica de bajo consumo para búsqueda y rescate de excursionistas.

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): En ocasiones, excursionistas se extravían o sufren accidentes en zonas sin cobertura celular, lo que dificulta su localización y rescate. El objetivo de este proyecto es crear un dispositivo portátil de gran autonomía energética que permita comunicar automáticamente la posición de la persona extraviada al grupo de búsqueda.

Objetivo(s) Específico(s): El proyectista deberá diseñar el hardware y software del dispositivo, considerando requerimientos de autonomía, cobertura, peso, y tamaño. El dispositivo deberá incluir sistemas de posicionamiento, inter-comunicación por texto o voz, y detección de estado de inmovilidad o inconciencia del usuario, entre otros.

Requisitos del Postulante: Conocimientos de programación de sistemas embebidos como Arduino o PIC (indispensable), capacidad de leer y comprender inglés técnico (deseable).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados al proyectista.


Desarrollo de experiencias didácticas de procesamiento digital de señales (DSP) para una plataforma ARM.

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): La plataforma de evaluación de bajo costo STM32F4 Discovery incluye hardware especializado en el tratamiento de señales análogas, como un procesador de punto flotante, un micrófono digital, conversores análogo-digitales (ADC), digital-análogos (DAC), y controladores de audio, entre otros. El objetivo de este proyecto es crear una serie de experiencias didácticas de DSP utilizando esta plataforma.

Objetivo(s) Específico(s): Utilizando librerías provistas por el fabricante, el proyectista deberá crear programas demostrativos utilizando los periféricos más relevantes de la plataforma. Éstos se utilizarán para evaluar métodos de DSP fundamentales como filtraje digital y análisis espectral. Además, el proyectista deberá diseñar una tarjeta de expansión con componentes básicos, como potenciómetros, botones, conectores y pantalla, que permita la interacción de un usuario/estudiante con el software de DSP.

Requisitos del Postulante: Conocimientos de programación de sistemas embebidos como Arduino o PIC (indispensable), haber cursado una asignatura de DSP (indispensable), capacidad de leer y comprender inglés técnico (indispensable).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados al proyectista.


Desarrollo de librerías y experiencias didácticas para una plataforma ARM con pantalla TFT.

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): La plataforma de evaluación de bajo costo STM32F429 Discovery incluye una pantalla táctil TFT QVGA de 2,4”, 64 MBits de memoria SDRAM externa, puerto USB OTG, y giróscopo MEMS, entre otros. El objetivo de este proyecto es crear librerías y aplicaciones demostrativas utilizando estos periféricos para ser utilizado para la visualización y control de proyectos futuros.

Objetivo(s) Específico(s): El proyectista deberá definir librerías gráficas para facilitar la creación de objetos en pantalla como rótulos, botones, gráficos, o barras deslizantes. Estas librerías serán utilizadas en el futuro para la creación aplicaciones multimedia, como juegos interactivos, despliegue de datos de sensores, o la visualización de imágenes y videos.

Requisitos del Postulante: Conocimientos avanzados de programación de sistemas (indispensable), capacidad de leer y comprender inglés técnico (indispensable).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados al proyectista.


Desarrollo de un dispositivo portátil programable para el estudio de interfaces cerebro-computadora (asignado 1S2019)

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): Las interfaces cerebro-computadora (BCI) están presente en distintas aplicaciones médicas, como ayudar a pacientes con parálisis a comunicarse con su entorno, pronosticar crisis de epilepsia, o alertar un estado riesgoso de somnolencia en un conductor. Debido a que para todas estas aplicaciones el diseño electrónico base es el mismo, se desea desarrollar un prototipo de BCI genérico, personalizable y portátil, para fines didácticos y de investigación.

Objetivo(s) Específico(s): Basado en prototipos electrónicos existente para la medición y clasificación de ondas cerebrales (EEG), la/el proyectista debe crear una versión portátil de este sistema, además de incluir capacidades de visualización y almacenamiento de las señales cerebrales con el fin de estudiar, implementar y evaluar distintos algoritmos de análisis y clasificación en el futuro.

Requisitos del Postulante: Conocimientos de programación de sistemas embebidos como Arduino o PIC (indispensable), conocimientos básicos de Linux (preferible), haber cursado Procesamiento Digital de Señales, o Análisis y Procesamiento de Señales (preferible).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados al proyectista.

Diseño de un sistema de control de altura de olas para canal de oleaje (asignado 1S2019)

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Sebastián Fingerhuth

Prof. Corref 2: Héctor Vargas

Objetivo(s) General(es): Diseñar un modelo del canal de oleaje para evaluar algoritmos de control en una simulación, y luego evaluar algoritmos sobre el sistema de control de oleaje real del canal, ubicado en la Escuela de Ingeniería Oceánica de la Universidad de Valparaíso.

Objetivo(s) Específico(s): Buscar en bibliografía modelos físicos de canales de oleaje. Adquirir señales desde sensores de altura de ola y sensores de desplazamiento del émbolo actuador en el canal de oleaje. Ajustar modelo a señales adquiridas. Crear simulación utilizando modelo definido. Crear sistema de control de altura de ola sobre modelo simulado y contrastarlo con canal real.

Requisitos del Postulante: Conocimientos de Labview (preferible), haber cursado "Modelado y simulación de sistemas dinámicos (preferible).

Financiamiento: Externo.

Desarrollo de un sistema de control para convertidores electrónicos de potencia basado en una plataforma ARM. (asignado 2S2018)

Alumno proyectista: René Valenzuela R.

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Javier Riedeman

Prof. Corref 2: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): El control de un convertidor electrónico de potencia requiere adquirir rápidamente múltiples señales de voltaje y corriente obtenidas de la carga y los distintos componentes del convertidor. Estas señales son procesadas por el controlador para luego generar y ajustar señales moduladas por ancho de pulso (PWM) que activa los componentes electrónicos de potencia. El objetivo de este proyecto es implementar este controlador en una plataforma embebida de bajo costo.

Objetivo(s) Específico(s): Utilizando librerías provistas por el fabricante, el proyectista deberá implementar el controlador en una plataforma de evaluación STM32F4 Discovery basado en el microcontrolador ARM Cortex M4. Además, deberá crear una tarjeta de expansión que sirva de interfaz con el convertidor, la que incluirá componentes básicos como potenciómetros, botones y una pantalla que permita la interacción del usuario con el software de del convertidor.

Requisitos del Postulante: Conocimientos de programación de sistemas embebidos como Arduino o PIC (indispensable) , capacidad de leer y comprender inglés técnico (indispensable).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados al proyectista.


Evaluación de protocolos MQTT y 6LoWPAN en computadores de placa reducida para el transporte de datos de redes de sensores inalámbricos (asignado 2S2018)

Alumno proyectista: Francisco Torres D.

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): El protocolo de mensajería MQTT está basado en un modelo de publicación y subscripción, y se utiliza en aplicaciones de internet de mensajería instantánea, sin embargo, ha sido adoptado en redes de sensores inalámbricos para fines de optimización de recursos energéticos y de ancho de banda. Similarmente, el protocolo 6LoWPAN nace de la necesidad de acceder por medio de IPv6 a redes de sensores inalámbricos de forma energéticamente eficiente. Se desea estudiar y documentar el uso de estos protocolos para su implementación en futuros proyectos de sensores inalámbricos.

Objetivo(s) Específico(s): El proyectista deberá implementar y evaluar en un computador de placa reducida (SBC) los protocolos MQTT y 6LoWPAN en términos de escalabilidad, consumo energético y uso de ancho de banda. Estos protocolos se combinarán con protocolos de comunicación inalámbrica Bluetooth Low-Energy (BLE), 802.15.4 (Zigbee), y LoRa, por lo que el proyectista deberá emplear pequeñas redes de sensores basadas en esta tecnología.

Requisitos del Postulante: Conocimientos de programación de sistemas embebidos como Arduino o PIC (indispensable) , capacidad de leer y comprender inglés técnico (indispensable), conocimientos básicos de RaspberryPi o Linux (preferible).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados al proyectista.

Desarrollo de experiencias didácticas de sensores inalámbricos basados en protocolo de comunicación Bluetooth Low-Energy (asignado 1S2018)

Alumno proyectista: Carlos Murillo H.

Prof. Guía: Daniel Yunge

Prof. Corref 1: Juan Vignolo

Objetivo(s) General(es): Gracias al desarrollo de técnicas de bajo consumo de sistemas embebidos y protocolos de comunicación como Bluetooth Low-Energy (BLE), cada vez más artículos domésticos como termostatos, aspiradoras o cafeteras se convierten en dispositivos inteligentes, dando paso a hogares inteligentes que se adelantan a las necesidades de las personas. Sin embargo, estos dispositivos carecen muchas veces de interfaces gráficas con las cuales los usuarios puedan interactuar, situando a los teléfonos inteligentes como candidatos naturales para conectar a los usuarios con su entorno. Sin embargo, debido al diseño optimizado del protocolo BLE, su implementación en sistemas embebidos, aplicaciones de PC o smartphones no es sencilla, siendo una mayor documentación y código demostrativo gran ayuda para estudiantes y futuros proyectistas.

Objetivo(s) Específico(s): Diseñar una serie de aplicaciones de sensores y actuadores inalámbricos basados en microcontroladores Nordic de la serie nRF51. Diseñar librerías para utilizar módulos nRF por parte de plataformas embebidas externas como microcontroladores ARM o PIC. Implementar una serie de aplicaciones de demostración para Smartphone y PC para la interacción con los módulos nRF, como adquisición de datos remotos, programación por el aire (OTA), y creación de redes mesh. Documentar aplicaciones y librerías en una guía didáctica para estudiantes y proyectistas.

Requisitos del Postulante: Conocimiento de programación en C para sistemas embebidos (indispensable), programación para sistemas Android o Linux (indispensable), haber cursado Instrumentación Electrónica (preferible).

Financiamiento: Los componentes electrónicos serán suministrados a la/el proyectista.