Introducción a las telecomunicaciones Lineamientos proyecto de curso (parte 1) 1 de septiembre de 2023 Información general El informe debe ser presentado siguiendo los lineamientos presentado en este documento y luego anexados al portafolio virtual. Las entregas se deben realizar en el plazo indicado. Se permite trabajar en forma individual o en grupo de máximo dos personas. 1. Introducción Contexto general : Breve descripción del campo o área de investigación. Técnicas previas: Mencionar y describir brevemente los métodos que se han usado anteriormente para abordar problemas similares. Relevancia del problema: Explicar por qué es esencial abordar este problema y qué impacto podrı́a tener una potencial solución. Este manuscrito reúne los lineamientos esenciales para la elaboración del primer informe del proyecto de clase, el cual 3.2. Planteamiento del problema esta enfocado en la formulación de un proyecto de curso en Descripción especı́fica del problema que se pretende aborel área de las telecomunicaciones. En este espacio formativo dar. En esta sección describirá con palabras y/o apoyado de se pretende incentivar en los estudiantes competencias: co- gráficos los siguientes aspectos: municativas, investigativas, y de ciencia aplicada, las cuales son necesarias en el ejercicio laboral de un futuro profesional Descripción detallada del problema: Una explicación en ingenierı́a. clara y concisa de la naturaleza del problema que se pretende solucionar. Esta debe relatar en forma precisa las causas/orı́genes del mismo, ası́ como sus consecuen2. Organización del manuscrito cias. Este documento esta dividido en cuatro partes, y tiene como objetivo apoyar al lector en el desarrollo de una propuesta de proyecto de curso en el área de las telecomunicaciones analógicas. Inicialmente, se presenta la estructura sugerida de la propuesta (sección 3), ası́ como una descripción detallada de su componentes y de sus contenidos. Luego, en la sección 4, se presenta un plan trabajo, el cual incluye una serie de pasos que resultan en la formulación de la propuesta. Posteriormente, en la sección 5 se enumeran algunos problemas o temas que podrı́an ser adoptados en la formulación del proyecto. Finalmente, en la sección 6, se presenta una lista de verificación que permite auto-evaluar la calidad de la propuesta. 3. 3.1. Partes de la propuesta de investigación Introducción Presentación breve del área temática, los principales enfoques utilizados en su solución/mitigación, y finalmente su importancia o relevancia. Esta sección deberı́a incluir: Tipo de problema: Especificar si es un problema de transmisión AM (Amplitude Modulation), FM (Frequency Modulation), cableado, inalámbrico, DSB-FC (Double Side Band – Full Carrier), DSB-SC (Double Side Band – Suppressed Carrier), SSB (Single Side Band) y etc. Limitaciones actuales: Describir brevemente por qué las soluciones actuales son insuficientes o susceptibles a mejora. 3.3. Justificación Deberı́a contestas a cuestiones como ¿Por qué es esencial resolver este problema? ¿Qué impacto puede tener una solución? Aspectos a considerar: Necesidad del estudio: Argumentos que respalden la importancia de investigar el problema especı́fico (estadı́sticas, casos, reportes, y etc.). Beneficios de sistema propuesto: Razones por las cuales una solución basada en telecomunicación analógica puede ofrecer una mejor solución. 3.4. Objetivos Cada objetivo formulado debe ser S.M.A.R.T, es decir: specific, measurable, attainable, relevant, y timely, en castellano: especifico, medible, alcanzable, relevante, y temporal. Pero adicionalmente, auto-contenido, y responder a cuestiones como: ¿qué?, ¿cómo?, y ¿para qué? 3.4.1. Objetivo general Declaración clara y concisa del principal resultado esperado del estudio. 3.4.2. Desarrollo y prototipado del software: Paralelo al desarrollo fı́sico, se trabaja en la programación lógica de los componentes del sistema. Esto significa codificar, diseñar interfaces, y garantizar que el software pueda operar adecuadamente con el hardware. Integración del software y hardware: En esta etapa se unen los componentes hardware y software, garantizando su correcto funcionamiento en forma colectiva. Objetivo especifico Pasos o acciones especı́ficas que contribuyen a la consecución del objetivo general. 3.5. refleje el concepto, y se llevan a cabo, todos los esfuerzos necesarios para que dicho modelo funcione de manera preliminar. Metodologı́a La metodologı́a se refiere al conjunto estructurado de etapas, técnicas y herramientas que se utilizan para planificar, gestionar y llevar a cabo el proyecto desde su inicio hasta su finalización. Entre otros deberı́a especificar aspectos como: Pruebas y validación: Una vez ensamblado, se somete el prototipo a diversas situaciones y escenarios para asegurar su funcionamiento. Se busca identificar fallos, áreas de mejora o aspectos no considerados anteriormente. Iteración y optimización: Basado en los resultados de las pruebas y validación, es posible regresa a algunas de las etapas anteriores para realizar los ajustes necesarios. Esta fase reconoce que el desarrollo no es lineal, y que mejorar es parte del proceso. Identificación de necesidades y definición de requisitos: En esta fase se realizan todas las tareas necesarias para comprender a fondo cuales son las reque- 3.6. Resultados esperados rimientos del prototipo. Para ello, se establece una coEstablece claramente las metas y expectativas del proyecmunicación directa con quienes serán los usuarios o beto, resaltando las ventajas tangibles e intangibles producto neficiarios del mismo, buscando comprender sus neceside su desarrollo. Puede incluir aspectos como: ahorro en dades, deseos y problemas. costos, tiempo, mejora de procesos, entre otros. También, Diseño conceptual: En esta etapa se toma toda la in- indica cómo el proyecto influirá en la población objetivo y formación recolectada y se materializa en un diagrama su entorno. Por ejemplo, mejoras en la productividad o en o esquema que muestra la interacción entre un conjun- la calidad de vida de una comunidad, ente otros. Algunos to de entidades, ya sean, sistemas o sub-sistemas. Este factores a considerar son: muestra como son transformas las entradas en forma Resultados deseados: Presentación de los resultados que gradual hasta que se obtiene la respuesta deseada, la se esperan obtener. cual, en principio deberı́a satisfacer la necesidades de los potenciales beneficiarios del proyecto. Este diagraMedidas de éxito: Cómo se evaluará el éxito del proyecma no presenta detalles técnicos, solamente una desto. Por ejemplo: mejora del estado del arte, mejora en cripción funcional de los mismos. el desempeño, bajo consumo de potencia, de memoria y etc. Selección de componentes y herramientas: Una vez definido el diseño conceptual, se decide con sera implementado. Esto abarca tanto aspectos fı́sicos (com- 3.7. Referencias ponentes electrónicos) como lógicos (software, lenguajes de programación). Se toman decisiones basadas en Enumera las fuentes de información o datos consultados durante la elaboración de la propuesta. En esta sección es funcriterios técnicos y prácticos. damental acreditar la contribución de otros autores en la forDesarrollo y prototipado del hardware: En este mulación del proyecto mientras se proporcionar un conjunto punto, el diseño conceptual se convierte en algo tangi- de referencias que sustentan las afirmaciones realizadas, y ble. Se buscan formas de construir un modelo fı́sico que sirven de material de consulta. Figura 1: Plan de trabajo. 4. Plan de trabajo La figura 1 muestra el plan de trabajo sugerido para el desarrollo de la propuesta. Este inicia con la identificación de un tema de intereses o situación problemática en la que un un sistema de telecomunicación pueda contribuir a su solución o mitigación. Una vez identificado el tema o problema, es recomendable realizar una investigación preliminar con el fin de identificar: trabajos de investigación previos, literatura relaciona, estado del arte y técnica en el área. Antes de iniciar con la escritura del planteamiento del problema se siguiere realizar un diagrama en árbol, el cual permitirá identificar las causas y efectos directos del problema seleccionado y orientara la escritura de dicha sección. Con el árbol de problema completo se procede a convertir este en un manuscrito que describe la situación problema y los factores identificados en el diagrama. Posteriormente, se procede a la formulación del objetivo general, y la justificación del proyecto. Una vez se ha definido el objetivo general este se deberı́a descomponer en tres objetivos especı́ficos, cada uno de ellos a asociados con un proceso cognitivo de la taxonomı́a de Bloom; es decir; comprender, crear, y evaluar. La metodologı́a se estructura a partir de los objetivos especı́ficos, y en ella se describe como un conjunto de tareas simples desarrolladas en forma ordenada conlleva a la consecución de los objetivos especı́ficos, y estos a su vez el objetivo general. Finalmente, la escritura de los resultados esperados y la introducción de la propuesta. 5. Ejemplos de problemas o temas A continuación se listan alguno de los posibles temas o problemas que pueden ser abordados en el proyecto del curso. Sin embargo, su adopción no es obligatoria, por el contrario se insta a la identificación y atención de necesidades del entorno inmediato; ya sea; universitario o regional. Estación meteorológica inalámbrica: Usa varios sensores distribuidos en distintos puntos para medir variables co- mo: temperatura, humedad y presión. Luego son transmitidos en forma analógica a una estación receptora que muestra la información en tiempo real. Control remoto a través de intensidad lumı́nica: Un dispositivo transmisor emite un mensaje a través de una señal analógica de intensidad lumı́nica (LED), la cual, posteriormente es interpretada por un receptor (fotoresistencia) y utilizada para realizar una tarea determinada. Sistema de monitoreo de plantas: Sensores en el suelo miden variables como humedad y temperatura, y transmiten estos valores analógicamente a una terminal que indica cuándo regar o ajustar las condiciones ambientales. Comunicador de audio: Sistema intercomunicador donde un micrófono convierte una señal acústica en una señal eléctrica, la cual es transmitida a un receptor. Este a través de un altavoz reproduce el audio. Telemetrı́a de vehı́culos a control remoto: Un vehı́culo RC equipado con diversos sensores, por ejemplo: acelerómetro, giroscopio, u otro transmite esta información en forma analógica a un control remoto con un display que muestra los datos en tiempo real. Sistema de vigilancia de nivel de lı́quidos: Un sensor mide el nivel de lı́quido en un contenedor y transmite esta información analógicamente a una estación receptora que alerta cuando los niveles son muy bajos o muy altos. Monitoreo remoto de calidad del aire: Sensores que detectan distintos gases o partı́culas en el aire envı́an esta información a una estación base que muestra o alerta sobre la calidad del aire. Sistema de control remoto para termostatos: Un potenciómetro en el transmisor permite al usuario ajustar la temperatura deseada. La temperatura deseada se transmite de forma analógica a un receptor conectado a un termostato, que ajusta la temperatura. Sistema de vibración para comunicación silenciosa: A través de un transmisor, se envı́an señales analógicas que son interpretadas por un receptor y convertidas en distintos patrones de vibración, permitiendo una forma de comunicación no verbal. Transmisión vı́a láser: Un dispositivo convierte un men- saje o sonido en una señal eléctrica que modula la intensidad de un láser. En el extremo receptor, un fotodiodo capta la intensidad del láser y un circuito la convierte a su formato original. 6. 1. Lista de verificación Introducción: Presenta el contexto general del problema. Menciona las técnicas o metodologı́as previamente usadas para abordar el problema o similares. Explica la relevancia e impacto potencial de una solución. 2. Planteamiento del problema: Identifica y describe el problema especı́fico. Indica si es un problema de classification, object detection, semantic segmentation instance segmentation face detection, face recognition, facial landmark detection, gesture recognition, scene reconstruction, y etc. Establece las limitaciones actuales o deficiencias en las soluciones existentes. 3. Justificación: Explica por qué es crucial abordar este problema ahora. Describe los beneficios potenciales de una solución basada en machine learning. 4. Objetivo general: Detalla el propósito principal y el alcance del proyecto de investigación. El objetivo es S.M.A.R.T. 5. Objetivos especı́ficos: Lista los pasos o metas secundarias que llevarán al cumplimiento del objetivo general. Los objetivos son S.M.A.R.T. 6. Metodologı́a propuesta: Las tareas o actividades identificadas siguen un orden lógico y estructurado. Identifica correctamente las tareas o actividades necesarias para lograr los objetivos especı́ficos. 7. Resultados esperados: Describe las salidas (outputs) deseadas del proyecto. Establece cómo se medirá el éxito del proyecto. Por ejemplo: a través de ciertas métricas, implementaciones prácticas, etc.