Automatización y Robótica

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    Garantizando la consistencia de JavaScript en un contexto de memoria compartida
    (Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas, 2018) Teragni, Matías Iván ; Zabala, Gonzalo Esteban ; Morán, Jorge Ricardo ; Blanco, Sebastián Gabriel
    El propósito de este proyecto es diseñar e implementar un conjunto de librerías, técnicas y funcionalidades que permitan, dado un sistema distribuido de memoria compartida, generar código javascript que ejecute haciendo uso de los diversos nodos presentes prestando garantías sobre la consistencia del programa ejecutado, y brindando las herramientas necesarias para poder garantizar la semántica del código escrito por el programador, y su predictibilidad a la hora de ejecutar.
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    Uzi : máquina virtual sobre plataforma Arduino para robótica educativa. Resultados de la primer etapa
    (Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas, 2018) Morán, Jorge Ricardo ; Zabala, Gonzalo Esteban ; Teragni, Matías Iván ; Blanco, Sebastián Gabriel
    El objetivo de este proyecto es el desarrollo de una máquina virtual para Arduino que ejecute un set de instrucciones definido especialmente para facilitar la enseñanza de robótica en las escuelas.
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    A cloud powered relaxed heterogeneous distributed shared memory system
    (Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, 2018-10) Teragni, Matías Iván ; Zabala, Gonzalo Esteban ; Blanco, Sebastián Gabriel
    Distributed systems allow the existence of impressive pieces of software, but usually impose strict restrictions on the implementation language and model. We propose a distribution system model that enables the incorporation of any hardware device connected to the internet as its nodes, and places no restriction on the execution engine, allowing the transparent incorporation of any existing codebase into a Distributed Shared Memory.Cloud Computing,
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    Análisis de temporalidad de imágenes con técnicas de detección, tracking y proyección de posición de un objeto
    (Edutecne, 2018-11) Bustamante, Leonardo Martín ; Maciel, Marcos Antonio ; López De Luise, María Daniela
    Es importante para la toma de decisiones basadas en hechos pasado con efecto en el presente y consecuencias a futuro contar con información anticipada que permita ejecutar acciones. Este trabajo presenta un modelo orientado a anticipar un evento por medio de la detección de objetos de interés, el tracking de estos y la proyección de su posición a futuro con respecto a una cámara observadora, esto se logra mediante el procesamiento de imágenes de baja resolución obtenidas por un teléfono móvil, incluso de baja gama. Es de destacar que en el presente trabajo, la detección no está limitada a objetos previamente configurados y/o entrenados dentro del modelo. Cualquier tipo de objeto en movimiento está incluido. Las estadísticas realizadas demuestran un porcentaje de detección de objetos y proyección aceptable para el hardware de bajo costo empleado.
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    Augmented reality as visual communication for people with ASD
    (International Institute of Informatics and Cybernetics, 2018-3) Menéndez, Esteban ; López De Luise, María Daniela
    The goal of this paper is to present a behavioral modeling method for patients with Autistic Spectrum Disorders and an implemented prototype of it. The model is automatically derived from the natural interaction between a patient and his environment. This proposal differs from current treatments and tools, in that the individual is not trained by imposing semantic patterns, but ideograms built from the patient’s preferences and environment. By using Augmented Reality, the autistic is being treated in an innovative way: the model gathers the environment variables and through communication by exchange of images (PECS) the treatment becomes a agile, continuous and flexible process. The procedure is expedited since the patient does not have to select PECS, but they appear to him. The activity recording is them processed in such a way to control and describe the cognitive and social profile of the patient. It also, performs a customize performance statistics. Likewise, the special administration of these statistics is intended to lay the groundwork for more representative future work that could allow the derivation of umbiased patient´s evolution.
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    Deus est machina
    (Universidad Abierta Interamericana. Facultad de Tecnología Informática, 2018-5-29) Blanco, Sebastián Gabriel ; Morán, Jorge Ricardo ; Teragni, Matías Iván ; Zabala, Gonzalo Esteban
    Estimado lector, vamos a comenzar este artículo con una pregunta a sus conocimientos de arte. ¿Podría distinguir el autor de esta obra? Si tuvo la posibilidad de visitar Países Bajos, o de recorrer algunos museos aquí o en otras partes del mundo, seguramente intuirá que estamos frente a una obra de Rembrandt. Sería magnífico poder acompañar esta mirada con música de Bach de fondo (lamentablemente este soporte nos lo impide). Pero si es conocedor de sus creaciones, lo sorprendería con una obra desconocida que puede escuchar en https://www.youtube.com/watch?v=QiBM7- 5hA6o. Tan desconocida como el cuadro de Rembrandt que tenemos frente a nuestros ojos. ¿Cómo aparecieron?
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    Modelo de predicción de deserción de alumnos
    ( 2018-9) Ruiz Tabarez, Erica Andrea ; Lopez De Luise, Maria Daniela
    El presente trabajo introduce un modelo de perfilado de deserción escolar utilizando los datos biográficos dentro la franja etaria de adolescencia, tomando como caso de referencia un colegio privado ubicado en la zona de Urabá región costera de Antioquia Colombia. El modelo se refiere a estudiantes de educación básica secundaria y a educación media definidos por el MEN (Ministerio de Educación Nacional de Colombia) para obtener el titulo de bachiller. Se predice las condiciones en los alumnos con mayor probabilidad de abandonar sus estudios. La contribución de este trabajo consiste en la identificación de variables esenciales del modelo y el modo en que deben interpretarse, conforme técnicas de aprendizaje automático. Este trabajo comprende una introducción a la problemática de deserción escolar en Urabá, el modelado del perfil de deserción escolar y descripcion del modelo inicial, justo con algunas estadisticas preliminares.
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    Concurrencia en Arduino : un enfoque basado en una máquina virtual
    (Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 2019) Morán, Jorge Ricardo ; Zabala, Gonzalo Esteban ; Teragni, Matías Iván
    Arduino es actualmente una de las plataformas más populares para robótica educativa debido a su bajo costo y gran cantidad de recursos disponibles en línea. Las librerías de Arduino proporcionan una capa de abstracción sobre los detalles del hardware, lo que permite construir proyectos interesantes aún sin tener experiencia en el tema. Sin embargo, su falta de soporte para la concurrencia dificulta algunos proyectos de robótica educativa. Como solución, hemos propuesto el uso de un lenguaje de programación concurrente soportado por una máquina virtual que se ejecuta en la placa Arduino. En este artículo, describimos la implementación de dicho lenguaje.
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    Evolution of Consciousness Systems with Bacteria
    (Elsevier, 2019-1-1) López De Luise, María Daniela ; Maciel, Marcos Antonio ; Rancez, Lucas ; De Elía, Bernardo ; Menditto, Juan Pablo
    Disasters are characterized by extreme situations where human-made structures are partially or completely destroyed. Earthquakes, landslides, cyclones, floods are that type of phenomena. This paper presents an outdoor autonomous mobile robot named MARCOS, which uses consciousness (set of codelets) to derive its world map and avoid obstacles. Disaster zones constitute a dramatic environment where obstacles and dangerous conditions require extra flexibility and good reasoning capabilities upon unexpected situations. The aim of this work is to show statistically how performs traditional consciousness for complex avoidance and compares it with solutions provided by a human following a novel approach called artificial bacterial infection. Results show that bacteria are a good artifact to enhance original robotic consciousness, providing originality, and mainly variety in the strategies considered by the robot. Therefore, it increments the possibility to devise wiser paths that will compete with traditional ones. A unique type of evolutive consciousness emerges from this: not only considering current codelets generating consciousness but also evolving them into diverse paths and even generating new ones. As part of this paper’s scope, the basics of such artificial bacterial infection is also presented.
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    Seguridad en el envío de mensajes mediante protocolo MQTT en IoT
    (Universidad Nacional de Tres de Febrero, 2020) Aguirre, Néstor Rubén ; Aranda, Nelson Ezequiel Timoteo ; Balich, Néstor Adrián
    Internet de las Cosas (IoT) es la interconexión, a través de la red de Internet, de distintos dispositivos que recopilan e intercambian datos de manera automática usando, cada uno, un identificador único. Un componente importante en el sistema de comunicación es el protocolo de comunicación. En IoT se usa generalmente protocolos del estilo publicación / suscripción en donde los proveedores de información no tienen enlace directo con los consumidores de dicha información sino a través de intermediarios, siendo uno de ellos el protocolo MQTT (Transporte de Telemetría de la cola de mensajes) que está construido sobre la pila TCP / IP. Dadas las características de éste protocolo, es posible usarlo tanto en dispositivos industriales como en robots colaborativos, constituyendo el uso de estas dos tecnologías juntas como parte de Internet of Robotic Things (IoRT). De ésta manera IoT permite aumentar la eficiencia y efectividad de diferentes proceso en los que participa desde aquellas de la vida diaria hasta aquellas de alta complejidad y requerimientos de seguridad y en la conjunción con la robótica tiende a desempeñar un papel importante al permitir que los operadores de robots ejerzan un mayor control sobre sus equipos, ya que permitirá la manipulación a distancia utilizando solamente una aplicación, incluso en un entorno cambiante y dinámico ideal para la operación de robots colaborativos. La rápida evolución de los servicios de IoT plantea también otros problemas como lo es la seguridad, ya que el protocolo MQTT se evidencia como muy vulnerable a posibles ataques representando, de esa manera, un peligro para la integridad de los datos y constituyendo un riesgo para los usuarios. Por lo tanto se hace necesario adoptar enfoques de seguridad que sean garantía de un conjunto de criterios para evitar posibles ataques cibernéticos. Para tal fin, éste trabajo plantea aplicar una capa de seguridad en el contenido de los mensajes que se envían a fin de neutralizar los diferentes medios de intercepción utilizados por los atacantes. Para ello se implementa el protocolo MQTT usando como intermediario un servicio bróker IoT, una aplicación de conexión, una interfaz gráfica y se utiliza mecanismo de cifrado simétrico para la generación de llaves tanto en el cliente emisor como en los dispositivos conectados. El beneficio que aporta este enfoque es la transmisión de mensajes de forma segura y a bajo costo. Hay mucho aún por investigar y desarrollar, en este aspecto, ya que así cómo evoluciona la tecnología, también surgen nuevas formas de producir ataques a datos y dispositivos.
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    Simplifying concurrency and monitoring on Arduino for Internet of Things
    (Universidad Nacional de La Matanza, 2020-10) Morán, Jorge Ricardo ; Teragni, Matías Iván ; Zabala, Gonzalo Esteban
    The Internet of Things (IoT) presents several challenges and opportunities to improve people’s lives. Experts agree on the importance of involving the community in the process of defining and creating IoT in order to succeed. Platforms like Arduino make it simple for non-technical people to build IoT devices. However, they also present difficulties that complicate their adoption and limit their reach. In this paper, we focus on the Arduino language and its limited support for concurrency and monitoring, which we deem essential for the IoT. We explore the existing solutions offered by the Arduino ecosystem and analyze their strengths and weaknesses. Finally, we propose an alternative solution based on a high-level programming language designed to tackle these issues with the help of an embedded virtual machine.
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    Diseño de métricas para la medición del nivel de aprendizaje
    (Sociedad Argentina de Informática, SADIO, 2020-10) Duvergel Chapman, Félix Vanni ; López De Luise, María Daniela
    LosTrastorno del Espectro Autista (TEA) son una afección neurológica y de desarrollo que comienza en la niñez, pero dura toda la vida. Afecta el comportamiento, la interacción con otros, la comunicación y el aprendizaje. Existen numerosas aplicaciones cuyo objetivo es enseñar destrezas a estas personas y ayudarles en el proceso de integración a la sociedad. En este trabajo se presenta un modelo que aplica métricas a la enseñanza de emociones a través de un prototipo ludificado. Constituye una introducción a emociones, asistida por un software para niños con TEA. Permite supervisar la evolución de actividades relacionadas con el proceso de aprendizaje. A partir de la aplicación de estadísticas y minería de datos sobre parámetros objetivos del dispositivo, se obtienen parámetros de control de rasgos relativos al desempeño en condiciones del autismo.
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    Physical Bits : un entorno de programación web para robótica educativa
    (Sociedad Argentina de Informática, SADIO, 2020-10) Morán, Jorge Ricardo ; Zabala, Gonzalo Esteban ; Teragni, Matías Iván
    El uso de dispositivos físicos como herramientas de aprendizaje pre- senta diversos desafíos. Muchos entornos de programación ayudan en el apren- dizaje eliminando la posibilidad de errores de sintaxis por medio de un lenguaje visual. Sin embargo, la sintaxis es sólo uno de los aspectos del proceso de apren- dizaje. Una de las dificultades más grandes a las que se enfrentan los alumnos es la construcción de un modelo mental que permita entender la ejecución de los programas y su relación con el código fuente. El uso de lenguajes visuales no alcanza a resolver este problema y, adicionalmente, puede complicar la eventual transición a lenguajes basados en texto. En este artículo se presenta Physical Bits, un entorno de programación web para robótica educativa que intenta solucionar estos problemas mediante una experiencia interactiva que permite aprovechar tanto programación visual como basada en texto.
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    Autistic verbal behavior parameters
    ( 2020-11) López De Luise, María Daniela ; Saliwonczyk Carballo, Christian ; Pescio, Pablo ; Saad, Ben Raúl ; Ibacache, Tiago ; Soria, Lucas
    The main goal of this paper is to present a method that allows the automatic detection of communication patterns of patients with a severe state of ASD (Autism Spectrum Disorder), through audio and video processing. Patients with ASD are have social and communicative disorders that make it difficult to analyze their expression. Their natural language presents different degrees of alteration, from a slight difficulty of expression to the total impossibility of speaking. The processing of the routines to be able to extract video and sound patterns is based on the work “ASD: ML perspective for Individual Performance Evaluation”. Taking the basis that stereotyped responses can be detected in a systematic way, similar to those that specialized therapists usually describe: gaze fixation, nodding, leg movements, clapping, among others; In this work, a model for the parameterization of said movements and sounds is proposed, through routines specially oriented to detect automatic patterns by audio and video processing. In this work there are the development and first results obtained from audio analysis of a use case, and main findings in relation on how the patient trend to interact with the environment. They allows to suppose that autistic verbal behavior might be interpreted by its physically manifested sounds.
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    Factores relevantes en la educación STEAM : desarrollo de métricas y modelos automatizados
    (IEEE, 2020-12) López De Luise, María Daniela ; Ruiz Tabarez, Erica Andrea
    Este artículo tiene como objetivo mostrar una experiencia concreta y un modelo en progreso para la evaluación sistemática de la educación denominada STEAM, acrónimo de ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas (del inglés: Science, Technology, Engineering, Art y Mathematics). Los talleres y experiencias STEAM generan un aparente impacto positivo en los jóvenes, quienes desarrollan aptitudes diversas y hasta logran percibir la educación como una forma de potenciar sus habilidades. Tanto docentes como alumnos sienten que mejora la experiencia académica y se abre una posibilidad para la prevención temprana de la deserción estudiantil. El trabajo presente aporta los primeros hallazgos fehacientes que se han obtenido aplicando Inteligencia Computacional para modelar el comportamiento de los estudiantes en situación STEAM, y de esta manera predecir posibles deserciones. Asimismo, se controla la calidad y progreso por medio de métricas en los procesos pedagógicos subyacentes. Se trabaja con dos formularios para la protocolización de los datos a analizar. El primero se enfoca en la información general de las instituciones y el segundo captura información de los estudiantes en sí. Adicionalmente se trabaja con encuestas específicas de cada evento, que recogen post mortem peculiaridades que permiten mejorar el modelo inicial y evaluar ciertos aspectos que los formularios no pueden capturar en ocasiones donde la información a priori no está presente. Este trabajo comprende la introducción a actividades STEAM desarrolladas en las instituciones colaboradoras, describe los mecanismos de integración y coordinación, y parte de los resultados protocolizados.
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    Mashup de presentación de usuario final como alternativa de Aumentación Web
    (Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Francisco, 2021-3) Aguirre, Néstor Rubén ; Aranda, Nelson Ezequiel Timoteo ; Balich, Néstor Adrián
    Con la web semántica, la información ha cobrado un significado bien definido y organizado a tal punto que usando técnicas de Aumentación Web los usuarios pueden modificarla y adaptarla según sus intereses y conveniencias. El desarrollo de este tipo de aplicaciones generalmente es realizado por personal experimentado lo cual implica un alto costo. Se propone aquí, un Mashup de presentación para usuario final como alternativa de Aumentación Web que extraen y combinan información obtenida de fuentes externas. La misma consiste en una aplicación que modifica la presentación de un sitio web y presenta un editor JSON para que el usuario final pueda personalizar el contenido obtenido de los portales de noticias mas importantes, como así también filtrar la cantidad de noticias que quiera observar. En este trabajo se presenta una aplicación destinada al usuario final que es de bajo costo y fácil desarrollo que puede ser realizado por persona sin previo conocimiento de programación.
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    Modulector : una plataforma como servicio para el acceso a bases de datos de micro ARNs
    (Universidad Nacional de La Plata, 2021-8-5) Butti, Matías Daniel ; Marraco, Agustin Daniel ; Abba, Martín Carlos ; Menazzi, Sebastián ; Hasperué, Waldo ; Camele, Genaro
    El notable crecimiento del volumen de datos genómicos y la enorme variedad de bases de datos que los almacenan, hacen indispensable disponer de mecanismos eficientes y eficaces de integración. En la actualidad se encuentran disponibles varias herramientas que ofrecen APIs (Interfaz de programación de aplicaciones) que permiten acceder a dicha información, que pueden ser utilizados tanto a través de lenguajes de programación como de navegadores a partir de servicios web. Sin embargo, en dominios específicos de la bioinformática como el caso de los micro ARN -pequeñas moléculas de ARN de gran interés por su capacidad de regular la actividad de otros genes- la mayoría de las soluciones recurren en problemas que dificultan su uso, incluyendo la falta de procesos que simplifiquen la actualización de sus bases de datos a medida que se publica nueva información, tiempos de respuesta inadecuados, dificultad para garantizar la escalabilidad, falta de consistencia en el formato de intercambio de datos, funcionalidad extremadamente limitada, errores por falta de mantenimiento, entre otros problemas frecuentes. En el presente trabajo se presenta Modulector, una solución que integra información de bases de datos genómicas, con bases de datos de micro ARNs (microARNs), para simplificar el acceso a las distintas dimensiones de información de los microARNs de interés (secuencias, fármacos y patologías asociadas, genes regulados, publicaciones científicas), poniendo especial énfasis en resolver las problemáticas técnicas comunes descritas anteriormente. Modulector brinda acceso a través de una API REST (API para la transferencia de estado representacional), garantiza tiempos de respuesta adecuados y escalabilidad, tiene capacidad de ordenamiento, filtro, búsqueda y paginado de resultados. La solución utiliza contenedores, simplificando el despliegue en cualquier servidor, lo que la hace adaptable para la mayoría de los casos de uso donde se quiere utilizar Modulector de manera privada. Toda la información retornada por Modulector se encuentra normalizada en formato JSON, haciéndola eficiente para su manipulación mediante cualquier herramienta de desarrollo. El código fuente de Modulector está disponible en https://github.com/omics-datascience/modulector.
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    Lambda Hive : formal semantics of an edge computing model based on JavaScript
    (IGI Global, 2022) Teragni, Matías Iván ; Pons, Claudia Fabiana
    Edge computing is a paradigm that appliesvirtualization technology that makes it easier to deploy and run a wider range of applications on the edge servers and take advantage of largely unused computational resources. This article describes the design andformalization of Hive, a distributed shared memory model that can be transparently integrated with JavaScript using a standard out of the box runtime.To define such model a formal definition of the JavaScript language was used and extended to includemodern capabilities and custom semantics. This extended model wasused to prove that the distributedshared memory can operate on top of existing and unmodified web browsers.The proposed model guarantees the eventual synchronization of data across all the system and providesthe possibility to have a stricter consistency using standard httpoperations. The technicalfeasibility of this proposal was empirically validated by aprototype that yields reasonably lowpropagation time and allows the distribution of preexisting JavaScript code without any majormodifications.Additionally, the comprehensive formalization of the Hive execution model allows developers to guarantee certain properties of the synchronization mechanism, such as efficientand no blocking.
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    Monitoreo remoto de pacientes con insuficiencia cardíaca crónica
    (CONFEDI. Consejo Federal de Decanos de Ingeniería, 2022) Liberczuk, Sergio Javier ; Bergher, Leandro ; Setton, Daniel ; Parysow, Javier ; Benzadon, Mariano
    Se estima que un 10% de la población mayor a 70 años padece Insuficiencia Cardíaca. Un tercio de la población adulta padece Hipertensión Arterial. En el mundo se han implementado estrategias de Telemonitoreo que mostraron reducir significativamente tanto la mortalidad como la tasa de Reinternaciones y aumentar la adherencia terapéutica de los pacientes. Estas plataformas monitorean a distancia la presencia de síntomas o alteraciones en los signos vitales, lo que permite detectar las descompensaciones en etapas tempranas y facilitar su tratamiento evitando la saturación de los sistemas de salud. El propósito de Virtual Sense es implementar una Plataforma de Telemonitoreo que permita a los pacientes con diferentes patologías crónicas recibir una atención adecuada desde el hogar, permitiendo un monitoreo regular del paciente y realizando prevención en salud. También permite reducir los tiempos de traslado y riesgos de contagios intrahospitalarios. Por otro lado, facilita a las instituciones médicas atender a un número mayor de pacientes, a menor costo y con mayor eficiencia. La Plataforma constituye un aporte para mejorar el acceso al sistema de salud, debido a que permite a la población el acceso a los profesionales más capacitados, independientemente de su geolocalización. En una primera etapa se buscará brindar el servicio a pacientes, ubicados en el Área Metropolitana de Buenos Aires, que sufren insuficiencia cardíaca y han tenido una internación en los últimos 12 meses. Luego se ampliará la solución para atender pacientes en todo el territorio y con otras patologías crónicas como hipertensión arterial, diabetes, parkinson o pacientes oncológicos.
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    Plataforma internet industrial de las cosas como servicio local
    (Universidad Nacional de Tres de Febrero, 2022-12-30) Aranda, Nelson Ezequiel Timoteo ; Aguirre, Néstor Rubén ; Balich, Néstor Adrián
    La industria 4.0 y la Internet industrial de las cosas (IIoT) se han convertido en una promesa en los procesos de negocio industriales más innovador en los últimos años. Sin embargo, a menudo surgen dificultades técnicas en la implementación de plataformas que se adapten correctamente a un proceso de negocio para proporcionarle valor a los datos obtenidos. Para afrontar dichas dificultades, se presenta aquí una plataforma I-IoT compatible con las maquinas que se comunican a través del protocolo estándar de comunicaciones industriales OPC-UA. Esta solución se realiza a través diversas herramientas open source que, integradas entre sí, proporcionan una solución óptima para afrontar los desafíos que propone la Industria 4.0. La implementación de la plataforma permite el almacenamiento local de los datos a un bajo costo, para el monitoreo de las máquinas industriales a mayor escala. Asimismo, gestiona la producción de forma autónoma, flexible, eficiente y con ahorro de recursos, conectando o fusionando la producción con la tecnología de la información y las comunicaciones. La fortaleza de esta plataforma es que requiere de pocos recursos, tiene flexibilidad para soportar diversos escenarios de aplicaciones para dispositivos, posibilita un tiempo de repuesta muy aceptable permitiendo una buena fiabilidad.