PDF superior Diseño e implementación en FPGA de un sistema con sensores integrados

Diseño e implementación en FPGA de un sistema con sensores integrados

Diseño e implementación en FPGA de un sistema con sensores integrados

The internal power-on-reset (POR) signal is deactivated when V CC and V CCIO0 have reached V PORUP level defined in the Power-On-Reset Voltage table in the DC and Switching Characteristics section of this data sheet. After the POR signal is deactivated, the FPGA core logic becomes active. It is the user’s responsibility to ensure that all V CCIO banks are active with valid input logic levels to properly control the output logic states of all the I/O banks that are critical to the application. The default configuration of the I/O pins in a blank device is tri-state with a weak pull- down to GND (some pins such as PROGRAMN and the JTAG pins have weak pull-up to V CCIO as the default func- tionality). The I/O pins will maintain the blank configuration until V CC and V CCIO (for I/O banks containing configura- tion I/Os) have reached V PORUP levels at which time the I/Os will take on the user-configured settings only after a proper download/configuration.
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Diseño e implementación de un sistema de reconocimiento de palabras en un FPGA basado en el algoritmo del LPC

Diseño e implementación de un sistema de reconocimiento de palabras en un FPGA basado en el algoritmo del LPC

El presente trabajo de tesis muestra el proceso de diseño e implementación de un sistema electrónico capaz de reconocer la voz humana mediante la interpretación del significado de varias palabras pronunciadas por un locutor en particular, en una solución implementada en hardware. El sistema aprovecha las características de rapidez de procesamiento de un dispositivo FPGA y la flexibilidad del lenguaje de descripción de hardware empleado para programar dicho dispositivo, así como la versatilidad del FPGA que nos permite generar circuitos digitales, incluso un procesador embebido, que es programado en C o C++, lo que permitió implementar algoritmos secuenciales de reconocimiento de patrones que están diseñados para su uso en sistemas computarizados. En el presente trabajo se usó un códec de audio para la adquisición de datos de voz, el algoritmo LPC para codificar la voz y una red neuronal tipo perceptrón multicapa para el reconocimiento de los patrones de voz codificados.
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Diseño e implementación de un sistema de reconocimiento biométrico multimodal sobre dispositivo FPGA

Diseño e implementación de un sistema de reconocimiento biométrico multimodal sobre dispositivo FPGA

El deseo de automatizarlo todo en colaboración a la habilidad de las personas para identificar a los seres humanos de forma segura, se traslada a la biometría, siendo el punto de partida para el desarrollo de los sistemas de reconocimiento biométrico. Estos sistemas han ido experimentado un auge importante en estas últimas décadas [7]. A consecuencia de ello en algunos sectores y campos de aplicación se ha convertido en una necesidad la incorporación de estos sistemas, principalmente en aquellos donde solo puedan acceder los usuarios que estén destinados a consultar la información. Debido al futuro crecimiento y los avances tecnológicos en este campo se podrá incorporar esta tecnología a ámbitos más cotidianos como acceso a los domicilios, vehículos e incluso de manera de identificación universal para cualquier espacio público con el fin de focalizar la seguridad en estos espacios. Además de todo ello se suma que el pasado 8 de marzo de 2019 entró en vigor el “Decreto-Ley de medidas urgentes de protección social y de lucha contra la precariedad laboral en la jornada de trabajo”. Tras darse a conocer este decreto trajo consigo una serie de repercusiones, la más influyente en el tema a desarrollar es la de fichar durante la jornada laboral, por ello las empresas se ven en una tesitura complicada porque deberán incorporar o desarrollar algún método para que sus trabajadores queden identificados. Un sistema de reconocimiento biométrico podría ser la solución a estos problemas, aunque son caros y en casos particulares llegando a ser fácilmente vulnerables a los fraudes.
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Diseño e implementación de una tarjeta con FPGA RAM Y ROM externas

Diseño e implementación de una tarjeta con FPGA RAM Y ROM externas

En la actualidad los FPGA (Field Programmable Gate Array) integran diseño de lógica digital, procesadores e interfaces de comunicación en un solo chip. Los microcontroladores actualmente tienen una ventaja sobre el FPGA en términos de potencia y costo. Pero los FPGA se están poniendo al día al ofrecer la portabilidad de código en varios proveedores de FPGA. Los dispositivos programables que tradicionalmente eran dispositivos que contaban con un reducido número de compuertas están ahora en una posición para soportar grandes partes de la lógica del sistema digital. Hoy el diseñador digital tiene una opción viable de usar solo el dispositivo FPGA como controlador del sistema embebido. La disponibilidad de dispositivos FPGA de alta densidad y bajo costo les ha dado a los diseñadores digitales mucha flexibilidad para diseñar arquitecturas digitales personalizadas usando FPGA y HDL (Hardware Description Language). Los dispositivos FPGA han evolucionado desde su predecesor lógico a un dispositivo que ahora contiene una gran variedad de componentes digitales incorporados (memorias, multiplicadores, transceivers y mucho más). La densidad de los dispositivos FPGA ha aumentado con el paso de los años y, al mismo tiempo, su costo ha hecho que sea económicamente viable para uso en varias aplicaciones. Los FPGAs actuales ofrecen:
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Definición de una arquitectura configurable para la implementación de redes neuronales en dispositivos FPGA

Definición de una arquitectura configurable para la implementación de redes neuronales en dispositivos FPGA

Por otro lado, se denomina System-on-Chip a aquellos circuitos integrados donde en un solo chip se encapsula el sistema; históricamente, para poder hacer una tarjeta electrónica, usualmente se integraban varios chips, como DSPs (Digital Signal Processors), FPGAs y otro tipo de chips que fuesen específicos de comunicaciones. Actualmente, están en pleno auge los SoC como el Zynq porque en una sola pastilla se incluyen dos núcleos ARM A9 de propósito general, un gran número de periféricos (CAN, SPI, Ethernet, etc.) y una zona de FPGA con posibilidad de interconexión entre estos tres elementos. Estas características dotan al chip de gran versatilidad y utilidad. Por un lado, se tiene la parte de procesadores, que le dan una gran potencia de cálculo al sistema; y, por otro lado, también se tiene la versatilidad de la FPGA, que permite adaptar el diseño a casi cualquier problema.
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Estrategia de diseño VLSI para el desarrollo de  codificadores de la Televisión Digital Terrestre

Estrategia de diseño VLSI para el desarrollo de codificadores de la Televisión Digital Terrestre

Las pruebas de funcionamiento se efectuarán con las herramientas de simulación de Matlab. Para comprobar los resultados de los módulos Codificador BCH y Codificador LDPC se utiliza el bloque To Workspace de Simulink, el cual crea en el Workspace de Matlab las variables COD_BCH y COD_LDPC respectivamente donde se almacenan los resultados de las codificaciones. En la observación de los resultados de los módulos Aleatorizador y Mapeo se utiliza el bloque WaveScope de XSG, este permite al usuario observar las variaciones de las señales en el tiempo al término de la simulación, las señales pueden ser digitales o analógicas y pueden mostrarse en formato binario, decimal, hexadecimal, etc. Una herramienta que resulta muy útil en el momento de trasladar el sistema modelado de System Generator a hardware es el bloque Resource Estimator, el cual permite estimar de forma rápida el área utilizada en el FPGA según el número de slices, flip-flops (FFs), bloques de memoria (BRAM), lookup tables (LTUs), buffers de entrada/salida (IOB), multiplicadores y buffers tri-estados necesarios, para conocer si es posible la implementación en la tarjeta de Digilent Nexys 2.
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Diseño e implementación de un controlador de movimiento para un servo sistema

Diseño e implementación de un controlador de movimiento para un servo sistema

El DSP ha dedicado para el protocolo de comunicación en serie a través del dispositivo FTDI, que puede enviar y recibir datos en el PC interfaz es de gran aporte para una interfaz más visual a través de este pin del puerto. Dentro de la plataforma, una opción permite para el DSP puede utilizar la plataforma FTDI, o se puede utilizar el pin de comunicación en serie con otro dispositivo. Era el diseño de la plataforma para aprovechar GPIO viene DSP dedicada, como ADC, PWM, y la entrada y pines de salida de propósito general. En la misma manera, la FPGA tiene entrada y salida de pines para el uso general. Se utilizan estos pines para conectar diferentes dispositivos, y algunos de los más utilizados son incorporado en la plataforma, se usan interfaces para la conexión de LCD de tipo 16x2, tiene salidas digitales de plataforma de tipo LED, forma de entradas digitales y de push botón del tipo de interruptor y la plataforma cuenta con entradas analógicas de tipo potenciómetro.
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Simulación e implementación en FPGA de un esquema de codificación del canal sujeto al estandar de Wimax

Simulación e implementación en FPGA de un esquema de codificación del canal sujeto al estandar de Wimax

Con el desarrollo de este trabajo se ha podido compro- bar las ventajas de utilizar un ambiente de desarrollo de Hardware de alto nivel, con la ayuda del software System Generator de Xilinx. En base a las simulacio- nes realizadas usando Matlab y Simulink se concluye que el diseño del codificador cumple con las caracterís- ticas especificadas en el estándar 802.16, al obtener la secuencia de bits deseados a la salida en base al vector de prueba utilizado como entrada. Con las graficas BER vs SNR obtenidas, se demuestra la capacidad de detec- ción y corrección de errores del sistema. Así mismo al visualizar las constelaciones de las señales a la salida del canal, se puede tener una idea de que tan eficaz es el codificador usado.
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Diseño e Implementación de un Sistema de  Supervisión Laboral y de Seguridad Contra Robos para un Galpón Industrial Controlado Vía Internet y IPhone

Diseño e Implementación de un Sistema de Supervisión Laboral y de Seguridad Contra Robos para un Galpón Industrial Controlado Vía Internet y IPhone

como sensores de movimiento que abran un contacto al momento de una intrusión, activando así la sirena audible y con la gran ventaja de tener las imágenes de la intrusión instantáneamente en el correo electrónico de los dueños. Para que este funcionamiento sea posible se tuvo que conectar las cámaras a la central procesadora mediante el uso de relés de 5VDC. La razón para la utilización de estos relés es que para configurar las cámaras tal y como si fueran sensores de movimiento, al circuito de una de las zonas del Sistema de Seguridad Contra Robos, se necesita que la salida de alarma de las cámaras sea un contacto normalmente cerrado (NC); de esta forma cuando se active la alarma el contacto se abra permitiendo así la activación de la sirena audible; sin embargo, la salida de alarma de las cámaras es un contacto normalmente abierto (NO). Al ser este contacto normalmente abierto (NO) se lo utilizó para alimentar la bobina del relé de 5VDC del cual se utilizó su respectivo contacto normalmente cerrado (NC) para realizar la conexión al circuito de una de las zonas del Sistema de Seguridad Contra Robos. Antes de conectar las cámaras a una de las zonas de la central procesadora, se procedió a realizar la respectiva simulación en el programa Proteus a partir de la cual se obtuvo el circuito de la FIGURA 2.39, siendo sus componentes una bornera doble, una bornera triple y un relé de 5VDC.
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Diseño e implementación de un sistema de testing automatizado y con validación de web components integrados en aplicaciones web

Diseño e implementación de un sistema de testing automatizado y con validación de web components integrados en aplicaciones web

Para ello, y siguiendo el proceso de formalización que se ha descrito en el anterior apartado, el primero paso es decidir cuál va a ser la distribución de los test basándonos en la estructura del software a probar. Debido a las circunstancias del proyecto, el sistema de testing actual se centra únicamente en el primer nivel de la jerarquía estructural, esto es, el sistema se centra únicamente en la realización de test orientados a probar la unidad, o como se les conoce comúnmente, test unitarios. Estos test consisten en probar fragmentos pequeños de código en los que, ante entradas conocidas, los valores que son devueltos deben de ser los esperados. Las demás fases de este proceso, entre las que se incluyen los test de módulos y de subsistemas quedarán planteados como una línea futura. Esto se debe a que únicamente con los test unitarios no se puede conseguir probar el software de una manera concisa, sino que, tal y como se indica en la figura 5, nos quedamos en el primer nivel de los cinco en los que se divide el proceso.
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Diseño e implementación de un prototipo de sistema para parqueo utilizando una red de sensores inalámbricos

Diseño e implementación de un prototipo de sistema para parqueo utilizando una red de sensores inalámbricos

Ubuntu es un sistema operativo desarrollado en GNU/Linux, cuya distribución se realiza como software libre y está conformado por múltiples software, distribuidos de igual manera bajo licencia libre o de código abierto e incluye su propio entorno visual, se ha desarrollado para cualquier usuario, brindando facilidad y mejores experiencias. Se eligió este sistema operativo para el desarrollo del prototipo debido a que este es el sistema operativo recomendado tanto por Libelium para el desarrollo de aplicaciones con el kit Waspmote Pro V1.2, como por IBM para la carga de librerías y código de aplicación mediante IBM Mote Runner SDK.
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Diseño e implementación en FPGA de un módem de banda base para redes inalámbricas de sensores

Diseño e implementación en FPGA de un módem de banda base para redes inalámbricas de sensores

Una WSN se compone de varios nodos capaces de comunicarse entre s´ı para trans- mitir la informaci´on medida por cada uno de ellos a un dispositivo de almacenamiento central. Cada uno de estos nodos contiene uno o m´as sensores, un microcontrolador que maneja las funciones del nodo, y un transceptor que permite la comunicaci´on inal´ambrica entre nodos. El transceptor t´ıpicamente integra un m´odem y un circuito de radiofrecuencia (en adelante, RF). Todos los componentes son alimentados por una bater´ıa que limita su tiempo de funcionamiento.

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Diseño e implementación de un sistema de monitoreo de sensores inmóticos para las instalaciones de Updatecom Cia  Ltda

Diseño e implementación de un sistema de monitoreo de sensores inmóticos para las instalaciones de Updatecom Cia Ltda

Desde el inicio de la humanidad, el hombre ha buscado su bienestar. Por esta razón, a lo largo del tiempo, por medio del desarrollo de la ciencia, se han creado nuevas tecnologías y mejorado otras con el objetivo de incrementar su confort y seguridad. Así, en los últimos años, el avance agigantado de la electrónica ha permitido la implementación de sistemas de automatización en hogares, industrias, hospitales, oficinas, entre otros. Los cuales pueden ser capaces de realizar una acción específica al suscitarse un evento determinado como puede ser: el control de iluminación por comandos de voz, el envío de alertas al detectarse humo o presencia de agua, el control de apagado de equipos al no detectar presencia para lograr un ahorro energético, climatización del área de trabajo de acuerdo a la medición de temperatura.
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Diseño e Implementación  de un Sistema Comunicación Celular GSM Utilizando Sensores para el Monitoreo, Supervisión y Control  de Datos en el Cultivo de Lechugas por Hidroponía de la Empresa FAGSOL S A C

Diseño e Implementación de un Sistema Comunicación Celular GSM Utilizando Sensores para el Monitoreo, Supervisión y Control de Datos en el Cultivo de Lechugas por Hidroponía de la Empresa FAGSOL S A C

Hidroponía, es un conjunto de técnicas que permite el cultivo de plantas en un medio libre de suelo. La hidroponía permite en estructuras simples o complejas producir plantas principalmente de tipo herbáceo aprovechando sitios o áreas como azoteas, suelos infértiles, terrenos escabrosos, invernaderos climatizados o no, etc. A partir de este concepto se desarrollaron técnicas que se apoyan en sustratos (medios que sostienen a la planta), o en sistemas con aportes de soluciones de nutrientes estáticos o circulantes, sin perder de vistas las necesidades de la planta como la temperatura, humedad, agua y nutrientes. La palabra hidroponía deriva del griego HIDRO (agua) y PONOS (labor o trabajo) lo cual significa literalmente trabajo en agua. Sin embargo, en la actualidad se utiliza para referirse al cultivo sin suelo. La hidroponía es una herramienta que permite el cultivo de plantas sin suelo, es decir sin tierra. Un cultivo hidropónico es un sistema aislado del suelo, utilizado para cultivar plantas cuyo crecimiento es posible gracias al suministro adecuado de los requerimientos hídriconutricionales, a través del agua y solución nutritiva. Con la técnica de cultivo sin suelo es posible obtener hortalizas de excelente calidad y sanidad, permitiendo un uso más eficiente del agua y los nutrientes. Basados en la experiencia, los rendimientos por unidad de área cultivada son altos debido a una mayor densidad, mayor productividad por planta y eficiencia en el uso de los recursos agua, luz y nutrientes. No es una metodología moderna para el cultivo de plantas, sino una técnica ancestral; en la antigüedad hubo culturas y civilizaciones que utilizaron esta metodología como medio de subsistencia. Generalmente asociamos esta forma de cultivo con grandes invernaderos para el cultivo de plantas y el empleo de la más compleja tecnología; sin embargo, los orígenes de la hidroponía fueron muy simples en su implementación. El desarrollo actual de la técnica de los cultivos hidropónicos, está basada en la utilización de mínimo espacio, mínimo consumo de agua y máxima producción y calidad (Beltrano & Gimenez).
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Diseño e implementación de un clasificador de granos mediante un sistema por sensores de calor TEACH IN

Diseño e implementación de un clasificador de granos mediante un sistema por sensores de calor TEACH IN

La máquina clasificadora nace de la necesidad de ayudar a los estudiantes a tener conocimiento práctico del control automático y a su vez motivando sus futuras investigaciones hacia el servicio a la comunidad. El módulo consta de una estructura de Aluminio con una altura de 170 cm y 0,70 cm de ancho y largo, con un Panel de control que contiene un Controlador Lógico Programable basado en TWIDO SUITE 2.2 que nos permite la manipulación del proceso. Contiene también un recipiente de plástico, una banda transportadora, una tolva, dos sensores TEACH-IN, dos válvulas electroneumáticas y el mecanismo de separación de granos, para detectar los granos. Finalmente, se encuentran dos envases de plástico que contienen los granos ya separados, y un motor de retroalimentación.
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Diseño e implementación de un prototipo para un sistema de parqueo inteligente usando una red de sensores inalámbricos

Diseño e implementación de un prototipo para un sistema de parqueo inteligente usando una red de sensores inalámbricos

o a su vez hacer mal uso de plazas dedicadas a personas con discapacidades y lugares en donde está prohibido estacionarse; lo que conlleva a infracciones que son sancionadas por la “ Ley Orgánica de Transporte Terrestre, Tránsito y Seguridad Vial ” del Ecuador como se indica en la sección 2, contravenciones leves de segunda clase, literal (e) [25]. También es evidente que existe abundante contaminación generada por la aglomeración de vehículos, y aumenta cuando recorren la misma trayectoria en espera o búsqueda de una plaza disponible [42]. Por estos motivos se justifica desarrollar este sistema de parqueo inteligente, ya que con él mismo se podrá evitar el malestar descrito y de manera paralela contribuir en el cuidado ecológico de la ciudad, el resultado es bienestar social, ahorro de tiempo y dinero.
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Diseño e implementación de un sistema de alerta temprana de sismos mediante redes SWAP con nodos panStamp NRG para la ESPOCH

Diseño e implementación de un sistema de alerta temprana de sismos mediante redes SWAP con nodos panStamp NRG para la ESPOCH

El funcionamiento para los nodos especificado en la programación cumple básicamente cuatro etapas, en la primera se establece la comunicación SWAP con el Gateway donde intercambian información como la ID de red y la ID de los dispositivos, esta acción solo se realiza cuando inicia cada nodo y después de esto se deshabilita la transmisión. La segunda etapa comprende la lectura de los datos obtenidos por los sensores y es complementada con las siguientes ya que estos valores son comparados con un valor definido en 0.18g (2949 ADC) en la tercera etapa, de ser mayores, son enviados al Gateway, lo que comprende la cuarta etapa. Al igual que en el Gateway los datos no son convertidos a unidades físicas, sino que mantienen el formato que da el sensor para minimizar el uso del procesador.
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Implementación de una WSN basado en 6LoWPAN para mejorar el sistema de seguridad vehicular preventivo

Implementación de una WSN basado en 6LoWPAN para mejorar el sistema de seguridad vehicular preventivo

El desarrollo del proyecto permitirá precautelar la vida y la seguridad de las personas, alertando de manera visual y auditiva, sobre las medidas de seguridad que los ocupantes del vehículo deben tomar, medidas tales como: abrochar el cinturón de seguridad antes de poner en marcha el vehículo, conducir a velocidades que se encuentren dentro de los límites permitidos, conducir a bajas velocidades en presencia de calzada mojada, mantener siempre limpio el parabrisas en caso de lluvia, revisar las puertas y capó del vehículo para saber si están correctamente cerradas. Además actuará de manera preventiva en caso de que las personas no sean conscientes de dichas medidas y decidan ignorar las alertas tanto visuales como auditivas que inicialmente presenta el sistema, tomando el control de la aceleración del vehículo hasta que las respectivas alertas sean atendidas.
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Vol. 3 Núm. 1 (2011)

Vol. 3 Núm. 1 (2011)

La nueva plataforma al manejar palabras de 32 bits, fa- cilita la transferencia de una mayor cantidad de infor- mación en una sola palabra de datos a través de un solo mensaje, mientras que la palabra de datos de la anterior plataforma era de 16 bits y para su transmisión se debía encapsular bit a bit, transmitir cada bit y posteriormente realizar el desencapsulamiento de cada bit y formar la palabra, todo este procedimiento ocupaba un tiempo de transferencia de datos mayor al de la actual plataforma. El controlador 1768-L43 soporta tres modos de progra- mación dentro de una misma subrutina, rutina o tarea principal, como son modo escalera, lenguaje estructu- rado y por diagrama de bloques, lo cual da una mayor flexibilidad al programador y reduce de forma notable la cantidad de código a utilizar. Se verificó que al utilizar un arreglo de subrutinas, se mejora la estructura del pro- grama principal, ya que podemos llamar a una misma subrutina n-veces logrando así una mayor flexibilidad en el programa y una mejora en la eficiencia en la uti- lización del código implementado. La red Ethernet/IP ha sido diseñada para gestionar grandes cantidades de datos de transmisión de mensajes hasta 1500 bytes por paquete ya que posee velocidades de 10/100 Mbps fa- cilitando aún más la transmisión de datos característica esencial al momento de realizar monitoreo y control de un proceso. La estructura de cableado de la estación se ha reducido notablemente, ya que para la transmisión de datos entre controladores y PC’s solamente se tiene un cable par trenzado por donde se envían palabras de 32 bits, eliminando el manejo de 8 o 10 bits y el barrido de las señales para conseguir la comunicación, además esta red permite manejar hasta 64 nodos de comunica- ción que la hacen una red más amplia y flexible. Esta red admite la conexión del sistema de producción del CIM al internet sin necesidad de equipos adicionales ya que Rockwell Automation cuenta con software especializa- do para el manejo y registro de la información dentro de un servidor.
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Implementación de soluciones de red en la infraestructura de comunicaciones de Acería del Ecuador C A

Implementación de soluciones de red en la infraestructura de comunicaciones de Acería del Ecuador C A

La propuesta que se maneja en este punto es implementar un anillo de fibra que interconecte toda la empresa y adicionalmente presente caminos alternativos en caso de fallas con el fin de garantizar la alta disponibilidad de la infraestructura (si bien es cierto, por ser esta una propuesta de similares características, el nuevo tendido que se considere en el anillo está sujeto a las mismas condiciones agrestes que se mencionaron arriba sin embargo, con esta medida se mitiga el riesgo debido a que al tener caminos redundantes la probabilidad de aislamiento de zonas afectadas por daños ocasionados en el tendido de fibra se reduce al menos al 50%. De todas maneras, con el fin de minimizar las probabilidades, podría considerarse otras alternativas las cuales no se detallan pues escapan del análisis de este proyecto). Adicionalmente, en algunos puntos de la infraestructura será necesario cambiar el equipamiento de interconexión, concretamente los switches, por otros más robustos y que tengan fundamentalmente la capacidad de soportar algún protocolo como STP 44 , RSTP, RSTP, etc, con la finalidad de evitar bucles entre caminos principales y secundarios lo que conllevaría a tener altas tormentas de broadcast que podrían comprometer el sistema entero.
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