[1] Pérez, Juan Antonio. “Playa de Safont”, periódico ABC. Disponible en:
http://www.abc.es/espana/castilla-la-mancha/toledo/ciudad/abci-toledo-aqui-si-hubo-playa- 201610272152_noticia.html
[2] Conde, Raúl. “Río Tajo a su paso por Toledo”, periódico El Mundo. Disponible en:
http://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/ciencia/2017/08/08/5988a16c22601de5638b45ae.html
[3] Puentes, Paco. “Unión río Tajo y río Manzanares en Aranjuez”, periódico El País. Disponible en:
https://elpais.com/elpais/2017/11/22/album/1511351059_706499.html#foto_gal_15
[4] “Nacimiento del río Tajo”, blog allá vamos. Disponible en: http://www.allavamos.es/nacimiento-del- rio-tajo-sierra-de-albarracin-teruel/
[5] Google. “Mapas de situación de la zona bajo estudio”, Google Maps. Disponible en:
https://www.google.ru/maps
[6] de Castro Muñoz de Lucas, Manuel. “Clima y cambio climático en Castilla-La Mancha”, Junta de
Comunidades de Castilla-La Mancha. Disponible en:
https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/prepa2/article/view/1172/1173
[7] Perlman Howard. “Parámetros de medida de calidad del agua”, La ciencia del agua para escuelas.
Disponible en: https://water.usgs.gov/gotita/characteristics.html
[8] Sigfox Company. “Manual de usuario de Sigfox”, Sigfox Technical Overview. Disponible en:
https://storage.sbg1.cloud.ovh.net/v1/AUTH_669d7dfced0b44518cb186841d7cbd75/dev_medias/build _technicalOverview.pdf
[9] Cellnex Telecom. “Implantación de la tecnología Sigfox en España”, Internet of Things. Disponible
en: https://www.cellnextelecom.com/productos-y-servicios/smart-cities-iot-seguridad/internet-of-things/
[10] Sigfox company. “Mapa de coberturas Sigfox en España”, Sigfox. Disponible en:
https://www.sigfox.com/en/coverage
[11] Libelium. “Manual de usuario sensor Waspmote Smart Water”, Smart Water Technical Guide.
Disponible en: http://www.libelium.com/downloads/documentation/smart_water_sensor_board.pdf
[12] Crowd Supply. “Características LimeNET Core”, LimeNet Network-in-a-box. Disponible en:
https://www.crowdsupply.com/lime-micro/limenet
[14] Mouser electronics. “Catálogo antenas”. Disponible en: https://www.mouser.es/Passive- Components/Antennas/_/N-8w0fa?P=1z0wn4u
[15] Hernando, José Mª; Mendo, Luis, Riera; José Manuel. “Comunicaciones Móviles” 3ª Edición. Editorial Universitaria Ramón Areces, 2015.
[16] Riera, José Manuel. “Diapositivas de la asignatura Radiocomunicaciones”. ETSIT, Grado en Tecnologías y Servicios de Telecomunicación, 2017.
[17] Libelium. “Web de Libelium”. Disponible en: http://www.libelium.com/
[18] Xirio-Online. “Manual de Xirio-Online”. Disponible en: https://www.xirio- online.com/help/es/index.htm
[19] Aptica. “Descripción y ficha técnica de la herramienta Xirio Online”. Disponible en
http://aptica.es/que-hacemos/productos/xirio-online/
[20] “Informe sobre la contaminación producida en La Puebla de Montalbán”, ecologistas en acción.
Disponible en: https://ecologistasenacciontoledo.wordpress.com/2016/06/29/caso-muy-grave-de- contaminacion-del-tajo-en-la-puebla-de-montalban-exigimos-explicaciones-y-soluciones-del-ministerio- y-del-ayuntamiento/
[21] GMV. “Implantación de sistema de control de calidad del agua en el río Guadalete a su paso por Jerez”. Disponible en: https://www.gmv.com/es/Empresa/Comunicacion/Noticias/2017/11/Agua-JA- IOT.html
[22] INE (Instituto Nacional de Estadísticas). “Consulta de datos de actividad laboral”. Disponible en:
http://www.ine.es/jaxiT3/Datos.htm?t=3996
[23] Cooking-hacks. “Precio sensor Waspmote Smart Water Libelium”. Disponible en:
ANEXO1: ASPECTOS ÉTICOS, ECONÓMICOS, SOCIALES Y
AMBIENTALES
En el presente capítulo se va a proceder a realizar un análisis de diferentes aspectos que pueden verse afectados por la implantación de alguno de los sistemas utilizados para desarrollar este Trabajo Fin de Grado.
A.1 INTRODUCCIÓN
Hay que tener en cuenta que el entorno en el que se desarrolla el proyecto es el medio natural, por lo que se debe tener en cuenta el impacto visual que puede llegar a tener. En estos tiempos en los que se tiene muy en cuenta que se debe preservar la calidad del medio ambiente para garantizar la necesaria calidad para el desarrollo de la vida humana.
También se debe tener en cuenta el impulso económico y la creación de puestos de trabajo que este proyecto podría crear, ya que es un proyecto dentro del sector de las TIC (Tecnologías de la información y las comunicaciones), siendo los diseños de este tipo de un desembolso económico alto en la mayor parte de los casos. Además, el trabajo no consistirá en la instalación de los diferentes dispositivos en los emplazamientos pensados para ello, si no que será necesario un servicio de mantenimiento que garantice el correcto funcionamiento para poder garantizar e incluso ampliar la vida útil estimada para este sistema. La comunicación entre las estaciones base y el centro de control de datos se producirá mediante una conexión de la red móvil 4G o, donde esté disponible, por fibra óptica. Por ello, se va a tratar de hacer un balance de los aspectos positivos y negativos que podría aportar este diseño, haciendo ver su viabilidad finalmente.
A.2 DESCRIPCIÓN DE IMPACTOS RELEVANTES RELACIONADOS CON EL PROYECTO
En este punto se encuentra el conflicto de ideas, por un lado, la instalación de la red descrita puede afectar visualmente en cuanto a que se deberá instalar una serie de dispositivos tanto en la ribera del río como en los emplazamientos elegidos para la ubicación de las estaciones base. Por otro lado, si se decidiera llevar a cabo el presente proyecto, se podría controlar y mejorar la calidad del agua del río Tajo, que tan pobre estado presenta actualmente.
Por otro lado, se encuentra el temor generalizado que existe en cuanto al cómo puede afectar la radiación electromagnética a la salud. Para tratar este tema se va a recurrir a diferentes estudios sobre qué niveles de radiación pueden afectar de manera negativa al ser humano.
A.3 ANÁLISIS DETALLADO DE ALGUNO DE LOS PRINCIPALES IMPACTOS
▪ Control de la radiación
Desde hace varias décadas, con la implantación primero de la tecnología radio y posteriormente con la extensión de la televisión, los ciudadanos se han visto expuestos a vivir en un ambiente plagado de campos electromagnéticos.
Para garantizar el correcto uso de este tipo de radiación, se realizó un reglamento aprobado por el Real Decreto 1066/2001, cuyo objetivo, entre muchos otros, es adoptar medidas de protección sanitaria de la población. Por ello, se establecen unos límites de exposición a campos electromagnéticos procedentes de emisiones radioeléctricas, acordes con las recomendaciones europeas.
Quedan resumidas en la tabla 1, las restricciones básicas establecidas por este Real Decreto, (el cual se puede consultar en https://www.boe.es/buscar/pdf/2001/BOE-A-2001-18256-consolidado.pdf) teniendo en cuenta las variaciones que puedan introducir las sensibilidades individuales y las condiciones medio ambientales:
Gama de frecuencia (MHz) Intensidad de campo E (V/m) Intensidad de campo H (A/m) Campo B (µT) Densidad de potencia S (w/m2) 400 – 2000 1.375*f1/2 0.0037*f1/2 0.0046*f1/2 f/200
Tabla A1: Niveles de referencia para campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos
Los proveedores de los diferentes dispositivos utilizados en el proyecto garantizan la correcta adaptación de estos a la legislación actual, por lo que se puede garantizar que la red no provocará problemas de ningún tipo, ni en el medio ambiente, ni en los seres vivos.
▪ Beneficios económicos y sociales
El desarrollo de un proyecto de tal envergadura supondría para la zona un gran impulso económico tanto en los gastos de instalación que conllevaría como en la creación del empleo que sería necesario tanto para el montaje de los dispositivos como para el control periódico de los mismos.
En la provincia de Toledo, actualmente según datos del INE (Instituto Nacional de Estadística), la ocupación laboral se distribuye como se muestra en la tabla 2:
Provincia Tasa ocupación Tasa paro Tasa actividad
Toledo 59.32% 21.89% 46.34%
Tabla A2: Distribución de la ocupación laboral de la provincia de Toledo
Por lo tanto, la puesta en marcha de un proyecto de esta envergadura podría llevar a reducir la tasa de paro, la cual se sitúa por encima de la media de España (16.74%).
A.4 CONCLUSIONES
Finalmente se puede concluir con que este Trabajo Fin de Grado ha sido desarrollado para garantizar el cumplimiento de las legislaciones pertinentes de los posibles problemas que se han considerado como más importantes.
En la instalación de los dispositivos, dado que pueden encontrarse en zonas de difícil acceso, se contará con los sistemas de seguridad necesarios para minimizar el riesgo de lesiones de cualquier tipo.
En el momento en el que se tengan que renovar los dispositivos utilizados, se procederá a su correspondiente reciclaje, gracias al cual, se elegirá qué elementos pueden reutilizarse y cuales deben ser tratados para minimizar la contaminación que pueda producir el desecho de estos.
De esta manera, la larga vida útil de los diferentes dispositivos, sumados con una emisión baja de radiaciones, por debajo de los niveles máximos permitidos, y un control periódico de mantenimiento, podrá hacer de esta red, un sistema sostenible que aportará beneficios para la zona bajo estudio, tanto económicos, como sociales y medio ambientales.
ANEXO B: PRESUPUESTO ECONÓMICO
Para abordar este capítulo, se va a tratar de realizar una estimación de los periodos requeridos para abordar cada una de las fases necesarias y su consiguiente precio, desde el diseño de la red, hasta su instalación y coste de mantenimiento.
En primer lugar, se estima que, según lo que se ha tardado en realizar el estudio de los diferentes capítulos, un grupo de 2 ingenieros expertos en planificación radio, podrían tardar 30 horas en analizar la zona bajo estudio, buscar componentes que se adapten a los requisitos y hacer una simulación. El segundo paso, será el aprovisionamiento de equipos y dispositivos, contando con que la empresa que llevará a cabo la instalación cuenta con las herramientas necesarias para la instalación de dispositivos y que, a pesar de tener que acceder en ocasiones a ubicaciones de difícil acceso, esto no presenta un problema para dicha empresa.
Para ello, se ha consultado el precio de los diferentes dispositivos, los cuales quedan reflejados en la tabla 3:
Dispositivo Precio (€/unidad)
Waspmote Smart Water de Libelium 840
LimeNET Core 6941.21
Amplificador 196.54
Antena 17.59
Tabla B1: Listado de precios componentes
A estos dispositivos, habrá que añadir el precio de la estructura de la estación base con la que se elevará hasta los 30 metros de altura y cuyo precio se estima en 1500€ cada estación base.
El siguiente escalón, consistirá en la instalación, tanto de las 5 estaciones base como de los 19 sensores a lo largo de la cuenca del río. El tiempo estimado para la instalación de cada estación base, será de que un equipo de 3 ingenieros puede terminar el trabajo en 20h laborables. Lo que supone un total de 60 horas laborables invertidas para cada estación base. Por otro lado, para la instalación de los sensores se estima que un único ingeniero puede terminar la instalación de un dispositivo en 3 horas, contando con la llegada a la ubicación, el montaje y la posterior comprobación de que todo funciona correctamente.
Para facilitar los cálculos, se estimará que todos los ingenieros tienen la misma cualificación y, por consiguiente, todos tendrán el mismo sueldo. Se sabe que esta solución puede no ser del todo real, pero al tratarse de una estimación, se considera como adecuado.
Se considerará un salario de 15€/hora, lo que en cuanto a una semana laboral de 40h supondría un total de 600€ y finalmente, considerando un mes de 4 semanas, el sueldo bruto sería de 2.400€
mensuales. Dicho salario se traduce en que un trabajador en estas condiciones percibirá, contando con que recibirá 14 pagas de dicha cuantía, unos ingresos anuales que ascienden a 33.600€.
Notes
A. Performance and quality attributes and conditions not expressly stated in this specification document are intended to be excluded and do not form a part of this specification document.
B. Electrical specifications and performance data contained in this specification document are based on Mini-Circuit’s applicable established test performance criteria and measurement instructions.
C. The parts covered by this specification document are subject to Mini-Circuits standard limited warranty and terms and conditions (collectively, “Standard Terms”); Purchasers of this part are entitled to the rights and benefits contained therein. For a full statement of the Standard Terms and the exclusive rights and remedies thereunder, please visit Mini-Circuits’ website at www.minicircuits.com/MCLStore/terms.jsp
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50Ω Medium Power 10 to 2000 MHz
Amplifier
ZFL-2000+
Outline Dimensions ( )inch
mm Maximum Ratings Features Operating Temperature -20°C to 71°C Storage Temperature -55°C to 100°C DC Voltage +17V Max. Outline Drawing
Amplifier Electrical Specifications
REV. D M151107 ZFL-2000+ 151005 • wideband, 10 to 2000 MHz
• high gain, 20 dB min. • unconditionally stable • protected by US Patent, 6,943,629 Applications • instrumentation • communication • lab use
* Heat sink not included 1+15 dBm below 1000 MHz.
Open load is not recommended, potentially can cause damage. With no load derate max input power by 20 dB
MODEL
NO. FREQUENCY(MHz) GAIN(dB) MAXIMUMPOWER
(dBm) DYNAMIC RANGE VSWR (:1) Typ. DC POWER fL fU Min. Flatness Max. Output 1
(1 dB Compr.) (no damage)Input
NF (dB) Typ. IP3 (dBm) Typ. In Out Volt (V) Nom. Current (mA) Max. ZFL-2000+ 10 2000 20 ±1.5 +16 +5 7.0 +25 2.0 2.0 15 120 ZFL-2000X*+ 10 2000 20 ±1.5 +16 +5 7.0 +25 2.0 2.0 15 120 Connectors Model SMA ZFL-2000+ BRACKET (OPTION “B”) SMA ZFL-2000X+ ZFL-2000+ ZFL-2000X+
To order without heat sink, add suffix X to model number. Alternative heat sinking and heat removal must be provided by the user to limit maximum temperature to 71°C, in order to ensure proper performance. For reference, this requires thermal resistance of user’s external heat sink to be 15°C/W Max.
A B C D E F G H J K L M N P wt* 1.25 1.56 .75 .63 .39 1.50 1.000 -- .125 .46 2.19 1.688 .06 .750 grams 31.75 39.62 19.05 16.00 9.91 38.10 25.40 -- 3.18 11.68 55.63 42.88 1.52 19.05 85.0 *70 grams without heat sink
CASE STYLE: SS98
Permanent damage may occur if any of these limits are exceeded.
+RoHS Compliant
The +Suffix identifies RoHS Compliance. See our web site for RoHS Compliance methodologies and qualifications
Notes
A. Performance and quality attributes and conditions not expressly stated in this specification document are intended to be excluded and do not form a part of this specification document.
B. Electrical specifications and performance data contained in this specification document are based on Mini-Circuit’s applicable established test performance criteria and measurement instructions.
C. The parts covered by this specification document are subject to Mini-Circuits standard limited warranty and terms and conditions (collectively, “Standard Terms”); Purchasers of this part are entitled to the rights and benefits contained therein. For a full statement of the Standard Terms and the exclusive rights and remedies thereunder, please visit Mini-Circuits’ website at www.minicircuits.com/MCLStore/terms.jsp
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FREQUENCY
(MHz) GAIN (dB) DIRECTIVITY(dB) VSWR (:1) FIGURE NOISE
(dB) POUT at 1 dB COMPR. (dBm) 12V 15V 16V 12V 15V 16V IN OUT 15V 15V ZFL-2000+ VSWR 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 0 400 800 1200 1600 2000 FREQUENCY (MHz) VSWR IN OUT ZFL-2000+ DIRECTIVITY 5.0 9.0 13.0 17.0 21.0 25.0 0 400 800 1200 1600 2000 FREQUENCY (MHz) DIRECTIVITY (dB) 12V 15V 16V ZFL-2000+ GAIN 20.0 20.6 21.2 21.8 22.4 23.0 0 400 800 1200 1600 2000 FREQUENCY (MHz) G A IN (d B ) 12V 15V 16V ZFL-2000+
OUTPUT POWER AT 1-dB COMPRESSION
15 16 17 18 19 20 0 400 800 1200 1600 2000 FREQUENCY (MHz) OUTPUT POWER (dBm) ZFL-2000+ NOISE FIGURE 3.0 3.6 4.2 4.8 5.4 6.0 0 400 800 1200 1600 2000 FREQUENCY (MHz) NOISE FIGURE (dB) at 15V 10.00 20.67 21.23 21.35 17.50 16.70 16.80 1.65 1.78 5.52 15.80 19.10 20.87 21.42 21.53 16.80 16.40 16.60 1.62 1.44 5.24 16.11 50.50 20.82 21.38 21.49 17.10 16.80 16.60 1.62 1.30 4.28 15.83 133.40 20.79 21.34 21.45 17.00 16.50 16.20 1.60 1.30 3.96 15.95 352.30 20.77 21.30 21.41 16.10 15.80 15.80 1.56 1.33 4.14 16.30 724.40 21.03 21.53 21.64 14.50 13.90 13.90 1.43 1.35 4.23 16.76 877.40 21.07 21.56 21.65 13.80 13.30 13.00 1.37 1.27 4.28 16.72 1030.50 20.97 21.46 21.55 13.00 12.60 12.60 1.31 1.19 4.39 16.69 1132.60 20.85 21.37 21.47 12.90 12.30 12.30 1.29 1.16 4.44 16.60 1234.60 20.76 21.27 21.37 12.50 12.40 12.40 1.30 1.21 4.49 16.73 1387.70 20.56 21.06 21.14 12.20 11.90 12.10 1.43 1.36 4.59 16.74 1540.80 20.50 20.96 21.02 11.60 11.60 11.50 1.63 1.54 4.78 16.74 1693.80 20.68 21.11 21.17 10.20 10.50 10.50 1.79 1.61 4.90 16.99 1846.90 20.87 21.32 21.40 8.60 9.10 9.10 1.77 1.43 4.99 16.99 2000.00 20.86 21.38 21.47 7.50 7.80 8.10 1.47 1.07 5.30 16.80
–1– Revised 9/13/2017 Product Description
The ID Series, ½-wave center-fed Industrial Dipole antenna is a weatherized design with industrial and outdoor applications in mind, such as outdoor meters, solar panel controls and other sensor monitoring and control systems requiring a low cost - but rugged - solution. The plastic and cable are rated for a wide temperature range and UV exposure for long term reliability.
Two standard cable lengths of 1m and 2m allow the antenna to be remote mounted in a position to achieve the best RF performance. An integrated flange makes mounting the antenna simple. ID Series antennas attach via a standard SMA connector. Custom colors, cable lengths and connectors are available for volume OEM customers.
Features
• Weatherized assembly for outdoor installation
• UV protection
• IP-67 rating*
• Wide temperature range
• Small size
• Outstanding VSWR
• Integrated mounting flange
• Standard SMA connector
Electrical Specifications
Center Frequency: 868MHz Recom. Freq. Range: 848–898MHz
Bandwidth: 50MHz
Wavelength: ½-wave
VSWR: ≤ 1.9 typical
Peak Gain: 0.6dBi max
Impedance: 50-ohms
Cable: 1 or 2m of RG-58/U
Connection: SMA
Oper. Temp. Range: –40°C to +80°C
UV Resistance: UL 2556 section 4.2.8.5 or equivalent
Data Sheet
by Ø9.5 mm (0.37") 109.6 mm (4.31") 10.4 mm (0.41") Ø14.5 mm (0.57") 22.7 mm (0.90") 31.2 mm (1.23") 15.0 mm (0.59") 1.0 m (39.4”) or 2.0 m (78.7”) Ø3.2 mm (0.13") Ordering InformationANT-868-ID-1000-SMA (1m with SMA connector) ANT-868-ID-2000-SMA (2m with SMA connector) MEC-PSA-ID (Optional PSA adhesive patch) Contact Linx for custom cable lengths.
3.18 mm (0.13")
11.9 mm (0.47")
*The IP rating applies to the antenna body only. IP ratings on the product’s enclosure depend on how the mating connector is implemented.
– 2– 3:1 2:1 1:1 768MHz 868MHz 968MHz 25% 11% 0% What is VSWR?
The Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) is a measurement of how well an antenna is matched to a source impedance, typically 50-ohms. It is calculated by measuring the voltage wave that is headed toward the load versus the voltage wave that is reflected back from the load. A perfect match has a VSWR of 1:1. The higher the first number, the worse the match, and the more inefficient the system. Since a perfect match cannot ever be obtained, some benchmark for performance needs to be set. In the case of antenna VSWR, this is usually 2:1. At this point, 88.9% of the energy sent to the antenna by the transmitter is radiated into free space and 11.1% is either reflected back into the source or lost as heat on the structure of the antenna. In the other direction, 88.9% of the energy recovered by the antenna is transferred into the receiver. As a side note, since the “:1” is always implied, many data sheets will remove it and just display the first number.
How to Read a VSWR Graph
VSWR is usually displayed graphically versus frequency. The lowest point on the graph is the antenna’s operational center frequency. In most cases, this is different than the designed center frequency due to fabrication tolerances. The VSWR at that point denotes how close to 50-ohms the antenna gets. Linx specifies the recommended bandwidth as the range where the typical antenna VSWR is less than 2:1.
by
–3– Copyright © 2017 Linx Technologies
159 Ort Lane, Merlin, OR 97532 Phone: +1 541 471 6256 Fax: +1 541 471 6251
www.linxtechnologies.com ANT-868-ID Data Sheet by
About Gain Plots
The true measure of the effectiveness of an antenna in any given application is determined by the gain and radiation pattern measurement. For antennas gain is typically measured relative to a perfect (isotropic) radiator having the same source power as the antenna under test, the units of gain in this case will be decibels isotropic (dBi). The radiation pattern is a graphical representation of signal strength measured at fixed distance from the antenna.
Gain when applied to antennas is a measure of how the antenna radiates and focuses energy into free space. Much like a flashlight focuses light from a bulb in a specific direction, antennas focus RF energy into specific directions. Gain in this sense refers to an increase in energy in one direction over others.
It should also be understood that gain is not “free”, gain above 0dBi in one direction means that there must be less gain in another direction. Pictorially this can be pictured as shown in the figures to the right. The orange pattern represents the radiation pattern for a perfect dipole antenna, which is shaped like a donut. The pattern for an omnidirectional antenna with gain is shown in blue. The gain antenna is able to work with a device located further from the center along the axis of the pattern, but not with devices closer to the center when they are off the axis – the donut has been squished. Gain is also related to the overall physical size of the antenna, as well as
surrounding materials. As the geometry of the antenna is reduced below the effective wavelength (considered an electrically small antenna) the gain decreases. Also, the relative distance between an electrically small