Preservación e identificación de amenazas en obras de arte con IOT

En el núcleo del sistema, un marco físico aloja un prototipo electrónico basado en un microcontrolador ESP32, que recopila datos de sensores ambientales (temperatura, humedad y luminosidad) y regula la temperatura mediante un controlador PID que ajusta la velocidad del ventilador en una etapa de con...

Full description

Autores:
Orozco, Isabella
Vasco, Cristian José
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad del Norte
Repositorio:
Repositorio Uninorte
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/13377
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10584/13377
Palabra clave:
IoT, computer vision, art, paintings, environmental control, sensors, camera, object detection, frame
IoT, visión por computadora, Arte, pinturas, control ambiental, sensores, cámara, detección de objetos, marco
Rights
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Universidad del Norte
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description En el núcleo del sistema, un marco físico aloja un prototipo electrónico basado en un microcontrolador ESP32, que recopila datos de sensores ambientales (temperatura, humedad y luminosidad) y regula la temperatura mediante un controlador PID que ajusta la velocidad del ventilador en una etapa de convección forzada compuesta por una placa Peltier, un disipador y un ventilador. Estos datos se transmiten a un servidor FastAPI, que los almacena en una base de datos RDS en AWS para su gestión y análisis histórico. Paralelamente, una cámara OV2640 captura imágenes y envía frames en formato base64 cada 2 segundos a través de un tópico en un broker Mosquitto. En una instancia EC2 de AWS, un modelo de inteligencia artificial YOLOv11n, implementado con OpenCV, procesa estos frames para identificar amenazas como objetos fotográficos, alimentos o proximidad excesiva. Al detectar una amenaza, se generan alertas que se publican en otro tópico de Mosquitto, siendo recibidas por el ESP32 para su visualización en una pantalla TFT local y por un servidor Node.js, que las despliega en una plataforma web desarrollada con HTML, CSS y JavaScript. Esta plataforma web también consulta los datos ambientales almacenados en RDS, ofreciendo una interfaz intuitiva para el monitoreo remoto y la visualización de tendencias.
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En una instancia EC2 de AWS, un modelo de inteligencia artificial YOLOv11n, implementado con OpenCV, procesa estos frames para identificar amenazas como objetos fotográficos, alimentos o proximidad excesiva. Al detectar una amenaza, se generan alertas que se publican en otro tópico de Mosquitto, siendo recibidas por el ESP32 para su visualización en una pantalla TFT local y por un servidor Node.js, que las despliega en una plataforma web desarrollada con HTML, CSS y JavaScript. Esta plataforma web también consulta los datos ambientales almacenados en RDS, ofreciendo una interfaz intuitiva para el monitoreo remoto y la visualización de tendencias.At the core of the system, a physical frame houses an electronic prototype based on an ESP32 microcontroller, which collects environmental data (temperature, humidity, and light intensity) and regulates temperature using a PID controller that adjusts the fan speed in a forced convection stage consisting of a Peltier module, a heat sink, and a fan. This data is transmitted to a FastAPI server, which stores it in an AWS RDS database for management and historical analysis. Simultaneously, an OV2640 camera captures images and sends Base64-encoded frames every 2 seconds via a topic on a Mosquitto broker. On an AWS EC2 instance, a YOLOv11n artificial intelligence model implemented with OpenCV processes these frames to identify threats such as photographic devices, food items, or excessive proximity. When a threat is detected, alerts are published to another Mosquitto topic and received by the ESP32 for local display on a TFT screen, as well as by a Node.js server, which presents them on a web platform developed with HTML, CSS, and JavaScript. This web platform also queries environmental data stored in RDS, offering an intuitive interface for remote monitoring and trend visualization.spaBarranquilla, Universidad del Norte, 2025Universidad del Nortehttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2IoT, computer vision, art, paintings, environmental control, sensors, camera, object detection, frameIoT, visión por computadora, Arte, pinturas, control ambiental, sensores, cámara, detección de objetos, marcoPreservación e identificación de amenazas en obras de arte con IOTPreservation and identification of threats to works of art with IOTarticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501Tello, Juan PabloORIGINALespañol.jpgespañol.jpgimage/jpeg262085https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13377/1/espa%c3%b1ol.jpg08f75984dce9057d351cfa778a0de6edMD51español_pdf.pdfespañol_pdf.pdfapplication/pdf978964https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13377/2/espa%c3%b1ol_pdf.pdfd57cca0218f0ffba68f85365a5cc3d21MD52english.jpgenglish.jpgimage/jpeg252701https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13377/3/english.jpg6aa5a720e219a860009768a1bb569dd5MD53english_pdf.pdfenglish_pdf.pdfapplication/pdf978400https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13377/4/english_pdf.pdf4a525bdb3afe7e0ae12fbe57506ce4abMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://manglar.uninorte.edu.co/bitstream/10584/13377/5/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5510584/13377oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/133772025-06-04 14:31:39.332Repositorio Digital de la Universidad del Nortemauribe@uninorte.edu.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