Implementación de un sistema para la evaluación de amortiguadores de vehículos usando sensores IOT y modelos de redes LSTM

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Título : Implementación de un sistema para la evaluación de amortiguadores de vehículos usando sensores IOT y modelos de redes LSTM
Autor : Lindao Vera, Tony Fernando
Vallejo Yagual, Saul Eduardo
Director de Tesis: Maldonado Ortega, José Luis
Resumen traducido: This research proposes the design and development of an intelligent system for assessing the condition of shock absorbers in light vehicles, integrating recent technological advances such as the Internet of Things (IoT) and Long Short-Term Memory (LSTM) neural network models. This structure is based on the capture of dynamic data from inertial sensors, capable of recording critical variables such as vertical acceleration, vibration frequencies, and dynamic chassis displacements during driving. The data is transmitted in real time to a platform, a server, via the MQTT communication protocol and stored in NoSQL databases optimized for time series. A preprocessing process was then performed, including data cleaning, normalization, and segmentation, to ensure data quality before being entered into the artificial intelligence model. An LSTM network was subsequently developed and trained to identify patterns in the sequential data and predict anomalous behaviors that could indicate shock absorber wear or failure. Finally, the trained model is integrated into a real-time monitoring platform, achieving a 99% efficiency rate, considering that multiple data subsets are evaluated to determine the shock absorber's condition. This approach not only enhances vehicle safety and performance but also optimizes operating costs, contributing to the digitalization of automotive maintenance.
Resumen : Esta investigación plantea el diseño y desarrollo de un sistema inteligente para la evaluación del estado de los amortiguadores en vehículos livianos, integrando avances tecnológicos recientes, como el Internet de las cosas (IoT) y modelos de redes neuronales del tipo Long Short-Term Memory (LSTM). Esta estructura se basa en la captación de datos dinámicos provenientes de sensores inerciales, capaces de registrar variables críticas como la aceleración vertical, las frecuencias de vibración y los desplazamientos dinámicos del chasis durante la conducción. Con datos transmitidos en tiempo real a una plataforma, un servidor por medio del protocolo de comunicación MQTT, y almacenados en bases de datos NoSQL optimizada para series temporales. A continuación, se realizó un proceso de preprocesamiento que incluye la limpieza, normalización y segmentación de los datos, para garantizar su calidad antes de ser introducidos en el modelo de inteligencia artificial. Posteriormente, se desarrolló y entrenó una red LSTM con el fin de identificar patrones en los datos secuenciales y predecir comportamientos anómalos que podrían indicar desgaste o fallos de los amortiguadores. Finalmente, el modelo entrenado se integra en una plataforma de monitoreo en tiempo real con un porcentaje de eficiencia del 99% de eficiencia, considerando que se evalúan varios subconjuntos de datos para obtener la condición del amortiguador. Este enfoque no solo se basa en seguridad y el rendimiento del vehículo, sino que también optimiza los costos operativos que contribuye a la digitalización del mantenimiento automotriz.
Palabras clave : AMORTIGUADORES
INTERNET DE LAS COSAS (IOT),
REDES NEURONALES LSTM
SENSORES INERCIALES
PREPROCESAMIENTO DE DATOS
MQTT
Fecha de publicación : 2025
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/31296
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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