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Exact matrix product solutions in the Heisenberg picture of an open quantum spin chain

  • Clark, S.R.
  • Prior Arce, Javier
  • Hartmann, M. J.
  • Jaksch, D.
  • Plenio, M. B.
In recent work, Hartmann et al (2009 Phys. Rev. Lett. 102 057202) demonstrated that the classical simulation of the dynamics of open 1D quantum systems with matrix product algorithms can often be dramatically improved by performing time evolution in the Heisenberg picture. For a closed system this was exemplified by an exact matrix product operator (MPO) solution of the time-evolved creation operator of a quadratic fermi chain with a matrix dimension of just two. In this work, we show that this exact solution can be significantly generalized to include the case of an open quadratic fermi chain subjected to master equation evolution with Lindblad operators that are linear in the fermionic operators. Remarkably even in this open system the time evolution of operators continues to be described by MPOs with the same fixed dimension as that required by the solution of a coherent quadratic fermi chain for all times. Through the use of matrix product algorithms the dynamical behaviour of operators in this non-equilibrium open quantum system can be computed with a cost that is linear in the system size. We present some simple numerical examples that highlight how useful this might be for the more detailed study of open system dynamics. Given that Heisenberg picture simulations have been demonstrated to offer significant accuracy improvements for other open systems that are not exactly solvable, our work also provides further insight into how and why this advantage arises., Fundación Séneca grant 05570/PD/07 and Ministerio de Ciencia e Innovación project number FIS2009-13483-C02-02
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El uso de monteas en los talleres catedralicios: el caso murciano

  • Calvo López, José
  • Molina Gaitán, Juan Carlos
  • Alonso Rodríguez, Miguel Ángel
  • López Mozo, Ana
  • Rabasa Díaz, Enrique
  • Pozo Martínez, Indalecio
  • Sánchez Pravia, José Antonio
Es bien conocido el empleo de trazados a tamaño natural, denominados monteas, como paso previo a la ejecución de construcciones pétreas. Los autores argumentan que estas monteas aportan datos acerca de las técnicas de cantería que no facilitan ni las propias piezas, ni los tratados y manuscritos, incluso los más cercanos a la práctica constructiva. En concreto, examinan dos monteas renacentistas en la catedral de Murcia: una de ellas hallada en 1999 bajo el altar de la recapilla de Junterón y otra recientemente aparecida en los muros de la sacristía catedralicia al desmontar la cajonería quinientista. Tras comparar ambas monteas con las piezas de cantería correspondientes, los autores analizan en qué medida ambas monteas se separan de los métodos estereotómicos propuestos por la literatura hispánica de la cantería., Este trabajo se ha podido realizar gracias a la ayuda del Proyecto de Investigación “Los Trazados de Cantería de la Catedral de Murcia”, financiado por la Fundación Séneca.
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Editorial

  • Laborda Yneva, José Eulalio
Primer número de la Revista "Proyecto y Ciudad", del Área de Proyectos Arquitectónicos de la Universidad Politécnica de Cartagena. Para dar a conocer los trabajos de análisis, crítica, composición, expresión, pensamiento e historia de la arquitectura. Abierta a profesores, doctores y doctorandos.
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Organizational unlearning context fostering learning for customer capital through time: lessons from smes in the telecommunications industry

  • Wensley, Anthony K. P.
  • Leal Millán, Antonio Genaro
  • Cepeda Carrión, Gabriel
  • Cegarra Navarro, Juan Gabriel
In situations where organizations and their members face changing environments it is necessary that old knowledge represented in processes and routines be challenged prior to the addition of new knowledge. It could be claimed that for learning to occur on an organizational level it must be possible for unlearning to take place. However, there have been few, if any, studies providing direct empirical evidence for this relationship. In the analysis presented in this paper we explicitly include time as a variable in order to model a situation where unlearning at time (t0) in order to learn more efficiently at a moment after occurs prior to time (t1). In addition, we also examine the relationship between organizational learning and customer capital. These relationships are examined through an empirical investigation of 107 Spanish small and medium sized enterprises (SMEs) from the Telecommunications industry. The results indicate that the effect of the unlearning at a moment (t0) on customer capital at a moment (t1) is depends on whether the learning taking place at (t1) can be characterized as either exploration or exploitation.
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XXI Jornadas de Patrimonio Cultural de la Región de Murcia. Cartagena, Valle de Ricote, Mula, Cehegín y Murcia, del 5 de octubre al 9 de noviembre de 2010

  • Melgares Guerrero, José Antonio
  • Collado Espejo, Pedro Enrique
Jornadas de Patrimonio Cultural de la Región de Murcia. Cartagena, Valle de Ricote, Mula, Cehegín y Murcia, del 5 de octubre al 9 de noviembre de 2010
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V3CMM: a 3-view component meta-model for model-driven robotic software development

  • Alonso Cáceres, Diego
  • Vicente Chicote, Cristina
  • Ortiz Zaragoza, Francisco José
  • Pastor Franco, Juan Ángel
  • Álvarez Torres, María Bárbara
There are many voices in the robotics community demanding a qualitative improvement in the robotics software development process and tools, in order to increase product flexibility, adaptability, and overall quality, while reducing its cost and time-to-market. This article describes a first step towards a model-driven approach to robotics software development, based on the definition of highly reusable and platform-independent component-based design models. The proposed approach revolves around the V3CMM modeling language and the definition of different model transformations for deriving both special purpose models (e.g., models suited for analysis or simulation purposes) and lower-level design models, in which platform-specific and application-dependent details can be progressively included. The article describes the tool-chain implemented to support the different stages of the proposed MDE process, including (1) the definition of component-based architectural models, defined using the V3CMM platform-independent modeling language, (2) the automatic transformation of the V3CMM component-based models into equivalent object-oriented designs, described in terms of the UML standard, and (3) the transformation of the UML models into an the Ada 2005 object-oriented programming language. In order to show the feasibility and the benefits of the proposal, a simple (yet complete) case study regarding the design of a Cartesian robot is presented., This research has been funded by the Spanish CICYT Project EXPLORE (ref. TIN2009-08572), the Fundación Séneca Regional Project COMPAS-R (ref. 11994/PI/09), and the Spanish Research Network on Model-Driven Software Development (ref. TIN2008-00889-E).
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Ecuaciones diferenciales ordinarias y sus aplicaciones a la Ingeniería Civil

  • Calixto Molina, Manuel
Libro que consta de dos partes una teórica y otra practica, donde se discuten los problemas de valores iniciales, como vibraciones mecánicas y eléctricas. Problemas de valores en la frontera como flexión y pandeo en vigas. También se discute un modelo matemático y las causas subyacentes al derrumbe del puente colgante "Tacoma Narrows", Matemática Aplicada, Arquitectura e Ingeniería de Edificación
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Espacio-Teleco: Revista de la ETSIT-UPCT. 2010

  • Universidad Politécnica de Cartagena
En relación con los contenidos de este número, presentamos en primer lugar unas palabras del Rector de la UPCT, el profesor Félix Faura Mateu a las que siguen unas líneas del Director de la ETSIT, el profesor Leandro Juan Llácer. A continuación se abren paso una serie de artículos variados e interesantes relacionados con la investigación realizada por profesores de nuestra Escuela y co- laboradores. Recogemos también dos artículos acerca de la vida académica que, además, mantienen entre sí una clara conexión. Concretamente, en el primero se aborda el Espacio Europeo de Educación Superior desde la perspectiva de la ETSIT, y en el segundo se nos abre la necesidad, importancia y recursos de la UPCT en cuanto al aprendizaje de idiomas. Finalmente y como no puede ser de otra manera, dedicamos especial atención a un conjunto de actividades protagonizadas por nuestros alumnos y a los eventos que han ido marcando la actualidad de los últimos meses en la ETSIT., Caja del Mediterráneo. Obras sociales
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Variabilidad de niveles y composición del material particulado en suspensión en el sudeste de la Península Ibérica, Variability of levels and composition in airborne particulate matter in the southeast of the Iberian Peninsula

  • Negral Álvarez, Luis
[SPA] La Ley 34/2007 de 15 noviembre, de calidad del aire y protección de la atmósfera, define la contaminación atmosférica como “la presencia en la atmósfera de materias,sustancias o formas de energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para la seguridad o la salud de las personas, el medio ambiente y demás bienes de cualquier naturaleza”. Las partículas presentes en el aerosol en suspensión pueden tener tanto un origen natural como antropogénico. La Directiva 2008/50/CE consciente de que las aportaciones de las fuentes naturales no pueden controlarse, permite considerar los aportes correspondientes a estas fuentes cuando se demuestren sólidamente a la hora de evaluar el cumplimiento de los valores límite. Las fuentes naturales de emisión que con mayor relevancia afectan a los niveles de partículas en suspensión en aire ambiente en el sudeste de la Península Ibérica son las contribuciones de polvo desde los desiertos africanos, la resuspensión local de material particulado y el aerosol marino (Moreno Grau, 1998; Querol et al., 2006; Negral et al., 2008, 2010). Ya que toda fuente de emisión de PM tiene su huella química, es interesante buscar a los trazadores que la caracterizan (Li et al., 2003). De esta manera se podrá detectar en base a ellos la influencia de dicha fuente en los niveles de PM en aire ambiente, y cuantificar cuál es su contribución a la variabilidad temporal y espacial de los mismos de acuerdo a las características de la emisión y a los factores meteorológicos. Objetivos: Los objetivos generales de investigación de la presente tesis son: a) interpretar la variabilidad de los niveles de PM10 y PM2.5 en aire ambiente y de sus componentes mayoritarios, minoritarios y traza; b) identificar y cuantificar los aportes de origen africano a los niveles de aire ambiente de PM10 y PM2.5, así como los de otras fuentes de emisión tanto antropogénicas como naturales. Material y Métodos: Se han tomado muestras de material particulado en suspensión tanto de la fracción PM10 como PM2.5 en tres ubicaciones de la ciudad de Cartagena: Bastarreche, Santa Ana y Mompeán. Se han realizado las determinaciones gravimétricas de los niveles de PM10 y PM2.5 en aire ambiente, así como de la especiación química de las muestras (ICP-MS,ICP-AES, Cromatografía iónica, análisis elemental de C, OC y EC). Se han procesado los resultados de la Red de Calidad del Aire de la Región de Murcia, elaborando las bases de datos oportunas. Para la definición de los orígenes de las masas de aire se han utilizado herramientas de información geográfica complementadas con imágenes de satélite y resultados de modelos atmosféricos de transporte. Se ha aplicado la metodología adecuada para el estudio de la intrusión de masas de aire procedentes de los desiertos africanos del Sahara-Sahel. De acuerdo con el análisis de las series temporales de especiación química de las dos fracciones de PM obtenidas en los diferentes emplazamientos de estudio, se ha definido la contribución de las fuentes en base al Análisis de Componentes Principales con Regresión Lineal Múltiple (ACPRLM) y Factorización Matricial por Positivación (PMF). Resultados: Se presentan los resultados de la aplicación de las herramientas estadísticas que permitan definir la evolución espacial y temporal de las variables estudiadas, en primer lugar para el método gravimétrico y seguidamente para los métodos de medida en tiempo real, comparando los resultados de ambas metodologías. Se recogen los resultados de la fenomenología de las condiciones sinópticas que propician la intrusión de masas de aire procedentes de África sobre Cartagena desde el 1 de enero de 2004 al 31 de mayo de 2008, análisis de retrotrayectorias, mapas de aerosoles, imágenes de satélite, mapas meteorológicos. Este análisis también se hace extensible a la Región de Murcia. Se aporta la clasificación de los días estudiados en función de los sectores y de los escenarios. Para cada escenario se obtienen los niveles de PM10 en cada estación, la concentración de aquellos días que exceden el valor límite y el número medio anual de días que exceden el umbral normativo. Se presenta la cuantificación de la contribución en masas de los aportes de material particulado de origen africano a los niveles medios diarios y anuales de PM10. Se muestran los resultados obtenidos sobre la especiación química de PM y finalmente se presentan los resultados de la aplicación de los modelos de receptor mediante ACP-RLM y PMF. Discusión y Conclusiones: Se ha identificado una variabilidad espacial y temporal para las especies estudiadas. Los mayores valores para las especies crustales en la fracción PM10 se registran en Santa Ana. Para las especies indicadoras de actividades industriales, los mayores niveles en esta fracción son más elevados en Bastarreche. Para la fracción PM2.5 (sin datos en Bastarreche) los mayores niveles de las especies estudiadas, salvo para la masa total, se encuentran en Mompeán. Los episodios ligados a una menor carga del contaminante PM10 en la Región de Murcia corresponden a los denominados Atlántico Norte, Atlántico Noroeste y Atlántico Oeste, atribuyendo en estas situaciones los incrementos de los niveles de contaminantes atmosféricos a las actividades propias de la zona. El Atlántico Suroeste es un origen habitual de aportes de polvo africano. La contribución de origen natural de carácter local queda recogida dentro de los episodios Regionales, en los que también se aprecia la contribución antropogénica. El típico pantano barométrico mediterráneo, para el que se detecta advección africana que alcanza la Región de Murcia, permite definir un quinto (nuevo) escenario que supone el 21% de los días con intrusión que se estudian en esta memoria y, por tanto, ha de tenerse en cuenta en las evaluaciones de calidad del aire de la zona. Se ha puesto de manifiesto el aporte de las especies crustales desde fuentes alóctonas y la importancia de fuentes autóctonas, tal como el tráfico rodado, para la fracción carbonosa. La contribución de polvo africano a la media anual de PM10 se estima entre 4 y 6 μg/m3. En el periodo entre 1 de enero de 2004 y 31 de mayo de 2005 se han identificado 562 días con intrusión. Se indica la posibilidad de utilizar como estación de fondo regional de referencia para la Región de Murcia, la ubicada en Caravaca de la Cruz. Se aprecia un descenso en los niveles de PM10 en aire ambiente como consecuencia del traslado del punto de muestreo de Bastarreche a Mompeán, punto de muestreo en el que no se observan violaciones en el cumplimiento normativo en lo referente tanto a PM10 y PM2.5, como a los metales sometidos a regulación. Las diferencia encontradas en PM10 entre las medidas en tiempo real de la Red de Vigilancia de la Calidad del Aire de la Región de Murcia y los datos gravimétricos aconsejan un estudio pormenorizado de las causas de esta incidencia. Los factores extraídos por el ACP-RLM, con sus contribuciones en porcentaje a la masa total de PM10 y PM2.5, se asocian a las siguientes fuentes: a) Para PM10 en Bastarreche: Mineral o crustal 25.0%; Tráfico 19.0%; Secundario 17.0%; Fábrica local de producción de zinc electrolítico 3.0%; Marino 3.0% y Astillero 2.0%. b) Para PM10 en Santa Ana: Mineral o crustal 30.0%; Tráfico 26.0%; Secundario 22.0%; Industrial de Cartagena 12.0% y Marino 5.0%. c) PM2.5 en Santa Ana: Tráfico 40.0%; Industrial de Cartagena 27.0%; Mineral o crustal 9.0%; Marino 2.0% y Fábrica local de producción de zinc electrolítico 0.0%. Los factores extraídos por la PMF, con sus contribuciones en porcentaje a la masa total de PM10 y PM2.5, se asocian a las siguientes fuentes: a) Para PM10 en Bastarreche: Tráfico 22.0%; SO4 2- secundario 19.0%; NO3 - secundario 16.1%; Marino 16.0%; Central eléctrica e influencia local 8.2%; Refinería 7.7%; Intrusión y otros crustales 6.4% y Fábrica local de producción de zinc electrolítico 4.5%. b) Para PM10 en Santa Ana: NO3 - secundario 26.0%; Tráfico 16.0%; Intrusión y otros crustales 15.6%; Marino 13.9%; SO4 2- secundario 9.8%; Refinería 8.4%; Central eléctrica e influencia local 8.1% y Fábrica local de producción de zinc electrolítico 2.0%. c) Para PM10 en Mompeán: NO3 - secundario 34.5%; SO4 2- secundario 15.4%; Marino 12.5%; Tráfico 11.1%; Intrusión y otros crustales 11.0%; Refinería 8.1%; Central eléctrica e influencia local 7.4% y Fábrica local de producción de zinc electrolítico 0.0%. d) PM2.5 en Santa Ana: NO3 - secundario 27.2%; SO4 2- secundario 26.5%; Marino 14.6%; Tráfico 7.3%; Influencia de la construcción 7.0%; Refinería 6.2%; Intrusión y otros crustales 5.8% y Fábrica local de producción de zinc electrolítico 5.3%. e) PM2.5 en Mompeán: SO4 2- secundario 26.4%; NO3 - secundario 26.1%; Intrusión y otros crustales 13.1%; Central eléctrica e influencia local 9.5%; Marino 8.1%; Refinería 6.5%; Fábrica local de producción de zinc electrolítico 6.2% y Tráfico 4.0%. Se señala la complementariedad de los dos modelos de receptor aplicados, que han permitido obtener una visión coherente de los aportes al material particulado tanto de origen natural como antropogénico. A medio plazo, los planes de gestión ambiental para el casco urbano de Cartagena, deberán centrar su atención en el tráfico, ya que es previsible que llegue a ser la fuente antropogénica de mayor relevancia., [ENG] The general search objectives in this thesis are: (a) to interpret the variability of PM10 and PM2.5 levels in the environment and that of their majority, minority and trace components. (b) to identify and to quantify the contributions of the air masses with African origin to PM10 and PM2.5, as well as those whose origin is in other anthropogenic or natural sources of emission. Samples from both fractions PM10 and PM2.5 have been taken in three different locations of the city of Cartagena: Bastarreche, Santa Ana and Mompeán. The gravimetric determinations of levels of PM10 and PM2.5 in ambient air have been made, as well as those of the chemical speciation of the samples (ICP-MS, ICP-AES, ionic chromatography, and C, OC and EC elemental analysis). The results from the Network for Air Quality Monitoring in the Region of Murcia have been processed by elaborating the appropriate databases. In order to define the origins of the air masses, there has been a use of geographic information tools together with satellite images and results of atmospheric models. There has been a use of the appropriate methodology for studying the intrusion of air masses originating in the African deserts of Sahara-Sahel. There has been an identification of a time and spatial variability for those species under study. The biggest values for the crustal species in PM 10 have been registered in Santa Ana. In the case of those species indicating industrial activities, their levels in PM10 have been higher in Bastarreche. Concerning PM2.5, there are no data in the case of Bastarreche and the highest levels of the species studied, except for those related to the total mass, have appeared in Mompeán. The events which are linked to a lower load of PM10 in the Region of Murcia correspond to those called Northern Atlantic, Northwestern Atlantic and Western Atlantic, and in these situations the increase in the levels of atmospheric pollutants is due to the activies which are characteristic in that area. Southwestern Atlantic is a common origin of dust outbreaks. The contribution which has a natural origin and a local character also appears within the Regional events, in which the anthropogenic contribution can also be noticed. The typical weak Mediterranean gradient of pressure, for which there is an African advection reaching the Region of Murcia, allows for the definition of a fifth (new) scenario, which means up to 21% of the days with dust outbreak which have been studied in this memory, and consequently, they have to be considered in order to assess the air quality in the area. It has been revealed the amount of crustal species from exogenous sources and the importance of indigenous sources, such as wheeled traffic, for the carbonaceous fraction. The African dust contribution to the PM10 annual mean is considered between 4 and 6μg/m3. In the period between January 1, 2004 and May 31, 2005, there have been 562 days with dust outbreak. It is mentioned the possibility of using as a regional background sampling station for the Region of Murcia, the one located in Caravaca de la Cruz. A decrease in PM10 levels can be observed as a consequence of changing the sampling station from Bastarreche to Mompeán. The latter is a sampling station without breach of the limits, neither in the cases of PM10 and PM2.5 nor in those ones of metals subject to regulation. The differences found in PM10, between the real-time measurements of the Network for Air Quality Monitoring in the Region of Murcia and the gravimetric data, have made it necessary a detailed study of the causes which have provoked this incidence., Universidad Politécnica de Cartagena, Programa de doctorado en Ingeniería Ambiental y de Procesos Químicos
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Contribución a los protocolos anticolisión y técnicas de dimensionamiento para sistemas de identificación por radiofrecuencia, A contribution to anti-collision protocols and deployment techniques for radio frequency identification systems

  • Bueno Delgado, María Víctoria
[SPA] Desde la aprobación en el año 2005 del estándar EPC Global Class 1 Gen 2, la tecnología RFID ha experimentado un gran auge, sustituyendo, en ciertos sectores, a otros sistemas de identificación automática como el código de barras. Asimismo, se ha despertado un mayor interés de investigadores y de la comunidad científica en la tecnología RFID. El futuro es prometedor, con un amplio abanico de ámbitos de uso, por ejemplo, en domótica, sistemas de control y pago, sanidad, transporte publico, etc. Actualmente se están llevando a cabo desarrollos en diversas áreas de RFID: diseño físico, desarrollo de middleware, algoritmos anti-colisión, planificación óptima de la red, etc. Estas investigaciones persiguen mejorar el desempeño de RFID y reducir los costes de despliegue y operación. Esta tesis aporta contribuciones en dos campos de la tecnología RFID. En primer lugar, los mecanismos de control de acceso al medio han sido estudiados en profundidad,proponiendo nuevas soluciones tanto en RFID activa como pasiva. En segundo lugar, la coexistencia de varios lectores en un entorno es también abordada en este trabajo. A continuación se describen en mayor detalle los resultados fundamentales obtenidos. Uno de los principales objetivos de esta tesis ha sido analizar el funcionamiento de los mecanismos anti-colisión en sistemas RFID pasivos. Éstos, tanto en el estándar como en las propuestas afines, se basan en Frame Slotted Aloha (FSA) y se pueden modelar mediante cadenas de Markov de tiempo discreto (Discrete Time Markov Chain, DTMC). A partir de estos modelos se calculan las métricas de rendimiento más importantes del proceso de identificación. A saber, el tiempo medio de identificación (y el throughput) en los escenarios estáticos, y el ratio de pérdida de etiquetas para escenaros semi-estáticos y dinámicos. En base a dichos resultados, se proporcionan criterios de configuración óptima. Por otra parte, los algoritmos FSA no son eficientes si el número de etiquetas en el proceso de lectura varía. En este caso los sistemas FSA dinámicos (DFSA) son considerados como una buena solución para hacer frente a este problema. En este trabajo presentamos un estudio detallado de los mecanismos DFSA existentes, incluyendo una caracterización mediante DTMC del mecanismo de DFSA óptimo, y una comparativa de las propuestas actuales realizada mediante simulación. Además, se propone un nuevo algoritmo anticolisión DFSA llamado Multi-Frame Maximum-Likelihood (MFML-DFSA), que supera a los anteriores y tiene un coste computacional reducido. Por tanto su implementación en los lectores actuales es viable. En el ámbito del RFID activo, el objetivo de reducir al mínimo el consumo de energía se añade a las restricciones de diseño de los protocolos anti-colisión. En RFID activo se ha empleado FSA convencional hasta la fecha, a pesar de que las capacidades de las etiquetas activas son mucho mayores. Dado que los dispositivos activos ya integran mecanismos de detección de portadora, se han propuesto en este trabajo dos nuevos algoritmos anticolisión. El primero está basado en Carrier Sense Multiple Access (CSMA) no persistente unido a la distribución quasi-óptima Sift. Así, se consigue minimizar el tiempo de identificación y reducir los períodos de actividad de las etiquetas. El segundo mecanismo es un CSMA p-persistente, que es capaz de reducir al mínimo el gasto de energía apagando la mayoría de las etiquetas en las ranuras de contienda. Por último, los entornos con múltiples lectores de RFID son estudiados en esta tesis doctoral. En algunas instalaciones un único lector no es suficiente para cubrir una gran área de identificación, o es posible que existan varias puertas de identificación. Por lo tanto, varios lectores pueden ser necesarios, y el rendimiento global del sistema se ve afectado negativamente al aparecer dos nuevos tipos de colisiones: colisiones Lector-Etiqueta (Reader to Tag Collisions, RTC) y Lector-Lector (Reader to Reader Collisions, RRC). Las soluciones destinadas a minimizar estos tipos de colisiones han sido revisadas, y su rendimiento se ha comparado en términos de eficacia y de uso de la red. De este estudio se han extraido las características claves que ha de tener un planificador eficiente., [ENG] The RFID technology has reached a peak since the adoption in 2005 of the EPCglobal Class 1 Gen 2 standard (EPC-C1G2). RFID has replaced other automatic identification systems like barcodes in some sectors. Besides, it has attracted the attention of scholars in RFID technology. The future of RFID looks promising, with a wide range of application fields, such as home automation, checkout systems, healthcare, public transport, and so forth. Currently, developments are underway in various areas of RFID: physical design, development of middleware, anti-collision algorithms, optimal network planning, etc. These investigations seek to improve RFID performance and reduce costs of deployment and operation. The contribution of this thesis is twofold. First, the anti-collision mechanisms are studied in depth, and new solutions are suggested both for active and passive RFID systems. Second, the co-existence of several readers in dense reader environments is also investigated in this work. The major outcomes are described next. One of the main goals of this thesis has been to analyze the performance of the anticollision mechanisms in passive RFID. Standards as well as relevant proposals based on Frame Slotted Aloha (FSA) have been modeled using Discrete Time Markov Chains (DTMC). From these models the most relevant performance metrics in the identification process are computed. Namely, the Mean Identification Time (and throughput) in static scenarios, and the Tag Loss Ratio for semi-static and dynamic cases. Based on these results, optimal configuration criteria are provided. Moreover, since FSA algorithms are inefficient under variable populations of tags, Dynamic FSA (DFSA) are regarded as an efficient solution to cope with this issue. A comprehensive survey of DFSA mechanism is developed in this work, including a DTMC characterization of the optimal DFSA mechanism, and a comparative analysis of current proposals performed via simulation. In addition, we propose a new anti-collision algorithm, the Multi-Frame Maximum-Likelihood DFSA algorithm (MFML-DFSA), which outperforms the previous ones, and has a lower computational cost which enables a feasible implementation in current readers. On the other hand, for active tags, the goal of minimizing power consumption is added to the design constraints of anti-collision protocols. Despite the increased capabilities of these equipments, conventional FSA approaches have been the most extended so far. Since active devices already integrate carrier sensing, two new anti-collision algorithms are suggested based on this observation. A non-persistent Carrier Sense Multiple Access (CSMA) mechanism based upon the quasi-optimal Sift distribution, which is indented to minimize the mean identification time and to reduce the activity periods of the tags. And a p-persistent CSMA, which is able to minimize energy waste switching off a majority of tags during contention slots. Finally, dense RFID reader environments are studied in this doctoral thesis. In some installations, a single reader is not enough to cover a large identification area, or several identification gates may be present. Hence, several readers are required, and the overall performance is negatively affected by two types of collisions: Reader to Tag Collisions (RTC) and Reader to Reader Collisions (RRC). Our focus was on the review of the scheduling solutions aimed at minimizing these types of collisions. The performance of the different mechanisms is studied in order to provide comparative results of efficiency and network usability. The drawbacks extracted are used to suggest the key design properties of an efficient scheduler., Universidad Politécnica de Cartagena
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