Efficient electronic implementations of adaptive systems for ambient intelligence environments

Abstract

En los últimos años se ha dedicado mucho esfuerzo a la investigación en el campo dela Inteligencia Ambiental. Este reciente paradigma propone entornos imbuidos con unaserie de sistemas electrónicos, los cuales hacen que el entorno se adapte a lasnecesidades y preferencias de las personas que viven en el de forma que susactividades diarias sean más fáciles y confortables. Uno de los requisitos paraconseguir este objetivo es que los dispositivos electrónicos sean de pequeño tamaño,bajo coste y bajo consumo, no obstante, estos requisitos son poco compatibles con losrequisitos de alta computación necesarios en estos entornos.El objetivo de esta tesis es el desarrollo de un sistema para Inteligencia Ambientalbasado en el uso de las Redes Neuronales Artificiales mediante dispositivos FPGA.Estos dispositivos permiten implementar en ellos microprocesadores a medida,permitiendo así la inclusión de programas software para obtener diseños más sencillos.Como resultado, una arquitectura híbrida hardware/software puede ser implementadaen una única FPGA. La tecnología Reconfiguración Dinámica Parcial, presente en lasFPGAs más modernas, permite modificar dinámicamente una parte de la lógica de laFPGA mientras el resto continúa operando sin interrupción. El uso de esta tecnologíaen el sistema permite obtener mejores diseños.Para validar la viabilidad de los diseños realizados, se presentan dos aplicaciones delmundo real: la primera propuesta para un entorno inteligente habitado (el entornoiDorm de la Universidad de Essex), y una segunda para el escenario de un cocheinteligente.