Diseño, desarrollo y validación de un sistema de monitorizacion para Ethernet en sistemas embebidos enfocado al vehículo Hyperloop

Abstract

[ES] Este trabajo desarrolla las principales actividades de software que se realizan en Hyperloop UPV. Este proyecto universitario está centrado en la elaboración de prototipos hyperloop completamente funcionales, cuya finalidad es la verificación y validación de tecnologías aplicables a este concepto. Se encuentra adherido al programa Generación Espontánea de la Universidad Politécnica de Valencia y participa todos los años en la competición universitaria internacional European Hyperloop Week.

En la primera parte del trabajo se expone la motivación del autor para seleccionar el tema, detallando los objetivos del trabajo y las competencias adquiridas por este desarrollo. Además, se describen las metodologías empleadas para la elaboración del informe. Se detalla el concepto hyperloop, destacando sus principales sistemas y su constante evolución, se explica brevemente la historia de Hyperloop UPV y su participación en la European Hyperloop Week. Posteriormente, se especifica el desempeño del subsistema Software, aspecto clave de este proyecto.

Una de las partes principales se corresponde con la arquitectura de red de Hyperloop UPV. En ella se incluye una descripción detallada de las subredes internas del vehículo, la infraestructura y la encargada de la comunicación con el público. Para ello se explicitan los requerimientos necesarios, se documenta la justificación del diseño y finalmente se indican los procesos de validación de esta arquitectura. A continuación se aborda el back-end, el programa encargado de recibir la información del vehículo y la infraestructura, procesarla y exponerla en las diferentes interfaces gráficas. En esta parte se detalla la justificación de su diseño, describiendo la arquitectura y los diferentes módulos implementados, destacando pequeños fragmentos de código que tienen especial interés para el trabajo. El front-end se corresponde con el conjunto de interfaces de usuario implementadas para permitir la interacción con los miembros del equipo y con el público. Se analiza de manera similar al back-end, describiendo los requerimientos, justificando la arquitectura y cada una de las interfaces gráficas desarrolladas. Se presta especial atención a la interfaz de testing `¿Ethernet-View¿¿ y a la interfaz de control, `¿Control-front¿¿, que son las principales del equipo.

Finalmente se concluye el trabajo con una evaluación global de los resultados obtenidos, se presentan un conjunto de propuestas de mejora para cada bloque descrito y se realiza una conclusión sobre la consecución de los objetivos y las aportaciones del documento a la formación del autor y al proyecto Hyperloop UPV.

[CA] Aquest treball desenvolupa les principals activitats de programari que s’elaboren a Hyperloop UPV. Aquest projecte universitari està centrat en el desenvolupament de prototips hyperloop completament funcionals, la finalitat dels quals és la verificació i validació de tecnologies aplicables a aquest concepte. Es troba adherit al programa Generació Espontània de la Universitat Politècnica de València i participa tots els anys a la competició universitària internacional European Hyperloop Week. A la primera part del treball s’exposa la motivació de l’autor per seleccionar el tema, detallant els objectius del treball i les competències adquirides per aquest desenvolupament. A més, es descriuen les metodologies emprades per a l’elaboració de l’informe. Es descriu en profunditat el concepte hyperloop, destacant-ne els principals sistemes i la seua constant evolució. A més, es descriu breument la història d’Hyperloop UPV i la seva participació a l’European Hyperloop Week. Posteriorment, es detalla l’exercici del subsistema Software, aspecte clau d’aquest projecte. Una de les principals parts es correspon amb l’arquitectura de xarxa de Hyperloop UPV. S’hi inclou una descripció detallada de les subxarxes internes del vehicle, la infraestructura i l’encarregada de la comunicació amb el públic. Per fer-ho, s’expliciten els requeriments necessaris, es documenta la justificació del disseny i finalment s’indiquen els processos de validació d’aquesta arquitectura. A continuació s’aborda el back-end, el programa encarregat de rebre la informació del vehicle i la infraestructura, processar-la i exposar-la a les diferents interfícies gràfiques. En aquesta part es detalla la justificació del disseny, descrivint l’arquitectura i els diferents mòduls implementats, destacant petits fragments de codi que tenen un interès especial per al treball. El front-end es correspon amb el conjunt d’interfícies d’usuari implementades per permetre la interacció amb els membres de l’equip i amb el públic. S’analitza de manera similar al back-end, descrivint-ne els requeriments, justificant l’arquitectura i cadascuna de les interfícies gràfiques desenvolupades. Es para una atenció especial a la interfície de testing ”EthernetView” i a la interfície de control, ”Control-front”, que són les principals de l’equip. Finalment es conclou el treball amb una avaluació global dels resultats obtinguts, es presenten un conjunt de propostes de millora per a cada bloc descrit i es fa una conclusió sobre la consecució dels objectius i les aportacions del document a la formació de l’autor i al projecte Hyperloop UPV.

[EN] This Bachelor’s Thesis delves into the primary software activities carried out at Hyperloop UPV. This university project is focused on developing fully functional hyperloop prototypes, with the aim of verifying and validating technologies applicable to this concept. It is affiliated with the Generación Espontánea program at the Polytechnic University of Valencia and participates annually in the international university competition, European Hyperloop Week. In the first part of this work, the author presents their motivation for selecting the topic, outlining the objectives of the project and the competencies acquired through this endeavor. Additionally, the methodologies employed for crafting this report are described. The hyperloop concept is examined in depth, highlighting its key systems and ongoing evolution. A brief history of Hyperloop UPV and its involvement in the European Hyperloop Week is also provided. Subsequently, the performance of the Software subsystem, a crucial aspect of this project, is detailed. One of the central sections pertains to the network architecture of Hyperloop UPV. It includes a detailed description of the internal subnetworks of the vehicle, infrastructure, and communication with the public. This section specifies the necessary requirements, documents the rationale behind the design, and indicates the validation processes for this architecture. Then, the back-end, responsible for receiving information from the vehicle and infrastructure, processing it, and presenting it through various graphical interfaces, is addressed. This part elaborates on the justification for its design, describing the architecture and the different implemented modules, highlighting code snippets of particular relevance to the work. The front-end encompasses the set of user interfaces implemented to facilitate interaction with team members and the public. It is analyzed similarly to the back-end, describing requirements, justifying the architecture, and detailing each of the developed graphical interfaces. Special attention is given to the “Ethernet-View" testing interface and the "Control-front" control interface, which are key components of the team’s work. Finally, the work concludes with an overall evaluation of the results obtained. A set of improvement proposals for each described block is presented, and conclusions are drawn regarding the achievement of objectives and the contributions of the document to the author’s education and the Hyperloop UPV project.