[ca] Vivim en una era en la qual internet és present en absolutament tots els aspectes de la vida quotidiana i és ací on radica el potencial dels dispositius connectats, la internet de les coses o IoT demostrant ser capaç de millorar la vida de les persones facilitant tasques quotidianes i vetlant per la seua salut i seguretat. Això ha obert les portes a les ciutats intel·ligents o Smart Cities en les quals s'empren dispositius IoT interconnectats emprant tot tipus de xarxes de comunicacions i diferents paradigmes de computació que engloben la computació en el núvol (Cloud Computing), en la boira (Fog Computing) o en la vora (Edge Computing) per a oferir una connectivitat total amb el menor temps de resposta possible i la máxima eficiència per a procurar el benestar dels seus ciutadans. En la present tesi doctoral es presenten diverses solucions innovadores en el camp de IoT i Smart Cities en diferents paradigmes computacionals que contribuïxen a la salut, el benestar i la seguretat de la ciutadania en diversos àmbits i abastos així com millores en les connexions d'estos propiciant una alta disponibilitat fins i tot en entorns remots. Tot això sota una perspectiva de sostenibilitat, baix cost i estalvi energètic. Amb el propòsit d'aconseguir este objectiu, s'han concebut, construït i sotmés a proves diversos dispositius avançats. Estos comprenen des de sistemes de monitoratge de contaminants I al·lergògens en l'aire, fins a dispositius de control de ventilació en entorns interiors en el context de la pandèmia de COVID-19. A més, s'han desenvolupat dispositius per al càlcul de la molèstia auditiva, sistemes de videovigilància destinats a les autoritats, i plataformes per al processament i càlcul en entorns de Fog Computing. Tot este procés es duu a terme utilitzant una varietat de tecnologies de comunicació i la seua combinació mitjançant un innovador sistema de multihomming. Es busca minimitzar en la mesura que siga possible l'impacte econòmic de la implementació d'estes solucions mitjançant l'ús de dispositius de baix cost o fins i tot reciclant dispositius obsolets. A més, es presta especial atenció a l'impacte energètic, procurant reduir constantment el consum i prioritzant l'ús de bateries, facilitant així la utilització de fonts de corrent alternatives i renovables sempre que ha sigut factible. En esta tesi, se subratlla la importància, capacitats i utilitat dels dispositius IoT, així com la seua aplicació en el context de les Smart Cities.

[en] We live in an age where the internet is present in absolutely every aspect of daily life. This is where the potential of connected devices, i.e., the Internet of Things (IoT) lies, proving able to improve people's lives by facilitating everyday tasks and ensuring their health and safety. This has opened the door to Smart Cities where interconnected IoT devices are employed using all types of communication networks and different computing paradigms, encompassing Cloud Computing, Fog Computing or Edge Computing. This helps provide full connectivity with the shortest possible response time and maximum efficiency to ensure the well-being of citizens. This doctoral thesis presents several innovative solutions in the field of IoT and Smart Cities across various computational paradigms that contribute to the health, welfare and security of citizens in diverse areas and scopes, while also enhancing connectivity even in remote environments. All of this is approached from a perspective of sustainability, low cost and energy savings. In order to achieve this goal, a number of advanced devices have been designed, built and tested. These range from airborne pollutant and allergen monitoring systems to indoor ventilation control devices in the context of the COVID-19 pandemic. In addition, devices for calculating noise annoyance, video surveillance systems for authorities, and platforms for processing and calculation in Fog Computing environments have been developed. The whole process is carried out using a variety of communication technologies and their combination through an innovative multihomming system. The economic impact of implementing these solutions is minimised as far as possible by using low cost devices or even recycling obsolete ones. In addition, special attention is paid to the energy impact, constantly seeking to reduce consumption and prioritising the use of batteries, thus facilitating the use of alternative and renewable power sources wherever feasible. In this thesis, the importance, capabilities and usefulness of IoT devices, as well as their application in the context of Smart Cities, are highlighted.