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ANÁLISIS Y DISEÑO DE SOFTWARE GESTIONADOR DE FACTURACIÓN PARA ALMACENES DE CADENA SOPORTADO EN TECNOLOGÍA RFID
(IDENTIFICACIÓN POR RADIO FRECUENCIA)
JUAN SEBASTIÁN SANTACRUZ PAREJA
UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y TELECOMUNICACIONES
PRÁCTICAS PROFESIONALES PEREIRA
2010
ANÁLISIS Y DISEÑO DE SOFTWARE GESTIONADOR DE FACTURACIÓN PARA ALMACENES DE CADENA SOPORTADO EN TECNOLOGÍA RFID
(IDENTIFICACIÓN POR RADIO FRECUENCIA)
JUAN SEBASTIÁN SANTACRUZ PAREJA
Informe De Práctica Profesional
Tutor
CARLOS ANDRÉS CORTES
Ingeniero De Sistemas
UNIVERSIDAD CATÓLICA POPULAR DEL RISARALDA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y TELECOMUNICACIONES
PRÁCTICAS PROFESIONALES PEREIRA
2010
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A mi PADRE CELESITAL por su profuso e inigualable amor. A mi Madre, Padre y Hermano, BLANCA ELENA, JORGE JAVIER y SANTIAGO quienes me apoyaron y creyeron en mí cuando inicie mis estudios de Ingeniería de sistemas y Telecomunicaciones. A todos mis familiares, profesores y amigos por su profunda entrega y apoyo que sirvió de guía para ser lo que hoy en día soy.
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AGRADECIMIENTOS
El autor expresa sus agradecimientos a: A todo el personal de TECNOPARQUE NODO PEREIRA por su constante apoyo y oportunidades de progreso profesional y personal. A todo el personal de PARQUESOFT PEREIRA que me dio la oportunidad de realizar la práctica profesional en esta bella entidad.
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CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 16
1. PRESENTACIÓN DE LA ORGANIZACIÓN O SITIO DE PRÁCTICA ............ 17 1.1 ASPECTOS GENERALES DE LA ORGANIZACIÓN ................................................................ 17 1.2 GERENCIA ADMINISTRATIVA .................................................................................................... 18 1.3 RESEÑA HISTÓRICA .................................................................................................................... 18 1.4 DESCRIPCIÓN ORGANIZACIONAL ........................................................................................... 20 1.5 PORTAFOLIO DE SERVICIOS .................................................................................................... 21 1.6 ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL ........................................................................................... 22 1.7 MISIÓN. ........................................................................................................................................... 23 1.8 VISIÓN. ............................................................................................................................................ 24 1.9 POLÍTICA DE CALIDAD. ............................................................................................................... 25
1.9.1 Objetivos de calidad. .............................................................................................................. 25 1.9.2 Red de procesos empresariales ........................................................................................... 25
2 DEFINICIÓN DE LAS LÍNEAS DE INTERVENCIÓN ...................................... 26
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3 DIAGNÓSTICO DEL ÁREA DE INTERVENCIÓN O IDENTIFICACIÓN DE LAS NECESIDADES ...................................................................................... 27
4 EJE DE INTERVENCIÓN ................................................................................ 28
5 JUSTIFICACIÓN DEL EJE DE INTERVENCIÓN ............................................ 29
6 OBJETIVOS .................................................................................................... 31
6.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................... 31
6.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................................................................... 31
7 MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 32
7.1 TECNOLOGÍA RFID....................................................................................................................... 32
7.2 CONFIGURACIÓN DE UN SISTEMA RFID ............................................................................... 33
7.3 CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS RFID .............................................................................. 34
7.3.1 Near-Field y Far-Field ........................................................................................................... 34
7.3.2 Sistemas RFID activos. ......................................................................................................... 34
7.3.3 Sistemas RFID semi-activos. ................................................................................................ 35
7.3.4 Sistemas RFID pasivos. ........................................................................................................ 35
7.4 FRECUENCIAS, REGULACIONES Y ESTANDARIZACIÓN. ................................................. 36
7.4.1 Frecuencias y regulaciones .................................................................................................. 36
7.4.2 Estandarización ...................................................................................................................... 37
7
7.5 CÓDIGO DE BARRAS ................................................................................................................... 39
7.5.1 Nomenclatura básica ............................................................................................................. 39
7.5.2 La información disponible en un sistema de código de barras ........................................ 40
7.5.3 Ventajas del código de barras .............................................................................................. 41
7.5.4 Ejemplo de aplicaciones ........................................................................................................ 42
7.6 RFID. VENTAJAS Y DESVENTAJAS RESPECTO AL CÓDIGO DE BARRAS ..................... 43
7.6.1 Método de Lectura .................................................................................................................. 43
7.6.2 Velocidad de Lectura ............................................................................................................. 43
7.6.3 Durabilidad ............................................................................................................................... 44
7.6.4 Almacenamiento de Datos .................................................................................................... 44
7.6.5 Flexibilidad de Información.................................................................................................... 44
7.6.6 Redundancia de Información ................................................................................................ 45
7.6.7 Seguridad ................................................................................................................................. 45
7.6.8 Costo ........................................................................................................................................ 45
7.7 FUNCIONAMIENTO Y OBTENCIÓN DE DATOS ...................................................................... 46
7.7.1 Descripción .............................................................................................................................. 46
7.7.2 Funcionamiento ...................................................................................................................... 46
7.8 BASES DE DATOS Y SISTEMAS GESTORES DE BASES DE DATOS ................................ 48
8
7.8.1 Modelos De Los Datos ........................................................................................................... 49
8 DEFINICIÓN OPERACIONAL DE TÉRMINOS ............................................... 52
8.1 RFID ................................................................................................................................................. 52
8.2 FRECUENCIAS DE OPERACIÓN ............................................................................................... 52
8.3 PROTOCOLOS ............................................................................................................................... 53
8.4 MEDIOS DE COMUNICACIÓN O ENLACE ............................................................................... 54
9 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PLANEADAS ........................................ 55
10 PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS. ....................................... 56
INGENIERA DEL SOFTWARE - ESTUDIOS PREVIOS ....................................... 58
10.1 ORGANIZACIÓN QUE IMPACTARÁ EL PROYECTO ............................................................. 58
10.1.1 Tipo de organización .............................................................................................................. 58
10.1.2 Objeto social ............................................................................................................................ 58
10.1.3 Organigrama Canales De Distribución Para Productos ................................................... 59
10.2 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................. 60
10.3 OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................................................ 61 10.4 REQUERIMIENTOS DE PARTE DE LA ORGANIZACIÓN ..................................................... 62
10.5 REQUERIMIENTOS POR PARTE DEL INGENIERO ............................................................. 63
9
10.6 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA............................................................................................... 64
10.7 SOLUCIÓN PROPUESTA. .......................................................................................................... 65
10.8 JUSTIFICACIÓN DE LA PROPUESTA A SEGUIR. ................................................................. 66
10.9 JUSTIFICACIÓN DEL MODELO DE CICLO DE VIDA ELEGIDO. ......................................... 67
10.10 JUSTIFICACIÓN DEL ENFOQUE METODOLÓGICO ELEGIDO. .................................. 69
10.10.1 Enfoque metodológico estructurado ............................................................................ 69
INGENIERA DEL SOFTWARE - ANALISIS......................................................... 71
10.11 DECLARACIÓN DE PROPÓSITOS..................................................................................... 71
10.12 ÁMBITO DEL SISTEMA ......................................................................................................... 71
10.13 MODELO AMBIENTAL .......................................................................................................... 72
10.13.1 Diagrama de contexto .................................................................................................... 72
10.13.2 Acontecimientos .............................................................................................................. 73
10.14 MODELO DE COMPORTAMIENTO .................................................................................... 74
10.14.1 DFD general del sistema ............................................................................................... 74
10.14.2 Subniveles DFD .............................................................................................................. 76
10.15 ESPECIFICACIÓN PLAN DE PRUEBAS ............................................................................ 81
10.15.1 Tipo de prueba: unitaria ................................................................................................. 81
10.15.2 Tipo de prueba: integración .......................................................................................... 81
10
10.15.3 Tipo de prueba: funcional .............................................................................................. 82
10.15.4 Tipo de prueba: recuperación ....................................................................................... 83
10.15.5 Tipo de prueba: desempeño ......................................................................................... 83
INGENIERA DEL SOFTWARE - DISEÑO ............................................................ 85
10.16 VARIABLES DE CALIDAD .................................................................................................... 85
10.16.1 Corrección ........................................................................................................................ 85
10.16.2 Extensibilidad .................................................................................................................. 86
10.16.3 Reutilización .................................................................................................................... 86
10.16.4 Compatibilidad................................................................................................................. 87
10.16.5 Facilidad de uso .............................................................................................................. 87
10.16.6 Funcionalidad .................................................................................................................. 88
10.17 DEFINICIÓN DE LA ARQUITECTURA DEL SISTEMA..................................................... 89
10.17.1 Entorno tecnológico ........................................................................................................ 89
10.17.2 Preparación del Entorno de Construcción .................................................................. 91
10.17.3 Esquema general –Caja registradora o punto de pago ............................................ 92
10.17.4 Esquema general - Operación en el entorno de implantación ................................. 94
10.17.5 Especificación de requisitos de operación y seguridad ............................................ 96
10.17.6 Requisitos de seguridad ................................................................................................ 96
11
10.17.7 Requisitos de operación ................................................................................................ 98
10.18 DISEÑO DE LA ARQUITECTURA MODULAR/PROCEDIMENTAL ............................... 99
10.18.1 Identificación de requisitos de diseño y construcción ............................................... 99
10.19 MODELACIÓN ...................................................................................................................... 100
10.19.1 Modelo relacional de datos ......................................................................................... 100
10.19.2 Diccionario de datos ..................................................................................................... 101
10.20 DISEÑO DE INTERFAZ GRAFICA .................................................................................... 103
10.20.1 Registro de artículos en stock de ventas. ................................................................. 103
10.20.2 Generar facturación ...................................................................................................... 104
10.20.3 Anular productos por búsqueda especializada ........................................................ 105
10.20.4 Anular productos por búsqueda manual ................................................................... 106
10.20.5 Consulta Precios ........................................................................................................... 107
10.20.6 Autenticar Usuario ........................................................................................................ 108
10.21 DISEÑO PROCEDIMENTAL .............................................................................................. 109
10.21.1 Generación de especificaciones de construcción .................................................... 109
10.21.2 Especificación del entorno de construcción.............................................................. 112
10.21.3 Identificación de los subsistemas de diseño. ........................................................... 114
10.22 ELABORACIÓN DE ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN .............................. 116
12
10.22.1 DFD funciones básicas ................................................................................................ 117
10.23 DISEÑO DE DATOS ............................................................................................................. 124
10.23.1 Modelo lógico entidad relación ................................................................................... 124
10.23.2 Modelo relacional .......................................................................................................... 125
10.23.3 Modelo físico ................................................................................................................. 126
10.24 DISEÑO DE INFORMES ..................................................................................................... 129
10.25 PRUEBAS SOFTWARE ...................................................................................................... 130
10.25.1 Formato Pruebas Unitarias ......................................................................................... 131
10.25.2 Formato Pruebas Integración ..................................................................................... 132
10.25.3 Formato Pruebas de funcionales ............................................................................... 133
10.25.4 Formato Pruebas de Recuperación ........................................................................... 134
10.25.5 Formato Pruebas de Desempeño .............................................................................. 135
11 CONCLUSIONES .......................................................................................... 136
12 RECOMENDACIONES .................................................................................. 138
13 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................. 139
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Estructura Organizacional ............................................................................................................ 22
Figura 2. Red de procesos empresariales .................................................................................................. 25
Figura 3. Componentes de un sistema típico RFID .................................................................................. 33
Figura 4. Principales rangos de frecuencia disponibles para aplicaciones RFID ................................. 36
Figura 5. Estructura de un Código de barras ............................................................................................. 40
Figura 6. Componentes de un lector RFID ................................................................................................ 47
Figura 7. Modelo entidad-relación ............................................................................................................... 50
Figura 8. Modelo relacional ........................................................................................................................... 50
Figura 9. Canales De Distribución Para Productos ................................................................................... 59
Figura 10. Ciclo de vida del software .......................................................................................................... 67
Figura 11. Diagrama de contexto ................................................................................................................. 73
Figura 12. DFD general del sistema ............................................................................................................ 74
Figura 13. DFD registro de productos ......................................................................................................... 76
Figura 14. DFD generación de facturación ................................................................................................. 77
Figura 15. DFD Impresión de facturas ........................................................................................................ 78
Figura 16. Esquemas general –Caja registradora o punto de pago ....................................................... 92
Figura 17. Esquema general – Operación en el entorno de implantación ............................................. 94
Figura 18. Modelo relacional de datos ...................................................................................................... 100
Figura 19. Interfaz Grafica Registro de artículos en stock de ventas. .................................................. 103
Figura 20. Interfaz Grafica Generar Facturación ..................................................................................... 104
Figura 21. Interfaz Grafica Anular productos por búsqueda especializada. ........................................ 105
Figura 22. Interfaz Grafica Anular productos por búsqueda manual. ................................................... 106
Figura 23. Interfaz Grafica Consulta Precios ........................................................................................... 107
Figura 24. Interfaz Grafica Autenticar Usuario ......................................................................................... 108
Figura 25. Subsistemas de diseño. ........................................................................................................... 115
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Figura 26. Autentificación de usuario ........................................................................................................ 117
Figura 27. Ingreso de nuevos productos al stock de ventas del almacén. .......................................... 118
Figura 28. Facturación de productos ......................................................................................................... 119
Figura 29. Consulta de precios. ................................................................................................................. 120
Figura 30. Impresión de facturas. .............................................................................................................. 121
Figura 31. Conexión a la base de datos. .................................................................................................. 122
Figura 32. Comparación de códigos RFID para nuevo ingreso, con códigos RFID existentes en el sistema, para evitar duplicación. ................................................................................................................ 123
Figura 33. Modelo Lógico entidad-relación. ............................................................................................. 124
Figura 34. Modelo relacional. ..................................................................................................................... 125
Figura 35. Diseño de informes - Factura .................................................................................................. 129
Figura 36. Formato de pruebas - Unitaria................................................................................................. 131
Figura 37. Formato de pruebas - Integración. .......................................................................................... 132
Figura 38. Formato de pruebas - Funcionales. ........................................................................................ 133
Figura 39. Formato de pruebas - Recuperación. ..................................................................................... 134
Figura 40. Formato de pruebas - Desempeño. ........................................................................................ 135
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RESUMEN
RESUMEN Actualmente los procesos logísticos han sido el mercado objetivo de empresas que desean brindar servicios de automatización en las actividades que están involucradas directa o indirectamente con ellas. Colombia es un claro ejemplo de este mercado, en el cual los actores del sector aún poseen técnicas manuales que de una u otra manera genera inconvenientes en la agilidad y confiabilidad que requieren estas tareas. Es por ello que el Parque Tecnológico de Software de Pereira –Parquesoft, busca dentro de sus labores, crear empresas y productos que aporten al desarrollo innovador del sector tecnológico del eje cafetero. Partiendo del análisis de los procesos usados actualmente para facturar en los almacenes de cadena Risaraldeneses, se ha decidido proponer una solución que apoye los procesos de facturación de este tipo de almacenes, buscando la agilidad y confiabilidad que merecen los consumidores finales en este tipo de soluciones. Descriptores: Identificación por radiofrecuencia, RFID, logística, ondas de radio, supermercados, software, tags, lectores, código de barras.
ABSTRACT Currently, the logistics process have been the target market for companies wishing to provide automation services in the activities they are involved directly or indirectly with them. Colombia is a clear example of this market, which industry players still have manual techniques or otherwise creates problems in the speed and reliability required for these tasks. That is why ParqueTecnológicodel Software-Parquesoft, looking into their work, create businesses and products that contribute to the innovative development of technology in the coffee sector. Based on analysis of the processes currently used to check in Risaraldeneses chain stores, has decided to propose a solution that supports billing processes of this type of stores, looking for the flexibility and reliability that consumers deserve to end this kind of solutions . Keywords: Radio Frequency Identification, RFID, logistics, radio waves, supermarkets, software, tags, readers, bar code.
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INTRODUCCIÓN
Por muchos años los sistemas de facturación se han manejado por medio de los conocidos códigos de barras, tecnología que ha resultado eficiente en el mundo durante su tiempo de operación, pero gracias a la vanguardia y desarrollo tecnológico, se han creado nuevas tecnologías que ponen fin a algunas de las desventajas que este tipo de tecnología; registro manual “uno a uno” de los productos del inventario, distancia máxima de lectura de 5 centímetros y cantidad de información almacenada en los códigos.No solo estas son las desventajas técnicas que presenta esta tecnología, pues debido a sus limitantes técnicas repercute principalmente en la agilidad y rapidez que se busca siempre en los procesos de logística y puntualmente en el pago de los productos en las cajas registradoras o puntos de pago de los almacenes de cadena. Por ello se ha creado entonces la tecnología RFID (Identificación por Radiofrecuencia) para la línea de procesos logísticos de las empresas, una de sus múltiples funcionalidades se encuentra optimizada para los sistemas de pago de los cuales se hablo anteriormente. LaRFID, Radio FrequencyIdentification, es una nueva tecnología de captura de datos, que utiliza etiquetas dotadas de un microchip y un circuito impreso a modo de antena, capaces de emitir una serie de dígitos que sustituye el actual sistema de leer las etiqueta de código de barras ante un lector. Las etiqueta se adhiere al producto en el momento de su fabricación, y pueden ser utilizadas para registrar en cuestión de segundos todos los productos contenidos en el carro de compras del cliente. Y ello sin escáner, sino simplemente a través de ondas electromagnéticas Gracias a RFID los procesos logísticos se reducen en más de un 90 % del tiempo que era necesario en contraste con el ya recorrido código de barras. Esta tecnología ha sido implementada en los países desarrollados hace mas de 8 años con resultados que muestran una notable mejoría en todos los procesos que hacen uso de la identificación por Radiofrecuencia. Es así que los procesos de pago en los almacenes se reducen notoriamente, pues es posible hacer lectura de múltiples artículos en un único escaneo (aproximadamente 100 productos por lectura en 5 segundos), debido a ello las largas filas para realizar los pagos se reducirán y serán másrápidas pues se estima que un comprador puede realizar su pago en menos de un minuto.La idea central de este proyecto es diseñar una solución capaz de facturar los productos que desea comprar el consumidor final implementando la tecnología RFID.
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1. PRESENTACIÓN DE LA ORGANIZACIÓN O SITIO DE PRÁCTICA 1.1 ASPECTOS GENERALES DE LA ORGANIZACIÓN
Nombre de la organización: Fundación Parque Tecnológico de Software de Pereira –Parquesoft Pereira Dirección: Carrera 31 # 15 -87 CDV Barrio San Luis - Pereira – Colombia Teléfono: (+57 6) 3216899 Fax: (+57 6) 3216894 Página web de la organización: http://www.parquesoftpereira.com/ NIT: 900.028.215-3 Sector al que pertenece la organización: Sector Servicios. Institución de naturaleza mixta sin ánimo de lucro Actividad a la cual se dedica la organización y líneas que produce o servicios que presta Clúster de Ciencia y Tecnología Informática. Apoyo a proyectos de base tecnológica. Modelo de asociación e investigación aplicada. Consultores en programas de informática y suministro de programas de informática. Número de trabajadores 65 empresarios 50 colaboradores Administrativos 6 personas
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1.2 GERENCIA ADMINISTRATIVA
Alexánder Cadavid Giraldo - Director Ejecutivo Johana Mejia - Coordinadora Administrativa 1.3 RESEÑA HISTÓRICA Construcción del Parque Tecnológico de Risaralda: Factor dinamizador de la industria del conocimiento. En el año de 1999 surgió en Cali y bajo el liderazgo de Orlando Rincón una iniciativa cuyo objeto era la creación de un espacio para jóvenes emprendedores de la industria del Software.Orlando Rincón, un reconocido líder de la industria, había fundado en 1984 Open Systems Ltda., una de las empresas más representativas de la industria de software colombiana. Durante todos estos años ha acumulado experiencias y conocimiento acerca de cómo consolidar una empresa de software.En 1997 visitó dos países transformados en líderes globales de esta industria y con condiciones similares a Colombia: Irlanda y la India. Orlando observó que era viable construir, con muy poca inversión, un Parque Tecnológico de Software y que ésta podría ser una excelente oportunidad para la ciudad de Cali, sumida entonces en una grave crisis económica y de identidad social, debido al funesto impacto del narcotráfico. Después de buscar apoyo en diversos sectores públicos y privados regionales y nacionales, decidió apostarle personalmente a la iniciativa.Para ello, en junio de 1999 y aprovechando el cambio de sede de Open Systems, Orlando acordó con ésta la donación de la infraestructura avaluada en USD $30.000 para el inicio del Parque Tecnológico de Software de Cali. En años anteriores, Orlando había desarrollado un proceso de incubación de dos empresas de software: VIANet, dedicada a crear páginas y software WEB y Apedi, empresa a la cual Open había entregado su software de propósito comercial cuando decidió especializarse en software para servicios públicos y telecomunicaciones, brindándoles apoyo económico, coaching y asesoría permanente en tecnología y situaciones de negocios. En 1998 se había incorporado Innova Systems, especializada en el desarrollo de software para gestión documental.Estas empresas se trasladaron en septiembre de 1999 a las instalaciones donadas por Open Systems, en calidad de empresas base, fundadoras de este proyecto. En diciembre de ese mismo año se creó la Fundación Parque Tecnológico del Software con el objetivo de facilitar la
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creación de empresas de software por parte de emprendedores jóvenes en la ciudad de Cali. El Parque se instaló en la antigua sede de Open, reservándose un área para residenciar 11 proyectos de emprendimiento con espacio para tres personas por proyecto. Así nació ParqueSoft. Actualmente, ParqueSoft a consolidando un corredor de ciencia y tecnología en las ciudades de Cali, Popayán, Pasto, Buga, Tuluá, Palmira, Armenia, Manizales, Pereira, Buenaventura, Ibagué, Villavicencio y Sincelejo, contribuyendo en cada uno de estos rincones con la consolidación de sueños a la vez que de empleo.En la ciudad de Pereira, ParqueSoft inició labores hace más de cuatro (4) años, gracias al empuje de varios emprendedores de la empresa Fastec de Colombia, quienes luego de conocer y valorar el modelo implementado en Cali, fueron vinculados como miembros de la Fundación Parque Tecnológico de Software en Agosto de 2002. Reconociendo las oportunidades que podrían generarse, los emprendedores buscaron respaldo de entes gubernamentales y privados, regionales y locales con el ánimo de crear y consolidar un parque tecnológico en la ciudad de Pereira.En el 2004, el proyecto fue vinculado al plan de desarrollo de la administración de Juan Manuel Arango, alcalde de Pereira de ese entonces; también fue incorporado en la Política de Desarrollo Regional del programa Ciencia, Tecnología e innovación, bajo la cual se proporcionaron rubros económicos para los primeros tres años de funcionamiento de ParqueSoft. En alianza entre Alcaldía de Pereira y la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP) se entregó en comodato a la UTP el espacio físico en el cual a la fecha, opera la Fundación.Y el 15 de Marzo de 2005, se constituyó la Fundación Parque Tecnológico de Pereira –ParqueSoft Pereira- siguiendo los lineamientos filosóficos de ParqueSoft Cali. Hoy ParqueSoft Pereira cuenta con un total de Treinta y dos (32) empresas y Noventa y siete (97) emprendedores y colaboradores, desarrollando proyectos de base tecnológica e investigación en el área de software. Sigue siendo apoyado por la Alcaldía de Pereira y la Universidad Tecnológica de Pereira, además de UNE Telefónica de Pereira, Cámara de Comercio de Pereira, Gobernación de Risaralda, entre otros.
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1.4 DESCRIPCIÓN ORGANIZACIONAL
ParqueSoft® es una fundación sin ánimo de lucro cuyo propósito es facilitar a jóvenes emprendedores la creación y desarrollo de empresas de base tecnológica que provean al mercado de productos y servicios de tecnología informática. Es además, el cluster de Ciencia y Tecnología Informática más grande de Latinoamérica y uno de los más importantes líderes en apoyo a proyectos de base tecnológica. ParqueSoft, es un innovador modelo de asociación e investigación aplicada, que nació hace 8 años en la ciudad de Cali, actualmente consolidando un corredor de ciencia y tecnología en las ciudades de Cali, Popayán, Pasto, Buga, Tulúa, Palmira, Armenia, Manizales, Pereira, Buenaventura, Ibagué, Villavicencio, Bogotá, Medellín, Cartagena, Sincelejo y Perú, contribuyendo en cada uno de estos rincones con la consolidación de sueños a la vez que de empleo.
En la ciudad de Pereira, ParqueSoft inició labores hace 3 años. Actualmente contamos con un total de 36 empresas y 88 emprendedores desarrollando proyectos de base tecnológica e investigación en el área de software. Entre nuestros socios se encuentran La Alcaldía de Pereira, La Universidad Tecnológica de Pereira, Frisby S.A., Telefónica de Pereira, Seguridad Nacional Ltda, Publik, Sena, ANDI Risaralda, Gobernación de Risaralda, Cámaras de Comercio de Pereira y Dosquebradas, entre otros. ParqueSoft posee un interés permanente en interactuar con entidades y empresas que comparten una visión de desarrollo regional y social de alto impacto, por esta razón sería muy agradable para nosotros y un estimulo al desarrollo de ParqueSoft contar su visita y el de su equipo de trabajo para que conozca nuestro trabajo y la comunidad que hemos creado.
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1.5 PORTAFOLIO DE SERVICIOS ParqueSoft es uno de los principales proveedores de Soluciones, Productos y Servicios en Tecnologías de la Información (TI) y Relacionadas de América Latina.ParqueSoft, por su amplio portafolio, sus alianzas estratégicas globales, sus recursos tecnológicos, su experiencia en diferentes tipos de proyectos y principalmente su Recurso Humano, es uno de los proveedores del mercado que potencialmente puede ofrecer una cobertura total a la demanda de productos y servicios de TI y relacionadas. Esto lo convierte en uno de los más importantes jugadores de Integración de proyectos de TI.Constituye actualmente uno de los ecosistemas más propicios para el desarrollo de la Innovación, la investigación aplicada, la apropiación vertiginosa de conocimientos y el trabajo en tecnologías de punta. ParqueSoft integra un modelo de procesos de producción de productos y servicios basado en las mejores prácticas de esta industria, para el desarrollo de sus retos de negocios, sin importar la escala de estos y posee la infraestructura física, tecnológica y de recurso humano calificado. ParqueSoft en un innovador modelo de asociación ha consolidando el Cluster de Arte Digital, Ciencia, Tecnología y servicios relacionados más importante de Colombia y uno de los más sobresalientes de América Latina, integrando Parques Tecnológicos de Software en las principales ciudades de Colombia.ActualmenteParqueSoft, en su Red de Parques Tecnológicos de Software, ParqueSoftNation, alberga a más de 300 empresas especializadas en la Industria del Conocimiento, formando una comunidad de más de mil Profesionales, Desarrollando productos y servicios de conocimiento, especializados en los últimos paradigmas de Tecnología de la Industria y otros centenares apoyando los procesos de Servicios Profesionales, Administración y Desarrollo de Negocios.Más de 500 clientes satisfechos en todos los sectores de la economía, localizados en Estados Unidos, América Latina, Asia, Europa y África, confirman el potencial de Innovación, investigación aplicada, utilización de tecnologías de punta, calidad en sus productos, servicios y procesos de gestión y soporte postventa que posee ParqueSoft. ParqueSofttiene como meta para el año 2012 desarrollar más de 1,000 empresas de Tecnología Informática y relacionadas, competitivas y productivas que exporten sus productos y servicios a los mercados internacionales, generando más de 6,000 nuevas posiciones de trabajo permanentes en un nuevo sector innovador para Colombia.ParqueSoft ha consolidado un grupo de innovadoras metodologías para soportar el desarrollo de sus operaciones de Investigación, Desarrollo de Software, Empoderamiento de su recurso Humano y Desarrollo de Proyectos, que
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hoy están siendo apropiadas por otras organizaciones de ciencia y tecnología del país.ParqueSoft ha realizado benchmarking internacional con proyectos similares alrededor del mundo. Ha visitado, en misiones en las que ha participado el Gobierno Departamental, Universidades de la Región, Emprendedores y sus líderes estratégicos, la Industria de Software en India, Irlanda, Silicon Valley en Estados Unidos, Inglaterra y recientemente España, actividad que le ha permitido afinar su modelo de desarrollo y sus objetivos de construir una oportunidad de país entorno a la Ciencia y la Tecnología Informática.Actualmente, ParqueSoft está consolidando un “Centro de Desarrollo Tecnológico CDT” especializado en TIC´s. Su dirección está conformada por Investigadores de las principales universidades del país, científicos internacionales y emprendedores de ParqueSoft. ParqueSoft CDT se proyecta como el centro gravitacional de la Industria de Tecnologías de la Información y relacionadas en la Región. 1.6 ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL
Figura 1. Estructura Organizacional
Fuente: Elaboración Propia.
Dirección Ejecutiva
Comité de Calidad
Coordinación Administrativa
Comité Financiero
Coordinación de proyectos
Comité Partner Team
Coordinación Área de
Emprendimiento
Comité Emprendimiento
Comité People Team
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1.7 MISIÓN Posibilitar un espacio de desarrollo y respaldo para emprendedores con ideas de base tecnológica, que favorezca la generación de soluciones para satisfacer las necesidades de los diferentes sectores productivos de la región, fomentando el desarrollo tecnológico y el capital social.
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1.8 VISIÓN Para el 2013, ParqueSoft Pereira, será reconocida como la entidad líder de fomento al emprendimiento en Risaralda, dinamizando a través de sus emprendimientos el sector de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, bajo un modelo de desarrollo endógeno.
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1.9 POLÍTICA DE CALIDAD Impulsar el compromiso de los emprendedores con el modelo filosófico de ParqueSoft, su fortalecimiento empresarial y el mejoramiento continuo de todos sus procesos para proveer productos y servicios que satisfagan las necesidades de sus clientes y aliados estratégicos. 1.9.1 Objetivos de calidad.
Satisfacer las necesidades del cliente interno.
Satisfacer las necesidades del cliente externo.
Aumentar el compromiso de los emprendedores con la fundación.
Promover el desarrollo empresarial de los emprendimientos a través del cumplimiento con el modelo de la fundación.
Promover actividades que incidan en el mejoramiento de la fundación. 1.9.2 Red de procesos empresariales
Figura 2. Red de procesos empresariales
Fuente: Elaboración Propia.
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2 DEFINICIÓN DE LAS LÍNEAS DE INTERVENCIÓN El desarrollo de la práctica profesional se enmarca dentro de la línea de intervención “desarrollo de software”. Dentro de las labores se realizará los procesos de Análisis y Diseño propuestos en las buenas prácticas de Ingeniera de software en el desarrollo del proyecto requerido por ParqueSoft Pereira. Dichas actividades fueron limitadas y avaladas por el jefe inmediato Alexánder Cadavid Giraldo y el tutor Ing. Carlos Andrés Cortes.
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3 DIAGNÓSTICO DEL ÁREA DE INTERVENCIÓN O IDENTIFICACIÓN DE LAS NECESIDADES
Actualmente la facturación automatizada en los supermercados se realiza mediante códigos de barras, los cuales presentan una serie de desventajas, las mas significantes de ellas son la distancia a la cual debe realizarse la lectura, esta está limitada a escasos 10 centímetros entre el lector infrarrojo y el producto, en segundo lugar la facturación “uno a uno” de los diferentes productos hace que el proceso sea lento y genere largas filas para la facturación y cancelación de los productos adquiridos por el comprador. Según la filosofía, ParqueSoft está en continua innovación en el mercado regional, para ello ha propuesto desarrollar un software con su respectivo despliegue tecnológico (Hardware) que permita la automatización de la facturación en los almacenes.Para ello se ha seleccionado la tecnología RFID la cual es usada a nivel mundial para este tipo de aplicativos, todo este desarrollo esta precedido de un completo estudio y análisis de las variables que influyen en la puesta en marcha del proyecto.El desarrollo del software al ser innovador en el uso de esta tecnología debe estar cimentado en un análisis y diseño minucioso que garantice el éxito de una posible prueba piloto a realizar en el futuro.En este orden de ideas, se ha indagado con proveedores de servicios a nivel nacional, expertos en el tema de RFID sobre este tipo de soluciones, encontrado que solo existe un caso exitoso similar al propuesto por ParqueSoft en la ciudad de Bogotá-Colombia. Por el contrario la mayoría de estas empresas indagadas se especializan en soluciones de controles de accesos, trazabilidad de inventarios, trazabilidad ganadera, control de parqueaderos y controles de inventarios. El instrumento para llegar a la anterior conclusión fue contacto directo por medio de correo electrónico con las diferentes empresas prestadoras de servicios relacionados con RFID.Una vez realizado el estudio de campo e identificada la necesidad del mercado en cuanto a este tipo de servicios se establece el alcance del proyecto de intervención dentro de ParqueSoft, limitando todo el desarrollo de la ingeniera del software a las etapas de Análisis y Diseño inherentes a los diferentes modelos de ciclo de vida propuestos en las diferentes metodologías de desarrollo de software (MDS)
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4 EJE DE INTERVENCIÓN Para el desarrollo exitoso del alcance establecido en el proyecto se deben realizar una serie de actividades que permitan la evolución de los requerimientos que posibilitan la puesta en marcha de la prueba piloto. Para ello el practicante debe realizar unas tareas específicas que se mencionan a continuación
1. Establecer relaciones directas con los proveedores de tecnología RFID nacionales e internacionales, lo cual posibilite la compra de equipos RFID específicos para la presente y futuras aplicaciones.
2. Adquisición de los equipos RFID que permitan realizar físicamente pruebas, con ello se busca generar un protocolo de etiquetación de los productos y la zona dispuesta para la caja de facturación.
3. Realizar un estudio actual del mercado en el área de facturación automatizada, lo cual permitirá determinar la viabilidad de mercado, la cual debe estar acompañada de un análisis financiero para finalmente obtener una viabilidad comercial y financiera para el inicio de ejecución del proyecto.
4. Adquisición de etiquetas para ser desplegadas en diferentes productos, con ello se busca tener una amplia gama de artículos etiquetados los cuales generalmente tienen empaques diferentes (cartón-plástico-vidrio-metal) y no todas las etiquetas funcionan óptimamente sobre estos materiales.
5. Análisis y diseño de la ingeniera del software, para ello el practicante se basará en el análisis estructurado de Yourdon aplicado a una propuesta marco Clásica, un ciclo de vida evolutivo y una metodología de desarrollo estructurada.
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5 JUSTIFICACIÓN DEL EJE DE INTERVENCIÓN La actitud innovadora es una forma de actuación capaz de desarrollar valores y actitudes que impulsen ideas y cambios que impliquen mejoras en la eficiencia de la empresa, aunque suponga una ruptura con lo tradicional. El proceso de Innovación tecnológica permite combinar capacidades técnicas, comerciales, financieras, y administrativas que permiten lanzar al mercado nuevos y mejorados productos o procesos. La tecnología como pilar fundamental de la automatización de procesos no es el único factor que determina la competitividad, aunque hoy está muy extendido el criterio de que entre todas las cosas que pueden cambiar las reglas de la competencia, el cambio tecnológico figura como la más prominente. Las ventajas competitivas derivan hoy del conocimiento científico convertido en tecnologías. Es por ello que la misión de la ciencia y la innovación tecnológica en la región debe estar dirigida hacia esa línea, constituyendo un elemento dinamizador del desarrollo sostenible del país. Las mayores dificultades se presentan en el sector de producción de bienes y servicios, donde la mayoría de las empresas no cuentan con una disposición innovadora y no disponen de una planificación y organización de carácter estratégico. Con los estudios realizados sea llegado a la conclusión que existe poca competencia en este tipo de aplicativos, ya que no hay compañías especializadas en este tipo de soluciones, por ello han preferido desviar sus esfuerzos a soluciones mediante la implementación de RFID para controles de accesos, parqueaderos, animales y demás aplicativos relacionados con dicha tecnología. La tecnología RFID no ha sido aún explotada de manera optima en la región, en contraste con otros países como Estados Unidos, quienes llevan más de 10 años implementando esta tecnología en supermercados de cadena (wal-mart), y hoy por hoy en Colombia solo existe una pequeña sucursales n la ciudad de Bogotá que ha logrado con éxito implementar la facturación automatizada soportada en RFID.
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Por ello ParqueSoft está en la continua búsqueda y apoyo a proyectos innovadores en la región, brindando espacios para la realización y comercialización de los mismos.
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6 OBJETIVOS 6.1 OBJETIVO GENERAL Realizar el análisis y diseño de un software gestionador de facturación para almacenes de cadena soportado en tecnología RFID (identificación por radio frecuencia) 6.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Adquirir los equipos RFID que permitan la puesta en marcha del proyecto.
Realizar el levantamiento de toda la información relacionada con la automatización de facturación en supermercados.
Realizar pruebas piloto al interior de ParqueSoft con el fin de conocer cómo se comporta la tecnología en entornos abiertos, cerrados, y en campos electromagnéticos.
Realizar la selección del modelo de ciclo de vida, la propuesta marco y la metodología de desarrollo.
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7 MARCO TEÓRICO A continuación se desarrollara el contenido teórico sobre el cual se fundamenta el desarrollo de la solución planteada en los objetivos del proyecto. En este orden de ideas se abordarán tres temáticas; RF-ID (identificación por radiofrecuencia), en esta sección se tratarán aspectos relevantes de dicha tecnología; antenas, etiquetas (tags), operación en radiofrecuencia de la tecnología (pedido y respuesta de datos). Anexo a ello, un apartado especial para referenciar los sistemas de Información y facturación de productos con código de barras. 7.1 TECNOLOGÍA RFID
La tecnología RFID (identificación por radiofrecuencia), fue desarrollada alrededor de la segunda guerra mundial, permitiendo la identificación inalámbrica y capacidad de seguimiento a objetos. Es una tecnología más robusta que el código de barras. EL propósito de los sistemas RFID es permitir la transmisión de datos por un dispositivo móvil, llamado tag o etiqueta, la cual es leída por un lector RFID y procesado acorde a las necesidades de una aplicación en particular. Los datos transmitidos por la etiqueta pueden ser usados para proveer información específica acerca de los productos, como los son; el precio, color, fecha de expedición y expiración, entre otros. Actualmente RFID se ha convertido en una tecnología popular gracias a la capacidad de rastrear objetos en movimiento con una implementación a bajo costo. En un sistema básico de RFID pasivo, cada objeto es equipado con una pequeña etiqueta (transponedor) de bajo costo, la cual se compone de una antena y un microchip ASIC (Circuito Integrado para Aplicaciones Específicas), lo cual brinda un código electrónico único a cada producto. El lector RDIF (interrogador) emite una señal que activa la etiqueta, la cual pasa a través del campo electromagnético generado por la antena del lector, y de esta forma decodifica la información contenida en el microchip. Posteriormente esa información es transmitida a un computador para ser procesada. La señal de pedido emitida por el lector debe tener la suficiente potencia para poder activar la etiqueta, de otro modo la información no podrá ser leída. La distancia de lectura depende en gran medida de la calidad de las etiquetas, del microchip seleccionado y de la antena.Las frecuencias de operación de los sistemas RFID varían desde pequeñas frecuencias como 135 KHz a frecuencias superiores a los 24.125 GHz. [1]
[1] XIANMING, QingyZHI, NingChen, ANTENNAS FOR PORTABLE DEVICES, InstituteforInfocommResearchSingapore ,Cap 3 “RFID TagAntennas”, WILEY 2007; TRADUCCION: SANTACRUZ Pareja, Juan Sebastián.
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7.2 CONFIGURACIÓN DE UN SISTEMA RFID
Un sistema típico RFID se muestra en la figura 3, compuesto por un lector o interrogador, una antena, una etiqueta, un computador y un sistema software. La etiqueta tiene la capacidad de almacenar algunos kilobytes de información, información que puede ser usada en propósitos de rastreo o identificación. Cada etiqueta posee un código único de identificación y un espacio reservado en memoria para almacenar allí información que se crea conveniente. EL lector RFID puede escribir y leer información en las tags que soportan almacenamiento en memoria, pues existen etiquetas que solamente sirven para identificar objetos con el código de facto con el cual viene configurado. El lector es el sistema central de toda la plataforma hardware RFID, ya que es el que permite establecer la comunicación entre el sistema de control (software) con los objetos que se desean monitorear (tags). [2] Figura 3. Componentes de un sistema típico RFID
Fuente: Elaboración Propia.
[2]Ibid., p. 60
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7.3 CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS RFID
Desde los inicios de desarrollo de la tecnología RFID, muchos sistemas han emergido, gracias a los avances tecnológicos. Los sistemas están diferenciados uno del otro debido a; el uso, frecuencia de operación, distancia de lectura, protocolo de comunicación, potencia suministrada a la etiqueta y procedimiento para enviar datos desde la etiqueta hacia el lector. Otros sistemas deben usar línea de vista entre la etiqueta y el lector para su funcionamiento. Los sistemas pueden ser categorizados como “near and farfield” (campo cercano y lejano), refiriéndose este a el método de transmisión de energía desde el lector hacia la etiqueta. Además de esta categorización existen sistemas pasivos, activos y semi-activos.
7.3.1 Near-Field y Far-Field
Son dos manera diferentes de transferir energía desde el lector hacia la etiqueta, Cada uno de estos aprovechan las propiedades electromagnéticas asociadas a la antena. Ambos tipos de sistemas RFID pueden transmitir desde 10µW a 1mW dependiendo de la antena.La principal limitante en los sistemas de campo cercano es la distancia de lectura a la cual se ven sometidos. El campo magnético de la
antena decrece en una tasa de 1/𝑟3 donde r es la separación perpendicular más corta entre la etiqueta y el lector. Los sistemas de campo lejano (far-field) operan normalmente a frecuencias mayores a los 100 MHz, normalmente en la UHF (ultra highfrecuency). La distancia de lectura de este tipo de sistemas está limitada por la intensidad de energía recibida por la etiqueta y la sensibilidad de esta, normalmente los lectores para este tipo de antenas están diseñados para detectar señales con niveles de de -80 dBm. La máxima distancia para este tipo de sistemas están a mas de 10 metros de distancia. 7.3.2 Sistemas RFID activos.
Los sistemas RFID activos, cuentan con etiquetas que poseen una fuente de poder adentro de ella, por ejemplo una batería, y componentes electrónicos para
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desempeñar tareas especificas. En las etiquetas activas el soporte eléctrico hacia el microchip es brindado gracias a dicha batería, lo cual permite la operación de envió de transmisión de datos hacia el lector. Lo que significa que no es necesario que el lector emita grandes cantidades de energía para activar la etiqueta, por el contrario esta está en constante comunicación con el lector. La distancia de lectura de este tipo de etiquetas esta alrededor de los 30 metros o más. 7.3.3 Sistemas RFID semi-activos.
Las etiquetas semi-activas poseen un suministro de energía en su interior como lo es una batería. De manera similar a las etiquetas activas. Son llamadas también etiquetas asistidas por baterías. Las etiquetas semi-activas entran en estado de emisión de baja potencia o llamadas también estado “dormido (del inglessleep)”en la ausencia de información de interrogación o pedido emitida por el lector. Esta tecnología ahorra el consumo de energía de la batería de la etiqueta. Además de esto evita la contaminación con ruido electrónico y la posible existencia de errores al inundar el lugar con muchas transmisiones de las diferentes etiquetas. La distancia de lectura de este tipo de etiquetas esta alrededor de los 30 metros o más. 7.3.4 Sistemas RFID pasivos.
En las etiquetas pasivas no se cuenta con suministro eléctrico, a diferencia de las etiquetas semi-activas y activas. Por ello es necesario que el lector emita grandes cantidades de energía para poder activar la etiqueta y de esta manera poder obtener la información contenida en su memoria. Gracias a esta característica poseen una composición muy básica, reducción en el peso y tamaño y son comercialmente las más usadas en el mercado. La distancia de lectura puede estar alrededor de los 10 metros. [3]
[3]Ibid., p. 62
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7.4 FRECUENCIAS, REGULACIONES Y ESTANDARIZACIÓN.
7.4.1 Frecuencias y regulaciones
El rango de escalabilidad de un sistema RFID es dependiente de la frecuencia de operación que el sistema utiliza. La frecuencia de operación puede afectar en gran medida la distancia de lectura, la velocidad de intercambio de datos, interoperabilidad, tamaño y tipo de la antena y la penetración en superficies.. El sistema necesita asegurar que las ondas de radio emitidas por los lectores RDIF puedan coexistir con las demás ondas de radio presentes en el medio; comunicaciones móviles celulares, marinas aeronáuticas son algunos ejemplos de las ondas presentes en el medio. Para ello los rangos de operación de los sistemas deben acoplarse a las frecuencias ISM (Industrial, Scientific and Medical).en norte América y sur América los rangos de frecuencias ISM están por debajo de los 135 KHz y en Japón debajo de los 400KHz. La figura 2 muestra los rangos de frecuencias disponibles para tecnología RFID. Figura 4. Principales rangos de frecuencia disponibles para aplicaciones RFID
Fuente: Elaboración Propia.
Los sistemas RFID generalmente se distinguen por los rangos de frecuencia de operación: low, high, ultra high y microondas.Los sistemas de baja frecuencia LF operan a entre frecuencias de 30 KHz a 400Khz, un sistema típico de RFID opera en los 125KHz o los 134KHz. Estas frecuencias son usadas para las etiquetas pasivas, poseen tasas de transmisión baja de datos de la etiqueta al lector y son usadas en entornos que contengan metales líquidos suciedad nieve o fango (barro).Para frecuencias UHF los rangos están entre los 300 MHz a 1 GHz Un sistema pasivo UHF RFID opera en los 915 MHZ en estados unidos y en Europa a 868 MHz. Para los sistemas activos RFID en Estados Unidos la frecuencia de
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operación es de 315 MHz o 433MH. Es de anotar que no todos los rangos de frecuencia de la tecnología RFID son aceptados a nivel mundial. Las frecuencias para sistemas de microondas están por encima de 1GHz. Un sistema típico de microondas RFID opera en tres posibles frecuencias; 2.45 GHz, 5.8 GHz o 24.125 GHz aunque la frecuencia de los 2.45 GHz es la más común y aceptada a nivel mundial. 7.4.2 Estandarización
El numero de adopción de estándares para tecnología RFID es adoptado por las industrias es reducido. Los estándares existentes han sido producidos para cubrir cuatro aéreas claves para aplicaciones RFID. En el mundo existen bastantes entidades que están preocupadas por la estandarización de dicha tecnología, entidades como; ISO (International OrganizationforStandardization), EPCglobal Inc., ETSI (EuropeanTelecomunicationsStandarsInstitute) y la FCC (Federal CommunicationsCommision). 7.4.2.1 Identificación animal.
ISO 11784: Radio frequency identification of animals – Code structure.
ISO 11785: Radio frequency identification of animals – Technical concept.
ISO 14223/1: Radio frequency identification of animals – Advance transponders.
7.4.2.2 Tarjetas inteligentes.
ISO 10536: Contactless integrated circuit(s) cards – Close-coupled cards. La cual especifica la estructura y parámetros de operación para tarjetas inteligentes limitadas por un rango de alrededor de 1 cm.
ISO 14443: Identifica-tion cards – Contactless integrated circuit(s) cards – Proximity cards. La cual especifica la estructura y parámetros de operación para tarjetas inteligentes limitadas por un rango de alrededor de 7cm a 15 cm.
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ISO 15693: Identification cards – Contactlessintegrated circuit(s) cards – Vicinity cards. La cual especifica la estructura y parámetros de operación para tarjetas inteligentes limitadas por un rango de más de un metro.
7.4.2.3 Manejo de objetos.
ISO 18000 series: Informationtechnology – Radio frequencyidentificationforitemmanagement Especifica los parámetros para la interface de comunicación por debajo de los 135 KHz, para los 13.56MHz, 433MHz, 860–960MHz, y 2.45GHz, así como también para la generación clase 1 de UHF para protocolos de interfaces aéreas el cual define los requerimientos físicos y lógicos para los componentes del sistema RFID que operan en el rango de los 860 MHz a 960 MHz [4]
[4]Ibid., p. 67
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7.5 CÓDIGO DE BARRAS
El código de barras es un código basado en la representación mediante un conjunto de líneas paralelas verticales de distinto grosor y espaciado que en su conjunto contienen una determinada información. De este modo, el código de barras permite reconocer rápidamente un artículo en un punto de la cadena logística y así poder realizar inventario o consultar sus características asociadas. Actualmente, el código de barras está implantado masivamente de forma global. Es un sistema que permite la identificación de las unidades comerciales y logísticas de forma única, global y no ambigua. Este conjunto de barras y espacios codifican pequeñas cadenas de caracteres en los símbolos impresos.La correspondencia o mapeo entre la información y el código que la representa se denomina simbología. Estas simbologías pueden ser clasificadas en dos grupos atendiendo a dos criterios diferentes:
Continua o discreta: los caracteres en las simbologías continuas comienzan con un espacio y en el siguiente comienzan con una barra (o viceversa). Sin embargo, en los caracteres en las simbologías discretas, éstos comienzan y terminan con barras y el espacio entre caracteres es ignorado, ya que no es lo suficientemente ancho.
Bidimensional o multidimensional: las barras en las simbologías bidimensionales pueden ser anchas o estrechas.
7.5.1 Nomenclatura básica
Módulo: Es la unidad mínima o básica de un código. Las barras y espacios están formados por un conjunto de módulos.
Barra: El elemento (oscuro) dentro del código. Se hace corresponder con el valor binario 1.
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Espacio: El elemento (claro) dentro del código. Se hace corresponder con el valor binario 0.
Carácter: Formado por barras y espacios. Normalmente se corresponde con un carácter alfanumérico.
Estructura: Figura 5. Estructura de un Código de barras
Fuente: Elaboración Propia.
7.5.2 La información disponible en un sistema de código de barras
La información se procesa y almacena con base en un sistema digital binario donde todo se resume a sucesiones de unos y ceros. La memoria y central de decisiones lógicas es un computador electrónico del tipo estándar, disponible ya en muchas empresas comerciales y generalmente compatible con las distintas marcas y modelos de preferencia en cada país. Estos equipos permiten también interconectar entre sí distintas sucursales o distribuidores centralizando toda la información. Ahora el distribuidor puede conocer mejor los parámetros dinámicos de sus circuitos comerciales, permitiéndole mejorar el rendimiento y las tomas de decisiones, ya que conocerá con exactitud y al instante toda la información proveniente de las bocas de venta estén o no en su casa central. Conoce los tiempos de permanencia de depósito de cada producto y los días y horas en que
Referencias: 1: QuietZone. 2:Carácter inicio (derecha), Carácter
terminación (izquierda). 3: Carácter de datos. 4: Checksum.
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los consumidores realizan sus rutinas de compras, pudiendo entonces decidir en qué momento debe presentar ofertas, de qué productos y a qué precios.
7.5.3 Ventajas del código de barras
Entre las primeras justificaciones de la implantación del código de barras se encontraron la necesidad de agilizar la lectura de los artículos en las cajas y la de evitar errores de digitación. Otras ventajas que se pueden destacar de este sistema son:
Agilidad en etiquetar precios pues no es necesario hacerlo sobre el artículo sino simplemente en el lineal.
Rápido control del stock de mercancías.
Estadísticas comerciales. El código de barras permite conocer las referencias vendidas en cada momento pudiendo extraer conclusiones de mercadotecnia.
El consumidor obtiene una relación de artículos en el ticket de compra lo
que permite su comprobación y eventual reclamación.
Se imprime a bajos costos. Posee porcentajes muy bajos de error.
Permite capturar rápidamente los datos.
Los equipos de lectura e impresión de código de barras son flexibles y
fáciles de conectar e instalar.
Permite automatizar el registro y seguimiento de los productos.
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7.5.4 Ejemplo de aplicaciones
Control de inventario
Control de movimiento
Control de acceso
Punto de venta
Control de calidad
Control de embarques y recibos
Control de documentos y rastreos de los mismos
Rastreos preciso en actividades
Rastreos precisos de bienes transportados
Facturación
Servicio de bibliotecas [5]
[5] MULLER, Max. Fundamentos de administración de inventarios (Esentialsforinventorymanagement) ISBN:958-04-8457-0 Ed. Norma Bogotá-Colombia 2005
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7.6 RFID. VENTAJAS Y DESVENTAJAS RESPECTO AL CÓDIGO DE BARRAS
Durante los últimos 25 años el código de barras ha sido el principal medio de identificación automática de productos en la cadena de abastecimiento.Las atribuciones claves a ser consideradas cuando se compara RFID con el código de barras giran en torno de la capacidad de legibilidad, la rapidez en la lectura, la durabilidad de la etiqueta, la cantidad de información, la flexibilidad de la información, los costos de la tecnología y los estándares.Una migración hacia RFID involucra un conjunto de consideraciones, siendo una de las principales si el código de barras debe ser complementario o si será reemplazado definitivamente.
7.6.1 Método de Lectura
Los lectores ópticos de código de barra requieren una verificación visual directa. El lector indica cuándo obtiene una buena lectura dentro de su rango, y una mala lectura es inmediatamente asociada con una etiqueta y un ítem específicos. Este tipo de relaciones es establecida uno a uno.La lectura por RFID no requiere línea de visión para obtener la información de la etiqueta. La señal de la frecuencia de radio (RF) es capaz de viajar a través de la mayoría de los materiales. Esto es particularmente ventajoso en las operaciones de recepción de mercaderías en depósitos y en aplicaciones donde la información debe ser recolectada a partir de ítems que tengan una orientación heterogénea.Un lector RFID es capaz de distinguir e interactuar con una etiqueta individual a pesar de que múltiples etiquetas se encuentren dentro del rango de lectura dado. No obstante, la discriminación de etiquetas no provee la ubicación física absoluta de un ítem que sí ofrece el código de barras cuando el objetivo es un punto específico en la línea de empaque. Los tags que no responden por una razón u otra requieren de una búsqueda manual y un paso de verificación, o en su defecto el desvío del lote entero para realizar un análisis de las causas.
7.6.2 Velocidad de Lectura
Las etiquetas RFID pueden ser leídas más rápidamente que las etiquetas de código de barras en grados teóricos de 1.000 por segundo o más. Esto supera ampliamente la velocidad de lectura a nivel de cada unidad que posee el código de barras.
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La velocidad de RFID tiene gran valor en las aplicaciones de recepción y despacho de mercaderías en grandes volúmenes, donde un elevado número de ítems necesitan ser contabilizados con rapidez. Por ejemplo, cuando se recibe un lote de cajas etiquetadas en un depósito, un lector RFID puede identificar potencialmente todas las cajas sin tener que desconsolidar el lote y escanear cada una individualmente. 7.6.3 Durabilidad
Para mayor protección, las etiquetas RFID pueden ser insertadas en sustratos de plástico duro u otros materiales. A pesar de que son significativamente más duraderas que las etiquetas de papel de código de barra, ambas dependen del adhesivo que las mantiene intactas y pegadas a un ítem. La naturaleza de las etiquetas RFID les permite perdurar más que las de código de barras.El talón de Aquiles de una etiqueta RFID es el punto de unión de la antena con el chip. Un corte que dañe el punto de unión inutilizará la etiqueta, mientras que el código de barras sólo sería levemente degradado. 7.6.4 Almacenamiento de Datos
El código UPC identifica la clasificación de un ítem genérico, pero EPC permite identificar un ítem en forma individual a través de un número serial asignado. Los tags RFID de alto valor contendrán varios kilobits de memoria (miles de caracteres). Este incremento de información en la capacidad de almacenamiento de datos crea una base de datos de información portátil, permitiendo que un gran número de productos sean rastreados, con datos como la fecha de manufactura, el tiempo insumido en tránsito, su ubicación en el centro de distribución o la fecha de vencimiento del ítem. 7.6.5 Flexibilidad de Información
Con respecto a la información dinámica, las etiquetas RFID son capaces de realizar operaciones de lectura y escritura, permitiendo la actualización de información en tiempo real de un ítem que se mueve a lo largo de la cadena de abastecimiento.
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7.6.6 Redundancia de Información
Las etiquetas RFID retienen información en forma cautiva, ofreciéndola únicamente a través de un lector seteado para recibir esos datos. La integridad del sistema no es lineal (se puede aceptar o rechazar lo que el lector transmite). Los códigos de barra, por otro lado, tienen usualmente un formato de legibilidad de caracteres humanos adjuntos. Esto permite una recuperación directa en caso de que el código de barras falle al leer. La combinación de etiquetas RFID conteniendo código de barras y caracteres humanamente legibles ofrece la mejor alternativa de redundancia e integridad de la información. 7.6.7 Seguridad
Algunas etiquetas RFID soportan la combinación de palabras claves que pueden hacerlas ilegibles para los sistemas de lectura que no usan las claves de acceso del código EPC. 7.6.8 Costo
RFID requiere inversiones en capital. Los principales costos están representados por el equipamiento (impresoras, lectores, antenas y tags) y por los servicios profesionales (relevamientos, ingeniería de proyectos, instalación y puesta en marcha, capacitación de los usuarios). Un retorno en la inversión justificaría la tecnología RFID frente el riesgo de perder a un cliente importante como Wal-Mart, Target o el Departamento de Defensa.[6]
[6] RUMBEA, PavisicIvan y CAJAS, Mendoza Juan, Pdf “Diseño De Una Política De Gestión De Inventarios De Artículos Independientes Con Tiempos De Reposición Y Demandas Estocásticas” TOMADO DE: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/2156/1/4293.pdf HEIZER, Jay y RENDER, Barry, Principios De Administración De Operaciones, Quinta Edición, PEARSON Educación,Mexico,2004, capitulo 12 “Administración de inventarios”. HIGUEREY, Gomez Ángel, Pdf Administración De Inventarios, Departamento de Ciencias Económicas y Administrativas Área: Finanzas 2007 TOMADO DE: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/2156/1/4293.pdf GÜNTHER, Oliver ,KLETTI, Wolfhard, KUBACH, Uwe, RFID In Manufacturing, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Alemania, 2008 “Preface” (Prefacio) ;TRADUCCION: SANTACRUZ Pareja, Juan Sebastián.
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7.7 FUNCIONAMIENTO Y OBTENCIÓN DE DATOS 7.7.1 Descripción
Dependiendo de cada proveedor de la tecnología, se manifiesta una seria de cambios en el modo de operación de cada elemento del sistema RFID en cuanto a componentes de fabricación, no obstante dicho sistema debe comportarse de la siguiente manera. a. El lector manda una señal de interrogación a la etiqueta.
b. La antena del lector o interrogador emite un campo de radiofrecuencias que
activa las etiquetas. c. Cuando una etiqueta ingresa a este campo utiliza la energía y la referencia
temporal recibidas para realizar la transmisión de los datos almacenados en su memoria. En el caso de etiquetas activas la energía necesaria para la transmisión proviene de la batería de la propia etiqueta.
d. Con el fin de cumplir tales funciones, el lector está equipado con un módulo de
radiofrecuencia (transmisor y receptor), una unidad de control y una antena. Además, el lector incorpora un interfaz a un PC, host o controlador, a través de un enlace local o remoto: RS232, RS485, Ethernet, WLAN (RF, WiFi, Bluetooth, etc.), que permite enviar los datos del tag al sistema de información.
7.7.2 Funcionamiento
1. El sistema lee los datos del lector en caso que existan.
El lector puede actuar de tres modos:
Interrogando su zona de cobertura continuamente, si se espera la presencia de múltiples etiquetas pasando de forma continua.
Interrogando periódicamente, para detectar nuevas presencias de etiquetas.
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Interrogando de forma puntual, por ejemplo cuando un sensor detecte la presencia de una nueva etiqueta.
Figura 6. Componentes de un lector RFID [7]
Fuente: Elaboración Propia.
2. Un protocolo anticolisión permite gestionar la respuesta simultánea de múltiples RFID. “En caso de que varias tarjetas estén en el rango de alcance del interrogador y dos o más quieran transmitir al mismo tiempo, se produce una colisión. El interrogador detecta la colisión, se cancela la transmisión de las tarjetas durante un tiempo. Después irán respondiendo cada una por separado por medio de un algoritmo bastante complejo.”[8]
3. La información recibida se integra con el resto de Sistemas de Información.
Una vez el lector ha recibido el código único del producto, lo transmite a una base de datos, donde se han almacenado previamente las características del artículo en
[7] Informe: Estudio comparativo de Tecnología RFID con Tecnologías Móviles, Jaime Riveros B. Jorge Herrera. Freddy Asenjo P. Santiago 2009. [8] GÜNTHER, Oliver ,KLETTI, Wolfhard, KUBACH, Uwe, RFID In Manufacturing, Springer-Verlag Berlin Heidelberg,
Alemania, 2008 “Preface” (Prefacio) ;TRADUCCION: SANTACRUZ Pareja, Juan Sebastián.
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cuestión: fecha de caducidad, material, peso, dimensiones... De este modo se hace posible consultar la identidad de una mercancía en cualquier momento y fácilmente durante toda la cadena de suministro. 7.8 BASES DE DATOS Y SISTEMAS GESTORES DE BASES DE DATOS Un sistema gestor de bases de datos (SGBD) consiste en una colección de datos inter relacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos. La colección de datos, normalmente denominada base de datos, contiene información relevante para una empresa. El objetivo principal de un SGBD es proporcionar una forma de almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto práctica como eficiente.Los sistemas de bases de datos se diseñan para gestionar grandes cantidades de información.La gestión de los datos implica tanto la definición de estructuras para almacenar la información como la provisión de mecanismos para la manipulación de la información. Además, los sistemas de bases de datos deben proporcionar la fiabilidad de la información almacenada, a pesar de las caídas del sistema o los intentos de acceso sin autorización. Si los datos van a ser compartidos entre diversos usuarios, el sistema debe evitar posibles resultados anómalos. Dado que la información es tan importante en la mayoría de las organizaciones, los científicos informáticos han desarrollado un amplio conjunto de conceptos y técnicas para la gestión de los datos. En este capítulo se presenta una breve introducción a los principios de los sistemas de bases de datos. Las bases de datos son ampliamente usadas. Las siguientes son algunas de sus aplicaciones más representativas: Banca, Líneas aéreas, Universidades, Transacciones de tarjetas de crédito, Telecomunicaciones, Finanzas, Ventas, Recursos humanos y en industrias de manufactura para la gestión de la cadena de producción y para el seguimiento de la producción de elementos en las fábricas, inventarios de elementos en almacenes y pedidos de elementos. Como esta lista ilustra, las bases de datos forman una parte esencial de casi todas las empresas actuales.
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7.8.1 Modelos De Los Datos
Bajo la estructura de la base de datos se encuentra el modelo de datos: una colección de herramientas conceptuales para describir los datos, las relaciones, la semántica y las restricciones de consistencia. 7.8.1.1 Modelo entidad-relación El modelo de datos entidad-relación (E-R) está basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos básicos, llamados entidades, y de relaciones entre estos objetos. Una entidad es una «cosa» u «objeto» en el mundo real que es distinguible de otros objetos. Por ejemplo, cada persona es una entidad, y las cuentas bancarias pueden ser consideradas entidades. Las entidades se describen en una base de datos mediante un conjunto de atributos. Por ejemplo, los atributos números de cuenta y saldo describen una cuenta particular de un banco y pueden ser atributos del conjunto de entidades cuenta. Análogamente, los atributos nombre-cliente, calle-cliente y ciudad-cliente pueden describir una entidad cliente. Consta de los siguientes componentes: • Rectángulos, que representan conjuntos de entidades. • Elipses, que representan atributos. • Rombos, que representan relaciones entre conjuntos de entidades. • Líneas, que unen los atributos con los conjuntos de entidades y los conjuntos de entidades con las relaciones.
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Figura 7. Modelo entidad-relación
Fuente: Elaboración Propia. 7.8.1.2 Modelo relacional En el modelo relacional se utiliza un grupo de tablas para representar los datos y las relaciones entre ellos. Cada tabla está compuesta por varias columnas, y cada columna tiene un nombre único. A continuación se presenta un ejemplo de base de datos relacional consistente en tres tablas: la primera muestra los clientes de un banco, la segunda, las cuentas, y la tercera, las cuentas que pertenecen a cada cliente. Figura 8. Modelo relacional
Fuente: Elaboración Propia.
51
El modelo relacional es un ejemplo de un modelo basado en registros. Los modelos basados en registros se denominan así porque la base de datos se estructura en registros de formato fijo de varios tipos. Cada tabla contiene registros de un tipo particular. Cada tipo de registro define un número fijo de campos, o atributos. Las columnas de la tabla corresponden a los atributos del tipo de registro. [9]
[9] SILBERSCHATZ, Abraham, KORTH, Henry F., SUDARSHAN, S, Fundamentos De Bases De Datos, Cuarta edición, McGRAW-HILL, España, 2002, Capitulo 1 “Introducción”.
52
8 DEFINICIÓN OPERACIONAL DE TÉRMINOS A continuación se plantean algunos términos de carácter técnico con el propósito de evitar interpretaciones equivocadas. 8.1 RFID
El RFID, Identificación por Radiofrecuencia, es una tecnología de captura de datos, que utiliza etiquetas compuestas por un microchip y una antena, capaces de emitir una serie de dígitos que sustituye el actual sistema de leer las etiqueta de código de barras ante un lector. Las etiqueta se adhiere al producto en el momento de su fabricación, y pueden ser utilizadas para rastrear a distancia los artículos desde el ese momento hasta su venta al cliente final, facilitando el control y la mecanización de la logística necesaria para la comercialización del producto. 8.2 FRECUENCIAS DE OPERACIÓN
Los sistemas RFID (Identificación Por Radiofrecuencia) se pueden clasificar según la frecuencia de radio que usan. Cada frecuencia tiene diferentes sectores de aplicación.
LowFrequency (LF 135 Khz): Esta frecuencia es utilizada en aplicaciones que requieren un rango de lectura corto (pocos centímetros). Sus típicos usos son en control de accesos e identificación de animales.
High Frequency (HF 13.56 Mhz): Las etiquetas en esta frecuencia pueden ser impresas como papel (etiqueta autoadhesiva). El rango de lectura es de unos cuantos centímetros y sus usos más comunes son en la identificación de pacientes (industria de la salud), control de accesos, bibliotecas, seguimiento de productos, trazabilidad, tracking animal, etc.
53
Ultra High Frequency (UHF 860-960 Mhz): Esta frecuencia permite identificar gran número de etiquetas en el campo de lectura al mismo tiempo y a gran distancia. Una aplicación muy importante es el seguimiento en la cadena de abastecimiento, donde ayuda a reducir los costos de inventario, las pérdidas de venta por falta de stock y a eliminar el factor humano requerido hoy para gestionar la recolección de datos a través del código de barras. Las aplicaciones pueden ser en fábricas, centros mayoristas, centros logísticos, administración de activos, tracking de sistemas de inventario, parkings, industria farmacéutica, laboratorios, exposiciones, tracking de containeres y pallets, trazabilidad de ítems, etc.
Microwave (MW 2.45 Ghz): En esta frecuencia las etiquetas que son usadas son las activas, lo que implica gran distancia de lectura y alta velocidad de transferencia de datos. El costo de cada etiqueta es alto y es típicamente utilizado en peajes automatizados.
8.3 PROTOCOLOS
EPC Class 1 Gen 2 Comúnmente conocido como estándar “Gen 2”, este estándar define los requerimientos físicos y lógicos para los sistemas UHF pertenecientes al rango de frecuencias (860 MHz - 960 MHz).
ISO 18000-6 ISO/IEC 18000-6:2004 define las interfaces para dispositivos de radiofrecuencia (RFID) que operan en el rango de frecuencias de 860 MHz a 960 MHz en diferentes bandas de operación: Industria, Medicina (ISM) y Científico usadas aplicaciones de gestión de artículos. Su propósito es proveer una especificación técnica que sea común a todos los dispositivos RFID, lo cual permite la compatibilidad e interoperabilidad de los productos RFID disponibles en el mercado internacional.
54
Del mismo modo define los parámetros técnicos de operación de los sistemas, por ejemplo las frecuencias, canales bandas, modulación, bit rate, codificación de datos y demás parámetros técnicos inherentes al protocolo. 8.4 MEDIOS DE COMUNICACIÓN O ENLACE RS-232: Este protocolo provee sistemas de comunicación confiables de corto alcance. Tiene ciertas limitantes como una baja velocidad de comunicación, que va de 9600 bps a 115.2 kbps. El largo del cable está limitado a 30 metros, no cuenta con un control de errores y su comunicación es punto a punto. RS-485: El protocolo RS-485 es una mejora sobre RS-232, ya que permite longitudes de cables de hasta 1,200 metros. Alcanza velocidades de hasta 2.5 Mbps y es un protocolo de tipo bus lo cual permite a múltiples dispositivos estar conectados al mismo cable. Ethernet: Se considera como una buena opción, ya que su velocidad es más que suficiente para los lectores de RFID. La confiabilidad del protocolo TCP/IP sobre Ethernet asegura la integridad de los datos enviados y finalmente al ser la infraestructura común para las redes, la mayoría de las instituciones ya cuentan con una red de este tipo, lo que permite una instalación más sencilla y menos costos de integración. Wireless 802.11: Se utiliza en la actualidad en los lectores de RFID móviles. Además de que esta solución reduce los requerimientos de cables y por lo tanto de costos. USB: Pensando desde la tendiente desaparición del puerto serial en las computadoras, algunos proveedores de lectores RFID han habilitado sus equipos para poder comunicarse mediante el puerto USB” [10]
[10] RIVEROS, Jaime B. HERRERA, Jorge. ASENJO Freddy P. Informe: Estudio comparativo de Tecnología RFID con Tecnologías Móviles 2009.
55
9 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PLANEADAS
ID Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre 1º 2º 3º 4º 1º 2º 3º 4º 1º 2º 3º 4º 1º 2º 3º 4º 1º 2º 3º 4º
1
2
3
4
5
6
Id Nombre
1 Levantamiento de información organizacional
2 Búsqueda de posibles proveedores de tecnología RFID
3 Adquisición de equipos RFID
4 Pruebas internas con los equipos adquiridos
5 Análisis de ingeniera de software
6 Diseño de ingeniera de software
56
10 PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS. Una vez realizado todo el proceso de ingeniera del software enfocado a las etapas de análisis y diseño de la solución propuesta en el presente documento, se pretende tener una base totalmente documental, de cada una de las etapas que se realizaran previamente para dar inicio a la codificación de el sistema software que permita tener una funcionalidad del 100% en el supermercado. La configuración de los equipos RFID usados en el presente documento en la etapa de pruebas quedarándisponibles para ParqueSoft, equipos que podrán seguir siendo utilizados para nuevas pruebas en entornos diferentes y soluciones diferentes en la facturación empresarial. Las actividades definidas en el cronograma de actividades se han ejecutado totalmente, dando como resultado la ingeniería del software expuesta en el presente documento, allí se han documentado todos los procesos inherentes para la solucion a la solución. Adicional se replanteo el alcance de una de las actividades (adquisición de equipos), pues se adquirieron diversas etiquetas que no se contemplaron durante el inicio de la actividad.
57
INGENIERÍA DEL SOFTWARE
ANÁLISIS Y DISEÑO DE SOFTWARE GESTIONADOR DE FACTURACIÓN PARA ALMACENES DE CADENA SOPORTADO EN TECNOLOGÍA
RFID(IDENTIFICACIÓN POR RADIO FRECUENCIA)
58
INGENIERA DEL SOFTWARE - ESTUDIOS PREVIOS 10.1 ORGANIZACIÓN QUE IMPACTARÁ EL PROYECTO 10.1.1 Tipo de organización
Almacenes de cadena o puntos de distribución de productos.
10.1.2 Objeto social
El objetivo que persigue la distribución es poner el producto a disposición del
consumidor final en la cantidad demandada, en el momento en el que lo necesite y
con facilidades de adquisición, todo ello en una forma que estimule su compra en
el mismo punto de venta y a un precio razonable.
10.1.2.1 Funciones Internas
Etiquetar el producto o artículo en el momento de ingreso al almacén con
etiquetas RFID, esto evitará aumento en los costos que pueden ser
asumidos por el almacén,, si estos fueran etiquetados por el productor de
cada uno de todos los artículos que se venden en el almacén, adicional a
ello en la primer etapa de pruebas piloto solo se etiquetarán productos en
los cuales el estudio de materiales y entornos se han comportado de
manera optima para poder realizar la lectura por medio de ondas
electromagnéticas.
Registrar los códigos que ingresan en el stock de inventarios y relacionarlos
con un nombre, características del producto, cantidad comprada, fechas de
vencimiento, y demás atributos que posteriormente sean útiles y necesarios
si se desea ampliar el alcance del aplicativo.
59
Facturar los artículos que se encuentran en la canasta o carro de compras
de manera eficiente sin tener pérdida de productos por inconvenientes
tecnológicos.
10.1.3 OrganigramaCanales De Distribución Para Productos
Figura 9. Canales De Distribución Para Productos
Fuente: Elaboración Propia.
60
10.2 OBJETIVO GENERAL Realizar el análisis y diseño de un software gestionador de facturación para almacenes de cadena soportado en tecnología RFID (identificación por radio frecuencia).
61
10.3 OBJETIVOS ESPECIFICOS Adquirir los equipos RFID que permitan la puesta en marcha del proyecto. Realizar pruebas piloto al interior de ParqueSoft con el fin de conocer cómo se
comporta la tecnología en entornos abiertos, cerrados, y en campos electromagnéticos.
Modelar y diseñar un entorno grafico de información capaz de interactuar con el
usuario de una manera práctica y amigable, haciendo uso de un lenguaje de programación de alto nivel.
Indagar lo referente a los sistemas de facturación de códigos de y sobre la
facturación con RFID. Generar el diseño del sistema de información, que permita la facturación en
almacenes de cadena. Realizar la selección del modelo de ciclo de vida, la propuesta marco y la
metodología de desarrollo. Aplicar técnicas de ingeniería del software con el fin de obtener software de
calidad.
62
10.4 REQUERIMIENTOS DE PARTE DE LA ORGANIZACIÓN Tener un proceso de facturación eficiente y ágil de productos, sin necesidad de
contar “uno a uno” los productos que el cliente desea comprar. Evitar las largas filas que se generan en las cajas registradoras. Sistema de fácil manejo, manipulado por una sola persona. Reducción de tiempos en la facturación de los productos.
63
10.5 REQUERIMIENTOS POR PARTE DEL INGENIERO Instalación física de lector RFID. Etiquetar cada producto con Tags RFID. Establecer la seguridad apropiada en el aplicativo con el fin de evitar ingresos
no autorizados en el mismo. Instalación de un motor de base de datos. La base de datos se instalará en un servidor dedicado al proceso de
facturación, las terminales de los puntos de facturación se conectarán por medio de una red Ethernet.
64
10.6 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En la actualidad la mayoría de los almacenes de cadena poseen algún tipo de sistemas de facturación de productos (códigos 2D o códigos de barras generalmente). Este proceso de facturación es delegado a un grupo de cajeros, quienes deben registrar “uno a uno” los artículos que serán vendidos con el fin de tener un total del dinero que el consumidor debe pagar por dichos artículos, este proceso aunque es eficiente, genera lentitud en los procesos de registro y pago, lo cual conlleva finalmente a largas filas (largos periodos de tiempo de espera para facturar los productos) y cantidades elevadas de cajas registradoras en los puntos de venta.
65
10.7 SOLUCIÓN PROPUESTA La necesidad de agilizar los procesos de facturación en base a los requerimientos propuestos por parte de la organización, tiene como objetivo mejorar la técnica y tecnología actual, usada en la facturación de productos que involucra procesos manuales, los cuales se han aplicado por años en diferentes almacenes de cadena o puntos de distribución de productos, llevando a dos aspectos importantes, eficiencia (registro de productos en cuestión de segundos) y confiabilidad (eliminación del factor humano durante el registro). De acuerdo a lo anterior la propuesta que se presenta como solución para llegar a estas dos metas radica en la creación de un sistema integral compuesto por dos partes, una física (equipos RFID) y una lógica (software para la gestión de facturación). En primera instancia se hace necesaria la instalación de los equipos RFID (equipo central y antenas) y realizar la etiquetación respectiva en todos los productos que entrarán en el stock de venta del almacén. Por otra parte el componente software permitirá la comunicación y tratamiento de la información recibida desde las tags (etiquetas) RFID que entran en permanente comunicación con el equipo central RFID en el momento de la facturación. El software juega un papel importante dentro de la solución integral, pues es el que permite que el operario registre de manera remota todos los artículos que se encuentran en el carro de compras. Lo anterior es el funcionamiento básico del software, anexo a estas funcionalidades, el aplicativo tendrá la opción de facturas impresas de los artículos vendidos a un cliente específico.
66
10.8 JUSTIFICACIÓN DE LA PROPUESTA A SEGUIR La propuesta marco clásica, permite tener una primera visión y un conocimiento previo antes de encaminarse con una propuesta estandarizada, con esta propuesta se puede conocer los diferentes autores que han tratado el tema entorno al desarrollo del software, esto nos permite conocer que tan acertado y seguro es manejar una propuesta de la cual podemos tomar como base diferentes autores. Del mismo modo, adoptar esta metodología familiariza al practicante con el pilar fundamental de la gestión de proyectos de software, ya que a medida que las necesidades del software de calidad fueron creciendo, fue entonces necesario que las metodologías existentes se reestructuraran y se estandarizaran tales como METRICA o la propuesta SWEBOK; las anteriores nombradas, debieron tomar como referencia las experiencias pasadas de diferentes autores y proyectos para llegar a un marco que los acercase al modelo que intentara minimizar la incertidumbre de el alcance de la calidad en el software. Otro aspecto importante es la falta de experiencia en cuanto a proyectos software, el tomar diferentes autores, permite ampliar un conocimiento de cómo abordar problemas o que actividades se deben hacer según el tipo de software, ya sea una aplicación en tiempo real, o de manejo de grandes volúmenes de datos, del mismo modo el entorno donde este se desenvuelve, los factores que lo integran como hardware y medios de comunicación e infinidad de factores que mediante un autor o diferentes autores que han manejado estas situaciones, acerca a tomar las mejores decisiones en cada actividad que soporta el modelo de ciclo de vida del software.
67
10.9 JUSTIFICACIÓN DEL MODELO DE CICLO DE VIDA ELEGIDO. El modelo de ciclo de vida del software es cualquier caracterización descriptiva de la evolución de un software, mediante el modelo es posible llevar procedimientos concretos de manera organizada, el modelo de ciclo de vida del software finaliza con el retiro del mismo. La práctica demuestra que obtener todos los requerimientos al comienzo del proyecto es extremadamente difícil, no solo por la dificultad del usuario de transmitir su idea, sino porque estos requerimientos evolucionan durante el desarrollo y de esta manera, surgen nuevos requerimientos a cumplir. Por lo anteriormente explicado se ha seleccionado el modelo de ciclo de vida evolutivo-iterativo, el cual acepta que los requerimientos del usuario pueden cambiar en cualquier momento. Figura 10. Ciclo de vida del software
Fuente: Elaboración Propia.
Este modelo afronta este problema mediante una iteración de ciclos requerimientos-desarrollo-evaluación. Resulta ser un modelo muy útil cuando se desconoce la mayoría de los requerimientos iníciales, o estos requerimientos no están completos.
68
El modelo de ciclo de vida del software evolutivo-iterativo es un modelo lineal con iteraciones, es decir, se siguen una serie de actividades de manera secuencial, las cuales al final se evalúan y se hace una retroalimentación (feedback) con el cliente, el cual puede dar observaciones y proponer cambios durante el transcurso de la ejecución del proyecto. Además, dado que éste modelo es una propuesta bien justificada para la elaboración de proyectos innovadores en los cuales no se ha tenido una experiencia clara y se desconocen los posibles riesgos que se puedan encontrar durante la ejecución del mismo, por eso es de vital importancia tener la posibilidad de cambiar alguno de los requerimientos por otros que aporten a la construcción de manera adecuada, pertinente y de calidad la necesidad real del cliente.
69
10.10 JUSTIFICACIÓN DEL ENFOQUE METODOLÓGICO ELEGIDO. La comparación y clasificación de metodologías no es una tarea sencilla debido a la diversidad de propuestas y diferencias en el grado de detalle, la información disponible y alcance de cada una de ellas. Se ha seleccionado el enfoque metodológico estructurado para el desarrollo del proyecto, del mismo modo se adoptará la propuesta llamada “ANÁLISIS ESTRUCTURADO MODERNO” del autor Edward Yourdon, la cual servirá como documento guía que especifique el “como se hace cada actividad” de manera transversal en el completo desarrollo del proyectoEs importante tratar a grandes rasgos la propuesta general de un enfoque metodológico estructurado, su importancia, así como también sus ventajas y desventajas, las cuales en conjunto (haciendo claridad que existen más factores que se deben tener en cuenta) aporten madurez y calidad al desarrollo del proyecto. 10.10.1 Enfoque metodológico estructurado
La principal razón por la cual se ha decidido seguir una metodología con un enfoque estructurado radica en la separación de los aspectos lógicos y físicos del sistema que permite el mismo, pues el proyecto involucra un componente hardware (físico) y un componente software (lógico), los cuales deben ser tratados de manera independiente; si bien funcionan en conjunto, los cambios en uno de estos dos no debe afectar el funcionamiento del otro. El enfoque metodológico estructurado crea los modelos de forma descendente, los cuales pueden ser: orientadas a procesos, a datos y las mixtas. Estas categorías permiten aplicar formas ingenieriles para solucionar problemas técnicos al obtener un sistema de información, proponen la creación de modelos, flujos y estructuras mediante un top-down.11
11
HEIZER, Jay y RENDER, Barry, Principios De Administración De Operaciones, Quinta Edición, PEARSON
Educación,Mexico,2004, capitulo 12 “Administración de inventarios”.
70
“En el modelo Top-down se formula un resumen del sistema, sin especificar detalles. Cada parte del sistema se refina diseñando con mayor detalle. Cada parte nueva es entonces redefinida, cada vez con mayor detalle, hasta que la especificación completa es lo suficientemente detallada para validar el modelo” 12
Existe una gran cantidad de proyectos implementados utilizando estas metodologías, generalmente orientados a la manipulación de datos (persistentes en ficheros o bases de datos) y gestión. En el desarrollo del proyecto es necesaria la “refinación” que se logra mediante la iteración de las etapas propuestas en el ciclo de vida evolutivo (requisitos-desarrollo-evaluación). Así pues las metodologías estructuradas están en concordancia con el modelo de ciclo de vida evolutivo ya que se basan en la estructuración y descomposición funcional de los problemas en unidades más pequeñas interrelacionadas entre sí. El uso de esta metodología requiere una gestión especial que no puede ser aplicada a todos los proyectos de desarrollo de sistemas de información.Requiere una larga inversión en tiempo y costo, del mismo modo que el entrenamiento para el uso de las técnicas. La curva de aprendizaje es considerable en el aprendizaje de las técnicas de modelamiento, preparación y presentación de documentos 13
12
RUMBEA, PavisicIvan y CAJAS, Mendoza Juan, Pdf “Diseño De Una Política De Gestión De Inventarios De Artículos
Independientes Con Tiempos De Reposición Y Demandas Estocásticas” TOMADO DE: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/2156/1/4293.pdf
13
HEIZER, Jay y RENDER, Barry, Principios De Administración De Operaciones, Quinta Edición, PEARSON
Educación,Mexico,2004, capitulo 12 “Administración de inventarios”.
Otras referencias: ACUÑA, Brito KarennySelección de metodologías de desarrollo para aplicaciones web en la facultad de informática de la universidad de Cienfuegos,Tipos de metodologías, pág. 32
71
INGENIERA DEL SOFTWARE - ANALISIS
10.11 DECLARACIÓN DE PROPÓSITOS El propósito de la creación de un software de gestión de facturación para almacenes de cadena soportado en tecnología RFID (identificación por radio frecuencia), radica en la automatización de los procesos de pago, con el fin de poder tener registro de los artículos que el cliente desea adquirir en tiempo real y en cuestión de segundos, lo cual permite la reducción de los tiempos actuales que se deben gastar para estos dos procesos, anexo a ello se busca que el sistema genere la factura impresa que será entregada al consumidor final. 10.12 ÁMBITO DEL SISTEMA Dada la necesidad de tener registros en cuestión de segundos de todos los productos que se encuentran en el carro de compras del cliente final, se llega a la conclusión que es necesario un sistema que permita la interacción en tiempo real, recibiendo datos, procesándolos y regresando una respuesta con suficiente rapidez para poder realizar las funcionalidades especificadas por el cliente. La tecnología RFID amerita este tipo de sistema, pues este erradica las desventajas de otras tecnologías que requieren algunas operaciones manuales por parte del operario, y del mismo su tiempo de respuesta es demasiado largo.
72
10.13 MODELO AMBIENTAL El modelo ambiental define la frontera entre el sistema y el mundo exterior. En otras palabras, dice qué forma parte del sistema y qué cosas no.
Fronteras: determina hasta dónde llega el sistema.
Ambiente: grupo de sistemas, personas u organizaciones con los cuales un sistema interactúa.
Interfaces: muestra el intercambio de datos entre el sistema y el ambiente.
Acontecimientos: determina los acontecimientos que ocurren en el ambiente a los cuales el sistema debe reaccionar.
10.13.1 Diagrama de contexto
A continuación se presenta el Diagrama de contexto, también llamado flujo de datos, el cual es el modelo de procesos más general que puede utilizarse en el sistema. El sistema se representa como un único proceso. Sus interacciones con la empresa, otros sistemas y el mundo exterior se dibujan como flujos de datos de entradas y salidas.
73
Figura 11. Diagrama de contexto
Fuente: Elaboración Propia.
10.13.2 Acontecimientos
1. El personal de registro de productos relaciona los datos del artículo que entra en el stock de ventas del almacén.
2. El cajero registra los productos a vender.
3. El sistema emite la factura correspondiente al cliente.
Cajero
Referenciar artículos que llegan al
almacén
Registro de los productos a vender
Personal de registro de productos
Cliente Final
Factura
Sistema de
Gestión de
Facturación
74
10.14 MODELO DE COMPORTAMIENTO Define las funciones del sistema para que interactúe exitosamente con el ambiente. 10.14.1 DFD general del sistema
Figura 12. DFD general del sistema
Fuente: Elaboración Propia.
1. Registro
2. Facturación
3.
Impresión
Personal registro
de productos Cajero
Cliente Final
Atributos del
artículo
Confirmación de
ingreso
Pedido de registro de productos a
vender
Total a pagar por
el cliente
Factura impresa
Propiedades del
artículo
Propiedades del artículo
Artículos Datos de los artículos, valor total a pagar.
Código del
artículo
75
1. Registro: Este proceso involucra las tareas específicas para el ingreso y etiquetamiento de los productos provenientes de los proveedores dentro del stock disponible de venta dentro del almacén de cadena.
2. Facturación: Este proceso involucra las actividades realizadas por el cajero, el cual solicita la lectura de los productos y el sistema arroja el valor total de la compra, anexo el proceso solicita la impresión de la factura entregando los datos necesarios para completar el formato de factura entregable al cliente final.
3. Impresión: Este proceso hace referencia a las tareas especificas para adaptar la información recibida del modulo de facturación, para ser agregada al formulario de facturación, dichas facturas se entregan al cliente final.
76
10.14.2 Subniveles DFD
10.14.2.1 DFD Registro de productos
Figura 13. DFD registro de productos
Fuente: Elaboración Propia.
Proceso 1 Ingreso de productos al sistema.
COMIENZA SI señal de la tag RF-ID=”Disponible”
LEER Código de las tag RFID COMPARAR Código de las tag RF-ID
SI Código de las tag RF-ID EXISTE MOSTRAR “El articulo ya se encuentra registrado”
SINO AÑADIR Código de las tag RFID MIENTRAS haya más Atributos del artículo PEDIR Atributo del artículo FIN_MIENTRAS
ESCRIBIR Información del artículo MOSTRAR Confirmación de ingreso
FIN_SI TERMINA
Control de
Sistema RFID
Señal de la tag
RFID
Proceso de registro
en stock de
productos
Código del
artículo
Artículos
Características
del artículo
Información del artículo
Confirmació
n de ingreso
Personal registro de productos
Pedido de lectura de
artículos
77
10.14.2.2 DFD Generación de facturación
Figura 14. DFD generación de facturación
Fuente: Elaboración Propia.
Proceso 2 Generación de inventarios
COMIENZA SI Pedido de generación de facturación=”Realizado” HACER Pedido de lectura de artículos al Control del sistema RF-ID
LEER señal de las tags RF-ID SI señal de las tags RF-ID=”Disponible”
LEER Código de las tag RF-ID SI Código de las tag RF-ID = Código articulo almacén de
datos GUARDAR información del artículo FIN_SI
FIN_SI MOSTRAR Total a pagar
FIN_SI TERMINA
Proceso de generación
de facturación
Pedido de generación de facturación
Control de
Sistema RFID
Pedido de lectura de artículos del carro de
compras
Artículos
Múltiples Señales de la tag RF-ID
Información
del artículo
Cajero
Total a pagar Código de lastags RFID
Código del artículo
78
10.14.2.3 DFD Impresión de facturas
Figura 15. DFD Impresión de facturas
Fuente: Elaboración Propia. Proceso 2 Generación de inventarios
COMIENZA SI Pedido de inmpresion de facturas=”Realizado” HACER Pedido de atributos de artículos
SI atributos del articulo=”Disponible” Construir Factura IMPRIMIR Factura
FIN_SI FIN_SI TERMINA
Proceso de generación
de facturación
Proceso de impresión
de facturas Datos de los artículos
y precio total
Confirmación de impresión
Cliente Final
79
10.14.2.4 Diccionario de datos El diccionario de datos está organizado en orden alfabético, en él se definen todos los términos usados en los DFD anteriores de manera explícita. Para las definiciones se usara la notación *Definición*, para los tipos de datos se usara se utilizara la notación {Tipo de dato}, y para los tipos de datos donde exista más de una posibilidad de elección se usara la notación [opciones de elección].
Cajero= *Persona que interactúa con el software de facturación*
Registrador= * Persona que interactúa con el software de registro de productos*
Atributos del artículo= [Campos que identifican o dan propiedades a un articulo + código de referencia +nombre +tipo]
Características de la consulta= *Aquellos campos de un articulo o varios artículos que se necesitan mostrar*
Código de las Tag RFID= [Secuencia de números hexadecimales que identifican de manera única una etiqueta RFID]
Confirmación de ingreso= *Mensaje que confirma que el articulo fue anexado exitosamente*
Etiquetar y referenciar artículos que llegan al almacén= *Proceso de referenciar cada artículo manualmente con una etiqueta RFID*
Generación de facturas= *Es el proceso en el cual el software interactúa con los equipos RFID para la recolección de la información de las etiquetas y la posterior generación del valor total a pagar*
Información de la factura= *Es toda aquella información resultante de la generación del censado al carro de compras*
Múltiples Señales de la tag RF-ID= *Conjunto de señales que recolecta el dispositivo RFID de las etiquetas (o tags) existentes en el ambiente del desarrollo*
Pedido de generación de factura= *Petición que el cajero da al programa para la generación del censado al carro de compras mediante toda la solución RFID*
80
Pedido de lectura de artículos= *Es la petición que hace el modulo de generación de inventario, al sistema RFID*
Propiedades del artículo= *Campos que identifican de manera única o grupal a un articulo o un grupo de artículos*
81
10.15 ESPECIFICACIÓN PLAN DE PRUEBAS El propósito de este apartado es explicar el alcance, enfoque, recursos requeridos, calendario, responsables y manejo de riesgos de un proceso de pruebas. No solo se pretende utilizar métodos para encontrar errores una vez finalizada la fase de construcción, sino del mismo modo utilizar procedimientos que minimicen los errores durante todo el proceso del proyecto desde su inicio hasta su entrega final.
10.15.1 Tipo de prueba: unitaria
PROPOSITO: Las pruebas unitarias tienen como objetivo verificar la funcionalidad y estructura de cada componente o piezas de software individualmente una vez que ha sido codificado. Las pruebas de unidad es un proceso para probar los subprogramas, las subrutinas, los procedimientos individuales o las clases en un programa. Antes de probar el software en su totalidad. LOCALIZACIÓN: Sala de construcción del software DESCRIPCIÓN: Verificación del funcionamiento de cada uno de los módulos que se han generado en la etapa de construcción. 10.15.2 Tipo de prueba: integración
PROPOSITO: En las pruebas de integración se verifica la interacción entre componentes de software, esta prueba se realiza después de que sea aprobada las pruebas unitarias. Todos los componentes y módulos se agrupan y se testea su funcionamiento integrado. LOCALIZACIÓN: Sala de construcción del software DESCRIPCIÓN: Realizar la integración de cada uno de los componentes del software generados en la etapa de construcción, posteriormente se realiza una
82
prueba general del funcionamiento completo del sistema, de esta forma se podrá verificar que las pruebas unitarias se realizaron eficazmente, 10.15.3 Tipo de prueba: funcional
PROPOSITO: Asegurar que el sistema realiza sus funciones normales de manera correcta, así los casos de prueba se desarrollan y se alimentan a la salida. LOCALIZACIÓN: Sala de construcción del software DESCRIPCIÓN: Los datos de prueba se escogerán atendiendo a las especificaciones del problema, sin importar los detalles internos del programa, a fin de verificar que éste se ejecute de manera correcta. A continuación se citan los criterios mínimos que deben guiar la selección de los datos de prueba de nuestros programas:
1. Valores fáciles El programa se depurará con datos comprobables fácilmente.
2. Valores típicos realistas Siempre se ensayará un programa con datos seleccionados para que representen cómo se aplicará. Tales datos han de ser suficientemente sencillos, de modo que los resultados sean verificables en forma manual.
3. Valores ilegales Cuando en un programa entra basura, su reacción inmediata habrá de ser por lo menos un mensaje de error adecuado para el usuario. Es preferible que el programa ofrezca a éste alguna indicación de probables errores detectados en los datos de entrada que se han ingresado y que realice cálculos que sigan siendo factibles luego de desechar la entrada equivocada, o intente funcionar con datos predefinidos evitando así que el programa colapse.
83
10.15.4 Tipo de prueba: recuperación
PROPOSITO:Asegurarse que el sistema se pueda recuperar adecuadamente ante cualquier falla, importante en los sistemas en línea y tiempo real que controlan dispositivos físicos. Estas pruebas deben ser provocadas por el equipo de trabajo. LOCALIZACIÓN: Sala de construcción del software DESCRIPCIÓN
Se deben provocar una falla de corriente que ocasione el apagado de todos los equipos involucrados en el sistema.
Desconexión del equipo hardware RFID conectado al computador donde se tiene instalado el software mientras este está en actividad y en espera.
Generar una sobrecarga de procesos al sistema operativo del computador mientras el software esta en actividad y en espera.
Cierre inesperado del software mientras este está en ejecución de algún proceso.
10.15.5 Tipo de prueba: desempeño
PROPOSITO:Asegurar que el sistema pueda manejar grandes cantidades de volúmenes de datos y transacciones de entrada especificados en el modelo de implantación del usuario, y que tenga un tiempo adecuado de respuesta. LOCALIZACIÓN: Sala de construcción del software
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DESCRIPCIÓN
Exceder el límite de etiquetas por segundo que pueda leer el lector RFID.
Simular mediante la programación, una entrada de datos superior a la esperada y verificar su tiempo de respuesta.
Simular mediante la programación, una entrada de datos del tamaño máximo de datos que puede leer el dispositivo RFID por segundo, durante un tiempo no mayor a 3 minutos.
Generar consultas de toda la base de datos.
NOTA: Para estas pruebas se usan métodos y herramientas de depuración específicas para el lenguaje, y se lleva un registro por cada bug en la línea de código.
85
INGENIERA DEL SOFTWARE - DISEÑO
10.16 VARIABLES DE CALIDAD 10.16.1 Corrección
Capacidad para desempeñar las funciones definidas en los requisitos. Niveles de calidad
0 El sistema no cumple con los requisitos. 1 El sistema cumple con la mayoría de los requisitos o adicional tiene
funciones no especificadas. 2 El sistema cumple los requisitos.
Actividades o técnicas de aseguramiento de calidad
Reuniones con grupo de trabajo. (Jefe de proyecto, desarrolladores e involucrados)
Socialización con cliente. (Jefe de proyecto, cliente)
Seguimiento y control de actividades (Jefe de proyecto)
Depuración y pruebas.
86
10.16.2 Extensibilidad
Capacidad del sistema a adaptarse a cambios en las especificaciones. Niveles de calidad
0 El sistema no es capaz de adaptarse a cambios de especificación. 1 El sistema se adapta a los cambios pero afecta drásticamente el
sistema completo. 2 El sistema se adapta perfectamente a cambios de especificación.
Actividades o técnicas de aseguramiento de calidad
Construcción de arquitectura simple.
Descentralización de módulos. 10.16.3 Reutilización
Capacidad del sistema a dejarse utilizar en proyectos nuevos. Niveles de calidad
0 El sistema es complejo y único, no posee patrones que puedan reutilizarse
1 El sistema tiene patrones que evitan la reinvención.
87
10.16.4 Compatibilidad
Capacidad de los elementos de software de servir para la construcción de muchas aplicaciones diferentes. Niveles de calidad
0 No tiene capacidad de interactuar debido a sus extensos formatos 1 Sistema homogéneo en diseño y formatos estándares.
Actividades o técnicas de aseguramiento de calidad
Convenciones estándares para la comunicación entre programas como: formatos de archivos, estructuras de datos e interfaces de usuario
10.16.5 Facilidad de uso
Facilidad con que los operarios logran interactuar con el sistema de información y manejar las aplicaciones. Niveles de calidad
0 El sistema es complejo y requiere múltiples cursos de manejo para el usuario.
1 El usuario requiere formación básica (charlas, video tutoriales) para el manejo del sistema.
2 El usuario requiere solamente el manual de usuario. 3 El usuario no requiere entrenamiento o manual para el manejo del
sistema.
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Actividades o técnicas de aseguramiento de calidad
Diseño de interfaz amigable e intuitiva, utilizando herramientas case.
Innovación de manuales de usuario (video tutorial, imágenes de la interfaz en funcionamiento con secuencias de pasos a seguir para lograr una acción).
Reuniones y charlas programadas y manejo del sistema. 10.16.6 Funcionalidad
Las posibilidades que ofrece el sistema en coherencia con los requerimientos planteados para su construcción. Niveles de calidad Actividades o técnicas de aseguramiento de calidad
Lluvia de ideas con los usuarios o el cliente.
Seleccionar ideas que se crean adecuadas y desechar las que no.
Evitar añadir propiedades de forma incontrolada.
0 El sistema ha perdido consistencia debido a las múltiples propiedades 1 El sistema es consistente las nuevas propiedades favorecen a la
mayoría de los usuarios.
89
10.17 DEFINICIÓN DE LA ARQUITECTURA DEL SISTEMA 10.17.1 Entorno tecnológico
A continuación se definen en detalle los distintos elementos de la infraestructura técnica que dan soporte al sistema de información. 10.17.1.1 Requerimientos Hardware (mínimos)
Equipos RFID
Alien 9650 UHF Reader
Alien 915 MHz Circular Antenna (ALR-9611-CR)
Etiquetas RFID
ConfidexIronSide Micro
Steel Wave Micro
ALN-9640 - "Squiggle®" Inlay
ALN-9662 - "Short"
ALN-9634 "2x2" Inlay
ALN-9654 "G" Inlay
ALN-9629 - "Square" Inlay
Alien® Higgs-3 IC Estación o equipo de punto de pago
Procesador 800 Mhz o superior.
Disco duro 20 GB
Memoria Ram 256 MB Otros
Impresora POS
90
10.17.1.2 Requerimientos Software
S.O Windows Xp SP1 o superior, el sistema operativo permite la ejecución y la asignación de recursos al sistema de información, es indispensable para el correcto y posible funcionamiento del mismo..
Xammp xampp-win32-1.7.1-installer, permite la instalación y ejecución del servidor apache para las consultas en la web, la base de datos MYSQL para guardar la información necesaria de los artículos, usuarios e inventarios generados por el sistema de información.
Java jdk-1_5_0_15-nb-6_0_1-windows-ml o superior, permite la instalación del entorno de desarrollo de Java, contiene las API necesarios para la correcta ejecución del código escrito en el mismo lenguaje.
Librería javacomm20-win32, esta librería es indispensable para poder ejecutar el código escrito en java que se comunica con los puertos serial y paralelo.
Software Alien Software del equipo lector RFID, necesario para programar las etiquetas.
10.17.1.3 Requerimientos Comunicaciones
Puerto ethernet, El modulo RF-ID se comunica a través de esta interface al ordenador que estará ejecutando el software de inventarios. Sin este puerto no podría existir comunicación entre el modulo y el sistema de información.
Red LAN, permite la conexión vía internet o intranet entre el ordenador del administrador y el ordenador que contiene el sistema de información, ya que este no se encontrara alojado en un servidor, sino que se instalará sobre un ordenador común.
Protocolo de comunicación IP, permite la comunicación a través de la red LAN.
91
10.17.2 Preparación del Entorno de Construcción
A continuación se describe el proceso que se deberá seguir para preparar el entorno de construcción, en cuanto a instalación de librerías e instalación de los programas que son indispensables para realizar la codificación del sistema de información. Instaladores De Programas Requeridos
Programa Versión Instalador IDE Eclipse 3.2 Eclipse 3.2 IDE JCreator LE 450 jcrea450_setup Xammpp 1.7.1 xampp-win32-1.7.1-installer Java JDK 1.6.0_17 jdk-6-windows-i586
Librerías e Instalación De Ellas Las siguientes librerías se instalan por defecto en el momento de instalar Java JDK el cual contiene las librerías JRE, por ello no es necesario describir un proceso de instalación adecuado para cada una de ellas, solo basta con instalar el kit de desarrollo de java para poder hacer uso de ellas. Las librerías son las siguientes: javax.swing.*Swing es una biblioteca gráfica para Java. Incluye componentes para la interfaz gráfica de usuario tales como cajas de texto, botones, desplegables y tablas. java.awt.* Es un kit de herramientas de gráficos, interfaz de usuario, y sistema de ventanas independiente de la plataforma original de Java, es un poco más antiguo que la librería Swing, aunque implementa algunos métodos que Swing no tiene en su librería java.io.* Brinda la posibilidad de gestionar las operaciones de I/O tanto del sistema como desde/a ficheros.
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java.sql.* Es una biblioteca que permite la conexión, creación, codificación y eliminación de las bases de datos existentes javax.imageio.* Es una biblioteca que permite la manipulación de imágenes en Java. Dado que no todas las librerías se encuentran en las JRE instaladas por defecto en Java, se hace necesario la instalación de dos librerías que permiten la comunicación con el modulo RFID y la conexión con la base de datos MYSQL. 10.17.3 Esquema general –Caja registradora o punto de pago
Figura 16. Esquemas general –Caja registradora o punto de pago
Fuente: Elaboración Propia.
93
Descripción: La imagen muestra la disposición tecnológica que se deberá buscar recrear en el punto de pago al cual se acercará el cliente o consumidor final, está compuesta por 3 partes, la primera de ellas es el carro de compras, el cual contendrá todos los artículos que el cliente desea comprar, cada uno de estos artículos posee una etiqueta RFID la cual interactúa con el segundo componente del sistema: el lector RFID. Este se encarga de establecer una comunicación entre cada una de las etiquetas y el modulo central RFID, el cual almacena en su interior cada uno de los códigos asignado s las etiquetas, con este código será posible realizar la identificación remota de los diferentes artículos que se encuentran en el carro de compras. Por último el modulo central RFID pasa los datos al equipo de computo, el cual por medio de un software realizado a medida podrá calcular el total a pagar por el cliente mediante el cotejamiento de la información recopilada por el modulo de control RFID y la base de datos donde se encuentran los artículos registrados una vez ingresaron al stock de ventas del almacén.
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10.17.4 Esquema general - Operación en el entorno de implantación
Figura 17. Esquema general – Operación en el entorno de implantación
Fuente: Elaboración Propia.
Descripción: Brevemente se describirá a continuación cada una de las etapas que se deben tener en cuenta en el lugar de la implantación de la solución integral (software y hardware). Para ello se recomienda recrear en la medida de lo posible el esquema presentado anteriormente. En él se distinguen 3 áreas funcionales, las cuales son:
Etapa 1
Etapa 2
Etapa 3
95
Etapa 1. Etapa de registro: esta etapa comprende una actividad específica, la cual contiene tres tareas
a. Recibir los artículos de los proveedores
b. Etiquetar los artículos.
c. Ordenarlos en pallets de productos (agrupación de carga en productos
iguales).
d. Colocar una etiqueta que identifique todo el pallet.
e. Leer los productos en la banda de transporte.
f. Asignar las características inherentes a toda la agrupación en carga del pallet.
g. Guardar todos los registros de cada uno de los productos que componen el lote de artículos.
Etapa 2. Etapa de puesta a disposición del producto: Esta etapa consta de transportar los productos del lugar de registro a la estantería donde reposará hasta que el cliente final los tome y los ponga en el carro de compras.
Etapa 3. Etapa de facturación: esta etapa comprende una actividad específica, la cual contiene tres tareas
a. Una vez el cliente se acerca al punto de pago, el cajero realizará la lectura a distancia de los diferentes artículos que se encuentran contenidos en el carro de compra.
b. El cajero informara al cliente el valor total a pagar calculado por el software de gestión de facturación.
c. El cliente pagará el valor de los productos que ha deseado adquirir
d. El sistema imprimirá la respectiva factura.
96
10.17.5 Especificación de requisitos de operación y seguridad
El objetivo de esta sección radica en definir los procedimientos de seguridad y
operación necesarios para garantizar el correcto funcionamiento del sistema. A
suvez se definen también, los requisitos de seguridad y control de acceso
necesarios para garantizar la protección del sistema en cuanto a los datos y
minimizar el riesgo de pérdida, alteración o consulta indebida de la información.
Para ello, se diseñan los procedimientos relacionados con:
10.17.6 Requisitos de seguridad
Acceso al sistema y a sus recursos (datos, transacciones, librerías, etc.)
El acceso al sistema solamente estará permitido a los usuarios que anteriormente se hayan creado y tengan permisos para interactuar con la base de datos, es decir si un cajero no se ha registrado y no ha sido validado por el software, no podrá hacer operación alguna sobre el sistema de información.
Mantenimiento de la integridad y confidencialidad de los datos.
Para garantizar la integridad, coherencia y confidencialidad de los datos, almacenados en el sistema, es necesaria la creación de perfiles con sus respectivos permisos para las diferentes personas que interactúan con el sistema de información. Es deber de cada uno de los usuarios velar por la confidencialidad de sus contraseñas.
Los perfiles son los siguientes:
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Cajero
Usuario: Nombre_cajero Password: Password_Cajero Permisos:
Permisos para la tabla de facturas:Consultar,Eliminar
Permisos para la tabla de Clientes:Ingresar, Consultar, Modificar.
Registrador
Usuario: Nombre_registrador Password:Password_registrador Permisos:
Permisos para la tabla de Productos: Ingresar,Modificar, Consultar, Eliminar.
Administrador BD
Usuario: Nombre_admin Password:Password_admin Permisos: Todos
Es necesario también evitar deshabilitar la interfaz grafica de administración del sistema gestor de base de datos y trabajar exclusivamente por modo consola cuando se desee interactuar con las bases de datos.
Control y registro de accesos al sistema (logs, certificación, etc.).
El sistema generará registros de los cajeros y registradores una vez se hayan registrado por medio de sus nombres de usuario y contraseñas. Con el fin de llevar un estricto control de las personas que ingresen al sistema en caso de que se presente alguna actividad anormal, poder saber quien ha realizado la operación en que día y hora.
Copias de seguridad y recuperación de datos y su periodicidad. El sistema realiza copias de seguridad, este posee un sistema de recuperación de datos, por ende se recomienda realizarse backups de toda la base de datos en CD’s o memorias USB, al menos 3 veces a la semana por seguridad redundante, con el fin de evitar perdidas de datos catastróficas para la organización. Estas copias de seguridad deben estar etiquetadas con la fecha y hora de la realización, para este proceso debe realizarse la exportación de la base de datos por la línea de comandos ejecutando el comandomysqldump --opt --user=root –p facturacion_rfid>facturacion_rfid.sql. De esta forma se generará un archivo .sql sobre el cual se realizará la copia de seguridad.
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Recuperación ante catástrofes. La perdida de la información ya sea por un error en el sistema operativo o por un problema ambiental (tormentas, rayos, tensiones de voltaje, apagones) podrá ser recuperada manualmente por el administrador de la base de datos, haciendo uso de los archivos de backups que se referenciaron anteriormente. El sistema de información no tiene la capacidad de recuperarse ante este tipo de errores, por ello es importante la adecuada coordinación y cumplimiento periódico de las copias de seguridad por parte del personal autorizado.
10.17.7 Requisitos de operación
Tratamiento en línea (franja horaria/periodos críticos, número máximo de
usuarios, etc.). El sistema solo permitirá realizar operaciones en las horas laborales para los vendedores. En el caso del administrador del almacén y de la base de datos, tendrán acceso en cualquier hora al sistema.El sistema de información puede soportar más de 100 consultas por segundo.
Distribución de información generada por el sistema, tanto trabajos
planificados o bajo petición El sistema tiene la capacidad de generar reportes a documentos PDF, Excel y Word, del mismo modo permite la impresión de estos reportes para un almacenamiento o copia física que se desee tener.
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10.18 DISEÑO DE LA ARQUITECTURA MODULAR/PROCEDIMENTAL 10.18.1 Identificación de requisitos de diseño y construcción
Arquitectura Hardware El montaje del sistema físico debe tener algunas características ambientales que permiten el óptimo funcionamiento, de todo el sistema físico. Los equipos RFID funcionan bajo temperaturas entre -20°C a 55°C. Las antenas utilizadas, deben estar no mayor a una distancia de 8 metros de los puntos donde se quiera realizar la lectura de las etiquetas. No deben interponerse barreras u obstáculos metálicos entre la antena y el punto donde se quiera determinar una lectura. Un punto de lectura puede tener varias antenas en caso de que este sea de grandes dimensiones o se quieran cubrir otros puntos en específico.
Arquitectura Software Características del desarrollo de la aplicación. Lenguaje de programación aplicativo software: Java Paradigma de programación: Orientado a Objetos Motor de base de datos: MySQL Herramienta case: Eclipse 3.2
100
10.19 MODELACIÓN 10.19.1 Modelo relacional de datos
Figura 18. Modelo relacional de datos
Fuente: Elaboración Propia.
101
10.19.2 Diccionario de datos
El diccionario de datos está organizado en orden alfabético, en él se definen todos los términos usados en el diagrama relacional de los datos. Para las definiciones se usara la notación *Definición*, para los tipos de datos se usara se utilizara la notación {Tipo de dato}, y para los tipos de datos donde exista más de una posibilidad de elección se usara la notación [opciones de elección]. Id_RFID= *Código único que identifica un stock de inventario*, {Varchar (20)}. Nombre_producto=*Nombre comercial del producto {Varchar (45)}. Numero_lote=*código único que identifica un pallet de productos*, {Varchar (45)} Fecha_vencimiento=*dd-mm-aa*, {Date}. Fecha_creacion=*dd-mm-aa*, {Date}. Tipo_producto= *tipo o clase del producto*, [Alimento, Aseo personal, Aseo general,ropa] {Varchar (45)}. Valor_unitario=* Valor Unitario de cada uno de los artículos registrados*, {Float}. Cedula_cliente= *Código único que identifica un cliente*, {Varchar (20)}. Nombre_cliente=*Nombre del cliente*, {Varchar (45)}. Dirección_cliente= *Dirección de residencia del cliente*, {Varchar (45)}. Teléfono_cliente= *Teléfono de contacto del cliente*, {Varchar (45)}. IdFacturas= Código único que identifica una factura*, {Varchar (20)}. Fecha_factura=*dd-mm-aa*, {Date}. Descripción=*Descripción opcional, ejemplo descuentos o puntos acumulados*, {Varchar {45}}. Valor_total=*valor total calculado a pagar por el cliente*, {Float}. Id_Cajeros= *Código único que identifica un cajero en la nomina*, {Varchar (10)}.
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Cedula_cajeros= *Numero de identificación personal del cajero*, {Varchar (20)}. Nombre_Cajero=*Nombre del empleado*, {Varchar (45)}. Cargo_cajero= *Cargo del usuario*, [facturador, supervisor], {Varchar (45)}. Dirección_Cajero=*Dirección de residencia del cajero *, {Varchar (45)}. Fecha_nacimiento=*dd-mm-aa*, {Date}. Fecha_ingreso=*dd-mm-aa*, {Date}. Salario_mensual=*valor a pagar mensualmente al cajero*, {Float}.
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10.20 DISEÑO DE INTERFAZ GRAFICA 10.20.1 Registro de artículos en stock de ventas.
Figura 19. Interfaz Grafica Registro de artículos en stock de ventas.
Fuente: Elaboración Propia.
Descripción: La interfaz de usuario muestra la pantalla principal que accesará el registrador de producto una vez han sido descargados del vehículo de transporte. En ella se tiene una ventana inferior la cual mostrara la información general de todo el pallet del mismo producto (lote). El registrador debe entonces completar la información de la ventana superior, donde especificara en cada uno de los campos la información solicitada, el código RFID será asignado automáticamente a todos los productos una vez se procede a crear el registro.
104
10.20.2 Generar facturación
Figura 20. Interfaz Grafica Generar Facturación
Fuente: Elaboración Propia. Descripción: La interfaz muestra la pantalla principal con la cual interactuará el cajero de cada punto de pago, en ella solamente se tienen 3 opciones, las cuales son registrar los productos del carro de compras del cliente, anular un artículo y consultar el precio de un artículo determinado. La parte derecha muestra las imágenes de los artículos que se encuentran en el carro de compras y la parte izquierda muestra la información del número de artículos que se encuentran registrados por cada producto. Finalmente se muestra un acumulado para brindar al cliente la posibilidad de agregar más artículos en el momento del pago y el acumulado total que deberá cancelar para adquirir los productos. Una vez se ha censado el carro de compras se generará la factura impresa.
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10.20.3 Anular productos por búsqueda especializada
Figura 21. Interfaz Grafica Anular productos por búsqueda especializada.
Fuente: Elaboración Propia. Descripción: La interfaz de usuario muestra la ventana que permite al cajero realizar la anulación de un producto que el cliente ha decidido no adquirir, permite la opción de buscar mediante el uso de un algoritmo de búsqueda, el cajero deberá entonces solicitar al programa que busque un articulo determinado, una vez se realiza la búsqueda se selecciona en la sección izquierda de la ventana y se introduce la clave del supervisor para poder realizar la anulación de la cuenta del cliente.
106
10.20.4 Anular productos por búsqueda manual
Figura 22. Interfaz Grafica Anular productos por búsqueda manual.
Fuente: Elaboración Propia. Descripción: Similar a la interfaz anterior, con la diferencia que el cajero puede buscar manualmente el producto.
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10.20.5 Consulta Precios
Figura 23. Interfaz Grafica Consulta Precios
Fuente: Elaboración Propia.
Descripción: La interfaz de consulta de precios permite a un cajero consultar el valor de un producto, funciona de manera similar a los dispositivos puestos a disposición a lo largo del almacén de cadena, donde los usuarios pueden consultar el valor de los artículos.
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10.20.6 Autenticar Usuario
Figura 24. Interfaz Grafica Autenticar Usuario
Fuente: Elaboración Propia. Descripción: Se muestra la primera ventana, en la cual el cajero se debe autenticar para poder realizar las operaciones de facturación o de registro.
109
10.21 DISEÑO PROCEDIMENTAL
10.21.1 Generación de especificaciones de construcción
10.21.1.1 Especificación de estándares y normas de diseño y construcción En esta sección se abarcará la temática relacionada con la definición de los estándares técnicos y de nomenclatura, normas y recomendaciones, que pueden condicionar el diseño o la construcción del sistema de información. Generalmente estas características están relacionadas con la adopción de una arquitectura o infraestructura tecnológica concreta. La construcción del proyecto estará enmarcada por 4 estándares que son indispensables para poder llevar de manera efectiva la construcción del mismo. 1. La codificación o escritura del sistema de información debe seguir una
notación que facilite la lectura de los programas generados a lo largo de la construcción a otros programadores ajenos al proyecto, esto con el fin de garantizar una posible inclusión de nuevos programadores en el proyecto en caso de ser necesario, y de este modo evitar largos plazos de tiempo para la comprensión del proyecto y los códigos ya realizados. La notación que deberán seguir los programadores será la notación húngara.
2. EL sistema RFID se rige por el estándar “EPC Tag Data Estandar GEN2” el cual condicionará la programación en cuanto información contenida en las respectivas etiquetas RFID, pues se debe asegurar que la información recibida por el sistema de información no presente perdidas de datos u alteraciones de otro tipo. Los estándares de EPC RFID abordan cuatro áreas fundamentales:
Protocolo en el interfaz aéreo: especifica el modo en el que etiquetas RFID y lectores se comunican mediante radiofrecuencia.
Contenido de los datos: especifica el formato y semántica de los datos que se comunican entre etiquetas y lectores.
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Certificación: pruebas que los productos deben cumplir para garantizar que cumplen los estándares y pueden interoperar con otros dispositivos de distintos fabricantes.
Aplicaciones: usos de los sistemas RFID.
3. La construcción del proyecto deberá seguir una documentación estándar la cual
debe ser cumplida por todos los participantes del proyecto, en este orden de ideas, la documentación deberá tener una extensión “.pdf” y se compondrá de tres niveles.
Módulo: En la cabecera del fichero se escribe un recuadro con los siguientes
datos:
Datos generales: Autor, fecha, versión
Control de versiones (Histórico)
Descripción General
Describir detalles de las variables globales
Un ejemplo de este tipo de recuadro podría ser: //------------------------------------------------------------------------ // NOMBRE: Censado // DESCRIPCION: Clase para realizar censado de las etiquetas RFID //------------------------------------------------------------------------ // AUTOR: Fernando José Serrano García // FECHA: 04/04/2001 -=- Versión 2.1 //------------------------------------------------------------------------ // HISTORICO: // 1.3: Arreglo los problemas de pérdida de bits en la lectura //------------------------------------------------------------------------
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Procedimiento: Los datos que deberá recoger principalmente serían:
Nombre y Objetivo del procedimiento
Parámetros (breve descripción)
Resultado
Incluso cómo funciona el algoritmo
//------------------------------------------------------------------------ // NOMBRE: Raiz // DESCRIPCION: Devuelve la raiz cuadrada de un número // PARÁMETROS: int X: Número al que le queremos calcular la raiz // NOTA: El algoritmo solo sirve para números >=0 desde 0 hasta 10 //------------------------------------------------------------------------
Variable: A nivel de variable se deben de comentar aquellas que puedan crear cierta duda o ambigüedad, no comentar todas las variables ya que seguramente la mayoría serán obvias.
Descripción
Unidades (tipo de dato) 4. El control de versiones es un tema muy importante sobre todo en el ciclo de
vida evolutivo y que generalmente es olvidado por la mayoría en la mayoría de los desarrollos de sistemas de información, para el caso particular el control de versiones se deberá llevar a cabo de la siguiente manera. El número de versión se representa por tres números: X.Y. [Z]
X: Versión: Se incrementa la Versión cuando se realiza un cambio en el interfaz del programa, tanto de cara al usuario como de cara a otros programas.
Y: Incremento: Aquí se recogen todos los cambios que no afectan al interfaz, es
decir cambios internos como la mejora de algún algoritmo para que sea más rápido.
112
Z: Modificación: Representa una mejora que no es generalizada, es decir, es cuando se encuentra un fallo en el programa y este es corregido.
La primera versión es la 1.1.0, para posteriores modificaciones se irá incrementando esta versión. Cada vez que se realice una modificación de la versión se debería reflejar en un documento (o en la cabecera del fichero de código) la nueva versión y que modificaciones se le han introducido, de esta manera se llevara un control adecuado del Historial de versiones. 10.21.2 Especificación del entorno de construcción
A continuación se describe de forma detallada y completa las características que debe cumplir el entorno necesario para la construcción de los componentes del sistema de información. Entorno tecnológico (hardware, software y comunicaciones)
El entorno de construcción estará dotado de una terminal para cada uno de los programadores, la cual debe ser adecuada específicamente para las labores de codificación y pruebas, se debe evitar usar estas terminales para usos ajenos a estas dos labores, como por ejemplo uso de programas de edición de audio o video, que en el caso particular no aportarán en forma significativa a la construcción del sistema de información. Cada terminal debe tener conexión a internet y se hace indispensable que cada una de ellas cuente con un antivirus y un firewall que ayuden a controlar las amenazas que se propagan por la red. Adicionalmente se debe contar con sistemas UPS que permitan guardar los avances realizados en caso de que se presenten deficiencias en la red eléctrica del lugar. Las terminales deberán contar con procesadores de 2GHz como mínimo y una memoria RAM de 1 GB, esta especificación seguramente evitara el desespero de los programadores de usar terminales lentas que seguramente representen algún tipo de estrés y lentitud en el desempeño del programador.Se debe tener una biblioteca disponible a los programadores con los instaladores de los sistemas operativos, herramientas IDE, compiladores y demás programas que sean necesarios para la construcción del sistema de información, con el fin de asegurar que el proceso de construcción no se frene por indisponibilidad o falta de recursos software, adicionalmente se evita de esta manera la instalación de programas diferentes en versiones o fabricantes que puedan generar
113
incompatibilidades entre las diferentes terminales y avances de los programadores en el momento de integrar los módulos. Herramientas de construcción, generadores de código, compiladores Lenguaje de programación: Java
Paradigma de programación: Orientado a Objetos
Motor de base de datos: MySQL
Herramienta IDE java: Eclipse 3.2 Restricciones técnicas del entorno.
Se deben tener sistemas de polo a tierra, lo cual asegurará la estabilidad eléctrica del entorno y evitará daños en las terminales del entorno de construcción. Planificación de capacidades previstas, o la información que estime
oportuno el departamento de sistemas para efectuar dicha planificación.
Los integrantes del equipo deben tener habilidades específicas en lenguaje de programación Java, estas habilidades serán evaluadas por el director del proyecto antes de ser contratados, adicional a ello deben contar con habilidades para trabajo en equipo. Requisitos de operación y seguridad del entorno de construcción. El ingreso al entorno de construcción debe estar restringido únicamente a los programadores y al director del proyecto. Se realizara una carnetizacióna los integrantes del equipo y únicamente estos serán quienes puedan acceder al sitio de construcción del sistema de información.
114
10.21.3 Identificación de los subsistemas de diseño.
A continuación se divide de forma lógica el sistema de información en subsistemas de diseño, con el fin de reducir la complejidad y facilitar el mantenimiento. Hay que tomar como referencia inicial los subsistemas de análisis especificados en el proceso de Análisis. En diseño estructurado, la descripción de los subsistemas de diseño que conforman el sistema de información se especifica mediante un diagrama de estructura de alto nivel, que muestra los distintos subsistemas de que consta el sistema, incluidos los subsistemas de soporte, junto con la definición de la interfaz de cada subsistema.
115
Figura 25. Subsistemas de diseño.
Fuente: Elaboración Propia.
116
10.22 ELABORACIÓN DE ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN
Se realiza una especificación detallada de cada componente, en pseudocódigo o lenguaje natural, completando la información que se considere necesaria según el entorno tecnológico. Así mismo, se determinan y especifican todos los elementos o parámetros complementarios a la propia definición de componentes que, en función del entorno tecnológico, completan las especificaciones de construcción. Como ejemplos, es posible citar las tablas de definición de programas y transacciones en monitores de teleproceso, etc.
117
10.22.1 DFD funciones básicas
10.22.1.1 Autentificación de usuario
Figura 26. Autentificación de usuario
Fuente: Elaboración Propia.
118
10.22.1.2 Ingreso de nuevos productos al stock de ventas del almacén
Figura 27. Ingreso de nuevos productos al stock de ventas del almacén.
Fuente: Elaboración Propia.
119
10.22.1.3 Facturación de productos Figura 28. Facturación de productos
Fuente: Elaboración Propia.
120
10.22.1.4 Consulta de precios
Figura 29. Consulta de precios.
Fuente: Elaboración Propia.
121
10.22.1.5 Impresión de facturas
Figura 30. Impresión de facturas.
Fuente: Elaboración Propia.
122
10.22.1.6 Conexión a la base de datos
Figura 31. Conexión a la base de datos.
Fuente: Elaboración Propia.
123
10.22.1.7 Comparación de códigos RFID para nuevo ingreso, con códigos RFID existentes en el sistema, para evitar duplicación.
Figura 32. Comparación de códigos RFID para nuevo ingreso, con códigos RFID existentes en el sistema, para evitar duplicación.
Fuente: Elaboración Propia.
124
10.23 DISEÑO DE DATOS
10.23.1 Modelo lógico entidad relación
Figura 33. Modelo Lógico entidad-relación.
Fuente: Elaboración Propia.
125
10.23.2 Modelo relacional
Figura 34. Modelo relacional.
Fuente: Elaboración Propia.
126
10.23.3 Modelo físico
SCRIPT DE CREACION (Anexo medio magneticoBD_Inventario.sql) SET @OLD_UNIQUE_CHECKS=@@UNIQUE_CHECKS, UNIQUE_CHECKS=0; SET @OLD_FOREIGN_KEY_CHECKS=@@FOREIGN_KEY_CHECKS, FOREIGN_KEY_CHECKS=0; SET @OLD_SQL_MODE=@@SQL_MODE, SQL_MODE='TRADITIONAL'; CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS `mydb` DEFAULT CHARACTER SET latin1 COLLATE latin1_swedish_ci ; USE `mydb` ; -- ----------------------------------------------------- -- Table `mydb`.`Productos` -- ----------------------------------------------------- DROP TABLE IF EXISTS `mydb`.`Productos` ; CREATE TABLE IF NOT EXISTS `mydb`.`Productos` ( `id_RFID_product` VARCHAR(45) NOT NULL , `nombre_producto` VARCHAR(45) NULL , `numero_lote` VARCHAR(45) NULL , `fecha_vencimiento` VARCHAR(45) NULL , `fecha_creacion` VARCHAR(45) NULL , `tipo_producto` VARCHAR(45) NULL , `valor_unitario` VARCHAR(45) NULL , PRIMARY KEY (`id_RFID_product`) ) ENGINE = InnoDB; -- ----------------------------------------------------- -- Table `mydb`.`Cajeros` -- ----------------------------------------------------- DROP TABLE IF EXISTS `mydb`.`Cajeros` ; CREATE TABLE IF NOT EXISTS `mydb`.`Cajeros` ( `id_cajeros` VARCHAR(45) NOT NULL , `cedula_cajeros` VARCHAR(20) NOT NULL , `nombre_cajero` VARCHAR(45) NULL , `cargo_cajero` VARCHAR(45) NULL ,
127
`direccion_cajero` VARCHAR(45) NULL , `fecha_nacimiento` VARCHAR(45) NULL , `fecha_ingreso` VARCHAR(45) NULL , `salario_mensual` VARCHAR(45) NULL , PRIMARY KEY (`id_cajeros`) ) ENGINE = InnoDB; -- ----------------------------------------------------- -- Table `mydb`.`Clientes` -- ----------------------------------------------------- DROP TABLE IF EXISTS `mydb`.`Clientes` ; CREATE TABLE IF NOT EXISTS `mydb`.`Clientes` ( `cedula_cliente` VARCHAR(20) NOT NULL , `nombre_cliente` VARCHAR(45) NULL , `direccion_cliente` VARCHAR(45) NULL , `telefono_cliente` VARCHAR(45) NULL , PRIMARY KEY (`cedula_cliente`) ) ENGINE = InnoDB; -- ----------------------------------------------------- -- Table `mydb`.`Facturas` -- ----------------------------------------------------- DROP TABLE IF EXISTS `mydb`.`Facturas` ; CREATE TABLE IF NOT EXISTS `mydb`.`Facturas` ( `idFacturas` INT NOT NULL , `fecha_factura` VARCHAR(45) NULL , `cedula_cliente` VARCHAR(45) NULL , `id_cajero` VARCHAR(45) NULL , `id_RFID_producto` VARCHAR(45) NULL , `descripcion` VARCHAR(45) NULL , `valor_total` VARCHAR(45) NULL , PRIMARY KEY (`idFacturas`) , INDEX `id_cajero` (`id_cajero` ASC) , INDEX `cedula_cliente` (`cedula_cliente` ASC) , INDEX `id_RFID_producto` (`id_RFID_producto` ASC) , CONSTRAINT `id_cajero` FOREIGN KEY (`id_cajero` ) REFERENCES `mydb`.`Cajeros` (`id_cajeros` ) ON DELETE NO ACTION
128
ON UPDATE NO ACTION, CONSTRAINT `cedula_cliente` FOREIGN KEY (`cedula_cliente` ) REFERENCES `mydb`.`Clientes` (`cedula_cliente` ) ON DELETE CASCADE ON UPDATE CASCADE, CONSTRAINT `id_RFID_producto` FOREIGN KEY (`id_RFID_producto` ) REFERENCES `mydb`.`Productos` (`id_RFID_product` ) ON DELETE NO ACTION ON UPDATE NO ACTION) ENGINE = InnoDB; SET SQL_MODE=@OLD_SQL_MODE; SET FOREIGN_KEY_CHECKS=@OLD_FOREIGN_KEY_CHECKS; SET UNIQUE_CHECKS=@OLD_UNIQUE_CHECKS;
129
10.24 DISEÑO DE INFORMES A continuación se presenta la factura que se entregara diligenciada por el software al cliente en medio impreso. Figura 35. Diseño de informes - Factura
Fuente: Elaboración Propia.
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10.25 PRUEBAS SOFTWARE Pruebas a realizar En la fase de pruebas se realizarán pruebas de unidad, integración, funcionales, recuperación y desempeño. En las pruebas de unidad se verificarán cada una de las clases examinando lasfunciones internas de una clase en específico, la documentación para este tipo de pruebas se manejará mediante el formato pruebas unitarias. En las pruebas de integración se evaluará el funcionamiento de un conjunto de clases interactuando entre si las cuales forman un modulo sobre el cual se ejecutará la prueba usando el método de la caja negra, la documentación para este tipo de pruebas se manejará mediante el formato pruebas de integración. Las pruebas funcionales permitirán tener control sobre las posibles entradas que soportará el sistema, para ellos se deben introducir valores aleatorios seleccionados por un usuario ajeno a la construcción del software, mediante esta interacción entre un usuario ajeno al sistema y el sistema de información se podrá verificar la funcionalidad y calidad del mismo. Las pruebas de recuperación permitirán medir la confiabilidad del sistema ante fallos presentados por diferentes factores, en esta prueba se crearan entornos adversos en los cuales el sistema deberá responder ante ellos, en el formato de pruebas de recuperación se relacionarán los resultados de cada una de las pruebas y los ambientes creados.Las pruebas de desempeño son similares a las pruebas de recuperación, en las cuales deberán crearse ambientes y factores adversos que interactúan con el sistema, por ejemplo sobrepasar la cantidad de etiquetas que puede procesar el lector, o realizar más consultas de las soportadas en la base de datos, para cada uno de estos factores se debe relacionar en el formato de pruebas de desempeño, con su resultado.
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10.25.1 Formato Pruebas Unitarias
Figura 36. Formato de pruebas - Unitaria.
Fuente: Elaboración Propia.
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10.25.2 Formato Pruebas Integración
Figura 37. Formato de pruebas - Integración.
Fuente: Elaboración Propia.
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10.25.3 Formato Pruebas de funcionales
Figura 38. Formato de pruebas - Funcionales.
Fuente: Elaboración Propia.
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10.25.4 Formato Pruebas de Recuperación
Figura 39. Formato de pruebas - Recuperación.
Fuente: Elaboración Propia.
135
10.25.5 Formato Pruebas de Desempeño
Figura 40. Formato de pruebas - Desempeño.
Fuente: Elaboración Propia.
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11 CONCLUSIONES
Las actividades planteadas se han ejecutado a cabalidad, como resultado de ello se genera en su totalidad un esquema de la ingeniera de software, que servirá a futuro para realizar la codificación del mismo.
Los equipos RFID disponen una gran variedad de posibilidades para su
implementación, pues en ellos se ha encontrado diversos tipos de etiquetas que se ajustan a los requerimientos de los clientes.
Las soluciones RFID para supermercados requieren un análisis minucioso y
detallado de cada uno de los materiales con los cuales interactuarán las etiquetas desechables, de ello depende una buena solución desde el punto de vista ingenieril.
En la actualidad el precio de la tecnología RFID es elevado, sin embargo a medida que esta tecnología es más utilizada, su precio disminuye, por lo tanto en el futuro, el costo de esta tecnología no será impedimento para su uso masivo.
Existen muchas empresas que están desarrollando tecnología RFID; sin embargo, no existe una estandarización clara que permita la interacción entre diferentes productos. Por lo tanto, se concluye que es necesario e importante unificar los estándares y normas existentes para que se pueda desarrollar y utilizar mejor esta tecnología.
Una gran ventaja que se obtiene con esta tecnología, hablando de identificación remota e inalámbrica, es que las etiquetas pueden ser leídas por el lector sin necesidad de estar cerca o con línea de vista. De esto se puede concluir que para aprovechar los beneficios de la radiofrecuencia, esta tecnología puede utilizarse en aplicaciones que necesiten identificar objetos a distancias considerables.
Las etiquetas más utilizadas actualmente son las pasivas debido a su
menor costo y tamaño en relación a los otros tipos de etiquetas, sin embargo, tienen un bajo alcance y la mayoría tienen un código único. De
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lo expuesto se puede concluir que para utilizar mejor los beneficios de la tecnología RFID, mejorando y creando nuevas aplicaciones, se debería utilizar etiquetas activas. Estos permiten almacenar mayor cantidad de información y tienen mayores alcances de lectura.
En el diseño de cualquier sistema, se encontrarán problemas que deben ser solucionados. Sin embargo, no es posible solucionar todos los problemas existentes a la vez, especialmente en el diseño de sistemas que van a ser utilizados masivamente. Particularmente en aplicaciones de este tipo, es importante tomar en consideración todas las posibilidades que puedan ocurrir y causar un mal funcionamiento, lo cual puede resultar en un infinito número de probabilidades. De lo expuesto anteriormente se puede concluir que adicionalmente al mejor diseño posible, se deben implementar normas y políticas de uso.
La tecnología RFID utiliza etiquetas las cuales pueden ser transferidas de una persona a otra; consecuentemente, si se desea realizar un control de acceso y registrar los horarios de entrada y salida del personal estrictamente, se debe utilizar una tecnología intransferible, como biometría, o incluir regulaciones que prohíban el intercambio de etiquetas.
La tecnología RFID no necesita contacto físico ni línea de vista con el lector; por lo tanto, en conclusión es una buena alternativa para realizar un sistema de control de acceso, ya que en muchas ocasiones sistemas que requieren alguna forma de acercamiento físico no tienen un buena acogida debido a la incomodidad que representa su uso.
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12 RECOMENDACIONES
Se recomienda realizar series en ambientes controlados antes de implementar y tener como opción esta tecnología para dar solución a soluciones que requieran identificación de activos, personas o vehículos, pues la radiofrecuencia se comporta de manera diferente en los diferentes materiales a los cuales se exponen las ondas. Se sugiere analizar el mercado chino como posibles proveedores de tecnología RFID, pues sus costos son bastante bajos, a esta conclusión se ha llegado al finalizar la práctica profesional en la empresa, ya que se ha creado un objetivo de importar desde empresas especializadas en esta tecnología ubicadas en la China.
Una de las tecnologías más novedosas desarrolladas para administrar la distribución de grandes cantidades de artículos es la Identificación por Radio-Frecuencia (RFID). Los sistemas RFID, pueden ayudar a resolver los problemas logísticos que afectan a la fabricación y a la distribución, al ofrecer una visibilidad completa de la mercancía en cualquier etapa del proceso de producción, así como a lo largo de la Cadena de Suministro.
Conocer exactamente lo que su empresa necesita para adentrarse al mundo de la automatización está basada en preguntas como:
- ¿Qué intenta conseguir con la automatización? - ¿Qué cantidad de datos admitiría mejor la aplicación? - ¿De qué tareas concretas se trata? - ¿Cuál es el entorno de trabajo? ¿Requiere equipos más robustos? - ¿Cuáles son sus requisitos de etiquetado de acuerdo a normas o estándares? - ¿Qué retorno de la inversión prevé a partir de la automatización?
Los enormes desafíos que tiene RFID en su implementación en cada producto requieren de adopciones masificadas para la reducción de sus costos; aunque este tipo de tecnología brinda una amplia gama de soluciones y sobre todo aplicaciones que van más allá de la completa identificación de cada producto. Es decir, el sistema reduce errores a lo largo de la cadena de suministro.
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13 BIBLIOGRAFÍA RUMBEA, PavisicIvan y CAJAS, Mendoza Juan, Pdf “Diseño De Una Política De Gestión De Inventarios De Artículos Independientes Con Tiempos De Reposición Y Demandas Estocásticas” Disponible en: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/2156/1/4293.pdf
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