diseÑo y desarrollo de un prototipo de alerta en...
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
“DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN
SITUACIONES DE EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE
GEOLOCALIZACION Y SENSORES BIOMETRICOS”
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR (ES):
CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO
RAYMONDI LOMAS WILLIAN RAFAEL
TUTOR:
Ing. LEONEL VASQUEZ CEVALLOS, Ph.D.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2018
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TITULO: DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN SITUACIONES DE EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE GEOLOCALIZACION Y SENSORES BIOMETRICOS
REVISORES: Ing. Viviana Pinos M, M.Sc
INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: Ciencias Matemáticas y Físicas
CARRERA: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
FECHA DE PUBLICACIÓN: N° DE PÁGS.:
ÁREA TEMÁTICA: Networking
PALABRAS CLAVES: Prototipo, alerta, emergencia, Geolocalización
RESUMEN: El presente trabajo tiene como objetivo Realizar un prototipo de alerta en situaciones de emergencia utilizando herramientas de geolocalización y sensores biométricos, para esto se recurrió a fuentes secundarias de información tales como libros e informes seguros de entidades conocidas dentro del país, mientras tanto para la búsqueda de información primaria se obtuvo a través de herramientas tales como la entrevista dirigida a un representante del ECU 911 y encuestas dirigidas a conductores de una cooperativa de taxis, arrojando como resultado que el 57% han sido víctimas de la delincuencia y que se encuentran interesado en un 100% en hacer uso de nuevas tecnologías que garantice su seguridad para futuros. Mientras tanto como resultados de la entrevista se determinó que existe un 20% de ineficiencia por parte del botón de pánico que se desarrolla dentro de ciertos vehículos que aceptaron pertenecer a este programa de manejo seguro, por otro lado se consideró que existen posibilidades de que el conductor no pueda reaccionar al botón de pánico y sea víctima de robo, este sea generado por la forma violenta en la que se ha desarrollado la actividad, finalizando con la conclusión que al representante le parece de forma correcta e interesante el nuevo desarrollo de alerta en situaciones de emergencia ya que a futuro podría ser el sistema que suplante al botón de pánico.
N° DE REGISTRO (en base de datos): N° DE CLASIFICACIÓN: Nº
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF X
SI
NO
CONTACTO CON AUTORES: Cajas Malave Ronny Patricio Raymondi Lomas William Rafael
Teléfono: 0996308202 0991257565
E-mail: [email protected] [email protected]
CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN Nombre: Universidad de Guayaquil Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Teléfono: 042307729
II
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de investigación, “DISEÑO Y
DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN SITUACIONES DE
EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE GEOLOCALIZACION
Y SENSORES BIOMETRICOS.” elaborado por el Sr. CAJAS MALAVE
RONNY PATRICIO y el Sr. RAYMONDI LOMAS WILLIAM RAFAEL,
Alumnos no titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de
la Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero
en Networking y Telecomunicaciones, me permito declarar que luego de
haber orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.
Atentamente
Ing. LEONEL VASQUEZ CEVALLOS, Ph.D.
TUTOR
III
DEDICATORIA
Aunque no pueda verte, abrazarte y
hablarte sé que en todo este tiempo
estuviste conmigo dándome apoyo
incondicional como siempre lo hiciste en
vida. Te dedico todo este proyecto a ti
Mamá (+) que siguiendo tus consejos estoy
aquí ahora a punto de cumplir uno de
nuestros sueños.
Deseaba con todo anhelo que este día
llegara y llegó, pero sin ti. Con más razón te
dedico todo esto, en donde quieras que
estés, te sientas orgullosa de mí. Te amo,
Marianita.
Ronny Cajas Malavé
Gracias a Dios por escucharme y permitirme
terminar este proyecto, a mi familia por estar
siempre a mi lado.
Esto va dedicado a tres mujeres que son
muy importantes en mi vida, Sra. Carlota
Irene Franco Arcos, Arq. Mirian Elizabeth
Lomas Franco y Abg. Belinda Annette
Lomas Franco, sin ustedes nada de esto
sería posible.
William Raymondi Lomas
IV
AGRADECIMIENTO
A toda mi familia que siempre estuvieron
apoyándome, a mis padres Héctor y
Marianita, mis hermanos Darío, Eduardo y
Jair y a mi novia Juliana que son pilares
fundamentales en mi vida y me dan fuerzas
para seguir adelante.
Ronny Cajas Malavé
V
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M.Sc.
DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
Ing. Harry Luna Aveiga, M.Sc.
DIRECTOR CINT
Ing. Leonel Vasquez Cevallos, Ph.d.
PROFESOR DIRECTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Viviana Pinos M, M.Sc PROFESOR TUTOR REVISOR
DEL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ab. Juan Chávez A.
SECRETARIO
VI
DECLARACIÓN EXPRESA
CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO
RAYMONDI LOMAS WILLIAM RAFAEL
La responsabilidad del contenido de
este Proyecto de Titulación, me
corresponden exclusivamente; y el
patrimonio intelectual de la misma a
la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.
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VII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
“DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN
SITUACIONES DE EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE
GEOLOCALIZACION Y SENSORES BIOMETRICOS”
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el
título de INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autores: CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO
C.I. 0929053445
RAYMONDI LOMAS WILLIAM RAFAEL
C.I. 0914229364
Tutor: Ing. LEONEL VASQUEZ CEVALLOS, Ph.D.
Guayaquil, Agosto del 2018
VIII
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la
Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes
CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO y RAYMONDI LOMAS WILLIAM
RAFAEL, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en
Networking y telecomunicaciones cuyo tema es:
“DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN
SITUACIONES DE EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE
GEOLOCALIZACION Y SENSORES BIOMETRICOS”
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO
C.I. 0929053445
RAYMONDI LOMAS WILLIAN RAFAEL
C.I. 0914229364
Tutor: Ing. LEONEL VASQUEZ CEVALLOS, Ph.D.
Guayaquil, Agosto del 2018
IX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital 1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumno: CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO
Dirección: Pascuales. Av Principal y calle 5ta
Teléfono: 0996308202 E-mail: [email protected]
Nombre Alumno: RAYMONDI LOMAS WILLIAM RAFAEL
Dirección: Urbanización Matices Km 10 1/2 vía a samborondón
Teléfono: 0991257565 E-mail: [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
Profesor guía: ING. LEONEL VASQUEZ CEVALLOS, Ph.D.
Título del Proyecto de titulación: DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN SITUACIONES DE EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE GEOLOCALIZACION Y SENSORES BIOMETRICOS
Tema del Proyecto de Titulación: DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN SITUACIONES DE EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE GEOLOCALIZACION Y SENSORES BIOMETRICOS
X
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de titulación. Publicación electrónica:
Firma Alumnos
CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO C.I. 0929053445
RAYMONDI LOMAS WILLIAM RAFAEL
0914229364
3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y. Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF. DVDROM X CDROM
Inmediata Después de 1 año
XI
ÍNDICE GENERAL
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR ........................................................ II
DEDICATORIA .............................................................................................. III
AGRADECIMIENTO ..................................................................................... IV
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN .................................................. V
DECLARACIÓN EXPRESA ........................................................................... VI
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR ..................................... VIII
ÍNDICE GENERAL ......................................................................................... XI
ABREVIATURAS ....................................................................................... XIV
SIMBOLOGÍA ............................................................................................ XIV
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................. XV
RESUMEN ................................................................................................ XVIII
ABSTRACT ................................................................................................. XIX
CAPITULO I .................................................................................................... 1
EL PROBLEMA ............................................................................................... 1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 1
1.1. Ubicación del problema en un contexto ............................................ 1
1.2. Situación conflicto nudos críticos ...................................................... 2
1.3. Causas y consecuencias del problema ............................................ 3
1.4. Delimitación del problema ................................................................ 3
1.5. Planteamiento ................................................................................... 4
1.6. Evaluación del problema .................................................................. 4
XII
1.7. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ............................................. 6
1.7.1. Objetivo General ........................................................................... 6
1.7.2. Objetivos Específicos. ................................................................... 6
1.8. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN ......... 6
1.9. METODOLOGIA DEL PROYECTO .................................................. 9
1.9.1. Investigación de campo ................................................................ 9
1.9.2. Investigación bibliográfica ............................................................. 9
1.9.3. Presentación de la propuesta ....................................................... 9
1.9.4. Alcance del problema .................................................................. 10
CAPÍTULO II ................................................................................................. 12
MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 12
2.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO .................................................. 12
2.2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ..................................................... 14
2.2.1. Situaciones de emergencia ......................................................... 14
2.2.2. Geolocalización ........................................................................... 14
2.2.3. Sensores Biométricos ................................................................. 17
2.2.4. Raspberry pi modelo b ................................................................ 18
CAPÍTULO III ................................................................................................ 34
PROPUESTA TECNOLÓGICA ..................................................................... 34
3.1. Análisis de factibilidad .................................................................... 34
3.1.1. Factibilidad Operacional .............................................................. 35
3.1.2. Factibilidad técnica...................................................................... 36
3.1.3. Factibilidad Legal ........................................................................ 40
3.1.4. Factibilidad económica .............................................................. 43
3.2. Etapas de la metodología del proyecto........................................... 44
XIII
3.3. Entregables del proyecto. ............................................................... 56
3.4. Criterios de validación de propuesta .............................................. 56
3.5. Procesamiento y análisis ................................................................ 59
CAPITULO IV ................................................................................................ 71
4.1. Criterio de aceptación del producto o Servicio ....................................... 71
Conclusiones ................................................................................................ 73
Recomendaciones ........................................................................................ 75
Bibliografía .................................................................................................... 76
XIV
ABREVIATURAS
Bmp Beats por minutos
Coop Cooperativa
Gsm Global System for Mobile comunications
Sd Seguro digital
Gprs General Packet Radio Service
Gps Global Positioning System
Ups Sistema de Energía Ininterrumpida
SIMBOLOGÍA
s Desviación estándar
e Error
E Espacio muestral
E(Y) Esperanza matemática de la v.a. y
s Estimador de la desviación estándar
e Exponencial
XV
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Causas y Consecuencias .................................................................. 3
Tabla 2 Especificaciones técnicas ................................................................ 19
Tabla 3 Funciones de los equipos a utilizar .................................................. 36
Tabla 4 Software utilizado para la parte lógica del prototipo ......................... 38
Tabla 5 Cuadro de inversión ......................................................................... 43
Tabla 6 Validación de la propuesta ............................................................... 56
Tabla 7 Criterios de validación de propuesta ................................................ 56
Tabla 8 Creación de usuarios al sistema ...................................................... 57
Tabla 9 Consultar datos de usuarios e historial de parámetros. ................... 58
Tabla 10 Monitorear usuarios conectados. ................................................... 58
Tabla 11 Sensor de pulso cardiaco. .............................................................. 59
Tabla 12 Población y muestra....................................................................... 60
Tabla 13 Propietario de unidad de conducción ............................................. 61
Tabla 14 Control de actividades diarias ....................................................... 62
Tabla 15 Inversión en tecnología para garantizar la seguridad .................... 63
Tabla 16 Victimas de delincuencia ................................................................ 64
Tabla 17 Impresión que tienen los choferes del usuario ............................... 65
Tabla 18 Identificación de horario y sector .................................................. 66
Tabla 19 Aceptación del prototipo ................................................................. 67
Tabla 20 Normas o reglamentos para alquiler del vehículo .......................... 68
Tabla 21 Criterio de aceptación del servicio ................................................. 71
XVI
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Raspberry Pi Model B ..................................................................... 19
Figura 2 Medidas de Arduino Pro mini .......................................................... 27
Figura 3 Bluetooth hc05 ................................................................................ 28
Figura 4 Clasificación según la capacidad de canal ..................................... 29
Figura 5 Canal de comunicación................................................................... 29
Figura 6 Tipos de Bluetooth .......................................................................... 31
Figura 7 Modulo Hc 05 .................................................................................. 33
Figura 8 Diseño del prototipo ........................................................................ 44
Figura 9 Programación y configuración del Arduino Pro Mini 3.3. ................ 45
Figura 10 Programación para el sensor de pulso ......................................... 46
Figura 11 Diseño de conexiones Pi 3 con modulo ........................................ 48
Figura 12 Códigos Python ............................................................................ 49
Figura 13 Medición de pulso ......................................................................... 49
Figura 14 Medición de pulso ......................................................................... 50
Figura 15 creación la interfaz gráfica ............................................................ 51
Figura 16 Editor php ..................................................................................... 51
Figura 17 Conexión con servidor ftp ............................................................. 52
Figura 18 Interfaz gráfica .............................................................................. 52
Figura 19 Tabla de usuario ........................................................................... 54
Figura 20 Parámetros recibidos .................................................................... 54
Figura 21 Ubicación exacta en sistema ........................................................ 55
Figura 22 Ubicación exacta en GPS ............................................................. 55
Figura 23 Propietario de unidad de conducción ............................................ 61
Figura 24 Control de actividades diarias ....................................................... 62
XVII
Figura 25 Inversión en tecnología para garantizar la seguridad ................... 63
Figura 26 Victimas de delincuencia .............................................................. 64
Figura 27 Impresión que tienen los choferes del usuario .............................. 65
Figura 28 Identificación de horario y sector .................................................. 66
Figura 29 Aceptación del prototipo ............................................................... 67
Figura 30 Normas o reglamentos para alquiler del vehículo ......................... 68
XVIII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
“DISEÑO Y DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE ALERTA EN
SITUACIONES DE EMERGENCIA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE GEOLOCALIZACION Y SENSORES BIOMETRICOS”
Autores: CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO
RAYMONDI LOMAS WILLIAM RAFAEL
Tutor: Ing. LEONEL VASQUEZ CEVALLOS, Ph.D.
RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo Realizar un prototipo de alerta en situaciones de emergencia utilizando herramientas de geolocalización y sensores biométricos, para esto se recurrió a fuentes secundarias de información tales como libros e informes seguros de entidades conocidas dentro del país, mientras tanto para la búsqueda de información primaria se obtuvo a través de herramientas tales como la entrevista dirigida a un representante del ECU 911 y encuestas dirigidas a conductores de una cooperativa de taxis, arrojando como resultado que el 57% han sido víctimas de la delincuencia y que se encuentran interesado en un 100% en hacer uso de nuevas tecnologías que garantice su seguridad para futuros. Mientras tanto como resultados de la entrevista se determinó que existe un 20% de ineficiencia por parte del botón de pánico que se desarrolla dentro de ciertos vehículos que aceptaron pertenecer a este programa de transporte seguro, por otro lado se consideró que existen posibilidades de que el conductor no pueda reaccionar al botón de pánico y sea víctima de robo, este sea generado por la forma violenta en la que se ha desarrollado la actividad, finalizando con la conclusión que al representante le parece de forma correcta e interesante el nuevo desarrollo de alerta en situaciones de emergencia ya que a futuro podría ser el sistema que suplante al botón de pánico.
PALABRAS CLAVES: Prototipo, alerta, emergencia, Geolocalización
XIX
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
“DESIGN AND DEVELOPMENT OF A PROTOTYPE OF ALERT IN
EMERGENCY SITUATIONS, USING TOOLS OF GEOLOCATION AND BIOMETRIC SENSORS”
Autores:
CAJAS MALAVE RONNY PATRICIO
RAYMONDI LOMAS WILLIAM RAFAEL
Tutor: Ing. LEONEL VASQUEZ CEVALLOS, Ph.D. .
ABSTRACT
The present paper is aimed at making a prototype of alert in emergency situations, using tools of geolocation and biometric sensors, For this is resorted to secondary sources of information such as books and reports of insurance entities known within the country, Meanwhile in the search for primary information was obtained through tools such as the directed interview a representative of the ECU 911 and surveys aimed at drivers of a cooperative of taxis, Throwing as a result that the 57% have been victims of crime, and that they are interested in a 100% to make use of new technologies to guarantee their safety for future. In the meantime as results of the interview it was determined that there is a 20% of inefficiency on the part of the panic button that develops within certain vehicles, who accepted to belong to this program of safe handling, On the other hand it was considered that there are possibilities that the driver may not be able to react to the panic button and is a victim of theft, this is generated by the violent manner in which it has developed the activity, Ending With the conclusion that the representative seemed to correctly and interesting new development of alert in emergency situations as to future could be the system that impersonates the panic button
Keywords: Prototype, alert, emergency, Geolocation.
XX
Introducción
El éxito de todo proyecto es desarrollar mecanismos que faciliten el beneficio
a la sociedad y más aún si se trata de seguridad porque es un tema que todos
estamos de acuerdo por el aumento delincuencial que estamos siendo sujetos
cada día.
Con el análisis del sistema transporte seguro que ofrece el Gobierno Nacional
se logró encontrar vulnerabilidades a pesar de la gran eficacia que tiene, nos
permitió obtener maneras de mejorar este sistema con la implementación de
otros tipos de alertas como la utilización de la frecuencia cardiaca como medio
de aviso para situaciones de emergencias.
El Sistema de transporte seguro del Gobierno Nacional del Ecuador es un
proyecto creado en unión con la ANT para buscar reducir el índice
delincuencial de transporte de taxis y buses a nivel nacional, cuenta con gran
eficacia teniendo buenas estadísticas oficiales de las emergencias tratadas.
Sin embargo existen muchos casos en las cuales el conductor del vehículo no
ha podido accionar el botón de pánico con el cual funciona este sistema para
alertar una situación como robo o secuestro. Esta poca reacción para
presionar el botón se debe a que muchos de los casos detallados se
frecuentan con mucha violencia por los delincuentes intimidando con armas a
los conductores que nos les permite pedir ayuda. (Anexo III)
Basándose a esta problemática como es la delincuencia se delimitó la
problemática del proyecto a casos de robos en los taxis teniendo como
muestra general la cooperativa de taxis “Aries” que cuenta con 150 choferes y
muchos de ellos han sufrido robos a pesar de tener el sistema transporte
seguro instalado en sus vehículos.
XXI
El proyecto se llevó acabo desarrollando cuatro capítulos que detallaremos a
continuación:
Capítulo I: Se delimitó y analizó la problemática de la delincuencia teniendo
como objetivo general implementar un sistema de alerta en situaciones de
emergencias utilizando herramientas de Geolocalización y sensores
biométricos para así reducir el tiempo de ayuda a los conductores utilizando la
frecuencia cardiaca como método de alerta ante una situación de emergencia.
El proyecto tuvo aceptación de los conductores de la cooperativa “Aries”
debido a que cuentan con experiencias negativas en casos de robos, debido
a que no tienen reacción al recibir amenazas de los delincuentes y poder pedir
ayuda con el sistema actual que tienen instalados sus vehículos. Muchos de
los choferes de esta cooperativa ven viable la propuesta debido al tipo de
tecnología actual con la que podrá contar el prototipo y al innovador método
de alerta con el pulso cardiaco ya que es una reacción psicológica natural del
ser humano.
Capítulo II: Incluye los antecedentes Investigativos y la fundamentación
teórica, que servirá para dar soporte científica a la investigación. En este
capítulo se buscó información de prototipos similares que utilizan la misma
tecnología y poder unir ideas que puedan servir para la implementación del
proyecto para los futuros beneficiarios como los conductores de taxis de la
cooperativa “Aries” para poder contar con un sistema de alerta ante una
situación de emergencia, que actúe de manera eficaz y a un precio accesible.
Capítulo III: Contiene la metodología empleada para la realización de este
proyecto, además incluye el desarrollo mediante el diseño e implementación
del prototipo electrónico Utilizando Raspberry Pi, sensor de frecuencia
cardiaca y Gps. El raspberry pi es un microprocesador con características de
XXII
una mini computadora, capaz de realizar muchas tareas al tener como Sistema
Operativo Raspbian Linux que a su vez cuenta con lenguaje de programación
Python que es un lenguaje multiplataforma.
Adicional la implementación se adicionó un arduino pro mini que es de la
familia arduino que es un microcontrolador capaz de realizar proyectos de
electrónica, en esta placa se configuró el sensor de ritmo cardiaco capaz de
medir las pulsaciones de una manera cómoda a través de la yema de los dedos
y que ayudará a llevar un historial de pulsaciones que se monitoreará a través
de un servidor web, para estar atentos de alguna alteración debido a algún tipo
de reacción que pueden ser; nerviosismo, ansiedad, miedo.
Capítulo IV: Finalmente se presenta las conclusiones y recomendaciones
obtenidas durante el desarrollo del proyecto, entre ellas se manifiesta la gran
ayuda que se puede aportar con la implementación del prototipo de alerta en
situaciones de emergencias en cuestión seguridad en los vehículos de la
cooperativa de taxis “Aries” de la ciudad de Guayaquil, para reducir el tiempo
de respuesta para brindar ayuda eficaz. A su vez se demuestra la importancia
de tener tecnología actualizada en los sistemas de seguridad, ya que en el
sistema transporte seguro los dispositivos son visible y podrían ser fácilmente
manipulados contando que el funcionamiento es de conocimiento público y
esto puede afectar de manera negativa al correcto desempeño del mismo.
1
CAPITULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Ubicación del problema en un contexto
La falta de seguridad en un medio de transporte ha producido mucho temor
tanto al conductor como a los pasajeros al momento de usarlos. En los últimos
meses se ha producido un incremento en robos a taxistas que alarma a todos,
al no contar con un sistema óptimo donde nos puedan ayudar de una manera
rápida y efectiva cuando tengamos alerta de emergencia.
En la actualidad han incrementado los porcentajes dentro de la Ciudad de
Guayaquil, de acuerdo a estadísticas oficiales a través del Ministerio del
Interior (2017), en el primer trimestre del 2018 existe un promedio de 15 a 20
denuncias diarias por robo (delito contra la propiedad) los mismos que son
registrados en la Unidad de Flagrancia de la Fiscalía del Guayas. Por otro lado,
indica Víctor González Fiscal de turno quien ha evidenciado un aumento de
este tipo de delitos que de las denuncias presentadas existe un 50% que son
representantes de coop. de taxis.
Muchas Cooperativas de taxis cuentan con su propio sistema de seguridad
con cámaras de video y basado en un botón de pánico conectado al Servicio
Integrado de Seguridad (ECU 911) la cual funciona presionándolo por unos
segundos, este envía una alerta a la central para proceder a la localización del
vehículo para poder brindar un tipo de ayuda.
En este sentido, el sistema de seguridad mencionado o no todos los vehículos
pueden contar con uno por diversos factores. De esto se identifica como
2
problema a los altos índices delincuenciales de los cuales la sociedad se
encuentra expuesta, generando pánico ya que en muchos de los casos son
acciones que pasan desapercibidas por amenazas armadas que impiden
buscar ayuda en el momento.
1.2. Situación conflicto nudos críticos
El punto de estudio radica en la ciudad de Guayaquil, ya que a menudo la
información de robos a través de medios de comunicación con ayuda de datos
proporcionados mediante el ministerio del interior llama mucho la atención,
puesto que es considerado como una alerta social que crece constantemente.
Gráfico 1 Tasa de Variación Interanual
Fuente: (Ministerio del Interior , 2018)
De acuerdo al Ministerio del Interior se logra visualizar que en el año 2017 se
presenta una disminución considerable en los meses de poca actividad
económica tales como meses festivos, identificando que en el último mes del
año mantiene una reducción del 27.01% lo que identifica que existió un
movimiento considerable de asaltos los cuales en la tabla acumulada anual
indican que existió una disminución de robos en un 6.50% el cual no es
considerable para una población tan grande como lo es la ciudad de
Guayaquil.
3
1.3. Causas y consecuencias del problema
Tabla 1. Causas y Consecuencias
Fuente: Trabajo de Invesigacion Elaborado por: Ronny Cajas – William Raymondi 1.4. Delimitación del problema
Para el desarrollo del prototipo se plantea la realización de pruebas dentro de
un vehículo propio, modelo Aveo Emotion, el mismo que es común en las
compañías de taxis.
Para realizar el mejor diseño de protección se harán uso de sistemas operativo
Raspbian en una raspberry pi con una aplicación en Python para generar la
información y ubicación del vehículo en emergencia. Esto se debe exponer
mediante los resultados presentados en su proceso de elaboración.
Causas Consecuencia
Bajo control del nerviosismo en las
personas
Alta ineficiencia en la activación
en la activación oportuna del
botón de pánico.
Alto Desconocimiento de tecnologías
que optimizan el sistema de seguridad
ECU911
Poca eficiencia del
funcionamiento del servicio de
seguridad del botón de pánico
Limitada respuesta inmediata del
equipo de seguridad Ecu 911
Altos índices de delincuencia,
además de casos de mortalidad
4
1.5. Planteamiento del Problema
¿Con la implementación de un prototipo de alerta en situaciones de
emergencias utilizando sensores biométricos y herramientas de
geolocalización se buscará disminuir el tiempo de reacción de los organismos
competentes para prestar una ayuda eficiente en un periodo de tiempo menor
que el que emplean actualmente?
Si es recomendable realizar la implementación del prototipo ya que fue
aceptada la idea por los miembros de la Cooperativa de taxis legales “Aries”
de la ciudad de Guayaquil ya que muchos de ellos han sido víctimas de la
delincuencia poniendo en descubierto la poca reacción ante una situación de
este tipo. Aceptan la propuesta como viable ya que se tiene como objetivo
buscar otros tipos de alertas con la que puedan recibir ayuda pertinente ante
alguna eventualidad de las mencionadas en la problemática.
1.6. Evaluación del problema
La utilización de herramientas de geolocalización y sensores biométricos
ayuda sobre todo a mejorar los medios de seguridades que se encuentran
vigentes, los mismos que no tienen mucha efectividad debido a los
antecedentes expuestos anteriormente, por tal motivo el uso de nuevas
tecnologías de comunicación a través de sensores de alerta situaciones se
considera como una nueva alternativa al problema encontrado.
Claro: Evitar el robo agravados a los choferes de medios de transporte privado
(taxis).
5
Evidente: Los geolocalizadores y sensores biométricos son dispositivos que
innovan la actividad cotidiana de seguridad.
Concreto: La implementación de un prototipo de alerta en situaciones de
emergencia utilizando herramientas de geolocalización y sensores
biométricos, podrá presentar una nueva forma de complementar el servicio
que brinda el ECU 911.
Relevante: Estos sistemas de seguridad son importantes porque no sólo evita
el daño humano a los choferes, sino que también ayuda a que exista una
mayor confianza en representantes de cooperativas de taxis.
Original: Los sensores biométricos podrían identificar una situación de
emergencia donde no se haya presionado el botón de pánico.
Contextual: Se contextualiza en un escenario controlado con pruebas
técnicas.
Factible: Se indica que este proyecto tiene alto grado de factibilidad ya que se
han conseguido los elementos necesarios para el desarrollo, a un bajo costo.
6
1.7. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.7.1. Objetivo General
Implementar un prototipo de alerta en situaciones de emergencia
utilizando herramientas de geolocalización y sensores biométricos.
1.7.2. Objetivos Específicos.
Analizar y configurar el sensor biométrico que sirva de ayuda para la
creación del prototipo.
Registrar pruebas técnicas del funcionamiento del prototipo en un
servidor web gratuito.
Crear el manual de uso del prototipo.
1.8. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
La presente investigación sirve para dar a conocer a la sociedad que en
muchos de los casos ignoran el problema de inseguridad, simplemente porque
no han sido víctimas del mismo, un nuevo método de confianza al momento
de circular en un vehículo.
Como resultado al proceso educativo, es necesario demostrar las fortalezas
en cada una de las asignaturas vista en todo el curso, que aportan para el
desarrollo profesional de cada uno de los estudiantes. Por lo tanto, es
necesario reflejar tales destrezas en un proyecto que beneficie a las personas
7
y que a su vez, en un futuro profesional irradien las capacidades y aptitudes
que se desarrollaron a lo largo del plan de estudios establecido por
la universidad.
Actualmente no todos los vehículos que prestan el servicio de taxi cuentan con
un sistema de seguridad por diversos motivos o simplemente por
desconocimiento de tecnología. La tecnología se ha modificado en los
sistemas de seguridad y eso ha dado paso a que los fabricantes realicen
sistemas que funcionen con sensores, alarmas, cámaras, a su vez estos están
conectados con el sistema Ecu 911.
Pero el incremento de robos a taxistas nos genera dudas de que estos
sistemas sean eficaces al momento de una alerta de este tipo ya que los
elementos que lo componen son visibles y de fácil manipulación. De ahí la
importancia para proponer la implementación de un prototipo de alerta
inteligente para tener un mejor control de seguridad basado en sensores
biométricos de pulsos cardiacos que emita una señal utilizando Raspberry Pi.
Es factible realizar este proyecto ya que se cuenta con información de
prototipos similares para su elaboración.
La cooperativa “Aries” ubicada en la ciudad de Guayaquil cuenta con 150
conductores afiliados a ella, siendo esta la población de investigación en el
trabajo de titulación se procedió a mostrar el proyecto como una posible
solución para bajar el alto índice delincuencial de la cual muchos de ellos han
sido víctimas.
El problema de la delincuencia genera mucha preocupación a los choferes ya
que a diario por su trabajo recogen pasajeros desconocidos arriesgándose que
estos sean delincuentes y le roben el sustento diario. Muchos de sus autos no
8
cuentan con el sistema Transporte Seguro del Gobierno Nacional a pesar de
que este servicio es gratuito debido a los tramites que hay que realizar para
poder adquirir un kit se seguridad.
El señor Marlon Arellano conductor de la cooperativa “Aries” manifestó que fue
una víctima más de los robos de este tipo y no contaba con algún sistema de
seguridad en su vehículo, ya que no le preocupaba la delincuencia porque no
había sido víctima de ella en todos sus años trabajando como taxista.
Teniendo esta experiencia negativa expresó la importancia de tener un
sistema de seguridad que pueda servir de ayuda ante alguna situación de la
que cualquier miembro de la cooperativa “Aries” puede llegar a tener en el
futuro. Incluyó en sus palabras la poca preocupación de los dirigentes de la
cooperativa ante estos casos y dio su postura en realizar una inversión en
seguridad para su vehículo ya sea esta pública o privada para sentirse
protegido en su labor diaria.
Como el caso presentado anteriormente existen un sin número más de
denuncias de choferes de taxis debido a la delincuencia de este tipo en su
trabajo. Basándose a estas estadísticas presentamos la importancia del
proyecto de implementar un sistema de alerta en situaciones de emergencia
para tratar de reducir la delincuencia y el tiempo de respuesta de las
autoridades y policía nacional para socorrer de manera inmediata a quienes
estén siendo víctimas de robo.
9
1.9. METODOLOGIA DEL PROYECTO
Para la metodología del proyecto se procede a realizar el estudio exploratorio
ya que tiene como primer nivel de conocimiento científico de un problema de
investigación se logra a través de estudios de tipo exploratorio; este tiene por
objetivo, la formulación de un problema para posibilitar una investigación más
precisa o el desarrollo de una hipótesis, permitiendo al investigador formular
hipótesis de primer y segundo grado (Gómez, 2016).
1.9.1. Investigación de campo
Por lo consiguiente la investigación de campo se efectuará en el punto donde
suscita el problema el cual se identificó como la inseguridad en la ciudad de
Guayaquil, específicamente a choferes de taxis, comprobando a través de la
información primaria y de varios filtros las dimensiones e intensidad del
problema en forma cuantificable.
1.9.2. Investigación bibliográfica
Se hará uso de la investigación bibliográfica con el fin de conocer concepto de
equipos y funcionamientos de cada uno de las herramientas que se harán uso
en el desarrollo del prototipo biométrico de seguridad.
1.9.3. Presentación de la propuesta
Se efectuará la presentación de la propuesta basándose en los capítulos
anteriores, la presentación de un prototipo de alerta en situaciones de
emergencia con la utilización de herramientas tales como la geolocalización y
sensores biométricos. Se harán uso de sistemas operativo raspberry pi con
codigo Python para generar la información y ubicación del vehículo en
10
emergencia. Esto se debe exponer mediante los resultados presentados en
su proceso de elaboración
Esta propuesta pretende desarrollar una solución a través del funcionamiento
del sistema operativo Raspberry siendo una placa de mini ordenador de bajo
consumo conteniendo lo siguiente CPU ARMv8 A 1.2 GHv siendo una
herramienta de mucha utilidad en la electrónica avanzada de acuerdo a las
necesidades del prototipo y solución del mismo.
Supuestos:
No existen restricciones para la realización del prototipo ya que se
cuenta con todas las herramientas para la realización de las pruebas
correspondientes.
La información obtenida por los involucrados quienes respaldan la
investigación no se tergiversaría.
Las herramientas tales como el raspberry y el geolocalizador a usar
cuentan con un manual de funcionamiento, para que se minimicen los
errores al momento de realizar las funciones.
Restricciones
El prototipo se efectuara en un solo tipo de modelo vehicular.
1.9.4. Alcance del problema
Se efectuará un proyecto con el cumplimiento protocolario educativo, el mismo
que incluye el uso de fuentes de información seguras de información, tales
como libros, informes y artículos científicos con temas relacionados al
11
proyecto, con la finalidad de adquirir los conocimientos adecuados para la
elaboración del prototipo y de realizar todas las pruebas necesarias para el
funcionamiento de la misma.
El proyecto busca una propuesta factible de seguridad con la intención de
disminuir los asaltos a mano armada poniendo en peligro la vida de las
personas que ejercen su labor como choferes.
12
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
Como antecedentes de estudio se tiene el proyecto realizado por Giulianelli
(2015), el cual se titula “Diseño de Sistemas IoT de monitoreo y alarma para
personas mayores”, el mismo que busca crear una solución que monitoree la
salud del usuario y la reporte a los familiares y médicos a través de internet
durante las 24 horas los 7 días de la semana, además, emita alertas en los
casos que el usuario requiera atención inmediata. La intención de este sistema
se basa en la incorporación de sensores en un aparato ajustado a la ropa que
supervisa las actividades de los adultos mayores en tiempo real.
Esta investigación incluye mecanismos como sensores de velocidad, para dar
una alerta si el paciente tiene una caída en su cama, basándonos a esto
podemos utilizar un sensor de frecuencia cardiaca que ayude de la misma
manera enviando una alerta al prototipo y saber si hay alguna situación que
amerite ayuda.
Por otro lado se desarrolla el proyecto de Martínez (2016), cuyo tema es
“Sistema de monitoreo para motocicletas con tecnología Arduino y Android”,
este circuito es complementando con un sistema de alarma de robo y forcejeo,
teniendo la ventaja de saber por medio de un mensaje de texto, si la alarma
fue activada, el mismo cuenta con un sistema de control de activación o
desactivación de forma manual, gracias a un emisor de RF portátil tipo llavero,
con el fin de que el usuario no posea celular a mano o este se encuentre
13
descargado, el sistema GPS, indica al usuario donde se encuentra el
dispositivo en caso de robo.
Este proyecto utiliza tecnología arduino y Gps para saber dónde se encuentra
las motocicletas sustraídas por delincuentes, es de gran ayuda para la
construcción del prototipo que también tiene como objetivo buscar reducir la
delincuencia monitoreando en tiempo real la ubicación exacta del vehículo
donde esté conectado el sistema de seguridad.
Por lo consiguiente se tiene el proyecto de Pérez (2013), realizó un trabajo
investigativo acerca de “Las nuevas tecnologías aplicadas a la seguridad” el
cual indican a través de la investigación analítica el mismo que detallan cada
uno de las herramientas y sistemas tecnológicas existentes y actualizadas con
la intención de brindar nuevos conocimientos a los que año a año buscan
nuevas tecnologías de solución.
El proyecto descrito anteriormente se basa en el interés de buscar nuevas
tecnologías que ayuden a mejorar la seguridad. El proyecto del sistema de
alerta que se está desarrollando con tecnologías actuales tiene como objetivo
buscar mejorar sistemas existentes como el de Transporte Seguro estudiado
en el presente trabajo.
Se indica que trabajos realizados con la herramienta de geolocalización y
sensores biométricos no se encuentran existentes, por tal motivo se efectúan
trabajos realizados por el área de seguridad en la cual se tiene otros métodos
y tipos de herramientas que han sido de utilidad y han tenido aceptación en lo
que respecta el resguardo y seguridad para la persona que haga uso del
prototipo.
14
2.2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.2.1. Situaciones de emergencia
De acuerdo a (Editorial CEP, 2018):
Se designa con el término de emergencia al accidente o suceso que acontece de manera absolutamente imprevista. En tanto, de acuerdo al contexto en el cual se lo use, la palabra emergencia puede referir diversas cuestiones. Por un lado, el término emergencia suele ser usado por la mayoría de la gente para referirse a una situación fuera de control que se desarrolló como consecuencia de un desastre.
Generalmente, estaremos ante una auténtica situación de emergencia cuando
un suceso determinado inesperado, eventual y muy desagradable altera la
tranquilidad reinante en una comunidad pudiendo ocasionar no solamente
importantísimos daños materiales y víctimas fatales, sino también afectar la
estructura social y económica de la sociedad en cuestión, pero sin que esta
situación exceda la capacidad de respuesta que pueda darle esa misma
comunidad para paliar o minimizar sus efectos.
2.2.2. Geolocalización
Para (López, 2017) la geolocalización es:
Un concepto relativamente nuevo, que ha proliferado de unos años a esta
parte y que hace referencia al conocimiento de la propia ubicación
geográfica de modo automático. Localización de un dispositivo mediante
un sistema de coordenadas También denominada georreferenciación, la
geolocalicación implica el posicionamiento que define la localización de
un objeto, de un dispositivo, en un sistema de coordenadas determinado
de nuestro planeta tierra.
15
Este proceso es generalmente empleado por los sistemas de información
geográfica, un conjunto organizado de hardware y software, más datos
geográficos, que se encuentra diseñado especialmente para capturar,
almacenar, manipular y analizar en todas sus posibles formas la información
geográfica referenciada, con la clara misión de resolver problemas de gestión
y planificación.
Existen varias alternativas para conocer esta ubicación, aunque claro, son los
dispositivos móviles los que por su portabilidad con nosotros mismos nos
permitirán más fácilmente conocer nuestra ubicación y actualizarla a medida
que nos vamos movilizando y por tanto, cambiando de ubicación geográfica.
Se considera al GPS, como los reyes de la geolocalización, ya que este
servicio es importante a la hora de permitirle a una persona saber cómo llegar
o ubicar un lugar determinado en nuestro territorio, siendo el GPS una de las
estrellas en este sentido, un pionero que le abrió paso luego a nuevas
propuestas en este sentido. Entre ese amplio abanico de opciones que nos
permiten descubrir la geolocalización se destacan los teléfonos móviles de alta
gama, que son aquellos que cuentan con funciones especializadas, en este
particular caso traen integrados receptores de GPS, los cuales y gracias a la
red de satélites que rodea al planeta podrán ubicarnos en cualquier parte del
globo terráqueo en el cual nos encontremos. (Lethman, 2014)
Otra alternativa ampliamente usada y a disposición de aquellos que no poseen
celulares como los mencionados líneas arriba, u otros equipos portátiles, es la
del Google Earth, que consiste en un programa informático, similar al Sistema
de Información Geográfica, que permite obtener imágenes del planeta en
tecnología 3 D en combinación con imágenes de satélite, mapas y el motor de
16
búsqueda de Google y así facilita la visualización de imágenes a escala del
lugar del planeta tierra que se pretenda descubrir o identificar.
Esta herramienta de la geolocalización fue pensada y desarrollada
oportunamente con un fin militar, siendo el Departamento de Defensa de los
Estados Unidos el responsable de su invención. Con el tiempo su uso se
trasladó al común de la gente que por supuesto sucumbió antes las bondades
y beneficios que este recurso reporta a sus usuarios.
Y claro, luego, los dispositivos móviles, como ser los celulares, incorporaron
esta fabulosa tecnología en su diseño y así es que en la actualidad su empleo
está absolutamente extendido en el mundo entero, siendo una herramienta en
muchos casos imprescindible para las personas que se movilizan de un lado
a otro gracias a él. Obviamente, con el correr del tiempo esta invención fue
sumando mejoras que permitieron que se incorpore mucha más información.
Sin dudas, la geolocalización es una tecnología que surgió para quedarse y
para ir creciendo cada día más con las mejoras que se le van sumando a cada
instante, porque como sabemos los avances tecnológicos no paran nunca.
Asiste en la resolución de problemas cotidianos. En tanto, cuando se la usa de
manera conforme resulta ser muy útil para ayudarnos a resolver problemas o
situaciones cotidianas, como ya dijimos nos ayudan a llegar a un lugar
desconocido, indicándonos cómo hacerlo, ya sea a pie, en auto, u ómnibus.
Por otro lado los diversos sistemas que mandan en nuestros teléfonos
inteligentes nos ofrecen una amplia gama de aplicaciones que se pueden
descargar de la tienda en cuestión y nos resuelven cuestiones como puede
ser encontrar donde dejamos estacionado el auto, sí increíble, pero hay
aplicaciones que nos asisten en esto, si es que somos de esas personas que
17
solemos perder el auto en los estacionamientos. Por otro lado, también esta
tecnología nos permite descargar aplicaciones sobre tránsito, o sobre los
lugares mejor puntuados para ir a cenar o tomar algo.
2.2.3. Sensores Biométricos
Mientras tanto para (Germán, 2014) indica lo siguiente:
La biometría, en términos puros, se usa para identificar las características
físicas, e incluso de comportamiento, de una persona. Aunque aún en
plena fase de desarrollo, mucha de la tecnología actual está optando por
este innovador método, sobre otros más convencionales. Éste es el caso
de los sensores biométricos, una auténtica revolución en lo que a
seguridad se refiere.
Aunque han avanzado un amplio camino en materia de protección, los
actuales sistemas, como los números PIN, las tarjetas magnéticas y las
contraseñas, acabarán desapareciendo algún día con la irrupción de la
biometría. Y es que contra ella es imposible competir en exactitud, ya que
muchos de nuestros rasgos físicos son irremplazables y extremadamente
difíciles de falsificar.
La tecnología avanza a pasos agigantados y ya es posible encontrar sistemas
que identifiquen huellas dactilares, la geometría de la mano, el ADN, un patrón
de voz, el del iris ocular, el del rostro, e incluso el de nuestro sistema vascular
a través de las venas. Esto ocurre gracias al desarrollo de sensores
biométricos, unos artículos que el día de mañana revolucionarán los sistemas
de identificación y autentificación.
18
Un sensor biométrico es un transductor que transforma un rasgo físico y
concreto de un ser humano en una señal eléctrica. Por lo general, el sensor
interpreta o mide aspectos como la luz, la temperatura, la velocidad (en el caso
de una voz, por ejemplo), y otro tipo de estímulos energéticos. Esto se
consigue mediante sofisticadas combinaciones de redes de sensores y
cámaras digitales o micrófonos cuya imagen o sonido son de alta precisión.
2.2.4. Raspberry pi modelo b
Para Mocq (2016) es lo siguiente:
El proyecto Raspberry Pi se inició en 2006, cuando Eben Upton y algunos compañeros de trabajo de la Universidad de Cambridge decidieron solucionar un problema muy básico: la mala (o falta de) educación que demostraban los aspirantes a ingeniero informático. Upton estaba a cargo de conseguir nuevos y buenos estudiantes para la universidad, pero se dio cuenta de que la mayoría de ellos tenían poco o ningún conocimiento de programación.
Una parte del problema, pensó Upton, podría ser que ninguno de ellos poseía
un PC realmente apropiado para programar y probar cosas nuevas, de forma
que empezó con el diseño del micro-ordenador que ahora es conocido como
Model A. Para 2008 los procesadores se convirtieron en componentes
suficientemente baratos y rápidos como para incluirlos en el aparato que tenía
en mente.
El Model A fue diseñado con unas características básicas pero a la vez muy
completas, con salida de video y audio, un procesador capaz de realizar tareas
interesantes como la reproducción de video de alta definición, un tamaño
pequeño y un buen precio. Se estableció que el Model A se vendería por unos
$25 dólares, pero las personas empezaron a pedir conexión a internet, y por
19
lo tanto la fundación Raspberry Pi decidió fabricar el Model B, con un puerto
Ethernet y un precio de unos $35 dólares. Ese segundo dispositivo es
precisamente el que se presenta y del cual se va a hablar con mayor detalle.
El Raspberry Pi Model B es un dispositivo de un tamaño diminuto (mide casi
lo mismo que una tarjeta de crédito), pero en sus ínfimas dimensiones de 85,6
x 53,98 x 17 mm atesora grandes posibilidades, como la de mostrar video
1080p o conectarse a redes y a internet y administrar dispositivos de domótica.
Figura 1 Raspberry Pi Model B
Fuente: (Mocq, 2016)
De todas maneras, antes de mencionar sus habilidades es esencial
hacer una lista de las especificaciones técnicas, que se puede ver a
continuación.
Tabla 2 Especificaciones técnicas
Especificaciones técnicas
20
Fuente: (Mocq, 2016)
El Raspberry Pi Model B cuenta con conectores más que suficientes para
permitir cierta flexibilidad al usuario, y es que si una pantalla HDMI no está
disponible, siempre se puede usar la salida de video RCA. Además, su
alimentación es tan sencilla como conectarle el adaptador micro-USB de un
teléfono.
Aunque el hecho de que no venga con una carcasa protectora podría ser
motivo de críticas, en realidad la comunidad de usuarios ha decidido
aprovechar la oportunidad para fabricar todo tipo de ingeniosas cajas en las
que se puede guardar el ordenador. Se ha visto desde cajitas de Lego y cartón
hasta elaborados en carcasas de madera o fabricados con impresoras 3D. Es
aconsejable buscarle una carcasa para evitar cortocircuitos, pero no es algo
requerido.
Además de los puertos USB que pueden ser usados para conectar ratones,
teclados o discos duros externos, el dispositivo incluye conectores de
Rasperry Pi Model B
SoC Broadcom Bcm 2835
CPU Arm 1176JZFS a 700 MHZ
GPU Videocore 4
RAM 256 MB
Video HDMI y RCA
Resolución 1080p
Audio HDMI y 3.5 mm
USB 2 x USB 2.0
Redes Ethernet 10/100
Electricidad micro USB
21
expansión que pueden ser usados para la comunicación con otros dispositivos.
Se ha anunciado además que pronto saldrá a la venta una cámara de cinco
megapíxeles.
Seguramente debido a la poca electricidad que proporciona el puerto micro-
USB se tuvo problemas usando teclados USB con puertos adicionales (porque
requieren más electricidad que un teclado sin puertos). En algunos momentos
las teclas funcionaban como si se hubieran atascado, repitiendo caracteres un
par de decenas de veces. En todo caso, el dispositivo no muestra problemas
con teclados de bajo consumo.
Para ahorrar espacio y dinero, los ordenadores Raspberry Pi incluyen puertos
en todos los lados de la placa, y esto hace que sea un poco problemático usar
el aparato en espacios muy reducidos porque tiene cables como los brazos de
un pulpo. De todas maneras, cualquier dispositivo conectado al RasPi es más
grande que el mismo ordenador. No hay mucho más que se pueda decir
acerca de su hardware, y por lo tanto se procede a analizar el software del
aparato.
Software
El Raspbery Pi Model B como ordenador
Aranda (2014):
Si bien la fundación Raspberry Pi se ha hecho cargo principalmente de
proporcionar el hardware del Model B, también ha ayudado para que la
comunidad cree distintos sistemas operativos (todos basados en Linux)
que satisfagan distintas necesidades. Ya que el sistema operativo se
carga desde una simple tarjeta SD, tener varias distribuciones de Linux
listas para ser cambiadas no entraña complicación alguna.
22
De igual manera, es tan sencillo crear una distribución ARM para el Raspberry
Pi que cada cierto tiempo se ven nuevas versiones de Linux en los foros del
proyecto. Ya que el Model B cuenta con dos puertos USB es sencillo
conectarle un ratón y un teclado y usarlo como un ordenador cualquiera,
aunque sea mucho más lento ordenadores con un precio más elevado.
El problema es que si bien se puede usar una interfaz gráfica en el Pi, su
limitada memoria y pequeño procesador hace que las cosas funcionen con
bastante lentitud. Por eso debe quedar claro que los ordenadores de la
fundación Raspberry Pi no fueron creados para remplazar a tu ordenador
principal, sino como herramientas de aprendizaje y juego.
Sistemas operativos
En el momento de escribir este análisis existen tres distribuciones de Linux
promocionadas por la fundación Raspberry Pi:
Raspbian "wheezy" (basada en Debian), Arch Linux ARM y QtonPi. La
primera ha sido clasificada como "para principiantes", y es que se trata
de una distribución preconfigurada con administrador de ventanas como
LXDE y con algunos navegadores de internet como Midori.
La segunda, Arch Linux, tiene como meta proporcionar grandes niveles
de control al usuario.
Por último, QtonPi es una plataforma embebida para el uso de
aplicaciones Qt.
En este caso se prueba el funcionamiento de Raspbian, debido a la
familiaridad con esa distribución y las optimizaciones hechas para el
23
funcionamiento específico en este dispositivo. El proceso de creación de la
tarjeta SD es muy sencillo para una persona con conocimientos básicos de
Linux o instalación de sistemas operativos, dado que todos los pasos están
enumerados en una wiki. Para poder instalar Raspbian en una tarjeta SD tan
sólo hay que saber seguir las instrucciones con cuidado.
La distribución viene con algunas aplicaciones preinstaladas, entre las que se
encuentran los navegadores de internet Midori, Dillo y NetSurf y herramientas
de programación como IDLE para Python, Scratch y Squeak. Como se decía,
el funcionamiento es lento, hasta el punto de que lanzar cada aplicación
requiere varios segundos. A pesar de eso, una vez que la aplicación necesaria
está abierta, usarla no representa problema. Eso sí, hay siempre que recordar
el limitado espacio de memoria del dispositivo, y por eso la experiencia es
mejor si se usa la cantidad mínima posible de aplicaciones a la vez.
La distribución Raspbian cuenta además con algunos juegos desarrollados en
Python, como clones de Reversi, Sokoban y Snake. La experiencia de juegos
es aceptable, pero se puede sentir la lentitud del ordenador cuando interpreta
las teclas seleccionadas. Además de programación en Python, es posible
hacer scripts de Linux en bash con vi, y hasta se tiene referencia de gente que
ha instalado completos servidores web y hace scripts en PHP.
Un proyecto que sí se puso en práctica tiene que ver con el uso del Model B
como bot de nuestro chat interno de Engadget, y se debe admitir que funcionó
hasta mejor que con el ordenador que se había usado hasta ese momento. La
configuración de aplicaciones disponibles en los repositorios de Debian
funciona tan bien como en cualquier otra instalación de la distribución: tan sólo
hay que buscar en apt-get para instalar todo tipo de software en el pequeño
ordenador, o por su defecto compilar la fuente directamente con make.
24
Como reproductor multimedia
Upton (2016):
Aunque los ordenadores Raspberry Pi no fueron diseñados para
funcionar como reproductores de video, la comunidad alrededor del
proyecto se ha hecho cargo de invertir grandes cantidades de tiempo
para poder usarlos precisamente de esa manera. Al poco tiempo de que
los primeros Pi llegaran a las manos de los usuarios comenzaron a
aparecer formas para reproducir video, y entre ellas la más popular ha
sido con la conocida aplicación XBMC.
El proyecto OpenELEC ha tomado la gran iniciativa de ofrecer soporte para el
Raspberry Pi con su distribución XBMC lista para funcionar desde memorias
flash. Al usar OpenELEC la memoria RAM se reconfigura de manera
automática para dedicar el 50% a los gráficos y de esta manera funcionar sin
complicaciones (sólo un 25% del RAM se invierte en gráficos en modo
ordenador).
Se debe admitir el asombro cada vez que se ve los videos 1080p siendo
reproducido por un dispositivo tan diminuto y barato como el Raspberry Pi. Una
vez con el video iniciado, la reproducción funciona sin ninguna interrupción y
con excelente calidad, aunque el problema es llegar hasta ese punto; no sólo
el soporte de codecs es todavía limitado, sino que la demora entre la selección
de una opción y la ejecución es tanta que requiere de auténtica paciencia.
Se duda mucho que el Raspberry Pi con las configuraciones actuales pueda
remplazar a un reproductor de video o un streamer, pero a juzgar por la
emoción de la comunidad, es posible que en un futuro no muy lejano su
25
funcionamiento mejore de manera significativa. Por ahora usar un Model B
para reproducción de video es simplemente una parte del proceso de
aprendizaje con el dispositivo (Contreras, 2018).
En conclusión, el mini ordenador Model B de la fundación Raspberry Pi es un
dispositivo impresionante. No sólo resulta extremadamente asequible, sino
que abre la puerta a infinitas posibilidades para el desarrollo de nuevas
aplicaciones y para la simple educación tecnológica de las nuevas
generaciones. Nuestras expectativas con su funcionamiento fueron
sobrepasadas en gran manera y la experiencia de uso es simplemente ideal
para lo que es. Como herramienta educativa y simple juguete tecnológico los
ordenadores Raspberry Pi son maravillosos (Upton, 2016).
Con esto dicho, se debe aclarar y repetir que el Raspberry Pi no es un
ordenador que pueda remplazar a ningún otro en tu hogar o trabajo. No fue
diseñado para ser un PC corriente y tampoco funciona de forma comparable.
Este pequeño dispositivo tampoco hará que te desprendas de tu streamer o
reproductor multimedia (al menos no en este momento), ya que no fue
concebido con ese objetivo. El Raspberry Pi no es más que una herramienta
educativa, un juguete para estudiantes sin otra misión que facilitar su
aprendizaje mientras disfrutan (Gallego, 2014).
El Raspberry Pi es ideal para aprender programación, hardware, software y
tecnología en general, con el apoyo de una gran comunidad de usuarios que
no deja de crecer. Su precio es absolutamente justificable y hasta estaríamos
dispuestos a pagar más por él. Sólo queremos que tengas muy claras las
limitaciones del aparato, y que después de adquirirlo sepas que deberás pasar
varias horas con él antes de que puedas aprovechar su potencial. Si te gusta
la programación, quieres aprender informática y estás dispuesto a invertir
26
muchas horas estudiando (y divirtiéndote), te podemos recomendar con gran
satisfacción la compra de un Raspberry Pi Model B (Rashid, 2014).
Arduino pro mini
El Arduino Pro Mini es una tarjeta pequeña, perteneciente a la gran familia
Arduino, ideal para proyectos donde el tamaño es una limitante, ya que está
orientada a proyectos del tipo wearables (tecnología en vestuario o uso
corporal). Esta tarjeta está dirigida a usuarios que requieran trabajar con
sensores que usen tensiones de 3,3V, como por ejemplo acelerómetros,
sensor de Presión Barométrica o que dispongan de ese voltaje, además, no
trae conectores, de modo que pueden soldar en la orientación que se necesite
(Goilav, 2016).
Para programar el Arduino Pro Mini se requiere de un FTDI Basic Breakout a
3,3V la cual se conecta directamente en los pines donde sale indicado GRN y
BLK, energizando el Arduino Pro mini y reiniciándolo para la programación
(Bell, 2014).
Características:
27
Microcontrolador ATmega328 funcionando a 8MHz
14 entradas/salidas digitales.
6 entradas análogas
Trabaja perfectamente con módulos GPS o sensores que utilicen 3.3V
Esta tarjeta no posee conector USB
Soporta auto-reset para carga de Sketch con FTDI
Regulador de 3,3V incorporado de 5V hasta 9V por pin RAW
Corriente máxima de salida: 150mA
Protección contra sobre corriente
LEDs de estado incorporados (para alimentación y pin 13)
Dimensiones 18 x 33mm
Peso menor a 2 gramos
Figura 2 Medidas de Arduino Pro mini
28
Bluetooth hc05
De acuerdo a Wright (2016), Bluetooth es una especificación industrial para
Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de
voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por
radiofrecuencia en la banda ISM de los 2.4 GHz. Los principales objetivos que
se pretenden conseguir con esta norma son:
Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles.
Eliminar los cables y conectores entre estos.
Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar
la sincronización de datos entre equipos personales.
Figura 3 Bluetooth hc05
Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado
especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance
de emisión y basados en transceptores de bajo costo. Los dispositivos que
incorporan este protocolo pueden comunicarse entre sí cuando se encuentran
dentro de su alcance.
Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los
dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en
habitaciones separadas si la potencia de transmisión es suficiente. Estos
29
dispositivos se clasifican como “Clase 1”, “Clase 2” o “Clase 3” en referencia a
su potencia de transmisión. Los dispositivos con Bluetooth también pueden
clasificarse según su capacidad de canal:
Figura 4 Clasificación según la capacidad de canal
La especificación de Bluetooth define un canal de comunicación a un máximo
720 kbit/s (1 Mbit/s de capacidad bruta) con rango óptimo de 10 m
(opcionalmente 100 m con repetidores). Opera en la frecuencia de radio de 2,4
a 2,48 GHz con amplio espectro y saltos de frecuencia con posibilidad de
transmitir en Full Duplex con un máximo de 1600 saltos por segundo. Los
saltos de frecuencia se dan entre un total de 79 frecuencias con intervalos de
1 MHz; esto permite dar seguridad y robustez.
Figura 5 Canal de comunicación
30
Tanto Bluetooth clásico como Bluetooth de baja energía aplican la
característica de salto de frecuencia adaptativa (AFH – Adaptive Frequency
Hopping) que detecta interferencias de. Por ejemplo, un dispositivo WLAN
802.11 b, g, n que transmite cercano, si se detecta tal interferencia, el canal se
coloca automáticamente en la lista negra. Con el fin de manejar la interferencia
temporal, un esquema implementado vuelve a intentar los canales de la lista
negra y si la interferencia ha cesado el canal se puede utilizar. AFH impide que
Bluetooth interfiera con otras tecnologías inalámbricas cercanas.
El hardware que compone el dispositivo Bluetooth está compuesto por dos
partes:
Un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la señal.
Un controlador digital, compuesto por una CPU, un procesador de
señales digitales (DSP – Digital Signal Processor) llamado Link
Controller (o controlador de Enlace) y de las interfaces con el dispositivo
anfitrión.
El LC o Link Controller se encarga del procesamiento de la banda base y del
manejo de los protocolos ARQ y FEC de la capa física; además, se encarga
de las funciones de transferencia tanto asíncrona como síncrona, la
codificación de audio y el cifrado de datos. Bluetooth de baja energía, también
denominada como Bluetooth LE, Bluetooth ULP (Ultra Low Power) y Bluetooth
Smart, es una nueva tecnología digital de radio (inalámbrica) interoperable
para pequeños dispositivos desarrollada por Bluetooth.
31
Los dispositivos BlueTooth pueden actuar como Masters o como Slaves. La
diferencia es que un BlueTooth Slave solo puede conectarse a un master y a
nadie más, en cambio un master BlueTooth, puede conectarse a varios Slaves
o permitir que ellos se conecten y recibir y solicitar información de todos ellos,
arbitrando las transferencias de información (Hasta un máximo de 7 Slaves).
Figura 6 Tipos de Bluetooth
Cada uno de los dispositivos que se identifican vía BlueTooth presentan una
dirección única de 48 bits y además un nombre de dispositivo que nos sirva
para identificarlo cómodamente a los humanos. Por eso cuando configuras tu
móvil puedes especificar un nombre propio que será el que mostrarás a los
demás cuando busquen tu teléfono en la inmediaciones.
La dirección propia también se puede identificar pero lógicamente, es un poco
menos cómoda y tiene menos utilidad. Tampoco es raro establecer un
protocolo IP sobre transporte BlueTooth, con lo que además de su
identificación interna BlueTooth (Equivalente al MAC Ethernet) dispondrá de
32
una dirección IP para conectarse a Internet. Por eso puedes conectarte vía
Bluetooth a tu PC, por ejemplo, y a través de él conectarte a internet. Un nodo
BlueTooth puede ser Master o Slave y dispone de una dirección única, así
como de un nombre para identificarse y muy habitualmente también incluye un
PIN de conexión o número de identificación que debe teclearse para ganar
acceso al mismo.
Como el BlueTooth lo desarrolló Nokia para conectar teléfonos móviles, a otros
dispositivos como auriculares, micrófonos o conexiones al audio del coche,
existe un procedimiento definido que se llama Pairing (o emparejamiento) que
vincula a dos dispositivos Bluetooth. Cuando vinculas dos dispositivos BT, se
inicia un proceso en el que ellos se identifican por nombre y dirección interna
y se solicitan la clave PIN para autorizar la conexión (Subero, 2017).
Si el emparejamiento se realiza con éxito, ambos nodos suelen guardar la
identificación del otro y cuando se encuentran cerca se vuelven a vincular sin
necesidad de intervención manual. (Aunque para que tu BlueTooth pueda
enviar o recibir música, debe aceptar otra norma posterior llamada Advanced
Audio Distribution Profile (A2DP) y que en caso de ser algún sistema antiguo
te impedirá la reproducción).
33
Figura 7 Modulo Hc 05
El módulo HC-05, que puede configurarse tanto como Master que como Slave,
y que además dispone de bastante más parámetros de configuración y
capacidades de interrogación. Mientras que el HC-06 entra en modo de
programación en cuanto lo enciendes y mientras no haya nadie conectado por
Bluetooth, el HC-05 es ligeramente más complicado de colocar en modo
comandos y requiere una cierta manera de arrancado, concretamente requiere
que el pin KEY, (que no estaba conectado el caso del HC-06) esté en HIGH
cuando encendemos el módulo. (Bosu, 2017)
34
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
3.1. Análisis de factibilidad
Según lo estudiado en los capítulos anteriores se diagnosticó el gran problema
que tienen los taxistas en lo que corresponde a la delincuencia en el sistema
de transporte, ya que siguen aumentando los casos de robos y a su vez el
número de víctimas mortales debido a que no reciben ayuda en un tiempo
prudente en situaciones de emergencia tales como robos o secuestros.
El proyecto se lo denomina factible porque el prototipo brinda mecanismos de
alerta modernas al utilizar la frecuencia cardiaca como método de alerta y así
disminuir el tiempo de respuesta ante una situación de peligro. La factibilidad
del proyecto consiste en crear nuevos métodos de alerta para situaciones de
emergencias para complementar al sistema que utiliza el botón de pánico que
es un servicio que brinda el Ecu 911 en conjunto con al ANT donde podrán
conocer las vulnerabilidades presentes en su sistema de seguridad.
El Arduino pro mini y la raspberry Pi 3, estudiadas en el capítulo 2 serán los
dispositivos utilizados para la implementación del prototipo, para demostrar la
funcionalidad y tratar de disminuir el tiempo de respuesta ante una alerta de
emergencia. Las pruebas del proyecto consisten en enviar una señal de alerta
cuando las pulsaciones de la frecuencia cardiaca tengan un parámetro mayor
a los normales mediante un sensor de pulso cardiaco desde el arduino
emitiendo la señal para que el raspberry la recepte.
35
3.1.1. Factibilidad Operacional
El desarrollo e implementación del prototipo es viable operacionalmente
debido a que los dispositivos utilizados cuentan con mucha información en
medios bibliográficos para su construcción y a su vez con un manejo sencillo.
Se busca que los conductores de taxis se beneficien de este servicio donde
podrán conocer nuevos métodos de seguridad modernos para sus vehículos
que son su fuente de trabajo.
Los futuros resultados que generará el siguiente proyecto es buscar que los
entes encargados de la seguridad de los taxistas puedan conocer las
vulnerabilidades expuestas en su sistema de seguridad para que puedan
aplicar otros métodos de alerta y así disminuir los casos de robos y mortalidad
y a su vez que más vehículos consideren la instalación de su sistema de
seguridad debido a la confiabilidad que estos puedan brindar.
De acuerdo a la información obtenida atreves de medios oficiales sobre el
sistema de Transporte seguro, queda en evidencia que el método de seguridad
de ellos es de muy fácil manipulación y de conocimiento público su
funcionamiento, siendo esto negativo y perjudicial, ya que los delincuentes al
conocer el método de alerta del sistema mencionado toman sus precauciones
para que el conductor no tenga reacción alguna al momento de querer alertar
mediante el botón de pánico que está siendo víctima de la delincuencia.
Poniendo en descubierto estas vulnerabilidades que presenta este tipo de
sistema que utilizan los taxis legales en el territorio Ecuatoriano se busca
aumentar la confiabilidad a los sistemas de seguridad brindando otra
alternativa de alerta ante una situación de emergencia como son los robos,
36
para poder brindar ayuda de una manera eficaz y en poco tiempo sin que los
delincuentes se den cuentan que se activó la dicha de emergencia.
3.1.2. Factibilidad técnica
Para obtener la factibilidad técnica se consideró que los dispositivos
tecnológicos actuales son fundamentales para la realización de este proyecto,
mencionando que este tipo de tecnología se encuentra con un buen precio en
el mercado y cuentan con buena calidad para poder obtener resultados
previstos y cumplir con los objetivos mencionados. A continuación detallamos
los principales dispositivos y componentes que se utilizó para el desarrollo del
prototipo que ayudará a demostrar una alerta de emergencia con la frecuencia
cardiaca.
Tabla 3 Funciones de los equipos a utilizar
Funciones de los equipos a utilizar
Dispositivo Función
Raspberry Pi 3
Se alojaran todos los datos recibidos del arduino.
Configuración GPS.
Configuración Gprs.
Código Python.
37
Arduino pro mini
Programación del sensor de ritmo cardiaco.
Conexión del bluetooth HC-05.
Envío de datos al raspberry pi.
Sensor de ritmo cardiaco
Medición de frecuencia cardiaca.
Modulo GPS
Mostrar parámetros de ubicación en tiempo real. .
38
Fuente: Dispositivos utilizados
Elaborado por: Ronny Cajas - William Raymondi
Tabla 4 Software utilizado para la parte lógica del prototipo
Software utilizado para la parte lógica del prototipo
Modulo bluetooth HC-05
Enviará los datos vía bluetooth desde el arduino al raspberry.
Dispositivo Función
Raspbian
Sistema operativo Linux basado en debían para nuestro raspberry pi.
39
Fuente: Dispositivos utilizados
Elaborado por: Ronny Cajas - William Raymondi
Arduino Software
Software de código abierto para la programación de placa arduino.
Servidor web con hosting de 000webhost
Servidor web donde se alojaran los datos procesados de nuestro prototipo.
Hosting gratuito y con muchas buenas características para almacenar nuestros datos.
Base de datos
Base de datos php donde crearemos las tablas de usuarios y parámetros que se mostraran y guardaran en nuestro servidor web.
40
3.1.3. Factibilidad Legal
A continuación se presenta la factibilidad legal, en la que identifican los
sistemas de seguridad a través del Ministerio del Interior (2018).
Título II
DEL SISTEMA DE SEGURIDAD PÚBLICA Y DEL ESTADO
Capítulo I
DE LOS ÓRGANOS EJECUTORES
Art. 2 De los órganos ejecutores de la Prevención. Conforman los
órganos ejecutores de la prevención todas las entidades que integran el
Sector Público. Dentro del ámbito de su competencia, además de los
objetivos generales establecidos en la ley, corresponde a los Ministerios
de Estado:
1. Emitir acuerdos o resoluciones que orienten el trabajo de las Unidades
de Planificación del Ministerio que obligatoriamente considerarán el
planeamiento de la seguridad integral;
2. (Reformado por el Art. 15 del D.E. 64, R.O. 362S, 14VII2017).
Mantener permanente coordinación con los órganos ejecutores del
Sistema de Seguridad Pública y del Estado y, particularmente, con el
Ministerio de Defensa Nacional;
3. (Reformado por el Art. 15 del D.E. 64, R.O. 362S, 14VII2017).
Disponer la realización y mantener la permanente actualización de la
apreciación estratégica de la situación, que les permita proporcionar y
disponer de los antecedentes e informaciones requeridas por el
Ministerio de Defensa Nacional;
4. Supervisar y aprobar la planificación de la seguridad integral y la
elaboración de los planes correspondientes a su ministerio; y,
41
5. Organizar y constituir un plan de acción del ámbito de su gestión, de
acuerdo a lo previsto en el Plan Nacional de Seguridad Integral.
Art. 3.- Del órgano ejecutor de Gestión de Riesgos. La Secretaría
Nacional de Gestión de Riesgos es el órgano rector y ejecutor del
Sistema Nacional Descentralizado de Gestión de Riesgos. Dentro del
ámbito de su competencia le corresponde:
a) Identificar los riesgos de orden natural o antrópico, para reducir la
vulnerabilidad que afecten o puedan afectar al territorio ecuatoriano;
b) Generar y democratizar el acceso y la difusión de información suficie
nte y oportuna para gestionar adecuadamente el riesgo;
c) Asegurar que las instituciones públicas y privadas incorporen obligato
riamente, en forma transversal, la gestión de riesgo en su planificación y
gestión;
d) Fortalecer en la ciudadanía y en las entidades públicas y privadas ca
pacidades para identificar los riesgos inherentes a sus respectivos ámbi
tos de
acción;
e) Gestionar el financiamiento necesario para el funcionamiento del Sist
ema Nacional Descentralizado de Gestión de Riegos y coordinar la
cooperación internacional en este ámbito;
f) Coordinar los esfuerzos y funciones entre las instituciones públicas y
privadas en las fases de prevención, mitigación, la preparación y respue
sta a desastres, hasta la recuperación y desarrollo posterior;
g) Diseñar programas de educación, capacitación y difusión orientados
a fortalecer las capacidades de las instituciones y ciudadanos para la ge
stión de riesgos; y,
h) Coordinar la cooperación de la ayuda humanitaria e información para
enfrentar situaciones emergentes y/o desastres derivados de fenómeno
42
s naturales, socionaturales o antrópicos a nivel nacional e internacional.
CAPÍTULO II
DE LOS ORGANISMOS DEL SISTEMA
Art. 19.- Conformación. El Sistema Nacional Descentralizado de Gestión
de Riesgos está compuesto por las unidades de gestión de riesgo de
todas las instituciones públicas y privadas en los ámbitos: local, regional
y nacional.
Art. 20.- De la Organización. La Secretaría Nacional de Gestión de
Riesgos, como órgano rector, organizará el Sistema Descentralizado de
Gestión de Riesgos, a través de las herramientas reglamentarias o
instructivas que se requieran.
Art. 21.- Comité Consultivo Nacional de Gestión de Riesgos. Es una
instancia técnica interinstitucional e intersectorial de asesoría y apoyo a
la
Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos.
Art. 22.- (Derogado por el Art. 15 del D.E. 64, R.O. 36-2S, 14-VII-2017).
Art. 23.- (Derogado por el Art. 15 del D.E. 64, R.O. 36-2S, 14-VII-2017).
Art. 24.- De los Comités de Operaciones de Emergencia (COE). son
instancias interinstitucionales responsables en su territorio de coordinar
las acciones tendientes a la reducción de riesgos, y a la respuesta y
recuperación en situaciones de emergencia y desastre. Los Comités de
Operaciones de Emergencia (COE), operarán bajo el principio de
descentralización subsidiaria, que implica la responsabilidad directa de
las instituciones dentro de su ámbito geográfico, como lo establece el
artículo 390 de la Constitución de la República. Existirán Comités de
Operaciones de Emergencia Nacionales, provinciales y cantonales, para
los cuales la Secretaría Nacional Técnico de Gestión de Riesgos normará
su conformación y funcionamiento.
43
3.1.4. Factibilidad económica
Para la creación del prototipo de alerta para situaciones de emergencia
utilizando sensores biométricos y herramientas de geolocalización se contó
con los recursos financieros suficientes para poder cumplir con los objetivos
propuestos. En comparación con sistemas de seguridad que se encuentran
actualmente en el mercado nuestra propuesta es factible porque es un valor
bajo buscando que no afecte la economía de los taxistas que deseen adquirir
el sistema que consta con una gran eficacia. Se detalla cuadro de inversión
económica para la realización de nuestro proyecto.
Tabla 5 Cuadro de inversión
Cuadro de inversión
Fuente: Dispositivos utilizados
Elaborado por: Ronny Cajas - William Raymondi
ARTICULO P. UNIT. CANTIDAD P. TOTAL Arduino Pro Mini 6,00 2 12,00
Puerto USB/TTL 7,50 1 7,50
Módulo Bluetooth HC05 12,00 1 12,00
Raspberry Pi 3b+ 85,00 1 85,00
Memoria Micro SD 16GB 14,50 1 14,50
Case Raspberry 10,00 1 10,00
Módulo GSM/GPRS/GPS 70,00 1 70,00
Cable Micro USB 5,00 1 5,00
Circuitería (Otros) 20,00 1 20,00
TOTAL FINAL 236,00
44
3.2. Etapas de la metodología del proyecto
La metodología que elegimos para dividir las etapas de nuestro proyecto fue
PPDIOO que se detalla a continuación.
Preparación: En esta etapa se realizó las investigaciones para obtener
información sobre los casos de robos realizados a vehículos que brindan
servicio de taxis legal en donde se evidenció que no todos confían en el actual
sistema de seguridad que tienen instalado.
Planificación: En la siguiente etapa se ejecutó la investigación bibliográfica
obteniendo información sobre dispositivos que se utilizaran y a su vez de
prototipos similares que fueron de la gran ayuda para la creación de prototipo.
Diseño: En la etapa que a continuación mostramos se explicará el diseño del
prototipo con todas sus funciones.
Figura 8 Diseño del prototipo
Fuente: Dispositivos utilizados
Elaborado por: Ronny Cajas - William Raymondi
45
Implementación: Una vez completas las fases anteriores teniendo el diseño
e información sobre los dispositivos que utilizaremos procederos con la
implementación del prototipo de alerta para situaciones de emergencias
utilizando sensores biométricos y herramientas de geolocalización.
Configuración Arduino pro mini 3.3v
Diseño del sensor de pulso conectado al arduino pro mini 3.3v y conexión vía
bluetooth HC-05.
Figura 9 Programación y configuración del Arduino Pro Mini 3.3.
Fuente: Dispositivos utilizados
Elaborado por: Ronny Cajas - William Raymondi
46
Seleccionar placa arduino que utilizaremos, en este caso el Arduino Pro Mini.
Figura 10 Programación para el sensor de pulso
Sensor de pulso
#define USE_ARDUINO_INTERRUPTS true //ACTIVA
INTERRUPCIONES PARA SENSOR
#include <PulseSensorPlayground.h> //LIBRERÍA SENSOR
DE PULSO
#include <SoftwareSerial.h> //LIBRERÍA SERIAL
VIRTUAL
//PINES DE CONEXIÓN SERIAL CON BLUETOOTH
#define RN_Rx 5
#define RN_Tx 6
SoftwareSerial mySerial(RN_Rx, RN_Tx); // RX, TX SERIAL
BLUETOOTH
//VARIABLES
47
const int PulseWire = 0;
const int LED13 = 13;
int Threshold = 550;
char myChar ;
PulseSensorPlayground pulseSensor; //ACTIVA EL SENSOR
void setup()
Serial.begin(9600); //ESTABLECE VELOCIDAD DE
COMUNICACIÓN
Serial.println("Monitor:");
pulseSensor.analogInput(PulseWire); //DEFINE EL PIN A0
PARA SENSOR DE PULSO
pulseSensor.blinkOnPulse(LED13); //LED A RITMO
CARDIACO
pulseSensor.setThreshold(Threshold); //VERIFICA SI
MANTIENE EL SENSOR
if (pulseSensor.begin()) //SENSOR CONECTADO
Serial.println("We created a pulseSensor Object !");
mySerial.begin(9600);
mySerial.println("Arduino -> BLUETOOTH");
void loop()
int myBPM = pulseSensor.getBeatsPerMinute(); //LEE LOS
PULSOS POR MINUTO
//MUESTRA Y ENVÍA LOS DATOS SI ES QUE EXISTE PULSO
if (pulseSensor.sawStartOfBeat())
mySerial.println("? Su frecuencia cardiaca es:
");
mySerial.print("BPM: ");
48
mySerial.println(myBPM);
delay(7000);
Figura 11 Diseño de conexiones Pi 3 con modulo
Conexión del bluetooth raspberry con el bluetooth arduino por el terminal para
recibir los datos del sensor de frecuencia cardiaca.
49
Figura 12 Códigos Python
Fuente: Sistema utilizado
Creamos nuestro código Python para recibir los datos del bluetooth del arduino
al raspberry.
Figura 13 Medición de pulso
Fuente: Sistema utilizado
50
Medición del pulso cardiaco mostrado en el raspberry vía bluetooth desde el
arduino.
Figura 14 Medición de pulso
Fuente: Sistema utilizado
Servidor web.
Para la realización del servidor web utilizaremos un host gratuito de
https://www.000webhost.com para poder crear la interfaz gráfica y base de
datos para recibir los parámetros que programemos para nuestro prototipo.
51
Figura 15: Creación la interfaz gráfica
Fuente: Sistema utilizado
La programación la creamos en un editor php y la conectamos utilizando un
servidor ftp de filezilla.
Figura 16 Editor php
Fuente: Sistema utilizado
52
Figura 17 Conexión con servidor ftp
Fuente: Sistema utilizado
Interfaz gráfica del servidor web.
En el registro en la base de datos tenemos algunos parámetros que completar
para agregar clientes que utilizaran nuestro prototipo.
Figura 18 Interfaz gráfica
Fuente: Sistema utilizado
53
Registros.
Identificación: Número de cedula de los clientes que utilicen el prototipo.
Nombre: Datos de los nombres completos del conductor.
Edad: Datos de la edad del conductor.
Placa: Datos de la placa del vehículo que utiliza el sistema de seguridad.
Teléfono: Datos del celular del conductor.
Opciones.
Consultar: Se accede a los datos ingresados del cliente.
Registra: Ingresamos a un nuevo cliente a nuestra base de datos.
Actualizar: Actualizamos datos del cliente.
Eliminar: Borramos datos del cliente.
Base de datos.
En este menú encontraremos dos opciones en la cual en la primera estarán
todos los datos de los clientes de nuestra base, y en la segunda la información
de los clientes con los parámetros de pulso cardiaco, ubicación en tiempo real
y alertas.
Tabla de usuarios.
Aquí se mostraran los datos de los usuarios que tienen el sistema de
emergencia.
54
Figura 19 Tabla de usuario
Fuente: Sistema utilizado
Figura 20 Parámetros recibidos
Fuente: Sistema utilizado En la opción tabla de datos incluirá todos los parámetros recibidos en tiempo
real de usuarios, pulsos cardiacos y ubicación, actualizándose cada 5
segundos automáticamente.
55
En la opción “ir” nos mostrara la ubicación exacta del vehículo en esa fecha y
hora con los datos de latitud y longitud.
Figura 21 Ubicación exacta en sistema
Fuente: Sistema utilizado
Figura 22 Ubicación exacta en GPS
Fuente: Sistema utilizado
56
3.3. Entregables del proyecto.
Los entregables del proyecto son detallados a continuación:
Código arduino del sensor de pulso cardiaco.
Informe de pruebas del prototipo (Anexo II)
Manual de uso. (Anexo I)
3.4. Criterios de validación de propuesta
Para la realización de la validación de nuestra propuesta se contó con la
opinión del Sr. Pedro Olvera quien es experto en seguridad electrónica con
años de experiencia que labora en la empresa AC-ACTIVA dándonos su
criterio de acuerdo a lo presentado para saber si el diseño del prototipo de
alerta en situaciones de emergencias utilizando sensores biométricos y
herramientas de geolocalización cumple con las expectativas expuestas en el
proyecto. A continuación presentamos la siguiente tabla con información
obtenida mediante el método de entrevista al Sr. Olvera.
Si= Totalmente de acuerdo
No= totalmente en desacuerdo
Tabla 6 Validación de la propuesta
Tabla 7 Criterios de validación de propuesta
Criterios de validación de propuesta
No. Entrevista
Respuesta
SI NO
1
¿Considera que la implementación del prototipo es una buena opción para disminuir el tiempo de respuesta ante una emergencia? X
2
¿Considera lo importante que es buscar nueva tecnología para complementar los sistemas ya existentes? X
57
3 ¿Considera que es viable el seguimiento del proyecto para el futuro? X
4
De acuerdo a lo demostrado, ¿Cree usted que el prototipo cumple con los objetivos por el cual fue diseñado? X
5
¿Considera usted como profesional en el campo que el proyecto brinda mejoras tecnológicas con recursos económicos bajos? X
Fuente: Entrevista realizada al Sr. Pedro Olvera Elaborado: Ronny Cajas - William Raymondi
Casos de uso
Tabla 8 Creación de u al sistema
Creación de usuarios al sistema.
Creación de usuarios
Actores Usuarios
Propósito Ingresar un cliente al sistema.
Entrada Datos del usuario
Salida Mensaje de usuario registrado con éxito.
Fuente: Proyecto
Elaborado: Ronny Cajas - William Raymondi
58
Tabla 9 Consultar datos de usuarios e historial de parámetros.
Consultar datos de usuarios e historial de parámetros.
Consultas de usuarios
Actores Usuarios
Propósito Consultas de parámetros en el servidor web.
Entrada Id del usuario a consultar
Salida Datos del usuario: Nombre, fecha, bmp, ubicación.
Fuente: Proyecto
Elaborado: Ronny Cajas - William Raymondi
Tabla 10 Monitorear usuarios conectados.
Monitorear usuarios conectados.
Monitorear usuarios
Actores Usuarios
Propósito Monitorear en tiempo real los usuarios conectados a nuestro servidor.
Entrada Tabla de datos
59
Salida
Parámetros en tiempo real de todos los usuarios que están con el dispositivo encendido, incluyendo alertas de ser el caso.
Fuente: Proyecto
Elaborado: Ronny Cajas - William Raymondi
Tabla 11 Sensor de pulso cardiaco.
Sensor de pulso cardiaco.
Medición de pulso cardiaco
Actores Usuarios
Propósito Medir la frecuencia cardiaca.
Entrada
Datos del sensor de pulso cardiaco enviados por bluetooth desde el arduino al raspberry y al servidor web.
Salida BMP que se actualiza cada 5 segundos.
Fuente: Proyecto
Elaborado: Ronny Cajas - William Raymondi
3.5. Procesamiento y análisis
Para el procesamiento de los datos se procede a desarrollar la tabulación de
las encuestas, las mismas que se efectuaron con preguntas cerradas de
opciones múltiples detallando a través de porcentajes para su mayor
percepción de respuestas.
60
Población y muestra
La entrevista se realizará a un representante del Ecu 911 el cual se efectuará
un guion de preguntas abiertas con la finalidad de que conocer la información
puntual. Por otro lado para las encuestas, estas se realizaron en la coop. de
transporte de taxis “Aries” la cual tienen un total de 150 choferes al ser una
cantidad inferior se procede a considerar el total de la población convirtiéndola
en muestra directamente:
Tabla 12 Población y muestra
Población y muestra
Población Muestra
Entrevista 1 1
Encuesta 150 150
Fuente: Investigación
Elaborado por: Ronny Cajas - William Raymondi
61
Resultados de encuesta
1. ¿Es usted propietario de la unidad que conduce?
Tabla 13 Propietario de unidad de conducción
Propietario de unidad de conducción
Opciones Resultados Porcentajes
Si 117 78%
No 33 22%
Total 150 100%
Fuente: Investigación
Figura 23 Propietario de unidad de conducción
Fuente: Investigación
De los resultados obtenidos se identifica que el 78% si son propietarios de los
vehículos que se encuentran en la coop. de taxis, mientras que el 22%
menciona que no son propietarios y que los vehículos son alquilados y ellos
deben cancelar dicho alquiler de forma diaria.
78%
22%
Si
No
62
2. ¿La cooperativa a la que usted pertenece lleva un control sobre las
actividades diarias de las unidades?
Tabla 14 Control de actividades diarias
Control de actividades diarias
Opciones Resultados Porcentajes
Si 150 100%
No 0 0%
Total 150 100%
Fuente: Investigación
Figura 24 Control de actividades diarias
Fuente: Investigación
De la encuesta realizada se determina que la coop de taxista si realiza un
control acerca de las actividades diarias de las unidades, esto quieres decir
que existe una responsabilidad por parte de las autoridades de la empresa de
transporte que brinda a los colaboradores.
100%
0%
Si
No
63
3. ¿Está usted de acuerdo en que la Administración de la Cooperativa
a la que usted pertenece, invierta en tecnología para garantizar la
seguridad del servicio y la suya?
Tabla 15 Inversión en tecnología para garantizar la seguridad
Inversión en tecnología para garantizar la seguridad
Opciones Resultados Porcentajes
Muy de acuerdo 89 59%
De acuerdo 61 41%
Indiferente 0 0%
Desacuerdo 0 0% Muy
desacuerdo 0 0%
Total 150 100% Fuente: Investigación
Figura 25 Inversión en tecnología para garantizar la seguridad
Fuente: Investigación
De la encuesta realizada se identificó que los choferes están de acuerdo en
que la administración de la cooperativa a la que pertenecen inviertan en
tecnología para garantizar la seguridad de ellos, esto se representa con un
59% y un 41% de positividad.
59%
41%
0% 0%0%
Muy de acuerdo
De acuerdo
Indiferente
Desacuerdo
Muy desacuerdo
64
4. ¿Ha sido víctima de la delincuencia en su jornada de trabajo diaria?
Tabla 16 Victimas de delincuencia
Victimas de delincuencia
Opciones Resultados Porcentajes
Si 85 57%
No 65 43%
Total 150 100%
Fuente: Investigación
Figura 26 Victimas de delincuencia
Fuente: Investigación
De la pregunta acerca de que si han sido víctimas de delincuencia en su
jornada de trabajo, responden con un 57% que sí, mientras que el 43%
respondió que no, sin embargo indicaron que no se encuentran exentos de
que en algún momento les suceda dicha acción.
57%
43%
Si
No
65
5. ¿Cuál es la impresión que tiene usted al momento que un usuario
aborda su unidad de transporte?
Tabla 17 Impresión que tienen los choferes del usuario
Impresión que tienen los choferes del usuario
Opciones Resultados Porcentajes
Seguridad 89 59%
Desconfianza 61 41%
Ninguna 0 0%
Total 150 100% Fuente: Investigación
Figura 27 Impresión que tienen los choferes del usuario
Fuente: Investigación
De la siguiente pregunta se detalla que la impresión que tienen los conductores
de sus usuarios es seguridad en un 59% mientras tanto el 41% menciona que
tienen desconfianza ya que han pasado por situaciones que les impiden
confiar en su totalidad de los usuarios a los cuales ellos sirven, sin embargo
tratan de guardar la calma y continuar con su jornada laboral.
59%
41%
0%
Seguridad
Desconfianza
Ninguna
66
6. ¿Tiene usted o la cooperativa determinado los sectores y horarios
peligrosos dentro de la ciudad?
Tabla 18 Identificación de horario y sector
Identificación de horario y sector
Opciones Resultados Porcentajes
Si 150 100%
No 0 0%
Total 150 100% Fuente: Investigación
Figura 28 Identificación de horario y sector
Fuente: Investigación
De la determinación de sectores y horarios peligrosos dentro de la cooperativa
de taxis se identifica con el 100% que si tienen identificada dicha actividad con
la intención de cuidar la integridad de sus colaboradores y más aún cuando
estos realizan su labor en altos horarios.
100%
0%
Si
No
67
7. ¿Considera necesario que la unidad que usted conduce tenga un
sistema que registre su pulso y geolocalización al momento de tener
una amenaza?
Tabla 19 Aceptación del prototipo
Aceptación del prototipo
Opciones Resultados Porcentajes
Si 150 100%
No 0 0%
Total 150 100% Fuente: Investigación
Figura 29 Aceptación del prototipo
Fuente: Investigación
Finalizando con la pregunta de aceptación del prototipo en la cual tuvo un
100% de aceptacion por parte de los choferes de la cooperativa de taxis y que
se empleen este sistema dentro de sus vehículos con la intensión de sentirse
seguros ante actividades usuales.
100%
0%
Si
No
68
8. ¿La Administración de la cooperativa a la que usted pertenece, posee
normas o reglamentos para el alquiler del vehículo a tercera
personas?
Tabla 20 Normas o reglamentos para alquiler del vehículo
Normas o reglamentos para alquiler del vehículo
Opciones Resultados Porcentajes
Si 150 100%
No 0 0%
Desconozco 0 0%
Total 150 100%
Fuente: Investigación
Figura 30 Normas o reglamentos para alquiler del vehículo
Fuente: Investigación
El 100% indica que si poseen normas o reglamentos para alquiler de
vehículos de terceras personas, con la intención de ofrecer seguridad tanto
para los compañeros de transporte como para los usuarios, adicional de que
dentro de estas normas existe medidas de seguridad personal que hacen uso
para evitar conflictos a futuros.
100%
0%0%
Si
No
Desconozco
69
Entrevista a Funcionario del ECU 911
1.- ¿Qué opina acerca del sistema de taxis seguro empleado por el
Gobierno para la seguridad del transporte público?
Desde mi percepción logro indicar que el Gobierno Central apoya a la
seguridad en la trasporte público y esta ha hecho que se efectué de forma
positiva, por otro lado la aplicación de estos kits de seguridad ha ayudado a
reducir de forma circunstancial la delincuencia.
2.- ¿El botón de pánico ha sido eficiente en este último año?
Se debe mencionar de acuerdo a los resultados internos mantenidos dentro
del área de seguridad la eficiencia ha representado un 80% positivismo, sin
embargo el 20% sobrante radica en la mala manipulación del equipo y las
circunstancia en la que se ha visto el conductor, razones que han impedido
que se efectué la acción a cabalidad.
3.- ¿Cuál es su criterio de la seguridad en transporte liviano (taxis)?
Que muy a parte de existir taxis formales, existe un incremento a la oferta por
parte de nuevas empresas de transporte, estas manejándose bajo una
modalidad virtual (aplicación) sin no existe medios de seguridad que respalde
la integridad de dichos vehículos y conductores. Por otro lado las cooperativas
de taxis que decidieron integrarse al manejo de seguridad gubernamental son
mucho menos propensos a ser víctima de la delincuencia.
70
4.- Desde su punto de vista ¿Considera que existe la posibilidad que el
conductor no pueda accionar el botón de pánico y sea víctima de algún
robo o secuestro?
Sinceramente si han existido casos, no solo en la ciudad de Guayaquil, sino
en todas partes del país, la misma que debe a la situación violenta del robo y
esta acciones no dan la oportunidad de que el conductor tenga una eficaz
reacción.
5.- ¿Qué opina de la aplicación de un nuevo prototipo y este sea
controlado a través de sensores biométricos y geolocalizadores?
De ser el caso y tenga su comprobación de efectividad, más aún este sea
orientado a la seguridad es una idea buena la cual ayudaría a disminuir los
índices de delincuencia, no solamente en la ciudad, sino en todo el país si se
llegase a replicar el mismo.
71
CAPITULO IV
4.1. Criterio de aceptación del producto o Servicio
Se realizaron las pruebas correspondientes para verificar el correcto
desempeño de nuestro prototipo y de todos los componentes que lo
conforman. Ejecutando pruebas de conectividad mediante al bluetooth tanto
desde el arduino como en el raspberry.
En código Python en el Raspberry pi 3 se programó para que este
microcontrolador reciba los datos mediante bluetooth desde el sensor de pulso
cardiaco conectado en el arduino pro mini. Se comprobó a su vez los demás
parámetros que se obtienen como la ubicación en tiempo real a través del
módulo Gps se alojen en el servidor web.
Con todos estos resultados favorables a través de pruebas detalladas
anteriormente se determina que el proyecto elaborado responde de manera
positiva a los objetivos expuestos al principio del proyecto de investigación. En
la siguiente tabla se mostrarán las etapas que se completaron durante el
proyecto:
Tabla 21 Criterio de aceptación del servicio
Criterio de aceptación del servicio
ETAPAS Descripción
Cumplimiento
SI NO
Investigación de bibliografía
Consulta bibliográfica sobre dispositivos a usar, prototipos similares para tener una guía en qué referenciarnos y fuentes acerca de la problemática a investigar. X
Análisis de requerimientos
Determinar mediante un análisis acerca de las futuras características que tendrá nuestro prototipo. X
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Diseño
Definir los dispositivos, componentes y software a utilizar para realizar la programación y las conexiones correspondientes para la realización del prototipo. X
Implementación
En esta fase se realizó la construcción del prototipo, con las conexiones físicas y lógicas de cada uno para cumplir con los requerimientos deseados. X
Pruebas
Se procedió con la verificación de cada componente instalado y que esté correctamente configurado para las necesidades por las cuales fueron diseñados. X
Escalabilidad Identificar procedimientos a futuro para poder mejorar y complementar el prototipo. X
Fuente: Proyecto
Elaborado por: Ronny Cajas – William Raymondi
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Conclusiones
El proyecto de diseño e implementación de un prototipo de alerta en
situaciones de emergencias utilizando sensores biométricos y herramientas de
geolocalización busca incentivar la investigación tecnológica a medida de su
evolución para encontrar nuevos métodos que ayuden a complementar
servicios existentes como el actual sistema que utiliza Transporte Seguro y a
tener como objetivo principal beneficiar a los usuarios finales que son los
conductores para que puedan laborar sintiéndose protegidos.
Para el desarrollo del prototipo consultamos a mucha bibliografía en muchas
ramas como programación y electrónica, complementando lo aprendido en los
semestres que tiene nuestra carrera de Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones, y con apoyo del Ing. Leonel Vásquez asignado como
tutor por el departamento de titulación, quien nos guio en el tema para poder
realizarlo. Entre las principales conclusiones del proyecto de titulación
tenemos:
Durante el primer capítulo se logró obtener información acerca de una
problemática que llena de preocupación a los choferes de taxis en el
Ecuador, por la delincuencia que cada vez es mayor en la vida laboral
de cada uno de ellos. Teniendo en cuenta estos factores logramos
abarcar información de nuevas formas de alertar ante una situación de
peligro que puedan llegar a tener en sus vehículos.
Teniendo la frecuencia cardiaca como medio de alerta ante una
situación de las descritas en el presente proyecto, mejoramos un
problema que tienen los conductores a tratar de enviar la alerta de
peligro por medio del botón de pánico que actualmente usan con el
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sistema Transporte Seguro, ya que en un momento de intimidación con
un arma de fuego no tendrían reacción a presionar dicho botón, debido
a las amenazas que puedan estar siendo víctima de parte de los
delincuentes.
Con el prototipo se busca que las reacciones psicológicas naturales
como el nerviosismo, miedo o ansiedad que tenemos al momento de
una situación de emergencia, nos ayude a monitorear su frecuencia
cardiaca ante una posible situación de peligro para poder brindar la
ayuda adecuada en un periodo de tiempo corto.
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Recomendaciones
Utilizar una fuente de energía como la del encendedor eléctrico o a su
vez un Ups que ayude a alimentar de energía nuestro prototipo y pueda
funcionar correctamente mientras el vehículo esté encendido.
Este prototipo está sujeto a mejoras para complementar el sistema de
seguridad, como instalar cámaras infrarrojas para captar una imagen de
lo que ocurre dentro del vehículo tanto en el día como en la noche.
Se recomienda utilizar como servidor web un hosting pagado por la
seguridad y confidencialidad de la información de los usuarios que
adquieran el servicio.
Monitorear los parámetros a través del servidor web para estar atento a
todas las novedades de alertas que ocurran mientras el vehículo esté
encendido para poder reportar alguna una emergencia y que requieran
ayuda.
Configurar el raspberry pi para que reciba parámetros de alguna
smartband ya existente en el mercado.
Utilizar un plan de datos para configurar el envío de los parámetros a
través de la red móvil agregando un módulo Gsm/Gprs al prototipo.
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Bibliografía
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Editorial CEP. (2018). Técnico Auxiliar sanitario, opción emergencias. Madrid:
CEP.
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77
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Wright, M. (2016). Hc 05 Bluetooth + Arduino. Madrid: CreateSpace
Independent Publishing Platform.
78
ANEXO I
Manual de uso
En el siguiente manual se encontrará el correcto uso de nuestro prototipo.
Poner en nuestra muñeca o dedo el sensor de pulso para que pueda estar
midiendo siempre la frecuencia cardiaca.
Fuente: Trabajo de investigación
Elaborado por: Ronny Cajas – William Raymondi
Nota: Las pulsaciones siempre transmitirá, la alerta se enviará cuando los
pulsos sean mayores a 100. Estos datos enviados a través del arduino y
bluetooth que utiliza el sensor de frecuencia cardiaca los receptará el raspberry
para subirlos al servidor web.
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Fuente: Diseño de envío de datos entre el arduino y raspberry
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Los datos almacenados de la frecuencia cardiaca se podrán ver en tiempo real
en nuestro servidor web en la pestaña tabla de datos, donde se actualizará
automáticamente cada 5 segundos los parámetros a mostrar. En esta tabla se
mostraran los datos de todos los usuarios que tienen nuestro prototipo.
Fuente: Servidor web y parámetros recibidos.
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
También en la misma tabla se mostrará la ubicación del vehículo con la ayuda
de los parámetros de longitud y latitud enviada por nuestro modulo Gps
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conectado al raspberry pi. Adicional se obtiene un link a google maps con estos
datos para poder mostrar en el mapa la ubicación.
Fuente: Ubicación del usuario en el mapa.
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Para consultar los datos de un usuario lo podemos buscar en la pestaña home,
escribiendo el ID asignado del usuario para mostrar un historial de sus
parámetros.
Fuente: Búsqueda de usuarios en el servidor web
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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Fuente: Consulta de historial de datos del usuario.
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Alertas.
La persona encargada de realizar el monitoreo para registrar cualquier tipo de
alerta lo hará en la ventana Tabla de datos, en el momento que el parámetro
de la frecuencia cardiaca sea mayor a 100 bmp se marcará el usuario
correspondiente a esos registro.
Para evitar las falsas alarmas se programó el sensor de pulsos para que la
frecuencia cardiaca saque un promedio de entre 5 a 10 envíos de pulsaciones
elevadas para saber en realidad si corresponde a una alerta, cuyos valores
tienen que ser mayores a 100 bmp.
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Fuente: Monitoreo de alarmas
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Como podemos ver en la captura, se muestran parámetros de la frecuencia
cardíaca entre 82 y 96 bmp que están entre lo normal, al momento de subir la
frecuencia cardiaca a 116 se marca el usuario como una alerta.
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ANEXO II
Pruebas realizadas
En la siguiente imagen podemos observar nuestro sensor de pulso conectado
con bluetooth que transmitirá nuestros datos de frecuencia cardiaca.
Fuente: Construcción del sensor de frecuencia cardiaca.
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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Medición de frecuencia cardiaca con el sensor y a su vez enviara los datos del
bluetooth al raspberry pi.
Fuente: Medición frecuencia cardiaca.
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Los datos enviados se receptaran en el raspberry a través del código Python.
Fuente: Raspberry pi 3 modelo b
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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Fuente: Código de conectividad bluetooth entre arduino y raspberry
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Fuente: Pruebas de medición de frecuencia cardiaca
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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El raspberry pi enviara los parámetros a nuestro servidor web para monitorear
los eventos que puedan ocurrir en tiempo real.
Fuente: Tabla de parámetros recibidos
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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Pruebas de creación de usuarios en el servidor web.
Fuente: Registro de usuarios
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Fuente: Mensaje de usuario creado con éxito
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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Fuente: Verificación de usuario creado
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
Pruebas de monitoreo de usuario, en esta tabla se alojaran todos usuarios
existentes.
Fuente: Prueba de monitoreo de usuarios
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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Prueba de verificación de historial de datos recibidos de usuarios almacenados
en la base de datos.
Fuente: Consulta de historial de datos por usuario
Elaborado: Ronny Cajas – William Raymondi
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ANEXO III
Sistema Transporte Seguro
Este proyecto de seguridad se creó por la agencia nacional de tránsito (ANT)
en conjunto con el gobierno nacional y coordinado a su vez con el sistema
integrado de seguridad (Ecu911). Este sistema tiene como objetivo disminuir
el alto índice delincuencial que sufren tanto los conductores como pasajeros
en las vías del Ecuador. Este proyecto involucra a las unidades de transporte
como buses y taxis legales a nivel nacional. (Ecu 911)
Dispositivos
Cada unidad cuenta con un kit de seguridad que incluirán de botones de
pánico, gps, cámaras de video incluyendo infrarrojo para poder grabar en
horarios nocturnos y con poca luz, un ups para alimentar con energía eléctrica
todos los dispositivos.
Fuente: www.ant.gob.ec
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Funcionamiento
Entre los dispositivos instalados en los vehículos hay 3 botones de pánico, en
el cual al accionarlo ante en una situación de robo, este enviara video y audio,
a su vez la ubicación del vehículo en tiempo real al servicio integrado de
seguridad Ecu911 que es el encargado de hacer el respectivo monitoreo por
cualquier novedad que se suscite y ellos serán los encargados de socorrer al
usuario haciendo llamado a la policía nacional para que acudan a su rescate.
Fuente: www.ant.gob.ec
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Inversión
La inversión total del proyecto para el gobierno nacional tuvo un costo de $
124.358.809,05 en las cuales se instalaron 72.256 kits de seguridad tanto en
buses como en taxis legales a nivel nacional. Los costos de los kits de
seguridad son:
Modalidad de
transporte Costo de instalación
Kits de taxis $ 1 .379 ,17
Kit buses urbanos $ 1 .348 ,53
Kits interprovinciales $ 1 .395 ,22
Estos costos fueron asumidos por el gobierno nacional y se los entregó
gratuitamente. Los costos de mantenimiento de los kits son cubiertos por el
propietario de cada vehículo.
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Estadísticas.
Según fuentes oficiales del ministerio del interior en el año 2013 fueron
atendidas 335 alarmas por accionamiento del botón de pánico entre Julio a
Diciembre del mismo año, en las provincias del Guayas, Pichincha, Azuay,
Tungurahua, entre otras.
Fuente: www.ministeriointerior.gob.ec
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ANEXO IV
FRECUENCIA CARDIACA La frecuencia cardiaca (FC) es el número de veces que el corazón se contrae en un minuto, y es importante conocer su comportamiento entre otras razones por su utilidad práctica como un índice de intensidad para dosificar el ejercicio físico y el corazón pueda mantenerse sano (El Romeral, 2008). Tanto personas sedentarias como quienes practican deportes, deben conocer su frecuencia cardiaca para realizar un ejercicio físico o plan de entrenamiento de manera controlada, preservando con ello su integridad física y optimizando sus esfuerzos. (El Romeral, 2008) El pulso puede palparse en la muñeca, el cuello, la sien, la ingle, detrás de las rodillas o en la parte alta del pie, áreas en las cuales la arteria pasa cerca de la piel. Para hacerlo se colocan los dedos índice y medio sobre la piel y se presiona suavemente con los dedos firmes hasta que se localiza el pulso. Una vez que se encuentra este, se cuentan los latidos durante un minuto o durante 30 segundos y se multiplica por dos para obtener la suma total de latidos por minuto (también hablamos de pulsaciones por minuto = ppm). (El Romeral, 2008)
Factores que alteran la frecuencia cardiaca.
No siempre el aumento de los latidos cardíacos es causado por alguna
situación preocupante. El corazón puede quedar latiendo más fuerte o
acelerado en situaciones diarias como:
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Frente a fuertes emociones;
Ataques de pánico o de ansiedad;
Cuando hay fiebre;
Durante la práctica de ejercicios;
Al realizar algún esfuerzo;
Cuando la presión arterial está alta.
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Anexo V
Preguntas de las encuesta realizadas a choferes de la cooperativa de
taxis “Aries”
1. ¿Es usted propietario de la unidad que conduce?
2. ¿La cooperativa a la que usted pertenece lleva un control sobre las
actividades diarias de las unidades?
3. ¿Está usted de acuerdo en que la Administración de la Cooperativa a
la que usted pertenece, invierta en tecnología para garantizar la
seguridad del servicio y la suya?
4. ¿Ha sido víctima de la delincuencia en su jornada de trabajo diaria?
5. ¿Cuál es la impresión que tiene usted al momento que un usuario
aborda su unidad de transporte?
6. ¿Tiene usted o la cooperativa determinado los sectores y horarios
peligrosos dentro de la ciudad?
7. ¿Considera necesario que la unidad que usted conduce tenga un
sistema que registre su pulso y geolocalización al momento de tener
una amenaza?
8. ¿La Administración de la cooperativa a la que usted pertenece, posee
normas o reglamentos para el alquiler del vehículo a tercera
personas?