Download - Proyecto fin de carrera: ArtSense
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Mota sensora para monitorización de obras de arte
REALIZADO POR:
Fernando Pérez BuenoDIRIGIDO POR:
Alberto J. Palma López y Fernando Martínez Martí
ESTUDIOS DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIÓNPROYECTO FIN DE CARRERA
Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadores
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Índice
Introducción:•Conservación preventiva•Solución propuesta•Motivación
Desarrollo•Elección del controlador•Elección del dispositivo móvil•Elección del canal de comunicación•Sensores y adecuación•Flujo del programa Arduino•Control de parámetros•Aplicación ArtSense•Protocolo de comunicaciones
Evaluación y resultados
•Cumplimiento de objetivos•Pruebas de alcance•Estudio de capacidad de transmisión•Encuesta sobre aplicación ArtSense•Trabajo futuro
Índice:
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ºC % HR lux
Control del ambiente en contacto con la obra
Parámetro Diario Anual
Humedad ±5-10 % HR 30-70 % HR
Temperatura ±2-5 ºC 17-27 ºC
Luminosidad 200-500 lux 150.000 lux·hora/año
Otros factores:• Materia particulada: eliminación del 80%• SO2 y NO2 : inferior a 10µg/m3
• O3 : inferior a 2µg/m3
Conservación preventiva
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Planteamiento inicial del sistema
Solución propuesta
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Aportación cultural al PIB 2,5%
Patrimonio, archivos y bibliotecas (7,3%)1.900 millones de euros
Junto con las Artes plásticas (21,7%)5.648 millones de euros
0,54% PIB total
Importancia económica del patrimonio cultural
Fuente: Anuario de Estadísticas Culturales 2014. Ministerio de Educación y Cultura.
Motivación
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Microcontrolador Mini ordenador
Orientado a hardware Orientado a software
Lectura directa de sensores Lectura analógica a través de hardware extra
Multitarea NO Multitarea SI
Mayor sencillez Mayor capacidad de procesamiento
Mayor robustez Mayor memoria
Elección del controlador
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Conexión sencilla de sensores
Amplia oferta de hardware compatible
Capacidad de procesamiento suficienteNo necesita ser configurado por el usuario finalComienza a funcionar con solo conectarlo a la alimentaciónDifícil de dañar
Arduino Mega ADK
Factores clave de Arduino
Elección del controlador
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Tipo smartphone o tablet• Versátiles• Muy extendidos• Amplia gama de opciones• No incrementa el coste del proyecto
Elección del dispositivo móvil
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Cuota de mercado sobre el 80%
Mayor número de usuarios
Mayor versatilidad
Libre
Facilidad de desarrollo
Factores clave de Android
Elección del dispositivo móvil
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Implementación sencilla en Arduino
Capacidad de transmisión suficiente
Independencia de redes o dispositivos de tercerosFácil de conectar
Consumo reducido
Factores clave de BluetoothUSB Bluetooth dongle
Elección del canal de transmisión
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Sensores digitales con salida I2C
HIH 6130Humedad y temperatura 2&1 compensado
TSL2561 Sobre PCB de adaptación a DIPSensor de luz ambiente
Sensores
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Humedad y temperatura Luz ambiente
Adaptación de sensores
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Flujo del programa Arduino
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•Se fija un valor Inicial•Se compara valor actual con inicial•Se compara valor actual con rango límite
35 %HR<Hini<65 %HR
18 ºC<Tini<26 ºC
LuzMax<5000 lx
Valor Inicial Variación máxima
35 %HR<Hini<65 %HR ±5 %HR
18 ºC<Tini<26 ºC ±2 ºC
LuzMax<5000 lx Límite superior
Bajo Ok Alto
_
Estado
Control de parámetros
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Aplicación para Android
• Gestión de conexión Bluetooth• Visualización de los datos• Almacenamiento- SQLite• Configuración
ArtSense
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Temperatura Valor Estado Humedad Valor Estado Luz Valor Estado
Cabecera Valor modificado Rango aceptado
Tset Temperatura central 18 - 26 ºC
Hset Humedad central 35-65 % HR
Lset Luz máxima Hasta 5000 lux
Iset Intervalo de medida 30-3600 s
AskR Temperatura central
Humedad central
Luz máxima
Intervalo de medidaAskQ
Xset Valor
Protocolo de comunicaciones
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• Adquisición no invasiva• Monitorización en tiempo real• Control de los parámetros• Generación de alarmas• Transmisión inalámbrica independiente• Fácil de usar• Almacenamiento de datos• Resultado robusto
Cumplimiento de objetivos
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Pruebas de alcance
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Estudio de capacidad de medida
• Límite adquisición: Sensor de luz 400 ms de conversión de datos
• Límite Bluetooth:- Versión 2.0 + EDR: 2,1 Mbit/s- Mayor trama: 408 bits + cabecera Bluetoothaprox. 5397 tramas/s
• Límite empírico: 1 medida/s
• Límite Aplicación:- Dependencia de recursos disponibles en el SO- Aprox. 150 ms de procesado e inclusión en la base de datos- Límite de 1 medida por segundo por el ID de la base de datos
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Encuesta sobre la aplicación ArtSenseDiseño PuntuaciónMe gusta el aspecto visual de la aplicación
Es fácil encontrar la informaciónFuncionalidadLos datos son fáciles de interpretarEl código de colores facilita la interpretación
Es fácil establecer la conexión entre los dispositivos
Es fácil acceder a los datos almacenados
UsoMe ha sido fácil usar la aplicación en general
La aplicación tiene una buena velocidad de respuesta
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Trabajo Futuro
• Nuevos sensores.............................................
• Gestión activa de parámetros.........................................
• Aumento de distancia de conexión................................
• App multiplataforma................................
• Gestión de los datos.......................................................
• Más opciones de configuración.......................................
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Gracias por su atención-
Ruegos y preguntas
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Twitter: @Zareteke