sistema de automatización para una playa de estacionamiento...

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Plan de Proyecto del Trabajo Final de Carrera

de Especialización de Sistemas Embebidos

Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya

Sistema de automatización para una playa de estacionamiento utilizando la EDU-CIAA-NXP Autor


Director del trabajo

Ing. Gustavo Alessandrini Jurado propuesto para el trabajo

- Ing. Fernando Lichtschein - Esp. Ing. Nicolás Dassieu Blanchet - Esp. Ing. Leonardo Carducci

Este plan de trabajo ha sido realizado en el marco de la asignatura Gestión de Proyectos entre abril y mayo de 2016.

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Tabla de contenido

Registros de cambios Acta de Constitución del Proyecto Identificación y análisis de los interesados 1. Propósito del proyecto 2. Alcance del proyecto 3. Supuestos del proyecto 4. Requerimientos 5. Entregables principales del proyecto 6. Desglose del trabajo en tareas 7. Diagrama de Activity On Node 8. Diagrama de Gantt 9. Matriz de uso de recursos de materiales 10. Presupuesto detallado del proyecto 11. Matriz de asignación de responsabilidades 12. Gestión de riesgos 13. Gestión de la calidad 14. Comunicación del proyecto 15. Gestión de Compras 16. Seguimiento y control 17. Procesos de cierre

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Registros de cambios.

Revisión Cambios realizados Fecha 1.0 Creación del documento, Acta de constitución del Proyecto. 30/03/2016

1.1 Identificación y análisis de los interesados, Propósito del proyecto, Alcance del Proyecto.

07/04/2016

1.2 Supuestos del proyecto, Requerimientos, Entregables principales del proyecto.

11/04/2016

1.3 Desglose del trabajo en tareas, Diagrama AON. 14/04/2016 1.4 Diagrama de Gantt. 17/04/2016

1.5 Matriz de uso de recursos de materiales, Presupuesto detallado del proyecto.

20/04/2016

1.6 Matriz de asignación de responsabilidades, Gestión de riesgos, Gestión de calidad.

23/04/2016

1.7 Comunicación del proyecto, Gestión de compras, 24/04/2016 1.8 Seguimiento y control, Proceso de cierre. 27/04/2016

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Acta de Constitución del Proyecto

Buenos Aires, 30 de marzo de 2016

Por medio de la presente se acuerda con el Sr. Jhon Jairo Vargas Yaya que su Proyecto Final de la Carrera de Especialización en Sistemas Embebidos se titulará “Sistema de automatización para una playa de estacionamiento utilizando la EDU-CIAA-NXP”, consistirá esencialmente en el prototipo preliminar de un sistema administrador de ingreso y salida de vehículos a un estacionamiento controlado por el microcontrolador Embebido EDU-CIAA-NXP el cual se encargará de la comunicación y accionamiento de un expedidor de tickets, lector de tickets con código de barras y barrera vehicular; tendrá un presupuesto preliminar estimado de 600 horas de trabajo y $20000, con fecha de inicio miércoles 30 de marzo de 2016 y fecha de presentación pública miércoles 14 de diciembre de 2016. Se adjunta a esta acta la planificación inicial. Ariel Lutenberg Director de la CESE-FIUBA

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Identificación y análisis de los interesados.

Rol Nombre y Apellido Puesto Auspiciante Concepción Yaya Moreno. Gerente General

Cliente Personas interesados en CABA, dueñas de

Estacionamientos. -

Impulsor Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya. Ingeniería y desarrollo. Responsable Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya. Ingeniería y desarrollo.

Colaboradores Docentes de Especialización en sistemas

embebidos. Ingenieros Docentes

Orientadores Ing. Gustavo Alessandrini Director del proyecto Equipo Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya. Ingeniería y desarrollo.

Usuario Final Ciudadanos con demanda de servicios de

automatización de estacionamiento. -

1. Propósito del proyecto. El propósito principal de este proyecto es utilizar y programar el dispositivo embebido EDU-CIAA-NXP para desarrollar un sistema que le permita al interesado atender de forma organizada la demanda de su estacionamiento en CABA haciendo uso de las tecnologías de última generación para la automatización de procesos.

2. Alcance del proyecto. El presente proyecto incluye el dispositivo embebido EDU-CIAA-NXP con su respectiva programación para que funcione con un Expedidor de Tikets, un Lector de Código de Barras, Software Administrativo básico de entorno visual para la demostración del funcionamiento de todo el sistema el cual será utilizado por el usuario final, además se utilizaran pequeños sensores final de carrera para la emulación de los sensores Loop Detector y un display 7 segmentos para la emulación de la matriz de leds que estará ubicada en la entrada del estacionamiento. La barrera vehicular que se tendrá en cuenta para el funcionamiento de este sistema es la Wejoin la cual no se incluye en este proyecto así como tampoco están incluidos los sensores Loop Detector, la matriz de leds externa y la UPS para la protección de bases de datos del Software.

3. Supuestos del proyecto. 3.1 Será orientado por los diferentes docentes del posgrado. 3.2 Los insumos necesarios para la fabricación del prototipo están disponibles dentro de CABA.

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3.3 El proyecto final se entregará para el funcionamiento del prototipo a escala de un estacionamiento con un carril de entrada y el mismo carril de salida para un cupo total de 10 autos. 3.4 En el transcurso de la especialización, se verán los temas correspondientes para poder desarrollar este proyecto en su totalidad.

4. Requerimientos. 4.1 Grupo de requerimientos previos asociados al proceso de ingreso o salida del

estacionamiento:

4.1.1 El botón generador de Tickets debe estar desactivado cuando no hay presencia de un auto.

4.1.2 Todo automóvil debe ser detectado antes de iniciar el proceso de ingreso o salida del estacionamiento.

4.1.3 Se podrá visualizar en un display en la entrada, si hay o no cupos para estacionar. 4.1.4 La barrera vehicular se abrirá de dos maneras: 4.1.4.1 Entrada: Se abre al estar presente un automóvil y oprimir el botón que

genera tickets. 4.1.4.2 Salida: Se abre al estar presente un automóvil y presentar un ticket válido

en el lector de código de barras.

4.2 Grupo de requerimientos asociados al proceso de ingreso al Estacionamiento: 4.2.1 El conductor tomará y conservará un ticket generado al ingresar al

estacionamiento el cual presentará en caja al salir del mismo. Tener en cuenta el anterior ítem 4.1.4.1.

4.3 Grupo de requerimientos asociados al proceso de salida del Estacionamiento:

4.3.1. Después de pagar, al usuario le entregarán un ticket válido para presentarlo en el lector de código de barras en un plazo máximo de 15 minutos.

4.3.2. Si pasan 15 minutos y aún no sale el auto del Estacionamiento, se cancelará el ticket entregado y se generará un valor adicional para el próximo ticket de

salida. Tener en cuenta el anterior item 4.1.4.2.

4.4 Grupo de requerimientos asociados al proceso de caída total de tensión general (220Vac):

4.4.1 La barrera deberá abrirse de modo manual con el mecanismo incluido. 4.4.2 La UPS dará unos minutos para apagar el sistema de manera correcta sin afectar

las bases de datos del Software Administrativo.

5. Entregables principales del proyecto 5.1 Diagrama esquemático de la distribución de cada elemento del sistema.

5.2 Código fuente de la EDU-CIAA-NXP. 5.3 Prototipo a escala del sistema para un estacionamiento con 10 cupos. 5.4 Informe final.

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6. Desglose del trabajo en tareas 6.1 Estado del arte: (Total 150 horas)

6.1.1 Análisis de los diferentes aspectos en el funcionamiento de barreras vehiculares en las empresas Jomaf s.a., Ingesys y Dyna Group en Argentina. (40 horas)

6.1.2 Recopilación de información acerca de los sistemas de estacionamiento de empresas extranjeras como Parking S.A. y Ditel Ltda. (40 horas) 6.1.3 Búsqueda de información acerca de las talanqueras FAAC y Wejoin en comparación con barreras vehiculares de fabricación Argentina. (40 horas)

6.1.4 Características importantes en el entorno visual y funcional del software administrativo de estacionamiento en las empresas de los anteriores ítems 6.1.1 y 6.1.2. (30 horas)

6.2 Determinación de elementos a utilizar para la fabricación del prototipo a escala: (Total

120 horas) 6.2.1 Investigación y búsqueda de impresora de tickets que se ajuste a los tipos de comunicación que provee la EDU-CIAA-NXP. (30 horas)

6.2.2 Investigación y búsqueda de lector de código de barras que se ajuste a los tipos de comunicación que provee la EDU-CIAA-NXP. (30 horas) 6.2.3 Fabricación de prototipo de barrera vehicular de utilería para la demostración del

funcionamiento del sistema de estacionamiento. (40 horas) 6.2.4 Búsqueda de materiales restantes para elaborar el correspondiente cableado y

conexionado del prototipo. (20 horas)

6.3 Programación del Firmware para la EDU-CIAA-NXP: (Total 150 horas) 6.3.1 Análisis, arquitectura y diseño del Firmware:

6.3.1.1 Modulo de comunicación 485 en EDU-CIAA-NXP. (25 horas) 6.3.1.2 Modulo de comunicación por USB en EDU-CIAA-NXP. (25 horas) 6.3.1.3 Definición y programación de puertos GPIO para el prototipo. (20 horas)

6.3.2 Implementación del Firmware. (40 horas) 6.3.3 Pruebas de validación y mantenimiento del firmware. (40 horas)

6.4 Programación del software básico para la demostración del funcionamiento del prototipo: (Total 190 horas) 6.4.1 Análisis, arquitectura y diseño del Software con entorno gráfico: 6.4.1.1 Definición y estructuración de bases de datos simples en SQL. (40 horas)

6.4.1.2 Entorno gráfico del software ajustado al prototipo. (40 horas) 6.4.1.3 Modulo de comunicación USB hacia la EDU-CIAA-NXP. (40 horas)

6.4.2 Implementación del Software. (40 horas) 6.4.3 Pruebas de validación y mantenimiento del Software. (30 horas)

6.5 Procedimiento para el cierre del proyecto. (Total 120 horas)

6.5.1 Prueba de funcionamiento total del prototipo usando las instrucciones señaladas en el manual del ítem 6.5.1. (20 horas)

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6.5.2 Realización de manual con el procedimiento básico para la utilización del sistema de estacionamiento. (40 horas)

6.5.3 Preparación del documento final. (40 horas) 6.5.4 Preparación de la presentación visual para la exposición. (20 horas)

Horas mínimas totales para la realización de este proyecto: 730.

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7. Diagrama de Activity On Node

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8. Diagrama de Gantt

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En los archivos de este proyecto se encuentra adjunto el correspondiente diagrama de Gantt en formatos PDF y PNG.

Diagrama%20de%20Gannt.pdf

Diagrama%20de%20Gannt.png

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9. Matriz de uso de recursos de materiales

Código WBS

Nombre de la tarea

Recursos requeridos (horas) Horas totales por cada tarea PC EDU-CIAA-NXP Prototipo

6.1 Estado del Arte 150 - - 150

6.2

Determinación de elementos a utilizar para la fabricación del prototipo a

escala

30 - 90 120

6.3 Programación del

Firmware para la EDU-CIAA-NXP

35 110 5 150

6.4

Programación del software básico para la demostración

del funcionamiento del prototipo

150 40 - 190

6.5 Procedimiento para el

cierre del proyecto 80 20 20 120

Horas totales por recurso 445 170 115 730

10. Presupuesto detallado del proyecto

Descripción de costo Detalle del costo Costo total

Co

sto

s D

irec

tos

Manufactura y tiempo de trabajo $120 hora, 730 horas $87.600

Compra de dispositivos y materiales requeridos

$1000 - Lector Código de barras $5500 - Impresora de tickets $800 - EDU-CIAA-NXP $1000 - Materiales para el prototipo

$8.300

Transportes y envíos $700 $700 Costos indirectos e imprevistos 20% de Costos Directos $19.320

Costo Total del Proyecto $115.920

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11. Matriz de asignación de responsabilidades

Referencias: P = Responsabilidad Primaria A = Aprobación I = Informado C = Consultado

Código WBS

Título de la tarea Concepción

Yaya Moreno - Auspiciante -

Jhon Jairo Vargas Yaya

- Responsable -

Docentes de la especialización - Colaborador -

Director del proyecto

- Orientadores -

6.1.1 Análisis de barreras Jomaf,

Ingesys y Dyna Group - P C A

6.1.2 Recopilación de información

Parking S.A y Ditel - P C A

6.1.3 Información de talanqueras FAAC

y Wejoin - P C A

6.1.4 Características del software

administrativo - P C A

6.2.1 Investigación impresora de ticket I P C -

6.2.2 Investigación lector de códigos de

barra I P C -

6.2.3 Fabricación de prototipo de barrera vehicular a escala

I P C A

6.2.4 Búsqueda de materiales restantes I P C - 6.3.1.1 Módulo de comunicación 485 - P C A 6.3.1.2 Módulo de comunicación USB - P C A

6.3.1.3 Definición de programación de

GPIOs - P C A

6.3.2 Implementación del Firmware - P C A

6.3.3 Pruebas de validación y

mantenimiento I P C C, A

6.4.1.1 Definición bases de datos - P C - 6.4.1.2 Entorno gráfico del software - P C A 6.4.1.3 Módulo de comunicación USB - P C A 6.4.2 Implementación del software - P C -

6.4.3 Pruebas de validación y

mantenimiento I P C A

6.5.1 Prueba de funcionamiento del

prototipo I P C -

6.5.2 Realización del manual de

usuario - P C C, A

6.5.3 Preparación del documento final I P C A

6.5.4 Preparación de la presentación

para la exposición - P C A

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12. Gestión de riesgos

RIESGO 1: Las horas mínimas estimadas para la realización del proyecto se aumenten.

Severidad: S=9 Se corre el riesgo de que no se alcance a presentar con puntualidad el proyecto.

Probabilidad de ocurrencia:

O=8 Además de los posibles inconvenientes en el desarrollo de software y firmware, la persona encargada del proyecto tiene un horario laboral de lunes a sábado de 8h a 18h.

Tasa de no detección:

D=2 Este proyecto es realizado por una sola persona, la cual dispone de aproximadamente un par de horas diarias para avanzar en el proyecto.

RIESGO 2: La información requerida para la realización del proyecto no sea suficiente.

Severidad: S=2 Puede ocurrir un cambio en alguna tarea si se encuentra que los dispositivos a utilizar no cumplen con los requerimientos.


O=2 Es posible que se tomen vías alternas para el desarrollo de alguna parte del proyecto.


D=9 La EDU-CIAA-NXP cuenta con la mayoría de las características necesarias para el desarrollo de este proyecto.

RIESGO 3: Existan limitaciones al momento de conseguir los materiales necesarios.

Severidad: S=1 La gran mayoría de los materiales necesarios pueden conseguirse en la ciudad autónoma de Buenos Aires.


O=1 Es probable, en caso extremo, que se tenga que importar algún dispositivo que no se encuentre en CABA.


D=2 Se realizó un previo análisis y búsqueda mínimos desde el punto de vista de los requerimientos, arrojando cómodos resultados.

RIESGO 4: Surjan problemas de hardware o firmware en la EDU-CIAA-NXP

Severidad: S=4 Puede que las características de Firmware de la EDU-CIAA-NXP no sean totalmente ajustadas a las necesidades del proyecto.


O=3 La placa de la EDU-CIAA-NXP no tiene directamente establecidos algunos periféricos, como por ejemplo el de Ethernet.


D=1 Las actualizaciones de las características de programación de la EDU-CIAA-NXP se han ido actualizando.

RIESGO 5: Se tenga que invertir más dinero del presupuestado.

Severidad: S=5 El auspiciante tendría que aportar más capital por sí mismo o buscar algún otro contribuyente.


O=2 Está ligado a la parte de compras y a la cantidad de horas de desarrollo del proyecto los cuales pueden variar según sea el caso.


D=2 Ya están definidas las horas de desarrollo de tareas pero no se pueden considerar la magnitud de los improvistos.

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Tabla de gestión de riesgos: (RPN=SxOxD.)

Riesgo Severidad Ocurren. Detección RPN Severidad* Ocurren.* Detecc * RPN*

1 9 8 2 144 7 7 2 98

2 2 2 9 36 - - - -

3 1 1 2 2 - - - -

4 4 3 1 12 - - - -

5 5 2 2 20 - - - -

Criterio adoptado: Se tomarán medidas de mitigación en los riesgos cuyos números de RPN sean mayores a 100. Nota: Los valores marcados con (*) en la tabla corresponden luego de haber aplicado la mitigación. Plan de mitigación de riesgos con RPN mayor.

13. Gestión de la calidad Requerimiento 1: (4.1) Grupo de requerimientos previos asociados al proceso de ingreso o

salida del estacionamiento: - Responsable de la verificación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya.

→ Se realizarán las correspondientes conexiones de los dispositivos requeridos para el correcto funcionamiento.

- Responsable de la validación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya. → Se realizará el procedimiento de funcionamiento del sistema siguiendo cada uno de los puntos referidos en el ítem 4.1 de este proyecto.

RIESGO 1: Las horas mínimas estimadas para la realización del proyecto se aumenten.

Severidad: S=7 Se podrían modificar tareas a realizar para acomodar los horarios de desarrollo del proyecto.


O=7 Los días domingo puede que se tengan unas horas adicionales para avanzar con el proyecto.


D=2 Este proyecto es realizado por una sola persona, la cual dispone de aproximadamente un par de horas diarias para avanzar en el proyecto.

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Requerimiento 2: (4.2) Grupo de requerimientos asociados al proceso de ingreso al estacionamiento: - Responsable de la verificación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya.

→ Se realizarán pruebas del funcionamiento del generador de tickets. - Responsable de la validación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya.

→ Se harán pruebas del ítem 4.1.4.1 desde el punto de vista del usuario. Requerimiento 3: (4.3) Grupo de requerimientos asociados al proceso de salida del

estacionamiento: - Responsable de la verificación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya.

→ Se realizarán pruebas del funcionamiento del lector de código de barras.

- Responsable de la validación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya. → Se harán pruebas del ítem 4.3.1 desde el punto de vista del usuario.

Requerimiento 4: (4.4) Grupo de requerimientos asociados al proceso de caída total de tensión general (220Vac): - Responsable de la verificación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya.

→ Se pondrá a prueba únicamente la parte de software y firmware. - Responsable de la validación: Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya.

→ Se evaluarán los resultados y se ajustará la implementación de sistema.

14. Comunicación del proyecto

¿Qué comunicar? Audiencia Propósito Frecuencia Método de

comunicación Responsable

Planificación del trabajo final

Gustavo Alessandrini,

Ariel Lutenberg

Dar a conocer el proceso de

desarrollo del proyecto

Una entrega antes de dar

inicio al proyecto

E-mail Ing. Jhon

Jairo Vargas Yaya

Avances sobre configuración del

firmware

Docentes colaboradores

Realizar consultas sobre el diseño y

detalles de implementación

Un par de veces por

cada punto de los ítems

6.3 y 6.4

E-mail y en lo posible una

vez presencial por cada

punto.

Ing. Jhon Jairo Vargas

Yaya

Memoria y documentación

del proyecto

Gustavo Alessandrini,

jurado del proyecto

Hacer entrega de la documentación

requerida para la finalización de la especialización

Al finalizar las materias de la CESE

E-mail Ing. Jhon

Jairo Vargas Yaya

Presentación del proyecto

Público en general

Presentar el funcionamiento del

prototipo

El 15 de diciembre de 2016

Lugar destinado

para tal evento

Ing. Jhon Jairo Vargas

Yaya

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15. Gestión de Compras La adquisición de los dispositivos requeridos para este proyecto, referidos en el ítem 6.2.1 y

6.2.2, serán comprados a través de internet por medio de la plataforma de Mercadolibre. Dichos

dispositivos deberán cumplir con las necesidades propias para el funcionamiento del sistema:

Lector de código de barras: Debe leer los códigos de los tickets generados a través del software.

Generador de tickets: Debe generar tickets de acuerdo a la programación e interacción con el

software y firmware.

La placa EDU-CIA-NXP será adquirida mediante la empresa Electrocomponentes S.A. en la ciudad

Autónoma de Buenos Aires.

16. Seguimiento y control

Tarea del

WBS Indicador de avance

Frecuencia de reporte

Responsable de seguimiento

Persona a ser informada

Método de comunicación

6.1.1 Recopilación de características

de hardware y software Una vez


Ing. Gustavo Alessandrini

E-mail


de hardware y software Una vez



E-mail


de hardware Una vez



E-mail


básicas para el software Una vez



E-mail

6.2.1 Búsqueda teniendo en cuenta

funcionalidad Una vez



E-mail

6.2.2 Búsqueda teniendo en cuenta

funcionalidad Una vez



E-mail

6.2.3 % de avance en la

construcción del prototipo 2 veces



E-mail

6.2.4 Check list de materiales - Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya

- -

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6.3.1.1

Cantidad de pruebas realizadas durante el

desarrollo 2 veces



E-mail

6.3.1.2


desarrollo 2 veces



E-mail

6.3.1.3


desarrollo Una vez



E-mail

6.3.2


desarrollo 2 veces



E-mail

6.3.3


desarrollo 2 veces



E-mail

6.4.1.1


desarrollo Una vez



E-mail

6.4.1.2 Analizando los requerimientos

funcionales de software Una vez



E-mail

6.4.1.3


desarrollo Una vez



E-mail

6.4.2


desarrollo Una vez



E-mail

6.4.3


desarrollo Una vez



E-mail

6.5.1


desarrollo Una vez



E-mail

6.5.2 Redacción del modo de uso del

sistema 2 veces



E-mail

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17. Procesos de cierre - Pautas de trabajo que se seguirán para analizar si se respetó el Plan de Proyecto original:

> Se realizará un análisis comparativo entre las fechas de planeación estipuladas en el diagrama de Gantt con las fechas de ejecución de cada una de las tareas del proyecto y se realizará un informe correspondiente a cargo del Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya.

> Se verificará que se hayan cumplido los requerimientos estipulados en el ítem 4 mediante las pruebas de cada uno de los sub-items sobre el prototipo en funcionamiento.

- Identificación de las técnicas y procedimientos útiles e inútiles que se utilizaron, y los

problemas que surgieron y cómo se solucionaron: > Si los procedimientos fueron útiles, estos cumplirán con el cronograma establecido en el

ítem 8 y satisfarán todos los requerimientos establecidos. > Si los procedimientos fueron inútiles, se tomará una medida de corrección en la

elaboración del diagrama de Gantt y se realizarán procedimientos adicionales funcionales para la terminación de cada tarea en cumplimiento a los tiempos fijados desde el inicio del proyecto.

El Ing. Jhon Jairo Vargas Yaya será el encargado de dar los correspondientes agradecimientos de forma personal o virtual, según sea el caso, al director del proyecto: Ing. Gustavo Alessandrini, al director de la CESE: Ing. Ariel Lutenberg, a los respectivos jurados por su evaluación y a los docentes colaboradores que hicieron parte brindando sus aportes para el desarrollo de este proyecto.

6.5.3

Redacción de los resultados del proceso de desarrollo del

sistema 2 veces



E-mail

6.5.4

Realización de presentación con rasgos principales del

funcionamiento del sistema 2 veces



E-mail

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