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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES “DISEÑO DE UN SISTEMA COMPUTARIZADO INTELIGENTE PARA LA DETECCION SISMICA Y ALERTA TEMPRANA CON COMUNICACIÓN ETHERNET Y TECNOLOGIA MOVIL” PROYECTO DE TITULACIÓN Previa a la obtención del Título de: INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES AUTORES: NIXON ANDRES GUTIERREZ CANTOS BRIGETTE VERONICA NAZARENO PULIA TUTOR: ING. JOSE AGUIRRE ANDRADE GUAYAQUIL - ECUADOR 2017

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

“DISEÑO DE UN SISTEMA COMPUTARIZADO INTELIGENTE PARA

LA DETECCION SISMICA Y ALERTA TEMPRANA CON

COMUNICACIÓN ETHERNET Y TECNOLOGIA MOVIL”

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

AUTORES:

NIXON ANDRES GUTIERREZ CANTOS

BRIGETTE VERONICA NAZARENO PULIA

TUTOR:

ING. JOSE AGUIRRE ANDRADE

GUAYAQUIL - ECUADOR

2017

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REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACION

TÍTULO Y

SUBTÍTULO:

“DISEÑO DE UN SISTEMA COMPUTARIZADO INTELIGENTE PARA LA DETECCION SISMICA Y ALERTA TEMPRANA CON COMUNICACIÓN ETHERNET Y TECNOLOGIA MOVIL”.

AUTORES: GUTIERREZ CANTOS NIXON ANDRES

NAZARENO PULIA BRIGETTE VERONICA REVISOR/TUTOR: AGUIRRE ANDRADE JOSE CHAW TUTIVEN MANUEL

INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

UNIDAD/FACULTAD: CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

GRADO OBTENIDO: INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES.

FECHA DE PUBLICACIÓN:

No. DE PÁGINAS:

ÁREAS TEMÁTICAS: REDES Y TELECOMUNICACIONES

PALABRAS CLAVES

/KEYWORDS:

Ondas de propagación, EEWS, Arduino, Protocolo HTTP.

RESUMEN: Los movimientos sísmicos son fenómenos naturales que ocurren con frecuencia en el mundo y

son imposible de predecir, por lo tanto, el estar preparados resulta vital, ya que es difícil que durante un sismo

se puedan tomar acciones correctas y rápidas para poner a salvo nuestras vidas. El presente proyecto se

desarrolla con el fin de diseñar un sistema de detección sísmica y alerta temprana aplicado a la comunidad

CINT, este prototipo alertaría a las personas segundos antes de que se perciba el movimiento. El sistema

propuesto está conformado por varios módulos: el sistema simulador del movimiento, un sensor, una placa

de Arduino, Servidor Apache y un Gateway SMS. Una vez que el Arduino recibe una señal proveniente del

sensor de detección sísmica, inicia un protocolo de operación que envía el dato al servidor apache y este a

su vez difunde un mensaje de alerta a las autoridades pertinentes valiéndose del Gateway SMS.

ADJUNTO PDF: SI X NO

CONTACTO CON

AUTOR/ES:

Teléfono: E-mail:

CONTACTO CON LA

INSTITUCIÓN:

Nombre:

Teléfono:

E-mail:

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III

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “DISEÑO DE UN

SISTEMA COMPUTARIZADO INTELIGENTE PARA LA DETECCION

SISMICA Y ALERTA TEMPRANA CON COMUNICACIÓN ETHERNET Y

TECNOLOGIA MOVIL”, elaborado por el Sr. NIXON ANDRES

GUTIERREZ CANTOS y la Srta. BRIGETTE VERONICA NAZARENO

PULIA 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. José Aguirre Andrade

TUTOR

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IV

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a Dios, a mis

padres, mis hermanos, mi esposo, y

sobre todo a mi hijo Adrián, quienes

caminaron a mi lado en este proceso

enseñándome que alcanzar las metas

no es un ideal, es una necesidad…

Brigette Nazareno Pulia

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V

DEDICATORIA

Quiero dedicar esta tesis en primer

lugar a Dios y luego a mis padres

porque ellos han dado razón a mi

vida, por sus consejos, su amor y

su paciencia, soy lo que soy.

Nixon Gutiérrez cantos

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VI

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, MSc. DECANO DE LA FACULTAD

CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS .

Ing. Harry Luna Aveiga, MSc. DIRECTOR DE LA CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

Ing. José Aguirre Andrade MSc.

PROFESOR DIRECTOR DEL

PROYECTO DE TITULACIÓN .

Ing. Manuel Chaw Tituven MSc.

PROFESOR TUTOR REVISOR DEL

PROYECTO DE TITULACIÓN

Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.

SECRETARIO TITULAR

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VII

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de

este Proyecto de Titulación, me

corresponden exclusivamente; y el

patrimonio intelectual de la misma a la

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”.

Gutiérrez Cantos Nixon Andrés

Nazareno Pulia Brigette Verónica

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VIII

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

CIENCIAS MATEMÁTICAS FACULTAD DE Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

DISEÑO DE UN SISTEMA COMPUTARIZADO INTELIGENTE PARA LA

DETECCION SISMICA Y ALERTA TEMPRANA CON COMUNICACIÓN

ETHERNET Y TECNOLOGIA MOVIL

Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de:

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Autor: Gutiérrez Cantos Nixon Andrés

C.I. 0927287557

Autora: Nazareno Pulia Brigette Verónica

C.I. 0923863005

Tutor: Ing. José Aguirre Andrade

Guayaquil, 14 de diciembre del 2017

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IX

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

Gutiérrez Cantos Nixon Andrés y Nazareno Pulia Brigette Verónica, como

requisito previo para optar por el título de Ingeniero en Networking y

Telecomunicaciones cuyo tema es:

“DISEÑO DE UN SISTEMA COMPUTARIZADO INTELIGENTE PARA LA

DETECCION

SISMICA Y ALERTA TEMPRANA CON COMUNICACIÓN

ETHERNET Y TECNOLOGIA MOVIL”.

Considero aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

GUTIÉRREZ CANTOS NIXON ANDRÉS C.I. 0927287557

NAZARENO PULIA BRIGETTE VERÓNICA C.I. 0923863005

Tutor: Ing. José Aguirre Andrade

Guayaquil, 14 de diciembre del 2017

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X

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato

Digital

1. Identificación del Proyecto de Titulación

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

Nombre Alumno: Gutiérrez Cantos Nixon Andrés

Dirección: Urbanización Loma Vista Mz. 2675 Villa 19

Teléfono: 0959009414 E-mail: [email protected]

Nombre Alumno: Nazareno Pulia Brigette Verónica

Dirección: Venezuela N° 5629 entre la 29 y la 30

Teléfono: 0939955348 E-mail: [email protected]

Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas

Carrera: Networking y Telecomunicaciones

Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones

Profesor guía: Ing. José Aguirre Andrade

Título del Proyecto de titulación: Diseño de un sistema computarizado

inteligente para la detección sísmica y alerta temprana con comunicación

ethernet y tecnología móvil.

Tema del Proyecto de Titulación: Ondas de propagación, EEWS, Sensores, Arduino, Protocolo HTTP.

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XI

versión electrónica de este Proyecto de titulación.

Publicación electrónica:

Inmediata Después de 1 año

Nixon Gutiérrez Cantos Brigette Nazareno Pulia

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

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XII

INDICE GENERAL

DEDICATORIA................................................................................... IV

DEDICATORIA ..................................................................................... V

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ....................................... VI DECLARACIÓN EXPRESA .............................................................. VII CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR .............................. IX

INDICE GENERAL ............................................................................. XII ABREVIATURAS .............................................................................. XV

SIMBOLOGÍA .................................................................................. XVI INDICE DE CUADROS .................................................................... XVII INDICE DE GRAFICOS .................................................................. XVIII RESUMEN ........................................................................................ XIX

ABSTRACT ....................................................................................... XX

INTRODUCCION ................................................................................... 1

CAPÍTULO I ......................................................................................... 3

1. EL PROBLEMA .......................................................................... 3

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................... 3

1.1.1 Ubicación del Problema en un Contexto ........................................3

1.1.2 Situación Conflicto. Nudos Críticos .................................................3

1.1.3 Causas y Consecuencias del Problema ......................................4

1.1.4 Delimitación del Problema .............................................................5

1.1.5 Formulación del Problema .............................................................6

1.1.6 Evaluación del Problema ................................................................6

1.1.7 Alcances del Problema ...................................................................7

1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ...........................................7

1.2.1 Objetivo general .................................................................................7

1.2.2 Objetivos específicos .........................................................................7

1.3 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN .... 8

CAPÍTULO II........................................................................................ 10

2. MARCO TEÓRICO ..................................................................... 10

2.1 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ............................................... 10

2.2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA .......................................................12

2.2.1 Movimientos sísmicos .....................................................................12

2.2.2 Ondas Sísmicas ...............................................................................13

2.2.4 Sistema de Alerta Sísmica Temprana ..........................................17

2.2.5 Sensores ............................................................................................19

2.2.6 Arduino ...............................................................................................21

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XIII

2.2.7 Modulo Ethernet ...............................................................................29

2.3 FUNDAMENTACION SOCIAL ..........................................................32

2.4 FUNDAMENTACIÓN LEGAL ............................................................33

2.5 HIPOTESIS...........................................................................................38

2.6 VARIABLES DE LA INVESTIGACION ............................................38

2.7 DEFINICIONES CONCEPTUALES ..................................................38

CAPÍTULO III ..................................................................................... 40

3 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ................................ 40

3.1 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ............................................ 40

3.1.1 Modalidad de la Investigación ........................................................40

3.1.2 Tipo de investigación .....................................................................40

3.1.3 POBLACIÓN Y MUESTRA ....................................................... 40

3.1.4 Instrumentos de recolección de datos ..........................................42

3.1.5 Recolección de la Información .......................................................42

3.1.6 Procesamiento y Análisis ................................................................51

3.1.7 Validación de la Hipótesis. ..............................................................54

CAPÍTULO IV ...................................................................................... 56

4. PROPUESTA TECNOLÓGICA ...................................................... 56

4.1 Análisis de factibilidad ......................................................................56

4.1.1Factibilidad Operacional ...................................................................56

4.1.2 Factibilidad Técnica .........................................................................57

4.1.3 Factibilidad Legal .............................................................................58

4.1.4 Factibilidad Económica ...................................................................58

4.2 Etapas de la metodología del proyecto ........................................60

4.2.1 Iniciación...........................................................................................60

4.2.2 Planeación .......................................................................................61

4.2.3 Ejecución ..........................................................................................62

4.2.4 Supervisión y control ....................................................................68

4.2.5 Cierre...............................................................................................70

4.3 Entregables del proyecto .................................................................71

4.4 Criterios de validación de la propuesta ..................................71

4.5 Criterios de aceptación del Producto o Servicio ........................71

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................... 73

Conclusiones .............................................................................................73

Recomendaciones ....................................................................................74

BIBLIOGRAFIA ................................................................................... 75

ANEXOS .............................................................................................. 77

Anexo 1 ........................................................................................................77

Anexo 2 ........................................................................................................78

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XIV

Anexo 3 ........................................................................................................80

Anexo 4 ........................................................................................................81

Anexo 5 ........................................................................................................83

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XV

ABREVIATURAS

CINT Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

SAST Sistema de alerta sísmica temprana

EEWS Earthquake Early Warning System

S.O. Sistema operativo

APP Aplicación

HTTP Hipertext Transfer Protocol

URL Localizador de fuente uniforme

CSV Commad- separated values.

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XVI

SIMBOLOGÍA

m tamaño de la población

e Espacio muestral

n tamaño de la muestra

ƒ fracción muestral

% porcentaje

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XVII

INDICE DE CUADROS

CUADRO N° 1: CAUSAS Y CONSECUENCIAS ............................................ 4 CUADRO N° 2: Delimitación del problema ..................................................... 5 CUADRO N° 3: CUADRO DISTRIBUTIVO DE LA POBLACION .................. 41 CUADRO N° 4: CUADRO DISTRIBUTIVO DE MUESTRA .......................... 42 CUADRO N° 5: Pregunta 1 de Encuesta a Estudiantes CINT ...................... 43 CUADRO N° 6: Pregunta 2 de Encuesta a Estudiantes CINT ...................... 44 CUADRO N° 7: Pregunta 3 de Encuesta a Estudiantes CINT ...................... 45 CUADRO N° 8: Pregunta 4 de Encuesta a Estudiantes CINT ...................... 46 CUADRO N° 9: Pregunta 5 de Encuesta a Estudiantes CINT ...................... 47 CUADRO N° 10: Pregunta 6 de Encuesta a Estudiantes CINT .................... 48 CUADRO N° 11: Pregunta 7 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 49 CUADRO N° 12: Pregunta 8 de Encuesta a Estudiantes CINT .................... 50 CUADRO N° 13: Presupuesto con ordenador .............................................. 58 CUADRO N° 14: Presupuesto sin ordenador ............................................... 59 CUADRO N° 15: Asignación IP..................................................................... 62

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XVIII

INDICE DE GRAFICOS GRAFICO N° 1: Movimiento Sísmico ............................................................ 13 GRAFICO N° 2: Ondas Primarias (P) ........................................................... 14 GRAFICO N° 3 Ondas Secundarias (S) ....................................................... 15 GRAFICO N° 4: Ondas Love (L) ................................................................... 16 GRAFICO N° 5 Ondas Rayleigh (R): ............................................................ 17 GRAFICO N° 6: Esquema de Sistema de Alerta Sísmica Temprana de Japón ............................................................................................................ 18 GRAFICO N° 7: Sismómetro electromagnético de corto periodo.................. 20 GRAFICO N° 8: Sismómetro de banda ancha .............................................. 21 GRAFICO N° 9: Modulo Arduino Shield Ethernet ......................................... 30 GRAFICO N° 10: Pregunta 1 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 43 GRAFICO N° 11: Pregunta 2 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 44 GRAFICO N° 12: Pregunta 3 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 45 GRAFICO N° 13: Pregunta 4 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 46 GRAFICO N° 14: Pregunta 5 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 48 GRAFICO N° 15: Pregunta 6 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 49 GRAFICO N° 16: Pregunta 7 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 50 GRAFICO N° 17: Pregunta 8 de Encuesta a Estudiantes CINT ................... 51 GRAFICO N° 18: Metodología PMI............................................................... 60 GRAFICO N° 19: Diseño del sistema de detección y alerta temprana ......... 61 GRAFICO N° 20: Vista superior e inferior de la plataforma vibratoria........... 63 GRAFICO N° 21: Módulo Amplificador ......................................................... 64 GRAFICO N° 22: Interfaces usadas del acoplamiento Arduino Mega con Módulo Ethernet Shield ................................................................................. 64 GRAFICO N° 23: Instalación de S.O Debian 7 ............................................. 66 GRAFICO N° 24: Interfaz de usuario de la aplicación Sms Gateway ........... 67 GRAFICO N° 25: Log de detección de sismo ............................................... 68 GRAFICO N° 26: Log de mensaje de alerta enviados .................................. 69 GRAFICO N° 27: Mensaje de Alerta ............................................................. 70

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XIX

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Diseño de un sistema computarizado inteligente para la detección

sísmica y alerta temprana con comunicación ethernet y tecnología

móvil

Autores: Nixon Gutiérrez Cantos Brigette Nazareno Pulia Tutor: Ing. José Aguirre

RESUMEN Los movimientos sísmicos son fenómenos naturales que ocurren con

frecuencia en el mundo y son imposible de predecir, por lo tanto, el estar

preparados resulta vital, ya que es difícil que durante un sismo se puedan

tomar acciones correctas y rápidas para poner a salvo nuestras vidas. El

presente proyecto se desarrolla con el fin de diseñar un sistema de

detección sísmica y alerta temprana, este prototipo alertaría a las

personas segundos antes de que se perciba el movimiento. El sistema

propuesto está conformado por varios módulos: el sistema simulador del

movimiento, un sensor, una placa de Arduino, Servidor Apache y un

Gateway SMS. Una vez que el Arduino recibe una señal proveniente del

sensor de detección sísmica, inicia un protocolo de operación que envía

el dato al servidor apache y este a su vez difunde un mensaje de alerta a

las autoridades pertinentes valiéndose del Gateway SMS.

Palabras Claves: Ondas de propagación, EEWS, Arduino, Protocolo HTTP

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XX

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Design of an intelligent computer system for seismic detection and

early warning with ethernet communication and mobile technology.

Authors: Nixon Gutierrez Cantos

Brigette Nazareno Pulia

Advisor: Ing. José Aguirre.

ABSTRACT

The seismic movements are natural phenomena that occur frequently in the

world and are impossible to predict, therefore, being prepared is vital, because

it is difficult that during an earthquake can take correct and quick actions to

make safe Our lives. The present project is developed in order to design a

seismic detection system and early warning, this prototype would alert the

people seconds before the movement is perceived. The proposed system is

formed by several modules: The motion simulator system, a sensor, an

Arduino board, Apache Server and an SMS Gateway. Once the Arduino

receives a signal from the seismic detection sensor, it initiates an operation

protocol that sends the data to the Apache server and this in turn broadcasts

an alert message to the relevant authorities using the SMS Gateway.

Keywords: Waves of propagation, EEWS, Arduino, HTTP Protocol.

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1

INTRODUCCION

Darles importancia a los avances tecnológicos enfocados en desarrollar

sistemas para la detección de fenómenos naturales es primordial, ya que con

ello se puede prevenir un gran número de pérdidas humanas, generando una

alerta a todos los pobladores del sector afectado.

Existen sistemas de transmisión de alertas en países como Japón, Taiwán,

México, Rumania y Turquía, capaces de emitir una señal a todos los

dispositivos digitales que cumplan un estándar, ya sean móviles o fijos

ejemplo: radio, televisión y celulares. Esta señal llegará a todos los

dispositivos alertando del desastre que se avecina, hasta con 1 minuto de

anticipación proporcionando al usuario tiempo necesario para tomar recaudos.

Japón el país más avanzado respecto a los EEWS de sismos y tsunamis; su

proceso se ejecuta una vez detectado un suceso sísmico, siendo la etapa más

crítica asegurar que la información de los sismógrafos sea receptada por las

oficinas encargadas de generar las correspondientes alertas,

para hacer análisis, sin importar las condiciones de las redes eléctricas o de

comunicaciones imperantes.

La finalidad de este proyecto es presentar un diseño de un sistema de alerta

sencillo y fácil de implementar, dicho sistema dará aviso en caso de

terremotos de gran tamaño. Sirviendo a la vez como guía que pueda orientar

futuras mejoras en el país de sistemas de gestión de riesgo de desastres

naturales como el terremoto.

El documento está compuesto de cuatros capítulos:

El capítulo I: El Problema; donde se presenta la ubicación, nudos críticos

causas y consecuencias, delimitación y alcance del problema, así como los

objetivos planteados y la justificación e importancia de la investigación.

Capitulo II: Marco Teórico; abarca los antecedentes de estudios de la

investigación, fundamentación teórica, social Y legal, también nuestra

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2

hipótesis desarrollada, se definen las variables tanto dependiente como

independiente y por ultimo las definiciones conceptuales.

Capitulo III: este capítulo se basa en la metodología de investigación elegida;

el diseño, la modalidad y el tipo de investigación. Mostramos también las

recolecciones de datos, el procesamiento y análisis de los datos obtenidos

para finalmente validar la hipótesis planteada en el capítulo anterior.

Capítulo IV: Propuesta Tecnológica; en este capítulo hacemos un análisis

detallado de la factibilidad, mostramos las etapas de la metodología del

proyecto y los criterios de validación y aceptación.

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3

CAPÍTULO I

1. EL PROBLEMA

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.1 Ubicación del Problema en un Contexto Ecuador es uno de los países que se encuentra sobre el cinturón de fuego

del pacifico. Este cinturón es un arco de montañas, volcanes y trincheras

oceánicas que se extienden a lo largo del océano pacifico desde Nueva

Zelanda hacia el norte a lo largo del borde oriental de Asia, luego hacia el este

a través de las islas Aleutianas de Alaska y hacia el sur a lo largo de las costas

occidentales de América del Norte y del Sur.

El Cinturón de Fuego se extiende sobre 40 000 km. y tiene la forma de una

herradura. Concentra un 75 por ciento de los volcanes activos del mundo, y

en él se produce hasta el 90 por ciento de los terremotos.

Por lo expuesto en el párrafo anterior entendemos que nuestro país esta

propenso a sufrir desastres naturales. Con esta premisa el gobierno

ecuatoriano ha tratado de mejorar el sistema de alerta y prevención durante

los últimos años, aunque aún hay mucha desinformación en la sociedad sobre

qué hacer al presentarse un desastre natural.

1.1.2 Situación Conflicto. Nudos Críticos En la actualidad, a pesar de los avances tecnológicos, predecir con

anticipación un sismo es imposible, lo más cercano a esto son los sistemas

de alerta temprana implementados en países como Japón, Taiwán,

México, Rumania y Turquía, que basados en detectar las Ondas de

propagación de estos desastres naturales pretenden dar alerta de la

ocurrencia de un sismo.

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4

Dar alerta a toda la población es un problema, que, en ocasiones es más

grave que el mismo Sismo ya que el factor respuesta sigue siendo una

variable importante para minimizar las pérdidas tanto materiales como

humanas. La demora en la reacción durante y después del sismo es una

causa fundamental en las perdidas que se registren.

El Terremoto ocurrido en Ecuador el 16 de abril del 2016, evidencia la

ausencia de métodos eficientes para detectar amenazas sísmicas, así

también nos muestra el potencial devastador que puede tener un sismo.

En nuestro país no contamos con un sistema de alerta temprana adecuado

en caso de un sismo de gran magnitud. Por lo que Diseñar un sistema

funcional que pudiera disparar una alerta oportuna, sería una posible solución

para disminuir el número de víctimas durante un sismo de grandes magnitudes

en un país en vías de desarrollo y que se encuentra en riesgo sísmico

permanente como Ecuador se vuelve una necesidad vital.

1.1.3 Causas y Consecuencias del Problema

CUADRO N° 1: CAUSAS Y CONSECUENCIAS

CAUSAS CONSECUENCIAS

Ecuador está situada en la zona sobre el cinturón del Pacífico.

Está expuesto a sufrir desastres naturales como: erupciones volcánicas, terremotos y tsunamis.

El desplazamiento de las placas tectónicas de Nazca(Oceánica) y la Sudamericana (Continental).

Esto produce una fricción entre placas en forma de tensión hasta que se desbloquea y libera súbitamente energía.

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Fuente: Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional Ecuador.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

1.1.4 Delimitación del Problema

En el Cuadro N° 2 se delimita el problema, ahí se especifica: área

académica, línea y sublínea de investigación, limitaciones de espacio y

tiempo.

CUADRO N° 2: Delimitación del problema

Área Académica: Redes y Comunicaciones.

Línea de Investigación: Ciencias Básicas, Bioconocimiento

y desarrollo industrial.

Sublínea de Investigación: Tecnologías de la información y

telecomunicaciones.

Delimitación Espacial:

La investigación teórica se hará en

la biblioteca General de la

Universidad de Guayaquil; el

diseño en la residencia de los

autores del proyecto; las pruebas

de funcionamiento en las

instalaciones de la Carrera de

Colapso de edificios y otras infraestructuras sísmicamente vulnerables.

Expone a un mayor riesgo a los seres humanos en caso de un terremoto de gran magnitud.

Desinformación sobre a las medidas a tomar y protocolos idóneos frente a sismos de la población en general.

Reacción lenta e inadecuada de la población con pánico.

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Ingeniería en Networking y

Telecomunicaciones.

Todas las localidades ubicadas en

la ciudad de Guayaquil.

Delimitación temporal:

La presente investigación se

desarrollará en los 4 meses

previos a la sustentación del

proyecto ante el Honorable

Consejo Directivo.

Fuente: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

1.1.5 Formulación del Problema ¿Se podría minimizar las pérdidas humanas que se registran por falta de

un aviso anticipado cuando ocurre un terremoto, utilizando tecnología

móvil para alertar a la población?

1.1.6 Evaluación del Problema

Los aspectos que consideramos para la evaluación del problema son los

siguientes: delimitado, claro, evidente, concreto, relevante, original y

factible.

Delimitado: El Diseño del Sistema de Alerta Temprana se realizará como

herramienta de prevención en caso de movimientos sísmicos de gran

tamaño.

Claro: utilizando una plataforma vibratoria que simule las ondas de un

movimiento sísmico obtendremos la señal para dar alerta.

Evidente: se necesita lograr alertar a la población para poder minimizar

las pérdidas humanas.

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Concreto: el trabajo consiste en diseñar un sistema cuyos sensores

detecten los terremotos antes de ser percibidos por el ser humano y que

sea capaz de alertar a las autoridades de la amenaza sísmica mediante

mensajes SMS, estos a su vez darán aviso a la ciudadanía en general.

Relevante: el principal propósito es utilizar la tecnología al servicio de la

sociedad brindando solución a un problema de interés para todos.

Original: el proyecto llegará a un interesante resultado final un práctico

mensaje SMS que llega al móvil para dar aviso de la aleta sísmica.

Factible: la implementación del sistema computarizado inteligente será

factible gracias a la colaboración de las autoridades pertinentes para lograr

un mayor alcance.

1.1.7 Alcances del Problema

✓ El diseño del sistema simulará la detección sísmica y alerta temprana

se realizará bajo un modelo distribuido para lograr resultados óptimos.

✓ No se utilizará un sensor sísmico comercial.

✓ El proyecto comprende el diseño y no abarca implementación.

✓ Se efectuará encuestas que nos permitan obtener criterios de

conocimientos de sistemas de alerta.

1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 1.2.1 Objetivo general Diseñar un sistema computarizado inteligente para la detección sísmica

temprana mediante comunicaciones ethernet y tecnología móvil.

1.2.2 Objetivos específicos

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✓ Investigar cómo se produce un movimiento sísmico sus causas y

elementos, así tener toda la información necesaria para realizar este

proyecto.

✓ Simular el movimiento sísmico para verificar el correcto

funcionamiento del proyecto al momento de detectar las

vibraciones.

✓ Diseñar la automatización integrando un sistema de detección con un

sistema de comunicación para lograr un sistema distribuido óptimo.

✓ Consultar los diversos sensores aplicados a la medición sísmica para

saber cuál es el sensor que pudiera ser adaptado a nuestro proyecto.

✓ Analizar sistemas implementados en otros países para hallar sus

fortalezas y debilidades.

1.3 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN

El propósito de esta investigación es mostrar un sistema de alerta temprana

sísmica que nos ayuda a reducir los riesgos y nos prepara para los desastres

Naturales, ya que su finalidad es proteger a las personas, y siendo Ecuador

un país con estructuras sísmicamente vulnerables, podemos brindar a los

habitantes una ventaja de tiempo (50 segundos o menos) que debe usarse

haciendo una pronta evacuación y resguardo para precautelar su bienestar y

seguridad y así evitar la pérdida de vidas humanas, además disminuiría los

daños producto de la inmovilidad de las personas, al no percatarse de lo que

sucede. Dando paso a una oportuna protección que evite mayores daños.

Cuando se da una alerta se pueden tomar diferentes medidas mientras ocurre

el terremoto para mitigar los daños como:

✓ Desconectar el suministro de agua y/o electricidad.

✓ Detener o inhabilitar ascensores.

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✓ Detener procesos industriales.

✓ Ralentizar la velocidad de los trenes.

En caso de un sismo de gran envergadura permitiría a las autoridades analizar

con mayor exactitud el nivel de atención que necesitan las zonas afectadas al

contar con información en tiempo real del lugar del siniestro, ya que el sistema

detecta las ondas p (primarias) y da la alerta antes de que lleguen las ondas

(superficiales) que son las que puede percibir el ser humano.

Aunque el tiempo de anticipación de la alerta sísmica es corto visto del punto

de vista práctico es suficiente del punto de vista humanitario y marca la

diferencia entre ponerse a salvo una vida o quedar atrapado con escombros

de edificaciones colapsados.

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CAPÍTULO II

2. MARCO TEÓRICO

2.1 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO

Destacamos el trabajo de titulación de Ingeniero Electrónico en

telecomunicaciones y Redes cuyo tema es: DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN

DE UN SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA DE SISMOS MEDIANTE REDES

SWAP CON NODOS PANSTAMP NRG PARA LA ESPOCH de Alan Gustavo

Garcés y Sergio Daniel Demera Charcopa en el año 2016, realizado en la

cuidad de Riobamba explica que:

“En el Ecuador se distinguen dos ambientes generadores de epicentros. El

primero de ellos está formado por el borde de consumo de la Placa de Nazca

con la sudamericana y por el posible contacto con la Placa Coco al norte de

Ecuador. El segundo ambiente generador de sismos en el interior del país se

ubica en la región interandina y se debe a las fallas tectónicas activas en el

sector.”

Surge un temor de posibles catástrofes en el territorio nacional por lo que se

considera necesario una participación más activa por parte de los Centros

Universitarios para la realización de estudios que permitan un análisis y

monitoreo de posibles movimientos sísmicos que puedan afectar gravemente

la integridad de la población.

En la actualidad el Ecuador cuenta con un Sistema de Alerta Temprana (SAT)

gestionado por el Ministerio Coordinador de Seguridad, la Secretaría de

Gestión de Riesgos y el Servicio Integrado de Seguridad ECU 911, el cual

consta de boyas con mareógrafos y de sismógrafos ubicados en los cantones

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de las provincias de Manabí y Esmeralda en la costa ecuatoriana.

El SAT pretende alertar a la población para realizar una evacuación inmediata

frente a la amenaza de un Tsunami y para el control de represas ante sismos

que sobrepasen los 7.5 grados de Richter. Siendo este un sistema de alerta

contra Tsunamis se evidencia la necesidad de alertar a la población frente a

movimientos sísmicos de gran magnitud. (ECU911, 2016)

En el estudio realizado por Elisa Buforn del Dpto. de Geofísica y Meteorología

de la Fac. CC. Físicas, Universidad Complutense de Madrid año 2016,

Sistemas de Alerta Sísmica Temprana: Hacia la prevención de los daños de

los terremotos, nos indica que:

“Los Sistemas de Alerta Sísmica Temprana (SAST, en inglés: ‘Earthquake

Early Warning Systems’, EEWS) son sistemas de alarma ante la ocurrencia

de un terremoto destructor. Se basan en el estudio de los primeros segundos

de registro de la señal sísmica producida por un terremoto (sismograma) y se

aprovecha para dar una alerta utilizando el intervalo de tiempo que existe entre

la detección de los primeros segundos de primera llegada de las ondas

sísmicas a una estación cercana al foco y la llegada de las ondas más

destructoras a un emplazamiento más lejano”

Dando énfasis en el diseño de un sistema de alerta temprana aplicable para

nuestra localidad que sea capaz de alertar a la población después de la

detección de las ondas sísmicas primarias.

Y finalmente en el trabajo ALTERNATIVAS PARA LA DETECCIÓN Y

MONITOREO DE AMENAZAS SÍSMICAS BASADAS EN ARDUINO de Ing.

USBMed, Vol. 4, No. 2, Julio-diciembre 2013 realizado por Danilo Santiago

Vargas Jiménez, Erika Vanessa Rodríguez Espinosa, Jair Enrique Otero

Foliaco; se menciona:

“El uso de la plataforma Arduino en la actualidad brinda la flexibilidad y

facilidad de poder elaborar proyectos que se ajusten a los diferentes

requerimientos, ya que es una plataforma open-source de código abierto a un

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bajo costo y de una sencilla programación, nos permite a través de sus

entradas tanto analógicas como digitales la recepción de señales de

diferentes sensores. Tiene la ventaja de ser multiplataforma funcionando en

sistemas operativos Windows, GNU/LINUX y Macintosh OSX; unas de las

ventajas del uso de la placa Arduino son sus librerías como la ETHERNET la

cual nos permitirá una comunicación por medio del “Arduino Ethernet Shield”

conectado a un cable de par trenzado hacia un servidor remoto eliminando la

limitación de distancia en los cables seriales.”

2.2 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

2.2.1 Movimientos sísmicos

Un movimiento sísmico es una actividad vibratoria violenta y repentina

producido por la pérdida de estabilidad de masas de corteza, son de corta

duración, pero de intensidad variable. (Agustín Senderos, 2013)

Si los movimientos sísmicos son débiles, reciben el nombre de microsismos o

temblores y cuando son violentos y catastróficos se llaman macrosismos o

terremotos. (Geografía | Los Movimientos Sísmicos , 2015)

Durante los movimientos sísmicos se registran los siguientes elementos:

✓ Hipocentro: parte de la corteza donde se presenta la súbita liberación

de la energía generada por el rozamiento entre bloques.

✓ Epicentro: es el punto de la superficie de la tierra ubicado

directamente sobre el foco sísmico (Carpeta Pedagógica, 2017)

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GRAFICO N° 1: Movimiento Sísmico

Fuente: Proyecto biosfera.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el grafico N° 1 observamos los elementos principales de un movimiento

sísmico: el plano de falla, el epicentro y el hipocentro.

2.2.2 Ondas Sísmicas

Las ondas sísmicas consisten en minúsculos paquetes de energía elástica de

deformación que viajan desde la fuente sísmica hacia el subsuelo a

velocidades que dependen del módulo de elasticidad y densidades del medio

en el cual viajan. (Galvez, 2015)

Se clasifican en Internas y Superficiales. Las Internas viajan por el interior de

la Tierra y se clasifican en Primarias (P) y Secundarias (S). Las Superficiales

se generan al llegar las ondas P y S al suelo, como su nombre lo indica, se

desplazan por la superficie del planeta y se dividen en Ondas Love (L),

llamadas así en honor al investigador que las descubrió, y Ondas Rayleigh

(R), por la misma circunstancia. (Pereira, 2002)

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Tipos de Ondas

Ondas Primarias (P):

Son las primeras en llegar la superficie terrestre. Viaja por de rocas sólidas y

materiales líquidos, siendo sus vibraciones longitudinales. El impacto es

semejante a una estampida sónica que retumba y hace vibrar las ventanas.

Avanza a una velocidad entre 4 y 7 km/s dependiendo de la densidad de la

roca que atraviesa. (Pereira, 2002)

GRAFICO N° 2: Ondas Primarias (P)

Fuente: Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas - Funvisis.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Ondas Secundarias (S):

Estas ondas se desplazan más lento que las ondas P entre 2 y 5 km/s

aproximadamente, por lo que aparecen con posterioridad a la superficie

terrestre. Producen movimientos de las partículas sólidas en dirección

perpendicular al sentido de propagación. (Pereira, 2002)

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No se propagan a través de las partes líquidas de la tierra. Su movimiento es

de arriba abajo y de lado a lado, sacudiendo la superficie del suelo vertical y

horizontalmente. Este es el movimiento responsable del daño a las

estructuras. (Pereira, 2002)

GRAFICO N° 3 Ondas Secundarias (S)

Fuente: Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas - Funvisis.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El grafico N° 3 muestra una onda Secundaria en un movimiento sísmico, se puede observar que tiene una doble amplitud y una amplia longitud de onda.

Ondas Love (L)

El movimiento es igual que el de las Ondas S, sólo que reducido a los

intervalos de interacción entre las diferentes capas de la superficie terrestre.

Viajan más rápido que las Ondas Rayleigh. Provocan un movimiento de lado

a lado perpendicular a su dirección de propagación. (Pereira, 2002)

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GRAFICO N° 4: Ondas Love (L)

Fuente: Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas - Funvisis.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El grafico N° 4 muestra una onda superficial Love, así como el movimiento que causa en las capas de la corteza terrestre.

Ondas Rayleigh (R)

Tienen una trayectoria elíptica en el plano vertical orientado en la dirección en

que viajan las ondas. Se desplazan como olas oceánicas sobre la superficie

de la Tierra, moviendo la superficie del suelo hacia arriba y hacia abajo. Estas

provocan la mayoría de las vibraciones de la superficie del suelo durante un

movimiento sísmico. (Pereira, 2002)

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GRAFICO N° 5 Ondas Rayleigh (R):

Fuente: Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológicas - Funvisis.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el grafico N° 5 se observa como la onda realiza la trayectoria elíptica que viajan paralelas a la superficie.

2.2.4 Sistema de Alerta Sísmica Temprana

El sistema de alerta sísmica temprana (SAST) o Earthquake Early Warning

system, (EEWS por sus siglas en inglés); es un sistema que calcula

automáticamente la magnitud del terremoto y estima la intensidad sísmica

para cada lugar detectando la onda P o el temblor preliminar cerca de su foco.

Una advertencia temprana de terremoto se da entonces a unos pocos

segundos antes de la llegada de la onda S, o movimiento principal.

Las advertencias tempranas serán proporcionadas a través de varios medios

de comunicación tales como TV y radio. (Japan Meteorological Agency, 2014)

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GRAFICO N° 6: Esquema de Sistema de Alerta Sísmica Temprana de Japón

Fuente: Agencia Meteorológica de Japón.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

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En el grafico N° 6 se muestra el flujo de un Sistema de alerta Sísmica

temprana en Japón, que inicia por un terremoto seguido de la detección de las

ondas p por los sensores, envía la señal a la Agencia de Meteorológica de

Japón y por último la alerta al público a través de los medios de difusión.

Este sistema se adoptó por primera vez en Japón el 1 de octubre de 2007,

gracias al desarrollo tecnológico conjunto de la Agencia Meteorológica de

Japón y el Instituto de Investigación Técnica Ferroviaria, así como a los logros

en el desarrollo tecnológico del Instituto Nacional de Investigación de Ciencias

de la Tierra y Prevención de Desastres, actualmente cuenta con 4235

sismógrafos instalados en todo Japón. (Japan Meteorological Agency, 2014)

Los países que en la actualidad cuentan con un sistema de alerta temprana

además de Japón son México, Taiwán, Turquía y Rumanía. El sistema varía

ligeramente de un país a otro, de manera que en unos casos se hace uso de

una sola estación para activar la alarma y en otros se utiliza una red de

estaciones sincronizadas entre ellas. (Allen, 2009)

2.2.5 Sensores

Sismógrafo. - Instrumento utilizado para registrar la intensidad, duración y

otras características de los movimientos de la tierra durante un terremoto,

estos son localizados para percibir con gran precisión el suceso, el epicentro

del movimiento y la zona afectada por este, para detectar estas ondas se basa

en el tiempo que tardan estas en propagarse hacia fuera del epicentro.

Tipos de sensores sísmicos

Los sensores sísmicos se clasifican en base a la respuesta de frecuencia que

éstos tengan, y se clasifican en tres clases (C. Cisneros, 2005):

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Corto periodo. - Este tipo de sismómetro está caracterizado por tener una

respuesta en velocidad normalmente plana en el rango de frecuencia entre 1

y 50 Hz (donde se sitúa la sismología de corto periodo). Su respuesta en

frecuencia y sobre todo su rango dinámico hace a este tipo de instrumento

ideal para el estudio de sismicidad local de magnitud moderada a baja, pero

no para energías grandes, pues se suele producir la saturación mecánica del

instrumento (señal fuera del rango de trabajo del sensor). Dentro del mercado

de este tipo de sismómetros podemos diferenciar al menos dos tipos de

sensores, los denominados sismómetros de prospección y los sismómetros

estándar de aplicación para el estudio de micro terremotos.

GRAFICO N° 7: Sismómetro electromagnético de corto periodo

Fuente: Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional Ecuador

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el grafico N° 7 se muestra diferentes modelos de sismómetros de corto periodos con características electromagnéticas. Banda ancha. - Aunque en la mayoría de las situaciones el contenido de

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frecuencias de las señales volcánicas se centra en el denominado corto

periodo, hay casos en los que existen señales a menor frecuencia que 1Hz,

por ejemplo, señales asociadas con movimientos generados por cámaras

magmáticas, grandes terremotos asociados a erupciones, etcétera.

GRAFICO N° 8: Sismómetro de banda ancha

Fuente: Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional Ecuador

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el grafico N° 8 se muestra un sismómetro de banda ancha marca Guralp. De movimiento fuerte. -Utilizados para detectar movimientos de mediano o

fuerte magnitud, no resulta ser una necesidad habitual el registro en

aceleración de las señales sísmicas en volcanes, sobre todo porque la energía

que se pone en juego es, en comparación con situaciones tectónicas, es

mucho menor, por lo que los niveles de aceleración del suelo están en los

umbrales detectables de este tipo de instrumentos. Por tanto, el uso de

sensores de movimiento fuerte (acelerógrafos) no resulta ser una práctica

extendida en la sismología volcánica.

2.2.6 Arduino

Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware

y software fáciles de usar. Las tarjetas Arduino son capaces de leer entradas

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- luz en un sensor, un dedo en un botón, o un mensaje de Twitter - y convertirlo

en una salida, activar un motor, encender un LED, publicar algo en línea.

Usted puede decirle a su junta lo que debe hacer enviando un conjunto de

instrucciones al microcontrolador en el tablero. Para ello se utiliza el lenguaje

de programación Arduino (basado en el cableado) y el software Arduino (IDE),

basado en el procesamiento. (Arduino)

Arduino simplifica el proceso de trabajo con microcontroladores, pero ofrece

algunas ventajas para profesores, estudiantes y asociados interesados que

no proporcionan otros sistemas como: (Herrador, 2009)

Costo: comparadas con otras plataformas microcontroladoras son

relativamente económicas.

Multiplataforma: se ejecuta en S.O: Windows, Macintosh OSX y GNU /Linux.

Entorno de programación simple y claro: fácil de usar para principiantes,

flexible para que usuarios avanzados lo usen satisfactoriamente.

Código abierto y software amplificable: Arduino está disponible para

extensión por programadores experimentados. Su lenguaje puede ser

expandido mediante librerías C++.

Hardware extensible: Arduino está basado en controladores ATMEGA8 y

ATMEGA168 de Atmel. Los planos para los módulos están publicados bajo

licencia Creative Commons, por lo que diseñadores experimentados de

circuitos pueden hacer su propia versión del módulo, extendiéndolo y

mejorándolo. Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la

versión de la placa del módulo para entender cómo funciona y ahorrar dinero.

Modelos Arduino

Desde el inicio del proyecto Arduino hasta el día de hoy han sido creadas ya

variedad de placas de control. Cada una de ellas presentando avances y

mejoras en cuanto a cantidad de memoria disponible, número de puertos,

entre otras. Se hace entonces una delineación muy general de los modelos

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disponibles en el mercado: (Lopez, 2010)

Duemilanove: Constituye la última placa creada a partir de la placa de

Arduino USB básica. Se realiza la conexión el computador por cable USB. Es

posible realizar la adaptación de Shields externos, es decir, tarjetas ajenas a

la estructura elemental con funciones específicas.

GRAFICO N° 9: Placa Arduino Duemilanove

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Diecimila: La placa Arduino llamada Diecimila fue el lanzamiento que

antecedió a la estructura básica USB. Hace uso del microcontrolador

ATmega168, con una velocidad de 16 MHz. En su momento presentó la

novedad de poder ser reiniciada directamente desde la computadora.

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GRAFICO N° 10: Placa Arduino Diecimila

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Nano: La tarjeta de control Nano Arduino se comunica con la computadora

mediante un cable Mini-B USB. Hace uso de un microcontrolador ATmega328

o el ATmega168(para la versión 2.x) pero no presenta capacidad para

conexión de alimentación externa.

GRAFICO N° 11: Placa Arduino Nano

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Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Mega: Esta es calificada como la placa Arduino de mayor tamaño. Además,

es la más potente de todas las tarjetas disponibles. Se asemeja a la

Duemilanove puesto que permite la conexión a Shields. Utiliza un

microcontrolador ATmega1280, 4 puertos UARTS, entre otras características.

GRAFICO N° 12: Placa Arduino Mega

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Bluetooth: Se denomina Arduino BT, propiamente. Posee la capacidad de

comunicación sin cables o inalámbrica, mediante el aporte que genera la

utilización de un módulo Bluetooth, mismo que es configurable mediante el

puerto serie del ATmega168. Permite la conexión a distintos Shields.

GRAFICO N° 13: Módulo Bluetooth HC - 06

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Fuente: tienda prometec.net

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

LilyPad: LilyPad representa una aplicación distinta, creada para ser colocada

en ropa y textiles en general. Hace uso del microcontrolador ATmega168V.

Este se diferencia de los demás por sus creadores, que en este caso fueron

Leah Buechley y SparkFun Electronics.

GRAFICO N° 14: Arduino LilyPad

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

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Fio: Tiene su campo de aplicación fundamentalmente en aplicaciones

inalámbricas.

GRAFICO N° 15: Placa Arduino Fio

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Mini: Es de las tarjetas de control Arduino la más pequeña de ellas; destaca

por su aplicación en sistemas donde el espacio es una variable importante.

Conectividad a el computador a por medio de USB.

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GRAFICO N° 16: Placa Arduino Mini

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Pro: Esta tarjeta Arduino fue diseñada con el objetivo de ser utilizada en

aquellos proyectos donde sea necesario dejar al dispositivo dentro de la

aplicación permanente.

GRAFICO N° 17: Placa Arduino Pro

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

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Pro mini: Posee muchas de las características presentada por la tarjeta Pro

Arduino, utilizándose en proyectos donde el bajo costo, tamaño mínimo sean

exigidos.

GRAFICO N° 18: Placa Arduino Pro Mini

Fuente: arduino store / www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Serial: Presenta una interfaz con protocolo RS232 para comunicarse con la

computadora al momento de programar o transferir información.

Single Sided Serial: Es una tarjeta diseñada para ser construida

manualmente, con un tamaño ligeramente superior a la del Diecimila Arduino,

pero distanciandose de esta dado que es compatible con Shields.

2.2.7 Modulo Ethernet

El módulo Arduino Shield Ethernet permite a una placa Arduino conectarse a

internet. Se basa en el chip de ethernet Wiznet W5100 (Hoja de

datosW5100_Datasheet). El chip Wiznet W5100 ofrece una red (IP) capaz de

usar TCP y UDP. Soporta hasta cuatro conexiones de socket simultáneas.

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30

Utiliza la biblioteca de Ethernet para escribir bocetos que se conectan a

Internet a través del escudo. El escudo de Ethernet se conecta a una placa

Arduino usando largas cabeceras wire-wrap que se extienden a través del

escudo. Esto mantiene la disposición de las clavijas intacto y permite que otro

escudo pueda ser apilado en la parte superior. (Web- robotica.com)

GRAFICO N° 19: Modulo Arduino Shield Ethernet

Fuente: www.arduino.cc

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El grafico N° 9 muestra un módulo de ethernet shield de Arduino, una herramienta que permite al Arduino conectarse a internet

Tiene una ranura para tarjetas microSD, que se puede utilizar para almacenar

archivos para servir a través de la red. Es compatible con las placas

Arduino/Genuino Uno y Mega (utilizando la Biblioteca Ethernet). El lector de

tarjetas microSD es accesible a través de la Biblioteca SD.

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31

El escudo también incluye un controlador de reajuste, para asegurar que el

módulo Ethernet W5100 se restablece correctamente en el encendido. Las

versiones anteriores del escudo no eran compatibles con el Mega y la

necesidad de restablecer manualmente después del encendido.

Arduino se comunica tanto con el chip W5100 como con la tarjeta SD usando

el bus SPI (a través de la cabecera ICSP). Para ello utiliza los pines digitales

10, 11, 12, y 13 en las placas Arduino/Genuino Uno y los pines 50, 51 y 52 en

la Mega. En ambas placas, el pin 10 se utiliza para seleccionar el chip W5100

y el pin 4 para la tarjeta SD. Estos pines no se pueden utilizar para otra

entradas o salidas.

Tenga en cuenta que debido a que la cuota del bus SPI del chip W5100 y la

tarjeta SD, sólo uno puede estar activo en cada momento. Si está utilizando

ambos periféricos en su programa, esto debe ser atendido por las bibliotecas

correspondientes. Si usted no está utilizando uno de los periféricos en su

programa, tendrá que anular la selección explícitamente. Para hacer esto con

la tarjeta SD, ajuste el pin 4 como salida y de un valor alto a la misma. Para el

chip W5100, establezca pin digital 10 como una salida alta.

El botón de reinicio en el escudo restablece tanto el chip W5100 como la placa

Arduino/Genuino.

El módulo Arduino Shield Ethernet contiene una serie de LEDs informativos:

✓ PWR: indica que la placa y el módulo están encendidos.

✓ LINK: indica la presencia de un enlace de red y parpadea cuando el

módulo transmite o recibe datos.

✓ FULLD: indica que la conexión de red es full dúplex.

✓ 100M: indica la presencia de un conexión de red a Mb/s 100 (en

contraposición a 10 Mb/s)

✓ RX: Parpadea cuando el escudo recibe datos.

✓ TX: parpadea cuando el escudo envía datos.

✓ COLL: parpadea cuando se detectan colisiones de red.

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32

2.3 FUNDAMENTACION SOCIAL

Al evaluar el proyecto desde la perspectiva social, notamos en el Sistema

de Alerta Temprana elementos fundamentales como: los grupos

científicos, los organismos técnicos, los medios de comunicación y

difusión y los estudiantes en general; en quienes recae el éxito del

funcionamiento del sistema en la medida que se integren sus

participaciones. (Centro Nacional de Prevención de Desastres Mexico)

Una estructura eficiente de un Sistema de Alerta Temprana es modelo de

sistema integrado conformado por 3 subsistemas.

El subsistema de detección tiene por tarea monitorear el entorno dado

cuyo vinculo ambiente- detección es dominio de técnicos.

Subsistema de administración es el punto medio entre la detección y la

alerta al público de este subsistema forman parte las autoridades de la

Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones.

En el Subsistema de respuesta las personas reaccionan a las alertas

recibidas donde interviene su propia percepción de los eventos y su propia

realidad social. (Arjonilla, 2005)

Una alerta sísmica es de gran utilidad en poblaciones entrenadas.

Tomando en cuenta que los niños representan uno de los grupos más

vulnerables cuando aparece una amenaza natural, y más si en ese

momento están en la escuela, separados de su familia es por eso por lo

que fortalecer la gestión de riesgo en el sector educativo resulta una

responsabilidad social. (Herrera, 2012)

Con la realización de este proyecto asumimos este compromiso con

nuestra Carrera.

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33

2.4 FUNDAMENTACIÓN LEGAL

CONSTITUCION DE LA REBUBLICA DEL ECUADOR 2008

TITULO VII

REGIMEN DEL VIVIR

Capitulo Primero

Inclusión y equidad

Sección novena

Gestión del riesgo

Art. 389.- El Estado protegerá a las personas, las colectividades y la

naturaleza frente a los efectos negativos de los desastres de origen natural o

antrópico mediante la prevención ante el riesgo, la mitigación de desastres, la

recuperación y mejoramiento de las condiciones sociales, económicas y

ambientales, con el objetivo de minimizar la condición de vulnerabilidad.

El sistema nacional descentralizado de gestión de riesgo está compuesto por

las unidades de gestión de riesgo de todas las instituciones públicas y

privadas en los ámbitos local, regional y nacional. El Estado ejercerá la

rectoría a través del organismo técnico establecido en la ley. Tendrá como

funciones principales, entre otras:

1. Identificar los riesgos existentes y potenciales, internos y externos que

afecten al

territorio ecuatoriano.

2.Generar, democratizar el acceso y difundir información suficiente y oportuna

para gestionar adecuadamente el riesgo.

3. Asegurar que todas las instituciones públicas y privadas incorporen

obligatoriamente, y en forma transversal, la gestión de riesgo en su

planificación y gestión.

4. Fortalecer en la ciudadanía y en las entidades públicas y privadas

capacidades para identificar los riesgos inherentes a sus respectivos ámbitos

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de acción, informar sobre ellos, e incorporar acciones tendientes a reducirlos.

5. Articular las instituciones para que coordinen acciones a fin de prevenir y

mitigar los riesgos, así como para enfrentarlos, recuperar y mejorar las

condiciones anteriores a la ocurrencia de una emergencia o desastre.

6. Realizar y coordinar las acciones necesarias para reducir vulnerabilidades

y prevenir, mitigar, atender y recuperar eventuales efectos negativos

derivados de desastres o emergencias en el territorio nacional.

7. Garantizar financiamiento suficiente y oportuno para el funcionamiento del

Sistema, y coordinar la cooperación internacional dirigida a la gestión de

riesgo.

Art. 390.- Los riesgos se gestionarán bajo el principio de descentralización

subsidiaria, que implicará la responsabilidad directa de las instituciones dentro

de su ámbito geográfico. Cuando sus capacidades para la gestión del riesgo

sean insuficientes, las instancias de mayor ámbito territorial y mayor

capacidad técnica y financiera brindarán el apoyo necesario con respeto a su

autoridad en el territorio y sin relevarlos de su responsabilidad.

Código Orgánico de Organización Territorial, Autonomía y

Descentralización

Art. 140.- Ejercicio de la competencia de gestión de riesgos. - La gestión

de riesgos que incluye las acciones de prevención, reacción, mitigación,

reconstrucción y transferencia, para enfrentar todas las amenazas de origen

natural o antrópico que afecten al cantón se gestionarán de manera

concurrente y de forma articulada con las políticas y los planes emitidos por el

organismo nacional responsable, de acuerdo con la Constitución y la ley. Los

gobiernos autónomos descentralizados municipales adoptarán

obligatoriamente normas técnicas para la prevención y gestión de riesgos

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sísmicos con el propósito de proteger las personas, colectividades y la

naturaleza.

La gestión de los servicios de prevención, protección, socorro y extinción de

incendios, que de acuerdo con la Constitución corresponde a los gobiernos

autónomos descentralizados municipales, se ejercerá con sujeción a la ley

que regule la materia. Para tal efecto, los cuerpos de bomberos del país serán

considerados como entidades adscritas a los gobiernos autónomos

descentralizados municipales, quienes funcionarán con autonomía

administrativa y financiera, presupuestaria y operativa, observando la ley

especial y normativas vigentes a las que estarán sujetos.

Código Orgánico de Planificación y Finanzas Públicas

LIBRO I

DE LA PLANIFICACION PARTICIPATIVA PARA EL DESARROLLO

TITULO II

DEL SISTEMA NACIONAL DESCENTRALIZADO DE PLANIFICACION

PARTICIPATIVA.

Capitulo tercero

De los instrumentos del sistema

Sección Cuarta

De los instrumentos complementarios del sistema.

Parágrafo 10

De la inversión pública y sus instrumentos.

Art. 64.- Preeminencia de la producción nacional e incorporación de enfoques

ambientales y de gestión de riesgo. En el diseño e implementación de los

programas y proyectos de inversión pública, se promoverá la incorporación

de acciones favorables al ecosistema, mitigación, adaptación al cambio

climático y a la gestión de vulnerabilidades y riesgos antrópicos y naturales.

En la adquisición de bienes y servicios, necesarios para la ejecución de los

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programas y proyectos, se privilegiará a la producción nacional.

Ley de seguridad pública y del estado

Título III

Del sistema de seguridad pública y del estado

Capitulo II

De los órganos estatales de seguridad de seguridad pública de sus fines

y composición.

Art. 10. - Funciones del Ministerio de Coordinación de Seguridad o quien haga

sus veces. - El Ministerio de Coordinación de Seguridad o quien haga sus

veces cumplirá las siguientes funciones:

a. Preparar el Plan Nacional de Seguridad Integral y propuestas de políticas

de seguridad pública y del Estado con el aporte mancomunado de otras

entidades del Estado y de la ciudadanía para ponerlos en consideración del

presidente de la República y del

Consejo de Seguridad Pública y del Estado. El Plan Nacional de Seguridad

Integral deberá ser elaborado en concordancia con el Plan Nacional de

Desarrollo;

Capítulo III

De los órganos ejecutores

Art. 11. - De los órganos ejecutores. - Los órganos ejecutores del Sistema

de Seguridad Pública y del Estado estarán a cargo de las acciones de

defensa, orden público, prevención y gestión de riesgos, conforme lo

siguiente:

d) De la gestión de riesgos. - La prevención y las medidas para contrarrestar,

reducir y mitigar los riesgos de origen natural y antrópico o para reducir la

vulnerabilidad, corresponden a las entidades públicas y privadas, nacionales,

regionales y locales. La rectoría la ejercerá el Estado a través de la Secretaría

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Nacional de Gestión de Riesgos.

Reglamento a la Ley de Seguridad Pública y del Estado

Título II

Del sistema de seguridad pública y del estado

Capítulo I

De los órganos ejecutores

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 suficiente y

oportuna para gestionar adecuadamente el riesgo;

c) Asegurar que las instituciones públicas y privadas incorporen

obligatoriamente, en forma transversal, la gestión de riesgo en su planificación

y gestión;

d) Fortalecer en la ciudadanía y en las entidades públicas y privadas

capacidades para identificar los riesgos inherentes a sus respectivos ámbitos

de acción;

e) Gestionar el financiamiento necesario para el funcionamiento

del Sistema 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 respuesta 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 gestión de

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riesgos; y,

h) Coordinar la cooperación de la ayuda humanitaria e información para

enfrentar situaciones emergentes y/o desastres derivados de fenómenos

naturales, socio naturales o antrópicos a nivel nacional e internacional.

2.5 HIPOTESIS

La hipótesis planteada es que al diseñar un sistema computarizado para la

detección sísmica y alerta temprana este permitirá poner a salvo a las

personas y disminuir de pérdidas humanas; si es acompañado por una previa

capacitación, información y simulacros de sismos.

2.6 VARIABLES DE LA INVESTIGACION

Variable independiente

Movimiento Sísmico.

Variable dependiente

Sistema de detección sísmica y alerta temprana.

2.7 DEFINICIONES CONCEPTUALES Peligro sísmico. - probabilidad de que se produzcan movimientos sísmicos

de una cierta importancia en un plazo determinado. (Lavell, 1996)

Vulnerabilidad sísmica. - es una magnitud que permite cuantificar el tipo de

daño estructural, el modo de fallo y la capacidad resistente de una estructura

bajo unas condiciones probables de sismos. La vulnerabilidad sísmica

cuantifica el riesgo debido únicamente a las características de la estructura.

(Lavell, 1996)

Riesgo sísmico. - es una medida que combina el peligro sísmico, con la

vulnerabilidad y la posibilidad de que se produzcan en ella daños por

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movimientos sísmicos en un período determinado. (Lavell, 1996)

Hardware libre. - cuando se cumple que las especificaciones y diagramas

esquemáticos de hardware son de acceso público se denomina hardware

libre, sea bajo pago o de forma gratuita. (Ivan Gonzalez, 2003)

Gateway SMS. - o puerta de enlace por SMS es un medio de envío o

recepción de mensajes de texto usando una red de telecomunicaciones en

teléfonos móviles que no están conectados a Internet a través de un software.

(Solís-Cespedes, 2010)

Script Bash. - es un archivo que contiene un conjunto de órdenes para

realizar una acción. (Rivero)

Método get. - es un método que envía datos usando la url. (José Miguel

Ordax Cassá, 2012)

Servidor Apache. - es un servidor web HTTP más usado de código abierto,

para plataformas Unix (BSD, GNU/Linux, etc.), Microsoft Windows, Macintosh,

que implementa el protocolo HTTP y la noción de sitio virtual. (group, 2009)

HTTP. - Siglas de Hypertexto Transfer Protocol, es decir el protocolo (las

normas) con las que se debe acceder al servicio de páginas web. (Tecnologia,

2017)

PHP. – es un lenguaje de código abierto muy popular especialmente

adecuado para el desarrollo web y que puede ser incrustado en HTML. (Angel

Cobo, 2005)

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CAPÍTULO III

3 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 3.1.1 Modalidad de la Investigación La modalidad de la investigación del proyecto es investigación de campo

por lo cual consistirá en la búsqueda de la información basándonos en la

realidad social analizando las necesidades y problemas de nuestra

población y dar con nuestro proyecto una solución viable y económica a la

situación antes expresada.

3.1.2 Tipo de investigación Para este proyecto hemos elegido la investigación que nos parece más

adecuada para alcanzar los objetivos propuestos.

Investigación de campo

Al formar parte de la carrera de ingeniería en Networking podemos

presenciar las falencias en planes preventivos, por otra parte, nuestra

carrera está a la vanguardia del desarrollo tecnológico tenemos la

oportunidad de utilizar estos conocimientos en ayudar a mejorar

situaciones que nos afecta a toda la comunidad universitaria.

3.1.3 POBLACIÓN Y MUESTRA

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Población La población escogida para este proyecto son los estudiantes de la carrera de

ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, ubicada en las calles

Víctor Manuel Rendón 429 entre Baquerizo Moreno y Córdova.

CUADRO N° 3: CUADRO DISTRIBUTIVO DE LA POBLACION

Detalle Cantidad %

Estudiantes de la carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

1672 100

Total 1672 100

Fuente: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Muestra

Para definir el número de personas dentro de mi muestra, se usa una fórmula que

nos dará con exactitud el tamaño idóneo de la misma.

n = m

e² (m - 1) + 1

n = 1672

[(0,06) ² (1672- 1)] + 1

n = 1672

[(0,06) ² (1671)] + 1

n = 1672

m= Tamaño de la población (1672)

E= error de estimación (6%)

n = Tamaño de la muestra

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6,0156+ 1

n = 1672 = 238.32 aprox. 238

7,015

calculo de fracción muestral

f = n = 238 = 0,14

N 1672

CUADRO N° 4: CUADRO DISTRIBUTIVO DE MUESTRA

Población Tamaño

de

Población

Fracción

muestral

%

muestral

Muestra

Estudiantes de

Carrera CINT

1672 0.14 14 238

Total 1672 0.14 14 238

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El resultado nos indica que aproximadamente nuestra muestra es de 238

personas.

3.1.4 Instrumentos de recolección de datos

El instrumento de recolección de datos que se adapta al tipo de investigación

es la encuesta.

Las encuestas son entrevistas con un gran número de personas utilizando un

cuestionario prediseñado. (Naresh, 2004)

3.1.5 Recolección de la Información

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Se utilizo la herramienta Google form para realizar la encuesta a los

estudiantes de la Carrera de ingeniería en Networking y telecomunicaciones

de la Universidad de Guayaquil el formulario estuvo accesible online del 24 al

31 de agosto del 2017, sometiéndose a la encuesta 238 personas.

Encuesta aplicada a los estudiantes la carrera de Ingeniería en Networking y telecomunicaciones.

1. Cuantos simulacros de evacuación de sismos ha realizado la

institución en el último periodo de clases.

CUADRO N° 5: Pregunta 1 de Encuesta a Estudiantes CINT

Opciones Frecuencia Porcentaje

Nunca se hizo un

simulacro

160 67,2%

Una sola vez 74 31,1%

Dos o más veces 4 1,7%

Total 238 100%

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

GRAFICO N° 20: Pregunta 1 de Encuesta a Estudiantes CINT

Fuente: Cuadro N° 5

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

67,20%

31,10%

1,70%0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

Nunca se hizo unsimulacro

Una sola vez Dos o mas veces

Porcentaje

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El 67,2% de los encuestados concuerda en que nunca se realizó un simulacro,

mientras que el 31,1% afirma que, si se realizó solo una vez, y el 1,7% de

los encuestados dice que se hizo dos o más veces.

2. Considera usted que la institución educativa deber tener un mejor

plan de prevención en caso de desastres naturales.

CUADRO N° 6: Pregunta 2 de Encuesta a Estudiantes CINT

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

GRAFICO N° 21: Pregunta 2 de Encuesta a Estudiantes CINT

65,50%

27,30%

5,50%1,70%0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

Totalmente de acuerdo De acuerdo En desacuerdo Totalmente desacuerdo

Porcentaje

Opciones Frecuencia Porcentaje

Totalmente de acuerdo 156 65,5%

De acuerdo 65 27,3%

En desacuerdo 13 5,5%

Totalmente desacuerdo 4 1,7%

Total 238 100%

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Fuente: Cuadro N° 6

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El porcentaje de encuestados que está totalmente de acuerdo es 65,5%; los

que están de acuerdo es 27,30%; en desacuerdo 5,5% y el porcentaje de

encuestados que está totalmente desacuerdo es 1,7%.

3. Cual considera usted que es la principal razón de la magnitud del

daño provocado por un sismo.

CUADRO N° 7: Pregunta 3 de Encuesta a Estudiantes CINT

Opciones Frecuencia Porcentaje

La mala infraestructura 90 37,8%

La mala prevencion 74 31,1%

La falta de informacion 18 7,6%

Todas las anteriores 56 23,5%

Total 238 100%

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

GRAFICO N° 22: Pregunta 3 de Encuesta a Estudiantes CINT

37,80%

23,50%

7,60%

31,10%

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

La malainfraestructura

la mala prevencion la falta deinformacion

todas las anteriores

Porcentaje

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Fuente: Cuadro N° 7

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Observamos que el 37,8% de los encuestados considera que la mala

infraestructura de los edificios es la principal causa de daños graves

provocados por los sismos, seguido 23,5% que considera que se debe a la

mala prevención, y solo un 7,6% cree que es la falta de información;

finalmente la encuesta refleja que el 31,10% de total encuestado cree que son

todas las causas anteriormente mencionadas las que provocan daños de gran

magnitud.

4. Conoce usted lo que es un sistema de detección sísmica y alerta

temprana.

CUADRO N° 8: Pregunta 4 de Encuesta a Estudiantes CINT

Opciones Frecuencia Porcentaje

Si, lo conozco

perfectamente

79 33,2%

Si he escuchado del

tema

102 42,9%

No estoy seguro 36 15,1%

No he escuchado del

tema

21 8,8%

Total 238 100%

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

GRAFICO N° 23: Pregunta 4 de Encuesta a Estudiantes CINT

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Fuente: Cuadro N° 8

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El 33,2% de los encuestado conoce perfectamente mientras que el 42,9% solo

ha escuchado del tema, en contraparte 15,11% no está seguro y 8,8% no ha

oído hablar del tema.

5. Sabía usted que los sistemas de alerta sísmica temprana pueden

dar aviso anticipadamente de la existencia de un sismo hasta 50

segundos antes que se sienta el movimiento.

CUADRO N° 9: Pregunta 5 de Encuesta a Estudiantes CINT

Opciones Frecuencia Porcentaje

Si 131 55%

No 107 45%

Total 238 100%

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

33,20%

42,90%

15,10%8,80%

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

50,00%

Si, lo conozcoperfectmente

si he escuchado deltema

No estoy seguro No he esuchado deltema

Porcentaje

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GRAFICO N° 24: Pregunta 5 de Encuesta a Estudiantes CINT

Fuente: Cuadro N° 9

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En la gráfica se observa que un 55% de los encuestados sabe del tiempo de

anticipación aproximado que puede brindar un sistema de alerta sísmica

mientras que un 45% lo desconoce.

6. Cree usted que un sistema de alerta temprana sería una

herramienta de gran utilidad para prevenir a los estudiantes y

minimizar las pérdidas humanas.

CUADRO N° 10: Pregunta 6 de Encuesta a Estudiantes CINT

Opciones Frecuencia Porcentaje

Totalmente de

acuerdo

147 61,8%

De acuerdo 66 27,7%

En desacuerdo 21 8,8%

Totalmente

desacuerdo

4 1,7%

Total 238 100%

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

55%

45%

porcentaje

Si

No

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GRAFICO N° 25: Pregunta 6 de Encuesta a Estudiantes CINT

Fuente: Cuadro N° 10

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

EL 61,8% de los encuestados está totalmente de acuerdo junto con el 27,7%

que está de acuerdo, mientras que el 8,8% está en desacuerdo junto con el

1,7% que está totalmente desacuerdo.

7. Crece usted que el tiempo de ventaja que brinca el sistema de

alerta sísmica temprana es suficiente para poner a salvo su vida

en caso de un sismo de gran magnitud.

CUADRO N° 11: Pregunta 7 de Encuesta a Estudiantes CINT

Opciones Frecuencia Porcentaje

Totalmente de acuerdo 106 44,5%

De acuerdo 83 34,9%

En desacuerdo 43 18,1%

Totalmente desacuerdo 6 2,5%

61,80%

27,70%

8,80%1,70%0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

Totalmente deacuerdo

De acuerdo En desacuerdo Totalmentedesacuerdo

Porcentaje

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50

Total 238 100%

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

GRAFICO N° 26: Pregunta 7 de Encuesta a Estudiantes CINT

Fuente: Cuadro N°1

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

EL 44,5% de los encuestados está totalmente de acuerdo junto con el 34,9%

que está de acuerdo, mientras que el 18,1% está en desacuerdo junto con el

2,5% que está totalmente desacuerdo.

8. Cree usted que a la población en general le hace falta información

sobre evacuación en caso de movimientos sísmicos.

CUADRO N° 12: Pregunta 8 de Encuesta a Estudiantes CINT

Opciones Frecuencia Porcentaje

Totalmente de acuerdo 148 62,2%

De acuerdo 75 31,5%

44,50%

34,90%

18,10%

2,50%0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

40,00%

45,00%

50,00%

Totalmente deacuerdo

De acuerdo En desacuerdo Totalmentedesacuerdo

Porcentaje

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51

En desacuerdo 11 4,6%

Totalmente desacuerdo 4 1,7%

Total 238 100%

Fuente: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

GRAFICO N° 27: Pregunta 8 de Encuesta a Estudiantes CINT

Fuente: Cuadro N° 12

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

EL 62,2% de los encuestados está totalmente de acuerdo junto con el 31,5%

que está de acuerdo, mientras que el 4,6% está en desacuerdo junto con el

1,7% que está totalmente desacuerdo.

3.1.6 Procesamiento y Análisis En la pregunta 1, el 67,2% de los encuestados afirma que nunca se realizó un

simulacro, así como el 31,1% afirma, que, se realizó solo una vez, y el 1,7%

de los encuestados dice que se hizo dos o más veces.Analizamos los

resultados y observamos que más de la mitad de la muestra concuerda en

62,20%

31,50%

4,60% 1,70%0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

Totalmente deacuerdo

De acuerdo En desacuerdo Totalmentedesacuerdo

Porcentaje

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52

que no se realizó un simulacro de sismos en el último periodo de clases

mientras que otra parte considerable respondió que se hizo una sola vez y

una minoría que se realizó 2 veces o más simulacros.

Estos datos tienen congruencia con la información real que registra un solo

simulacro de sismos el 15 de diciembre del 2016. Lo que evidencia la falta de

capacitación para los estudiantes, docentes y personal administrativo de la

carrera.

En la pregunta 2, el 65,5% está totalmente de acuerdo con mejorar el plan

preventivo de la Carrera; los que están de acuerdo es 27,30%; en desacuerdo

5,5% y el porcentaje de encuestados que está totalmente desacuerdo es

1,7%.

El 80% de los estudiantes consideran que la Carrera debe mejorar su plan de

prevención en caso de desastres naturales, una gran mayoría entre las

personas que están totalmente de acuerdo y quienes están de acuerdo lo que

nos indica una preocupación en los estudiantes CINT.

En la pregunta 3, el 37,8% de los encuestados considera que la mala

infraestructura de los edificios es la principal causa de daños graves

provocados por los sismos, seguido 23,5% que considera que se debe a la

mala prevención, y solo un 7,6% cree que es la falta de información;

finalmente la encuesta refleja que el 31,10% de total encuestado cree que son

todas las causas anteriormente mencionadas las que provocan daños de gran

magnitud.

Los estudiantes tienes sus opiniones divididas al momento de expresar la

principal razón de la magnitud del daño provocado por un sismo, repartiendo

sus respuestas entre la mala infraestructura, la mala prevención y estas 2

opciones juntas.

Por otro lado, una minoría piensa que la falta de información infiere en la

cantidad de las perdidas tanto humanas como materiales. Esta apreciación en

nuestra muestra encuestada es muy lógica ya que en el momento de un sismo

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la combinación de tener una mala infraestructura y no poseer una prevención

adecuada trae consecuencias negativas al enfrentar estos desastres.

En la pregunta 4, el 33,2% de los encuestado conoce perfectamente el

sistema mientras que el 42,9% solo ha escuchado del tema, en contraparte

15,11% no está seguro y 8,8% no ha oído hablar del tema.

Los resultados demuestran la poca información que tienen los estudiantes

sobre un sistema de alerta sísmica temprana, a pesar de su gran importancia

para países sísmicamente vulnerables como es el caso de Ecuador. Entre las

personas que simplemente han escuchado algo, las que no están seguros de

que se trata y quienes no saben nada del tema se completa casi el 70% de la

muestra utilizada en este proyecto. Estos indicadores son útiles para

posteriores medican de corrección de estas falencias.

La pregunta 5, refleja que un 55% de los encuestados sabe del tiempo de

anticipación aproximado que puede brindar un sistema de alerta sísmica

mientras que un 45% lo desconoce.

Esta respuesta se divide en 2 grupos donde apenas y gana con un margen de

10% el grupo de estudiantes que tiene conocimiento del tiempo aproximado

máximo que puede dar un sistema de alerta temprana al grupo de estudiantes

que lo desconoce, esto es un dato aceptable y que motiva a la institución a

continuar informando a la comunidad CINT.

La pregunta 6, refleja que el 61,8% de los encuestados está totalmente de

acuerdo junto con el 27,7% que está de acuerdo con un sistema de alerta

temprana como herramienta de prevenir a la comunidad CINT y minimizar las

pérdidas humanas, mientras que el 8,8% está en desacuerdo junto con el

1,7% que está totalmente desacuerdo.

Este dato tiene relación con cantidad de estudiantes que desconoce del tema

no pueden pensar que algo es positivo si se no se sabe que es y para que

sirve.

Analizando los resultados de la pregunta 7, sobre si el tiempo de anticipación

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de la alerta es suficiente para que un estudiante se ponga a salvo, la respuesta

fue un 44,5% de los encuestados está totalmente de acuerdo junto con el

34,9% que está de acuerdo, mientras que el 18,1% está en desacuerdo junto

con el 2,5% que está totalmente desacuerdo.

Esto nos da un porcentaje final de 80% contra 20% es una cifra importante

que nos indica que entre los estudiantes hay confianza en este método

utilizado en otros países que aún no ha sido implementado en nuestro país

sin embargo estamos en el camino que conduce a esa meta.

Examinando los resultados de la pregunta 8 observamos que un 62,2% de los

encuestados está totalmente de acuerdo con que a la población ecuatoriana

le hace falta información sobre medidas preventivas en casos de desastre

naturales junto con el 31,5% que está de acuerdo, mientras que el 4,6% está

en desacuerdo junto con el 1,7% que está totalmente desacuerdo. Se puede

llegar a esta respuesta ya que los estudiantes se desarrollan no solo en el

ambiente educativo sino también en un entorno social, familiar y tienen una

perspectiva amplia de los diferentes ámbitos.

3.1.7 Validación de la Hipótesis. Con la encuesta realizada podemos extraer datos fundamentales que nos

permiten responder a la hipótesis planteada en el presente proyecto.

“H. - Al diseñar un sistema computarizado para la detección sísmica y alerta

temprana este permitirá poner a salvo a las personas y disminuir las pérdidas

humanas si es acompañado por una previa capacitación, información y

simulacros de sismos.”

La primera parte sobre el diseño de un sistema computarizado para la

detección sísmica y alerta temprana tiene un grado de aceptación cercano al

80% como muestra los resultados de las preguntas 6 y 7. En referencia a la

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combinación de planes preventivo, formativos y prácticos queda expuesto con

los resultados de las preguntas 1, 2, 3, 4, 5 y 8 la necesidad de enfocarnos en

la preparación para estos eventos que no se pueden predecir donde tenemos

poca o nula preparación y conocimiento de los estudiantes, es que, si

sumamos a la función del sistema de alerta a una buen prevención,

información y capacitación a la comunidad CINT estableciendo vías de

evacuación, simulacros frecuentes de sismos, charlas, medidas de protección

antes durante y después del evento los resultados serán muy favorables al

momento de enfrentar una catástrofe de esta naturaleza.

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56

CAPÍTULO IV

4. PROPUESTA TECNOLÓGICA

El presente proyecto tiene como propósito alertar a las personas la

proximidad de un movimiento telúrico de gran magnitud, para aplicar las

medidas de prevención adecuadas y salvaguardar la integridad de las

personas, a través de la simulación del movimiento sísmico que activará

la señal de alerta que notifica el próximo evento mediante un mensaje de

texto y una alarma acústica.

4.1 Análisis de factibilidad

Para el cumplimiento de los objetivos el análisis de factibilidad será estudiado

desde la parte técnica, operacional, legal y económica; aplicando métodos

de recolección de información como son las encuestas y el correcto uso de

software y hardware que fueron objeto de estudio durante el desarrollo del

sistema de detección sísmica y alerta temprana.

De acuerdo con la información obtenida de las encuestas se puede observar

una aceptación para el diseño de un sistema de detección sísmica y alerta

temprana brindando de esta manera otro medio de prevención contra

catástrofes.

4.1.1Factibilidad Operacional

Nuestra propuesta tomo como escenario operacional las instalaciones de

la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la

Universidad de Guayaquil y es factible ya que actualmente el edificio no

cuenta con ningún sistema de alerta por lo que no existe impedimento para

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57

su ejecución. Las autoridades competentes solo necesitan un teléfono

móvil para recibir la señal de alerta mediante mensaje de texto.

4.1.2 Factibilidad Técnica

Para la realización de nuestro sistema se necesitó una serie de

componentes tanto en software como en hardware que son de fácil

adquisición y a precios convenientes. El sistema de detección sísmica y

alerta temprana funciona de manera independiente a las operaciones de

la institución por lo cual no afectara en su funcionamiento. Los

requerimientos mínimos son:

Hardware

✓ CPU 64 bits, mínimo de 1.5 Ghz

✓ Memoria RAM 2Gb (mínimo)

✓ Disco duro 60Gb (mínimo)

✓ Tarjeta Arduino Mega

✓ Módulo Ethernet Shield

✓ Router inalámbrico

✓ Smartphone con S.O Android kit-kat mínimo

✓ Piezoeléctrico

✓ Tarjeta amplificadora

✓ Zumbador

Software

Se hizo uso de software Open Source

✓ Sistema Operativo GNU/LINUX distribución DEBIAN 7.1.0 i38

✓ Activar la opción de virtualización en la Mainboard

✓ Aplicación SMS GATEWAY v2.22

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Se diseñó un sistema simulador con los siguientes componentes:

✓ Base de lámpara (luces) de emergencia

✓ 2 motores a 5v

✓ 2 switches

✓ 1 piezoeléctrico con su modulo amplificador

✓ Buzzer (zumbador)

4.1.3 Factibilidad Legal

El proyecto “Diseño de un sistema computarizado Inteligente para la

Detección sísmica y alerta temprana con comunicación ethernet y tecnología

móvil” no posee impedimento legal según la Constitución de la República del

Ecuador, Gestión del riesgo en el Art. 389 inciso 3 indica “3. Asegurar que

todas las instituciones públicas y privadas incorporen obligatoriamente, y en

forma transversal, la gestión de riesgo en su planificación y gestión.”

4.1.4 Factibilidad Económica Para este proyecto se realizó una gestión de costos en la cual se elaboró

dos presupuestos, el primero considerando el uso de un ordenador

independiente como servidor Apache y el segundo presupuesto utilizando

un equipo de la institución como servidor.

Cabe recalcar que se hizo uso de software Open Source lo cual no

generó costos adicionales.

CUADRO N° 13: Presupuesto con ordenador

CANTIDAD DESCRIPCION TOTAL

1 Laptop ACER $500

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1 Tarjeta Arduino Mega $20

1 Módulo Ethernet Shield $15

1 Router Inalámbrico TP-Link $25

1 SmartPhone con S.O

Android $80

1 Plataforma vibratoria $10

1 Piezoeléctrico con módulo

amplificador $15

1 Otros $15

Total, Presupuesto $680

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el cuadro N° 13 se puede ver el costo que tendría el sistema si no se

posee ningún componente y se hace uso de un ordenador para el servidor

Apache.

CUADRO N° 14: Presupuesto sin ordenador

CANTIDAD DESCRIPCION TOTAL

1 Tarjeta Arduino Mega $20

1 Módulo Ethernet Shield $15

1 Router Inalámbrico TP-

Link $25

1 SmartPhone con S.O

Android $80

1 Plataforma vibratoria $10

1 Piezoeléctrico con módulo

amplificador $15

1 Otros $15

Total Presupuesto $180

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Fuente: Datos de investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El cuadro N° 14 muestra un presupuesto referencial del sistema sin la

adquisición de un ordenador para el servidor Apache, haciendo uso de los

equipos de la institución evidenciando un ahorro considerable, y el costo

del sistema es Factible teniendo en cuenta los riesgos que prevendrá.

4.2 Etapas de la metodología del proyecto

Para la realización de este proyecto nos basamos en la metodología PMI,

que constara de las siguientes etapas:

GRAFICO N° 28: Metodología PMI

Fuente: PMBOK – Guía del pmbok

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

4.2.1 Iniciación En esta etapa se realizó reuniones entre los autores del proyecto y el tutor

académico para la definición del tema tesis y la creación del primer anexo

siendo este el anteproyecto de tesis que fue analizado por la Unidad de

Titulación.

Quedando como constancia el documento entre los interesados.

Durante esta etapa también se hizo un estudio conceptual de los

diferentes términos, fenómenos y tecnología que se aplicaría al proyecto.

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4.2.2 Planeación En este proceso de planeación acorde al estudio realizado en la primera

etapa, se definió el alcance del proyecto, como los objetivos generales y

específicos.

Continuando la gestión de planificación del proyecto se analizó los

requisitos para la elaboración del diseño operacional de un sistema de

detección sísmica y alerta temprana, se definió los entregables del

proyecto, se elaboró el cronograma de actividades, se recolecto

información por medio de encuestas y se definió el presupuesto del

proyecto.

GRAFICO N° 29: Diseño del sistema de detección y alerta temprana

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Como se demuestra en el gráfico N° 18 el sistema se divide 5 partes

operacionales:

✓ Sistema simulador

✓ Circuito detector de señal

✓ Servidor Apache

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✓ SMS Gateway

✓ Entrega de mensajes

Los equipos se comunican a través de una red LAN usando un router

inalámbrico como puerta de enlace, el sistema funciona de manera

independiente a la red de la institución. En el cuadro N° 15 se muestra la

asignación de IP de los diferentes equipos:

CUADRO N° 15: Asignación IP

Descripción IP

Modulo Ethernet Shield 192.168.1.200

Servidor Apache 192.1681.112

Router conexión LAN 192.168.1.1

SmartPhone SMS Gateway 192.168.1.107

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

4.2.3 Ejecución En este proceso se realiza las diferentes partes operacionales definidas

en el diseño del sistema.

4.2.3.1.1 Sistema simulador

El sistema se encarga de simular el movimiento sísmico, a través de una

plataforma vibratoria que tiene como base de una lámpara de emergencia

en la cual se ha colocado dos motores a 5v en los costados de la parte

inferior los cuales son activados por medio de dos switches que se

encuentran en la parte lateral, al usar el mecanismo propio de la lámpara

posee una batería recargable con alimentación de 120v lo que permite una

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operación sin depender deuna fuente de energía eléctrica.

GRAFICO N° 30: Vista superior e inferior de la plataforma vibratoria

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el gráfico N° 20 se observa la plataforma vibratoria desde una vista

superior e inferior mostrando los componentes.

Para la detección del movimiento sísmico se emplea un piezoeléctrico que

actua como sensor y a través de un módulo amplificador, al detectar la

vibración en la plataforma emite una señal de 5 voltios a la tarjeta Arduino.

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GRAFICO N° 31: Módulo Amplificador

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el gráfico N° 20 se observa un módulo amplificador el cual se alimenta

de una fuente de poder de 9v. que se encargara de incrementar la

magnitud de la señal que genera el piezoeléctrico.

4.2.3.2 Circuito de Detección

GRAFICO N° 32: Interfaces usadas del acoplamiento Arduino Mega con Módulo Ethernet Shield

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Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

Este circuito consta de una tarjeta Arduino Mega acoplada a un módulo

Ethernet Shield, este, al detectar una señal LOW (Vv) en el pin 7

conectada al Sistema Simulador, envia un dato al Servidor Apache por

medio de la interfaz de red usando el protocolo HTTP como se muestra en

el gráfico 22.

La placa Arduino Mega tiene una fuente de alimentación externa de 5V

aceptando hasta 12V para su correcto funcionamiento, por medio de un

cable de red se conecta la interfaz de red del módulo Ethernet Shield al

router inalámbrico para así quedar dentro de la red LAN

La programación de la placa Arduino se la realizo en la plataforma propia

del fabricante, ARDUINO IDE, se la puede descargar desde el siguiente

enlace: https://www.arduino.cc/en/main/software y el archivo de

codificación lo presentamos en el anexo 3.

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4.2.3.3 Servidor Apache

Para llevar a cabo nuestro sistema se usó un servidor apache bajo el S.O

Debian 7 el cual es el encargado de receptar el dato enviado por la tarjeta

Arduino validando el dato en un archivo PHP, a través del protocolo HTTP,

usando el método GET obtiene el dato y ejecuta un script bash “enlace.sh”,

que contiene el mensaje de alerta, la lista de destinatarios y la

comunicación entre el servidor y el SMS Gateway instalado en el

SmartPhone Android.

GRAFICO N° 33: Instalación de S.O Debian 7

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el gráfico N° 23 se muestra la instalación del S.O Debian 7 en el cual

se instalará el servicio Apache2, el S.O se lo puede descargar desde la

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página oficial https://www.debian.org

El script bash esta especificado en el anexo 4, el cual enviara un mensaje de

alerta a una lista de destinatarios predefinido, este archivo lo encontramos en

la ruta: /home/nixon/celulares.csv. Se debe ingresar los destinatarios

manualmente.

El archivo celular.csv lo presentamos en el anexo 5.

4.2.3.4 SMS GATEWAY

GRAFICO N° 34: Interfaz de usuario de la aplicación Sms Gateway

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Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el gráfico N° 24 se muestra la interfaz de usuario de la aplicación SMS

Gateway que está instalada en el dispositivo móvil con S.O Android, entre las

funcionalidades que posee la aplicación está la de recibir peticiones HTTP

GET desde un servidor web externo en nuestro caso el Servidor Apache, ya

que posee un servidor web interno.

Las peticiones HTTP GET contienen el mensaje de alerta como la lista de

destinatarios que recibirán el mensaje, y la aplicación transmitirá la

información hacia la operadora móvil, la operadora móvil se encarga de enviar

el SMS a los destinatarios a sus dispositivos móviles.

4.2.4 Supervisión y control Durante este proceso se verifica el progreso de los objetivos del proyecto y el

cumplimiento en cada fase del sistema de detección y alerta temprana,

mediante pruebas de comunicación entre los dispositivos de la red obtenemos

los resultados especificados en los siguientes gráficos.

GRAFICO N° 35: Log de detección de sismo

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Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el grafico N° 25 se muestra el log generado por el sistema que registra

los movimientos detectados.

GRAFICO N° 36: Log de mensaje de alerta enviados

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el grafico N° 26 se muestra el log generado por el sistema que registra

los mensajes enviados.

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GRAFICO N° 37: Mensaje de Alerta

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

El grafico N° 27 muestra el mensaje de alerta como resultado final de nuestro

proyecto.

4.2.5 Cierre

En esta etapa nos aseguramos del cumplimiento de los objeticos como del

alcance del proyecto terminando cada etapa del sistema.

Se entregará el proyecto de tesis con los respectivos anexos a los interesados.

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4.3 Entregables del proyecto

Habiendo culminado cada una de las etapas del proyecto de titulación se

procederá a entregar la siguiente documentación:

✓ Código fuente

✓ Manual de Instalación de SMS Gateway

4.4 Criterios de validación de la propuesta

Como criterio de validación de proyecto de titulación se hizo uso de una

encuesta online a los alumnos de la Carrera de Ingeniería en Networking

y Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil, para medir su

grado de conocimientos y aceptación al nuevo sistema de detección y

alerta temprana como medida de prevención de riesgos en la Institución.

4.5 Criterios de aceptación del Producto o Servicio

Como criterio de aceptación del sistema, se evaluó cada proceso definido

en el diseño del sistema de detección y alerta temprana mediante las

pruebas realizada en la etapa de Supervisión y Control del proyecto.

CUADRO N° 16: Criterios de aceptación del sistema

PROCESO CRITERIO DE ACEPTACION ESTADO

Sistema de simulación

Simulación de movimientos sísmicos y activación del sensor piezoeléctrico.

Aprobado

Circuito de detección

Recibe la señal del sensor piezoeléctrico y comunicación con el servidor Apache

Aprobado

Servidor Apache

Comunicación por el protocolo HTTP con el circuito de detección y ejecución de script para enlace con SMS Gateway

Aprobado

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SMS Gateway

Recibe mensaje y lista de destinatarios desde el servidor Apache por medio de una petición HTTP GET y transfiere los datos a la operadora móvil para que envíe los mensajes de alerta.

Aprobado

Fuente: Datos de la investigación.

Elaborado por: Brigette Nazareno Pulia - Nixon Gutiérrez Cantos.

En el cuadro N° 16 se muestran los criterios de aceptación que se

obtuvieron de los diferentes procesos establecidos.

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73

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

✓ El conocimiento de cómo se produce un movimiento sísmico, así

como sus elementos y sus efectos es fundamental para el desarrollo

del proyecto.

✓ Se logró realizar una simulación tanto del movimiento sísmico como

del sensor que detecta la señal.

✓ El sistema alerta anticipadamente a autoridades pertinentes en

caso de que ocurra un movimiento sísmico, realizando la

comunicación a través de diferentes tecnologías como del uso de

hardware libre, software Open Source, ethernet y telefonía móvil,

promoviendo el uso de estas tecnologías.

✓ Existen gran variedad de sensores sísmicos, siendo los sismógrafos

de banda ancha los más utilizados en sistemas sísmicos actuales.

✓ Nuestro proyecto presenta una propuesta práctica y sencilla de un

sistema de alerta temprana sísmica, en comparación con sistemas

implementados en otros países como Japón donde el sistema existe

desde el 2007 y ha presentado algunas mejoras a medida que

siguen trabajando en él.

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Recomendaciones

✓ Capacitar a la comunidad universitaria sobre movimientos sísmicos

y sus consecuencias, así como sobre las medidas de seguridad y

prevención establecidas.

✓ Informar a la comunidad universitaria sobre las tecnologías

implementadas y el funcionamiento del sistema.

✓ Verificar periódicamente la operación de los diferentes subsistemas

que conforman el sistema de detección y alerta temprana, y la

capacitación del personal autorizado.

✓ Se recomienda el uso de un sensor comercial para la debida

implementación.

✓ Se recomienda el uso de señales acústica que emiten una alettav de

sonido a la población para complementar asi la alerta por medio de

telefonía móvil.

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ANEXOS

Anexo 1

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

CRONOGRAMA DEL PROYECTO FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y

FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Título del proyecto: Diseño de un sistema computarizado inteligente para la detección sísmica y alerta temprana con comunicación ethernet y tecnología móvil para la carrera de ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil.

Tutor: Ing. José Aguirre Andrade Estudiantes: Brigette Nazareno Pulia – Nixon Gutiérrez Cantos Duración del desarrollo del proyecto: 5 meses

No.

ACTIVIDADES INICIO MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Investigación de Sistemas de Alerta Sísmica Temprana

2 Investigación de Funcionamiento de Arduino

3 Desarrollo de los capítulos I y II del proyecto.

4 Desarrollo del proyecto.

5 Primeras pruebas y desarrollo del capítulo IV

6 Encuesta a estudiantes de la CINT y posterior desarrollo del capítulo III

24/08/2017

7 Pruebas y correcciones del Sistema de Detección sísmica y alerta temprana

04/09/2017

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Anexo 2

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

ENCUESTA

Fecha:

Curso:

Carrera: Networking

1. Cuantos simulacros de evacuación de sismos ha realizado la

institución en el último periodo de clases.

a) Nunca se hizo un simulacro.

b) Dos o más veces.

c) Una sola vez.

2. Considera usted que la institución educativa deber tener un mejor

plan de prevención en caso de desastres naturales.

a) Totalmente de acuerdo

b) De acuerdo

c) En desacuerdo

d) Totalmente desacuerdo

3. Cual considera usted que es la principal razón de la magnitud del

daño provocado por un sismo.

a) La mala infraestructura.

b) La mala prevención.

c) La falta de información.

d) Todas las anteriores.

4. Conoce usted lo que es un sistema de detección sísmica y alerta

temprana

a) Si, lo conozco perfectamente.

b) Si he escuchado del tema.

c) No estoy seguro.

d) No he escuchado del tema.

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5. Sabía usted que los sistemas de alerta sísmica temprana pueden dar

aviso anticipadamente de la existencia de un sismo hasta 50

segundos antes que se sienta el movimiento.

a) Si

b) No

6. Cree usted que un sistema de alerta temprana sería una herramienta

de gran utilidad para prevenir a los estudiantes y minimizar las

pérdidas humanas.

a) Totalmente de acuerdo

b) De acuerdo

c) En desacuerdo

d) Totalmente desacuerdo

7. Crece usted que el tiempo de ventaja que brinca el sistema de alerta

sísmica temprana es suficiente para poner a salvo su vida en caso de

un sismo de gran magnitud.

a) Totalmente de acuerdo

b) De acuerdo

c) En desacuerdo

d) Totalmente desacuerdo

8. Cree usted que a la población en general le hace falta información

sobre evacuación en caso de movimientos sísmicos.

a) Totalmente de acuerdo

b) De acuerdo

c) En desacuerdo

d) Totalmente desacuerdo

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Anexo 3 Código fuente placa Arduino: Alerta.ino

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Anexo 4 Script Bash de comunicación entre servidor Apache y software SMS Gateway: enlace.sh

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Anexo 5

Manual de instalación de aplicación SMS Gateway

En el siguiente manual explicamos de manera rápida y sencilla como realizamos

la instalación de la aplicación SMS Gateway que recibe mensajes mediante

protocolo http o smtp y los envía hacia la operadora móvil para que sean

difundidos.

1. En el dispositivo móvil ubicar el icono de Google play store y entrar.

2. Una vez abierta la tienda nos ubicarnos en el buscador para registrar el

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nombre de la aplicación a descargar.

3. Escribimos SMS Gateway y presionamos para accionar el buscador.

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4. Escogemos la primera opción que aparece en la pantalla, ya que es la

aplicación con que nosotros trabajamos y damos clic en instalar.

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5. La aplicación genera una pantalla emergente que solicita permiso para

acceder a SMS y fotos/ videos/ archivos. Damos clic en aceptar.

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6. La descarga se efectúa y luego es verificada por Play Protect.

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7. Finalmente, la descarga se realiza con éxito y vemos la siguiente imagen

en la pantalla del dispositivo.

8. Ingresamos en el icono que ya aparece en el escritorio y seleccionamos

la opción settings para darle funciones específicas a la aplicación.

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9. Dentro de las opciones que aparecen escogemos Listen for HTTP send

commands que es para que la aplicación acepte comunicaciones de

mensajería a través de http; también la opción Prevent CPU sleep mode

que permite que las aplicaciones se ejecuten en 2do plano aun si el celular

no esté en actividad la aplicación sigue funcionando y la última opción

Send only first. sirve para enviar mensajes largos.