universidad de guayaquil facultad de ingenieria...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE TITULACIÓN

TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

LICENCIATURA EN SISTEMA DE INFORMACIÓN

ÁREA REDES Y SEGURIDAD

TEMA “HOGAR INTELIGENTE

UTILIZANDO INTERNET DE LAS COSAS”

AUTOR HOLGUIN SALAZAR LUIS HUMBERTO

DIRECTOR DEL TRABAJO ING.CIV.CARVACHE FRANCO ORLY DANIEL, MSC.

2018 GUAYAQUIL-ECUADOR

ii

DECLARACIÓN DE AUTORÍA

La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me

corresponde exclusivamente; y el patrimonio intelectual del mismo a la

Facultad de Ingeniería Industrial de la “Universidad de Guayaquil”

Holguín Salazar Luis Humberto

C.C.0917980237

iii

AGRADECIMIENTO

A Dios por ser quien guía mis pasos y por darme todo lo que tengo

hasta hoy, paz, salud y Amor y desde luego a cada uno de mis familiares

en especial a mi Madre por su valioso consejo. Y a mi abuelita linda Luz

María con su carismática sonrisa que me alegra el día y que siempre me

dice sigue así hijo, como no olvidar a mí esposa, ella que está en los

bueno y malos momentos conmigo. Y a mí amados hijos que para mí

un te Amo es un indicador que voy por buen camino. Cada uno de ellos

es parte importante de mi vida y apoyo en todo momento por eso y por la

confianza que me entregaron le agradezco porque nunca dudaron de

mis conocimientos y capacidades.

iv

ÍNDICE GENERAL

N° Descripción Pág.

PRÓLOGO 1

INTRODUCCIÓN 2

CAPÍTULO I

MARCO TEÓRICO


1.1 Marco referencial 11

1.2 ¿Qué es internet de las cosas? 11

1.3 Gateway 12

1.4 ¿Qué es RFDI? 12

1.5 Dispositivos 12

1.6 Redes inalámbricas WIFI 12

1.7 ¿Qué son capaces de hacer estos sensores que

integramos en nuestro entorno? 13

1.8 Implementación IPV6 para Internet de las cosas 14

1.9 ¿Cómo funciona el internet de las cosas (IOT)? 14

1.10 Evolución del internet de las cosas (IOT) 15

1.11 Beneficio del internet de las cosas (IOT) 15

1.12 Entendiendo las tres capas básicas del (IOT) 16

1.13 Estandarización del internet de las cosas (IOT) 16

1.14 ¿Cómo son de inteligentes las cosas hoy en día? 17

1.15 Ventajas y desventajas del internet de las cosas 17

1.16 Tendencia del internet de las cosas (IOT) 18

1.17 Los riesgos de seguridad de la “internet de las cosas” (IOT) 19

1.18 Internet de las cosas y sus aplicaciones en diferentes

sectores (IOT) 19

v


1.19 La evolución de los hogares inteligentes 20

1.20 Tipo de arquitectura de control pára hogares inteligente 21

1.21 Automatización de los hogares inteligentes 21

1.21.1 Dispositivos para hacer la casa más inteligente 21

1.21.2 Dispositivo móvil (Smartphone) 22

1.21.3 Luces inteligentes para el hogar 22

1.21.4 Cámaras inteligentes y conectadas 22

1.21.5 Enchufes inteligentes para controlar cualquier cosa 23

1.21.6 Video portero WI-FI 23

1.21.7 Termostato inteligente para el ahorro energético 23

1.22 Monitorización del estado de la casa 24

1.23 Marco Conceptual 24

1.23.1 Software para el internet de las cosas 24

1.23.2 Lenguaje de código abierto para el (IOT) 25

1.23.3 Aplicaciones y formato utilizado 26

1.23.4 Herramientas utilizadas al desarrollo (IOT) 26

1.23.5 Eclipse IDE 26

1.23.6 IDE ARDUINO 27

1.23.7 Protocolo de comunicación para el (IOT) 27

1.23.8 Modelo ISO/OSI y TCP/IP 27

1.23.9 Pila de comunicación modelo (IOT) 28

1.23.10 Interfaz Web 29

1.23.11 Diagrama 30

1.23.11.1 Caso de uso 30

1.23.11.2 Diagrama de clases 30

CAPÍTULO II

METODOLOGÍA


2.1 Etimología de la investigación 32

vi


2.2 Como se debe de considerar esta técnica de

investigación 32

2.3 Tipo de investigación 33

2.4 Método de investigación 33

2.5 Instrumento de la investigación 33

2.6 Técnica de recopilación de la investigación 33

2.6.1 Información y procedimiento de la investigación 33

2.6.2 Plan de recolección de la información 33

2.6.3 Análisis y plan de procesamiento de la información 34

2.7 Población y muestra 34

2.7.1 Población 35

2.8 Entrevista realizada a los profesionales del medio

sobre los hogares inteligentes 37

2.9 Preparación de los datos 38

2.10 Encuesta realizada sobre los hogares inteligentes 39

2.11 Análisis y discusión de los resultados 49

CAPÍTULO III

PROPUESTA


3.1 Especificación y requerimiento del sistema para un hogar

inteligente 50

3.1.1 Capa Física 51

3.1.2 Capa de control 52

3.1.3 Capa de presentación 52

3.2 Comunicación entre capa física y capa control 53

3.3 Comunicación entre capa de control y de presentación 53

3.4 Análisis del hardware y software dispositivos para el

hogar inteligente 53

vii


3.4.1 Sensores y actuadores 53

3.5 Diagrama del proceso de díselo 54

3.5.1 Diagrama caso de uso 54

3.6 Diagrama de flujo de los algoritmos de control 58

3.6.1 Función para la detección de presencia 59

3.6.2 Función para el control de alarma 60

3.6.3 Función para el control de iluminación en diferente

ambiente del hogar 61

3.6.4 Función para el control del cuarto 62

3.6.5 Función para el control de luz de la sala 63

3.6.6 Función para el control de temperatura 64

3.7 Diagrama de clase 65

3.8 Modelo de seguridad privacidad y confianza 68

3.9 Arquitectura descentralizada y ditribuida para

hogares (OIT) 69

3.9.1 Topología de red 69

3.9.2 Topologías de control 69

3.10 Niveles de seguridad dispositivo (OIT) 70

3.10.1 Nivel 1 – seguridad física y red 71

3.10.2 Nivel 2 – prácticas de codificación segura & firewall

virtual iDS/IPS 72

3.10.3 Nivel 3 – gestión de identidad y acceso, monitoreo de

la integridad & anti-malware 72

3.10.4 Nivel 4 – políticas y procedimientos de seguridad 73

3.11 Esquema para diseñar objetos inteligentes con niveles

de seguridad 74

3.11.1 Componente de un entorno (IOT) 74

3.12 Análisis del hogar con el internet de las cosas 75

3.13 Diseño y situación actual de un hogar 77

3.14 Implementación 79

3.14.1 Hardware utilizado Arduino Uno 79

viii


3.14.1.1 Características técnicas de Arduino Uno 79

3.14.1.2 Alimentación de Arduino Uno 80

3.14.1.3 Distribución de pines Arduino Uno 80

3.15 Sensores 83

3.15.1 Sensor temperatura y humedad 83

3.15.2 Sensor de luminosidad (LDR) 84

3.15.3 Sensor detector de movimiento HC-SR501 85

3.15.3.1 Características del sensor HC-SR501 85

3.15.4 Detección de inundación 86

3.16 Actuador 86

3.16.1 Módulo Relé 86

3.16.1.1 Características 87

3.17 Programación y software utilizando Arduino Uno 87

3.17.1 Configuración IDE Arduino Uno 88

3.17.2 Lenguaje de programación y declaración de variable

en Arduino 91

3.17.3 Conexión Arduino y servidor JAVA 92

3.18 Interfaz Web con Rest 93

3.19 Ensamblaje del prototipo hogar inteligente 93

3.19.1 Instalación de sensores y actuadores en el prototipo

hogar inteligente 94

3.20 Prueba de funcionamiento 100

3.20.1 Descripción de la fase de prueba 100

3.21 Presupuesto referencial para prototipo 100

3.21.1 Valores de elementos de hardware 101

3.21.2 Valores del ensamblaje de la maquete del prototipo y

materiales eléctricos, mano de obra 101

3.22 Valor final del prototipo 102

3.23 Impacto 103

3.24 Conclusiones y Recomendaciones 103

3.24.1 Conclusiones 103

ix


3.24.2 Recomendaciones 104

GLOSARIO DE TÉRMINOS 106

ANEXOS 108

BIBLIOGRAFÍA 111

x

ÍNDICES DE CUADROS


1 Recurso de equipos informáticos 5

2 Población de la cooperativa de vivienda Pastor Vera 35

3 ¿Qué considera que son los hogares inteligentes? 39

4 ¿Cuánto crees que cuesta el valor total de un hogar

inteligente? 40

5 ¿Según ud que ofrece un hogar inteligente? 41

6 ¿Quiénes crees que serían los más beneficiados de la

sociedad con este tipo de hogar? 42

7 ¿Qué otras facilidades considera que pueden ofrecer

. los hogares inteligentes? 43

8 ¿Dónde considera que se encuentra todo el control del

hogar inteligente? 44

9 ¿Desde dónde considera ud que pueden ser activados

los sistemas del hogar inteligente? 45

10 ¿Dónde te gustaría situar el hogar inteligente? 46

11 De qué altura le gustaría una casa inteligente 47

12 Áreas principales entorno a la estructura el hogar

inteligente 48

13 Niveles de seguridad para entorno (IOT) 71

14 Componente de un entorno (OIT) 74

15 Primera planta 78

16 Segunda planta 78

17 Característica técnica de Arduino Uno 79

18 Distribución de pines de Arduino – Java 82

19 Características del sensor DHT11 83

20 Valor de la resistencia LDR 84

21 Dispositivo y tipo de variables 92

xi


22 Cuadro de funciones REST 93

23 Costo de elementos de Hardware 101

24 Valor del ensamblaje de la maquete con los materiales

eléctricos 102

25 Valor final del presupuesto referencial del prototipo 103

xii

ÍNDICES DE IMÁGENES


1 Plano de un hogar 77

2 Pines 82

3 Sensor DHT11 83

4 Sensor LDR 84

5 Sensor movimiento HC-SR501 85

6 Sensor de lluvia 86

7 Módulo relé cuatro canales 87

8 Selección placa de Arduino 88

9 Selección Puerto Com 89

10 Añadir librería de Arduino 90

11 Estructura de un sketch 91

12 Ensamblaje de los componentes del prototipo hogar

inteligente 94

13 Esquema de conexión de Pines sensor lluvia con Arduino 95

14 Esquema de conexión de pines sensor LDR indicando

tres noveles de luz 96

15 Código de programación LDR con Arduino 96

16 Esquema y conexión de Pines del sensor de movimiento

HC-SR501 con Arduino 97

17 Código para la programación del sensor HC-SR501 con

Arduino Uno 97

18 Esquema de la conexión del sensor DHT11 con Arduino Uno 98

19 Código para la programación del sensor DHT11 con

Arduino 98

20 Esquema de la conexión de Pines del módulo Relé de

4CH con Arduino Uno 99

21 Código de programación con Arduino módulo relé 4 canales 99

xiii

ÍNDICES DE DIAGRAMAS


1 La evolución del internet de las cosas (IOT) 15

2 Caso de uso 30

3 Diagrama de clases 31

4 Esquema sistema del hogar inteligente 51

5 Caso de uso general sistema hogar 54

6 Caso de uso inicio de sesión y configuración del sistema 55

7 Caso de uso sistema de presentación 56

8 Caso de uso sistema de monitoreo 57

9 Diagrama de flujo general 58

10 Diagrama de flujo detección de inundación 59

11 Diagrama de flujo control de alarma 60

12 V control de iluminación 61

13 Diagrama de flujo control luz del dormitorio 62

14 Diagrama de flujo control luz sala 63

15 Diagrama de flujo control de temperaturas 64

16 Diagrama de flujo servicio del sistema hogar 65

17 Modelo del sistema instancia de los servicios 66

18 Diagrama de secuencia con las distintas instancias de

servicios del sistema hogar 67

19 Diagrama de secuencia iluminación 67

20 Diagrama de secuencia solicitar de temperatura 68

21 Topología de la red hogar inteligente 69

22 Arquitectura del sistema de control y monitoreo

Ardiuno Uno 70

23 Esquema de las redes eléctricas de comunicación de

control 76

xiv

ÍNDICES DE GRÁFICOS


1 Población 35

2 Hogares inteligentes 39

3 Valor total de un hogar inteligente 40

4 Que ofrece un hogar inteligente 41

5 Quienes serían beneficiados con este tipo de hogar 42

6 Qué otra facilidad ofrecen los hogares inteligentes 43

7 Dónde esta el control del hogar inteligente 44

8 Desde donde pueden ser activados los sistemas de los

hogares inteligentes 45

9 Donde le gustaría situar el hogar inteligente 46

10 De qué altura le gustaría una casa inteligente 48

11 Áreas principales entorno a la estructura el hogar

Inteligente 48

xv

ÍNDICES DE ANEXOS


1 Cronograma de GANTT 109

2 Prototipo 110

xvi

AUTOR: HOLGUIN SALAZAR LUIS HUMBERTO TEMA: HOGAR INTELIGENTE UTILIZANDO INTERNET DE LAS

COSAS DIRECTOR: ING. CIV. CARVACHE FRANCO ORLY DANIEL, MSC.

RESUMEN

Este proyecto de tesis se llama “Hogar Inteligente Utilizando Internet De Las Cosas “el objetivo principal es automatizar el hogar que se encuentra ubicado en la cooperativa de vivienda pastor vera, para ofrecerle un ambiente agradable, confortable a la familia que lo habita tanto dentro y fuera de ella y puedan estar plena mente seguro del mismo. El prototipo que se ha elaborado es un indicador para demostrar cómo funciona un hogar inteligente, donde podemos citar tres parte importante que conforma este sistema uno la seguridad que hay alrededor del hogar, la iluminación y climatización que se genera dentro de este entorno llamado hogar, también podemos rescatar la importancia de los sensores porque gracia al mundo tecnológico que nos rodea ellos forman parte importante dentro del hogar son estos mismo encargado de almacenar y llevar información sobre el estado de hogar, y no podemos dejar atrás los actuadores que por medio de este aparato electrónico podemos hacer uso del sistema totalmente en su 100%.cabe señalar también que se ha creado un servidor en java para que estos dispositivos interactúen entre si y no mantengan informado en cada momento todo los que pasa en el hogar y también se elaboró una aplicación web en Rest , para que se pueda generar cambio en el sistema ya sea de unos de sus elementos que no se estén comunicando o interactuando. También al finalizar esta tesis presentamos el funcionamiento de todos estos dispositivos con su componente y su software respectivo en los diferentes eventos que tiene el hogar bajo los parámetros establecido, se realizó un presupuestó referencial del costo de la implantación del prototipo, y llegamos a la conclusión y recomendaciones sugerida para la elaboración de este proyecto. Y tenemos como última parte los anexos donde presentamos las imágenes de los valores de la implementación y figura. PALABRAS CLAVES: Hogar, (I o t), Seguridad, Revolución Digital

Objeto, Tecnología, Dispositivo, Automatizar Holguín Salazar Luis Humberto Ing. Civ. Carvache Franco Orly Daniel, Msc.

C.C. 0917980237 Director del trabajo

xvii

AUTHOR: HOLGUIN SALAZAR LUIS HUMBERTO SUBJECT: INTELLIGENT HOME USING INTERNET OF THINGS DIRECTOR: C.E. CARVACHE FRANCO ORLY DANIEL, MSC.

ABSTRACT

This graduation project is called "Intelligent Home Using Internet Of Things" the main objective is to automate the home that is located in the Pastor Vera housing cooperative, to offer a pleasant, comfortable environment to the family that lives inside and outside of it. And Can be fully safe of it. The prototype that has been developed is an indicator to demonstrate how a smart home works, where we can state three important parts that conforms this system one the security that there is around the home, the illumination and air conditioning that is generated within this environment called home, we can also rescue the importance of the sensors because thanks to the technological world that surrounds us they are an important part of the home they are the same in charge of storing and carrying information about the state of home, and we can not leave behind the actuators that through this electronic device we can make use of the system completely in its 100%. It should also be noted that a server has been created in Java so that these devices interact with each other and do not keep informed at all times everything that happens in the home and also a application in Rest, so that it can generate change in the system or of some of its elements that are not communicating or interacting. Also at the end of this project we present the operation of all these devices with their components and their respective software in the different events that the home has under the established parameters, a reference budget of the cost of the implantation of the prototype was made, and we arrived at the conclusion and suggested recommendations for the development of this project. And in the end the annexes where we present the images of the values of the implementation and figure. KEY WORDS: Home, (I or t), Security, Digital Revolution, Object,

Technology, Device, Automate

Holguín Salazar Luis Humberto C.E. Carvache Franco Orly Daniel, Msc.

I.D 0917980237 Director of work

PRÓLOGO

En esta presente tesis de (trabajo de titulación), titulada “hogar

inteligente utilizando internet de las cosas”, se analizó y estudio la

implementación del hogar inteligente con el micro controlador Arduino

Uno.

Para el desarrollo de la presente investigación, con la cual se

espera cumplir con los objetivos. Está se encuentra estructurado en tres

capítulos los cuales son los siguientes Marco teórico, Metodología y la

Propuesta.

Capitulo I. Marco teórico, aquí se investiga y analiza toda la

información recabada y bibliográfica, escogiendo los conceptos y

referencia que mejor se ajuste a la propuesta.

Capitulo II. Metodología, aquí se define los tipos y técnica de

investigación que se usara en el levantamiento de información y

requerimientos del sistema correspondiente a la metodología de

investigación y la elaboración y tratamiento de la información.

Capitulo III. El desarrollo de la Propuesta es donde se implementa

la técnica y desarrollo, que tiene el proyecto con la finalidad de darle

solución al planteamiento del problema propuesto mediante los procesos,

análisis y diseño que se ha venido desarrollando durante esta

investigación.

INTRODUCCION

Tema

Hogar Inteligente Utilizando Internet de las Cosas

Introducción

El presente trabajo de investigación se hace referencia a la

siguiente descripción Objeto de estudio, Antecedente, Alcance y

Fundamento de la investigación.

El objeto de estudio es la automatización de los “hogares

inteligentes utilizando internet de las cosas” los hogares que se

encuentran en la cooperativa de vivienda pastor vera de la parroquia

urbana de la ciudad de Guayaquil y que pertenece a la Dirección Distrital

de la Zona 8 del Ministerio de Educación del Ecuador, no cuentan con

una adecuada infraestructura técnica enmarcada en las

especificaciones de las Normas Ecuatoriana de Construcción(NEC) y no

tienen Registro de Propiedad, Acceso al Internet.

Para el desarrollo de la automatización de los hogares inteligentes

se verifica que estén registrada la propiedad, realizar un estudio técnico

del de suelo y ambiental, elaborar un diseño arquitectónico de los

hogares, contratar un proveedor de servicio de Internet, realizar, encuesta

y entrevista y obtener una muestra de estudio de los datos recolectados

para el desarrollo del proyecto con todos estos requerimientos obtenido, el único

objetivo principal que se pretende lograr es automatizar estos hogares con

internet de las cosas, es para mejorar la calidad de vida de la familia y que

consiste en el confort, ahorro de energía y la seguridad del hogar.

Introducción 3

Que permita que todos los hogares de la cooperativa y vivienda

del sector estén totalmente automatizados y puedan aprovechar todos los

beneficios y ventajas que brindad esta tecnología, y hacer replica en

todas las ciudades y provincia del Ecuador y fuera del país.

Sin embargo, llevar a cabo la automatización de un hogar no es

tarea fácil. Es un sistema complejo con una gran variedad de elementos

conectados entre sí. Es imprescindible una organización rigurosa del

sistema para que en su conjunto pueda funcionar correctamente. Se

deben definir reglas de automatización y de comunicación de manera que

los dispositivos de percepción (sensores) comuniquen el estado actual de

varios aspectos de la casa a los dispositivos que se encargan de cambiar

estos aspectos (actuadores) para poder llevar a cabo el objetivo principal

del hogar inteligente. Además, debe haber una interfaz para que el

usuario pueda personalizar el sistema inteligente a su antojo, como por

ejemplo las luces de en una habitación.

Un importante aspecto de un sistema de automatización “hogar

inteligente utilizando internet de las cosas es que no debería requerir la

constante atención del usuario, sobre todo el tema de control que se

encarga la computadora.

Planteamiento del Problema

En el Ecuador, provincia del guayas, ciudad de Guayaquil del año

en curso Junio del 2017. En la cooperativa de vivienda pastor vera sector

urbano de la ciudad como en alguna otra parte del país se han detectado

la siguiente problemática, que no hay hogares con tecnología (I o T), por

las diferentes razones que tienen los hogares. Carecen de una buena

infraestructura y diseño arquitectónico y el factor socio económico de la

familia, que repercutan a que puedan adquirir un hogar de estas

características. Para la elaborar el siguiente trabajo de tesis, no va a

Introducción 4

permitir dar a conocer a la población en general de esta propuesta. Del

nuevo siglo XXI, la innovación de los hogares con tecnología de punta

como lo es el internet de las cosas y poder aprovechar lo máximo los

beneficios y servicio que esta ofrece específicamente en el área de los

hogares para volverlo inteligente. Y a su vez que estos objetos pueden

ser controlado fácilmente por medio de un dispositivo móvil

(Smartphone) o Tablet.

La Delimitación del Tema, Espacial y del Tiempo

El problema que se presenta en elaborar este proyecto de tesis

“hogar inteligente utilizando internet de las cosas”, está en el retraso del

tiempo que la información recabada no sea contundente para propósitos

de la tesis requeridos por el tema, así afectando la confiabilidad de los

datos el control y la calidad, fiabilidad de los dispositivo a conectarse en

los hogares. Esta investigación se da en la ciudad de Guayaquil y tendrá

una duración 4 meses, comenzara el 08 de Junio al 19 de Septiembre del 2017.

Delimitación Semántica

Hogar inteligente. Son todo aquellos dispositivo que están

controlado por una computadora atreves de una dirección IP y sus

comunicaciones son.

Comunicación asincrónica. Es aquella comunicación que se

establece entre personas de manera diferida en el tiempo, es decir,

cuando no existe coincidencia temporal. Un ejemplo de comunicación

asincrónica es la carta de papel; actualmente este tipo de comunicación

se desarrolla a través de ordenadores o computadores.

Comunicación sincrónica. Es el intercambio de información

por Internet en tiempo real. Es un concepto que se enmarca dentro de

https://es.wikipedia.org/wiki/Comunicaci%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Carta

https://es.wikipedia.org/wiki/Papel

https://es.wikipedia.org/wiki/Ordenador

https://es.wikipedia.org/wiki/Internet

Introducción 5

la comunicación mediada por computadora , que es aquel tipo

de comunicación que se da entre personas y que está mediatizada por

ordenadores.

Determinación de Recurso Disponible

La necesidad posible para cumplir con la expectativa de este

problema sería adquirir los siguientes equipos informáticos.

CUADRO N° 1

RECURSO DE EQUIPOS INFORMATICOS

Nº

CANTIDAD

CARACTERISTICAS

1

1

Procesador Intel® Core™ i7-7900X Serie X – Intel® ARK

2 1 Monitores Pantalla Plana 19´´

3 1 Teclado, Mouse

4 1 Servidor web

5 1 Software Arduino

6 1 Paquete De Servicio Internet

7 1 Placa Arduino Uno

8 1 Proto Board

9 1 Router Wifi

10 1 Cables De Red UTP 5

11 3 Actuadores

12 1 Smartphone

13 6 Sensores

Fuente: Investigación directa Elaborado por: Holguín Salazar Luis Humberto

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Comunicaci%C3%B3n_mediada_por_computadora&action=edit&redlink=1

https://es.wikipedia.org/wiki/Comunicaci%C3%B3n

Introducción 6

Justificación de la Investigación

Esta investigación tiene como objetivo principal determinar la

automatización de los hogares inteligentes y mejorar la calidad de vida

de la familia. Los resultados y diseño, de aparatos electrónicos a

conectarse y la interconectividad entre los objetos que se encuentra

interactuando en un hogar inteligente, lo cual va a permitir tener mejor

comunicación entre los dispositivos que siempre están llevando y

trayendo información de distintos lugares del hogar.

Esto nos puede servir de utilidad para que los hogares que

adquieran este servicio se encuentren interesado en esta nueva

propuesta tecnológica que se llama hogares inteligente utilizando Internet

de las cosas (I o T).

La importancia de esta investigación radica en el impacto social

que va ocasional con esta innovadora tecnología para el futuro, ya que la

información obtenida se distribuye paulatinamente en la conciencia de los

usuarios que se encuentran interesado en este servicio de hogares

inteligentes.

Problema que se resuelve y su nivel de incidencia

Dar a conocer sobre los hogares inteligentes utilizando el internet

de las cosas y promover la inversión en los proyectos futuros, y de esta

manera posibilita tener acceso a objeto inteligente en nuestro país y en

el mundo entero. Se pretende con este análisis incidir en la forma de

comportamiento de los consumidores de tecnología que tengan otras

opciones de compra y de invertir, en objetos innovadores e inteligente.

Para lograr que la incidencia tenga un nivel muy alto de satisfacción en

los hogares, que acojan esta nueva forma de vivir en un ambiente

confortable y seguro.

Introducción 7

Relevancia Social

Los beneficios lo recibirán todo los hogares del país, como países

de todo el mundo en general, que reciban esta tecnología internet de las

cosas, principalmente el sector privado seria unos de los mayores

beneficiarios de esta innovación tecnológica que se trata de interconectar

objetos entre sí y que estén transfiriendo información constantemente en

tiempo real.

Sectores Beneficiados

Los sectores más beneficiados por la automatización de los

hogares inteligentes de internet de las cosas (I o T) serán los hogares de

la cooperativa pastor vera km ocho y medio vía a Daule en la ciudad de

Guayaquil y las provincias del Ecuador. Además países que adopten

este sistema como la automatización de hogares inteligentes, en algo

similar también se pueden ver beneficiados los sectores de la industria,

compras de viajes y servicios financieros, control ambiental,

consumidores, industrias área como la salud.

Aporte del investigador y de la investigación

El investigador en este proyecto aporta automatizar los objetos

inteligentes satisfacer las necesidades que se presentan en los hogares y

fuera del mismo y dar soluciones tecnológica para la conectividad de los

objetos por medio de redes inalámbricas y físicas.

La investigación ayuda a promover a crear hogares inteligentes

utilizando internet de las cosas de una manera eficiente y eficaz y brindar

el aporte necesario a nueva infraestructura tecnológica para todos los

sectores involucrados en este fenómeno llamado Internet de las

cosas.

Introducción 8

Pertinencia

De acuerdo lo que se pretende establecer con este proyecto es la

automatización de los hogares inteligentes utilizando Internet de las

cosas, que pueda desarrollarse en otros lugares del país y al mismo

tiempo que sea un producto innovador para los hogares que implemente

este sistema y que marque la diferenciar en esta nueva era digital.

Impacto en la sociedad o en otro ámbito

El impacto que produce el internet de las cosas, será capaz de

cambiar nuestra vida. Y en otro ámbito su trascendencia puede ser brutal

tanto en lo económico como en lo social, así es de impactante que incluso

es más grande que la era digital.

Efecto multiplicador

Uno de los efectos multiplicadores de “hogar inteligente utilizando

internet de las cosas” seria que se puede replicar a todos los países del

mundo. También sería uno de los efectos multiplicadores la vulnerabilidad

de los dispositivos conectado a la red, que alguien tome control sobre

ellos para espiar o jaquear documentos valioso.

Objetivo de la investigación

Objetivos generales

Establecer la automatización de los “hogares inteligente utilizando

internet de las cosas” (I o T), y que los dispositivos que están conectado

en el hogar puedan ser controlado atreves de un dirección IP, Teléfono

Móvil, Tablet, Pc y redes inalámbricas para ser más eficientes las labores

cotidianas en el hogar y además se pretende dar seguridad a los objetos

inteligentes.

Introducción 9

Objetivo especifico

Determinar esquema para desarrollar objetos inteligentes con niveles

de seguridad.

Definir las debilidades y amenazas que se presenten en los hogares

inteligentes utilizando internet de las cosas (I o T).

Dar a conocer el futuro informático de muchos objetos cotidianos, que

marcarán una revolución digital.

Generar que los dispositivos conectados permitan detectar a través de

ellos toda clase de señal o sonido y que emita alguna alerta de

presencia dentro y fuera del hogar.

Asegurar la confiabilidad de la familia

Obtener un ambiente agradable y donde prima la seguridad del hogar

Conseguir que el hogar sea el centro de confort y comodidad

CAPITULO I

MARCO TEÓRICO

Antecedente

En pleno siglo XXI que nos encontramos ha sido el auge de los

más grande avances tecnológico desde su primer año. Hasta hace poco

este tipo de vivienda sólo aparecía en la cinematografía americana, hoy

va más allá de la imaginación y se ha convertido en una realidad, ahora

son cada vez más las personas que apuestan por este tipo de hogares.

Una casa inteligente simultáneamente usa la electricidad, la

electrónica y la informática, para crear un diseño arquitectónico propio, de

tal manera que las personas que la habitan disfruten de mayores

comodidades.

El principio real de este tipo de viviendas se dio hace algunos

años, cuando Estados Unidos y Japón comenzaron a utilizar la domótica,

tecnología que permite controlar los aparatos y electrodomésticos del

hogar a distancia. La tecnología avanzada, uno de los elementos que las

caracterizan se puede aplicar tanto a casas habitación cómo a

departamentos, en las grandes ciudades o en las zonas rurales.

En nuestro país hay pocos hogares de este tipo pero no son

completamente inteligentes, tienen algunos elementos como el control del

agua y el control del las luces. La necesidad de crear objetos inteligentes

para que interactúen y estén presentes en nuestra vida diaria ya es una

realidad y que puedan saltar de un universo a otro ya es posible por

medio del internet, e intercambiando información.

Marco Teórico 11

El desarrollo de esta tesis va a describir el estado del arte con

respecto a los “hogares inteligentes utilizando internet de las cosas” (I o

T), en esta sociedad moderna.

Iniciaremos con el tema ¿Qué es internet de las cosas?, ¿Qué

son capaces de hacer estos sensores y que integramos en nuestro

entorno?, cómo funciona el internet (I o T), beneficios, ventajas,

desventajas, hogares inteligentes, y los riesgos con respecto a la

privacidad y seguridad. Además se seguirá con la descripción de cada

uno de sus temas “hogar inteligente utilizando internet de las cosas”.

1.1 Marco Referencial

1.2. ¿Qué es Internet de las Cosas?

Internet de las cosas es una de la tendencia tecnológica sobre las

que más se ha debatido. Fundación Telefónica (2016) expresó que: “En

los últimos años y que en la actualidad se considera que ha conseguido

un nivel de madurez adecuado para provocar un impacto disruptivo en el

desarrollo de la sociedad de la información y en el desarrollo de nuevos

servicios” (p.59). Y aplicaciones.

“Pero todavía no hemos visto nada. Según un estudio publicado, de

mayo de 2014 basado, en 1600 opiniones de expertos, para 2025

nuestros cuerpos y la enorme mayoría de los objetos que usamos.

Estarán conectados generaran información en tiempo real” (Zanoni,

2014, p.14).

Nuevo concepto que completa la evolución de las comunicaciones

y la informática, aplicándola a los objetos, que facilita una mejor

interacción con ellos. Se refiere a una red de objetos cotidianos

interconectados a través de Internet. Estos objetos son capaces de

Marco Teórico 12

comunicarse entre sí, y que pueden almacenar y enviar datos atreves del

interne. (Fundación Innovación Bankinter, 2011)

Esta red está hecha en los protocolo TCP/IP, es utilizado por un

grupo de personas que utilizan y desarrollan estas redes. Hay muchos

recursos que se pueden alcanzar desde estos protocolos. (Karol Hoffman,

1993).

Las cosas pueden. Pueden ser inteligente o no en si misma pero

ser capaces de almacenar la mayoría de sus datos. Deben ser también

capaces de comunicarse al internet (Vecchio, 2017).

1.3. Gateway

Son capaces de almacenar datos e interactuar con los objetos que

están conectados a él. Tos los objetos no pueden ser inteligente, una vez

que son conectado a Gateway este producto le brinde el recurso

requerido. (Vecchio, 2017).

1.4. ¿Qué es Rfdi?

“Siglas de Radio Frecuencia Identificación, en español,

(identificación por radiofrecuencia). Es un sistema de almacenamiento y

recuperación de datos en remoto que la tecnología RFID es transmitir la

identidad de un objeto Mediante ondas de radio”. (Fundación Innovación

Bankinter, 2011, p.73)

1.5. Dispositivos

Con respecto al internet de las cosas (I o T), se refiere a equipos

electrónicos que puedan interactuar entre sí. Con objetos y que tengan la

capacidad de llevar y traer información y detectar todo tipo de datos, para

Marco Teórico 13

que puedan ser almacenados y también procesar su información.

(Fundación telefónica, 2016, p.61)

1.6. Redes Inalámbricas Wi-Fi

Para tener una conexión Wi-Fi, tiene que haber un punto de acceso

y un cliente WI-FI.

Dong (2013) manifestó:

Que una red inalámbrica es muy similar a una red

cableada, pero con una gran diferencia: los dispositivos no

usan cables para conectarse al Router entre sí. En cambio,

usan conexiones inalámbricas, conocidas como "Wireless

Fidelity", o "Wi-Fi", que es un nombre amigable para el

estándar de red 802.11, soportado por el Instituto de

Ingenieros Eléctricos y Electrónicos(IEEE). (párr.5)

Esto significa que los dispositivos de red inalámbrica no necesitan

puertos, sino antenas, que a veces están ocultas dentro del mismo

dispositivo. En una red doméstica típica, suele haber dispositivos

cableados e inalámbricos, y todos pueden comunicarse entre sí.

1.7. ¿Qué son capaces de hacer estos sensores que

integramos en nuestro entorno?

En gran medida, estos sensores tienen tres grandes aplicaciones.

Bankinter (2011) mencionó:

Primero, permiten capturar información tanto del

entorno como del objeto en el que se encuentran integrado,

para un análisis posterior. Segundo, los sensores pueden

http://es.wikipedia.org/wiki/IEEE

http://es.wikipedia.org/wiki/IEEE

Marco Teórico 14

actuar como desencadenantes de una acción, permitiendo la

automatización de determinadas funciones. Por último, los

sensores también tenderán a ser localizables en todo

momento, con lo que se expande el rango de aplicaciones.

(p.40)

Actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica,

neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de

generar un efecto sobre un proceso automatizado.

Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a

ella genera la orden para activar un elemento final de control, como por

ejemplo una válvula. Son los elementos que influyen directamente en la

señal de salida del automatismo, modificando su magnitud según las

instrucciones que reciben de la unidad de control.

1.8. Implementación Ipv6 para Internet de las Cosas

Con la implementación de IPv6 en el año 2010 se agotaron las

direcciones IPv4 del mundo el cual se puede identificar con el avance del

internet de las cosas, ya que los posibles millones de sensores necesitan

direcciones IP exclusivas. IPv6 facilita la administración de las redes esto

debido gracias a sus capacidades de autoconfiguración y también ofrece

características de seguridad mejoradas. (Fundación Innovación Bankinter,

2011)

1.9. Cómo Funciona el Internet de las Cosas (I o T)

El internet de las cosas (I o T) funciona gracias a otras tecnologías

inalámbricas, como la Red 4G de Telcel, que permiten que todos los

dispositivos se conecten a Internet entre sí. Las más conocidas son el WI-

Fi, Bluetooth, NFC y RFID.

Marco Teórico 15

Botelho (2013) manifestó que: “Para que (I o T) funcione en los

centros de datos, las plataformas de los fabricantes en competencia

deben ser capaces de comunicarse entre sí. Esto requiere APIs

estándar a que todos los fabricantes, equipos puedan conectarse

Interfaces de sistemas" (párr.4).

1.10. Evolución del Internet de las Cosa (I o T)

El (I o T) no es algo nuevo, algunos de sus componentes existen

desde hace décadas. Lo innovador es el valor que le da a cada negocio.

Delivasty (2017) expresó que: “El término Internet de las Cosas , por su

sigla en inglés empezó a escucharse desde hace varios años; pero nunca

como hoy se pudieron conjugar los avances que hacen de esta tecnología

algo muy atractivo para quienes la implementa” (párr.5).

DIAGRAMA N° 1

LA EVOLUCIÓN DE INTERNET DE UN OBJETO MÁS INTELIGENTE


1.11. Beneficio del Internet de las Cosas (I o T)

Considera que poco a poco, buena parte de los objetos cotidianos

que nos rodean van a disponer de una conexión a internet: termostato,

frigoríficos, coches Ramos (2016) manifestó que: “Dichos artículos

http://searchdatacenter.techtarget.com/es/reporte/Administracion-de-la-configuracion-de-red-Viejas-herramientas-nuevos-trucos

http://searchdatacenter.techtarget.com/es/reporte/Administracion-de-la-configuracion-de-red-Viejas-herramientas-nuevos-trucos

https://www.youtube.com/watch?v=542oTWpKPlE&feature=youtu.be

Marco Teórico 16

suministrarán una ingente cantidad de datos, brindando a sus fabricantes

una valiosa información acerca de su uso, problemas de los

consumidores, etc., Esto permitirá conocer sus hábitos e incluso

adelantarse a sus demandas, ofreciendo unos productos y servicios”

(párr.7).

A medida y predictivos. Y esto también implicará unas

modificaciones en los procesos de toma de decisiones en el seno de las

empresas. Esto también implicará unas modificaciones en los procesos de

toma de decisiones en el seno de las empresas.

1.12. Entendiendo las Tres Capas Básicas del (I o T)

Para entender el internet de las cosas desde un punto de vista más

técnico es necesario comprender las tres capas que lo hacen realidad a

día de hoy. Bankinter (2011) expresó: que la primera capa es el hardware

estos son más pequeño cabe en cualquier espacio y sus procesadores

son veloces la segunda capa es la infraestructura. Buscar nueva forma de

tecnología para que soporte los actuales. La tercera y última capa la

forman las aplicaciones y los servicios nuevas aplicaciones y modelos

para que funcione con el entorno (I o T) y agregarle valor. (p.39)

1.13. Estandarización del Internet de las Cosas (I o T)

Los obstáculos a los que se enfrenta la estandarización de (I o T)

se pueden dividir en 4 categorías.

Banafa (2016) expresó:

Plataforma. Esta categoría incluye la forma y el diseño

de los productos (interfaz de usuario y experiencia del

usuario). Conectividad. Esta categoría incluye todos los

Marco Teórico 17

elementos del día a día de los consumidores que utilizan

dispositivos portátiles, así como coches inteligentes, hogares

inteligentes y, a más alto nivel. Modelo de negocio. El

resultado final es una verdadera motivación para empezar a

invertir en, y llevar cualquier negocio.

Aplicaciones. Cualquier aplicación determinante debe

realizar tres funciones: controlar “cosas”, recoger “datos” y

analizar “datos”. (párr.9)

1.14. ¿Cómo son de Inteligentes las Cosas hoy en Día?

Más que imaginar lo que es posible, nos preguntamos qué no es

posible En realidad, ¿cómo de inteligentes son estos dispositivos? A

medida que se desarrolla la tecnología, la información recopilada será

objeto de un análisis más exhaustivo, las decisiones que se tomen más

acertadas y, de ser necesario, el lanzamiento de un proceso automático

más óptimo. Con ello, la intervención humana se irá minimizando. Para el

año 2012 se espera que más de 60 millones de dispositivos en Europa

Occidental estén conectados y compartiendo información utilizando

sistemas M2M (machine-to machine, es decir, de una máquina a otra).

(Fundación Innovación Bankinter, 2011, p.25)

1.15. Ventaja y Desventaja del Internet de las Cosas

En esencia, el Internet de las Cosas significa tener cada dispositivo

electrónico (y muchas otras cosas) conectado e interactuando entre sí en

tiempo real con Internet, y tiene ventaja y desventaja.

Tecno (2017) mencionó:

Ventajas. Configurar el sistema de seguridad del hogar,

bloquear un vehículo, encender o apagar las luces de la casa, o

Marco Teórico 18

incluso recibir un aviso en nuestro teléfono para recordarnos que

debemos comprar. Desventajas. La principal desventaja del

Internet de las Cosas es que tiene el potencial de convertirse en

una gran vulnerabilidad para nuestra privacidad. Empresas o el

mismo gobierno pudieran entrometerse en nuestras vidas con

mayor facilidad. (párr.6)

1.16. Tendencia del Internet de las Cosas (I o T)

Que (I o T) es una de las tendencias transformadoras que

conformarán el futuro de la actividad comercial en 2017 y en el futuro.

Muchas firmas ven grandes oportunidades en los usos de (I o T) y las

empresas empiezan a creer que (I o T) mantiene la promesa de mejorar

las relaciones con el cliente e impulsar el crecimiento comercial

mejorando por un lado la calidad, la productividad y la fiabilidad (Banafa,

2017, párr.3). Y por otro, reduciendo costes, riesgos y la posibilidad de

que se produzcan robos. Adoptando la actitud correcta, las empresas que

profundicen en (I o T) serán recompensadas con nuevos clientes, mejores

perspectivas y mayor satisfacción del cliente, por mencionar algunas

ventajas.

1.17. Los riesgos de seguridad de la "internet de las cosas" (i o

t) y solución

Zanoni (2014) mencionó que “El crecimiento de la cantidad de

cosa conectada genera muchas dudas sobre el derecho a la privacidad e

intimidad de las personas y abre un debate necesario y urgente sobre el

tema” (p.49)

Debemos estar en constante actualización, mantener nuestra

privacidad, hasta el punto de que nosotros como usuarios decidamos el

nivel de acceso a la información generada u obtenida por estos

dispositivos, y, por supuesto, el uso que se le dé a la misma.

Marco Teórico 19

Enumera 5 vulnerabilidades a que estamos expuestos con el

internet de la cosa.

Semana 35 (2016) mencionó:

Contraseñas

Violación de la privacidad

Robo de información sensible

Generación excesiva de información

Fugas de información.(párr.7)

Al igual que sucede con otro procesos de la sociedad de la

información será necesario que sigan los siguiente cuatros principios

básicos de seguridad.

Fundación Telefónica (2016) mencionó:

Re silencia ante los ataques

Autentificación De Los Datos

Control De Acceso que permitan: Controlar en una forma ordenada,

que objeto se conecta y tienen derecho a conectase

Privacidad Del Cliente.(p.61)

1.18. Internet de las Cosas y sus Aplicaciones en Diferentes

Sectores (I o T)

Imaginemos una ciudad del futuro. Una ciudad «inteligente» en la

que los Teléfonos móviles abren puertas, los sensores detectan fugas.

Logística en realidad, cualquier empresa puede utilizar etiquetas RFID en

su cadena de suministro.

Si a esto añadimos una aplicación que permita visualizar en un

móvil la información agregada de todos los productos de toda la cadena

Marco Teórico 20

en un momento determinado. Salud un diagnóstico precoz es muchas

veces la solución a enfermedades que pueden resultar mortales. Sería

como tener un termostato corporal: en el momento en que detectara un

problema, se lanzarían aviso o, en algunos casos, desencadenaría el

suministro de una dosis medicinal.

Según (Fundación Innovación Bankinter, 2011, p.26):

Los sensores del Internet de las Casas hacen esto

posible Medio Ambiente el experto del Future Trends Fórum

Paul Horn ilustra la necesidad de progreso en el cuidado del

medio ambiente con cifras: 170.000 millones de kilovatios

hora se malgastan cada año por parte de los consumidores

debido a la falta de información sobre el uso de energía.

Consumidores es obvio que el Internet de las Cosas beneficia

al consumidor gracias a una Tarificación más transparente de

los servicios que consume.

El Internet de las Cosas también puede arrojar luz sobre algunos

patrones del consumidor, lo cual resulta extremadamente valioso para las

marcas y comercios.

1.19. La Evolución de los Hogares Inteligentes

Según (Adam, 2014.párr.7):

Que un informe de Gigaom Research, titulado

Proyectar el camino de la tecnología a la casa inteligente,

explora los principios tecnológicos que. “Deberían guiar la

evolución de los hogares inteligentes. Esta necesidad de

ecosistemas abiertos crea tensión en el mercado entre las

empresas que puedan querer controlar absolutamente todos

Marco Teórico 21

los aspectos de acceso, su dispositivo frente a las

necesidades de los consumidores”

1.20. Tipo de Arquitectura de control para los hogares inteligente

Tipos de arquitecturas de control. La arquitectura de una

instalación domótica puede ser de dos tipos: centralizada y distribuida.

Esta clasificación puede ser considerada tanto desde un punto de vista

físico (distribución del cableado o medio físico entre los dispositivos) como

lógico (distribución de las comunicaciones que tiene lugar entre

dispositivos). Según esto nos podemos encontrar con los siguientes tipos

de sistemas demóticos. (Huidrobo J. M. y Millán Tejedor R. J. Manual de

Domótica, guía aplicada- p. 1 – 206)

1.21. Automatización de los Hogares Inteligentes

Que los objetos que se encuentran conectados a internet se los

puede controlar y programar su funcionamiento por ejemplo a través de

un teléfono inteligente, control remoto, Tablet; volviéndose en una

novedosa posibilidad para el usuario, de modo que se puede interactuar

con el hogar y poder ajustarlo a nuestra preferencia. Existen dispositivos

que se desempeñan como el cerebro integral del sistema domótica;

integrando, coordinando y controlando los demás dispositivos, todos ellos

deben conectarse a una red de internet, para que este sistema se

comunique a través de una red inalámbrica. Y de ese modo se puede

activar y desactivar los. Distintos subsistemas y el usuario puede ir

adquiriendo los productos según sus necesidades (Zanoni, 2014)

1.21.1. Dispositivos para hacer la casa más Inteligente

Desde haces varios años que las empresas más importantes de

electrodomésticos y productos para el hogar apuestan. Zanoni (2014) nos

Marco Teórico 22

dice: “tendremos más tecnología en nuestro hogar como nunca antes.

Pero será invisible. Todo funcionara en conjunto creando un gran

ecosistema que entenderá que necesitamos y nos lo suministrara ante de

que nosotros lo pidamos” (pag.44). El hogar del futuro es sobre algo más

importante que dispositivo

1.21.2. Dispositivo Móvil (Smartphone)

Quienes creen que las funciones de su móvil se reducen a realizar

llamadas, enviar mensajes de texto y, como mucho, despertarles por la

mañana. (Fundación Innovación Bankinter, 2011), manifestó que:

“Están a punto de descubrir que los teléfonos móviles ofrecen

mucho más que eso. El «teléfono inteligente (Smartphone, en inglés) es el

término comercial para denominar a un teléfono móvil cuyo

funcionamiento gira en torno a la conexión a Internet” (p.32). Y al uso de

un teclado similar al de un ordenador.

1.21.3. Luces Inteligentes para el Hogar

“La luz es un componente esencial en cualquier ambiente ya que

hace posible la visión del entorno e interactúa con los objetos; tiene la

cualidad de modificar la apariencia del espacio, influir sobre su estética y

ambientación” (Soga Design, 2015).

1.21.4. Cámaras Inteligentes y Conectadas

Fundación Del Español Urgente (Fundeu BBVA, 2010) considera

que: “Una opción es, en efecto, «cámara web». Si lo que toma la cámara

va directamente a Internet, sin pasar por una computadora, se habla a

veces de «cámara de red»” (párr.2)

Marco Teórico 23

1.21.5. Enchufes Inteligentes para Controlar Cualquier Cosa

Moya (2017) manifestó:

Cómo darle un toque inteligente a un aparato que, a

priori, no lo es Empezando por controlar lo que más necesita:

su energía. Aquí entran en juego los enchufes inteligentes.

Podemos dividir la categoría de enchufes entre aquellos que

se limitan sólo a ser inalámbricos, es decir, que podemos

controlar a distancia mediante un mando de control, y

aquellos que añaden las funciones inteligentes, con control a

distancia desde el Smartphone, programables y con

capacidad de integrarse con otros aparatos. (párr.6)

1.21.6. Video Portero WI-FI

Moya (2017) afirmó:

Una extensión de las cámaras anteriores es el video

portero inteligente. Modelos como el Ring Auto motive son

capaces de detectar movimiento en los entornos exteriores,

enviando alertas al Smartphone en todo momento. Por

supuesto, sirven como video porteros. Es decir, si alguien

toca el timbre, lo veremos directamente en el móvil y

podremos hablar por él como si estuviésemos realmente allí.

(párr.5)

1.21.7. Termostatos Inteligentes para el Ahorro Energético

Uno de los objetivos de meter más tecnología en el hogar y crear

entornos inteligentes es conseguir espacios más eficientes en todos los

sentidos, capaces de adaptarse dependiendo de la situación. Los

Marco Teórico 24

termostatos inteligentes juegan un papel clave para reducir el gasto

energético en casa. Con ellos se pueden crear programas de calor

personalizados, puedes controlar la calefacción desde cualquier lugar, se

adaptan cuando hay, o no, gente en casa y según las condiciones

externas. (Moya, 2017)

1.22. Monitorización del Estado de la Casa

Que podemos estar actualizados en tiempo real sobre toda la

información relacionada al estado de objetos conectados En el hogar;

podemos saber si las luces están encendidas, si hemos dejado el fuego

encendido en la cocina, si hay una alarma de humo activa, a que

temperatura se encuentra cada sector de la casa o visualizar imágenes

del circuito cerrado desde cualquier ubicación. (Zanoni, 2014)

1.23. Marco Conceptual

1.23.1. Software para el Internet de las Cosas

Para desarrollar la automatización del hogar se reúne la creación

de una serie de infraestructura, así como disponer de diferente plataforma

para integrarla bajo una idea. Denomina (cadena de valor tecnológico) del

internet de las cosas.

La automatización de los “hogares inteligentes utilizando internet

de las cosas” se va a necesitar de toda la instrumentación posible como,

sensores, actuadores que permitan almacenar la información.

Zanoni (2014) manifestó:

La tecnología jugara sin dudas un rol importantísimo

en la construcción del hogar del futuro. Esta nos permitirá

Marco Teórico 25

más flexibilidad en todas las actividades que realizamos

dentro y fuera del hogar. También nos servirá de protección

y hará nuestra vida más confortable y disfrutable y lo mejor

de todo esto es que tendremos un hogar más sensible a

nuestras necesidades. (p.44)

1.23.2. Lenguaje de Código Abierto para el (I o T)

En este trabajo de tesis abordamos diferente lenguaje de

programación a continuación mencionamos cada uno de ellos.

HTML. Es un lenguaje de marcado para la elaboración de páginas web.

(Hipertexto Markup Lenguaje) Es un estándar a cargo de W3C,

organización dedicada a la estandarización de casi todas las

tecnologías ligadas a la web, sobre todo en lo referente a su escritura e

interpretación. El lenguaje HTML basa su filosofía de desarrollo en la

referenciación.

JQUERY. Jquery es un framework JavaScript que permite simplificar la

manera de interactuar con los documentos HTML, manipular el árbol

DOM (Document Object Model), manejar eventos, desarrollar

animaciones y agregar interacción con la técnica AJAX a páginas web.

Actualmente es la librería JavaScript más utilizada, es gratuita, de

código abierto (bajo licencia MIT y GPL v2) y muy ligera. jQuery, al

igual que otras bibliotecas, ofrece una serie defunciones propias de

esta biblioteca se logran grandes resultados en menos tiempo y espacio.

ARDUINO. El Arduino es una plataforma computacional física open-

source basada en una simple tarjeta de I/O y un entorno de desarrollo

que implementa el lenguaje Processing/Wiring. El Arduino Uno R3

puede ser utilizado para desarrollar objetos interactivos o puede ser

conectado a software de tu computadora (por ejemplo, Flash,

Processing, MaxMSP). El IDE open-source puede ser descargado

gratuitamente (actualmente para Mac OS X, Windows y Linux).

Marco Teórico 26

JAVA SE. El lenguaje Java se desarrolló por la empresa Sun

Microsystems, la cual se hizo muy famosa por el eslogan “The network

is the computer” (“La red es la computadora”). En 1991 desarrolló la

implementación de referencia para los compiladores, máquinas

virtuales y librerías, siendo en 1995 cuando se publicó por primera vez.

En 2009 la compañía fue adquirida por Oracle Corporation.

1.23.3. Aplicaciones y Formato Utilizado

REST (Representational State Transfer) es un estilo de arquitectura de

software para sistemas hipermedias distribuidos tales como la Web. El

término fue introducido en la tesis doctoral de Roy Fielding en 2000,

quien es uno de los principales autores de la especificación de HTTP.

JSON (JavaScript Object Notation) es un formato de datos muy ligero

basado en un subconjunto de la sintaxis de JavaScript: literales de

matrices y objetos. Como usa la sintaxis JavaScript, las definiciones

JSON pueden incluirse dentro de archivos JavaScript y acceder a ellas

sin ningún análisis adicional como los necesarios con lenguajes

basados en XML.

1.23.4. Herramientas utilizada al desarrollo (i o t)

Para este trabajo de tesis se ha utilizado varias herramientas de

desarrollo para facilitar la programación que se ha tenido que llevar a

cabo. En concreto hemos usado dos, el IDE de Arduino para programar y

cargar el código en la placa Arduino utilizada, y Eclipse IDE para

configurar los lenguajes a utilizar.

1.23.5. Eclipse IDE

Es una plataforma de software compuesto por un conjunto de

herramientas de programación de código abierto multiplataforma para

https://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_abierto

Marco Teórico 27

desarrollar lo que el proyecto llama "Aplicaciones de Cliente Enriquecido",

opuesto a las aplicaciones "Cliente-liviano" basadas en navegadores.

Esta plataforma, típicamente ha sido usada para

desarrollar entornos de desarrollo integrados (del inglés IDE), como el IDE

de Java llamado Java Development Toolkit (JDT) y el compilador (ECJ)

que se entrega como parte de Eclipse (y que son usados también para

desarrollar el mismo Eclipse).donde la mayoría de la comunidad escogen

esta plataforma para sus trabajos de tesis por ser de código abierto que

se adapta a las necesidades del usuario.

1.23.6. IDE ARDUINO

Arduino tiene su propia plataforma de desarrollo en la cual

podemos desarrollar el programa. Para ello nos tenemos que descargar

de su página oficial la última versión del IDE Arduino. También

necesitaremos Java Runtime Enviroment (J2RE). Por último instalaremos

un controlador FTDI USB para la placa de Arduino que vayamos a utilizar.

1.23.7. Protocolo de comunicación para El (I OT)

Los sensores y actuadores, los diversos dispositivos de la red de

datos, intercambian información empleando unas reglas de

comunicación que se agrupan en un determinado protocolo. Este

protocolo sirve para que las maquina hablen un mismo lenguaje, en el

momento de intercambiar información entre si y logren llegar al objetico es de

que por medio de ella pueda entender lo que se comunican. (Moro Vallina, 2011)

1.23.8. Modelo ISO/OSI y TCP/IP

El modelo OSI (Interconexión De Sistema Abiertos, Open Systems

Internconectión), de la organización internacional de estándares (ISO) es

un estándar internacional como crear protocolos de comunicaciones en

https://es.wikipedia.org/wiki/Entorno_de_desarrollo_integrado

https://es.wikipedia.org/wiki/Lenguaje_de_programaci%C3%B3n_Java

Marco Teórico 28

red estructurados en capas o niveles. “unas de las ventajas del modelo

por capas es que cualquiera de ellas puede remplazarse siempre y

cuando las funcionalidades sean las mismas” (Moro Vallina, 2011, p.23)

1.23.9. Pila de comunicación modelo (I O T)

Físico

Describe las características físicas de la comunicación, como las

convenciones sobre la naturaleza del medio usado para la comunicación

(como las comunicaciones por cable, fibra óptica o radio), y todo lo

relativo a los detalles como los conectores, código de canales y

modulación, potencias de señal, longitudes de onda, sincronización y

temporización y distancias máximas.

Enlace

Especifica cómo son transportados los paquetes sobre el nivel

físico, incluyendo los delimitadores (patrones de bits concretos que arcan

el comienzo y el fin de cada trama).

Red Identificador De Entidad Virtual

Como fue definido originalmente, el nivel de red soluciona el

problema de conseguir transportar paquetes a través de una red sencilla.

Ejemplos de protocolos son X.25 y Host/IMP Protocol de ARPANET.

Extremo a extremo

Los protocolos de enrutamiento dinámico que técnicamente

encajan en el conjunto de protocolos TCP/IP (ya que funcionan sobre IP)

son generalmente considerados parte del nivel de red; un ejemplo es

OSPF (protocolo IP número 89).

Marco Teórico 29

Datos

Es el nivel más alto de comunicación del (I OT)

1.23.10. Interfaz Web

Una interfaz web es una estructura formada por una serie de

elementos gráficos que permiten a los usuarios acceder a los contenidos

de un sitio web.

Para un correcto diseño web debemos cuidar mucho la interfaz

web.

Componentes de una interfaz web son:

Elementos de identificación. Son los elementos que identifican

un sitio web. El usuario al verlos sabe a qué sitio a accedido. Ejemplos de

estos elementos son: logos, título de la página, nombre de dominio,

banderas.

Elementos de navegación. Son elementos fundamentales en el

diseño web. Estos elementos permiten a los usuarios del sitio navegar por

todas sus páginas web. Por lo que estos elementos están presentes en

todas las páginas web.

Elementos de contenidos. Son las zonas donde se muestra el

contenido o información relevante de cada página web de nuestro sitio.

Se subdivide en título y contenido propiamente dicho.

Elementos de interacción. Son las partes de la web en la que se

ofrece interactuar al usuario. Por ejemplo: una caja de búsqueda, un

selector de idiomas, un formulario de contacto

Marco Teórico 30

1.23.11. Diagrama

1.23.11.1. Caso de uso

Un caso de uso es una descripción del procedimiento y las

actividades que deberán realizarse para llevar a cabo algún proceso. Los

personajes o entidades que participarán en un caso de uso se denominan

actores.

DIAGRAMA N° 2

CASO DE USO


1.23.11.2. Diagrama de clases

Diagrama de clase UML, de estructura estética que detalla la clase

del sistema, atributos, operaciones y métodos, y la vinculación entre los

objetos.

Marco Teórico 31

DIAGRAMA N° 3

DIAGRAMA DE CLASES


CAPÍTULO II

METODOLOGIA

En este capítulo se describe las herramientas que se necesita para

llevar a cabo la automatización de los hogares utilizando internet de las

cosa (I o T), que se encuentran conectados entre sí, atreves de una

dirección IP y Redes Inalámbricas, y a su vez estos aparatos electrónicos

son controlados por un pc, (Smartphone) o Tablet.

2.1. Etimología de la investigación

El vocablo investigación proviene de raíces latinas, en específico

de la entrada “investigatĭo” o “investiōnis”; aunque otras fuentes alegan

que proviene de la voz latina “vestigium” que significa “huella, seguir la

pista de algo”.

2.2. Como se debe de considerar esta técnica de investigación

Observacional el presente proyecto de tesis toma a consideración

la ejecución de la observación como medio de recolección de datos por

cuanto el método de observación va ser cuantitativo es un elemento

esencial, cotidiano y de comunicación primaria que contribuye a la

construcción de la realidad. Además es considerado como una

herramienta eficaz de gran precisión.

La observación se realiza en función de un objetivo, aunque sin

una pauta prediseñada que puntualice todos los aspectos que deben

dárseles la importancia del caso.

Metodología 33

2.3. Tipo de investigación

El tipo de investigación asociado a este estudio es la exploratoria.

Porque permite examinar un tema poco investigado y nos ayudara a

familiarizarnos con los fenómenos desconocidos.

2.4. Método de investigación

Método deductivo, que se fundamenta en la lógica razonamiento,

este llega de lo particular a lo general.

2.5. Instrumento de la investigación

Con el propósito de dar repuestas a los objetivos planteados en la

investigación se utiliza la técnica de encuesta con su respectivo

instrumento que es el cuestionario.

2.6. Técnica de recopilación de la investigación

2.6.1. Información y procedimiento de la investigación

Con la finalidad de dar respuestas concretas a la investigación

planteada en él diseñó la construcción de los instrumento, se consideró

un plan de pasos a seguir.

2.6.2. Plan de recolección de la información

Para la recolección de información de la investigación se llevó a

cabo un proceso riguroso.

En búsqueda de recursos en los siguientes medios tales como

(libros, artículos, revistas) del internet, también se observó video de

Metodología 34

conferencia de algunos experto que explican que es el internet de las

cosas (I o T) y en qué áreas están siendo aplicada, específicamente en

los hogares.

Además se realizó una entrevista y encuesta con pregunta abierta,

donde se plantearon tema de interés sobre, los hogares inteligentes

utilizando internet de las cosas (I o T). A ama de casa y profesionales

experto involucrado en las áreas de tecnologías.

2.6.3. Análisis y plan de procesamiento de la información

Se realizó un análisis de la información que es relevante, la

integración del internet de las cosas (I o T) en los hogares inteligentes.

Que se está considerando con el fin de elaborar la propuesta de la mejor

forma posible.

Recopilación de información

Análisis e interpretación de las entrevistas y encuesta

Procesamiento tratamiento de la información recabada

Registrar la fuente de información

Establecer los esquemas propuestos

Conclusiones y recomendaciones

2.7. Población y muestra

En este caso se ha considera como población a la cooperativa de

vivienda pastor vera sector urbano de la ciudad de Guayaquil que cuenta

una cantidad de 150 hogares dividida en niveles socio

económico tales como. 25 hogares de nivel alto 40 de nivel

medio y 95 de nivel bajo como se observa en el siguiente

cuadro.

Metodología 35

CUADRO N° 2

POBLACIÓN DE LA COOPERATIVA DE VIVIENDA PASTOR VERA

Descripción

Cantidad

Porcentaje

Hogares De Nivel Alto 20 13%

Hogares De Nivel Medio 40 27%

Hogares De Nivel Bajo 90 60%

Total 150 100%


GRÁFICO N° 1

POBLACIÓN


2.7.1. Población

Este proyecto de tesis está dirigido a los hogares de la ciudad de

Guayaquil Que forma parte del circuito de la zona 8 del Ministerio De

Educación del Ecuador, y el lugar donde se desarrollara la automatización

de los hogares inteligente será la cooperativa de vivienda pastor vera

que se encuentra ubicada en el km 81/2 vía a Daule con una población de

400 hogares que pertenece sector urbano de la parroquia tarqui.

Para reconocer los términos población y muestra que presentamos

en el siguiente proyecto, empezamos con la descripción.

Hogares de nivel

alto13%

Hogares denivel medio27%

Hogares de nivel

bajo60%

Población

Metodología 36

Población: Se habla de población como el número de habitantes

que integran un estado ya sea el mundo en su totalidad, es el conjunto de

todos los elementos, medidas, individuos u objetos que poseen

características similares. Una población puede ser finita o infinita.

Muestra: la muestra es un subconjunto fielmente representativo de

la población. Las relaciones existentes entre una población y muestra

extraída de la misma, son importantes porque pueden permitir estimar

cantidades desconocidas de la población.

Para este proyecto de tesis, la muestra que se tomará será de 150

viviendas de la cooperativa pastor vera que pertenece al Área urbana de

la ciudad de Guayaquil. Con la siguiente formula obtendremos la muestra

de la población.

Donde la simbología de la ecuación, representa los siguientes

parámetros:

n = Tamaño de la muestra

P = probabilidad de éxito = (0,50)

Q = 1 – P = (0,50)

PQ = constante de la varianza poblacional (0,25)

N = tamaño de la población = (150 hogares )

e = error máximo admisible (5%).

K = Coeficiente de corrección del error (1,96)

FORMULA

n=

PQN (N-1) e**2 +PQ

k**2

FORMULA

n=

PQN (N-1) e**2 +PQ

k**2

Metodología 37

2.8. Entrevista realizada a los profesionales del medio sobre

los hogares inteligentes

Las siguientes preguntas han sido elaboradas en un cuestionario

como guía de entrevista y a su vez este instrumento permite a la

recolección de datos.

Cuestionario para guía de entrevista

1. ¿Cómo cree Ud. Que se inició este fenómeno de los hogares

inteligentes?

n= 108,08013

n=

0,25(150)

(150-1) (0,05)**2

+0,25

(1,96)**2

n=

37,5

(149) 0,0025

+0,25

3,8416

n=

37,5 (149) (0,0006508) +0,25

n= 37,5

0,0969648 +0,25

n= 37,5

0,3469648

Metodología 38

2. ¿Desde su punto de vista. Cual sería su apreciación sobre los hogares

inteligentes dentro del mundo de la innovación?

3. ¿Cree Ud. Que la elaboración de este tipo de hogar, sea acogido por la

población de un país?

4. ¿Qué Pasa cuando el hogar toma el control sobre todo y no. Nos

permite salir y entrar en ella?

5. ¿Qué ofrece y que se puede automatizar en el hogar?

6. Finalmente ¿Cómo ve Ud. el futuro de adoptar este tipo de hogar en

nuestra vida?

Entrevistada: Dip. Lely Gisella Loor Rendón

Cargo: Docente del Ministerio de Educación del Ecuador

Fecha: 15 de Agosto de 2017

Tiempo De Duración: 30 Min. Aproximadamente

Conclusión

El docente afirma con relación a los “hogares inteligentes

utilizando internet de las cosas” que está en pleno auge la tecnología y

que está madurando poco a poco, pero después de un tiempo esta sería

un boom a nivel mundial por que cada día que pasa desarrollan más

objetos para que formen parte de nuestra vida cotidiana e involucrándolo

en diferentes áreas integrándose así a la nueva era de la revolución del

internet de las cosas.

2.9. Preparación de los datos

Se realizó la encuesta acudiendo a la zona de estudio de la

investigación, por lo que se puede decir que esta encuesta se hizo

presencialmente y se estableció un nexo entre el encuestador y el

encuestado.

Metodología 39

Luego de recabar la información se realizó el procesamiento de la

misma mediante herramientas de Excel, la cual se refleja en los gráficos

para el desarrollo del análisis cuantitativo.

2.10. Encuesta realizada sobre los hogares inteligentes

CUADRO N° 3

¿QUE CONSIDERA QUE SON LOS HOGARES INTELIGENTES?

Descripción

Frecuencia

Porcentaje

A) Viviendas Que Tienen Lo Mejor En

Construcción

50

46%

B) Es Una Vivienda Que Tiene Mayor

Seguridad, Mejor Comunicación Y Gestión De

La Energía

20

19%

C) Vivienda Grande Con Mayor Espacio

38

35%

Total

108

100%

Fuente: Investigación directa aplicada a las Ama de casa de la Coop. Pastor Vera Elaborado por: Holguín Salazar Luis Humberto

GRÁFICO N° 2

HOGARES INTELIGENTES


A46%

B19%

C35%

HOGARES INTELIGENTES

A

B

C

Metodología 40

Con respecto a los hogares inteligentes de la opción del literal a)

Viviendas que tienen lo mejor en construcción, opinaron el 46%, b) es una

vivienda que tiene mayor seguridad, mejor comunicación y gestión de la

energía el 19% y, c) vivienda grande con mayor espacio un 35%.

CUADRO N° 4

¿CUANTO CREES QUE CUESTA EL VALOR TOTAL DE UN HOGAR

INTELIGENTE?

Descripción Frecuencia Porcentaje

A) Entre El 5% Y El 10%

5

5%

B) Entre El 20% Y 25% 48 44%

C) Entre El 15% Y El

20%

55 51%

Total 108 100%


GRÁFICO N° 3

VALOR TOTAL DE UN HOGAR INTELIGENTE


A5%

B44%

C51%

VALOR TOTAL DE UN HOGAR INTELIGENTE

A B C

Metodología 41

Con respecto al valor total de un hogar inteligente de la opción

del literal opinaron lo siguiente a) entre el 5% y el 10% obtuvimos un 5%

el b) un 44%, y el c) 51 %.

CUADRO N° 5

¿SEGÚN UD. QUE OFRECE UN HOGAR INTELIGENTE?

Descripción

Frecuencia

Porcentaje

A) Mayor Seguridad 39 36%

B) Un Mayor Confort Y Un Ahorro De Energía Importante 65 60%

C) Mejor Calidad En Instalaciones 4 4%

Total

108

100%


GRÁFICO N° 4

QUE OFRECE UN HOGAR INTELIGENTE


Con respecto que ofrece un hogar inteligente tenemos los

siguientes porcentajes literal, a) Mayor seguridad un 36%, el b) un mayor

A36%

B60%

C4%

QUE OFRECE UN HOGAR INTELIGENTE

A B C

Metodología 42

confort y un ahorro de energía importante un 60% y por último literal c)

mejor calidad en instalaciones un 4%.

CUADRO N° 6

¿QUIENES CREES QUE SERIAN LOS MAS BENEFICIADOS DE LA

SOCIEDAD CON ESTE TIPO DE HOGAR?


A) A Las Personas Con Mayor Nivel Económico 60 56%

B) Los Ancianos Y Las Personas Que Sufren Alguna

Minusvalía

25

23%

C) A Las Familias Grandes 23 21 %

Total

108

100 %


GRÁFICO N° 5

QUIENES SERIAN BENEFICIADO CON ESTE TIPO DE HOGAR


Con respecto quienes serían los beneficiados con este tipo de

hogar tenemos los siguientes porcentajes con el literal a) a las personas

A56%B

23%

C21%

QUIENES SERIAN BENEFICIADO CON ESTE TIPO DE HOGAR

A

B

C

Metodología 43

con mayor nivel económico un 56% b) los ancianos y las personas que

sufren alguna minusvalía 23 % y el literal c) a las familias grandes con un

21%.

CUADRO N° 7

¿QUE OTRAS FACILIDADES CONSIDERA QUE PUEDEN OFRECER

LOS HOGARES INTELIGENTES?


A) Control Automático De Persianas Y Toldos, La

Automatización De La Puerta Del Garaje

70

65%

B) Alarma Automática 30 28%

C) Auto Regado De Césped 8 7%

Total 108 100%


GRÁFICO N° 6

QUE OTRA FACILIDAD OFRECEN LOS HOGARES INTELIGENTES


Respecto que otra facilidades ofrecen los hogares inteligentes

tenemos para el literal a) control automático de persianas y toldos, la

A65%

B28%

C7%

Otros7%

QUE OTRA FACILIDAD OFRECEN LOS HOGARES INTELIGENTES

A B C

Metodología 44

automatización de la puerta del garaje y luces un porcentaje de 65% para

el b) alarma automática un 28 % y el c) auto regado de césped un 7%.

CUADRO N° 8

¿DONDE CONSIDERA QUE SE ENCUENTRA TODO EL CONTROL

DEL HOGAR INTELIGENTE?


A) Por Un Control Manual 40 37%

B) Por Medio De Un Silbato 13 12%

C) Por Una Pc 55 51%

Total 108 100%


GRÁFICO N° 7

DONDE ESTA EL CONTROL DEL HOGAR INTELIGENTE


Con respecto donde está el control del hogar inteligente obtuvimos

los siguientes porcentajes literal a) por un control manual el 37%, b) por

medio de un silbato el 12% c) por una pc el 51%.

A37%

B12%

C51%

DONDE ESTA EL CONTROL DEL HOGAR INTELIGENTE

A

B

C

Metodología 45

CUADRO N° 9

¿DESDE DONDE CONSIDERA UD. QUE PUEDEN SER ACTIVADOS

LOS SISTEMAS DEL HOGAR INTELIGENTE?


A) Por Llamadas Telefónicas Desde Teléfonos

Celulares

70 65%

B) Por Medio De Sonidos 25 23%

C) Por Medio De Huella Digital 13 12%

Total

108

100%


GRÁFICO N° 8

DESDE DONDE PUEDEN SER ACTIVADO LOS SISTEMA DE LOS

HOGARES INTELIGENTE


Con respecto desde donde pueden ser activado los sistema de los

hogares inteligentes obtuvimos los siguientes porcentajes del literal a) por

llamadas telefónicas desde teléfonos celulares un 65% y el, b) por medio

de sonidos el 23% y c) por medio de huella digital el 12%.

A65%

B23%

C12%

DESDE DONDE PUEDEN SER ACTIVADO LOS SISTEMA DE LOS HOGARES INTELIGENTE

A

B

C

Metodología 46

CUADRO N° 10

¿DONDE TE GUSTARIA SITUAR EL HOGAR INTELIGENTE?


A) En La Ciudad 80 74%

B) En La Playa 20 19%

C) En El Bosque 8 7%

Total 108 100%


GRÁFICO N° 9

DONDE LE GUSTARIA SITUAR EL HOGAR INTELIGENTE


Con respecto donde le gustaría situar el hogar inteligente tenemos

los siguientes porcentaje literal, a) en la ciudad el 14%, el b) en la playa

19% y el c) en el bosque el 7%.

A74%

B19%

C7%

DONDE LE GUSTARIA SITUAR EL HOGAR INTELIGENTE

A B C

Metodología 47

CUADRO N° 11

¿DE QUE ALTURA TE GUSTARIA UNA CASA INTELIGENTE?


A) De 3 Pisos 15 14%

B) De Un Solo Piso Pero Muy Extensa 68 63%

C) De 2 Pisos 25 23%

Total

108

100%


GRÁFICO N° 10

DE QUE ALTURA LE GUSTARIA UNA CASA INTELIGENTE

Fuente: Investigación directa aplica a las ama de casa de la cooperativa pastor vera Elaborado por: Holguín Salazar Luis Humberto

Con respecto de que altura le gustaría tener un hogar inteligente

tenemos los siguientes porcentajes del literal, a) de 3 pisos el 14%, b) de

un solo piso pero muy extensa un 63% y c) de 2 pisos el 23%.

A14%

B63%

C23%

DE QUE ALTURA LE GUSTARIA UNA CASA INTELIGENTE

A

B

C

Metodología 48

CUADRO N° 12

¿CUALES CONSIDERA QUE SON LAS CINCO ÁREAS PRINCIPALES

ENTORNO A LAS QUE SE ESTRUCTURA EL “HOGAR

INTELIGENTE”?


A) Comunicaciones, Entretenimiento, Iluminación,

Seguridad E Integración

58 54%

B) Calidad, Comodidad, Estilo, Clase Y Decoración Al

Gusto

25 23%

C) Buena Ubicación, Grande, Bonita, Confort Y Buena

Estructura

25 23%

Total 108 100%


GRÁFICO N° 11

AREAS PRINCIPALES ENTORNO A LA ESTRUCTURA EL HOGAR

INTELIGENTE


Con respecto a los literales los porcentajes son los siguientes.

Comunicaciones, entretenimiento, iluminación, seguridad e integración

con 54%, b) calidad, comodidad, estilo, clase y decoración al gusto con

23%, c) buena ubicación, grande, bonita, confort y buena estructura 23%.

A54%

B23%

C23%

AREAS PRINCIPALES ENTORNO A LA ESTRUCTURA EL HOGAR INTELIGENTE

A B C

Metodología 49

2.11. Análisis y discusión de los resultado

El presente trabajo de investigación de este proyecto de tesis de

grado está basado en una exhaustiva investigación que se realizó para

conocer las opiniones de los habitantes de la Cooperativa Pastor Vera

que participo en este trabajo, luego de tabular los resultados obtenidos

aplicando las técnicas de recopilación de datos del problema planteado “

que en este sector no hay hogares que utilicen tecnología moderna (I o

T), por motivo de la situación socio económica y una mala infraestructura

técnica del hogar y no hay acceso al internet . Y la elaboración de esta

investigación nos llevo como resultado una propuesta factible que esta

destinada como solución, para atender las necesidades requerida por

este sector de la población .A desarrollar la automatización de los hogares

inteligentes.

CAPÍTULO III

PROPUESTA

Desarrollo de La Propuesta

Una vez que se ha llevado a cabo la investigación pertinente. En

este capítulo se expone un elemento fundamental que es la

automatización del hogar para volverlo inteligente utilizando internet de

las cosas (I o T), y el sistema de dispositivo para que interactúen entre sí,

y se comuniquen por medio de una red WIFI o dirección IP, y como parte

de este proceso también utilizaremos Arduino para integrar todo sus

componente.

Los Beneficiado de este proyecto son los hogares de la

Cooperativa Pastor Vera del sector urbano de la ciudad de Guayaquil, la

finalidad realmente importante de este proyecto es la automatización de

los hogares para hacerlo inteligentes, y que sea eficiente para la familia,

y en el fondo no es más que una herramienta clave para vivir mejor, más

cómodos y seguros en nuestros hogares dentro (o fuera de ella).

3.1. Especificación y requerimiento del sistema para un

hogar inteligente

En un sistema de un hogar inteligente ocurren constantemente

eventos procedentes del mundo físico el cual incluye cualquier tipo de

dispositivo, desde el propio sistema para el control del mundo físico

mediante los diferentes actuadores. Para almacenar y procesar toda esta

información hemos decidido abordar la situación.

Propuesta 51

El principal inconveniente que presenta en un hogar inteligente es

que se trata de un sistema en tiempo real que siempre se encuentra en

diferente estado y no se puede controlar totalmente. Para ello usaremos

Arduino el cual nos va a permitir la conexión con el mundo físico ya que

se encarga de controlar los sensores y actuadores.

El hogar va a ser totalmente automático, necesitamos un servidor

que se encargue del control. Por último, tenemos un servidor web que es

el encargado de mostrar una interfaz web con el estado del hogar, y con

el cual se puede interactuar para encender o apagar puntos de

iluminación.

En definitiva, tendremos tres capas principales: capa física, capa

de control, y capa de presentación o interfaz de usuario.

DIAGRAMA N° 4

ESQUEMA SISTEMA DEL HOGAR INTELIGENTE


3.1.1. Capa física

La capa física, la más baja del modelo OSI, se encarga de la

transmisión y recepción de una secuencia no estructurada de bits sin

procesar a través de un medio físico. Describe las interfaces

eléctrica/óptica, mecánica y funcional al medio físico, y lleva las señales

Propuesta 52

hacia el resto de las capas superiores la capa física la componen todos

los dispositivos físicos del hogar, entre los que se encuentra Arduino Uno,

que es el encargado de controlar directa o indirectamente al resto. El

objetivo es el control el ambiente del hogar mediante diferentes sensores

en cada una de las habitaciones principales. También se controlara en el

exterior. Se dispone de unos sensores de movimiento para el control de

presencia en diferentes lugares del hogar, en el interior controlaremos la

luminosidad mediante los sensores. El hogar dispone de interruptores

para controlar la iluminación, añadiendo unos relés para controlarla de

forma remota o automática mediante algún automatismo.

3.1.2. Capa de control

La capa de control está formada por el servidor Java. Esta parte de

la capa de control es imprescindible para tener una representación digital

del hogar y posteriormente poder transmitir esa información a la capa de

presentación.

Esta capa es la encargada de mandar las instrucciones a Arduino

Uno cuando desde la interfaz web se pida apagar o encender una luz.

3.1.3. Capa de presentación

Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la

comunicación que se establece enla misma.

En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de

los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener

diferentes formas de manejarlas. Está capa también permite cifrar los

datos y comprimirlos.

Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.

En este caso simplemente vamos a crear una sencilla interfaz con el único

Propuesta 53

objetivo de que tenga la funcionalidad necesaria para poder interactuar

con el hogar, haciendo que todas las tecnologías estudiadas y aplicadas

en este proyecto se comuniquen entre ellas y cumplan su objetivo.

3.2. Comunicación entre capa física y capa de control

Con relación a la parte física, la comunicación entre Arduino y el

servidor se realizara en el momento de la configuración y determinara

automáticamente el puerto.

3.3. Comunicación entre capa de control y capa de

presentación

La comunicación entre ambos servidores en primer lugar hay que

definir qué lenguajes se va utilizar en ambas partes, en este caso como

para el servidor centralizado vamos a usar Java y para el servidor web

vamos a utilizar el lenguaje REST, es una tecnología más actual y se

ajustaba al concepto de (I o T). Ya que nos ofrece una API muy potente y

fácil de implementar.

3.4. Analisis del hardware y software dispositivos para el

hogar inteligente

Arduino para integrar todo su componente porque es una plataforma

abierta donde podemos utilizar tanto el hardware como el software porque

es fácil de usar. También incorporamos Java Se, tecnología como Json,

Rest y Jquery.

3.4.1. Sensores y actuadores

Los sensores a utilizarse seria los de temperatura, de lluvia,

luminosidad y detector de presencia de la misma manera mencionaremos

los actuadores estos será un relé de cuatro canales.

Propuesta 54

3.5. Diagrama del proceso de diseño

En esta fase se toma los requerimientos y especificaciones del

prototipo.

3.5.1. Diagrama caso de uso

De acuerdo a los sistema de requerimientos específicos se tendrá

dos actores totalmente identificado estos son externo e interno. Y

presenta el sistema hogar que encierra los casos de uso general del

prototipo.

DIAGRAMA N° 5

CASO DE USO GENERAL SISTEMA HOGAR


Propuesta 55

Se dividirá en parte el caso de uso para su comprensión de la

información para entender sus funciones. Y la relación de actuar de los

servicios que ofrece el sistema hogar inteligente.

Primero para acceder a la Aplicación Web, hay que ingresar los

datos de identificación del usuario como lo hacemos accediendo al

sistema de inicio de sesión.

El único actor que tendrá acceso al sistema de control es el

administrador donde podrá registrar, eliminar usuario y configurar

dispositivos electrónicos.

DIAGRAMA N° 6

CASO DE USO DE INICIO SESIÓN Y CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA


Propuesta 56

Caso de uso presentado la información al usuario

DIAGRAMA N° 7

CASO DE USO SISTEMA DE PRESENTACIÓN


Propuesta 57

Acceso al monitoreo de los dispositivo electrónico sensores y

actuadores atreves de la Aplicación Web.

DIAGRAMA N° 8

CASO DE USO SISTEMA DE MONITOREO


Propuesta 58

3.6. Diagrama de flujo de los algoritmo de control

Flujo grama principal describiendo las funciones para el monitoreo

y control del hogar.

DIAGRAMA N° 9

DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL


Propuesta 59

3.6.1. Función para la detección de presencia

Pasos para seguir para la detección de presencia en el hogar y en

especial en el ambiente de la sala y cuartos.

DIAGRAMA N° 10

DIAGRAMA DE FLUJO DETECCIÓN DE INUNDACIÓN


Propuesta 60

3.6.2. Función para el control de alarma

DIAGRAMA N° 11

DIAGRAMA DE FLUJO CONTROL DE ALARMA


Propuesta 61

3.6.3. Función para el control de iluminación en diferente

ambiente del hogar

DIAGRAMA N° 12

DIAGRAMA DE FLUJO CONTROL DE ILUMINACIÓN


Propuesta 62

3.6.4. Función para el control del cuarto

Diagrama de iluminación para modelar el control de iluminación en

el hogar específicamente en el dormitorio.

DIAGRAMA N° 13

DIAGRAMA DE FLUJO CONTROL LUZ DEL DORMITORIO


Propuesta 63

3.6.5. Función para el control de luz de la sala

Proceso de control de iluminación en el hogar específicamente en

la sala

DIAGRAMA N° 14

DIAGRAMA DE FLUJO CONTROL LUZ SALA


Propuesta 64

3.6.6. Función para el control de temperatura

Presenta el control de temperatura mediante un mecanismo de

verificación.

DIAGRAMA N° 15

DIAGRAMA DE FLUJO CONTROL DE TEMPERATURAS


Propuesta 65

3.7. Diagrama de clase

Este diagrama nos permite presentar cada una de las actividades

que se encuentran en el mismo tales como archivo necesario y la relación

existente entre ellos y los datos que manejan la información

interactuando entre sí.

Para iniciar el proceso de modelado es necesario de disponer de

diferentes tipos de servicios que podrán ser utilizados en el modelado de

sistema. A continuación se describen los pasos para diseñarla el servicio

sistema hogar.

Empezaremos describiendo el comportamiento de los servicios que

se asociara a un diagrama de transición de estado (DTE).

DIAGRAMA N°

DIAGRAMA ESTADO SERVICIO DEL SISTEMA HOGAR


El objetivo de la etapa del modelado es realizar una descripción

global del sistema. Para ello se identificaran los servicios necesarios para

satisfacer las necesidades del sistema, así como sus interacciones.

Propuesta 66

En primer lugar se añadirán al diagrama instancia de los servicios

necesarios para cumplir los requisitos del sistema. Y que permita realizar

el modelo con objetos debido a que todas las instancias presenten un

mismo comportamiento descrito por su diagrama de transición de estado.

DIAGRAMA N° 17

MODELO DEL SISTEMA INSTANCIA DE LOS SERVICIOS


Y también para ello se asociara un diagrama de interacción

(secuencia) de UML al modelo del sistema hogar.

Propuesta 67

DIAGRAMA N° 18

DIAGRAMA DE SECUENCIA CON LAS DISTINBTAS INSTANCIAS DE

SERVICIOS DEL SISTEMA HOGAR


Presentamos también un diagrama de secuencia de encender y

apagar luz con el servicio iluminación.

DIAGRAMA N° 19

DIAGRAMA DE SECUENCIA ILUMINACIÓN


El usuario tiene la posibilidad de apagar y encender la luz

remotamente estando dentro del hogar, dando la opción de apagar y

Propuesta 68

encender la luz se accionara el paso de corriente a los bombillos de la

casa.

También de la misma manera describiremos los pasos para

acceder al servicio de calefacción del hogar.

DIAGRAMA N° 20

DIAGRAMA DE SECUENCIA SOLICITAR DE TEMPERATURA


Ahora podemos observar en la figura 18. Cuando el usuario hace la

petición para conocer la temperatura del hogar.

3.8. Modelo de seguridad privacidad y confianza

Confianza. Que todo los dispositivos conectado el nivel del hogar

envíen información contundente y que el tiempo de repuesta sea

inmediata.

Seguridad. Que la automatización del hogar cumpla con los

estándares de niveles de seguridad, con la autentificación de la

aplicación web.

Privacidad. Se determinara un perfil de usuario como administrador

del sistema de control que permita presentar en pantalla la información

del hogar mediante un usuario.

Propuesta 69

3.9. Arquitectura descentralizada y distribuida para los

hogares con (iot)

3.9.1. Topología de red

En la topología de red en estrella, hay un ordenador central o

servidor al que todas las estaciones de trabajo están conectadas

directamente. a través de la computadora central.

DIAGRAMA N° 21

TOPOLOGÍA DE LA RED HOGAR INTELIGENTE


3.9.2. Topologías de control

Arquitectura de sistema de control muestra como todos sus

sistemas y componentes se integran e interactúan entre sí. Con el Arduino

Uno por medio de sus pines.

Propuesta 70

DIAGRAMA N° 22

ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE CONTROL Y MONITOREO

ARDIUNO UNO


3.10. Niveles De Seguridad De Un Dispositivo (Iot)

En el siguiente esquema que se puede visualizar un enfoque para

la construcción de la seguridad desde sus niveles más bajos hasta sus

Propuesta 71

niveles más altos, teniendo en cuenta la seguridad en todas las secciones

del esquema. Tales como en hardware, software, redes y en las nubes.

CUADRO N° 13

NIVELES DE SEGURIDAD PARA ENTORNO (IOT)


Es importante para empezar a crear un proyecto de (IOT) o

claramente crear objetos que estarán conectados en una red donde van a

transitar una gran cantidad de información que requiere de un tratamiento

especial, esta debe empezar con el conocimiento sobre las seguridades

que se requieren tener un determinado objeto conectado y a los peligros

que este estará enfrentando día a día, dependiendo del entorno en el que

se encuentre. Aunque esto podemos decir que no solo depende de un

objeto ya que como hemos visto anteriormente intervienen otros

componentes para asegurar que nuestro entorno (IOT) no se vea

comprometido.

3.10.1. Nivel 1. seguridad física y de red

En este nivel se deberán considerar los accesos físicos de los

dispositivos o puntos finales dándole la respectiva importancia

dependiendo del entorno en el que se encuentren; así mismo la seguridad

en la red en todas sus capas (acceso a la red, internet, transporte y

Propuesta 72

aplicación), teniendo en cuenta las guías aprendas y adoptando los

mecanismos apropiados para asegurar un entorno (I o T).

3.10.2. Nivel 2. prácticas de codificación segura & firewall virtual

ids/ips

En este nivel se determinan aplicar para el desarrollo de

aplicaciones para entornos (IOT) prácticas de codificación segura que

permitan eliminar al mínimo vulnerabilidades conocidas y evitar ataques a

las aplicaciones en base a los estándares de la industria como OWASP,

SAFEcode, SANS/CWE, esto nos permite considerar y exponer a las

aplicaciones a pruebas de escaneo o fuzz para encontrar vulnerabilidades

que comprometan las aplicaciones y los datos que manejen.

Así mismo encontramos en este nivel los Fierwall Virtuales IDS/IPS

con sistemas de Detección de Intrusos y Prevención de Intrusos siendo un

componente clave del sistema de detección de ataques y

vulnerabilidades, que trabaja junto con otros controles en la seguridad que

se consideren implementar.

3.10.3. Nivel 3. gestión de identidad y acceso, monitoreo de la

integridad & anti-malware

En este nivel encontramos la gestión de identidad y acceso, debido

a que el eslabón más débil de las redes son los usuarios y su identidad. Y

a medida que datos y aplicaciones críticas de negocio migran a la nube,

es necesario que los usuarios locales, remotos y móviles y su identidad

accedan de forma sencilla sin poner en peligro la seguridad. Para lograrlo,

se necesitan controles de acceso que extiendan la seguridad más allá del

firewall. Esta parte representa una categoría de soluciones

interrelacionadas que se utilizan para administrar autenticación de

usuarios, derechos y restricciones de acceso, perfiles de cuentas,

Propuesta 73

contraseñas y otros atributos necesarios para la administración de perfiles

de usuario. Otro punto es el monitoreo de la integridad, los archivos

críticos requieren de bastante cuidado y se deben implementar fuertes

controles para no permitir la modificación o alteración de la información

sin la autorización respectiva, un punto muy importante cuando se

manejan archivos críticos.

3.10.4. Nivel 4. políticas y procedimientos de seguridad

En este nivel las políticas de seguridad y los procedimientos de

seguridad que se establezcan serán en base a las experiencias previas

de lo que ya ha sucedido y como han reaccionado, así mismo tiene que

permitir avizorar sobre posibles amenazas o problemas que pueden

incurrir en un determinado momento. Se pueden considerar en este punto

las RFC 2196 - Manual de Seguridad del Sitio, así como también la ISO

27001 – Sistema de Gestión de la Seguridad de la Información SGSI, que

permiten proporcionar orientación práctica a los administradores tratando

de asegurar su información y servicios en una red. Como parte final de

nuestro esquema encontramos la encriptación y el registro y reporte,

estos se encuentran en los niveles 1, 2 y 3, en vista que la parte de

encriptación lo que hace es hacer ilegible la información a personas no

autorizadas en caso de que la misma este comprometida y se maneja

dependiendo del entorno de aplicación, siendo consideradas o no en

todos esos niveles o en algunos de ellos.

El registro y reporte lo que permite es registrar como bitácora todos

los sucesos que se den en el entorno donde se encuentren los

dispositivos ya sea en su periodo de pruebas o producción y al reportarlos

se generan las debidas correcciones. En caso del último punto de este

nivel son los Anti-Malware, el software malicioso o malware es una

amenaza que utiliza múltiples técnicas y vías de entrada: páginas web,

correo electrónico, mensajería instantánea, redes P2P, dispositivos de

Propuesta 74

almacenamiento externo y puertos abiertos en nuestro ordenador. Entre

otras, estas vías, son utilizadas por el malware para infectar a los

sistemas informáticos y propagarse por ellos, afectando de distintas

formas (impidiendo acciones, vigilando usos, ralentizando sistemas,

ejecutando acciones no permitidas, etc.), por este motivo una solución

anti-malware permite tener una defensa frente a las amenazas, tanto

dentro como fuera de la red.

En este esquema en el cual nos centramos en el dispositivo y

considerando el esquema general para entornos (IoT), podemos

determinar lo que es importante para que un objeto se considere con un

nivel de seguridad.

3.11. Esquemas Para Diseñar Objetos Inteligentes Con Niveles

de Seguridad

3.11.1. Componentes de un entorno (i o t)

Para una mejor comprensión y para definir los esquemas de

seguridad en el Internet de las Cosas, es importante poner en

consideración los componentes presentes, los mismos que deben estar

integrados entre sí para lograr una seguridad integral.

CUADRO N° 14

COMPONENTE DE UN ENTORNO (OIT)


Propuesta 75

Micro controlador es un circuito integrado o chip que incluye en su

interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y

Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un

solo circuito integrado, estos cada vez son más pequeños y no tan notables.

El firmware ejecuten los bloques de instrucciones de máquina

respectiva para propósitos específicos, grabados en una memoria,

normalmente de lectura/escritura (ROM, EEPROM, flash, etc.), que

establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de

un dispositivo de cualquier tipo.

Los sensores recopilan información sobre el medio ambiente, el

usuario, o ambos. Ejemplos de lo anterior incluyen la luz, temperatura,

movimiento, ubicación (GPS), etc. Los actuadores trabajan en base a la

información recabada por los sensores y actúan de acuerdo a las

instrucciones programadas.

La conectividad se enmarca en los protocolos de comunicación que

se utilicen para que los dispositivos puedan interactuar con otros, así

mismo se deben buscar protocolos de comunicación que permitan

ahorrar los más posible la energía y además que brinden la seguridad en el

entorno que se encuentren.

El sistema operativo es la parte que va a permitir programar y

manejar los dispositivo de acuerdo a las funciones para el que ha sido

diseñado, en este nivel lo que me permitirá es poder instalar un mayor

número de aplicaciones que permitan

Las aplicaciones también forman parte de los componentes de los

objetos inteligentes (I o T), aunque esto sería para dispositivos con

mayores capacidades de procesamiento, memoria y energía, que le permitan

tener un mayor rendimiento en base a los requisitos que fuesen diseñados.

3.12. Análisis del Hogar Con el Internet de las Cosas

Se ha realizo un análisis de los requisito que tiene que cumplir el

hogar y de los problemas que hay que resolver y abordar al tratarse de

un sistema en tiempo real. Unos de los factores mas importante de un

Propuesta 76

hogar inteligente es por donde van ubicado los cableados de las redes

electricas para proceder a la colocacion de los dipositivos, sensores y

actuadores etc, controladores pc,wifi. Y ademas debemos de ser muy

cuidadoso al momento de colocar los dispositvos para que no existan

interferencia entre ellos a la hora de comunicarse, en la figura nos

podemos dar cuenta como se organiza y se estructura un sistema

inteligente.

DIAGRAMA N° 23

ESQUEMA DE LAS REDES ELÉCTRICAS DE COMUNICACIÓN DE

CONTROL


Para realizar este proyecto, se han seguido una serie de normas

que vienen descritas en los siguientes reglamentos:

Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, aprobado por decreto

842/2002 el 2 de agosto y sus respectivas Instrucciones Técnicas

complementarias (ITC).

Normas UNE

Propuesta 77

Condiciones técnicas y de seguridad de CENEL: Norma Técnica

Particular para Instalaciones de Enlace en Baja Tensión (NTP-IEBT).

Norma Técnica Particular para Líneas Subterráneas de Baja Tensión

(NTP-LSBT).

3.13. Diseño y Situación Actual de un Hogar

Desde primer acercamiento al hogar, nos brinda una imagen

normal, contemporánea, es un hogar de dos plantas, con techo de doble

caída armado en un solo volumen los factores del entorno interno y

externo del hogar a simple vista se puede ver cómo está construida y

ubicada, el hogar tiene un ambiente propicio para sistematizarla. Hasta

allí podríamos decir que todo está correcto. Se podría indicar que se

puede proceder al instalar todos los dispositivos y componentes

necesarios para el hogar. Se ha tomado un diseño de un hogar de dos

planta para elabora un prototipo donde se puede apreciar a simple vista el

dormitorio, sala, baños escaleras espacio para el jardín, y garaje.

IMAGEN N°

PLANO DE UN HOGAR


Propuesta 78

A continuación, se describe cada planta con sus departamentos y

las respectivas superficies útiles de éstos.

CUADRO N° 15

PRIMERA PLANTA

Departamento Superficie(m2)

Recibidor 9'50

Lavabo 4'87

Dormitorio 2+Baño 1 12'98

Terraza 1 6'88

Cuarto De Lavado 6'46


Parking 3

Cocina 3'8

Comedor 6’45

Jardín 6'73

Total 69´79

Fuente: Investigación directa superficie primera planta Elaborado por: Holguín Salazar Luis Humberto

CUADRO N° 16

SEGUNDA PLANTA

Departamento

Superficie(M2)


Terraza 2 11'22

Zona De Estudio 6'15

Zona De Paso 2 18'75

Dormitorio 1+Baño 9'36

Total 57´80


El total de todo el hogar, mide es de 127´59 m2 de superficie útil

Propuesta 79

3.14. Implementación

3.14.1. Hardware utilizado Arduino Uno

Es una placa micro controladora basada en la ATmega328P

Tiene 14 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 6 se

pueden utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un

cristal de cuarzo de 16 MHz, una conexión USB, un conector de

alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reinicio. Contiene

todo lo necesario para soportar el micro controlador; Simplemente

conéctelo a un ordenador con un cable USB o con un adaptador AC-

DC o batería para empezar Usted puede jugar con su UNO sin

worring demasiado sobre hacer algo mal, en el peor de los casos se

puede reemplazar el Chip por unos pocos dólares y empezar de

nuevo.

3.14.1.1. Características técnica de Arduino uno

CUADRO N° 17

CARACTERÍSTICAS Y TÉCNICAS DE ARDUINO UNO


Propuesta 80

3.14.1.2. Alimentación de Arduino uno

Puede alimentarse directamente a través del propio cable USB o

mediante una fuente de alimentación externa, como puede ser un

pequeño transformador o, por ejemplo una pila de 9V.

Los límites están entre los 6 y los 12 V. Como única restricción hay

que saber que si la placa se alimenta con menos de 7V, la salida del

regulador de tensión a 5V puede dar menos que este voltaje y si

sobrepasamos los 12V, probablemente dañaremos la placa.

La alimentación puede conectarse mediante un conector de 2,1mm

con el positivo en el centro o directamente a los pines Vin y GND

marcados sobre la placa.

Hay que tener en cuenta que podemos medir el voltaje presente en

el jack directamente desde Vin. En el caso de que el Arduino esté siendo

alimentado mediante el cable USB, ese voltaje no podrá monitorizarse

desde aquí.

3.14.1.3. Distribución de pines Arduino uno

Vamos a comentar un poco la distribución de pines del Arduino

uno, si bien no existe restricciones y podemos utilizar cualquier pin para

cualquier función, la placa de Arduino uno está diseñada para facilitarnos

las cosas ya viene con recomendaciones de que pines usar para cada

acción.

PINES PWM. Los pines 3, 5, 6, 9, 10,11 están preparados para

brindar una salida de PWM de ocho bit (en los Arduino uno) mediante la

función Analogwrite ().

Propuesta 81

INTERRUPCIONES EXTERNAS. Los pines 2 y 3 son

generalmente utilizados para generar interrupciones externas, de las que

se conocen como interrupciones de hardware.

PINES DE ENTRADA Y SALIDA. El Arduino uno del que estamos

hablando tiene 14 pines digitales, de los cuales todos pueden ser

utilizados tanto como entrada o como salida, eso dependerá de la

programación que nosotros hagamos y como tengamos definidos los

pines.

Las siguientes funciones interactúan con los pines digitales,

algunas para leer el dato otras para escribir unos datos sobre ese pin.

DigitalWrite (), digitalRead (), pinMode, es utilizada para definir el uso

que tendrá ese pin, si es de entrada o salida.

PINES DE COMUNICACIÓN SPI. Es común que los

microcontraladores cuenten con arquitectura para soportar la

comunicación mediante SPI, Arduino uno claramente no es la excepción,

cuenta con cuatro pines destinados a esta tarea, existen librerías de

Arduino que facilitan todo el trabajo de programación, no vamos a explicar

cómo funcionan pero sepan que existen, Pin 10 (SS),Pin 11 (MOSI), Pin

12 (MISO) , Pin 13 (SCK),PIN 13

Este pin lo nombro aparte porque es especial, es el único que tiene

un LED conectado en serie a la entrada, así que si queremos testear algo

mediante el brillo de un LED, podemos utilizar este pin 13.

PIN AREF. Este pin mantiene una tensión de referencia que es útil

para realizar conversiones analógicas a digitales, como en la mayoría de

las aplicaciones que se pueden hacer con Arduino, ya existen librerías

que se encargan de resolvernos la vida, con lo cual utilizar un conversor

analógico digital se hace muy simple.

Propuesta 82

IMAGEN N° 2

PINES


CUADRO N° 18

DISTRIBUCION DE PINES DE ARDUINO - JAVA

Nº PINES

FUNCION

DIGITAL O ANALOGO

SALIDA O ENTRADA

A0

Sensor

Iluminación

Análogo

Entrada

1

Luz cuarto

Digital

Entrada

2 Temperatura Digital Entrada

3 Luz De Sala Digital Entrada

4

Buzzer Alarma

Digital

Salida

A2

Sensor De Presencia

Análogo

Entrada

A3

Sensor Temperatura

Análogo

Entrada


Propuesta 83

3.15. Sensores

3.15.1. Sensor Temperatura y Humedad

Para medir la temperatura y la humedad vamos a usar el sensor

DHT11 es un sensor que proporciona una salida de datos digital. Entre

sus ventajas podemos mencionar el bajo coste y el despliegue de datos

digitales nos ofrece las dos lecturas con un solo sensor.

El mayor inconveniente que podemos encontrar es su poca

precisión, pero en nuestro proyecto lo que buscamos es conseguir

conectar cualquier objeto a Internet. Las características que nos ofrece

son las siguientes.

CUADRO N° 19

CARACTERISTICAS DEL SENSOR DHT11


IMAGEN N° 3

SENSOR DHT11


Propuesta 84

3.15.2. Sensor de Luminosidad (LDR)

Un LDR (light dependent resistor) es una foto-resistencia, una

resistencia cuyo valor depende de la luz que incida sobre él. También

puede ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o

simplemente resistor dependiente de la luz. Su funcionamiento se basa en

el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de

alta resistencia cuyo valor disminuye con el aumento de intensidad de la

luz que le incide. La variación del valor de la resistencia tiene cierto

retardo, diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a

oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la señal

luminosa varía con rapidez La resistencia medida sobre esta LDR de 5

mm fue la siguiente.

CUADRO N° 20

VALOR DE LA RESISTENCIA LDR

Condición Resistencia

Luz de sol directa 140 ohm

Luz artificial intensa 800 ohm

Luz artificial poca 57 K ohm

Tapada con la mano 500 K ohm

Oscuridad total > 10 M ohm


IMAGEN N° 4

SENSOR LDR


Propuesta 85

3.15.3. Sensor detector de movimiento HC- SR501

El sensor de movimiento HC-SR501 funciona detectando el calor

emitido en forma de radiación infrarroja por personas, animales u

objetos. Está formado por un sensor piro eléctrico dividido en dos zonas

sensibles a la radiación infrarroja y una lente especial llamada “lente

fresnal” que multiplica la zona de detección, es ese capuchón blanco en

forma de cúpula encima del sensor piro eléctrico Cuando el sensor piro

eléctrico detecta que una de estas zonas se encuentra en diferente

estado que la otra, por ejemplo, cuando una persona u objeto entra en la

zona de detección, este nos emite una señal.

IMAGEN N° 5

SENSOR MOVIMIENTO HC-SR501


3.15.3.1. Características del sensor HC-SR501

Sensor piro eléctrico (Pasivo) infrarrojo (También llamado PIR) el

módulo incluye el sensor, lente, controlador PIR BISS0001, regulador y

todos los componentes de apoyo para una fácil utilización Rango de

detección: 3 m a 7 m, ajustable mediante trimmer (Sx) Lente fresnal de 19

zonas, ángulo < 100º.

Propuesta 86

Salida activa alta a 3.3 VTiempo en estado activo de la salida

configurable mediante trimmer (Tx) Re disparo configurable mediante

jumper de soldaduraConsumo de corriente en reposo: < 50 μAVoltaje de

alimentación: 4.5 VDC a 20 VDC.

3.15.4. Detección de Inundación

La detección de lluvia la vamos a realizar mediante un sensor de

lluvia que nos devuelve un valor analógico del cual obtendremos un valor

entre 0 y 1023.

IMAGEN N° 6

SENSOR DE LLUVIA


3.16. Actuador

3.16.1. Módulo relé

Este módulo de relés es para conmutación de cargas de potencia.

Los contactos de los relés están diseñados para conmutar cargas de

hasta 10A y 250VAC (30VDC), aunque se recomienda usar.

Propuesta 87

3.16.1.1. Características

Hecha esta salvedad, comencemos con una descripción general de

la placa. Se trata de un módulo de 4 relés (o relays) que funcionan a 5

Voltios, capaces de manejar cargas de hasta 10 Amperes en 250 Voltios,

convenientemente aislados mediante opto acopladores de las entradas,

las que cuentan con leds individuales que sirven como indicadores de

estado.

IMAGEN N° 7

MODULO RELE CUATRO CANALES


3.17. Programacion y Software Utilizado con Arduino Uno

La implementación la hemos formado en tres partes importantes. El

primero de ellos es Arduino, el segundo es el servidor Java el cual incluye

REST, y el tercero y último es la interfaz web desarrollada en HTML.

A continuación se describe los pasos que se ha desarrollado para

llevar a cabo la implementación del módulo de Arduino.

Propuesta 88

3.17.1. Configuración IDE Arduino Uno

Para empezar a desarrollar en Arduino hay que indicar que placa

se va utilizar en este caso nos vamos al entorno del IDE Arduino

escogemos en el menú la opción herramientas y se visualiza, la

siguiente frase placa.

Y elegimos la placa que van utilizar en este caso elegí Arduino

Uno porque es con la que estoy desarrollando el prototipo caso.

Herramienta » Placa » Arduino /Genuino Uno

IMAGEN N° 8

SELECCIÓN PLACA DE ARDUINO


Y luego de la misma manera elegimos el puerto que se va utilizar el

Arduino

Propuesta 89

Herramienta » Puerto » COM 1, 2, 3,4

IMAGEN N° 9

SELECCIÓN PUERTO COM


Propuesta 90

Y siguiendo con las instrucciones para la configuración de Arduino

le damos pasos a otras parte importante desde la Interfaz de Arduino

podemos añadir las librerías haciéndolo de las siguiente manera.

IMAGEN N° 10

AÑADIR LIBRERÍA DE ARDUINO


Programa» incluir librería» añadir librería

Propuesta 91

3.17.2. Lenguaje de programación y declaración de variables en

Arduino

Un programa para Arduino debe tener cierto criterio y estructura

básica.

Primero utilizaremos Java SE Y luego tenemos la estructura básica

que tiene tres parte principales que son.

Declaración de las variables globales. En esta línea se incluye

biblioteca, variables, constante, que pueden ser utilizada por cualquier

función.

Función setup. Aquí se configura los pines y todo aquellos que se

vaya a ejecutar.

Función loop. Se escribe la instrucción de la lógica del programa

IMAGEN N° 11

ESTRUCRURA DE UN SKETCH


Propuesta 92

3.17.3. Conexión Arduino y servidor java

La comunicación entre Arduino y Java se ha realizado mediante un

espacio por el puerto serie.

private OutputStream Output=null;

private Inputstream Input=null;

SerialPort serialPort;

private final String PORT_NAME=”COM1”

private static final int TIME _OUT= 2017;

private static final int DATA RATE = 9600;

Es una compilación de código que facilita mucho la conexión

Arduino-Java. Se mandara información del estado de cada elemento,

indicando el dispositivo y el estado o valor.

{[Dispositivo], [estado/valor]}

Un ejemplo de comunicación es así:

{luz_sala,true}

{tem_sala 4.0}

A continuación presentamos un cuadro con todos los dispositivos y

el tipo variable que tienen como representación digital.

CUADRO N° 21

DISPOSITIVO Y TIPO DE VARIABLES

Dispositivo Tipo

luz_sala Boolean

control_iluminacion Boolean

Control_cuartos Boolean

Temp_hogar Boolean

intruso Boolean


Propuesta 93

Rest

Se realiza un cuadro que incluya todas las funciones que necesite

REST que posteriormente la utilizaremos, indicando el método, los

parámetros que se envían y la respuesta esperada por el formato Json.

CUADRO N° 22

CUADRO DE FUNCIONES REST


3.18. Interfaz Web con Rest

Esta interfaz es la que ofrece un mayor uso, porque es la última

fase a interactuar con los dispositivos, porque desde aquí se podrá

controlar y acceder al menú grafico de toda la configuración del sistema

es donde va a trabajar servidor web.

3.19. Ensamblaje del Prototipo Hogar Inteligente

Se ha escogido una arquitectura de comunicación centralizada en

que hardware central es la placa Arduino Uno que va ser las veces de

servidor, porque la placa tiene las características necesaria para que

cumpla con el funcionamiento requerido del sistema. Para unificar todos

los componentes ya mencionado anteriormente en la implementación se

procede a ensamblar un prototipo para conseguir un correcto

URL del recurso Método Parámetros Respuesta

dispositivo/luces

GET

-

Estados iluminación en formato JSON

dispositivo/luz/sala

POST

Nuevo estado luz (true/false)

Ok

dispositivo/luz/cuartos

POST


Ok

dispositivo/luz/iluminación

POST


Ok

Propuesta 94

funcionamiento de cada uno de sus componentes en este caso

empezamos desde la integración de la placa Arduino Uno con la

plataforma hasta los sensores y actuadores. Ya que estos tienen

características muy diferentes, donde el momento de instalarlo hay que ir

tomando en cuenta las versatilidades de los mismos.

Para la presentación de este proyecto se elaboró una

maqueta con los siguientes ambientes tales como. Sala, comedor,

dormitorio, cocina, baño, jardín.

IMAGEN N° 12

ENSAMBLAJE DE LOS COMPONENTES DEL PROTOTIPO

HOGAR INTELIGENTE


3.19.1. Instalación de sensores y actuadores en el prototipo

hogar inteligente

Procedemos a la instalación de los sensores en cada punto

indicando.

Propuesta 95

Sensor de inundación. El cual lo colocaremos en el baño para

que recolecte información, el cual va estar distribuido de la siguiente

manera en cero no habrá presencia de inundación mayor de cero

presencia de agua y su pin de conexión será de entrada analógico.

IMAGEN N° 13

ESQUEMA DE CONEXIÓN DE PINES SENSOR LLUVIA CON

ARDUINO


IMAGEN N°

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN SENSOR DE LLUVIA CON ARDUINO


Propuesta 96

Sensor de iluminación. Este ha sido puesto en lugares claves del

hogar con el propósito de medir la intensidad de la luz y que permita

detectar el día y la noche su pin de conexión será de entra analógico.

IMAGEN N° 14

ESQUEMA DE CONEXIÓN DE PINES SENSOR LDR INDICANDO TRES

NIVELES DE LUZ


IMAGEN N° 15

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN LDR CON ARDUINO


Propuesta 97

Sensor de movimiento. Este sensor ha sido colocado en dos

ambientes de la casa como la sala y el dormitorio, para la recolección de

los datos su pin de conexión será digital y a su vez este sensor tendera

integrado un módulo electrónico que facilita la instalación.

IMAGEN N° 16

ESQUEMA Y CONEXIÓN DE PINES DEL SENSOR DE MOVIMIENTO

HC-SR501 CON ARDUINO


IMAGEN N° 17

CÓDIGO PARA LA PROGRAMACIÓN DEL SENSOR HC-SR501 CON

ARDUINO UNO


Propuesta 98

Sensor de temperatura. Se utilizara para determinar la

temperatura en el interior de la casa en las áreas de la cocina y sala, se

va utilizar un sistema de ventilación. Y para la recolección de datos de

temperatura se usara la librería DTH.h para que permita el proceso de

recolección de información.

IMAGEN N° 18

ESQUEMA DE LA CONEXIÓN DEL SENSOR DHT11 CON ARDUINO

UNO


IMAGEN N° 19

CÓDIGO PARA LA PROGRAMACIÓN DEL SENSOR DHT11 CON

ARDUINO


Propuesta 99

Actuador relé de 4 canales. Y por último utilizamos un actuador

de módulo relé para que nos facilite la conexión de los circuitos de los

componentes que van asociarse a este, y para proteger a la placa de

Arduino Uno. Y su pin va ser digital.

IMAGEN N° 20

ESQUEMA DE CONEXIÓN DE PINES DEL MÓDULO RELÉ DE 4CH

CON ARDUINO UNO


IMAGEN N° 21

CÓDIGO DE PROGRAMACIÓN CON ARDUINO MÓDULO RELÉ 4

CANALES


Propuesta 100

3.20. Prueba de funcionamiento

Se va a realizar la presentación de los pasos y prueba que se ha

hecho a lo largo del ensamblaje del prototipo para comprobar el correcto

estado de su funcionamiento.

3.20.1. Descripción de la fase de prueba

En este proyecto de tesis que se ha realizado varias pruebas de

integración y verificación de los dispositivos, para que en el momento

que estén operando no presente ningún inconveniente o error de

instalación. Cuando se procede a la instalación de un dispositivo se hace

lo siguiente.

1. Conectar la placa Arduino Uno al pc

2. Dar click al icono de la interfaz IDE ARDUNO

3. Conectar los dispositivos a la placa Arduino Uno

4. Escribir y cargar el sketch del dispositivo

5. Probar el funcionamiento y observar los resultados

6. Cuando los resultados son afirmativos se conecta el dispositivo

7. Modificar el sketch global y añadir las instrucciones necesarias

8. Revisar, visualizar que todos los circuitos estén en orden y que no se

haya alterado y que sea compatible

9. Compilar y cargar el sketch en el Arduino Uno y poner en marcha el

dispositivo

10. Comprobar, la aplicación web si están interactuando los dispositivos

11. Una vez completada la fase, probar por un tiempo determinado

3.21. Presupuesto referencial para el prototipo

En estén ítem trataremos cuánto cuesta montar el prototipo,

empezaremos por el hardware y materiales que se necesita para la

elaboración.

Propuesta 101

3.21.1. Valores de los componentes del hardware

Se elaboró un cuadro con su respectivo valor de los componentes

del hardware usado en este proyecto tales como tarjeta Arduino uno,

sensores y actuadores.

CUADRO N° 23

COSTO DE ELEMENTOS DE HADWARE

Componentes Cantidad Descripción Valor. U Valor Total

Tarjeta De Control 1 Arduino Uno 25.00 25.00

Sensores

1 Movimiento 5.00 5.00

1 Inundación 7.00 7.00

1 Iluminación 8.00 8.00

1 Temperatura 9.00 9.00

Actuadores

1 Módulo Relé 4canels 12.00 12.00

1 Ventilador 2.00 2.00

5 Focos 0.60 3.00

Total

$ 70.00


3.21.2. Valores del ensamblaje de la maquete del prototipo y

materiales eléctrico, mano de obra

Presentamos en un cuadro el valor del ensamblaje de la maqueta

del prototipo y el valor de los materiales eléctrico a utilizar y mano de

obra.

Propuesta 102

CUADRO N° 24

VALOR DEL ENSAMBLAJE DE LA MAQUETE CON LOS

MATERIALES ELÉCTRICO

Producto

Cantidad

Descripción

Valor

Unitario

Valor

Total

Materiales

Elaboración De La

Maqueta

1/2 Playwood 8.00 8.00

1lt Pintura 6.00 6.00

1 Clavo, Tornillo 4.00 4.00

1

Enseres Del Hogar

15.00

15.00

1 Decoración 10.00 10.00

Material Eléctrico

30

Cable O Jumper Macho

Y Hembra, Conexión

Arduino 5V

5.00

5.00

1 Cable Para Conexión

110v

3.00 3.00

Adaptador 6v 6.00 6.00

Mano de obra 50 Hora Trabajada 1.50 52.50

Total 109.50


3.22. Valor final del prototipo

En referencia a los valores descrito anteriormente el cálculo total

del presupuestó referencial total, para la implementación de este

prototipo de tesis es el siguiente.

Propuesta 103

CUADRO N° 25

VALOR FINAL DEL PRESUPUESTO REFERENCIAL DEL PROTOTIPO

Descripción

Valor Total

Valor Hardware $70.00

Valor De Materiales Para La Elaboración De La Maqueta, Materiales,

Eléctrico, Mano De Obra

$109.50

Total $179.50


3.23. Impacto

Tener información de antemano como un hogar inteligente, que

controle todo el ambiente que se genera dentro y fuera de ella. Eso si es

algo realmente desconcertante, y que realice toda clase de actividades

del hogar al instante con tan solo hacer clic, si genera controversia por

qué estamos cambiando la naturaleza de las cosas. Pues así es de

grandiosa esta nueva maravilla tecnológica del siglo XXI, como ha de ser

lo que falta por venir, todavía mucho mejor donde todo tiende estar

interconectado y controlado a esta revolución digital es llamada internet

de las cosas (I O T).

3.24. Conclusiones y Recomendaciones

Se presenta las conclusiones y recomendaciones, resultado de

esta tesis

3.24.1. Conclusiones

Para este trabajo de tesis, en la implementación del prototipo

hogar inteligente se requirió que cumpla con las siguientes condiciones y

requerimiento básico de los modelos de referencia del internet de las

cosas (i o t). Y además se hizo uso de varias tecnologías diferentes, para

que se estén comunicando entre sí, estos dispositivos.

Propuesta 104

En realidad la realización de este proyecto fue un gran desafío en

llevarlo a cabo donde he aplicado todos los conocimientos adquiridos a lo

largo de estos años.

Se empezó usando la tecnología Arduino. El uso de esta

plataforma y junto con los lenguajes de programación propia de este

sistema, también se verificaba cada dispositivo que se iba instalando, las

librerías que hacen posible la comunicación para la integración de los

circuitos eléctricos.

Luego se desarrolló un servidor en java, este se encarga de

interactuar con el Arduino Uno, almacena los datos y la información que

se genera en el hogar adicional también puede realizar cambios que

requiera el hogar.

Y por último utilizamos un servicio REST el cual nos permite

enlazarnos con la interfaz web.

En definitiva este proyecto me ha permitido aplicar los

conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera y a descubrir nuevas

formas de tecnología que se utiliza en esta era digital. Y lo más importante

que nos proporciona una visión actual de la información y nos crea un

escenario casi real de las cosas en ese momento, porqué nos permite

interactuar y experimentar con la herramienta que nos ofrece este sistema

llamado (i o t).

3.24.2. Recomendaciones

Se recomienda definir los requerimientos básicos para hacer un

hogar inteligente y que cumpla con los estándares de especificaciones

requerida tales coma las instalaciones eléctrica, la orientación del hogar,

los cables a utilizar tiene que ser de acuerdo a la estipulaciones de la

Propuesta 105

infraestructura, los sensores y actuadores de una marca reconocida, el

software y hardware para que sea posible que se realice el hogar

inteligente y de esta manera disfrutar del ambiente que nos brinda el

hogar en sus diferente aspecto, como el confort la buena energía que hay

alrededor del hogar, el ahorro energético, la seguridad.

Por eso debemos tomar en cuenta estos puntos.

Se debe de tener mucha precaución a la hora de programar en

Arduino Uno en su función, ya que una mala codificación interrumpiría la

comunicación para la programación general en sí. Puede provocar retraso

en la presentación de la información en el tiempo de respuesta.

Otro punto seria definir los requerimientos básicos de acuerdo a

las necesidades que ofrece el prototipo, para que facilite el acceso al

desarrollo de diagrama de uso para su implementación.

Para el desarrollo de la aplicación web se recomienda utilizar

diagrama UML que permite desarrollar el trabajo directamente con los

eventos.

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es un sistema

de dispositivos de computación interrelacionados, máquinas mecánicas y

digitales, objetos, animales o personas que tienen identificadores únicos y

la capacidad de transferir datos a través de una red, sin requerir de

interacciones humano a humano

Lenguaje Unificado de Modelado (UML, por sus siglas en inglés,

Unified Modeling Language) es el lenguaje de modelado de sistemas de

software más conocido y utilizado en la actualidad; está respaldado por el

Object Management Group (OMG). ... En otras palabras, es el lenguaje en

el que está descrito el modelo.

PIN: pequeña clavija terminal de un circuito eléctrico.

ARDUINO: es una plataforma de prototipos electrónica de código

abierto (open-source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de

usar.

Controlador: Dispositivo informático (generalmente una PC) y el

conjunto de software que se encarga de recibir las señales provenientes

del actuador, procesarlas y generar y transmitir las órdenes apropiadas a

los actuadores adecuados.

Sensor: Dispositivo que mide una cantidad física y la convierte en

una señal eléctrica que puede ser leída por el controlador.

Actuador: Componente que se encarga de transformar una señal

eléctrica en una acción, generalmente mecánica sobre otro elemento

Glosario de Términos 107

físico Diagrama Representación mediante elementos gráficos de una

tarea de programación en la cual se podrá solicitar información a uno más

sensores y se podrá pedir una acción a uno o más actuadores.

Programa: Conjunto de instrucciones listas para ser ejecutadas

Simulador o Emulador: de variables del hogar Permite visualizar

las acciones tomadas por actuadores que se activaron y forzar la

activación de algún sensor para emular su habilitación.

Bloque: Elemento gráfico que constituye un Diagrama y que

representa una acción a tomar, una condición.

Tecnología: La tecnología es la ciencia aplicada a la resolución de

problemas concretos. Constituye un conjunto de conocimientos

científicamente ordenados, que permiten diseñar y crear bienes o

servicios que facilitan la adaptación al medio ambiente y la satisfacción de

las necesidades esenciales y los deseos de la humanidad.

Dispositivo: Pieza o conjunto de piezas o elementos preparados

para realizar una función determinada y que generalmente forman parte

de un conjunto más complejo. Por ejemplo: "el dispositivo que abre la

puerta de los bancos; un dispositivo abre automáticamente el toldo; esta

lámpara está provista de un dispositivo que, mediante infrarrojos, capta el

movimiento de cualquier persona o vehículo"

Interacción: La interacción dos o más objetos y que tiene un efecto

sobre otros. La idea de un efecto de dos vías es esencial en el concepto

de interacción, a diferencia de un solo sentido efecto causal. Un término

muy relacionado es interconectividad, que se ocupa de

las interacciones dentro de los sistemas:

ANEXOS

Anexos 109

ANEXO N° 1

CRONOGRAMA DE GANTT


Anexos 110

ANEXO N° 2

PROTOTIPO


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