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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN PROTOTIPO PARA LA
ADMINISTRACIÓN DE RECURSOS FISICOS EN LOS LABORATORIOS DE
INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE
CALDAS MEDIANTE EL USO DE TECNOLOGÍA NFC.
Proyecto de grado
Modalidad: Monografía
ANDRÉS MAURICIO VALENCIA RAMÍREZ
WILSON ANDRÉS LUIS DÍAZ
DIRIGIDO POR:
PH.D, MSC. ROBERTO FERRO ESCOBAR
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
BOGOTÁ D.C.
2015
DISEÑO E IMPLEMENTACION DE UN PROTOTIPO PARA LA
ADMINISTRACIÓN DE RECURSOS FISICOS EN LOS LABORATORIOS DE
INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE
CALDAS MEDIANTE EL USO DE TECNOLOGÍA NFC.
ANDRÉS MAURICIO VALENCIA RAMÍREZ
20062005035
WILSON ANDRÉS LUIS DÍAZ
20072005040
Trabajo de grado para optar al título de
Ingeniero Electrónico
DIRIGIDO POR:
PH.D, MSC. ROBERTO FERRO ESCOBAR
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
BOGOTÁ D.C.
2015
Tabla de contenido
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 5
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................................ 7
2. JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................. 8
2.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA ............................................................................................................... 8
2.2. JUSTIFICACIÓN ACADÉMICA ......................................................................................................... 8
2.3. JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL .......................................................................................................... 8
3. OBJETIVOS ........................................................................................................................................ 9
3.1. ......................................................................................................................................... O
BJETIVO GENERAL ............................................................................................................................ 9
3.2. ......................................................................................................................................... O
BJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................................................... 9
4. ANTECEDENTES .............................................................................................................................. 10
5. MARCO TEORICO ........................................................................................................................... 13
5.1. COMUNICACIONES DE CAMPO CERCANO (NFC) ........................................................................ 13
5.2. ¿COMO FUNCIONA? ................................................................................................................... 14
5.2.1 Punto a punto: ........................................................................................................................ 15
5.2.2 Lectura-escritura: .................................................................................................................... 15
5.2.3 Emulación de tarjeta: .............................................................................................................. 16
5.3. ESPECIFICACIONES ...................................................................................................................... 17
5.3.1 NFC Data Exchange Format (NDEF): ....................................................................................... 17
5.3.2 NFC Record TypeDefinition: .................................................................................................... 17
5.3.3 NFC Uniform Resource Identifier Service Record Type Definition: ........................................ 18
5.3.4 NFC Text Record Type Definition: ........................................................................................... 18
5.3.5 NFC Smart Poster Record Type Specification: ........................................................................ 18
5.4. TAG’S NFC ................................................................................................................................... 18
5.5. APLICACIONES NFC ..................................................................................................................... 20
5.5.1 Pagos móviles: ......................................................................................................................... 20
5.5.2 Tarjetas de acceso: .................................................................................................................. 20
5.5.3 Identificación:.......................................................................................................................... 20
5.5.4 Libros con contenido Multimedia: .......................................................................................... 20
5.5.5 Intercambio de datos: ............................................................................................................. 20
5.5.6 Accesorios conectados: ........................................................................................................... 21
5.5.7 Tarjetas de visita: .................................................................................................................... 21
5.5.8 Tag NFC: .................................................................................................................................. 21
5.5.9 Lector de etiquetas RFID: ........................................................................................................ 21
5.6. Grupo de Investigación L.I.D.E.R : ................................................................................................ 21
6. MARCO LEGAL Y NORMATIVIDAD ................................................................................................. 23
6.1. NORMATIVIDAD EN COLOMBIA .................................................................................................. 23
6.2. PLAN ESTRATÉGICO DE DESARROLLO DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL 2008-2016 .................... 25
7. ALCANCES....................................................................................................................................... 27
8. LIMITACIONES ................................................................................................................................ 28
9. METODOLOGÍA .............................................................................................................................. 29
10. CRONOGRAMA ............................................................................................................................ 31
11. PRESUPUESTO ............................................................................................................................. 32
12. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA ........................................................................................... 34
12.1. Investigación y análisis ............................................................................................................ 34
12.1.1 Análisis comparativo de las distintas etiquetas NFC disponibles en el mercado. .............. 34
12.1.2 Análisis de los distintos dispositivos de lectura y escritura NFC. ........................................ 42
12.2. Prueba técnica de etiquetas. .................................................................................................. 54
12.3. Diseño computacional del sistema de almacenaje de datos. ................................................. 54
12.4. Implementación del sistema integrado. ................................................................................. 57
13. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 74
14. RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 75
15. REFERENCIAS ............................................................................................................................... 76
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INTRODUCCIÓN Dentro del ámbito empresarial existen necesidades que deben ser atendidas con diferentes tipos
de herramientas, las compañías que se dedican a desarrollar materiales o herramientas piensan en
una necesidad que no se encuentre atendida, con un enfoque acorde a las necesidades específicas
de cada empresa.
Existen muchas herramientas que se desarrollan de una manera genérica que siempre se adaptan
fácilmente a las necesidades del mercado y son adoptadas por las empresas con el fin de
satisfacer esa necesidad en una compañía o institución. Por otra parte también existen empresas
que requieren soluciones especializadas lo que se denomina desarrollo a la medida. Como este
tipo de necesidades son específicas se requiere de un desarrollo adicional o una adaptación
especifica de alguna herramienta.
Una necesidad muy clara de las instituciones o empresas es el manejo de sus inventarios, desde
el equipo de inmueble hasta los equipos celulares o satelitales, tanto las que hacen parte del
objeto social de la empresa, institución como las herramientas administrativas que hacen parte de
la actividad desarrollada por un empleado o colaborador de la misma.
La tecnología provee hoy en día muchas formas prácticas de envío y recepción de información,
de forma confiable y segura, de esta forma han nacido muchos protocolos y estándares de
conexión que permiten usar diversos dispositivos y que se hacen compatibles con las nuevas
tendencias tecnológicas nacidas para facilitar ciertas labores, el estándar NFC es un método de
comunicación entre dispositivos. Dentro de este se heredó el concepto de etiqueta en la
tecnología RFID, el cual permite almacenar información para después ser leída y usada por otro
dispositivo, este método de intercambio de información es práctico y de fácil uso para la
administración de información.
Viendo esta necesidad se encuentran disponibles muchas herramientas que permiten administrar
los inventarios en una empresa o institución pero existen algunas necesidades específicas como
la que presenta el objeto este proyecto, una necesidad que no radica en el control interno del
inventario de la institución sino en la forma de administrar los recursos físicos, una forma de
agilizar el proceso y ejercer un mejor control para el área encargada de la prestación del servicio.
En contexto se toma como ejemplo el método de manejo de préstamo de equipos que se ejecuta
actualmente en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, donde se realiza el prestamos
de los equipos de laboratorio de forma manual con una ficha que se llena en dos tipos de
usuarios, los cuales son el monitor (si aplica en ese caso) y el estudiante. En la ficha se debe
diligenciar como requisito los números de los equipos, la cantidad, el tipo y asociar un número
de banco, el monitor debe verificar la entrega y la recepción de estos. Luego al finalizar la
monitoria debe cargar en una base de datos los equipos prestados adicionales a la sala, aquí es
donde este proyecto tiene su nicho y donde se encuentra su objetivo, con el uso de la tecnología
NFC.
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Al brindar una capacidad de manejo más rápida nos encontramos con una mejor administración
de los recursos físicos y una atención más ágil, al tiempo generando la contribución de la
institución nivel ecológico un aspecto que se debe generalizar en todos los entornos
institucionales.
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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En los últimos años hemos sido capaces de observar la gran evolución que han tenido los
dispositivos móviles y su uso cada vez más ligado a la vida cotidiana de la sociedad.
Debido a esto se han creado tecnologías compatibles con los dispositivos móviles como lo es
la comunicación de campo cercano (Near Field Communication) la cual nos permite realizar
intercambio de datos de forma inalámbrica a un corto alcance y con una velocidad de
conexión.
El uso de estas tecnologías permite obtener una comunicación fiable. Bajo esta premisa es
posible implementar un sistema que permita administrar un inventario a baja escala, ya que
en la Universidad Distrital Francisco José De Caldas el préstamo de los equipos de
laboratorio para uso de los estudiantes se realiza de forma manual y se encuentra la necesidad
de hacer automático este proceso, de forma tal que favorezca la integración tecnológica con
el uso de los espacios de laboratorio.
¿Puede el diseño e implementación de un prototipo para la administración de recursos físicos
en los laboratorios de ingeniería de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas
mediante el uso de tecnología NFC resolver la problemática del préstamo de equipos?
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2. JUSTIFICACIÓN
2.1 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA El documento actual como propuesta de trabajo de grado pretende generar la implementación
del proceso que conlleva optimizar el sistema de préstamos de equipos de los laboratorios de
ingeniería de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas el cual actualmente se realiza
de forma manual con fichas impresas.
Se busca hacer una innovación en la forma de realizar los procesos empleando tecnologías de
punta utilizadas en los países desarrollados. Empleando tecnología NFC y herramientas
actualmente disponibles en el mercado, se puede obtener un sistema con niveles de seguridad
acorde al manejo de la información, usando los protocolos destinados por el estándar NFC,
permitiendo obtener un sistema ágil que optimice el proceso de préstamo de un material
académico.
2.2 JUSTIFICACIÓN ACADÉMICA Siguiendo con el enfoque FLOSS (Free, Libre, Open Source Software), implementar un
sistema de administración de recursos físicos de los laboratorios de ingeniería con las
características tecnológicas ya mencionadas, permitirá llevar de mejor manera el inventario,
así mismo busca generar un sistema amigable con el usuario, agilizando los préstamos de
equipos y generando un mejor control sobre estos; también se eliminara la tarea de cada
monitor de laboratorios al finalizar su turno, la cual es subir a la base de datos el inventario
de préstamo de la sala asignada de forma manual.
2.3 JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL Es necesario incentivar el uso de tecnologías amigables con el medio ambiente y reforzar la
responsabilidad ecológica de una institución como la Universidad Distrital Francisco José De
Caldas, reduciendo el uso de papelería y tinta, generando así, un sistema que hace uso de una
responsabilidad ecológica reclamada por los tiempos actuales.
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3 OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL Diseñar e implementación un prototipo para la administración de recursos físicos en el
laboratorio de ingeniería de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas mediante el
uso de tecnología NFC.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar análisis comparativo de las distintas etiquetas NFC disponibles en el
mercado a través de los requerimientos de modo de operación y características.
Realizar análisis comparativo de los diferentes módulos de lectura y escritura NFC.
Realizar pruebas específicas de lectura y escritura de las etiquetas NFC.
Implementar una base de datos que permita el almacenamiento de información de los
equipos como: Nombre, Marca, Modelo, número de identificación para realizar una
prueba piloto en los laboratorios de ingeniería de la Universidad Distrital Francisco
José De Caldas
Realizar un sistema que integre la base de datos con la tecnología NFC.
Realizar la prueba del sistema integrado.
Elaborar la documentación correspondiente a los procesos de diseño e
implementación.
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4 ANTECEDENTES Dentro del contexto general del desarrollo de la tecnología NFC lo más sobresaliente ha sido
desarrollado en el entorno de la tecnología padre del NFC el RFID, dentro de los avances
conseguidos en este campo específico se encuentran algunas aplicaciones muy específicas en
tratamiento de mercancías e inventarios.
Se implementó un sistema de redireccionamiento de mercancías en la empresa Hewlett-Packard,
la cual tenía problemas pues sus mercancías quedaban ubicadas en ciertas zonas geográficas y
era necesario enviarlas a un destino diferente, el destino inicial era cambiado de esta forma
identificar entre muchos cientos de containers de muchos productos, dentro de los cuales existían
muchas referencias distintas, encontrar el equipó que debía ser redirigido era costoso y tedioso,
inicialmente los embalajes de los productos eran marcados con distintas etiquetas planas de texto
que debían ser leídas por un operario para identificar su origen y destino, enrutarlo si era el caso,
Hewlett-Packard aposto por un desarrollo más intuitivo en el envío de sus mercancías, tanto para
reducir costos como para poder cubrir las diferentes ofertas que podían surgir en países de todo
el mundo en cierto momento.
Debido a que el mercado es cambiante, debían tener una estrategia que dirigiera su logística y se
enfocara a cubrir los cambios del mercado.
La idea fue utilizar etiquetas RFID con el fin de localizar los productos de forma más rápida y
con mayor eficacia, consistía en escanear las zonas, colocar etiquetas en los productos embalados
y también marcar los containers. Así la búsqueda y ejecución de la acción era más rápida, se
realizaron simulaciones del rendimiento del aplicativo, el cual fue desarrollado también enfocado
a la medida a la necesidad, en esta técnica se usaron modelos matemáticos e implementaciones
de la cadena de mercado.
Las conclusiones mostraron que una compañía se podía beneficiar de la asignación dinámica de
inventario, reduciendo sus tiempos promedio de envío y recepción, si en la compañía se
implementa un sistema RFID de transporte, y se enfrentan a un cambio en la demanda estarán
mejor equipados y podrán responder de forma más eficaz.(Jain & Kumar, 2007)
En otro ámbito se ha hablado de las diferentes tipologías de estrategia logística las cuales son:
estrategias de procesos, estrategias de mercado y estrategias de información (canales). Las
estrategias deproceso enfatizan el logro de la eficiencia de la gestión de un amplio grupo de
actividades logísticas incluyendo compras, fabricación, y distribuciones físicas a través de un
sistema integrado.
Una estrategia de mercado se ocupa de la gestión de un grupo limitado de actividades logísticas y
busca facilitar la venta y coordinación logística con una sola factura orden. Una estrategia de
información se refiere a la gestión de actividades logísticas realizadas en forma conjunta con los
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concesionarios y distribuidores. Un estudio realizado considera que la estrategia de información
se superpone a las estrategias de proceso y de logística del mercado.
Han existido diferentes aplicaciones básicas con RFID: manejo de proveedores de abarrotes, en
este aspecto se introdujo el RFID en el sector de minoristas de comestibles.; fabricación
Wireless, donde se desarrolló una red inalámbrica RFID en un entorno de fabricación con el fin
de recopilar datos en tiempo real y sincronizar maquinas; integración de un taller de fabricación,
identificación de las piezas a usar; en integración de sistemas, en el caso de una cadena de
manufactura y distribución. Esto por el enfoque de RFID en la logística de la manufactura. Otro
uso del RFID en almacenamiento y logística de inventarios es: gestión de recursos de un almacén
o bodega, enrutamiento de inventario, control y gestión de almacenamiento, almacenamiento y
manejo de productos farmacéuticos, entre otros.(Cheung, Choy, Lau, & Leung, 2008)
También se realizó el desarrollo de un interfaz denominada FlexRFID, middleware (lógica de
intercambio de información entre aplicaciones o interlogical), esta herramienta se implementó
con un enfoque multiplataforma y multidispositivo, teniendo en cuenta que existen muchos
dispositivos en el mercado, este dispositivo permite la sincronización de múltiples procesos,
logrando aumentar la eficiencia del software y el rendimiento del proceso, este captura en tiempo
real los datos necesarios del proceso, también adopta la escalabilidad para integraciones y
compatibilidad futura, el software debe estar por decirlo así conectado a una red interna y tener
los permisos necesarios para poder iniciar la adquisición de datos.
Utiliza capas AAL de ATM con lo cual se basa en la adaptación de formatos de celda en la capa
de enlace de datos, ATM es Asynchronous Transfer Mode (ATM) y AAL abrevia ATM
AdaptationLayers.(Kribach, Boulmalf, & Harroud, 2010)
Se han desarrollado métodos en aspectos relacionados a inventarios fuera del lugar, es decir que
no son in situ, aunque estos desarrollos, se enfocan entorno a la tecnología RFID, no son
implementaciones reales, solo son elementos de revisión y que son ejecutados desde ámbitos
matemáticos y logísticos, lo más rescatable son las distintas simulaciones realizadas.(Ren & Fan,
2010)
Por otra parte la implementación de un sistema multi-escalón para implementación de un control
hibrido con RFID, evaluando elementos de logística y de alto acoplamiento, así como del
aumento en el control de la logística, todo esto enfocado a la cadena de suministro.
Se ejecutó un modelo de simulación en el cual el objetivo era desarrollar un sistema multi-
escalón que fuera adaptable a los cambios de las necesidades del entorno, usando elementos
matemáticos de estrategias de logística, se realiza un cambio dinámico de las etiquetas, es decir
se modifica su información acorde a lo que la situación amerite, tomando en cuenta toda la
cadena de producción desde el momento de la manufactura, hasta la entrega a los clientes finales,
pasando por los distribuidores y lo vendedores de retail, todo se desarrolló bajo un entorno
simulado.(Guojia & Dingwei, 2014)
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La aplicación que más se relaciona directamente con el uso de NFC es una que se encarga de
realizar un seguimiento a mercancías y garantizar su originalidad e integridad, utilizando tarjetas
Mifare, y el uso del Arduino AT Mega, el desarrollo uso una metodología en la que primero se
realizó un diagrama de flujo, pasando por la parte de hardware a la parte de software, se usaba la
escritura de la etiqueta y posterior lectura para enviarla como almacenamiento a una tarjeta SD
por medio de los módulos disponibles en el mercado para este propósito compatibles con
Arduino, el propósito a grandes rasgos del proyecto es garantizar que el producto que se
encuentre en cierto embalaje sea el que dice ser, eliminado la necesidad de un código de barras,
que puede ser fácilmente alterado y de esta forma estar seguro de lo que se tiene en un lote.(Ya,
Mikail, Efendy, Zikrul, & Noor, 2014)
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5 MARCO TEORICO
5.1 COMUNICACIONES DE CAMPO CERCANO (NFC)
Near fiel comunication (NFC) es una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance
que permite a los dispositivos móviles la interacción con elementos físicos pasivos y otros
dispositivos móviles activos a alta frecuencia. NFC se basa en la identificación por
radiofrecuencia (RFID) en conjunto con tecnologías de tarjetas inteligentes sin tener contacto, lo
que permite “leer” los datos almacenados a una distancia limitada con su máximo a los 10
cm.(Cavoukian, 2011)(Nokia, 2011)(Near & Comunication, 2012)(Opperman & Hancke, 2011)
La tecnología NFC comenzó a desarrollarse en el año 2002 en una acción conjunta de Philips y
Sony, con el fin de conseguir un protocolo compatible con las tecnologías sin contactos
propietarias existentes en el mercado: Mifare de Philips y FeliCa de Sony. Finalmente, NFC fue
aprobado como el estándar ISO 18092 en diciembre de 2003 y posteriormente, en marzo de
2004, Philips, Sony y Nokia formaron el NFC Forum para avanzar en el desarrollo de las
especificaciones NFC.(Wu, 2013)(Ramanathan & Imtiaz, 2013)
Figura 1. Logotipos oficiales de NFC.(Near & Comunication, 2012)
La organización encargada de regular y determinar los estándares de NFC nace en el 2004
cuando es creado el NFC-Forum, pero no es hasta 2006 cuando sale a la luz la primera
especificación técnica de dicha tecnología.(Rodríguez Junco, 2014)
Figura 2. Logo del NFC fórum.(Campa Ruiz, 2011)
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5.2 ¿COMO FUNCIONA?
Todo empieza al acercar el dispositivo móvil a la etiqueta (tag) y comienzan las acciones
determinadas para la lectura del mismo, estas acciones pueden ser la redirección de una dirección
URL, hasta realizar cambios en las configuraciones internas del dispositivo.(Shen, 2013; Xiao &
Luo, 2013)
La tecnología NFC posee modos de funcionamiento:
Modo Pasivo: un dispositivo genera un campo electromagnético y el otro aprovecha este campo
para trasferir datos.
En la siguiente figura: sentido izquierda derecha el dispositivo activo inicia la comunicación
emitiendo una señal electromagnética, e indicando la velocidad, recepción/transmisión de datos.
En el sentido derecha izquierda el dispositivo pasivo utiliza el campo magnético de la señal
electromagnética incidente para alimentar su circuito y transmitir una señal de respuesta, a la
velocidad establecida por el circuito iniciador.
Figura 3. Modo de operación pasivo.(Cient, Delgado, & Pav, 2011)
Modo Activo: ambos dispositivos trasmiten y reciben de forma bidireccional.
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Figura 4. Modo de operación activo.(Cient et al., 2011)
Cuando el dispositivo de lectura se aproxima a una etiqueta RFID o a otro dispositivo emite una
señal de radio de corto alcance que excita el microchip de la etiqueta, con lo que se puede
acceder a leer la pequeña cantidad de datos que se encuentran almacenados.(Near &
Comunication, 2012; Roland, 2010)
La tecnología NFC soporta tres arquitecturas de funcionamiento:
5.2.1 Punto a punto:
Empleado en el establecimiento de las comunicaciones entre dispositivos NFC y
para el intercambio de datos.(Cavoukian, 2011; Nokia, 2011)
Figura 5. Arquitectura punto a punto.(Cavoukian, 2011)
5.2.2 Lectura-escritura:
Tiene la capacidad de leer o escribir etiquetas. Usado en posters inteligentes, el
tag incluido en este trasmite al teléfono la dirección URL, redireccionando al
navegador. (Cavoukian, 2011; Nokia, 2011)
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Figura 6. Arquitectura de lectura-escritura.(Nokia, 2011)
5.2.3 Emulación de tarjeta:
El dispositivo NFC se comporta como una tarjeta inteligente, apareciendo ante
otro dispositivo como una tarjeta sin contacto. Con esta configuración se pueden
utilizar las características del elemento de seguridad incorporado como medio de
pago, así como para el almacenamiento y gestión de todo tipo de entradas y
recibos (Cavoukian, 2011; Near & Comunication, 2012; Nokia, 2011).
Figura 7. Arquitectura de emulación de tarjeta.(Nokia, 2011)
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Figura 8. Las tres arquitecturas en las que NFC trabaja.(Campa Ruiz, 2011)
5.3 ESPECIFICACIONES
Las principales especificaciones para NFC son propuestas por el NFC Forum y son las siguientes
5.3.1 NFC Data Exchange Format (NDEF):
Define el formato de intercambio de información pudiendo estar compuesto por uno más
registros, formando de esta manera un mensaje NDEF.
Figura 9. Formato NDEF (Albi & Piles, n.d.)
5.3.2 NFC Record TypeDefinition:
La especificación NDEF define el formato común de la información pero no específica
ninguno en detalle.
Cada NDEF contiene una cadena con el nombre del tipo registro, cada RTN (Records
TypeName) se puede especificar en diferentes formatos.
Los tipos conocidos por NFC Forum contienen un identificador (NID) “nfc.” Nadie
puede utilizar este identificador para especificar otro espacio de este tipo. Existen de dos
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tipos, locales y globales (Near & Comunication, 2012).
Figura 10. Estructura del mensaje NDEF (Nokia, 2011)
5.3.3 NFC Uniform Resource Identifier Service Record Type Definition:
NFC URI es el tipo de registro que es usado por NDEF para recibir la URI
almacenada en una Etiqueta de un elemento como pudiera ser un poster inteligente.
RTD puede ser considerado como una extensión de un tipo reconocido por
NFC.(Rodríguez Junco, 2014)
5.3.4 NFC Text Record Type Definition:
Es de texto plano y puede ser utilizado en combinación con otros campos para
proporcionar una información extra de contenido de la etiqueta.(Rodríguez Junco,
2014)
5.3.5 NFC Smart Poster Record Type Specification:
Una etiqueta Smart poster al acercar el dispositivo lector sobre ella puede
proporcionar distintas acciones a realizar como parte del registro, que desencadenen
acciones a realizar por parte del dispositivo como iniciar, por ejemplo, el navegador
en una determina URL (Saeed & Walter, 2012).
5.4 TAG’S NFC
Dispositivo físico donde se almacena información, pueden ser llamados etiquetas
inteligentes o SmartTags NFC. Vienen en forma de pegatinas o llaveros, posters y
pulseras, donde se almacenan URL, VCards, se pueden hacer check-ins, y una infinidad
de posibilidades que permiten realizar diversas acciones pre-configuradas (Saeed &
Walter, 2012).
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Figura 11. Tag NFC. (Nokia, 2011)
Figura 12. Tags NFC.(Campa Ruiz, 2011)
Estas etiquetas inteligentes están especificadas en 4 grupos o tipos:
Tipo 1: (ISO14443-A). Las etiquetas son de lectura y escritura.
Tipo 2: (ISO 14443-A estándar). Las etiquetas son de lectura y escritura que además
pueden venir en varios formatos (etiquetas de interior y etiquetas sin contacto). Se ha
utilizado en varias RFID y soluciones móviles RFID/NFC.
Tipo 3: (JIS x 6319-4). Incluye un chip sin contacto IC. Configuradas de fábrica para ser
de escritura o solo lectura con disponibilidad de memoria variable.
Tipo 4: (ISO / IEC 7816-4 - ISO 14443-A - ISO 14443-B). Configuradas de fábrica para
lectura y pueden ser reescritas.
Figura 13. Pila de protocolos ISO 14443.(Nokia, 2011)
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5.5 APLICACIONES NFC
Los primeros usos de la tecnología NFC están estrechamente ligados a los teléfonos móviles
debido a su ubicuidad y al hecho de que sea el único dispositivo que todos necesitamos llevar
a todas partes (Chavarría Chavarría, 2011; Near & Comunication, 2012).
Figura 14. Aplicaciones móviles.(Campa Ruiz, 2011)
La forma de uso básica a la que se acoge el uso de la tecnología NFC es aquella situación en
la que es necesario un intercambio de datos de forma inalámbrica. Lo usos que más futuro
tienen son la identificación, la recogida e intercambio de información y sobre todo, el pago
(Chavarría Chavarría, 2011).
5.5.1 Pagos móviles:
Entre las aplicaciones más comunes, la más conocida de la tecnología NFC es la de
pagos mediante móviles. Pasando el terminal móvil por un sensor se puede producir
una transacción de manera cómoda y ágil. Para esta transmisión se requiere un
terminal NFC y además disponer de una SIM NFC insertada en el terminal que
contiene los datos bancarios de forma segura (Near & Comunication, 2012).
5.5.2 Tarjetas de acceso:
En algunas universidades en el extranjero, los estudiantes utilizan el NFC para
acceder a las instalaciones del campus y además esta acreditación permite realizar un
control de asistencia automático (Near & Comunication, 2012).
5.5.3 Identificación:
El acceso a lugares donde es precisa una identificación podría hacerse simplemente
acercando nuestro teléfono móvil o tarjeta con chip NFC a un dispositivo de lectura.
Los pasajes de autobús son un ejemplo muy válido (Chavarría Chavarría, 2011).
5.5.4 Libros con contenido Multimedia:
La tecnología NFC puede incluirse en los libros a través de etiquetas que se
encuentran en las hojas del interior. Gracias a acercar el terminal móvil a estas
etiquetas existe la posibilidad de descargarse archivos multimedia que complementan
las lecturas (Near & Comunication, 2012).
5.5.5 Intercambio de datos:
Google es el principal protagonista de este uso, pues en combinación con las etiquetas
RFID, utilidades como marcar dónde estamos, recibir información de un evento o
21
establecimiento son inmediatas.(Near & Comunication, 2012).
5.5.6 Accesorios conectados:
Al igual que con Bluetooth, NFC se puede utilizar para la conexión de distintos
dispositivos, desde altavoces inalámbricos, manos libres, entre otros. Con NFC solo
es necesario acercar dos dispositivos para automáticamente iniciar el emparejamiento
Bluetooth con un tag en cada pantalla lo que es aprovechado para estabilizar una
conexión Wi-Fi segura también.(Near &Comunication, 2012)
5.5.7 Tarjetas de visita:
Han empezado a aparecer empresas que proporcionan tarjetas de visita con NFC y
que permiten con tan sólo acercar el teléfono móvil a la tarjeta, descubrir toda la
información relativa a la persona dueña de la tarjeta: teléfono de contacto, dirección
postal, correo electrónico, logos o galería fotográfica.(Near & Comunication, 2012)
5.5.8 Tag NFC:
Son Tags que incorporan un chip para transmitir información a nuestro dispositivo.
Estas etiquetas pueden configurarse al gusto del usuario y programar ciertas acciones
a nuestro teléfono. Para poder programar/escribir estas etiquetas existen algunas
aplicaciones como por ejemplo NFC TaskLauncher. De esta manera por ejemplo
cuando el usuario llega a su domicilio, podría pasar su terminal por la etiqueta NFC
que ajustaría el perfil, activando el Wifi, aumentando el volumen de la llamada al
máximo o activando la música de manera automática.(Near & Comunication, 2012)
5.5.9 Lector de etiquetas RFID:
Un dispositivo NFC puede actuar como un lector de etiquetas RFID, leyendo
información embebida en forma de etiquetas RFID en medios tales como posters,
vallas publicitarias, brochures, folletos, menús y otro material informativo o
promocional similar. (Campa Ruiz, 2011)
5.6 Grupo de Investigación L.I.D.E.R1 : El grupo de investigación LIDER (Laboratorio de Investigación y Desarrollo en
Electrónica y Redes) fue creado en el año 2007 e institucionalizado a través de Acta 005-
09 del Centro de Investigaciones y Desarrollo Científico (CIDC) de la universidad
Distrital, en sesión realizada el 24 de Febrero del 2009, con el aval del Consejo de
Facultad. Actualmente está conformado por su director el Ph.D. Roberto Ferro, su
codirector el Ing. Carlos Martínez, docentes de la Universidad Francisco José de Caldas,
estudiantes de doctorado y pregrado. El Grupo de Investigación se encuentra
estrechamente ligado al Doctorado en Ingeniería con un énfasis inicial en Ciencia y
Tecnología de la información y del conocimiento, y la red de investigación de tecnología
avanzada (RITA), convirtiéndose en un grupo de extensión en pregrado, dado que sus
objetivos, misión y visión tienen un alto grado de afinidad.
1Grupo LIDER. Disponible en http://comunidad.udistrital.edu.co/grupolider/
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Misión: Generar y ejecutar en todas sus etapas, proyectos de investigación, desarrollo
e innovación, en las áreas de estudio de las líneas de investigación definidas, que
propendan la creación de soluciones basadas en tecnología emergente de alta calidad
con aplicación en la solución de problemas técnicos y de carácter práctico a nivel
nacional e internacional.
Visión: El Grupo de Investigación LIDER será, en un lapso no superior a 5 años, un
grupo de excelencia reconocido a nivel universitario en el ámbito local y nacional, y
valorado por la comunidad científica internacional por sus aportes al estudio e
innovación, en las área de interés.
Las aéreas de investigación donde está enfocado el grupo LIDER son las siguientes:
Aplicación en domótica, inmótica y telemedicina.
Electrónica aplicada a la industria.
Electrónica embebida para el diseño de aplicaciones de micro redes de
telecomunicaciones.
Estudio y diseño de protocolos de red y de enrutamiento para redes de alta velocidad.
Ingeniería aeronáutica.
Investigación y desarrollo de satélites.
Nanotecnología.
Redes de nueva generación (IPv6) y redes IPv4.
Redes de telefonía celular.
Redes inalámbricas.
23
6 MARCO LEGAL Y NORMATIVIDAD
6.1 NORMATIVIDAD EN COLOMBIA
La Ley 1341 de 2009 determina el marco general para la formulación de las políticas públicas
que regirán el sector de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, su
ordenamiento general, el régimen de competencia, la protección al usuario, así como lo
concerniente a la cobertura, la calidad del servicio, la promoción de la inversión en el sector y el
desarrollo de estas tecnologías, el uso eficiente de las redes y del espectro radioeléctrico, así
como las potestades del Estado en relación con la planeación, la gestión, la administración
adecuada y eficiente de los recursos, regulación, control y vigilancia del mismo y facilitando el
libre acceso y sin discriminación de los habitantes del territorio nacional a la Sociedad de la
Información2.
De acuerdo a esta misma ley el Estado intervendrá en el sector de las TIC para lograr los
siguientes fines:
1. Proteger los derechos de los usuarios, velando por la calidad, eficiencia y adecuada
provisión de los servicios.
2. Promover el acceso a las Tecnologías de la Información y las comunicaciones, teniendo
como fin último el servicio universal.
3. Promover el desarrollo de contenidos y aplicaciones, la prestación de servicios que usen
Tecnologías de la Información y las Comunicaciones y la masificación del gobierno en
línea.
4. Promover la oferta de mayores capacidades en la conexión, transporte y condiciones de
seguridad del servicio al usuario final, incentivando acciones de prevención de fraudes en
la red.
5. Promover y garantizar la libre y leal competencia y evitar el abuso de la posición
dominante y las prácticas restrictivas de la competencia.
6. Garantizar el despliegue y el uso eficiente de la infraestructura y la igualdad de
oportunidades en el acceso a los recursos escasos, se buscará la expansión, y cobertura
para zonas de difícil acceso, en especial beneficiando a poblaciones vulnerables.
7. Garantizar el uso adecuado del espectro radioeléctrico, así como la reorganización del
mismo, respetando el principio de protección a la inversión, asociada al uso del espectro.
Los proveedores de redes y servicios de telecomunicaciones responderán jurídica y
económicamente por los daños causados a las infraestructuras.
8. Promover la ampliación de la cobertura del servicio.
9. Garantizar la interconexión y la interoperabilidad de las redes de telecomunicaciones, así
como el acceso a los elementos de las redes e instalaciones esenciales de
telecomunicaciones necesarios para promover la provisión y comercialización de
servicios, contenidos y aplicaciones que usen Tecnologías de la Información y las
comunicaciones.
10. Imponer a los proveedores de redes y servicios de telecomunicaciones obligaciones de
2 Ley 1342 de 2009. Disponible en http://www.mintic.gov.co/portal/604/articles-3707_documento.pdf
24
provisión de los servicios y uso de su infraestructura, por razones de defensa nacional,
atención y prevención de situaciones de emergencia y seguridad pública.
11. Promover la seguridad informática y de redes para desarrollar las Tecnologías de la
Información y las Comunicaciones.
12. Incentivar y promover el desarrollo de la industria de tecnologías de la información y las
comunicaciones para contribuir al crecimiento económico, la competitividad, la
generación de empleo y las exportaciones.
13. Propender por la construcción, operación y mantenimiento de infraestructuras de las
tecnologías de la información y las comunicaciones por la protección del medio ambiente
y la salud pública.
De manera complementaria, en el 2010 nació la propuesta política del Plan Vive Digital como
estrategia público-privada para afrontar el reto de ampliar la cobertura y la penetración de la
Banda Ancha, tanto para los hogares como para las micro, pequeñas y medianas empresas del
país3.
El objetivo principal del plan Vive Digital es impulsar la masificación del uso de Internet, para
dar un salto hacia la Prosperidad Democrática. Creemos que a través de la masificación del uso
de Internet, de la apropiación de tecnología, de la creación de empleos TIC directos e indirectos,
lograremos reducir el desempleo, reducir la pobreza, aumentar la competitividad del país y dar
un salto hacia la Prosperidad Democrática.
Figura: Ecosistema digital del plan Vive Digital Colombia.
Fuente: (http://cintel.org.co/wp-
content/uploads/2013/05/07.Documentos_Sectoriales_2011_Mapa_Normativo_y_Regulatorio_N
uevo-Mapa-normativo-y-regulatorio-sector-TIC-_-2011.pdf)
3 Mapa normativo y regulatorio del sector TIC. Disponible en http://cintel.org.co/wp-
content/uploads/2013/05/07.Documentos_Sectoriales_2011_Mapa_Normativo_y_Regulatorio_Nuevo-Mapa-normativo-y-regulatorio-sector-TIC-_-2011.pdf
25
6.2 PLAN ESTRATÉGICO DE DESARROLLO DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL
2008-20164
El Plan Estratégico “Saberes, Conocimientos e Investigación de Alto Impacto para el Desarrollo
Humano y Social” 2007 –2016 es un documento indicativo y flexible que busca constituirse
como dispositivo dinamizador de los procesos institucionales, en tanto instrumento que se
adecua a los retos y necesidades del entorno local, regional, nacional y mundial para el
cumplimiento de la misión de la Universidad. Por lo tanto, se asume como ruta y horizonte para
el desarrollo las funciones de docencia, investigación, innovación, creación y proyección social,
referente vinculante para la planeación del gobierno distrital e instrumento de obligatorio
cumplimiento para la administración universitaria en cuanto a la formulación de sus planes
trianuales, de acción, operativos, al igual que marco para la evaluación permanente de los
avances y limitaciones en su ejecución.
El Plan Estratégico de Desarrollo requiere armonizar sus acciones con las tendencias y
prioridades de la Educación Superior en el ámbito internacional, en cuanto definen cuál es el
sentido de la Universidad y su compromiso social en el contexto actual.
Con este Plan, la comunidad universitaria cuenta con la orientación estratégica que guiará la
acción universitaria en los próximos 10 años y será la base para la definición de metodologías
para la alimentación del Banco de Proyectos de la Universidad Distrital, BPUD, para establecer
la prioridad en la asignación de recursos y para la elaboración de los Planes de Desarrollo
Trianuales de las distintas unidades académicas y administrativas de la Universidad y su desglose
en planes de acción anuales.
Uno de los Objetivos generales es Contar con una infraestructura física, tecnológica, de
conectividad y de medios educativos adecuados y coherentes para garantizar el desarrollo de las
funciones misionales de la Universidad Distrital, la comunicación y el bienestar institucional. Ya
que el desarrollo de las tecnologías de la información y las comunicaciones y los grandes
volúmenes de información que circulan hoy día por diferentes mecanismos y medios, plantean a
la Universidad el reto de actualizar de manera permanente y proyectar el desarrollo de su
infraestructura física y de servicios de información y comunicación de tal forma que la
comunidad universitaria pueda contar con acceso y condiciones para el trabajo académico y
administrativo.
Por esta razón se desarrolló la política 6, estrategia 1 en el apartado de políticas cuyo objetivo
específico es mejorar y mantener actualizada la infraestructura física y tecnológica de la
Universidad en función de la proyección de las actividades misionales de la Universidad.
Estrategia 1. Desarrollo y actualización permanente de la infraestructura física, tecnológica, de
conectividad y de recursos en general
4 Plan estratégico “Saberes, Conocimientos e Investigación de Alto Impacto para el Desarrollo Humano y Social”
2007 –2016”. Disponible en http://acreditacion.udistrital.edu.co/documentos/plan_desarrollo.pdf
26
Consolidar, fortalecer y mantener actualizada la infraestructura física y de servicios informáticos
y de comunicaciones así como la adecuación, construcción y dotación de espacios para el
ejercicio de actividades en relación con las funciones universitarias.
Puntualmente para el tema de tecnologías de la información está el programa 4 que se enuncia a
continuación:
Programa 4: Consolidación de la Infraestructura Informática, de Comunicaciones y de
conectividad.
Proyecto 1: Crear y definir la arquitectura del Sistema de Información y comunicación
interno y externo.
Proyecto 2: Fortalecer, adecuar y dotar la infraestructura de comunicaciones e
información y conectividad.
Proyecto 3: Masificar el uso de tecnologías de comunicación e información.
Proyecto 4: Adquirir, diseñar, construir y dotar infraestructura de educación virtual.
Proyecto 5: Adquirir equipos de computación para la labor docente.
27
7 ALCANCES
Dentro de este proyecto se pretende plantear un sistema de intercambio de información, de
manera organizada entre un terminal con tecnología NFC, una base de datos relacional, y una
etiqueta NFC con el contenido de la información del elemento objetivo de lectura con el fin de
mejorar el proceso de préstamos de equipos de laboratorios en el área de laboratorios de la
Universidad Distrital Francisco José De Caldas.
El propósito es realizar una prueba piloto sobre el proceso que se realiza en el préstamo de los
equipos y bancos de laboratorio en la universidad de forma tal que se mejore este proceso,
primero con la reducción de uso de papelería, luego con la agilización del proceso, así
permitiendo ejercer un mayor control sobre los inventarios prestados, de esta manera
contribuyendo con la organización de los elementos disponibles en el laboratorio.
Se plantea el uso de una etiqueta NFC con la información del equipo objetivo de préstamo
(número del equipo, serial, marca y tipo de elemento), el cual se escanea con un lector, genera la
carga del elemento en una base de datos, utilizando una conexión al servidor donde ésta se aloja,
dichas etiquetas serán tipo pegatina, se pueden instalar en cada equipo que tenga un tamaño
adecuado, como lo son los osciloscopios, las fuentes de poder o los generadores de señales.
Se procedería con la carga inicial de los elementos prestados al estudiante a cargo del banco, de
esta manera se solicita el carnet del usuario interesado en acceder a los servicios del laboratorio,
se crea una tabla con el identificador del estudiante, luego se procede a la carga de los elementos
presentes en el banco, luego de terminado el tiempo del préstamo se realiza la descarga del
material del sistema de la base de datos, se plantea la posibilidad también de incluir una etiqueta
por banco, para que se identifique el número del banco automáticamente después de realizar el
escaneo de la etiqueta.
Las pruebas del sistema integrado final tendrán un alcance de tres bancos de una sala de
laboratorios, con todos sus implementos.
28
8 LIMITACIONES El proyecto estará sujeto a una conexión entre el lector y el servidor donde se encuentra alojada
la base de datos, no se contempla el desarrollo de una plataforma de lectura de los datos de tipo
web especializada en control de inventarios, ni que constituya una base de datos de uso de
control interno de existencias para el área de recursos físicos de la universidad.
No se incluye el control de los inventarios internos del laboratorio puesto que este proyecto solo
contempla el proceso que se denomina externo de los préstamos de elementos a los usuarios del
laboratorio, es decir solo carga lo prestado y se genera la respectiva descarga en el momento que
se realice la entrega, pero no genera un descuento de una base de datos de los elementos
previamente creada.
Existen elementos que no pueden ser etiquetados mediante la etiqueta en forma de pegatina,
como son los caimanes, los conectores, las clavijas y las sondas, etc. Esto debido a que no puede
ser instalada la etiqueta o que su manejo debe ser externo y sería fácil que se pueda perder o
sufrir daños con la manipulación de estos elementos; existe una excepción que son las sondas
atenuadas que vienen en un empaque el cual puede ser etiquetado.
Puede existir la posibilidad que los datos del estudiante no puedan ser adquiridos mediante la
lectura del carnet de la universidad, en este caso solo se generaría la carga por banco, y el
monitor sería el encargado de la asociación del carnet con el respectivo banco y la carga y
descarga de la información en la base de datos.
La filosofía del proyecto es utilizar software libre con lo que no existirán costos de software que
sea de uso privativo.
29
9 METODOLOGÍA Para diseñar e implementar un sistema prototipo para la administración de recursos físicos en los
laboratorios de ingeniería de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas mediante el uso
de tecnología NFC se realiza la división del proyecto en las siguientes fases.
Fase 1: Investigación y análisis.
Fase 2: Prueba técnica de etiquetas.
Fase 3: Diseño computacional del sistema de almacenaje de datos.
Fase 4: Implementación del sistema integrado.
Fase 5: Prueba piloto.
Fase Objetivo por fase Actividad Resultado
Investigación y
análisis
Realizar un análisis
comparativo de las
distintas etiquetas NFC
disponibles en el
mercado
Realizar un análisis de
los distintos
dispositivos de lectura y
escritura NFC
Realizar un cuadro
comparativo de las
etiquetas NFC por
características y
modos de operación
Realizar un cuadro
comparativo de los
dispositivos de
lectura y escritura
NFC
Seleccionar las
etiquetas NFC con las
cuales se desarrollara el
proyecto
Seleccionar los mejores
dispositivos de lectura y
escritura para el
desarrollo del proyecto
Prueba técnica
de etiquetas
Verificar el correcto
funcionamiento de los
modos de lectura y
escritura para las
etiquetas seleccionadas
Realizar pruebas de
distancia de lectura y
escritura de las
etiquetas
Realizar pruebas de
seguridad y bloqueo
de las etiquetas
Documentar las pruebas
realizadas
Diseño
computacional
del sistema de
almacenaje de
datos
Implementar una base
de datos que permita el
almacenaje de
información de los
equipos de los
laboratorios de
ingeniería de la
Universidad Francisco
José De Caldas
Análisis de los
requerimientos del
sistema de
almacenaje de datos
Implementación del
sistema de
almacenaje de datos
Puesta en marcha de
sistema de almacenaje
de datos para los
laboratorios de
ingeniería de la
Universidad Francisco
José De Caldas
30
Implementación
del sistema
integrado
Integrar el sistema de
almacenaje de datos
con el software de
lectura y escritura de
las etiquetas NFC
Diseño e
implementación del
sistema recolector de
información
Integrar el sistema de
recolección de datos
con el sistema de
almacenaje de datos
Un sistema integral que
consta de un sistema de
almacenaje de datos,
etiquetas NFC y un
módulo de lectura y
escritura de NFC
Prueba piloto Verificar el
funcionamiento del
sistema integrado
Realizar la prueba de
funcionamiento del
sistema integrado en
una sala de
laboratorios con 3
bancos en la
Universidad Distrital
Francisco José De
Caldas
Documentar la prueba
realizada
31
10 CRONOGRAMA
No Actividad
Mes 1 2 3 4 5 6
Semana
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Duración
(semanas)
I
Realizar cuadros
comparativos de los
dispositivos de lectura-
escritura y las etiquetas
NFC
4
II Realizar distintas
pruebas a las etiquetas
NFC
3
III
Análisis de los
requerimientos del
sistema de almacenaje
de datos
1
IV Implementación del
sistema de almacenaje
de datos
3
V Implementación del
sistema recolector de
información
3
VI Integración de los
sistemas de recolección
y almacenaje de datos
3
VII
Realizar la prueba de
funcionamiento del
sistema integrado en
una sala de laboratorios
con 3 bancos en la
Universidad Distrital
Francisco José De
Caldas
3
VIII Pruebas finales 2
IX Redacción del
documento de trabajo de grado
24
32
11 PRESUPUESTO CONCEPTO FUENTE TOTAL
COSTOS DE PERSONAL NO APLICA $12’000.000
COSTOS DE SOFTWARE NO ALPICA $140.000
COSTOS DE EQUIPOS NO APLICA $7’330.000
PAPELERIA Y VARIOS NO APLICA $200.000
TOTAL $19’670.000
Tabla 11.1. Costos totales del proyecto.
NOMBRE TIPO DE
VINCULACIÓN
FUNCION
DENTRO
DEL
PROYECTO
MESES DE
VINCULAC
IÓN/
SEMANAS
HORAS POR
SENAMA
RECURSOS TOTAL
ANDRÉS MAURICIO
VALENCIA RAMÍREZ
ESTUDIANTE/
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
PONENTE 24 20 $150.000 $3´600.000
WILSON ANDRÉS
LUIS DÍAZ
ESTUDIANTE/
INGENIERÍA ELECTRÓNICA
PONENTE 24 20 $150.000 $3´600.000
ING. MSC ROBERTO
FERRO ESCOBAR
DOCENTE DE
PLANTA
DIRECTOR 24 2 $200.000 $4’800.000
TOTAL $12’000.000
Tabla 11.2.Costos de personal.
EQUIPO JUSTIFICACIÓN VALOR APROXIMADO TOTAL
COMPUTADOR
PORTATIL
REQUERIDO PARA EJECUTAR LA PROGRAMACIÓN DE LA BASE DE DATOS Y
RECEPCIÓN DE LA INFORMACION/
REDACCIPON DEL DOCUMENTO BASE DE LA
TESIS
$150.000 $300.000
EQUIPO SERVIDOR IMPLEMENTACIÓN DE LA BASE DE DATOS DEL
SISTEMA RECEPCION Y ENVIO DE DATOS
$5´000.000 $5´000.000
CELULAR XPERIA
Z2/ CELULAR
SAMSUMG GALAXY
S5
EQUIPO ENCARGADO DE LA LECTURA Y ESCRITURA DE LA ETIQUETA
$1´000.000 $2´000.000
ETIQUETA NFC DISPOSITIVO DE ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN DEL EQUIPO E IDENTIFICACIÓN
DEL MISMO
$5.000 30.000
TOTAL $7´330.000
Tabla 11.3. Costos de equipos.
MATERIALES JUSTIFICACIÓN TOTAL
PAPELERÍA/VARIOS REDACCIÓN, IMPRESIÓN DEL
DOCUMENTO DE TESIS,
ANTEPROYECTO, FOTOCOPIAS
$200.000
TOTAL $200.000
Tabla 11.4. Costos de papelería y varios.
33
SOTWARE JUSTIFICACIÓN COSTO APARENTE TOTAL
APACHE SERVER NECESARIA PARA LA IMPLEMENTACION DE LA RECEPCCION DE LA INFORMACIÓN VÍA
INTERNET
GNU/GPL $0
MYSQL SERVER PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA BASE DE DATOS CAPTURA/ GURADADO, ESCRITURA Y
ALMACENAMIENTO, ASÍ COMO CONSULTAS
GNU/GPL $0
PHP SERVER DESARROLLO DE LA CONEXIÓN A BASE DE
DATOS
GNU/GPL $0
SUBLIME TEXT
EDITOR
EDITOR DE TEXTO PARA IMPLEMENTACIÓN
DEL CÓDIGO DE LA APLICACIÓN
$70.000 $140.000
LINUX (DEBIAN
UBUNTU) DISTRO NO
ESPECIFICA
SISTEMA OPERATIVO BAJO EL CUAL CORRE EL SERVIDOR Y LOS SERVICIOS
GNU/GPL $0
TOTAL $140.000
Tabla 11.5. Costos de Software.
34
12 DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA
Para cumplir con los objetivos del proyecto, se eligió crear dos sistemas de recepción de datos,
una plataforma Web, que está dirigida a los préstamos de trabajadores y profesores de la
universidad con el fin de facilitar el préstamo al personal, eliminado así la retención del carné del
usuario.
Por otro lado para los préstamos a estudiantes se implementó el desarrollo de una aplicación para
Android, pensando en que es el sistema con mayor demanda y más fácil de adquirir en un
dispositivo móvil, el cual se conecta a una base de datos en un servidor que genera las
respectivas consultas y actualización de registros.
Como una sugerencia opcional por parte del revisor se imprimió el código QR que relaciona los
manuales de usuario de los equipos, sobre la etiqueta NFC, que se instalaría en los equipos, para
facilitar su uso.
12.1 Investigación y análisis En esta sección se establecen los parámetros y características de los distintos lectores
disponibles en el grupo Lider y de las etiquetas NFC de que se dispone así como la posterior
elección de los elementos con que se trabajó en el desarrollo de los objetivos.
12.1.1 Análisis comparativo de las distintas etiquetas NFC disponibles en el mercado.
Para obtener los parámetros característicos de cada etiqueta se buscó el respectivo
datasheet del elemento y realizaron pruebas con el programa NFC TOOLS.
12.1.1.1 TAG NXP MIFARE CLASSIC CIRCULAR
Características generales:
Fabricante Modelo F/MHZ
operación Capacidad Solo un uso
Nxp
semiconductors Mifare Classic 13.56 1 kByte No
Bloqueo sencillo Contraseña Diseño Peso Dimensiones
Si Si Circular acrílico 0.9Gr (25.4X1)mm
El alcance general es de 100 mm.
35
Figura 16. Tag Mifare classic tipo circular acrílico.
Esta etiqueta posee una forma circular que deja ver en concreto todo el circuito de campo
magnético que posee la estructura, consiste en dos láminas de acrílico delgadas pegadas que
comprimen el circuito.
Figura 17. Tag Mifare classic tipo circular acrílico información suministrada por el programa
NFC TOOLS.
La ilustración anterior es una captura de pantalla del programa NFC TOOLS que nos oferce
información acerca de la etiqueta circular Mifare.
36
12.1.1.2 TAG NXP MIFARE CLASSIC DOCUMENTO
Características generales:
Fabricante Modelo F/MHZ
operación Capacidad Solo un uso
Nxp
semiconductors Mifare Classic 13.56 1 kByte No
Bloqueo sencillo Contraseña Diseño Peso Dimensiones
Si Si Tipo carné 1.4Gr (75,9X50X1)mm
El alcance general de operación es de 100 mm.
Figura 18. Tag Mifare classic tipo carné.
Este tipo de etiqueta básicamente consiste en una estructura tipo carné que permite crear tarjetas
de acceso o identificación en empresas, es el también de la referencia Mifare Classic.
37
Figura 19. Tag Mifare classic tipo carné información suministrada por el programa NFC
TOOLS.
En la ilustración anterior se puede observar la información suministrada por el programa, como
se observa permite conocer el número de serie único de la tarjeta y en el caso de contener
información almacenada permitirá también saber qué tipo de registros están almacenados en la
etiqueta NFC.
12.1.1.3 TAG NXP VI320708 PEGATINA
Características generales:
Fabricante Modelo F/MHZ
operación Capacidad Solo un uso
Nxp
semiconductors VI320708 13.56 137 Byte No
Bloqueo sencillo Contraseña Diseño Peso Dimensiones
Si Si Sticker 0.8Gr (52,4X52,4)mm
El alcance general de operación es de 100 mm.
38
Figura 20. Tag VI320708 tipo pegatina.
Esta etiqueta tipo pegatina tiene la capacidad de ser adherida en cualquier superficie, es delgada
y de fácil manejo, la etiqueta ultralight es una versión de la Mifare que tiene una capacidad
reducida pero que ofrece mayo compatibilidad con la mayoría de lectores NFC.
Figura 21. Tag VI320708 tipo pegatina información suministrada por el programa NFC TOOLS.
En la ilustración anterior se observa la información acerca de esta etiqueta, la cual nos indica
inclusive el formato de datos aceptados, su tamaño y si admite modos de lectura y solo única
escritura y la ISO en que se basa.
39
12.1.1.4 TAG NXP VM440803 PEGATINA
Características generales:
Fabricante Modelo F/MHZ
operación Capacidad Solo un uso
Nxp
semiconductors VM440803 13.56 1 KByte Si
Bloqueo sencillo Contraseña Diseño Peso Dimensiones
Si Si Sticker N/S (50X25)mm
El alcance general de operación es de 100 mm.
Figura 22. Tag VM440803 tipo pegatina.
Esta etiqueta tiene la particularidad de ser de un tamaño extendido con el fin de ampliar su rango
de lectura horizontal, ofrece una capacidad estándar de almacenaje y su manejo es igualmente
fácil y sencillo.
Figura 23. Tag VM440803 tipo pegatina información suministrada por el programa NFC
TOOLS.
40
En la ilustración anterior se puede obtener la información básica de la etiqueta, su número de
serie y los tipos de tecnologías admitidas.
12.1.1.5 TAG NXP MIFARE CLASSIC LLAVERO
Características generales:
Fabricante Modelo F/MHZ
operación Capacidad Solo un uso
Nxp
semiconductors Mifare Classic 13.56 1 kByte Si
Bloqueo sencillo Contraseña Diseño Peso Dimensiones
Si Si Llavero 3.4Gr N/S
El alcance general es de 100 mm.
Figura 24. Tag Mifare classic tipo llavero.
La etiqueta tipo llavero ofrece la posibilidad de tener acceso a un medio de identificación
portable en tipo llavero, esta ofrece la versatilidad de un tamaño muy reducido y de fácil acceso.
41
Figura 25. Tag Mifare classic tipo llavero información suministrada por el programa NFC
TOOLS.
La ilustración anterior permite observar la información de la etiqueta tipo llavero la cual por sus
características deja ver que se puede tratar de la misma circular introducida en una moldura de
plástico en forma de llavero para su fácil portabilidad.
12.1.1.6 TAG NXP VM320708 PEGATINA
Características generales:
Fabricante Modelo F/MHZ
operación Capacidad Solo un uso
Nxp
semiconductors VM320708 13.56 1 KByte No
Bloqueo sencillo Contraseña Diseño Peso Dimensiones
Si Si Sticker 0.8Gr (52,4X52,4)mm
El alcance general de operación es de 100 mm.
Figura 26. Tag VM320708 tipo pegatina.
42
Esta etiqueta tiene una apreciable congruencia con la ultralight, la diferencia se encuentra en que
esta posee mayor capacidad de almacenaje y no presenta una compatibilidad extendida.
Figura 27. Tag VM320708 tipo pegatina información suministrada por el programa NFC
TOOLS.
En la ilustración. Para le etiqueta, se aprecia el sistema de datos soportado y su número de serie
esto refleja la compatibilidad que posee la etiqueta que es más reducida en este caso.
12.1.2 Análisis de los distintos dispositivos de lectura y escritura NFC.
Al realizar la respectiva comparativa de los diferentes lectores se puede obtener una
mejor visión de los son útiles en el proceso de desarrollo del proyecto, con este fin se
muestran las características generales de cada uno de los lectores disponibles en le grupo
Lider.
12.1.2.1 LECTOR PN532 RFID/NFC shield 13.56Mhz.
Características generales:
Fabricante Compatible modos NFC estándares soportadas
Adafruit industries Arduino uno
Lectura
ISO/IEC 14443A/MIFARE
ISO/IEC14443B/ modo
lectura/escritura
Punto a punto
Emulación de
tarjeta
Volcado de
memoria
43
Figura28. PN532 NFC/RFID CONTROLLER SHIELD ARDUINO
Estos son los requisitos necesarios para poner en funcionamiento el dispositivo:
Arduino Uno
Conector de poder para el arduino
Software para arduino
Software arduino para el sistema operativo a emplear
Etiquetas y tarjetas NFC
Figura 29. Vista del lector acoplado al Arduino
44
Figura 30. Dispositivo funcionando en el laboratorio.
Figura 31. Lector y los distintos tags que soporta.
Pantalla principal del arduino donde podemos encontrar los programas que nos brinda el
fabricante, para poder emplear el lector.
Figura 32. Menú principal del arduino con los ejemplos de NFC.
45
El fabricante nos estrega 4 modos de trabajo los cuales serán descritos y explicados a
continuación:
Comunicación pasiva ISO 14443A Tarjetas
En este modo de trabajo se puede leer una etiqueta y mostrar información en pantalla
como el UID de la etiqueta o tarjeta, la longitud del UID.
Figura 33. Modo lectura.
En la figura 6 podemos observar dos casos diferentes, el primero donde falla el código
fuente debido a que el tag no se encuentra en el formato NDEF y no es reconocido, dando
un mensaje de fallo de autenticación; el segundo donde reconoce la tarjeta NFC y extrae
los datos del UID como longitud y valor.
Comunicación activa (punto a punto)
En este modo de trabajo se puede escribir una URL en una etiqueta, la limitante en este
modo es la cantidad máxima de caracteres de la dirección.
Figura 34. Modo escritura de URL
46
El código fuente de este modo nos permite insertar una URL con una longitud máxima de
38 caracteres. En la figura 7 se puede observar que la misma URl fue grabada en dos
tarjetas Mifare Classic, diferenciadas por su UID.
Formato de intercambio de datos NDEF
En este modo de trabajo consiste en cambiar el formato entre NDEF y Classic de las
etiquetas, lo cual nos permite realizar distintas tareas como escribir información, hacer
lectura de datos y restaurar a los valores de fábrica.
En la figura 8 el monitor serial del programa nos permite cambiar el formato a NDEF de
los tags para poder escribir una URL, el programa queda en espera de un comando para
continuar, luego de realizado el comando detecta la presencia del tag y procede con el
cambio de formato, este proceso tarda un par de segundos y vuelve al estado de espera
para el siguiente tag.
Figura 35. Modo formato de intercambio NDEF
Volcado de memoria
Este modo nos permite determinar qué tipo de información contiene la etiqueta, que
bloques de la memoria está alojada la información, como también que sectores están
libres para usarse.
En la figura 9 el programa está en espera del comando para iniciar el escaneo de la
memoria del tag, luego de enviado el comando lee cada uno de los bloques de memoria,
47
este proceso tarda entre 6 a 8 segundos y es muy importante no retirar el tag hasta que
este termine, como se observó en la figura 7 los datos de la URL son escritos en el sector
1 de la memoria.
Figura 36. Modo formato de intercambio NDEF
12.1.2.2 LECTOR PNEV512R.
Características generales:
Fabricante Compatible modos NFC estándares soportadas
Nxp
semiconductors
Raspberry pi
A
Lectura
ISO/IEC 14443A/MIFARE
ISO/IEC14443B/ modo
lectura/escritura
Raspberry pi
B
Punto a punto
Raspberry pi
B+
Emulación de
tarjeta
48
Figura 37. PNEV512R EXPLORE NFC
Estos son los requisitos necesarios para poner en funcionamiento el dispositivo:
Raspberry Pi Modelo B o B+ o Raspberry Pi 2
Pantalla o monitor para visualizar.
Cable HDMI o conector HDMI a VGA
Adaptador micro USB 5V, 2A
Cable Ethernet o módulo WIfI para rasberry
Teclado y mouse usb o inalámbrico
Micro SD compatible
Etiquetas y tarjetas NFC.
A continuación se muestran algunas imágenes ilustrativas de la conexión del Lector PNEV512R
con la Raspberry pi B+ y se enumeran los componentes presentes en las figruas 25 y 26.
1. Cable de poder micro USB
2. Cable HDMI
3. Lector PNEV512R
4. Etiqueta NFC
5. Cable Ethernet
6. Módulo WIFI
7. Puertos USB para el teclado y mouse
8. Raspberry pi B+
9. Memoria Micro SD
49
Figura 38. Vista aérea del lector acoplado con la Raspberry pi b+
Figura 39. Vista Diagonal del lector acoplado con la Raspberry pi B+
El fabricante nos estrega dos modos de trabajo los cuales serán descritos y explicados a
continuación:
Modo básico
En este modo de trabajo se puede leer una etiqueta o recibir un mensaje a través del modo
NFC punto a punto y mostrar dicha información en pantalla, es necesario que el mensaje
este en formato NDEF.
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Para ejecutar el modo básico de lectura se realiza el siguiente comando principal
explorenfc-basic el ejemplo que esta descrito en la figura 4 se realizó sobre una etiqueta
con una URL, donde se pueden observar campos como el tipo de registro (1), la dirección
web a la que apunta la etiqueta, la codificación de la etiqueta (2) y por último el estándar
de la etiqueta donde se encuentra su ID (3).
Figura 40. Ejemplo de salida del modo básico de lectura del lector.
Modo navegador:
En este modo de trabajo se puede leer etiquetas o recibir mensajes NDEF contenidos en
una URL y abrirlos en el navegador, se recomienda tener activada la interfaz gráfica para
ejecutar este modo de trabajo.
Este modo de trabajo tiene el siguiente comando principal explorenfc-browser, el cual
nos ejecuta la búsqueda de etiquetas NFC, cuando las detecta se notifica en la pantalla
como se puede observar en la figura 6 numeral 1, cuando detecta el contenido de una
URL lo notifica y ejecuta el comando de apertura del navegador, como se puede observar
en el numeral 2 de la misma figura.
Figura 41. Ejemplo de salida del modo navegador del lector.
En la figura 7 se puede observar el navegador con la página web apuntada por la etiqueta NFC.
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2
1 3
51
Figura 42. Navegador con la página web contenida en la URL anteriormente detectada.
12.1.2.3 LECTOR TRF7970A NFC/RFID BOOSTERPACK (DLP-7970ABP)
Características generales:
Fabricante Compatible modos NFC estándares soportadas
Texas Instruments
LaunchPad
(Texas
Instruments)
Lectura/escritura
ISO 15693, ISO 18000-3, ISO
14443A/B Y Felicia
Punto a punto
Emulación de
tarjeta
Figura 43. LECTOR TRF7970A NFC/RFID BOOSTERPACK (DLP-7970ABP)
52
Estos son los requisitos mínimos para poner en funcionamiento el dispositivo:
LaunchPad compatible.
Conector microUsb para el LaunchPad.
Software necesario para la operación.
Etiquetas y tarjetas NFC.
Figura 44. Vista del lector acoplado al LaunchPad MSP430 F5529.
Necesitamos descargar varios programar para poder cargar los códigos en la interfaz gráfica que
nos suministra el fabricante.
El primero de ellos es una herramienta de programación de Flash la cual podemos observar en la
figura 33 y 34, en la cuales podemos observar el modelo de la Launchpad y del lector, escogidos
previamente, en la parte inferior encontramos la consola, la cual nos indica la carga del código en
el dispositivo.
53
Figura 45. Software de programación en Flash.
Figura 46. Software complementario de programación de Flash.
El siguiente Software nos permite realizar las operaciones de lectura y escritura de las etiquetas y
tarjetas NFC, con su entorno gráfico amigable al usuario como lo podemos ver en la figura 34.
La versatilidad del programa Stollmann NFCPlayer de Texas Instruments nos permite escoger
entre los modos de trabajo lectura/escritura, punto a punto y emulación de tarjeta. También nos
permite escoger la tecnología con la cual se está trabajando, lo cual nos brinda una gran gama de
opciones a trabajar debido a la cantidad de estándares soportados.
54
Figura 47. Software NFCPlayer de Texas Instruments.
12.2 Prueba técnica de etiquetas. Tras ejecutar las pruebas necesarias y haber escogido los modelos: NXP MIFARE
CLASSIC DOCUMENTO, NXP VM440803 STICKER; al realizar las pruebas de
eficiencia, se encontró que los modelos seleccionados cumplen con los requerimientos, el
alcance general de las etiquetas es de 100 mm, se ejecutaron las pruebas de bloqueo de
etiqueta, la cual fue satisfactoria y deja la etiqueta como solo de lectura, con lo cual se
hace inalterable la información contenida en ella, estos dos modelos cumplen, uno para la
aplicación de plataforma Web y el otro para ser adherido a los elementos objeto de
lectura en los bancos del laboratorio. Esto en relación al alcance vertical que ofrece la
etiqueta VM440803, ya que al tener un tamaño extendido es más fácil de acceder.
En el caso de la etiqueta tipo carné es más sencillo de usar ya que esta imita el carné de la
universidad y se adapta por completo a un lector RFID de documentos.
12.3 Diseño computacional del sistema de almacenaje de datos. Para el diseño del sistema en general se utilizó la misma base de datos para crear las
distintas tablas identificadas, tanto para la aplicación Web como para la aplicación móvil,
55
de esta manera se identificaron tres tipos de tablas necesarias y esenciales en el proceso
por plataforma.
Figura 48. Nombres de las tablas creadas en la base de datos.
Como se puede observar en la figura anterior para la plataforma web se identificaron tres
tablas necesarias para el proceso, las tablas: usuarios, equipos y entregas; en el caso de la
aplicación móvil son las tablas equipos_apk, prestamos_apk y usuarios_apk.
Para el caso de la plataforma Web la tabla usuarios posee el siguiente esquema:
Figura 49. Estructura de la tabla de usuarios plataforma Web.
Como se evidencia en la figura anterior la tabla se compone del campo Id el cual es la
llave foránea de la estructura, el campo código que hace referencia al id recibido por el
56
carné único en cada etiqueta NFC el campo nombre, y el campo cedula. El campo
contador es una constante en las tablas de la plataforma Web que se deja como un campo
no usado que puede tener una futura aplicación, la cual puede ser el conteo cada cierto
tiempo con el que este usuario usa los servicios.
Para la estructura de la tabla equipos podemos observar lo siguiente:
Figura 50. Estructura de la tabla equipos de la plataforma Web.
En la tabla de la figura anterior se observan los campos id, código, descripción, marca,
cantidad, al igual que en todas las tablas de la plataforma Web se utiliza id como llave
primaria, el campo código hace referencia al id de la etiqueta NFC del equipo, o en el
caso de los utilitarios como es el caso de los cables HDMI entre otros solo se utiliza un
código de tres dígitos, el campo marca hace referencia al fabricante del equipo y cantidad
a las existencias de las que se dispone solo para los utilitarios.
57
Figura 51. Estructura de la tabla entregas de la plataforma Web.
La tabla se compone de los campos id, código_us, código_eq, devuelto, f_entrega,
f_devuelto, campo id tiene el mismo funcionamiento de todas las tablas, el cmapo
código_us, es el código del usuario que tiene el equipo, el campo código_eq es el
respectivo equipo tomado por el usuario, el campo devuelto será 1 cuando la entrega se
efectuó y 0 cuando no ha sido devuelto el equipo prestado, f_entregada y f_devuelto hace
referencia a la fecha de préstamo y fecha de entrega del equipo.
Esta tabla se produce del cruce de las tablas usuarios y equipos de forma tal que se genera
un “join” entre las mismas para obtener la información resultante del préstamo.
12.4 Implementación del sistema integrado. Se desarrolló una plataforma Web que recopilara los datos de los equipos prestados de
forma tal que utilizando un lector RFID, se proceda a realizar la carga del id del usuario
para que el sistema lo reconociera en una base de datos previamente creada, de forma tal
que reconociera los datos de usuario.
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Figura 52. Lector RFID PS/2 usado para préstamos a profesores y trabajadores de la
Universidad Distrital.
Este lector ofrece la capacidad de conectar atravesó de un conector PS/2 de forma tal que
permite también la conexión del teclado y no interfiere con el uso del equipo.
Se realizó la integración de una interfaz Web con una base de datos que posee las tablas
de equipos, usuarios y prestamos, esta última es el resultante de la combinación de
parámetros esenciales de las otras dos.
Figura 53. Tablas en la base de datos.
Las tablas de la base de datos en la figura 17 con el sufijo _apk hacen referencia a los
datos recolectados por la app Android, el restante hace referencia a los datos recolectados
y usados por la plataforma Web.
59
Para el funcionamiento general de la plataforma se utilizó el lenguaje PHP, librerías
Jquery, Java Script, funciones Ajax, un alojamiento WEB en un servidor y una base de
datos MySql.
El sistema consulta una base de datos ingresando un número que se relaciona
directamente con una tarjeta o etiqueta NFC, utilizando un lector de tarjetas que introduce
automáticamente el Id de la tarjeta leída en un campo de texto.
El propósito es mejorar, agilizar y hacer más practico el préstamo a los profesores de
equipos tales como video Beams, proyectores de acetatos, cables HDMI entre otros.
Mediante este sistema se elimina la necesidad de generar la retención del carne de la
persona que solicita el servicio de esta manera, el sistema registra en la base de datos los
elementos prestados a un código ID generado por el documento de identidad presentado,
este caso el carne de la universidad, los cuales actualmente cuentan con tecnología NFC.
Figura 54. Interfaz de la plataforma Web.
El sistema realiza la búsqueda automática después de un tiempo de que el sistema no
registra la entrada de más caracteres, ejecuta una petición SQL que busca el usuario o el
equipo en la base de datos.
60
Figura 55. Ejemplo de usuario plataforma Web.
Cuando se realiza la consulta y se encuentra una coincidencia, se mostrara el nombre del
usuario, el código adquirido y el número de identificación (parte derecha de la tabla), en
la parte izquierda mostrara si este usuario posee algún préstamo activo, con la respectiva
fecha y hora del préstamo.
Lo mismo ocurrirá con los equipos, en caso de querer hacer la devolución, del equipo o el
préstamo bastara con ingresar el código del equipo y dar clic en la opción deseada.
El sistema posee una opción de copiado del código como se observa en la imagen en
color verde, la cual permite de forma rápida copiar el código del equipo en préstamo para
realizar la devolución en el caso del equipo, esta característica opera en ambos sentidos.
En el caso en que el usuario o el equipo no se encuentren registrados, el sistema
preguntará si es que se desea registrar en la base de datos.
61
Figura 56. Ejemplo de usuario no reconocido plataforma Web.
Luego mostrara un formulario que puede rellenado y se podrá registrar el usuario, lo
mismo aplica para el registro del equipo.
Figura 57.Ilustracion plataforma Web.
62
Una sola vista permitió la implementación de las consultas, registros y carga y descarga
de materiales del sistema, la base de datos registra en forma casi infinita todos los
préstamos aun si ya han sido dados por finalizados.
Figura 58. Ilustración de la tabla en la base de datos de préstamos.
Se desarrolló una aplicación Android para el préstamo de equipos con uso de una base de
datos y el lector de un teléfono celular, la cual posee 3 módulos distintos: Lectura, carga y
descarga de equipos. Los cuales se describen a continuación con ayuda de las
ilustraciones.
En la primera pestaña de la aplicación es de lectura, se acerca el tag NFC al teléfono, la
aplicación extrae los campos necesarios (Id, nombre, número, marca, modelo y otro del
equipo) y los muestra cómo se puede ver en la figura 55. En la parte inferior se encuentra
el botón cargar equipos que nos envía a la pantalla donde se realiza el “login” por parte
del monitor o el personal encargado de realizar el préstamo de equipos a los estudiantes.
63
Figura 59. Pantalla de inicio y lectura de la app.
La pantalla de “Login” está diseñada para que solo los usuarios autorizados por parte del
personal de laboratorios puedan realizar el préstamo de equipos a estudiantes. Consta de dos
campos Usuario y Contraseña los cuales están previamente guardados en la base de datos, para
que se pueda validar la información y acceder a los módulos de carga y descarga de equipos, el
campo Usuario es de lectura de un tag NFC en cual está el ID del usuario y el campo Contraseña
es digitable por medio del teclado del teléfono celular, como lo podemos observar en la figura
56.
64
Figura 60. Pantalla de Login para usuarios autorizados.
Cuando se oprime el botón aceptar realiza una consulta de validación en la base de datos de los
datos del usuario, una vez realiza la verificación se accede a la pantalla de carga, donde tenemos
los campos sala y número del banco, que son menús desplegable donde se escogerá la sala y el
número correspondiente como lo podemos observar en las figuras 59 y 60 respectivamente. Hay
un campo de información llamado Monitor encargado en el cual se visualiza el nombre
correspondiente al usuario anteriormente registrado.
65
Figura 61. Pantalla de Carga de elementos.
66
Figura 62. Pantalla de Carga de elementos (selección de sala).
67
Figura 63. Pantalla de Carga de elementos (selección de banco).
El siguiente campo de la pantalla de carga de elementos es un campo de lectura NFC, donde se
acerca el carnet (tag) del estudiante que solicito el préstamo del banco como se muestra en la
figura 62, una vez cargado este campo se habilita los siguientes campos de lectura, los cuales
están diseñados para extraer la información contenido en los tag NFC correspondientes a cada
uno de los elementos que están en el banco, los campos que se extraen son: id, nombre, número,
marca, modelo y cantidad del equipo; cuando seleccionamos cargar equipo la información
68
contenida en los campos se cargan en la base de datos y la aplicación nos muestra un mensaje de
confirmación (Equipo cargado) como se puede observar en la figura 63.
Figura 64. Pantalla de Carga de elementos (Carga de código del estudiante).
69
Figura 65. Pantalla de Carga de elementos (Lectura y carga del elemento).
Una vez realizada la carga del equipo se puede leer otro tag NFC de un equipo distinto, cuando
se realiza la lectura los campos correspondientes al equipo se actualizan como en la figura 64,
para su posterior carga en la base de datos, en caso contrario de que se realice la lectura de un tag
NFC ya cargado al momento de acceder a al opciones de cargar equipos, la aplicación muestra
un mensaje de error (el equipo ya ha sido cargado) como se muestra en la figura 65, lo que quiere
decir que ese elemento ya está en la base de datos y asignado a un estudiante.
70
Figura 66. Pantalla de Carga de elementos (Lectura de otro elemento).
71
Figura 67. Pantalla de Carga de elementos (Mensaje de que el elemento ya ha sido cargado y no
se puede volver a cargar).
En la pantalla de carga de elementos se tiene una segunda opción que es ver equipos, su función
es visualizar los equipos cargados a un estudiante en específico y poder realizar la descarga de
los mismos, cuando accedemos a esta opción la aplicación mostrara la pantalla de descarga de
elementos, la cual tiene un campo de lectura NFC donde se realiza la lectura del carné del
estudiante, una vez leído el id del usuario se procede a oprimir el botón buscar, el cual realiza
una búsqueda en la base de datos donde extrae todos los elementos relacionados al id y
posteriormente aparecerán en la pantalla como se muestra en la figura 67.
72
Figura 68. Pantalla de Descarga de elementos.
Para realizar la descarga de cada uno de los elementos es necesario acercar el tag NFC
correspondiente a uno de los elementos, la aplicación realiza la búsqueda, descarga
automáticamente el elemento y muestra un mensaje (equipo descargado) como podemos
observar en la figura 68.
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Figura 69. Pantalla de Carga de elementos (Mensaje de descarga de elementos).
74
13 CONCLUSIONES
Se logra reconocer un equipo del laboratorio mediante una etiqueta NFC que suministra un id
único que el sistema captura y por el cual consulta en una base de datos, bien sea por la app o por
la plataforma, de forma tal que se relacionó una base de datos que permite guardar las consultas
y modificarlas.
Tras realizar una extensa consulta y un sinnúmero de pruebas, se logró escoger el tag más
adaptable a los objetivos y el lector que mejores prestaciones brinda, los respectivos resultados
fueron mencionados en el apartado investigación y análisis sección 12.1.
Al realizar la integración del sistema para los préstamos de profesorado y trabajadores, así como
también el de estudiantes en las horas de laboratorios, tanto para clases como para horarios
adicionales, se permite a los monitores realizar una mejor gestión, mediante un dispositivo
móvil, reduciendo así el uso de papelería, también optimizando el tiempo de entrega de los
equipos, realizando la integración de distintas tecnologías de la información.
Los elementos utilizados en el desarrollo del proyecto fueron herramientas que se encuentran
disponibles en el respectivo inventario del grupo Lider de la Universidad Distrital Francisco José
de Caldas, constituyéndose en un apoyo esencial el sistema de ayuda que ofrece el Grupo.
En referencia de los elementos presentes en los bancos de los laboratorios de ingeniería que no
poseen la superficie donde se pueda instalar o pegar una etiqueta NFC no se tomó como
necesario el que estos elementos sean ingresados en el sistema, debido a que son utilitarios que
son tenidos en cuenta en el momento del préstamo pero no poseen un serial.
75
14 RECOMENDACIONES Para que los carnés de la universidad Distrital Francisco José De Caldas sean compatibles
y funcionales con la aplicación y la plataforma, es necesario considerar el uso de un carné
que no se encuentre bloqueado por una aplicación de otro propietario, es decir que estos
se encuentran bloqueados de forma permanente y no se permite su lectura debido al uso
del carne con el SITP. Por lo tanto sería aconsejable el que los carnés no fueran
bloqueados, en caso contrario su uso no será posible, bajo esta situación se puede usar
carnés genéricos.
Tras la interpretación de los resultados de las pruebas ejecutadas con el sistema de lectura
RFID PS/2, se encontró necesario que al conectar el lector en un equipo que se encuentra
encendido y en el que el sistema operativo ya arranco en el caso de Windows es
estrictamente necesario que el lector sea conectado al equipo apagado y este se inicie con
el lector ya conectado, así mismo también es obligatorio el uso del teclado PS/2 en la
bahía de expansión que posee el cable del lector, caso contrario este no funcionara y
generara una incompatibilidad en el sistema al intentar realizar la lectura de una tarjeta.
No fue posible encontrar una solución que satisficiera la necesidad de poder realizar
lectura de elementos como las sondas, caimanes y elementos pequeños en la aplicación
móvil, sin embargo en la plataforma Web este sistema si fue implementado, mediante el
uso de códigos cortos que se ingresan manualmente, es decir en la plataforma Web es
posible el préstamo de utilitarios como se explicó en el apartado diseño computacional
del sistema de almacenaje de datos sección 12.3, para el aplicativo móvil estos elementos
que no pueden ser etiquetados no fueron tomados en cuenta.
76
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