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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
“APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE
PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS
DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS”
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
AUTOR:
ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA
JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS
TUTOR:
ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN. MSC.
GUAYAQUIL - ECUADOR
2019
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TÍTULO: “APLICACIÓN MOVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL
MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS”.
REVISORES: Ing. Manuel Reyes,
MSc. INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: Ciencias Matemáticas y
Físicas
CARRERA: Ingeniería en Sistemas Computacionales
FECHA DE PUBLICACIÓN: N° DE PÁGS.:
ÁREA TEMÁTICA: DESARROLLO DE SOFTWARE
PALABRAS CLAVES: Aplicación móvil, Arduino, circuito eléctrico.
RESUMEN: Es evidente que la falta de un sistema que permita el monitoreo y control de los
equipos de climatización e iluminación. El presente proyecto propone un prototipo con hardware y software libres en Arduino y App Inventor para control y monitoreo de una forma remota, se pudo comprobar a través de experimentación la correcta lectura y control de la temperatura hogares y oficinas de forma remota.
N° DE REGISTRO (en base de datos): N° DE CLASIFICACIÓN: Nº
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF X
SI NO
CONTACTO CON AUTORES:
Elvis Michael Aldean Pacalla John Leonardo García Ramos
Teléfono:
0986610293 0982623326
E-mail:
[email protected] [email protected]
CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN
Universidad de Guayaquil Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales Víctor Manuel Rendón y Baquerizo Moreno
Nombre: Abg. Juan Chávez
Teléfono: 2307729
I
APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación “APLICACIÓN MÓVIL Y
PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y
CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E
ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS “
Elaborado por los Sr. ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA y el Sr. JOHN
LEONARDO GARCÍA RAMOS, Alumnos no titulados de la Carrera de Ingeniería
en Sistemas Computacionales, Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la
Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero en
Sistemas Computacionales, me permito declarar que luego de haber orientado,
estudiado y revisado, la apruebo en todas sus partes.
Atentamente
__________________________________
Ing. Verónica Mendoza Morán. Msc.
TUTOR
II
DEDICATORIA
Este trabajo de titulación se lo dedico
a Dios primeramente por poner en mi
camino a personas que han sido de
gran ayuda en mi carrera profesional
tanto como personal, a mi familia que
me ha sido de gran apoyo en el
desarrollo de mi carrera como
profesional, de manera
incondicionalmente, los cuales son
motivos por el cual salir adelante,
realizándome y capacitándome como
profesional.
III
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por poner a las
personas indicadas en mi camino y
así terminar esta gran etapa
universitaria. Agradezco a mi padre y
madre que en todo momento
estuvieron apoyándome, por
hacerme fuerte frente a las
adversidades. También agradezco a
mi compañero de tesis que fuimos un
gran equipo para trabajar juntos, y a
mi tutora que tuvo la paciencia y la
guía para ayudarnos y cumplir con el
objetivo de este proyecto.
IV
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Inelda Martillo Alcívar, Mgs. DIRECTORA DE LA CARRERA DE
INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc. DECANO DE LA FACULTAD
CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
Ing. Verónica Mendoza Morán. M.Sc.
PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO
DE TITULACION
Ab. Juan Chávez Atocha. Esp. SECRETARIO
Ing. Manuel Reyes Wagnio, M.Sc.
PROFESOR REVISOR DEL PROYECTO
DE TITULACION
V
DELARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este
Proyecto de Titulación, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual
de la misma a la UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”
_______________________________
ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA
______________________________
JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS
VI
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
“APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE
PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE
CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS”
Proyecto de titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
AUTORES: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA
C.I. 0931093710
JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS C.I.0919341636
TUTOR: ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN. MSC.
Guayaquil, febrero de 2019
VII
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de
Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los
estudiantes Sr. ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA y el Sr JOHN LEONARDO
GARCÍA RAMOS, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en
Sistemas Computacionales cuyo problema es:
APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE
PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE
CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS.
Considero aprobado el trabajo en su totalidad. Presentado por:
ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA C.C. 0931093710
JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS C.C. 0919341636
Tutor: ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN. MSC.
Guayaquil, febrero de 2019
VIII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
Autorización para Publicación del Proyecto de Titulación en Formato
Digital
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumno: Elvis Michael Aldean Pacalla
Dirección: La 15ava y callejón parra
Teléfono: 0 98 661 0293 E-mail: [email protected]
Nombre Alumno: John Leonardo García Ramos
Dirección: Mucho Lote 2 Urb Plaza Victoria Mz 2914 Villa 7
Teléfono: 098 262 3326 E-mail: [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas Y Físicas
Carrera: INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
Proyecto de titulación al que opta: Ingeniero en Sistemas Computacionales
Profesor tutor: Ing. Verónica Mendoza Morán. Msc.
Título del Proyecto de titulación: APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO
FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS.
Tema del Proyecto de Titulación: Monitoreo y Control de los equipos de
climatización e iluminación.
IX
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de
Titulación
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y
a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica
de este Proyecto de titulación.
Publicación electrónica:
Inmediata X Después de 1 año
Firma Alumno: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA
Firma Alumno: JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS
3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como
archivo .Doc. O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden
ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVDROM CDROM X
X
ÍNDICE GENERAL
APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................ I
DEDICATORIA .................................................................................................... II
AGRADECIMIENTO ........................................................................................... III
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ........................................................IV
DELARACIÓN EXPRESA .................................................................................. V
ÍNDICE GENERAL ............................................................................................. X
ABREVIATURAS .............................................................................................XIII
ÍNDICE DE CUADROS .................................................................................... XIV
ÍNDICE DE GRÁFICOS ................................................................................... XVI
RESUMEN ...................................................................................................... XVII
ABSTRACT ................................................................................................... XVIII
INTRODUCCIÓN .................................................................................................. I
CAPÍTULO I ........................................................................................................ 3
EL PROBLEMA ................................................................................................ 3 Ubicación del Problema en un Contexto ....................................................... 3 Situación Conflicto Nudos Críticos ................................................................ 4 Causas y Consecuencias del Problema ........................................................ 5 Delimitación del Problema ............................................................................ 6 Formulación del Problema ............................................................................ 6 Evaluación del Problema .............................................................................. 6
Delimitado: ................................................................................................ 7 Claro: ........................................................................................................ 7 Evidente: ................................................................................................... 7 Relevante: ................................................................................................. 8 Factible: .................................................................................................... 8 Identifica los productos esperados: ........................................................... 8
OBJETIVOS ..................................................................................................... 9 Objetivo general ........................................................................................... 9 Objetivo especifico........................................................................................ 9
ALCANCES DEL PROBLEMA .......................................................................... 9 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA ............................................................... 10 METODOLOGÍA DEL PROYECTO ................................................................ 11
Scrum ......................................................................................................... 11
Características: ....................................................................................... 11 Roles .......................................................................................................... 12
Scrum Master: ......................................................................................... 12 Product Owner: ....................................................................................... 12 Team Scrum: .......................................................................................... 12
Elementos de la metodología aplicada ....................................................... 12 Product Backlog: ..................................................................................... 12 Sprint Backlog: ........................................................................................ 13 Gráfico Burndown: .................................................................................. 13
XI
Daily Meeting: ......................................................................................... 13 Sprint Retrospective: ............................................................................... 13
CAPÍTULO II ..................................................................................................... 14
MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 14 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO .................................................................. 14 FUNDAMENTACIÓN TEORÍA ....................................................................... 16 CONCEPTOS DE ELECTRÓNICA ................................................................. 16
Arduino ....................................................................................................... 16 Arduino Uno................................................................................................ 16
Características ........................................................................................ 16 Ethernet Shield ........................................................................................... 17
Características ........................................................................................ 17 Arduino Mega ............................................................................................. 17
Características ........................................................................................ 17 DHT11 Sensor de humedad y temperatura................................................. 18
Características ........................................................................................ 18 Emisor infrarrojo ......................................................................................... 18 Receptor infrarrojo ...................................................................................... 18 Módulo de GPS GSM GPRS ...................................................................... 19 Dispositivo Móvil (Celular -Tablet) .............................................................. 19
CONCEPTOS INFORMÁTICOS..................................................................... 19 Visual Studio Community ............................................................................ 19
Características ........................................................................................ 20 Xamarin Forms ........................................................................................... 20
Características ........................................................................................ 20 App Inventor ............................................................................................... 20
FUNDAMENTACIÓN LEGAL ......................................................................... 21 PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE ................................................ 29 DEFINICIONES CONCEPTUALES ................................................................ 29
Software: .................................................................................................... 29 Hardware: ................................................................................................... 29 SMS:........................................................................................................... 29 Open source: .............................................................................................. 29 Microcontrolador: ........................................................................................ 29 Sensor: ....................................................................................................... 29 Herramientas tecnológicas: ........................................................................ 30 Dispositivos Móviles: .................................................................................. 30 Aplicaciones Móviles: ................................................................................. 30 Sistema: ..................................................................................................... 30
CAPÍTULO III .................................................................................................... 31
PROPUESTA TECNOLÓGICA ...................................................................... 31 ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ........................................................................ 31
Factibilidad operacional .............................................................................. 32 Cálculo para encontrar el tamaño de la muestra ..................................... 32
Factibilidad técnica ..................................................................................... 33 Factibilidad económica ............................................................................... 36
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO ....................................... 39 Lista de requerimientos............................................................................... 39
XII
Requerimientos funcionales .................................................................... 39 Requerimientos No Funcionales ............................................................. 40
Análisis ....................................................................................................... 40 Roles .......................................................................................................... 41
Lista de historia de usuario (Arduino) ...................................................... 41 Lista de historia de usuario (App) ............................................................ 41 Descripción de las Historias de usuarios ................................................. 42 Reunión de Planeación ........................................................................... 45 Reunión de planeación utilizando nueva tecnología de desarrollo........... 46
Fase diseño y codificación .......................................................................... 47 Sprint 1 ................................................................................................... 47
Demostración del desarrollo de las historias de usuario ...................... 50 Datos del Sprint 1 ................................................................................ 52 Retroalimentación ................................................................................ 54
Sprint 2 ................................................................................................... 54 Demostración del desarrollo de las historias de usuario ...................... 57 Datos del Sprint 2 ................................................................................ 58 Retroalimentación ................................................................................ 60
Sprint 3 ................................................................................................... 60 Demostración del desarrollo de las historias de usuario ...................... 63 Datos del Sprint 3 ................................................................................ 65 Retroalimentación ................................................................................ 67
Aplicando nueva tecnología de desarrollo ............................................... 67 Sprint 4 ................................................................................................... 67
Demostración del desarrollo de las historias de usuario ...................... 71 Datos del Sprint 4 ................................................................................ 74 Retroalimentación ................................................................................ 76
Criterios de validacion de la propuesta ....................................................... 77
Casos de prueba ..................................................................................... 77 Demostración caso de prueba ................................................................. 77 Análisis de casos de prueba.................................................................... 80
CAPÍTULO IV .................................................................................................... 81
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO ...................................................... 81 ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LA ENCUESTA A EXPERTOS ................................... 81
CONCLUSIÓN................................................................................................... 92
RECOMENDACIÓN .......................................................................................... 93
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 94
ANEXOS #1 ...................................................................................................... 96
ANEXOS #2 .................................................................................................... 103
ANEXOS #3 .................................................................................................... 104
ANEXOS #4 .................................................................................................... 108
ANEXOS #5 .................................................................................................... 109
XIII
ABREVIATURAS
UG Universidad de Guayaquil.
PHP Pre Hypertext -Processor.
HTML Lenguaje de Marca de salida de Hyper Texto.
SMS Short Message Service
XIV
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO 1: CAUSAS Y CONSECUENCIAS ................................................................. 5 CUADRO 2: DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA .............................................................. 6 CUADRO 3: RECURSOS DEL AMBIENTE DE DESARROLLO ........................................ 33 CUADRO 4: COSTOS DE RECURSOS DE HARDWARE ............................................... 37 CUADRO 5: COSTOS DE RECURSOS DE SOFTWARE ............................................... 37 CUADRO 6: COSTO RECURSOS HUMANOS ............................................................. 37 CUADRO 7: PRESUPUESTO GENERAL DEL PROYECTO............................................. 38 CUADRO 8: ROLES .............................................................................................. 41 CUADRO 9: HISTORIA DE USUARIO “ESQUEMA ELECTRÓNICO ARDUINO” .................. 42 CUADRO 10: HISTORIA DE USUARIO “CONTROLAR LA TEMPERATURA DE LOS EQUIPOS
DE CLIMATIZACIÓN” ....................................................................................... 42 CUADRO 11: HISTORIA DE USUARIO “CONTROLAR EL ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS
EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN”................................................... 43 CUADRO 12: HISTORIA DE USUARIO “ENVIAR VÍA SMS EL ESTADO ENCENDIDO O
APAGADO DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN AL DISPOSITIVO MÓVIL” .................... 43 CUADRO 13: HISTORIA DE USUARIO “ARQUITECTURA DE SOFTWARE” ...................... 44 CUADRO 14: HISTORIA DE USUARIO “ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPO DE
CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN” ..................................................................... 44 CUADRO 15: HISTORIA DE USUARIO “TEMPERATURA DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN”
................................................................................................................... 44 CUADRO 16: HISTORIA DE USUARIO “CONFIGURAR EL HORARIO, ENCENDIDO Y
APAGADO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN” ........................ 45 CUADRO 17: REUNIÓN DE PLANEACIÓN ................................................................ 45 CUADRO 18: REUNIÓN DE PLANEACIÓN UTILIZANDO NUEVA TECNOLOGÍA DE
DESARROLLO ............................................................................................... 46 CUADRO 19: SPRINT 1 - HISTORIA DE USUARIO 1 .................................................. 48 CUADRO 20: SPRINT 1 - HISTORIA DE USUARIO 2 .................................................. 48 CUADRO 21: SPRINT 1 - HISTORIA DE USUARIO 3 .................................................. 49 CUADRO 22: EVOLUCIÓN PLANEADA SPRINT 1 ....................................................... 52 CUADRO 23: EVOLUCIÓN ACTUAL SPRINT 1 ........................................................... 53 CUADRO 24: SPRINT 2 - HISTORIA DE USUARIO 4 .................................................. 55 CUADRO 25: SPRINT 2 - HISTORIA DE USUARIO 5 .................................................. 56 CUADRO 26: EVOLUCIÓN ACTUAL SPRINT 2 ........................................................... 58 CUADRO 27: EVOLUCIÓN PLANEADA SPRINT 2 ....................................................... 59 CUADRO 28: SPRINT 3 - HISTORIA DE USUARIO 6 .................................................. 61 CUADRO 29: SPRINT 3 - HISTORIA DE USUARIO 7 .................................................. 62 CUADRO 30: SPRINT 3 - HISTORIA DE USUARIO 8 .................................................. 63 CUADRO 31: EVOLUCIÓN ACTUAL SPRINT 3 ........................................................... 65 CUADRO 32: EVOLUCIÓN PLANEADA SPRINT 3 ....................................................... 66 CUADRO 33: SPRINT 4 - HISTORIA DE USUARIO 9 .................................................. 68 CUADRO 34: SPRINT 4 - HISTORIA DE USUARIO 10 ................................................ 69 CUADRO 35: SPRINT 4 - HISTORIA DE USUARIO 11 ................................................ 70 CUADRO 36: SPRINT 4 - HISTORIA DE USUARIO 12 ................................................ 70 CUADRO 37: EVOLUCIÓN ACTUAL SPRINT 4 ........................................................... 74 CUADRO 38: EVOLUCIÓN PLANEADA SPRINT 4 ....................................................... 75 CUADRO 39: CASO DE PRUEBA 1 CONFIGURACIÓN EN LA PLACA ARDUINO .............. 77
XV
CUADRO 40: CASO DE PRUEBA 2 CONTROL DE LOS EQUIPOS CON LA PLACA ARDUINO
................................................................................................................... 78 CUADRO 41: CASO DE PRUEBA 3 NOTIFICACIONES POR SMS ................................. 79 CUADRO 42: CASO DE PRUEBA 4 FUNCIONAMIENTO DE “AMBIENT CONTROL” .......... 79 CUADRO 43: CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO....................................... 81 CUADRO 44: EXPERTO PREGUNTA #1 ................................................................... 82 CUADRO 45: EXPERTO PREGUNTA #2 ................................................................... 83 CUADRO 46: EXPERTO PREGUNTA #3 ................................................................... 84 CUADRO 47: EXPERTO PREGUNTA #4 ................................................................... 85 CUADRO 48: EXPERTO PREGUNTA #5 ................................................................... 86 CUADRO 49: EXPERTO PREGUNTA #6 ................................................................... 87 CUADRO 50: EXPERTO PREGUNTA #7 ................................................................... 88 CUADRO 51: EXPERTO PREGUNTA #8 ................................................................... 89 CUADRO 52: EXPERTO PREGUNTA #9 ................................................................... 90 CUADRO 53: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 1 ..................................... 96 CUADRO 54: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 2 ..................................... 97 CUADRO 55: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 3 ..................................... 98 CUADRO 56: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 4 ..................................... 99 CUADRO 57: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 5 ................................... 100 CUADRO 58: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 6 ................................... 101 CUADRO 59: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 7 ................................... 102
XVI
ÍNDICE DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1: SPRINT 1 – HISTORIAS DE USUARIOS .................................................. 47 GRÁFICO 2: ESQUEMA ELECTRÓNICO ARDUINO ..................................................... 50 GRÁFICO 3: CONTROLAR LA TEMPERATURA DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN ..... 51 GRÁFICO 4: CONTROLAR EL ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE
CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ...................................................................... 52 GRÁFICO 5: BURN DOWN CHART SPRINT 1 ........................................................... 53 GRÁFICO 6: SCRUM BOARD SPRINT 1 ................................................................... 54 GRÁFICO 7: SPRINT 2 – HISTORIAS DE USUARIOS .................................................. 55 GRÁFICO 8: ENVIAR VÍA SMS EL ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPO DE
CLIMATIZACIÓN AL DISPOSITIVO MÓVIL............................................................ 57 GRÁFICO 9: ARQUITECTURA DE SOFTWARE ........................................................... 58 GRÁFICO 10: BURN DOWN CHART SPRINT 2 ......................................................... 59 GRÁFICO 11: SCRUM BOARD SPRINT 2 ................................................................. 60 GRÁFICO 12: SPRINT 3 – HISTORIAS DE USUARIOS ................................................ 61 GRÁFICO 13: ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E
ILUMINACIÓN ................................................................................................ 64 GRÁFICO 14: TEMPERATURA DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN.................................. 64 GRÁFICO 15: CONFIGURAR EL HORARIO, ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE
CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ...................................................................... 65 GRÁFICO 16: BURN DOWN CHART SPRINT 3 ......................................................... 66 GRÁFICO 17: SCRUM BOARD SPRINT 3 ................................................................. 67 GRÁFICO 18: SPRINT 4 – HISTORIAS DE USUARIOS ................................................ 68 GRÁFICO 19: ARQUITECTURA DE SOFTWARE ......................................................... 72 GRÁFICO 20: ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN E
ILUMINACIÓN ................................................................................................ 73 GRÁFICO 21: TEMPERATURA DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN.................................. 73 GRÁFICO 22: CONFIGURAR EL HORARIO, ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE
CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ...................................................................... 74 GRÁFICO 23: BURN DOWN CHART SPRINT 4 ......................................................... 76 GRÁFICO 24: SCRUM BOARD SPRINT 4 ................................................................. 76 GRÁFICO 25: EXPERTO PREGUNTA #1 .................................................................. 82 GRÁFICO 26: EXPERTO PREGUNTA #2 .................................................................. 83 GRÁFICO 27: EXPERTO PREGUNTA #3 .................................................................. 84 GRÁFICO 28: EXPERTO PREGUNTA #4 .................................................................. 85 GRÁFICO 29: EXPERTO PREGUNTA #5 .................................................................. 86 GRÁFICO 30: EXPERTO PREGUNTA #6 .................................................................. 87 GRÁFICO 31: EXPERTO PREGUNTA #7 .................................................................. 88 GRÁFICO 32: EXPERTO PREGUNTA #8 .................................................................. 89 GRÁFICO 33: EXPERTO PREGUNTA #9 .................................................................. 90 GRÁFICO 34: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 1 .................................... 96 GRÁFICO 35: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 2 .................................... 97 GRÁFICO 36: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 3 .................................... 98 GRÁFICO 37: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 4 .................................... 99 GRÁFICO 38: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 5 .................................. 100 GRÁFICO 39: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 6 .................................. 101 GRÁFICO 40: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 7 .................................. 102
XVII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE
CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS
RESUMEN
Este Proyecto de Titulación está dirigido a la comunidad en general, para ayudar
en el monitoreo y control de los equipos de climatización e iluminación de forma
remota, ya que el descuido del usuario por dejar los equipos encendidos genera
consumo energético que refleja costo elevado en la planilla eléctrica. El presente
proyecto se propone un prototipo en hardware y software libre en Arduino y App
Inventor para el control y monitoreo de los equipos de una forma remota, se
comprobó a través de experimentaciones la correcta lectura y control de la
temperatura. La metodología ágil, Scrum se aplicó en el desarrollo del proyecto
por la cual realizamos casos de prueba a las historias de usuario. Esta
herramienta ayudará a medir con precisión la temperatura de los equipos de
climatización y el control de la iluminación, de esta manera se permite ahorrar
energía eléctrica ya que envía una alerta al dispositivo móvil del estado que se
encuentra el equipo, ya sea encendido o apagado.
Palabras claves: consumo energético, Arduino, App inventor, control,
monitoreo, alerta.
AUTORES: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA
JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS.
TUTOR: ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN. MSC.
XVIII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
MOBILE APPLICATION AND FUNCTIONAL PROTOTYPE IN ARDUINO THAT ALLOWS THE MONITORING AND REMOTE CONTROL OF CLIMATE
CONTROL AND LIGHTING EQUIPMENT FOR HOUSEHOLDS OR OFFICES.
ABSTRACT
This Titration Project is directed to the community in general, to help in the
monitoring and control of the air conditioning and lighting equipment remotely,
since the user's carelessness for leaving the equipment on generates energy
consumption that reflects very high cost in the electric sheet. The present project
proposes a prototype in hardware and free software with Arduino and App
Inventor for the control and monitoring of the equipment in a remote way, it was
possible to verify through experiments the correct reading and control of the
temperature. The Agile Scrum methodology was applied in the development of
the project by which we perform test cases to user stories. This tool will help to
accurately measure the temperature of the air conditioning equipment and the
control of the lighting, in this way it is possible to save electricity since it will send
an alert to the mobile device of the state that the equipment is on or off.
Keywords: energy consumption, Arduino, App inventor, control, monitoring,
alert.
AUTORES: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA
JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS.
TUTOR: ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN, M.Sc.
I
INTRODUCCIÓN
En Ecuador, en ciudades cálidas por temporada de invierno, llega a una
temperatura de 37 grados centígrados; para contrarrestar esta sofocación en los
hogares y oficina se utiliza equipo de climatización durante la mayor parte del día
y en ocasiones por descuido se dejan los equipos encendidos, lo que genera un
gasto innecesario de consumo de energía.
En algunas oficinas estos equipos de climatización no suelen apagarse por
descuido o falta de tiempo, por lo que genera en ocasiones que la vida útil del
equipo disminuya rápidamente. Este escenario se aplica también a las
luminarias, a pesar que el gasto de energía no es mayor con relación al equipo
de climatización.
Se propone como solución el desarrollo de un aplicativo móvil y prototipo
funcional en Arduino, que monitoree y controle los equipos de climatización e
iluminación en oficina y hogares para optimizar el funcionamiento. Se utilizarán
sensores de temperatura que se adaptarán con la placa Arduino, código
infrarrojo del control para el manejo del equipo, horario de encendido o apagado
y notificaciones al celular (vía SMS).
Se utilizó para la Metodología el modelo Scrum, ya que es la más adecuada para
el desarrollo del aplicativo móvil junto con prototipo electrónico dado que a través
de reuniones diarias que se realizan con el equipo de trabajo se pueden realizar
cambios, acelerar el proceso y de esta manera se disminuirá los riesgos del
proyecto para obtener mejor resultado.
El proyecto de titulación se explicará en cuatro capítulos para mejor comprensión
de la estructura de la investigación y desarrollo.
2
Capítulo 1.- Se detalla el planteamiento del problema, situación conflicto nudos
críticos, causas y consecuencias, delimitaciones y formulación del problema, la
definición del objetivo general, específicos, alcance del problema, que se va
implementar.
Capítulo 2.- Se detallan los fundamentos teóricos con los que se realizó la
aplicación móvil y prototipo funcional en Arduino, la fundamentación legal donde
se describe que el proyecto no infringe ninguna ley, la pregunta científica a
contestar y las definiciones conceptuales.
Capítulo 3.- Se realiza el análisis de factibilidad de la aplicación, las etapas de
la metodología utilizando el modelo Scrum con su respetivo requerimiento en la
realización de las historia de usuario con caso de prueba.
Capítulo 4.- Consta con el cierre del proyecto de titulación, donde se establecen
los criterios del proyecto, los informes de prueba y el cuestionario de la entrevista
a los expertos para la validación del proyecto.
3
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Ubicación del Problema en un Contexto
En Ecuador existen ciudades con clima cálido y en temporada de invierno la
temperatura llega a 37 grados centígrados, en algunos casos Guayaquil ha
llegado a los 39 grados, esta magnitud de calor provoca estrés térmico y produce
estragos a la población. Sin embargo, la tarifa por su uso es elevada con el
objetivo de limitar que estos equipos se encuentren activos.
El exceso de calor ocasiona malestar, sofocación y deshidratación; es
indispensable enfriar el ambiente de trabajo en las oficinas y hogares; por lo
general se utilizan equipos de climatización durante la mayor parte de día y en
ocasiones, por descuido, se dejan los equipos encendidos, lo que genera un
gasto innecesario de consumo de energía.
El rango de vida útil de los equipos de climatización es de siete a diez años. Un
equipo de aire en buen estado consume menor energía es decir que con una
limpieza adecuada, revisión de piezas y filtros de forma periódica se puede evitar
daños o desperfectos, además con el uso apropiado por parte del usuario se
puede alargar el tiempo de vida útil del mismo.
El usuario cambia los niveles de temperatura de los equipos de climatización de
acuerdo a la sensación de calor que sienta, éste establece el nivel en el que
pueda trabajar correctamente, pero, cuando las partes del equipo empiezan a
fallar estos expulsan constantemente energía en forma de calor; esta energía no
se disipa a través de los sistemas de enfriamiento, lo cual conlleva a que las
personas no trabajen con normalidad en sus hogares u oficinas.
Es importante mantener las puertas y ventanas cerradas, esto facilita el
enfriamiento manteniendo una temperatura de confort que impide el consumo
elevado de energía. Estos equipos de climatización, no suelen apagarse por
4
descuido o falta de tiempo por lo que genera en ocasiones que la vida útil del
equipo disminuya rápidamente.
El nivel confort con el que se realiza un trabajo también depende de la capacidad
visual es decir que es importante verificar la calidad y cantidad de iluminación, ya
que la inadecuada iluminación en la oficina puede originar, dolor de cabeza,
accidentes, estrés, fatiga ocular y cansancio por lo tanto un buen entorno es
aquel que tiene la luz adecuada para la actividad que allí se realiza.
Las oficinas u hogares deben reunir las condiciones óptimas ya que son el lugar
donde pasamos la mayor parte de nuestro tiempo tanto en las oficinas donde se
desarrolla nuestra imaginación y pensamientos más productivos, como en
nuestra vivienda donde descansamos y recuperamos las energías necesarias
para realizar nuestras actividades cotidianas, brindándonos un ambiente cómodo
y seguro.
Situación Conflicto Nudos Críticos
Al momento de salir de las oficinas u hogares, por descuido o falta de control se
dejan los equipos de climatización e iluminación encendidos, cuando nos
percatamos ya estamos lejos y se nos dificulta volver para apagarlos de tal
manera que quedan en funcionamiento aumentando el consumo energético y
devaluando así, su vida útil.
Un equipo de climatización averiado causa problemas de salud tales como: la
bronquitis, la rinitis y la faringitis debido a que los hongos y las bacterias se
alojan en los filtros sucios afectando las vías respiratorias de los humanos
además una temperatura inadecuada o el cambio brusco de temperatura en las
oficinas donde por lo general se trabaja frente a una computadora puede causar
contracturas en la espalda, el cuello y dolores musculares.
Durante los cambios de estación los equipos de climatización liberan malos
olores y producen ruidos o sonidos molestos causados por anomalías debido a
5
la falta de revisión, la incomodidad generada por artefactos que brindan clima
artificial, puede originar reacciones psicológicas complejas tales como el cambio
de estado de ánimo, de humor dificultando las relaciones interpersonales.
Asimismo, los equipos de iluminación representan aproximadamente el 37% del
consumo eléctrico, trabajar con poca luz perjudica la vista al igual que un cambio
brusco de iluminación que causa ceguera temporal. La poca costumbre de
apagar las luces en nuestras habitaciones trae como consecuencia la alteración
del estado de ánimo, somnolencia incluso reduce el rendimiento físico y cognitivo
(Pascual, 2017).
El abuso de la luz artificial y del uso de equipos de climatización no solo es
perjudicial para la salud, se conoce casos en los que se producen incendios por
el descuido y falta de control de los equipos conectados a la red eléctrica ya sea
en nuestros hogares o lugares de trabajo.
Causas y Consecuencias del Problema
Cuadro 1: Causas y Consecuencias
Causas Consecuencias
Olvidar apagar los equipos de
climatización e iluminación.
Exceso en el gasto de energía
eléctrica y gasto económico.
Falta de alerta oportuna cuando los
quipos de climatización necesitan
revisión técnica.
Desperfectos (emiten malos olores y
ruidos) de los equipos de climatización.
Uso inadecuado de la iluminación
en hogares u oficinas
Disminuye el rendimiento de las
luminarias.
Elaborado por: Elvis Aldean – John Garcia.
Fuente: Datos de investigación realizada.
6
Delimitación del Problema
Cuadro 2: Delimitación del Problema
Campo: Ciudad de Guayaquil.
Área: Tecnología de la Información.
Aspecto: Desarrollo de una aplicación móvil.
Tema:
Desarrollo de una plataforma móvil para monitoreo y
control remoto de los equipos de climatización e
iluminación para hogares u oficinas.
Elaborado por: Elvis Aldean – John Garcia.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Formulación del Problema
¿Cómo optimizar la vida útil y evitar el mal uso de los equipos de climatización e
iluminación cuando el usuario se encuentra lejos de las oficinas o viviendas de la
ciudad de Guayaquil?
Evaluación del Problema
En la actualidad las viviendas y oficinas no cuentan con un sistema de monitoreo
para los aparatos electrónicos conectados a la red eléctrica por ende no se
conoce la cantidad de energía que estos consumen hasta que no se ve reflejado
en la planilla de consumo eléctrico mensual.
A través del tiempo con ayuda de la domótica y la tecnología se han desarrollado
sistemas de control o automatización para la iluminación en oficinas y hogares
en el cual se utilizan dispositivos tales como: detectores de presencia,
pulsadores temporizados, célula fotosensible, entre otros, que permiten que la
luminaria se apague cuando no detecta la presencia de personas en una
7
determinada habitación o una vez que haya transcurrido el tiempo programado,
con el objetivo de ahorrar, además brindar mayor comodidad y confort a los
usuarios.
Una tecnología fácil de implementar son los circuitos electrónicos integrados en
Arduino los cuales, por sensores y una comunicación con una aplicación móvil,
nos va a permitir el monitoreo de los equipos electrónicos conectados a la red
eléctrica en oficinas u hogares ya que incluso sus costos son mínimos y es fácil
de usar.
Delimitado:
Se desarrollará una aplicación móvil para dispositivos móviles y un prototipo
funcional Arduino que nos permitirá monitorear de forma remota los equipos de
climatización y la iluminación en nuestras oficinas u hogares ubicados en la
ciudad de Guayaquil.
Claro:
Este proyecto disminuye el consumo innecesario de energía eléctrica, cuando
por falta de costumbre o descuido olvidamos apagar el equipo de climatización e
iluminación al salir de casa o al salir de nuestros lugares de trabajo, a su vez se
logra un ahorro energético reflejado en ahorro económico, se evita que con el
pasar del tiempo estos dispositivos sufran imperfecciones de tal manera que no
disminuya rápidamente su vida útil e incluso su implementación es de bajo costo
y fácil de usar.
Evidente:
La mayor parte de los usuarios posee un smartphone o un dispositivo móvil
inteligente con acceso a internet en el cual deben disponer de la aplicación móvil
para el monitoreo remoto de los equipos de climatización e iluminación, que
incorporada con la tecnología electrónica (Arduino) brindara seguridad y confort
al usuario aportando grandemente a los avances de desarrollo en la domótica.
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Relevante:
Es importante enfriar las habitaciones para brindar a los usuarios un entorno o
temperatura adecuada ya sea en el trabajo o en casa para evitar el estrés por
calor, utilizando una tecnología accesible y generando un ahorro económico con
el objetivo de mejorar el estatus de vida de las personas.
Factible:
Este proyecto es viable ya que permite controlar de manera remota los equipos
de climatización e iluminación, además se utilizan herramientas Open Source
para el desarrollo de la aplicación móvil, el dispositivo Arduino es de bajo costo y
cumple con las características necesarias, este desarrollo es accesible para
oficinas u hogares con la finalidad de mantener un ambiente de seguridad y
confort.
Identifica los productos esperados:
El prototipo funcional en Arduino junto con una aplicación móvil, va permitir
mejorar la intercomunicación entre los usuarios y los equipos de climatización e
iluminación tales como:
Encendido o apagado de los dispositivos, y el cambio de temperatura de
los equipos de climatización, cuando el usuario esté fuera de su casa u
oficina.
Establecer horario de encendido y apagado del equipo de climatización e
iluminación. (Ej: 3pm a 8pm).
Alertas por mensaje de texto enviada por el equipo de climatización
según su estado (encendido o apagado).
Visualización de la temperatura de la habitación enviada por el sensor.
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OBJETIVOS
A continuación se muestra los objetivos generales y especifico.
Objetivo general
Desarrollar una aplicación móvil y un prototipo funcional en Arduino, utilizando
herramientas Open Source, para el monitoreo y control remoto de equipos de
climatización e iluminación en hogares u oficinas.
Objetivo especifico
Realizar el esquema de circuito electrónico con sensores para el
monitoreo y control remoto de equipo de climatización e iluminación.
Desarrollar los módulos del aplicativo móvil para el monitoreo, control
remoto y además para el control de temporización del equipo de
climatización e iluminación, con notificaciones al usuario.
Integrar el prototipo del circuito electrónico con el aplicativo móvil que
permita el control remoto de los equipos.
ALCANCES DEL PROBLEMA
Se desarrollará un aplicativo móvil y un prototipo funcional en Arduino, mediante
el uso de herramientas Open Source para el monitoreo y control remoto de los
equipos de climatización e iluminación para oficinas u hogares.
A continuación, se detalla los módulos a desarrollar:
La aplicación permitirá el manejo del encendido y apagado del equipo de
climatización e iluminación de forma remota, cuando el usuario no se
encuentre en su hogar u oficina.
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La aplicación tendrá una interfaz para establecer el horario de encendido
y apagado del equipo de climatización e iluminación.
El prototipo enviará un mensaje de texto al celular del usuario, notificando
que el equipo se ha encendido o apagado.
Se mostrará la temperatura en que se encuentra la habitación u oficina,
por medio de sensores ubicados en las mismas.
JUSTIFICACION E IMPORTANCIA
El propósito de este proyecto, es incorporar al funcionamiento de los equipos de
climatización e iluminación, una interfaz de comunicación con la tecnología móvil
y la tecnología Arduino, el objetivo es brindar un ambiente de comodidad,
seguridad y confort para el usuario, en los lugares donde pasan la mayor parte
del tiempo como: hogares u oficinas, lo cual les permitirá desarrollar sus
actividades de manera óptima.
La aplicación móvil muestra una interfaz sencilla y amigable al usuario, en la que
debe ingresa con su clave y luego de esto empezar a disfrutar de las funciones
de la App como: encender o apagar, ajustar la temperatura.
La aplicación permitirá al usuario ahorrar energía, ya que va proporcionar
información necesaria de los equipos de climatización e iluminación, esto se
visualizará permitiéndonos tener la información en tiempo real.
11
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
Scrum
Un modelo ágil y flexible para el desarrollo de sistemas web y móviles, utilizado
mayormente para minimizar los riesgos durante la ejecución de un proyecto y
obtener un mejor resultado posible de un trabajo. Además, en Scrum se hacen
entregas parciales y regulares del proyecto final. Según Dimes define que “es un
marco de referencia dentro de la metodología de desarrollo de software agile, el
cual lo habilitara para crear excelente software, mediante la aplicación de un
conjunto de directrices a seguir por los equipos de trabajo y el uso de los roles
concreto” (Dimes, 2015)
Scrum promueve el trabajo en equipo entre cliente y proveedor, ya que adopta
estrategias de desarrollo incremental, para realizar entregas en tiempos y costos
planeados, mediante un ámbito colaborativo, funcional y flexible y adaptable a
cambios durante el proceso del proyecto conforme a las necesidades de la
empresa. Según el autor Gallegos define que es una “disciplina que indicará que
métodos y técnicas hay que usar en cada fase del ciclo de vida de desarrollo del
proyecto” (Gallego, 2012).
Características:
Flexible a cambios.
Resultados de forma inmediata.
Trabajo en equipo.
Elimina algún impedimento dentro del desarrollo del proyecto.
Reuniones diarias con el equipo de trabajo.
Comunicación entre cliente y equipo.
12
Roles
Scrum Master:
Es el líder y responsable de verificar que se cumplan todos los procesos para
que se lleven a cabo todos los pasos de la metodología. “Es el encargado de
comprobar que el modelo y la metodología funciona. Elimina todos los
inconvenientes que hagan que el proceso no fluya e interactuara con el cliente y
con los gestores” (Gallego, 2012).
Product Owner:
Responsable del proyecto encargado de suministrar el listado de los
requerimientos ya priorizados al grupo de trabajo. Gestiona el Product Backlog, y
optimiza el valor del producto. “Es la persona que toma las decisiones, y es la
que realmente conoce el negocio del cliente y a su visión del producto. Se
encarga de escribir las ideas del cliente, las ordena por prioridad y las coloca en
el Product Backlog” (Gallego, 2012).
Team Scrum:
Son los responsable o encargados del desarrollo del proyecto, y deben cumplir
los que les asigne el Product Owner. “Suele ser un equipo pequeño de unas 5 –
9 personas y tienen autoridad para organizar y tomar decisiones para conseguir
su objetivo. Está involucrado en la estimación del esfuerzo de las tareas del
backlog” (Gallego, 2012).
Elementos de la metodología aplicada
Product Backlog:
Pila de productos, prioriza las funciones acordes a que es más y menos
importante para dar inicio al desarrollo del proyecto con respecto a las
necesidades del cliente. “Lista de necesidades del cliente” (Gallego, 2012).
13
Sprint Backlog:
Lista de tareas a realizar por el equipo de desarrollo durante un sprint, donde
cada persona se le asigna tareas para que sean terminadas en tiempos y costos
estimados. “Lista de tareas que se realizan en un Sprint” (Gallego, 2012).
Gráfico Burndown:
Permite visualizar el estado actual del proyecto, para evitar algún incidente
dentro del proyecto. “Es el progreso de la tareas en las que se mide la velocidad
el progreso del Sprint con respecto a las horas, se realizará mediante gráficos”
(Gallego, 2012).
Sprint Planning:
Son las reuniones en las que se planifica y se establecen los objetivos a realizar
por fechas. “Tiene como finalidad realizar una reunión, en la que participarán el
Product Owner, el Scrum Master y el equipo de trabajo, con la intensión de
seleccionar la lista Backlog del producto las funcionalidades sobre las que se va
a trabajar, y que darán valor al producto” (Gallego, 2012).
Daily Meeting:
Reuniones diarias, en las que se comparten información el equipo desarrollador
mientas dura el periodo de cada sprint. “En esta reunión, los componentes del
equipo comparten información relativa al desarrollo y colaboración para hacer
adaptaciones necesarias, aumentando así su productividad” (Gallego, 2012).
Sprint Retrospective:
El equipo encargado del desarrollo del proyecto revisa todo lo bueno y malo,
hallados durante los sprint con el fin de mejorar la calidad del producto. “En esta
reunión, los desarrolladores presentan el producto terminado que han
implementado y, los gestores, cliente, usuario y Product Owner analizan esa
entrega y escuchan al equipo sobre los problemas que han tenido durante el
proceso” (Gallego, 2012).
14
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
A medida que pasa el tiempo se han desarrollado nuevos avances en la
domótica, para automatizar los sistemas y equipos domésticos en las oficinas o
viviendas.
Según Stefan Junestrand & Xavier Passaret (2006).define a la vivienda domótica
como “Aquella en la que existe agrupaciones automatizadas de equipos,
normalmente asociados por funciones, que disponen de la capacidad de
comunicarse interactivamente entre ellas a través de un bus domestico
multimedia que las integra”.
En investigaciones previas se encontraron varios estudios en los que podemos
evidenciar los siguientes.
El proyecto de Gabriela Montes (2015), titulado “Prototipo de un sistema
inmótico para el control de iluminación y climatización utilizando Arduino,
controlado por dispositivos móviles con tecnología Android para la CISC”
consiste en una aplicación basada en herramientas Open Source, la cual
controla la iluminación del área de la biblioteca, mediante el uso de sensores de
luz denominado fotocélulas, las cuales determinan la intensidad de las luminarias
basándose en horarios y ambientes programados, permite que el equipo de
climatización sea regulada con el uso de sensores de temperatura, ya que al
detectar determinados umbrales de temperatura podrían apagarse o encenderse
los ventiladores en el área de la biblioteca CISC & CINT.
Otro estudio es el de Ricardo Castro (2016), con el tema “Desarrollo e
implementación de una aplicación para dispositivos móviles, con sistemas
operativo Android, para el control de luminarias y monitoreo de consumo de
energía eléctrica de una vivienda”, Este proyecto permite llevar un control del
15
sistema de iluminación y del consumo de energía eléctrica de una vivienda,
desarrollado en una placa Arduino Uno R3, módulo de bluetooth HC -06 y una
aplicación móvil, encargada de transmitir la información entre los circuitos
integrados y el dispositivo móvil. Además, permite al usuario encender o apagar
una o varias luminarias de acuerdo con sus necesidades ya sean que este
dentro o fuera del hogar.
Y como último estudio investigado tenemos de José Rubio (2017), en su
proyecto denominado” Diseño de un sistema de monitoreo y control de
climatización para las salas de servidores en la facultad de ciencias matemáticas
y física de la universidad de Guayaquil por medio de una interfaz web con
equipos Arduino”, sistema de control y monitoreo de enfriamiento para estas
salas de servidores, maneja de una manera más eficaz estos equipos de aires
acondicionados para saber cuándo existe algún problema con la climatización de
los cuartos en tiempo real y se permite conocer la temperatura y humedad por
medio de sensores, que se visualizara en un portal web accesible desde
cualquier dispositivo que cuente con un navegador, además, enviará una alerta
por vía SMS cuando sobrepasen valores no acordes a los establecidos por los
fabricantes de los equipos.
De acuerdo con los estudios tratados se puede evidenciar que el uso de
herramientas tecnológicas como las aplicaciones móviles con la integración de
placas Arduino y sensores, permiten llevar un control y monitoreo de los equipos
de climatización e iluminación, sobre el estado que se encuentren ya sea
encendido o apagado. Adicional a lo antes mencionado, contara con envíos de
alertas de SMS al dispositivo móvil, establecerá horarios de encendido y
apagado de los equipos de climatización e iluminación en hogares u oficinas.
16
FUNDAMENTACIÓN TEORÍA
Para el desarrollo del presente proyecto se han utilizado las siguientes
herramientas tecnológicas con la finalidad de ofrecer una soluciona al problema
planteado.
CONCEPTOS DE ELECTRÓNICA
A continuación, se da a conocer los conceptos electrónicos utilizados en este
proyecto.
Arduino
Se puede definir que “Arduino es una plataforma de electrónica de código abierto
basada en hardware y software fácil de usar. Las placas Arduino pueden leer
entradas (luz en un sensor, un dedo en un botón o un mensaje de Twitter) y
convertirlo en una salida, activar un motor, encender un LED y publicar algo en
línea. Puede decirle a su tablero qué hacer enviando un conjunto de
instrucciones al microcontrolador en el tablero. Para hacerlo, utiliza el lenguaje
de programación Arduino (basado en el cableado) y el software Arduino (IDE),
basado en el procesamiento” (Arduino, 2018).
Arduino Uno
Es una placa electrónica robusta que está construida entorno al microcontrolador
Atmega328P, diseñada para desarrollar objetos interactivos conectados a un
software de programación.
Características
Voltaje de entrada 7 – 12v.
Voltaje de operación 5V.
14 pines de entrada y salida.
entradas analógicas (6 Pines).
17
Cristal de cuarzo de 16 MHZ.
Conexión USB.
Encabezado ICSP.
Ethernet Shield
El Arduino Ethernet Shield tiene la capacidad de conectar una placa Arduino a
una red en cuestión de minutos sin necesidad de un sistema operativo, además,
es una herramienta de código abierto y disponibles para todas las placas.
Características
Voltaje operativo 5V.
Controlador a ethernet de W55OO y buffer interno de 32k.
Conexión 10/100Mb.
Conexión con la placa Arduino por el puerto SPI.
Arduino Mega
Es una tarjeta Arduino basada en el microcontrolador Atmega 2560, de software
libre para el desarrollo de objetos interactivos autónomos. Además, es
compatible con la mayoría de los shield de las placas Uno y Duemilanove o
Diecimila, son circuitos pre programables diseñados para trabajos más
complejos como operaciones matemáticas complejas a gran escala.
Características
Voltaje operativo 5V.
Voltaje de entrada 7 -12V.
54 pines digitales de entrada y salida.
16 pines analógicos.
Conexión USB.
Encabezado ICSP.
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Peso 37g.
DHT11 Sensor de humedad y temperatura
Es un sensor de alta fiabilidad y estabilidad ya que tiene una señal digital
calibrada a larga distancia, ideal para medir sistemas climatológicos o controlar
la temperatura en un rango de 0°C a 50°C, precisión de 25°C ± 2ºC y la
humedad 20% a 95% y una precisión de entre 0ºC y 50ºC ± 5% RH.
Características
Bajo costo.
Funciona con 5V voltaje de alimentación.
Bajo consumo.
Precisión en la medición de la temperatura y humedad.
Emisor infrarrojo
Es un LED capaz de medir la radiación electromagnética tiene una longitud de
onda de 940nm son utilizados mayormente en controles remotos debido a que
tienen puertos infrarrojos y permiten transferir información entre un dispositivo a
otro. Además, consta con un voltaje operacional de 1,7 voltios y la corriente
máxima es de 100mA.
Receptor infrarrojo
Es un componente que conduce una gran cantidad de energía eléctrica que
tiene incorporado un diodo IR para recibir señal de luz infrarroja con el fin de
obtener datos digitales. La tensión de alimentación es de 5.5 voltios con un
rango de 18 m, ángulo de detección de demodulador, amplificador y comparador
± 45°y longitud de onda de 940nm.
19
Módulo de GPS GSM GPRS
Este módulo permite la comunicación entre los dispositivos móviles y la placa
Arduino a través de GSM(System for mobile communications), GPRS(General
Packet Radio Service) y GPS(Global Positioning System). Para transmisión
remota de SMS, ya que se comunica con el microcontrolador por medio del
puerto UART.
Dispositivo Móvil (Celular -Tablet)
Se define como un aparato de tamaño pequeño, con varias capacidades de
procesamiento, conexión estable o intermitente a una red, posee una memoria
limitada para guardar información, este dispositivo ha sido diseñado para cumplir
una función, pero a su vez lleva otras funciones más generales. Estos
dispositivos son como una computadora de tamaño pequeño que puede ser
transportado por el usuario a cualquier lugar que desea, tiene una capacidad de
almacenamiento, de procesamiento y conexión a internet.
CONCEPTOS INFORMÁTICOS
A continuación, se da a conocer los conceptos informáticos utilizados en este
proyecto.
Visual Studio Community
Es un lenguaje de programación Open Source para el desarrollo integrado de
software como aplicaciones web y móviles en Windows, Android e IOS de alto
rendimiento, “Visual Studio tiene las herramientas de código abierto y la
flexibilidad que necesita para crear e implementar aplicaciones web modernas”
(Microsoft, 2018).
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Características
Interfaz amigable con el usuario.
Codificación en equipo para la integración y entregas continúas.
Multiplataforma.
Mayor productividad.
Xamarin Forms
Es un conjunto de herramientas de interfaz de usuario multiplataforma que
permite a los desarrolladores crear de manera eficiente diseños de interfaz de
usuario nativos que pueden compartirse en todas las aplicaciones de iOS,
Android y la plataforma universal de Windows. (Microsoft, 2018).
Características
Permite utilizar efectos personalizados.
Facilidad al crear interfaces de usuarios nativas compartidas.
Permite mezclar Xamarin Forms con APIs nativas.
App Inventor
App Inventor es un entorno de desarrollo de software creado por Google para la
elaboración de aplicaciones destinadas al sistema operativo de Android. El
lenguaje es gratuito y se puede acceder fácilmente de la web. Las aplicaciones
creadas con App Inventor están limitadas por su simplicidad, aunque permiten
cubrir un gran número de necesidades básicas en un dispositivo móvil, (Abellán,
2018).
21
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
Constitución de la República del Ecuador
TÍTULO VII RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR
Capitulo Primero: Inclusión y Equidad
Sección Primera: Educación
Art. 347.- Será responsabilidad del Estado:
2. Fortalecer la educación pública y la coeducación; asegurar el
mejoramiento permanente de la calidad, la ampliación de la cobertura, la
infraestructura física y el equipamiento necesario de las instituciones
educativas públicas.
8. Incorporar las tecnologías de la información y comunicación en el
proceso educativo y propiciar el enlace de la enseñanza con las actividades
productivas o sociales.
11. Garantizar la participación de estudiantes, familias y docentes en los
procesos educativos.
Art. 350.- La Constitución de la República del Ecuador señala que el Sistema de
Educación Superior tiene como finalidad la formación académica y profesional
con visión científica y humanista; la investigación científica y tecnológica; la
innovación, promoción, desarrollo y difusión de los saberes y las culturas; la
construcción de soluciones para los problemas del país, en relación con los
objetivos del régimen de desarrollo.
Art. 351.- El sistema de educación superior estará articulado al sistema nacional
de educación y al Plan Nacional de Desarrollo; la ley establecerá los
mecanismos de coordinación del sistema de educación superior con la función
ejecutiva. Este sistema se regirá por los principios de autonomía responsable,
cogobierno, igualdad de oportunidades, calidad, pertinencia, integralidad,
autodeterminación para la producción del pensamiento y conocimiento, en el
22
marco del diálogo de saberes, pensamiento universal y producción científica
tecnológica global.
Art. 355.- La Carta Suprema, entre otros principios, establece que el Estado
reconocerá a las universidades y escuelas politécnicas autonomía
académica, administrativa, financiera y orgánica, acorde con los objetivos del
régimen de desarrollo y los principios establecidos en la Constitución.
Se reconoce a las universidades y escuelas politécnicas el derecho a la
autonomía, ejercida y comprendida de manera solidaria y responsable. Dicha
autonomía garantiza el ejercicio de la libertad académica y el derecho a la
búsqueda de la verdad, sin restricciones; el gobierno y gestión de sí mismas, en
consonancia con los principios de alternancia, transparencia y los derechos
políticos; y la producción de ciencia, tecnología, cultura y arte.
Sección octava: Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales
Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes
ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las
culturas y la soberanía, tendrá como finalidad:
1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.
3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción
nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y
contribuyan a la realización del buen vivir.
Art. 386.- El sistema comprenderá programas, políticas, recursos, acciones, e
incorporará a instituciones del Estado, universidades y escuelas politécnicas,
institutos de investigación públicos y particulares, empresas públicas y privadas,
organismos no gubernamentales y personas naturales o jurídicas, en tanto
realizan actividades de investigación, desarrollo tecnológico, innovación y
aquellas ligadas a los saberes ancestrales.
23
El Estado, a través del organismo competente, coordinará el sistema,
establecerá los objetivos y políticas, de conformidad con el Plan Nacional de
Desarrollo, con la participación de los actores que lo conforman.
Art. 387.- Será responsabilidad del Estado:
1. Facilitar e impulsar la incorporación a la sociedad del conocimiento para
alcanzar los objetivos del régimen de desarrollo.
2. Promover la generación y producción de conocimiento, fomentar la
investigación científica y tecnológica, y potenciar los saberes ancestrales,
para así contribuir a la realización del buen vivir.
3. Asegurar la difusión y el acceso a los conocimientos científicos y
tecnológicos, el usufructo de sus descubrimientos y hallazgos en el
marco de lo establecido en la Constitución y la Ley.
4. Garantizar la libertad de creación e investigación en el marco del respeto
a la ética, la naturaleza, el ambiente, y el rescate de los conocimientos
ancestrales.
5. Reconocer la condición de investigador de acuerdo con la Ley.
Art. 388.- El Estado destinará los recursos necesarios para la investigación
científica, el desarrollo tecnológico, la innovación, la formación científica, la
recuperación y desarrollo de saberes ancestrales y la difusión del conocimiento.
Un porcentaje de estos recursos se destinará a financiar proyectos mediante
fondos concursables. Las organizaciones que reciban fondos públicos estarán
sujetas a la rendición de cuentas y al control estatal respectivo.
24
Ley Orgánica de Educación Superior
Título I - Ámbito, Objeto, Fines y Principios del Sistema de Educación
Superior
Capítulo 2: Fines De La Educación Superior
Art. 5.- Derechos de las y los estudiantes. - Son derechos de las y los
estudiantes los siguientes ítems:
a) Acceder, movilizarse, permanecer, egresar y titularse sin
discriminación conforme sus méritos académicos;
i) Obtener de acuerdo con sus méritos académicos becas, créditos y
otras formas de apoyo económico en el proceso de formación de
educación superior.
Art. 6.- Derechos de los profesores o profesoras e investigadores o
investigadoras. - Son derechos de los profesores o profesoras e investigadores
o investigadoras de conformidad con la constitución y esta Ley los siguientes:
c) Acceder a la carrera de profesor e investigador y a cargos directivos,
que garantice estabilidad, promoción, movilidad y retiro, basados en el
mérito académico, en la calidad de la enseñanza impartida, en la
producción investigativa, en el perfeccionamiento permanente, sin admitir
discriminación de género ni de ningún otro tipo.
TÍTULO VII INTEGRALIDAD
Capítulo 2: de la Tipología de Instituciones, y Régimen Académico
Sección Tercera: Del Funcionamiento de las Instituciones de Educación
Superior
Art. 144.- Tesis Digitalizadas. - Todas las instituciones de educación superior
estarán obligadas a entregar las tesis que se elaboren para la obtención de
25
títulos académicos de grado y posgrado en formato digital para ser integradas al
Sistema Nacional de Información de la Educación Superior del Ecuador para su
difusión pública respetando los derechos de autor. 5. Integrar los espacios de
participación previstos en la Constitución en el campo de la comunicación
Reglamento de Régimen Académico
Título II Organización del Proceso de Aprendizaje
Capitulo III: de la Estructura Curricular.
Art 28.- Campos de formación de la educación superior de grado o de
tercer nivel. - En este nivel, los campos de formación se organizarán de la
siguiente manera:
2. Praxis profesional. - Integra conocimientos teóricos-
metodológicos y técnicos instrumentales de la formación profesional e
incluye las prácticas pre profesionales, los sistemas de supervisión y
sistematización de las mismas.
Ley de Propiedad Intelectual
Sección V
Disposiciones especiales sobre ciertas obras
Párrafo Primer De Los Programas De Ordenador
Art. 28. Los programas de ordenador se consideran obras literarias y se
protegen como tales. Dicha protección se otorga independientemente de que
hayan sido incorporados en un ordenador y cualquiera sea la forma en que estén
expresados, ya sea en forma legible por el hombre (código fuente) o en forma
legible por máquina (código objeto), ya sean programas operativos y programas
26
aplicativos, incluyendo diagramas de flujo, planos, manuales de uso, y en
general, aquellos elementos que conformen la estructura, secuencia y
organización del programa.
Art. 29. Es titular de un programa de ordenador, el productor, esto es la persona
natural o jurídica que toma la iniciativa y responsabilidad de la realización de la
obra. Se considerará titular, salvo prueba en contrario, a la persona cuyo nombre
conste en la obra o sus copias de la forma usual.
Dicho titular está además legitimado para ejercer en nombre propio los derechos
morales sobre la obra, incluyendo la facultad para decidir sobre su divulgación.
El productor tendrá el derecho exclusivo de realizar, autorizar o prohibir la
realización de modificaciones o versiones sucesivas del programa, y de
programas derivados del mismo.
Las disposiciones del presente artículo podrán ser modificadas mediante
acuerdo entre los autores y el productor.
Art. 30. La adquisición de un ejemplar de un programa de ordenador que haya
circulado lícitamente autoriza a su propietario a realizar exclusivamente:
a) Una copia de la versión del programa legible por máquina (código
objeto) con fines de seguridad o resguardo;
b) Fijar el programa en la memoria interna del aparato, ya sea que
dicha fijación desaparezca o no al apagarlo, con el único fin y en la
medida necesaria para utilizar el programa; y,
c) Salvo prohibición expresa, adaptar el programa para su exclusivo
uso personal, siempre que se limite al uso normal previsto en la licencia.
27
El adquirente no podrá transferir a ningún título el soporte que contenga
el programa así adaptado, ni podrá utilizarlo de ninguna otra forma sin
autorización expresa, según las reglas generales.
Se requerirá de autorización del titular de los derechos para cualquier otra
utilización, inclusive la reproducción para fines de uso personal o el
aprovechamiento del programa por varias personas, a través de redes u
otros sistemas análogos, conocidos o por conocerse.
Art. 31. -No se considerará que exista arrendamiento de un programa de
ordenador cuando éste no sea el objeto esencial de dicho contrato. Se
considerará que el programa es el objeto esencial cuando la funcionalidad
del objeto materia del contrato, dependa directamente del programa de
ordenador suministrado con dicho objeto; como cuando se arrienda un
ordenador con programas de ordenador instalados previamente.
Art. 32. - Las excepciones al derecho de autor establecidas en los artículos 30 y
31 son las únicas aplicables respecto a los programas de ordenador. Las normas
contenidas en el presente párrafo se interpretarán de manera que su aplicación
no perjudique la normal explotación de la obra o los intereses legítimos del titular
de los derechos.
DECRETO N° 1014
Sobre el uso del software libre
Artículo 1: Establecer como política pública para las Entidades de la
Administración Pública Central la utilización de Software Libre en sus sistemas y
equipamientos informáticos.
Artículo 2: Se entiende por Software Libre a los programas de computación que
se pueden utilizar y distribuir sin restricción alguna, que permite el acceso a sus
códigos fuentes y que sus aplicaciones pueden ser mejoradas.
28
Estos programas de computación tienen las siguientes libertades:
a) Utilización del programa con cualquier propósito de uso común.
b) Distribución de copias sin restricciones alguna.
c) Estudio y modificación del programa (Requisito: código fuente
disponible).
d) Publicación del programa mejorado (Requisito: código fuente disponible).
Art. 3. - Las entidades de la administración pública central previa a la instalación
del software libre en sus equipos, deberán verificar la existencia de capacidad
técnica que brinde el soporte necesario para este tipo de software.
Art. 4. - Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente
cuando no exista una solución de software libre que supla las necesidades
requeridas, o cuando esté en riesgo de seguridad nacional, o cuando el proyecto
informático se encuentre en un punto de no retorno.
Art. 5. - Tanto para software libre como software propietario, siempre y cuando
se satisfagan los requerimientos.
Art. 6.- La subsecretaría de Informática como órgano regulador y ejecutor de las
políticas y proyectos informáticos en las entidades de Gobierno Central deberá
realizar el control y seguimiento de este Decreto.
Art. 7.- Encargue de la ejecución de este decreto los señores Ministros
Coordinadores y el señor Secretario General de la Administración Pública y
Comunicación.
29
PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE
¿El diseño de una aplicación móvil con Arduino permitirá a las personas
optimizar el control de los equipos de climatización e iluminación en las oficinas o
viviendas de la ciudad de Guayaquil?
DEFINICIONES CONCEPTUALES
Software:
Se denomina software a un conjunto de programas que sirven para que un
usuario pueda interactuar con un dispositivo.
Hardware:
Se denomina hardware al conjunto de elementos físicos de un dispositivo que
componen un sistema informático.
SMS:
Su significado en inglés es Short Message Service, el cual es un servicio que
permite enviar mensajes cortos o mensajes de texto en la telefonía móvil.
Open source:
Es un sistema de código abierto, es decir que el usuario final puede manipular el código fuente a su conveniencia.
Microcontrolador:
Se puede decir que es un mini computador completo en un solo circuito
integrado ya que incluye memoria, unidades de entrada/salida y cpu.
Sensor:
Es aquel componente que detecta estímulos o señales para luego utilizarlas de
acurdo al tipo que sea el sensor.
30
Herramientas tecnológicas:
Son conjunto de programas que pueden ser aplicados al intercambio eficiente de
información.
Dispositivos Móviles:
Se le denomina también computadora de bolsillo y es un pequeño dispositivo
que me permite interactuar con los usuarios a través de una pantalla y los
diferentes medios de entrada.
Aplicaciones Móviles:
Es un conjunto de programas que se utilizan en teléfonos inteligentes y ayudan a
los usuarios a realizar diferentes tareas específicas.
Sistema:
Es un conjunto de componentes para lograr un objetivo a través del
comportamiento de un sistema.
31
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
Con el propósito de resolver la problemática planteada anteriormente se propone
el desarrollo de la aplicación móvil y prototipo funcional en Arduino para el
monitoreo y control remoto de los equipos de climatización e iluminación para
hogares u oficinas denominándolo al aplicativo como “Ambient Control”.
“Ambient Control” es una herramienta tecnológica que ayuda a medir y visualizar
la temperatura de los equipos de climatización, de forma que permitirá observar
el estado del equipo de climatización, encendido o apagado, y así el usuario
decida controlar la energía para su ahorro.
Esta aplicación ofrece a los usuarios monitorear a distancia, desde cualquier
lugar, los equipos de climatización e iluminación a través de un dispositivo móvil,
y así tengan la facilidad de controlar en forma remota estos equipos.
Además, “Ambient Control” enviará una alerta al dispositivo móvil de forma
rápida cuando se encienda o se apague el equipo de climatización.
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD
Para el desarrollo del aplicativo “Ambient Control” se debe considerar la
factibilidad por medio de los siguientes aspectos:
Factibilidad Operacional,
Factibilidad Técnica,
Factibilidad Legal y
Factibilidad Económica.
32
Factibilidad operacional
El desarrollo de este proyecto tendrá como resultado una aplicación móvil y un
prototipo funcional en Arduino, el cual va a permitir visualizar la temperatura de
los equipos de climatización de los hogares u oficinas.
Por otra parte, se realizaron encuestas a 2500 habitantes de Mucho Lote 2
Urbanización Plaza Victoria, esto nos permitió evidenciar que 334 usuarios
desean implementar este tipo de tecnología en sus hogares u oficinas, ya que
les ayudará a tener un mayor control sobre sus equipos de climatización e
iluminación para evitar alguna falla de cualquier índole ambiental o simplemente
monitorear los gastos de la energía eléctrica. (Ver
ANEXOS #1) se detalla el modelo de encuesta.
Se presentará la siguiente fórmula para la muestra de la población.
Fórmula para calcular el tamaño de la muestra
𝒏 =𝒁𝟐∗𝒑∗𝒒∗𝑵
𝐍𝒆𝟐+𝒁𝟐∗𝒑∗𝒒
Fuente (Carlos Taborga, 2011)
n= Tamaño de la muestra.
Z= Nivel de confianza 95% (1.96).
p= Personas que tienen el perfil (p=0.5).
q= Personas que no cuentan con el perfil (q=(1-p)).
N= Tamaño de la población.
e= Margen de error (𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟓).
Cálculo para encontrar el tamaño de la muestra
𝒏 =(𝟏, 𝟗𝟔)𝟐 ∗ 𝟎, 𝟓 ∗ 𝟎. 𝟓 ∗ 𝟐𝟓𝟎𝟎
𝟐𝟓𝟎𝟎(𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟓)𝟐 + (𝟏, 𝟗𝟔)𝟐 ∗ 𝟎, 𝟓 ∗ 𝟎, 𝟓 =
𝟐, 𝟒𝟎𝟏
𝟎, 𝟎𝟏𝟓𝟔𝟐𝟓 + 𝟎, 𝟗𝟔𝟎𝟒
𝒏 = 𝟑𝟑𝟑, 𝟖𝟏𝟒𝟔 = 𝟑𝟑𝟒 𝐓𝐨𝐭𝐚𝐥 𝐩𝐞𝐫𝐬𝐨𝐧𝐚𝐬 𝐚 𝐞𝐧𝐜𝐮𝐞𝐬𝐭𝐚𝐫
33
Con la aplicación “Ambient Control” se realizar consultas del estado en que se
encuentran los equipos de climatización e iluminación, el sistema permite:
Configurar la hora para que los equipos se enciendan durante un lapso
de tiempo.
Visualizar la temperatura del ambiente de la habitación u oficina.
Presentar el estado de los equipos que estén encendidos o apagados.
Enviar notificaciones vía SMS cuando el equipo de climatización se
encienda o se apague.
Factibilidad técnica
Para el desarrollo del prototipo funcional en Arduino se utilizaron herramientas
como placa Arduino Mega, Emisor IR, receptor infrarrojo, medidor de intensidad
ACS712 , DHT11 y en la aplicación móvil se utilizo Visual Studio con el marco
xamarin from ya que es de licencia gratuita.
En el cuadro 3 se detallan las herramientas de hardware y software requeridas
para el desarrollo de este proyecto.
Cuadro 3: Recursos del Ambiente de Desarrollo
Tipo de recurso
Nombre del recurso
Características Cantidad
Humanos Desarrollador
de software
Conocimientos en:
App Inventor
Arduino IDE. 2
34
Hardware
Laptop
HP u otra marca
Procesador Intel Core i5
CPU 2.10 GHz
8 Gb de memoria Ram
500 Gb de disco
Resolución 1024x760 pixeles
Conexión a internet
2
Arduino
UNO
Microcontrolador ATmega328.
Voltaje de entrada 7-12V.
14 pines digitales de I/O (6
salidas PWM).
6 entradas análogas.
32k de memoria Flash.
Reloj de 16MHz de velocidad.
1
Arduino
Mega
Microcontrolador:
ATmega2560.
Voltaje Operativo: 5V.
Voltaje de Entrada: 7-12V.
Voltaje de Entrada (límites): 6-
20V.
Pines digitales de
Entrada/Salida: 54 (de los
cuales 15 proveen salida
PWM)
Pines análogos de entrada:
16.
Corriente DC por cada Pin
Entrada/Salida: 40 mA.
1
Sensor
DHT11
Alimentación: 3Vdc ≤ Vcc ≤
5Vdc
Rango de medición de
temperatura: 0 a 50 °C
Precisión de medición de
temperatura: +2.0 °C.
Resolución
Temperatura: 0.1°C
Rango de medición de
humedad: 20% a 90% RH.
Precisión de medición de
humedad: 4% RH.
1
35
Resolución Humedad: 1% RH
Tiempo de sensado: 1 seg.
Sensor
Infrarrojo
Emisor
IR383
Ángulo de dispersión: 12°
Rango temperatura de
operación: -40 °C a 85 °C
Color del LED: Azul claro
Número de patas: 2
Modelo: IR383
1
Sensor
Infrarrojo
receptor
VS1838B
Tensión de alimentación 2.7 a
5.5 V
Frecuencia de trabajo 38 kHz
Consumo de corrient 0.4-1.5
mА
Decoded NEC 818E7
Rango de detección 18 m
Ángulo de recepción ± 45°
1
Módulo GSM
GPRS GPS
Soporte audio digital y audio
analógico, soporte para HR,
FR, EFR, Amr codificación de
voz
Soporte de llamadas de voz y
SMS, pila de protocolo de
servicio de red integrada
Soporte del estándar
gsm07.07, 07.05 en comandos
y cuadro de instrucciones
escalable de letra segura
1
Módulo Relé
1 canal independiente
Activado mediante corriente: el circuito de control proveer una corriente de 15 a 20 mA
Terminales de entrada de
señal lógica con headers
macho.
1
Ethernet
Shield
Microcontrolador: ATmega328
Alimentación: 5V
Entrada recomendada: 7-12V
Entrada (max): 6-20V
Pines reservados: 10 a 13
2
36
para SPI.
Sistema
operativo
Windows 10
64 bits 1
Software
development
App Inventor 1
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Factibilidad económica
Los recursos que se utilizaron para el desarrollo de la aplicación móvil son Open
Source, lo que significa que no implica costos como licencias de software para
hacer uso de tales herramientas tal como lo indica la empresa (Riego, 2018) en
sus términos y condiciones de software en App Inventor, por esta razón este
proyecto es factible económicamente.
A continuación, se describen los gastos que intervienen en el desarrollo de la
aplicación móvil y el prototipo funcional en Arduino que se detallan de la
siguiente manera:
Costos de hardware.
Costos de software.
Costos de recursos humanos
Otros gastos.
Para la puesta en marcha de la aplicación móvil y prototipo funcional en Arduino
se utilizaron los siguientes costos y recursos como hardware, software y
recursos humanos.
37
Cuadro 4: Costos de Recursos de Hardware
Recurso de hardware
Descripción Costo Cantidad Total
Laptop $900 2 $1800
Placa Arduino Uno $40 1 $40
Placa Arduino MEGA $40 1 $40
Ethernet Shield $28 2 $56
Emisor IR de Arduino $0.35 6 $2.10
Receptor infrarrojo de Arduino
$0.85 2 $1.70
DHT11 Arduino $4.50 2 $9
Módulo GSM GPRS GPS $11 1 $11
Módulo Relé $3 1 $3
TOTAL $1,962.80
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 5: Costos de Recursos de Software
Costos de software
Descripción Costo mensual Cantidad Meses Total
App inventor 0 1 5 0
Arduino id 0 1 5 0
Total 0
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 6: Costo recursos humanos
Costo del personal
Descripción Costo mensual Cantidad Meses Total
Desarrolladores $800 2 5 $8,000
TOTAL $8,000
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
38
En el cuadro siete se detallan el presupuesto general requerido para el
desarrollo de este proyecto.
Cuadro 7: Presupuesto general del proyecto
Costos de recursos humanos
Descripción Costo
App inventor $0.00
Arduino id $0.00
Recursos de hardware
2 laptops $1800
Placa arduino uno $40
Placa arduino mega $40
Ethernet shield $56
Emisor IR de Arduino $2.10
Receptor infrarrojo de Arduino $1.70
Dht11 arduino $9
Módulo GSM GPRS GPS $11
Módulo Relé $3
Costo del personal
2 desarrolladores $8000
Gastos generales
Transporte $250
Alimentación $300
Útiles de oficina $100
Total, de presupuesto $10.612,8
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
39
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO
Para el desarrollo de este sistema se eligió la metodología ágil scrum con el
objetivo de tener entregas progresivas y verificar las funcionalidades del
proyecto.
A continuación se describen las etapas de la metodología:
1. Lista de requerimientos.
2. Análisis.
3. Diseño y codificación
4. Pruebas.
Lista de requerimientos
Una vez definida la metodología del proyecto se procedió a realizar una reunión
con el Scrum Master representado por el tutor de titulación, y el equipo de
desarrollo con el objetivo de determinar cuáles van a ser las funcionalidades del
sistema.
Requerimientos funcionales
R.F.1: Temperatura de los equipos de climatización: La aplicación permitirá
visualizar la temperatura actual que recibe de la placa Arduino UNO mediante
del sensor DHT11, y además se controlará la temperatura del equipo de
climatización por medio de la placa Arduino MEGA y el sensor Emisor IR.
R.F.2: Encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación:
La aplicación controlará el estado del equipo de climatización, por medio de la
placa Arduino MEGA mediante del sensor Emisor IR y el módulo de relé que
nos permite encender o apagar la luminaria.
R.F.3: Horario de encendido y apagado: La aplicación nos permitirá ingresar
los siguiente campos (días, hora_encender, hora_apagar), para establecer
horario de encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación.
40
Por medio de la R.F.2 (encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación).
R.F.4: Notificaciones SMS: El módulo GSM-GPRS-GPS nos permitirá envía un
SMS a nuestro dispositivo móvil indicando el estado actual del equipo de
climatización.
Requerimientos No Funcionales
R.N.F.1: La aplicación “Ambient Control” debe ser compatible con el sistema
operativo Android.
R.N.F.2: La aplicación “Ambient Control” necesita mínimo de 3Mb de
almacenamiento para su instalación y funcionamiento.
R.N.F.3: La aplicación “Ambient Control” no debe permitir el acceso a usuarios
no registrados.
R.N.F.4: Los sensores utilizados deben ser compatibles con la placa Arduino.
Análisis
Identificadas las lista de requerimientos en base a la investigación realizada, se
procede a realizar las historias de usuarios que son el resultado de la
colaboración entre el cliente y el equipo de trabajo, de esta manera se definen
los parámetros y mecanismos que va a tener la aplicación móvil y el prototipo
funcional.
41
Roles
Cuadro 8: Roles
Nombre Roles Responsabilidad
Ing. Verónica
Mendoza
Scrum Master Se encarga de gestionar y asegurar que
todo el proceso Scrum se lleva a cabo
correctamente.
Ing. John
Balarezo
Product Owner Encargado de optimizar y maximizar el
valor del producto, mediante las historia
de usuario y requerimiento para el
proyecto.
Elvis Aldean Team Scrum Encargado del desarrollo en Arduino y
documentación.
John García Team Scrum Encargado del desarrollo de la
aplicación móvil y documentación.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Lista de historia de usuario (Arduino)
1. Esquema electrónico Arduino.
2. Controlar la temperatura de los equipos de climatización.
3. Controlar el encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación.
4. Enviar vía SMS el estado encendido o apagado del equipo de
climatización al dispositivo móvil.
Lista de historia de usuario (App)
5. Arquitectura de software.
6. Estado encendido o apagado de los equipos de climatización e
iluminación.
7. Temperatura del equipo de climatización.
8. Configurar el horario de encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
42
Descripción de las Historias de usuarios
Una vez que se concluyó la primera reunión con los involucrados del proyecto se
procede a clasificar y detallar cada una de las historias de usuarios con las
funcionalidades del sistema.
Estas historias de usuario, son el resultado de la colaboración entre el cliente y el
equipo de trabajo, e irán evolucionando durante toda la vida del proyecto.
(Gallegos, 2016).
Cuadro 9: Historia de usuario “Esquema electrónico Arduino”
Numero 1
Titulo Esquema electrónico Arduino.
Descripción Como administrador, quiero el esquema
electrónico del prototipo en Arduino para el
control y monitoreo de los equipos de
climatización e iluminación.
Importancia para la Empresa:
10
Esfuerzo: 13
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 10: Historia de usuario “Controlar la temperatura de los equipos de climatización”
Numero 2
titulo Controlar la temperatura de los equipos de
climatización.
Descripción Como usuario, quiero agregar sensores al
prototipo para la lectura y control de la
temperatura del equipo de climatización.
43
Importancia para la Empresa:
8
Esfuerzo: 7
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 11: Historia de usuario “Controlar el encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación”
Numero 3
Titulo Controlar el encendido y apagado de los
equipos de climatización e iluminación.
Descripción Como usuario, quiero agregar sensores al
prototipo para el control del estado de
encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
Importancia para la Empresa:
8
Esfuerzo: 13
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 12: Historia de usuario “Enviar vía SMS el estado encendido o apagado del equipo de climatización al dispositivo móvil”
Numero 4
titulo Enviar vía SMS el estado encendido o
apagado del equipo de climatización al
dispositivo móvil
Descripción Como usuario, quiero recibir notificaciones
tipo SMS a mi dispositivo móvil para
conocer el estado de encendido y apagado
del equipo de climatización.
Importancia para la Empresa:
10
Esfuerzo: 7
44
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 13: Historia de usuario “Arquitectura de software”
Numero 5
Titulo Arquitectura de software.
Descripción Como administrador, quiero la arquitectura
de software para conocer el tipo de
tecnología y la plataforma móvil donde se
implementará el desarrollo.
Importancia para la Empresa:
10
Esfuerzo: 13
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 14: Historia de usuario “Estado encendido o apagado del equipo de climatización e iluminación”
Numero 6
titulo Estado encendido o apagado del equipos de
climatización e iluminación.
Descripción Como usuario, quiero controlar los equipos
de climatización e iluminación para el
encendido y apagado.
Importancia para la Empresa:
10
Esfuerzo: 7
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 15: Historia de usuario “Temperatura del equipo de climatización”
Numero 7
Titulo Temperatura del equipo de climatización.
45
Descripción Como usuario, quiero visualizar la
temperatura actual y la del equipo de
climatización para el control de la
temperatura.
Importancia para la Empresa:
10
Esfuerzo: 7
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 16: Historia de usuario “Configurar el horario, encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación”
Numero 8
titulo Configurar el horario, encendido y apagado de
los equipos de climatización e iluminación.
Descripción Como usuario, quiero establecer un horario
para el encendido y apagado de los equipos
de climatización e iluminación.
Importancia para la Empresa:
8
Esfuerzo: 7
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Reunión de Planeación
En el siguiente cuadro “reunió de planeación” indicamos la historia de usuario
en cada sprint
Cuadro 17: Reunión de Planeación
Historia de usuario Esfuerzo
Importancia
para la
empresa
Esfuerzo
en horas Sprint
Esquema electrónico Arduino. 13 10 5
Controlar la temperatura de los 7 10 10
46
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Reunión de planeación utilizando nueva tecnología de desarrollo
Para el siguiente cuadro “Reunión de planeación utilizando nueva tecnología de
desarrollo” agregamos un sprint con las mismas historias de usuario para la
aplicación móvil, con la tecnología de desarrollo anterior se presenta problemas
en la comunicación con la placa Arduino y la aplicación móvil.
Cuadro 18: Reunión de planeación utilizando nueva tecnología de
desarrollo
equipos de climatización. 1
Controlar el encendido y
apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
13 10 10
Enviar vía SMS el estado
encendido o apagado del
equipo de climatización al
dispositivo móvil.
7 10 8 2
Arquitectura de software. 13 10 5
Estado encendido o apagado
del equipo de climatización e
iluminación.
7 10 8
3
Temperatura del equipo de
climatización. 7 10 5
Configurar el horario,
encendido y apagado de los
equipos de climatización e
iluminación.
7 8 7
Historia de usuario Esfuerzo Importancia para
la empresa Esfuerzo en horas
Sprint
Arquitectura de software. 13 10 5 4
Estado encendido o apagado del 7 10 8
47
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Fase diseño y codificación
A continuación se detallan los sprint donde se especifican cada una de las
actividades del sistema como:
Esfuerzo por horas
Descripción
Importancia
Criterios de aceptación
Sprint 1
En el siguiente sprint se especifican las historias de usuarios que intervienen en
el desarrollo del proyecto.
Gráfico 1: Sprint 1 – Historias de Usuarios
equipo de climatización e
iluminación.
Temperatura del equipo de
climatización. 7 10 5
Configurar el horario, encendido y
apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
7 8 7
48
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 19: Sprint 1 - Historia de Usuario 1
Historia de Usuario
Número: 1 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Esquema electrónico Arduino.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 13
Descripción:
Como administrador, quiero el esquema electrónico del prototipo en Arduino para
el control y monitoreo de los equipos de climatización e iluminación.
Tareas:
Definir la funcionalidad para el prototipo en Arduino.
Indicar los tipos de sensores y placa Arduino para el prototipo.
Diseñar el esquema de los sensores con la placa Arduino.
Criterios de Aceptación:
Teniendo en cuenta de los sensores y la placa Arduino, donde se utilizara para
la implementación del prototipo
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 20: Sprint 1 - Historia de Usuario 2
Historia de Usuario
Número: 2 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Controlar la temperatura de los equipos de climatización.
Importancia del proyecto: 8 Esfuerzo: 7
Descripción :
Como usuario, quiero agregar sensores al prototipo para la lectura y control de la
temperatura del equipo de climatización.
49
Tareas:
Adaptar el sensor DHT11 con la placa Arduino Uno
Desarrollar en la placa Arduino Uno el sensor DHT11
Prueba del sensor con la placa Arduino
Mostrar la temperatura del sensor DHT11
Criterios de Aceptación:
Teniendo en cuenta del prototipo cuando necesite la lectura de la temperatura
actual por medio del sensor.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 21: Sprint 1 - Historia de Usuario 3
Historia de Usuario
Número: 3 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Controlar el encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
Importancia del proyecto: 8 Esfuerzo: 13
Descripción :
Como usuario, quiero agregar sensores al prototipo para el control del estado de
encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación.
Tareas:
Adaptar el sensor infrarrojo emisor a la placa Arduino Mega.
Adaptar el sensor infrarrojo receptor para el control del equipo de
climatización.
Desarrollar en la placa Arduino el sensor emisor y receptor.
Prueba de la placa Arduino con el sensor emisor enviando señal al
sensor receptor.
Prueba de encendido y apagado del equipo de climatización con la placa
Arduino con el sensor emisor.
50
Criterios de Aceptación:
Teniendo en cuenta de los dos tipos de sensores emisor y receptor, nos
permitirá para el control del equipo de climatización y además se implementará
el encendido o apagado por medio de un módulo relé para la iluminación.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Demostración del desarrollo de las historias de usuario
Historia de usuario 1
Esquema electrónico Arduino.
Se realizó en “fritzing simulation”, en la cual nos permite simular las conexiones
de los sensores y módulos a las placas Arduino “Mega” y “Uno”, se comprobó
diferente tipo de conexiones, para su mejor funcionamiento.
Gráfico 2: Esquema electrónico Arduino
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
51
Historia de usuario 2
Controlar la temperatura de los equipos de climatización
Se adaptó el sensor DHT11 a la placa Arduino “Uno”, nos permite conocer la
temperatura en tiempo real y visualizar en la aplicación móvil la temperatura.
Gráfico 3: Controlar la temperatura de los equipos de climatización
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Historia de usuario 3
Controlar el encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación
Se adaptó el sensor Emisor en la placa Arduino “Mega” para el control del equipo
de climatización y el sensor Receptor para obtener el código infrarrojo para su
respetivo funcionamiento del equipo de climatización.
52
Gráfico 4: Controlar el encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Datos del Sprint 1
Cuadro 22: Evolución planeada sprint 1
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Esquema electrónico Arduino. 14 2 4 3 0 0
Controlar la temperatura de los
equipos de climatización 10 4 2 3 2 0
Controlar el encendido y apagado
de los equipos de climatización e
iluminación 16 4 4 3 3 0
Evolución planeada 40 20 15 10 5 0
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
53
Cuadro 23: Evolución actual sprint 1
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Esquema electrónico Arduino. 14 2 4 3 0 0
Controlar la temperatura de los
equipos de climatización 10 4 2 3 2 0
Controlar el encendido y apagado
de los equipos de climatización e
iluminación 16 4 4 3 3 0
Evolución actual 40 10 10 9 5 0
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 5: Burn Down Chart Sprint 1
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6
Evolución planeada
Evolución actual
54
Gráfico 6: Scrum Board Sprint 1
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Retroalimentación
Todas las historias de usuario fueron completadas correctamente con sus
tareas.
Sprint 2
En el segundo sprint, se especifican las historias de usuarios con sus tareas que
intervienen en el desarrollo del proyecto.
55
Gráfico 7: Sprint 2 – Historias de Usuarios
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 24: Sprint 2 - Historia de Usuario 4
Historia de Usuario
Número: 4 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Enviar vía SMS el estado encendido o apagado del equipo de
climatización al dispositivo móvil.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 7
Descripción:
Como usuario, quiero recibir notificaciones tipo SMS a mi dispositivo móvil para
conocer el estado de encendido y apagado del equipo de climatización.
Tareas:
Adaptar el módulo GSM-GPRS–GPS a la placa Arduino.
Desarrollar el módulo GSM-GPRS–GPS en la placa Arduino
Prueba de la placa Arduino y el módulo GSM-GPRS–GPS enviando SMS
al dispositivo móvil.
Prueba de notificaciones enviada al dispositivo móvil del estado actual del
56
equipo de climatización
Criterios de Aceptación:
Teniendo en cuenta la necesidad de notificar el estado del equipo de
climatización enviando un SMS al dispositivo móvil, utilizando el módulo GSM -
GPRS –GPS.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 25: Sprint 2 - Historia de Usuario 5
Historia de Usuario
Número: 5 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Arquitectura de software.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 13
Descripción:
Como administrador, quiero la arquitectura de software para conocer el tipo de
tecnología y la plataforma móvil donde se implementará el desarrollo.
Tareas:
Definir el tipo de plataforma móvil.
Definir la tecnología para el desarrollo del aplicativo móvil.
Definir el medio de comunicación entre la aplicación móvil y la placa
Arduino.
Criterios de Aceptación:
Teniendo en cuenta la comunicación entre las placas Arduino y el aplicativo
móvil se definirá el tipo de plataforma móvil y la tecnología para el desarrollo del
prototipo y App.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
57
Demostración del desarrollo de las historias de usuario
Historia de usuario 4
Enviar vía SMS el estado encendido o apagado del equipo de climatización
al dispositivo móvil
El módulo GSM-GPRS–GPS se adaptó a la placa Arduino, nos permite enviar
alertas por medio de SMS al dispositivo móvil del usuario, indicando el estado de
encendido o apagado del equipo de climatización.
Gráfico 8: Enviar vía SMS el estado encendido o apagado del equipo de climatización al dispositivo móvil
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Historia de usuario 5
Arquitectura de software
Se indica el modelo de conexión que se realizada mediante el prototipo Arduino
y la aplicación móvil desarrollada en Visual Studio, se observa el módulo GSM-
GPRS–GPS enviando SMS al dispositivo móvil indicado el estado del equipo de
climatización.
58
Gráfico 9: Arquitectura de software
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Datos del Sprint 2
Cuadro 26: Evolución actual Sprint 2
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Enviar vía SMS el estado
encendido o apagado del equipo
de climatización al dispositivo
móvil 10 10 6 4 2 1
Arquitectura de software. 10 6 4 1 1 1
Evolución actual 20 16 10 5 3 2
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
59
Cuadro 27: Evolución planeada Sprint 2
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Enviar vía SMS el estado
encendido o apagado del equipo
de climatización al dispositivo
móvil 10 10 6 4 2 1
Arquitectura de software. 10 6 4 1 1 1
Evolución planeada 20 15 10 5 4 0
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 10: Burn Down Chart Sprint 2
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6
Evolución planeada
Evolución actual
Sprint 2
60
Gráfico 11: Scrum Board Sprint 2
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Retroalimentación
La historia de usuario 4 y 5 se completó correctamente.
Sprint 3
En el tercer sprint, se especifican las historias de usuarios con sus tareas que
intervienen en el desarrollo del proyecto.
61
Gráfico 12: Sprint 3 – Historias de Usuarios
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 28: Sprint 3 - Historia de Usuario 6
Historia de Usuario
Número: 6 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Estado encendido o apagado del equipo de climatización e
iluminación.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 7
Descripción:
Como usuario, quiero controlar los equipos de climatización e iluminación para el
encendido y apagado.
62
Tareas:
Desarrollar el control del equipo de climatización y visualizar su estado.
Desarrollar el control para la iluminación y visualizar su estado.
Prueba de comunicación con la aplicación móvil y prototipo en Arduino.
Prueba de encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación con la aplicación y el prototipo en Arduino.
Criterios de Aceptación:
Dada la opción de controlar y visualizar el estado de los equipos de climatización
e iluminación por medio de la App.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 29: Sprint 3 - Historia de Usuario 7
Historia de Usuario
Número: 7 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Temperatura del equipo de climatización.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 7
Descripción:
Como usuario, quiero visualizar la temperatura actual y la del equipo de
climatización para el control de la temperatura.
Tareas:
Desarrollar el control de la temperatura para la aplicación móvil.
Probar la comunicación con la aplicación móvil y prototipo en Arduino.
Probar el control de la temperatura del equipo de climatización por medio
de la aplicación móvil.
Visualizar la temperatura actual en la aplicación móvil.
Criterios de Aceptación:
Dada la opción de controlar y visualizar la temperatura actual del equipo de
climatización por medio de la App.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
63
Cuadro 30: Sprint 3 - Historia de Usuario 8
Historia de Usuario
Número: 8 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Configurar el horario, encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
Importancia del proyecto: 8 Esfuerzo: 7
Descripción:
Como usuario, quiero establecer un horario para el encendido y apagado de los
equipos de climatización e iluminación.
Tareas:
Desarrollar el horario del equipo de climatización.
Desarrollar el horario del equipo de iluminación.
Probar la comunicación con la aplicación móvil y prototipo en Arduino.
Prueba de encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación por medio de la aplicación móvil.
Criterios de Aceptación:
Dada la opción de establecer un horario para los equipos de climatización e
iluminación por medio de la App.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Demostración del desarrollo de las historias de usuario
Historia de usuario 6
Estado encendido o apagado del equipos de climatización e iluminación
Para la aplicación “Ambient Control” se desarrolló en Visual Studio el módulo de
control para el encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación.
64
Gráfico 13: Estado encendido o apagado del equipos de climatización e iluminación
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Historia de usuario 7
Temperatura del equipo de climatización
Para la aplicación “Ambient Control” se desarrolló en Visual Studio el módulo de
control de temperatura del equipo de climatización.
Gráfico 14: Temperatura del equipo de climatización
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
65
Historia de usuario 8
Configurar el horario, encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación
Para la aplicación “Ambient Control” se desarrolló en Visual Studio dos módulo
de horarios para indicar el encendido y apagado de los equipos de climatización
e iluminación.
Gráfico 15: Configurar el horario, encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Datos del Sprint 3
Cuadro 31: Evolución actual Sprint 3
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Estado encendido o apagado del
equipo de climatización e iluminación. 10 10 6 4 2 0
Temperatura del equipo de 6 6 4 2 0 0
66
climatización.
Configurar el horario, encendido y
apagado de los equipos de
climatización e iluminación. 4 4 2 1 0 0
Evolución actual 20 20 12 7 2 0
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 32: Evolución planeada Sprint 3
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Estado encendido o apagado del
equipo de climatización e iluminación. 10 10 6 4 2 0
Temperatura del equipo de
climatización. 6 6 4 2 0 0
Configurar el horario, encendido y
apagado de los equipos de
climatización e iluminación. 4 4 2 1 0 0
Evolución planeada 26 12 8 5 4 0
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 16: Burn Down Chart Sprint 3
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6
Evolución planeada
Evolución actual
Sprint 3
67
Gráfico 17: Scrum Board Sprint 3
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Retroalimentación
Todas las historias de usuario fueron completadas correctamente con sus
tareas.
Finalizando todas las tareas se produjo problemas de comunicación entre las
placas Arduino “Mega” y “Uno” con la aplicación “Ambient Control”.
Aplicando nueva tecnología de desarrollo
En el siguiente sprint 4 se especifican las historias de usuarios con la nueva
tecnología aplicada (App Inventor), que intervienen en el desarrollo del proyecto
para su mejor funcionamiento, debido a que con Visual Studio presentaba
problemas de comunicación con las placas Arduino “Mega” y “Uno”.
Sprint 4
Para el cuarto sprint, se especifican las historias de usuarios con sus tareas para
el desarrollo del proyecto.
68
Gráfico 18: Sprint 4 – Historias de Usuarios
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 33: Sprint 4 - Historia de Usuario 9
Historia de Usuario
Número: 9 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Arquitectura de software.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 13
Descripción:
Como administrador, quiero la arquitectura de software para conocer el tipo de
tecnología y la plataforma móvil donde se implementará el desarrollo.
Tareas:
Definir el tipo de plataforma móvil.
Definir la tecnología para el desarrollo del aplicativo móvil.
Definir el medio de comunicación entre la aplicación móvil y la placa
69
Arduino.
Realizar el modelo de arquitectura con la nueva tecnología.
Criterios de Aceptación:
Teniendo en cuenta el funcionamiento de comunicación con la placa Arduino y el
App, se utilizará una nueva tecnología para el desarrollo del aplicativo móvil.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 34: Sprint 4 - Historia de Usuario 10
Historia de Usuario
Número: 10 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Estado encendido o apagado del equipo de climatización e
iluminación.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 7
Descripción:
Como usuario, quiero controlar los equipos de climatización e iluminación para el
encendido y apagado.
Tareas:
Desarrollar el control del equipo de climatización y visualizar su estado.
Desarrollar el control para la iluminación y visualizar su estado.
Prueba de comunicación con la aplicación móvil y prototipo en Arduino.
Prueba de encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación con la aplicación y el prototipo en Arduino.
Criterios de Aceptación:
Dada la opción de controlar y visualizar el estado de los equipos de climatización
e iluminación por medio de la App, utilizando nueva tecnología en desarrollo.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
70
Cuadro 35: Sprint 4 - Historia de Usuario 11
Historia de Usuario
Número: 11 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Temperatura del equipo de climatización.
Importancia del proyecto: 10 Esfuerzo: 7
Descripción:
Como usuario, quiero visualizar la temperatura actual y la del equipo de
climatización para el control de la temperatura.
Tareas:
Desarrollar el control de la temperatura para la aplicación móvil.
Probar la comunicación con la aplicación móvil y prototipo en Arduino.
Probar el control de la temperatura del equipo de climatización por medio
de la aplicación móvil.
Visualizar la temperatura actual en la aplicación móvil.
Criterios de Aceptación:
Dada la opción de controlar y visualizar la temperatura actual del equipo de
climatización por medio de la App, utilizando nueva tecnología en desarrollo.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 36: Sprint 4 - Historia de Usuario 12
Historia de Usuario
Número: 12 Usuario: Desarrollador
Nombre historia: Configurar el horario, encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
Importancia del proyecto: 8 Esfuerzo: 7
Descripción:
Como usuario, quiero establecer un horario para el encendido y apagado de los
equipos de climatización e iluminación.
71
Tareas:
Desarrollar el horario del equipo de climatización.
Desarrollar el horario del equipo de iluminación.
Probar la comunicación con la aplicación móvil y prototipo en Arduino.
Prueba de encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación por medio de la aplicación móvil.
Criterios de Aceptación:
Dada la opción de establecer un horario para los equipos de climatización e
iluminación por medio de la App, utilizando la nueva tecnología para el desarrollo
del aplicativo móvil.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Demostración del desarrollo de las historias de usuario
Historia de usuario 9
Arquitectura de software
El nuevo modelo de arquitectura de software aplicando la nueva tecnología de
desarrollo “App Inventor”, se indica los tipos de sensores y módulos que están
adaptados a las placas Arduino “Mega” y “Uno”, con conexión a una red LAN
72
Gráfico 19: Arquitectura de software
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Historia de usuario 10
Estado encendido o apagado del equipo de climatización e iluminación
Aplicando la nueva tecnología de desarrollo se realizó el módulo de control de
encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación.
73
Gráfico 20: Estado encendido o apagado del equipo de climatización e iluminación
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Historia de usuario 11
Temperatura del equipo de climatización
Aplicando la nueva tecnología de desarrollo se realizó el módulo donde se puede
observar la temperatura en tiempo real y además visualizar el nivel de
temperatura del equipo de climatización.
Gráfico 21: Temperatura del equipo de climatización
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
74
Historia de usuario 12
Configurar el horario, encendido y apagado de los equipos de climatización
e iluminación
Aplicando la nueva tecnología de desarrollo se realizó el módulo para la
configuración de horarios, indicando el encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación
Gráfico 22: Configurar el horario, encendido y apagado de los equipos de climatización e iluminación
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Datos del Sprint 4
Cuadro 37: Evolución actual Sprint 4
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Arquitectura de software. 6 5 2 0 0 1
Estado encendido o apagado del
equipo de climatización e
iluminación. 8 8 6 4 2 0
75
Temperatura del equipo de
climatización. 6 4 2 1 0 0
Configurar el horario, encendido y
apagado de los equipos de
climatización e iluminación. 6 4 1 0 0 0
Evolución actual 26 21 11 5 2 1
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 38: Evolución planeada Sprint 4
historia de usuario Inicio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5
Arquitectura de software. 6 5 2 0 0 1
Estado encendido o apagado del
equipo de climatización e
iluminación. 8 8 6 4 2 0
Temperatura del equipo de
climatización. 6 4 2 1 0 0
Configurar el horario, encendido y
apagado de los equipos de
climatización e iluminación. 6 4 1 0 0 0
Evolución planeada 26 12 8 5 4 0
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
76
Gráfico 23: Burn Down Chart Sprint 4
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 24: Scrum Board Sprint 4
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Retroalimentación
Todas las historias de usuario fueron completadas correctamente con la nueva
tecnología de desarrollo App Inventor.
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6
Evolución planeada
Evolución actual
Sprint 4 utilizando nueva tecnologia para el aplicativo
Sprint 4
77
Criterios de validacion de la propuesta
A continuación, se detallan el criterio de prueba técnica que se van a realizar
para validad al proyecto.
Casos de prueba
Se implementa casos de prueba a cuatro historias de usuarios por ser la más
importante para el proyecto que interviene entre la placa Arduino y el aplicativo
móvil, para su correcto funcionamiento.
Las cuatro historias de usuarios son:
1. Esquema electrónico Arduino
.
2. Controlar el encendido y apagado de los equipos de climatización e
iluminación (Arduino).
3. Enviar vía SMS el estado encendido o apagado del equipo de
climatización al dispositivo móvil (Arduino).
4. Estado encendido o apagado del equipo de climatización e iluminación
(App).
Para evaluar el nivel de éxito de cada caso de prueba, se realizó la reunió con
Product Owner (ANEXOS #4).
1Demostración caso de prueba
Cuadro 39: Caso de prueba 1 Configuración en la placa Arduino
Titulo Configuración en la placa Arduino
Historia de usuario Esquema electrónico Arduino.
Prueba 1
Objetivo de prueba Comprobar la conexión y el funcionamiento de la placa
Arduino, con los equipos de climatización e iluminación.
78
Precondición Verificar los sensores y módulos que estén
conectado correctamente con la placa Arduino.
Verificar el funcionamiento de los sensores y
módulos que están conectado con la placa
Arduino.
Verificar la conexión con una red LAN
Estado Exitoso ( )
Fallido ( )
Bloqueado ( )
Comentario
Resultados
esperados
Comunicación con la aplicación móvil y el control de los
equipos de climatización e iluminación.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 40: Caso de prueba 2 Control de los equipos con la placa Arduino
Titulo Control de los equipos con la placa Arduino
Historia de usuario Controlar el encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación.
Prueba 2
Objetivo de prueba Comprobar el funcionamiento de los equipos de
climatización e iluminación.
Precondición Debe adaptar el sensor emisor a un pin en la
placa Arduino.
Seleccionar un pin de la placa Arduino para el
módulo relé de control de la iluminación.
Estado Exitoso ( )
Fallido ( )
Bloqueado ( )
Comentario
79
Resultados
esperados
Encendido y apagado de los equipos de climatización
e iluminación.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 41: Caso de prueba 3 Notificaciones por SMS
Titulo Notificaciones por SMS
Historia de usuario Enviar vía SMS el estado encendido o apagado del
equipo de climatización al dispositivo móvil.
Prueba 3
Objetivo de prueba Comprobar, envió de notificaciones SMS al dispositivo
móvil del usuario.
Precondición Debe haber realizado las historias de usuario
3 y 12 correctamente.
Debe adaptar el módulo GSM-GPRS-GPS a la
placa Arduino.
Utilizar una tarjeta SIM para el envío de SMS.
Registra un número telefónico celular.
Estado Exitoso ( )
Fallido ( )
Bloqueado ( )
Comentario
Resultados
esperados
Notificaciones SMS al dispositivo móvil del usuario
con el estado del equipo de climatización.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Cuadro 42: Caso de prueba 4 Funcionamiento de “Ambient Control”
Titulo Funcionamiento de “Ambient Control”
Historia de usuario Estado encendido o apagado del equipo de
80
climatización e iluminación.
Prueba 4
Objetivo de prueba Controlar los equipos de climatización e iluminación
mediante la aplicación móvil
Precondición
Debe haber realizado la historia de usuario 3
correctamente.
Debe tener comunicación entre la placa
Arduino y la aplicación móvil.
Debe tener el control de encendido y apagado
de los equipos de climatización e iluminación.
Estado Exitoso ( )
Fallido ( )
Bloqueado ( )
Comentario
Resultados
esperados
Controlar el encendido y apagado de los equipos de
climatización e iluminación mediante la aplicación
móvil.
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis de casos de prueba
Finalizando los casos de prueba. Se realizaran entrevista a cuatro expertos para
la validación del proyecto de titulación “Aplicación móvil y prototipo funcional en
Arduino que permita el monitoreo y control remoto de los equipos de
climatización e iluminación para hogares u oficinas”, los expertos que estén
relacionado o que tenga conocimiento de la tecnología aplicada para el proyecto.
Se diseñó un cuestionario para la entrevista (ANEXOS #2) basados en los casos
de pruebas, está dirigido a evaluar la comunicación entre el prototipo y la
aplicación móvil, interfaz de la aplicación, control y monitoreo de los equipo de
climatización e iluminación.
81
CAPÍTULO IV
Criterios de Aceptación del Producto
Los criterios de aceptación son obtenidos con los casos de prueba y entrevista a
los expertos.
Informe de aceptación y aprobación de la comunicación entre el prototipo y la
aplicación móvil para el control y monitoreo de los equipo de climatización e
iluminación.
Se utilizó cuatro casos de prueba validado por cuatro expertos, en el cuadro #42
se demuestra los casos de prueba con el total de entrevistado y el porcentaje de
éxito que tuvieron cada prueba.
Cuadro 43: Criterios de aceptación del producto
Casos de prueba Total de
entrevistados
Total de Éxitos Porcentaje
Éxitos
Configuración en la
placa Arduino
4 3 75%
Control de los
equipos con la placa
Arduino
4 3 75%
Notificaciones por
SMS
4 4 100%
Funcionamiento de
“Ambient Control”
4 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
En el cuadro 42 se presenta un porcentaje de 87.50% de aceptación por parte
de los expertos que aprobaron el funcionamiento de la aplicación móvil y
prototipo en Arduino.
Análisis de resultados de la encuesta a expertos
A continuación, se detallan los resultados de la encuesta realizada a los expertos
involucrados en el proyecto de monitoreo de los equipos de climatización e
iluminación.
82
En el (ANEXOS #3) se puede evidenciar la entrevista que nos permite evaluar la
aplicación “Ambient Control” y el prototipo en Arduino con el criterio de los
expertos.
Cuadro 44: Experto Pregunta #1
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿Considera usted qué el esquema implementado en la placa Arduino
permite fácilmente la sustitución de complementos electrónicos?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
3 75%
De acuerdo 1 25%
Medianamente de acuerdo
0 0%
Desacuerdo 0 0%
Totalmente en desacuerdo
0 0%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 25: Experto Pregunta #1
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
83
Análisis: El total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 75% indicaron
que están totalmente de acuerdo con el esquema implementado para la placa
Arduino.
Cuadro 45: Experto Pregunta #2
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿La configuración de la dirección IP en la placa Arduino es administrable
para establecer la comunicación con la aplicación "Ambient Control"?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
2 50%
De acuerdo 1 25%
Medianamente de acuerdo
0 0%
Desacuerdo 1 25%
Totalmente en desacuerdo
0 0%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 26: Experto Pregunta #2
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
84
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 50% indicaron
que están totalmente de acuerdo con la configuración de la dirección IP en la
placa Arduino para el personal técnico.
Cuadro 46: Experto Pregunta #3
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿La interacción de la aplicación "Ambient Control" para el manejo de los
equipos es intuitivo y de fácil manejo?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
3 75%
De acuerdo 1 25%
Medianamente de acuerdo
0 0%
Desacuerdo 0 0%
Totalmente en desacuerdo
0 0%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 27: Experto Pregunta #3
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
85
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 75% indicaron
que están totalmente de acuerdo que “Ambient Control” sea muy intuitivo y de
fácil manejo para el usuario en común.
Cuadro 47: Experto Pregunta #4
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿La verificación de encendido y apagado de los equipos concuerda con
el estado real de cada equipo?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
2 50%
De acuerdo 1 25%
Medianamente de acuerdo
1 25%
Desacuerdo 0 0%
Totalmente en desacuerdo
0 0%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 28: Experto Pregunta #4
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
86
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 50% indicaron
que están totalmente de acuerdo que “Ambient Control” verifica el estado real de
los equipos de climatización e iluminación para el usuario.
Cuadro 48: Experto Pregunta #5
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿Los cambios de estados de los equipos son notificados visualmente en
la aplicación "Ambient Control"?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
2 50%
De acuerdo 1 25%
Medianamente de acuerdo
0 0%
Desacuerdo 0 0%
Totalmente en desacuerdo
1 25%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 29: Experto Pregunta #5
Encuesta para la implementación del proyecto “AmbientControl”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
87
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 50% indicaron
que están totalmente de acuerdo que “AmbientControl” visualiza el estado de los
equipos de climatización en iluminación.
Cuadro 49: Experto Pregunta #6
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿La comunicación entre la placa Arduino y los equipos tiene una
respuesta inmediata mediante la aplicación "Ambient Control"?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
4 100%
De acuerdo 0 0%
Medianamente de acuerdo
0 0%
Desacuerdo 0 0%
Totalmente en desacuerdo
0 0%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 30: Experto Pregunta #6
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
88
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 100% indicaron
que están totalmente de acuerdo que la placa Arduino tiene una comunicación
inmediata con “Ambient Control”
Cuadro 50: Experto Pregunta #7
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿La aplicación "Ambient Control" muestra la temperatura actual del
equipo de climatización y además la temperatura real del ambiente?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
3 75%
De acuerdo 0 0%
Medianamente de acuerdo
0 0%
Desacuerdo 0 0%
Totalmente en desacuerdo
1 25%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 31: Experto Pregunta #7
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
89
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 75% indicaron
que están totalmente de acuerdo que la aplicación “Ambient Control” muestra y
controla la temperatura del equipo de climatización.
Cuadro 51: Experto Pregunta #8
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿El encendido y apagado remoto del equipo de climatización es
notificado oportunamente vía SMS?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
3 75%
De acuerdo 0 0%
Medianamente de acuerdo
1 25%
Desacuerdo 0 0%
Totalmente en desacuerdo
0 0%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 32: Experto Pregunta #8
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
90
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 75% indicaron
que están totalmente de acuerdo con las notificaciones SMS enviada al
dispositivo móvil del usuario, cuando se encienda y se apague el equipo de
climatización.
Cuadro 52: Experto Pregunta #9
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
¿La programación del horario para el encendido y apagado de los
equipos coincide con el estado de encendido y apagado establecido?
Detalle Frecuencia Porcentaje
Totalmente de acuerdo
2 50%
De acuerdo 1 25%
Medianamente de acuerdo
0 0%
Desacuerdo 1 25%
Totalmente en desacuerdo
0 0%
Total de la muestra 4 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la entrevista.
Gráfico 33: Experto Pregunta #9
Encuesta para la implementación del proyecto “Ambient Control”
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de la encuesta.
91
Análisis: Total de la muestra es de 4 personas entrevistadas, el 50% indicaron
que están totalmente de acuerdo tener un módulo de configuración de horario de
encendido y apagado para los equipos que controla “Ambient Control”.
92
CONCLUSIÓN
Se realizó un esquema de circuito electrónico donde se adaptaron dos
placas Ethernet Shield para conexión a la red LAN, una a la placa
Arduino “Uno” y otra a la placa Arduino Mega. En Arduino Uno se integró
el sensor de temperatura DHT11 y en Arduino Mega los módulos: RELÉ
para el control de la iluminación, GSM-GPRS-GPS para el envió de
notificaciones SMS y el sensor Emisor para el control del equipo de
climatización.
Se utilizó App Inventor online para el desarrollo de los módulos:
encendido y apagado, control de temperatura y horarios para la
temporización de los equipo de climatización e iluminación de la
aplicación móvil “Ambient Control”.
La integración del prototipo de circuito electrónico con la aplicación móvil
se logró estableciendo las direcciones IP, una IP en la placa Arduino
“Uno” y otra en la placa Arduino “Mega”, las mismas que se configuran en
el bloque de código en App Inventor para la aplicación móvil, esto nos
permite controlar los equipos de climatización e iluminación remotamente.
93
RECOMENDACIÓN
Se recomienda que la aplicación “Ambient Control” funcione en otros
sistemas operativos móviles (Windows Phone, iOS).
Se recomienda la implementación en Raspberry Pi para reducir costo y
obviar algunos componentes.
Se puede desarrollar un módulo para visualizar el consumo energético
del equipo de climatización.
Para una versión mejorada se sugiere utilizar base de datos para
registrar nuevos usuario y agregar más equipos que se encuentren en el
hogar u oficinas para su control.
94
BIBLIOGRAFÍA
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96
ANEXOS #1
Encuesta
A continuación, se detalla un análisis de la encuesta realizada a los habitantes
de la lotización mucho lote 2 urbanizaciones plaza victoria de la ciudad de
Guayaquil.
Pregunta #1
1.- ¿Usted considera importante el uso de equipo de climatización en su hogar u
oficina?
Cuadro 53: Encuesta resultados de la Pregunta 1
Opciones de respuesta
Resultado Porcentaje
Si 278 83%
No 56 19%
Total 334 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 34: Encuesta resultados de la Pregunta 1
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis: Como resultado de la población encuestada se obtuvo que un 83%
consideran importante el uso de los equipos de climatización en sus hogares u
oficina
97
Pregunta #2
2.- ¿Cuántos equipos de climatización usted tiene en su hogar u oficina?
Cuadro 54: Encuesta resultados de la Pregunta 2
Opciones de respuesta
Resultado Porcentaje
0 15 4%
1 89 27%
2 85 25%
3 145 44%
Total 334 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 35: Encuesta resultados de la Pregunta 2
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis: Como resultado de la población encuestada se obtuvo que un 43% de
los usuarios tienen más de 2 equipos de climatización.
98
Pregunta #3
3.- ¿Cuántas Luminarias posee en su hogar?
Cuadro 55: Encuesta resultados de la Pregunta 3
Opciones de respuesta
Resultado Porcentaje
1 25 7%
2 112 34%
3 197 59%
Total 334 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 36: Encuesta resultados de la Pregunta 3
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis: Como resultado de la población encuestada se obtuvo que un 59%
tienen alrededor 3 equipos de iluminación.
99
Pregunta #4
4.- ¿Cuándo se ha quedado encendido su equipo de climatización en su hogar u
oficina, que tiempo ha permanecido encendido?
Cuadro 56: Encuesta resultados de la Pregunta 4
Opciones de respuesta
Resultado Porcentaje
2 horas 40 15%
4 horas 89 27%
6 horas 76 23%
8 horas 120 45%
Total 334 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 37: Encuesta resultados de la Pregunta 4
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis: Como resultado de la población encuestada se obtuvo que un 36%
respondieron que la mayoría de la veces que sus equipos de climatización
quedan encendido por un tiempo de 8 horas.
100
Pregunta #5
5.- En el caso de que se quede encendido más de cuatro horas el equipo de
climatización y usted se encuentre lejos. ¿Qué medio utilizaría para apagar sus
equipos?
Cuadro 57: Encuesta resultados de la Pregunta 5
Opciones de respuesta
Resultado Porcentaje
Familiar 107 32%
Amigo 36 11%
Administrador de Cdla. 15 5%
Ninguno 176 53%
Total 334 100%
Gráfico 38: Encuesta resultados de la Pregunta 5
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis: Como resultado de la población encuestada se obtuvo que un 53%
consideran en el caso de que cuando los equipos de climatización quedan
encendido por más de cuatro horas y no tienen nadie quien les ayude apagando
los equipos de climatización.
101
Pregunta #6
6:- ¿Que tan importante cree usted tener una aplicación móvil para el monitoreo
y control de su equipo de climatización.
Cuadro 58: Encuesta resultados de la Pregunta 6
Opciones de respuesta
Resultado Porcentaje
Muy importante 199 60%
Importante 80 24%
Poco importante 29 9%
Nada importante 26 7%
Total 334 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 39: Encuesta resultados de la Pregunta 6
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis: Como resultado de la población encuestada se obtuvo que un 59%
consideran que una aplicación móvil sería de gran ayuda para monitorear y
controlar los equipos de climatización.
102
Pregunta #7
7.- ¿Utilizaría usted una aplicación móvil para controlar el encendido y apagado
de los equipos de climatización estando lejos de su hogar u oficina.
2Cuadro 59: Encuesta resultados de la Pregunta 7
Opciones de respuesta
Resultado Porcentaje
Si 294 88%
No 44 12%
Total 334 100%
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Gráfico 40: Encuesta resultados de la Pregunta 7
Elaborado por: Elvis Aldean – John García.
Fuente: Datos de investigación realizada.
Análisis: Como resultado de la población encuestada se obtuvo que un
88% consideran que si utilizarían una aplicación móvil para controlar el
encendido y apagado de los equipos de climatización estando lejos de su
hogar.
103
ANEXOS #2
Formato de encuentra para los expertos
104
ANEXOS #3
Encuentra a experto 1
105
Encuentra a experto 2
106
Encuentra a experto 3
107
Encuentra a experto 4
108
ANEXOS #4
109
ANEXOS #5
Arduino Mega 2560
Microcontrolador ATmega2560
Tensión de funcionamiento 5V
Voltaje de entrada (recomendado) 7-12V
Voltaje de entrada (límite) 6-20V
Pernos digitales de E / S 54 (de los cuales 15 proporcionan salida
PWM)
Clavijas de entrada analógica Dieciséis
Corriente DC por Pin de E / S 20 mA
Corriente DC para 3.3V Pin 50 mA
Memoria flash 256 KB de los cuales 8 KB utilizados por el
gestor de arranque
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Velocidad de reloj 16 MHz
LED_BUILTIN 13
Longitud 101.52 mm
Anchura 53.3 mm
Peso 37 g
110
Arduino uno
Microcontrolador ATmega328P
Tensión de funcionamiento 5V
Voltaje de entrada
(recomendado) 7-12V
Voltaje de entrada (límite) 6-20V
Pernos digitales de E / S 14 (de los cuales 6 proporcionan salida PWM)
PWM Digital I / O Pins 6
Clavijas de entrada analógica 6
Corriente DC por Pin de E / S 20 mA
Corriente DC para 3.3V Pin 50 mA
Memoria flash 32 KB (ATmega328P) de los cuales 0.5 KB
utilizados por el cargador de arranque
SRAM 2 KB (ATmega328P)
EEPROM 1 KB (ATmega328P)
Velocidad de reloj 16 MHz
LED_BUILTIN 13
Longitud 68.6 mm
Anchura 53.4 mm
Peso 25 g
