Captulo 1. El Problema1.1 Tema Sistema de seguridad mediante tecnologa bluetooth y GSM para combatir la inseguridad en la escuela Luis A. Martnez.1.2 Planteamiento del problema 1.2.1 ContextualizacinEn la actualidad los sistemas de seguridad no cuentan con servicios eficientes que cubran mbitos que han sido el taln de Aquiles ya que son fciles de vulnerar su seguridad que tendran que brindar.Las causas como el precio, la precisin, la confiabilidad y el tiempo de respuesta han sido motivos para que personas ajenas se apoderen de informacin u objetos que se quisieran proteger.La aplicacin de la Alarma inteligente con sensor detector de movimiento, contra ladrones usando tecnologa bluetooth y GSM es una forma gil, de bajo costo y fcil de usar para evitar los problemas con alarmas que suenan ya que este sistema aparte de sonar va a realizar una llamada telefnica al propietario del domicilio en donde se est detectando al intruso.

1.2.2 Anlisis CrticoEl no conocimiento de formas de seguridad de las autoridades de la escuela Luis A. Martnez , genera incertidumbre no solamente al personal administrativo y de servicio que labora, sino tambin a los padres de familia por el desconocimiento de sus hijos sin saber cmo actuar antes, durante y despus de un asalto.Al no contar con tecnologas de punta que aseguren las comunicaciones como la GSM, el sistema de seguridad no puede ser asistido de manera remota y sencilla adems imposibilitando a los dispositivos actuadores que muchos de ellos simulan presencia humana.Los alumnos de 8vo semestre de la Universidad Tcnica de Ambato de la facultad de Ingeniera en sistemas, Electrnica e Industrial de la carrera de Electrnica y Comunicaciones pueden realizar un sistema que mejorara la respuesta ante un posible robo o asalto traeran consigo prdidas de recursos econmicos, o peor, prdidas humanas.1.2.3 PrognosisAl no usar un sistema de seguridad va GSM y Bluetooth que asegure las comunicacin ayudando a la proteccin y vigilancia fsica, la escuela Luis A. Martnez perdera la credibilidad no solamente a nivel educativo, sino tambin a nivel de la sociedad, adems podran suscitarse robos o asaltos de manera indiscriminada que dejaran grandes prdidas econmicas de laboratorios o equipos necesarios para enseanza, por lo que se hace necesario disear e implementar dicho sistema con tecnologas que ayudaran a una rpida respuesta antes situaciones de robo.

1.3 Formulacin del problemaQu beneficio tendr implementacin del sistema de seguridad inteligente con bluetooth y GSM en la optimizacin de la proteccin y vigilancia en la escuela Luis A. Martnez?1.3.1 Preguntas directrices Cul es la situacin actual del sistema de seguridad en la institucin? Cules son los equipos utilizados en actualmente en la institucin? Qu beneficios tendra el diseo del sistema para recibir llamadas accionadas por los dispositivos de sonorizacin en la escuela Luis A. Martnez?1.3.2 Delimitacin del problemaEl proyecto va Bluetooth y GSM a optimizara la proteccin y vigilancia ser desarrollado en los predios de la escuela Luis A. Martnez ubicadas en la Av. Rodrigo Pachano y Cumand frente al hospital Indgena-Ambato el cual va hacer propuesto una vez logrado su funcionamiento.1.4 Justificacin

La elaboracin del presente proyecto es muy importante pues es un tema actual y puede desarrollarse ya que se cuenta con todas las herramientas tecnolgicas para poder realizarlo.Este proyecto es importante pues se puede desarrollar mejoras en la calidad de comunicacin como la GSM siendo una de las tecnologas digitales universales para servicios mviles y brinda muchas posibilidades como amplia cobertura, mayor eficiencia espectral, mejor calidad de transmisin, mejoras como la seguridad.De la misma forma la tecnologa Bluetooth que nos brinda la posibilidad de manejar simultneamente tanto la transmisin de voz como de datos Estas dos tecnologas seleccionadas ayudan a que el proyecto sea una tcnica flexible para sistemas de vigilancia, adems utiliza cdigos de programacin sencillos que van hacer configurados en Arduino.La Escuela Luis A. Martnez. ser la principal beneficiada tanto en seguridad dinmica como en tecnologa, utilizando dispositivos y sensores adecuados, ubicados en lugares estratgicos para evitar posibles robos. El presente proyecto tiene acogida no solamente a nivel local sino a nivel nacional por usar tecnologas que facilitaran el funcionamiento del mismo.

1.5 Objetivos1.5.1 GeneralDisear e implementar un sistema de seguridad con sensor de movimiento a distancia de bajo costo utilizando tecnologas bluetooth y GSM que permita al usuario recibir una llamada telefnica a su celular mvil cuando se active el sistema.1.5.2 Especficos Conocer las ventajas y potencialidades que brinda las tecnologas usadas Determinar los parmetros de un sistema de seguridad utilizando comunicacin GSM Implementar Sistema de seguridad mediante tecnologa inalmbrica para combatir la inseguridad en la escuela Luis A. Martnez. Crear un producto tecnolgico el cual sea dirigido a la implementacin en varios lugares gracias a su bajo costo.

Captulo 2Marco Terico

2.1 Antecedentes investigados Al realizar una investigacin en la Biblioteca de la Facultad de Ingeniera en Sistemas Electrnica e Industrial de la Universidad Tcnica de Ambato se encontraron trabajos similares al presente proyecto, como la Tesis de Grado del Ing. Henry Mauricio Nata Rodrguez, titulado, SISTEMA DE SEGURIDAD ELECTRNICA VA GSM PARA OPTIMIZAR LA PROTECCIN Y VIGILANCIA EN LA EMPRESA ELECTROCERCOS.2.2 Fundamentacin LegalEl estndar de telefona GSM comienza en 1982, cuando la Conferencia de Administraciones Europeas de Correos y Telecomunicaciones (CEPT), para tratar de solventar los problemas que haba creado el desarrollo descoordinado e incompatible de los sistemas mviles celulares en los diferentes pases de la CEPT, en consecuencia, la Comisin de las Comunidades Europeas emiti unaDirectiva en la que reservaban dos subbandas de frecuencias en la banda de 900 MHz, para el sistema paneuropeo, que empezara a funcionar en 1991. A finales del 1994, el nmero de miembros del MoU haba crecido a 102 operadores de telecomunicaciones y Administraciones Reguladores de Telecomunicaciones de 60 pases.

Bluetooth fue inventado en 1994 por L.M. Ericsson de Suecia. El estndar es llamado luego Harald Blaatand Bluetooth II, rey de Dinamarca 940-981 A.D.El Grupo Especial Interesado en Bluetooth (GEI) fue fundado por Ericsson, IBM, Intel, Nokia, y Toshiba en febrero de 1998 para desarrollar una especificacin abierta para conectividad inalmbrica de pequeos rangos. El grupo tambin es promovido por 3COM, Microsoft; Lucent y Motorota. Ms de 1900 compaas se han unido al GIS. La siguiente seccin describe algunos de los requerimientos para el sistema Bluetooth y en escencia sugiere las funcionalidades planteadas sobre esto.2.3 Categoras Fundamentales 2.3.1 Comunicaciones InalmbricasEn un sentido amplio y general, entendemos por comunicaciones inalmbricas aquellas comunicaciones entre dispositivos (mviles o no) o entre personas que intercambian informacin utilizando el espectro electromagntico.

La definicin de comunicaciones inalmbricas engloba desde una comunicacin Bluetooth entre un telfono mvil y un ordenador porttil hasta una comunicacin de dos terminales de telefona mvil GSM. Incluso la comunicacin verbal entre dos personas sera una comunicacin inalmbrica: utilizan el aire como un canal para el intercambio de informacin. En esta asignatura nos centraremos en las comunicaciones inalmbricas relacionadas con las nuevas tecnologas y con las nuevas posibilidades de negocio.

Algunos de los beneficios que brindan las comunicaciones inalmbricas en comparacin con las redes cableadas son las siguientes:

Capacidad para un gran nmero de suscriptores Uso eficiente del espectro electromagntico debido a la utilizacin repetida de frecuencias Compatibilidad a nivel nacional e internacional, para que los usuarios mviles puedan utilizar sus mismos equipos en otros pases o reas Prestacin de servicios para aplicaciones de datos, voz y video; Adaptacin a la densidad de trfico; dado que la densidad de trfico es diferente en cada punto de la zona de cobertura.2.3.2 RadiofrecuenciaEl concepto de radiofrecuencia se emplea para nombrar a las frecuencias del espectro electromagntico que se utilizan en las radiocomunicaciones.El espectro electromagntico se refiere a cmo se distribuye la energa de las ondas electromagnticas. Este espectro queda determinado por las radiaciones que se emiten. Las ondas, por su parte, suponen la propagacin de esta radiacin, acarreando energa.Esto quiere decir que el espectro electromagntico abarca desde las radiaciones con longitud de onda ms pequea (los rayos gamma) hasta las radiaciones con longitud de onda ms amplia (las ondas de radio). La frecuencia de las ondas se mide en hercios.

La radiofrecuencia, en definitiva, es la parte del espectro electromagntico que abarca desde los 3 kilohercios hasta los 300 gigahercios. Estas frecuencias se utilizan para las comunicaciones militares, la navegacin, los radares y la radiofona AM y FM, por citar algunas posibilidades.2.3.3 Introduccin a Bluetooth Bluetooth es una tecnologa que provee un camino fcil para la comunicacin entre dispositivos a altas velocidades, sin el uso de cables. sta pertenece a la especificacin industrial para Redes Inalmbricas de rea Personal (WPAN). Posibilita la transmisin de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz.a) Ventajas Facilitar las comunicaciones entre equipos mviles y fijos. Proveer alta velocidad en la comunicacin. Eliminar cables y conectores entre los dispositivos. Ser lo suficientemente adaptables para el todo tipo de usuarios. Ofrecer la posibilidad de crear pequeas redes inalmbricas. Proporcionar la sincronizacin de datos entre equipos personales. Tecnologa a pequea escala y bajo costo.2.3.4 Trama Bluetooth

En Bluetooth todos los datos que se envan a travs del canal son fragmentados y enviados en paquetes. Adems la informacin se encuentra protegida mediante cdigos detectores y/o correctores de errores. En cada ranura solo se puede enviar un paquete. El receptor los recibir y los procesar empezando por el bit menos significativo.

Composicin del paquete: Cdigo de acceso (72 bits): Es usado para sincronizacin, identificacin y compensacin. Cabecera (54 bits): Contiene informacin del control de enlace con 6 campos: 1. Direccin o AM_ADDR: direccin temporal de 3 bits que se utiliza para distinguir los dispositivos activos en una piconet, siendo la direccin 000 la direccin broadcast. 2. Tipo: Define qu tipo de paquete es enviado y cuntos slots va a ocupar.3. Flujo o Flow: El bit de control de flujo es usado para notificar al emisor cundo el buffer del receptor est lleno y que debe de dejar de transmitir, en ese caso el bit tendr el valor 0. 4. ARQN: bit de reconocimiento de paquetes recibidos paquetes correcto o incorrecto (ltimo paquete recibido). Si es un 1 es un ACK, y con un 0 un NAK. 5. SEQN: bit que se va invirtiendo para evitar retransmisiones en el receptor. 6. HEC: Cdigo de redundancia para comprobar errores en la transmisin. Campo de datos o carga til (hasta 2746 bits): Contiene el conjunto de datos que supone la informacin a transmitir

Fig1. Trama de BluetoothFuente: de http://www.elec- trocomponentes.com/

2.3.5 Control de comunicacin de BluetoothEn una red Bluetooth, cualquier dispositivo puede actuar como maestro o como esclavo: El dispositivo maestro se encarga de definir cmo se establece la comunicacin fsicamente (frecuencia de salto, fase, etc.). Los dispositivos esclavos coordinan sus transmisiones segn las especificaciones del maestro. Normalmente, el primero que solicita el servicio acta como maestro, excepto cuando la red ya ha sido establecida.2.3.6 Topologa de red BluetoothLos dispositivos Bluetooth son organizados en grupos de dos a ocho dispositivos llamados piconets, consiste en un solo dispositivo maestro y en uno o ms dispositivos esclavos. Un dispositivo puede adicionalmente encajar para ms de un piconet, cualquiera como un esclavo o como un maestro de un piconet y un esclavo en otro. Esos dispositivos efectivamente conectan piconets en un scatternet.

Fig2. Diagrama scatternet BluetoothFuente: de http://www.elec- trocomponentes.com/

2.3.7 Protocolos de software Los protocolos Bluetooth son implementados en software. L2CAP, el nivel ms bajo posee la interfase para el control de enlace y permite la interoperabilidad entre los dispositivos Bluetooth. Este provee un protocolo de multiplexacin, el cual permite el apoyo para ms de la tercera parte del protocolo del nivel superior tal como TCP/IP y vCard/vCalendar. Adems L2CAP provee un grupo de mapas de direccin mayor al grupo de protocolos para piconets Bluetooth, segmentacin y reensamblaje de paquetes entre niveles, negociacin y calidad de servicio de monitoreo entre dispositivos.

Existen muchos protocolos de interface Bluetooth para el nivel de enlace L2CAP. SDP provee servicios especficos de descubrimiento para un ambiente Bluetooth sin inhabilitar el uso de otros servicios de protocolos. RFCOMM es un simple protocolo de transmisin que provee datos seriales. Un prtico entero de emulacin es usado para ubicar la comunicacin API para los servicios RFCOMM, permitiendo software legal para operar un dispositivo Bluetooth. Los Protocolos de Especificacin de Control de Telefona (TCS s.i.-) es provisto para voz y control de llamada de datos, proveyendo una direccin de grupo con capacidades y conexiones TCS, las cuales permiten una sealizacin no relacionada para una llamada entrante. Tanto seales punto-punto y punto-multipunto se apoyan usando canales L2CAP, aunque la voz y datos actuales son transferidos directamente desde una banda base entre bypass L2CAP- sobre los enlaces SCO.

2.3.8 Equipos Bluetootha) Mdulo Bluetooth HC-05El mdulo de bluetooth HC-05 es el que ofrece una mejor relacin de precio y caractersticas, ya que es un mdulo Maestro-Esclavo, quiere decir que adems de recibir conexiones desde una PC o Tablet, tambin es capaz de generar conexiones hacia otros dispositivos bluetooth. Esto nos permite por ejemplo, conectar dos mdulos de bluetooth y formar una conexin punto a punto para transmitir datos entre dos microcontroladores o dispositivos. En otro artculo posterior veremos cmo configurar dos mdulos HC-05 para que se enlacen entre ellos y podamos transmitir informacin de un punto a otro.

Fig3. Modulo Bluetooth HC-05Fuente: Resea de las Comunicaciones Personales Inalmbricas

El HC-05 tiene un modo de comandos AT que debe activarse mediante un estado alto en el PIN34 mientras se enciende (o se resetea) el mdulo. En las versiones para protoboard este pin viene marcado como Key. Una vez que estamos en el modo de comandos AT, podemos configurar el mdulo bluetooth y cambiar parmetros como el nombre del dispositivo, password, modo maestro/esclavo, etc.Para comunicarnos con el mdulo y configurarlo, es necesario tener acceso al mdulo mediante una interfaz serial. Podemos usar un arduino con un par de cables (aprovechando el puente USB-Serial del Arduino), un kit para XBee o un simple MAX3232 en el puerto serie de la PC. Para este artculo estaremos usando un mdulo Bluetooth Bee Pro que comercializamos en nuestra tienda web, as como una interfaz USB-Serial con socket Xbee Foca que tambin vendemos. Este es el hardware que utilizamos en nuestro taller, pero tambin es posible hacer los ensayos con el mdulo HC-05 suelt0 o en formato para insertar en el protoboard sin mayor problema.

b) Diferencias HC-05 vs HC-06 y como identificarlosMuchas personas y tiendas en internet venden el HC-06 y HC-05 como un mismo mdulo, muchas veces uno pide un HC-05 y terminan vendindoles un HC-06. Esto se debe a que esencialmente el hardware es el mismo para ambos mdulos. La nica diferencia real es el firmware que viene cargado de fbrica. De hecho, si tenemos paciencia, podemos convertir un HC-06 a un HC-05 nosotros mismos con solamente cambiar el firmware de los mdulos, pero quedas advertido: Hay que construir la interfaz de programacin!Existen unos mdulos aptos para insertarse en el protoboard que nos permiten una fcil identificacin del mdulo soldado antes de comprar. En estos mdulos, los HC-05 normalmente tienen dos pines extra (adems de TX, RX, VCC, GND) etiquetado como Key y State. El pin key es necesario para entrar al modo de comandos AT en el mdulo HC-05 (pin 34) y por lo tanto, solo se instala cuando el mdulo de bluetooth a bordo es un HC-05. Tambin podemos identificar si se trata de un HC-05 por la forma en que se identifican con otros dispositivos bluetooth: El HC-05 se identifica como HC-05, mientras que el HC-06 se identifica como Linvor o HC-06.

Fig4. Comparacin entre los mdulos HC-05 (izquierda) y HC-06 (derecha) en su versin para insertar en protoboard. El HC-05 tiene 2 pines extraFuente: Resea de las Comunicaciones Personales Inalmbricas

2.3.9 Introduccin a GSM La red GSM (Sistema global de comunicaciones mviles) es, a comienzos del siglo XXI, el estndar ms usado de Europa. Se denomina estndar "de segunda generacin" (2G) porque, a diferencia de la primera generacin de telfonos porttiles, las comunicaciones se producen de un modo completamente digital.En 1982, cuando fue estandarizado por primera vez, fue denominado "Groupe Spcial Mobile" y en 1991 se convirti en un estndar internacional llamado "Sistema Global de Comunicaciones Mviles".En Europa, el estndar GSM usa las bandas de frecuencia de 900MHz y 1800 MHz. Sin embargo, en los Estados Unidos se usa la banda de frecuencia de 1900 MHz..El estndar GSM permite un rendimiento mximo de 9,6 kbps, que permite transmisiones de voz y de datos digitales de volumen bajo, por ejemplo, mensajes de texto (SMS, Servicio de mensajes cortos) o mensajes multimedia (MMS, Servicio de mensajes multimedia).2.3.10 Designaciones tcnicas de GSM Algunos de los propsitos del sistema estaban claros desde el principio: uno de ellos era que el sistema deba permitir la libre circulacin de los abonados en Europa ("roaming"). Prcticamente hablando, esto significa que un abonado de una determinada red nacional pueda acceder a todos los servicios cuando viaja entre varios pases. La propia estacin mvil GSM debe permitir al usuario llamar o ser llamado donde quiera que se encuentre dentro del rea internacional de cobertura.Estaba claro tambin que la capacidad ofrecida por el sistema debera ser mejor que las existentes redes analgicas. Los requerimientos bsicos para GSM quedaron establecidos principalmente como: Servicios:- El sistema ser diseado de forma que las estaciones mviles se puedan usar en todos los pases participantes.- El sistema debe permitir una mxima flexibilidad para otros tipos de servicios, por ejemplo los servicios relacionados con la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados).- Los servicios ofrecidos en las redes PSTN ("Public Switching Telephone Network") e ISDN ("Integrated Services Digital Network"), as como otras redes pblicas deben ser posibles, en la medida de las posibilidades, en el sistema mvil. Calidad de los servicios y seguridad:- Desde el punto de vista del abonado, la calidad de voz telefnica en el sistema GSM debe ser al menos tan buena como la que tena la primera generacin de sistemas analgicos a 900 MHz.- La seguridad en el sistema GSM ofrece novedades importantes respecto a los sistemas analgicos mviles. Utiliza tarjeta de usuario para la autentificacin de la validez de la llamada, encriptado, que facilita una confidencialidad total (voz, datos e identidad del abonado) e imposibilidad de utilizacin de equipos robados mediante la asignacin previa de un nmero de serie a cada estacin mvil. Utilizacin de la radio frecuencia:- El sistema permitir un gran nivel de eficiencia espectral as como la posibilidad de servicios para el abonado a un costo razonable, teniendo en cuenta tanto las reas urbanas como rurales y el desarrollo de nuevos servicios.- El sistema permitir la operacin en el rango de frecuencias comprendido entre los 890-915 MHz y entre los 935-960 MHz.

Fig5. Frecuencias de GSM2.3.11 Arquitectura de la red GSM.En cuanto a la arquitectura de red GSM esta se encuentra constituida por tres subsistemas principales.

Fig6. Infraestructura de GSMFuente: http://guia.mercadolibre.com.mx/que-es-gsm-celulares-51533-VGP

a) Estacin Mvil (MS).-La estacin mvil (MS) es utilizada por el usuario para comunicarse con otras terminales. Para que la comunicacin exista, el terminal debe contener una tarjeta SIM en la cual se guarda informacin para identificar al usuario dentro de la red. La SIM es independiente del terminal mvil permitiendo la flexibilidad al usuario, ya que el mismo puede acceder a los servicios de la red independiente de su localizacin y del terminal mvil que est utilizando.

b) Subsistema de Estacin Base (BSS).-La estacin base es la encargada de controlar la conexin de radio entre la estacin mvil del usuario y la red GSM. Dentro del sistema GSM la estacin base es considerada una celda, entendindose por celda a la zona de cobertura o rea geogrfica que es cubierta por la estacin base. Una BSS incluye dos componentes: La BTS.- La Base Transceiver Station Estacin Base Transceptora, est en contacto con las estaciones mviles mediante una conexin de radio.

BSC.- Base Station Controller Controladora de Estacin Base, la cual est en contacto con los conmutadores del NSS.

c) Subsistema de Conmutacin de Red (NSS).-Su principal funcin es la de gestionar las comunicaciones entre los usuarios de la red GSM, as como a los usuarios de otras redes. Los principales elementos que contiene un NSS son: MSC (Mobile Switching Center Centro de Conmutacin de Servicios Mviles) quien se encarga de la conexin entre el usuario mvil hacia redes fijas o mviles, adems del control de las llamadas. VLR (Visitor Location Register Registro de Ubicacin de Visitante) es una base de datos dinmica que permite saber la ltima ubicacin del usuario.

HLR (Home Location Register Registro de Ubicacin Base) es una base de datos permanente en donde se hallan los datos del abonado, servicios y restricciones

AuC (Autentication User Center Centro de Autenticacin del Usuario). EIR (Equipment Identification Register Registro de Identificacin del Equipo) que son elementos encargados de proporcionar seguridad al sistema.

3.2.12 Frecuencias y canales lgicos de GSM.GSM utiliza dos bandas de 25 MHz para transmitir y para recibir (FDD). La banda de 890-915 MHz se usa para las transmisiones desde la MS hasta el BTS ("uplink") y la banda de 935-960 MHz se usa para las transmisiones entre el BTS y la MS ("downlink"). GSM usa FDD y una combinacin de TDMA y FHMA para proporcionar a las estaciones base y a los usuarios un acceso mltiple. Las bandas de frecuencias superiores e inferiores se dividen en canales de 200 KHz llamados ARFCN ("Absolute Radio Frequency Channel Number" Nmeros de Canales de Radio Frecuencia Absolutos). El ARFCN denota un par de canales "uplink" y "downlink" separados por 45 MHz y cada canal es compartido en el tiempo hasta por 8 usuarios usando TDMA.Por lo tanto podemos decir que un canal fsico es una combinacin de time slot y frecuencia de portadora (un canal de RF soporta 8 canales fsicos en ranuras de tiempo: 0, 1, 2,,7 GSM-), y un canal lgico se refiere a un flujo de informacin entre entidades para un propsito particular.

Fig7. Mapeo de canales lgicos a fsicos de GSMFuente: http://guia.mercadolibre.com.mx/que-es-gsm-celulares-51533-VGPLos canales lgicos son portados dentro de los canales fsicos. Cada canal fsico en un sistema GSM puede ser mapeado en diferentes canales lgicos a tiempos diferentes. Eso es, cada time slot especfico o frame puede ser dedicado ya sea a manejo de informacin de trfico (informacin de usuario tal como la conversacin), informacin de sealizacin, o informacin del canal de control (del MSC, BS, MS).

2.3.13 Introduccin a Arduino Es una plataforma electrnica de cdigo abierto basada en software y hardware muy fciles de usar. Est pensado para diseadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear entornos interactivos.Los proyectos que se realiza pueden ser autnomos o se pueden comunicar con software en un ordenador.Arduino puede sentir el entorno mediante la recepcin de entradas desde una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces, motores y otros artefactos. El microcontrolador de la placa se programa usando el _Arduino Programming Language_ (basado en Wiring1) y el _Arduino Development Environment_ (basado en Processing2). Los proyectos de Arduino pueden ser autonomos o se pueden comunicar con software en ejecucin en un ordenador (por ejemplo con Flash, Processing, MaxMSP, etc.).Las placas se pueden ensamblar a mano o encargarlas preensambladas. Los diseos de referencia del hardware (archivos CAD) estn disponibles bajo licencia open-source. 2.3.14 Seleccin de Arduino Antes de pasar a la programacin, es necesario describir sobre una serie de datos importantes que condicionan la eleccin de la placa Arduino segn el uso que le vayamos a dar.

Lo principal que debemos saber es que tipo de proyectos vamos a implementar. Con esto nos da una idea de la cantidad de pines analgicos y digitales (normales y de tipo PWM o modulados por ancho de pulso para simular una salida analgica) que necesitamos para nuestro trabajo. Este primer escrutinio nos permite descartar algunas placas ms simples que no tengan suficientes pines o, al contrario, descartar las de mayor nmero de ellos para reducir los costes puesto que con menos pines nos conformamos.

Tambin podemos deducir el tamao de cdigo que vamos a generar para nuestros sketchs. Un programa muy largo, con muchas constantes y variables demandar una cantidad mayor de memoria flash para su almacenamiento, por lo que se debe elegir una placa adecuada para no quedarnos cortos.

La RAM ser la encargada de cargar los datos para su inmediato procesamiento, pero no es uno de los mayores escollos, puesto que esto solo afectara a la velocidad de procesamiento. La RAM va ligada al microcontrolador, puesto que ambos afectan a la agilidad de procesamiento de Arduino.

Fig8. Data Arduino unoFuente: Manual de configuracin de Arduino Uno

2.3.15 Pines de entrada y salida de Arduino Cada uno de los 14 pines digitales del Diecimila puede ser usado como entrada o salida, usando funciones pinMode(), digitalWrite() y digitalRead()2. Operan a 5 voltios. Cada pin puede proporcionar o recibir un mximo de 40 mA y tiene una resistencia interna (desconectada por defecto) de 20-50 KOhms. Adems, algunos pines tienen funciones especiales: Serial: 0 (Rx) y 1 (Tx). Usados para recibir (Rx) y transmitir (Tx) datos TTL en serie. Estos pines estan conectados a los pines correspondientes del chip FTDI USB-a-TTL Serie.

Interruptores externos: 2 y 3. Estos pines pueden ser configurados para disparar un interruptor en un valor bajo, un margen creciente o decreciente, o un cambio de valor. Mirar la funcin attachInterrupt().

PWM: 3, 5, 6, 9, 10 y 11. Proporcionan salida PWM de 8 bits con la funcin analogWrite().

SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Estos pines soportan comunicacin SPI, la cual, aunque proporcionada por el hardware subyacente, no est actualmente incluida en el lenguaje Arduino.

2.3.16 Programacin en Arduino El Arduino Diecimila puede ser programado con el software Arduino9.El ATmega168 del Arduino Diecimila viene con un bootloader 10 pregrabado que te permite subirle nuevo cdigo sin usar un programador hardware externo. Se comunica usando el protocolo original STK500 como detallamos a continuacin.Tambin se necesita un cable USB estndar (Un enchufe a enchufe B): el tipo que se conectara a una impresora USB, por ejemplo. (Para el Arduino Nano, usted necesitar un cable de A a mini-B en su lugar.)

Fig9. Equipo y cable Arduino UnoFuente: Manual de configuracin de Arduino Uno

2.3.17 SensoresLos sensores electrnicos son dispositivos de tamao reducido, energizados por bateras, o fuentes de alimentacin a baja tensin (6 a 12V) que detectan la presencia humana u otros elementos extraos. Las variaciones elctricas enviadas por los sensores son recogidas por la unidad de control, convenientemente tratadas dan lugar a la activacin de los sistemas de sealizacin. Los cambios detectados por estos componentes son: Apertura de puertas, ventanas, persianas. Paso por lugares determinados. Rotura en cristales. Agujeros en paredes.Para que la unidad de control reciba la seal de un sensor, se puede realizar el cableado para el mismo, o tambin por medio de receptores de radio. Cuando los sensores son instalados mediante cables, adems de una lnea de circuito cerrado para sus contactos, algunos necesitan una lnea de alimentacin paralela, que permita su funcionamiento. Los sensores dependiendo de su aplicacin pueden ser perimetrales o volumtricos.2.3.18 Sistemas de Aviso y SealizacinLos sistemas de aviso y sealizacin son los dispositivos que le dan sentido a la instalacin de seguridad, ya que de no contar con ellos, de nada servira el ms complejo sistema de detectores y central de alarmas que hayamos instalado, para evitar robos, e incendios, en la imagen se puede ver el equipo que puede realizar llamadas de voz hasta cuatro nmeros telefnicos, enviando un mensaje de alerta previamente programado.

Figura 2.10 Discador telefnico programableFuente: Manual de Visonic Ltd, proveedor VIDAL EQUIPAMIENTO S.A.2.3.19 Formas de Seguridad A los efectos de mantener el funcionamiento de las distintas medidas de seguridad previstas y de la consecucin de la finalidad preventiva y protectora, propia de cada una de ellas, la direccin de cada entidad o establecimiento, obligado a tener medidas de seguridad electrnicas dispondr la revisin y puesta punto trimestralmente, de dichas medidas por personal especializado de empresas de seguridad, o propio si dispone de medios adecuados no debiendo transcurrir entre dos revisiones sucesivas, y anotar todas las revisiones y puestas a punto en un libro catlogo de las instalaciones.Las revisiones preventivas podrn ser realizadas directamente por las entidades titulares de las instalaciones, cuando dispongan del personal con la cualificacin requerida y de los medios tcnicos necesarios. Tanto las entidades como las empresas instaladoras llevarn libros de registros de revisiones. En el libro de la empresa de seguridad constar el nmero de contrato y la fecha de revisin, tcnico de la empresa que la realiza, nombre, apellido o razn social de la empresa cliente, domicilio, deficiencias observadas y fecha de subsanacin.

2.4 HiptesisLa implementacin de un sistema de seguridad inteligente utilizando tecnologa Bluetooth y GSM mejorar la seguridad y ayudara a la vigilancia fsica en la escuela Luis A. Martnez.

2.5 Sealamiento de Variables de la hiptesis 2.5.1 Variable DependienteSeguridad y Vigilancia en la escuela Luis A. Martnez.2.5.2 Variable IndependienteSistema de seguridad inteligente con Bluetooth y GSM

Captulo 3Metodologa3.1 Enfoque Este estudio tiene un enfoque cualitativo y cuantitativo. Cualitativo porque el problema es directamente con la sociedad con lo que se pretende solucionar.Cuantitativa debido a que busca las causas y se quiere dar soluciones segn las herramientas tecnolgicas estudiadas.3.2 Modalidad bsica de la investigacin3.2.1 Investigacin de campo Se pudo comprobar realizando una visita y constatando que en el sitio ya ocurrieron hechos en la escuela y se constat la realidad del problema.3.2.2 Investigacin de Documental-BibliogrficaLa investigacin del proyecto es documental y bibliogrfica con la finalidad de fundamentarla cientficamente, empleando documentos bibliogrficos como libros, revistas, folletos, internet, etc., para respaldar el marco terico que fue la base para el desarrollo del presente proyecto. 3.3 Nivel o tipo de investigacin El proyecto arranco con una Investigacin que ayuda a conocer la situacin actual de los sistemas de seguridad en nuestro medio, llegando a determinar sus caractersticas luego abarc la investigacin Descriptiva, comparando entre varias estructuras en este caso los tipos de comunicaciones empleadas y porque se pueden establecer causas y posibles soluciones al problema.3.4 Recoleccin de informacinLa recoleccin de informacin para la elaboracin del Sistema de seguridad inteligente con el uso de Bluetooth y GSM con el fin de ayudar a la proteccin y vigilancia de la escuela Luis A. Martnez, se realiz mediante anlisis equipos de seguridad instalados en la escuela.3.5 Procesamiento y anlisisEl procesamiento y el anlisis de la informacin de nuestro proyecto se lo hicieron en una serie de documentos que se fueron desarrollando segn se fue avanzando con el proceso de anlisis del sistema de seguridad actualmente instalado en la escuela Luis A. Martnez.

Captulo 4Anlisis e Interpretacin de resultados

4.1 Anlisis de resultadosPrimero se efecto una investigacin del impacto que tendra en la escuela el diseo e implementacin de un sistema de seguridad con Bluetooth y GSM, mediante lo cual pude entender y comprender que este sistema servir exclusivamente para optimizar la proteccin y vigilancia en la misma, as tambin como la inclusin de nuevas tecnologas como es la GSM y Bluetooth.4.2 Interpretacin de ResultadosEn el estudio de vio que en el sector que est situado la escuela Luis A. Martnez, nace la iniciativa de colaborar para lograr una mayor proteccin y vigilancia.En la actualidad la institucin no cuenta con sistemas de respaldo en las comunicaciones ni con servicios de monitoreo asistido, dando como resultado un gran riesgo ante posibles robos o asaltos, generando prdidas cuantiosas.En Ambato existen empresas de monitoreo para sistemas de seguridad electrnica, los eventos son receptados solamente en sus estaciones con equipos sofisticados y muy costosos.El sistema de seguridad que usa actualmente solo es de sensores de movimiento que solo detectan cuando hay presencia de alguna perturbacin en el sector que cubre sin brindar ningn aviso que realmente alerte que en el lugar est sucediendo una situacin.

Captulo 5Conclusiones y Recomendaciones

5.1 CONCLUSIONES

El sistema de seguridad propuesto en la escuela Luis A. Martnez, presenta inconvenientes a la hora de la aplicacin por el hecho de que en el sitio no se cuenta con los equipos necesarios para la implementacin de nuevas tecnologas.

La tarjeta de interfaz Arduino se basa en el funcionamiento de los sistemas actuales de seguridad electrnica, con la integracin de un comunicador digital GSM y Bluetooth y modos de programacin sencillos generando una interfaz humano.

Se puede solucionar el problema que cuando el sistema actualmente implementado falle se tendra como respaldo como es la comunicacin GSM, asegurando el reporte de eventos de alarma hacia un terminal mvil especfico.

Los equipos de sonorizacin procesan internamente las variaciones detectadas, obteniendo salidas de circuitos normalmente abiertos o normalmente cerrados como es el caso de los sensores de movimiento y los contactos magnticos estos ayudaran a que el sistema funcione y envi la llamada al mvil elegido. 5.2 RECOMENDACIONES El proyecto de seguridad debe ser probado correctamente para proporcionar una adecuada proteccin, se debe verificar que la programacin cubra todas las necesidades que se necesiten. Se recomienda usar tecnologas que ya sean conocidas para la fcil manipulacin de equipos que usen las mismas y as evitar prdida de tiempo. Es recomendable conocer el alcance de las tecnologas usadas y el nivel de seal que recibe para determinar la ubicacin ms adecuada de los sensores, garantizando una buena calidad de seal garantizar una buena llamada.

Es necesario que se revise el manual de especificaciones de los sensores antes de su instalacin, para establecer el lugar apropiado, asegurando todos los puntos y reas de acceso.

Captulo 6Marco Administrativo

6.1 CronogramaACTIVIDADFecha

23/12/1523/12/158/1/168/1/1612/1/1623/1/1623/1/1624/1/162/2/163/2/167/2/1612/2/16

Seleccin del temaxX

Seleccin de tecnologasX

Presentacin del temaX

Bsqueda de la problemticax

Preparacin de los objetivosX

Redaccin de marco tericoxX

Ensambla miento de PrototipoxX

Observacin de resultadosX

Presentacinx

6.2 Bibliografa

LIBROS MARTNEZ, J. M. (1999). Microcontroladores PIC diseo prctico de aplicaciones. Madrid: McGRAW-HILL. NICHOLS, R. K. (2003). Seguridad para Comunicaciones Inalmbricas. EDIGRAFOS S.A. WAYNE, T. (2003). Sistemas de Comunicaciones Electrnicas. Mexico: Prentice Hall. Reyes, C. A. (2006). Microcontroladores PIC Programacion en Basic. QUITO: RISPERGRAF. DSC. (s.f.). DSC -POWER832 PC5010. Manual de instalacion , 54INTERNET Alcoy, E. P. (2003). Fuente Regulada. Recuperado el 07 de noviembre de 2011, de http://server-die.alc.upv.es/asignaturas/teii/20023/C03_FuenteVariable/Memoria%20PCB.pdf

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