Requerimientos

Teniendo en cuenta las necesidades del trabajo a desarrollar se identifican los siguientes requerimientos:

 El sistema debe ser capaz de detectar la información de temperatura, humedad e

iluminación de las zonas de la empresa, suministrando la fecha y hora en la cual fueron adquiridos los datos.

 La red debe estar activa y operando adecuadamente el 99.5% del tiempo de

implementación.

 La plataforma web debe ser accesible en cualquier momento y encontrase

operando y enlazada permanentemente con el sistema local.

3.4. Diseño del sistema de monitoreo

Para cada zona de trabajo de la empresa se define una identificación de zona como se presenta en la tabla 3.2.

Zona de Trabajo Zona

Bodega de Producto terminado y materia prima Zona 1

Planta de Producción de medidores y reguladores para gas Zona 2

Planta de producción de medidores para energía y agua Zona 3

Tabla 3.2. Asociación de cada área de trabajo con su identificación de zona.

3.4. Diseño del sistema de monitoreo 37

En la empresa, para cada zona, se diseñó el sistema de monitoreo, que cuenta con la

ubicación de los sensores, la Gateway y la conexión con la nube, esto de acuerdo a

las variables identificadas y la descripción del entorno.

En la zona 1, se distribuirán los sensores (figura 3.3), sobre la estantería a diferentes alturas, con ello se buscará promediar los valores obtenidos en cada punto, teniendo en cuenta la altura máxima de los operarios (1,80 m), el lugar donde se ubicarán los nodos, se determinó teniendo en cuenta las áreas por donde hay mayor circulación de personal. En donde se localizará el nodo 1, hay una estación de trabajo, que registra la información de ingreso y egreso de material a la bodega, además comparte una puerta con la zona 2, la cual cuenta con aire acondicionado, que al abrirla genera corrientes de aire, provocando cambios de temperatura y humedad en este punto; el nodo 2 se ubicará donde hay trabajadores realizando actividades de etiquetado, esta es una zona abierta con acceso a la plataforma de carga; por último, la ubicación de los nodos 3, 4, 5 y 6 se seleccionó de acuerdo a los puntos de mayor rotación de materia prima y producto terminado, ya que es por donde el personal circula la mayor parte del tiempo.

La figura 3.4, muestra las distancias entre los nodos respecto a su ubicación en la zona 1 y la tabla 3.3 especifica la ubicación con distancias respecto a las paredes y la altura sobre el nivel del piso.

Figura 3.4. Esquema de instalación de nodos en la zona 1

Nodo Ubicación Altura

Gateway A 5.5 m de la pared frontal, a 0.5 m sobre el lado derecho. 2.0 m

Nodo 1 A 38.94 m de la pared frontal, a 0.5 m sobre el lado derecho. 1.5 m

Nodo 2 A 38.57 m de la pared frontal, a 2.0 m sobre el lado derecho. 1.0 m

Nodo 3 A 23.25 m. de la pared frontal, a 12.5 m sobre el lado derecho. 0.5 m

Nodo 4 A 20.88 m de la pared frontal, a 1.2 m sobre el lado derecho. 1.2 m

Nodo 5 A 5.5 m de la pared frontal, a 12.5 m sobre el lado derecho. 1.8 m

Nodo 6 A 19.5 m de la pared frontal, a 5.2 m sobre el lado derecho. 2.0 m

Tabla 3.3. Ubicación de los nodos en la WSN en la zona 1.

La zona 2 es el corazón de la empresa, es donde hay mayor afluencia de personal, las 24 horas del día, tanto de operarios, personal de ingeniería y administrativos; cuenta con control de temperatura, por condiciones propias de la producción de los medidores y reguladores para gas; la selección de las ubicaciones de los nodos 1 y 3, se realizó

3.4. Diseño del sistema de monitoreo 39

de acuerdo con la importancia de medir los cambios de temperatura y humedad, en lugares donde existen puertas de conexión con las zonas 1 y 3, las cuales no cuentan con control de temperatura, por lo que el nodo 1 se ubicará en la línea de ensamble de reguladores para gas, cerca de la puerta que conecta con la zona 1 y el nodo 3 en el lugar donde se etiquetan los reguladores para gas y que conecta con la zona 3; los

nodos 2 y 5 se localizarán en la línea Internal, zona donde el personal realiza el

ensamble de medidores y las maquinas generan calor constante; los nodos 4 y 6 se

situarán en la línea external, donde se encuentran los bancos de calibración de los

medidores, esta área por ser de alta importancia para la compañía es visitada de forma constante por personal de ingeniería para verificar la calidad del producto terminado, esto sumado a los operarios y equipos, hacen de él, un lugar importante para analizar, en la figura 3.5 se observa la ubicación de los nodos conforme a lo antes descrito.

Figura 3.5. Diseño de la WSN en la zona 2.

Las distancias entre nodos en la zona 2 se presentan en la figura 3.6, y teniendo en cuanta lo descrito anteriormente respecto a la ubicación, se establecen las distancias

respecto a las paredes y la altura sobre el nivel del piso a la cual se ubicarán los sensores, esta información se muestra en la tabla 3.4.

Figura 3.6. Esquema de instalación de nodos en la zona 2

Nodo Ubicación Altura

Gateway A 3 m de la pared frontal, sobre el lado derecho. 1.5 m Nodo 1 A 35.57 m. de la pared frontal, a 4.85 m de la pared izquierda 0.7 m Nodo 2 A 10.06 m. de la pared frontal, a 6.75 m de la pared izquierda 1.2 m Nodo 3 A 35.57 m. de la pared frontal, a 3.75 m de la pared izquierda 0.5 m

Nodo 4 A 10.07 m. de la pared frontal, a 3.75 m de la pared derecha 1.2 m

Nodo 5 A 23.57 m. de la pared frontal, a 8.9 m de la pared izquierda 0.8 m

Nodo 6 A 18.57 m. de la pared frontal, a 3.75 m de la pared izquierda 1.7 m

Tabla 3.4. Ubicación de los nodos en la WSN en la zona 2.

En la zona 3, la ubicación del nodo 1 será en la línea de producción de medidores para agua, cerca de la puerta que comunica con la zona 2, por la cual hay un continuo flujo de personal; el nodo 2 se ubicará en el área donde se realizan procesos y revisión de materia prima, en este sitio permanece un gran número de operarios durante las 24

3.4. Diseño del sistema de monitoreo 41

horas del día; el nodo 3 se situará en el laboratorio de medidores para agua, que tiene un ambiente controlado mediante aire acondicionado, este nodo se ubicará en los bancos de calibración, donde permanecen la mayor parte del día los operarios; los nodos 4 y 6 se distribuirán sobre la línea de producción de medidores para energía. Por último, el nodo 5 será ubicado en la línea de agua, donde hay operarios las 24 horas del día en tareas de ensamble y empaque de medidores, se ubicará el nodo en esta área para buscar cubrir de forma proporcional toda la línea de producción. De acuerdo a lo mencionado, en la figura 3.7, se observa la posición de los sensores en esta zona.

Figura 3.7. Diseño de la WSN en la zona 3.

Según las características de la zona, las ubicaciones de los sensores determinan las distancias que debe haber entre los nodos (figura 3.8), y su ubicación respecto a las paredes y alturas sobre el nivel del piso (tabla 3.5).

Figura 3.8. Esquema de instalación de los nodos en la zona 3.

Nodo Ubicación Altura

Gateway A 29.58 m de la pared frontal, a 0.5 m del lado derecho. 1.5 m Nodo 1 A 15.42 m de la pared frontal en línea recta a 1.5 m lado izquierdo. 0.7 m

Nodo 2 A 15.63 m De la pared frontal. a 9.32 m. lado izquierdo. 1.2 m

Nodo 3 A 24.7 m De la pared frontal y a 9.0 m lado izquierdo. 0.5 m

Nodo 4 A 8 m de la pared frontal y a 1.5 m de la pared del lado derecho. 1.2 m

Nodo 5 A 26.7 m de la pared frontal, a 4.0 m de la pared del lado derecho 0.8 m

Nodo 6 A 26.7 m de la pared frontal. a 2.0 m de la pared del lado izquierdo. 1.7 m

Capítulo 4