Sistema de comunicación con equipos móviles para museos utilizando tecnología NFC

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y

ELÉCTRICA

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN

COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTAN

Gómez Limón Erick Michel

Hernández Becerra Alan

Palacios González Abihú Sahib

ASESORES

M. EN C. JAFETH ASCENCIÓN ALONSO CARREÓN

M. EN C. DAVID VÁZQUEZ ÁLVAREZ

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ÍNDICE

Lista de Figuras...………..…...……….4

Lista de Tablas...………..………...5

Lista de Diagramas...………..………..5

Objetivo General…………...………6

Objetivos Específicos…….…...………7

Justificación………..……….8

Introducción……….11 Capítulo 1 Antecedentes: Métodos y Tecnologías utilizadas en los Museos………...………..14

Introducción………...………...……15 1.1. Nacionales ..………...15 1.1.1 Video Guías………..………..15 1.1.2 Visitas Guiadas………..………...15 1.2 Internacionales……….16 1.3 Comunicaciones Inalámbricas……….17 1.3.1 Redes Inalámbricas de Datos………...………….18

1.3.2 Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN)………...19

1.4 Tecnologías actuales de WPAN………..20

1.4.1 Bluethoot………..20

1.4.2 RFID………...21

1.4.3 Código QR……….………..…...22

1.5 Tendencias en México de Sistemas Operativos para Móviles………..………..24

1.6 Uso de Tecnologías Implementadas en Museos……….……...………..26

3

1.6.2 RFID………....……….26

1.6.3 Código QR………...27

1.6.4 NFC………..27

Capítulo 2 Tecnología NFC (Near Field Communication)………..………..……29

2.1 Near Field Communication (NFC)………...………..29

2.2 Aplicaciones para NFC………...32

2.3 Aspectos de Seguridad………33 2.4 Estandarización NFC………...………...38

Capítulo 3 Diseño de la Aplicación “Museo de los Ferrocarrileros”…..………39

3.1 Planificación de tiempo de proyecto.…..………..40

3.2 Elección de las Herramientas…..………..41 3.3 Audios del Museo……..………47

3.4 Etiquetas NFC …………...………..………..49

3.5 SQLite………50

3.6 Estudio de caso del Museo de los Ferrocarrileros……….………....51

3.6.1 Información de los Audios………..………...52

Capítulo 4 Construcción, Implementación, Pruebas y Resultados………...…..…………54

4.1 Tipo de datos de la aplicación.………..…………55

4.2 Contenido de la aplicación…..………..………..…………..56

4.3 Arquitectura del sistema……….………..……….56

4

4.5 Diagrama de flujo de la construcción de la aplicación…..………..58

4.6 Aplicación “Museo de los Ferrocarrileros”………….………...…..59

4.6.1 Vistas de la aplicación en ejecución……..…..………...…..59

4.7 Costos de la elaboración del Sistema de Comunicación...….………..…...63

4.7.1 Beneficios de la implementación del Sistema de Comunicación…...64

Conclusiones…………...…………...…...……….……..…...66

Anexo……….………...67

Anexo 1.- Código de la aplicación………68

Anexo 2.- Requerimientos de la aplicación “Museo de los ferrocarrileros”…...…..81

Anexo 3.- Manual de usuario………...…….82

Bibliografía……….……….83

Lista de Figuras

Figura 1.2Tendencia total del Sistema Operativo Android en México………....….25

Figura 1.3Tendencia total del Sistema Operativo Android en el Mundo……….….25

Figura 1.4 Países con más tendencia del Sistema Operativo Android en el Mundo…...26

Figura 2.1NFC Modo Pasivo………..…30

Figura 2.2NFC Modo Activo………..…30

Figura 3.1 Ubicación Museo de los Ferrocarrileros……….………...….51

Figura 4.1 Arquitectura del sistema……...………..………....…57

Figura 4.2 Vista principal de la aplicación……….………...…59

Figura 4.3 Vista Secundaria de la aplicación………...………60

Figura 4.4 Vista para la etiqueta NFC con ID 1………...………60

Figura 4.5 Vista para la etiqueta NFC con ID 2…………..……….………61

5

Figura 4.7 Vista para la etiqueta NFC con ID 4…...………62

Figura 4.8 Vista para la etiqueta NFC con ID 5………...62

Lista de Tablas

Tabla 3.2 Comparativa de Formatos de Audio………..………48

Tabla 3.3 Comparativa de etiqueta NFC ..……….…...………...…...49

Tabla 3.4 Comparativa de Base de Datos……….…..………..………50

Tabla 4.1 Tipos de datos empleados………..…..…..………...55

Tabla 4.2Contenido de la aplicación….………..……..………...56

Tabla 4.3 Costo……….…...…...………...63

Tabla 4.4 Costo de equipo y mantenimiento………...…….…………...……….63

Tabla 4.5Costo total………...…………...……...64

Lista de Diagramas

4.1Funciones de la aplicación y entorno………..57

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Objetivo General

7

Objetivos Específicos

 Diseñar una aplicación para el museo de los ferrocarrileros con sistema operativo Android que soporte NFC.

 Crear un sistema aplicado para obtener toda la información posible.

 Optimizar las visitas a los recintos culturales.

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Justificación

La ciudad de México, es la que alberga más museos en todo el mundo de acuerdo con el Consejo Nacional para la Cultura y las Artes (CONACULTA). A principios del 2010 existían mil 121 museos a lo largo y ancho en todo el país, siendo la ciudad de México la que alberga la mayor cantidad de centros culturales [1]. Según el Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH), la red de museos está integrada por 114 espacios, 6 salas de diversos tipos y 1 museo virtual, dando un total de 121 recintos [2].

Se tiene un registro de una encuesta realizada por la CONACULTA la cual indica que en 2010 el 55% de los encuestados ha visitado un museo, pero el 59% en los últimos doce meses no ha asistido a alguno. Esto debido a que 19% de los encuestados no tienen tiempo y al igual otro 18% no tiene tiempo, falta de dinero y/o no le interesa [3].

Los museos muestran la transición que ha tenido una sociedad al paso del tiempo. De acuerdo

al Consejo Internacional de Museos de la Unesco, define museo como “Una Institución

permanente, sin fines de lucro, al servicio de la sociedad, su desarrollo, que es accesible al público, acopia, conserva, investiga, difunde y expone el patrimonio material e inmaterial de

los pueblos y su entorno para que sea estudiado, eduque y deleite al público”. Visto así las funciones de un museo son variadas, pero básicamente generan y difunden conocimiento a partir de un acervo propio [4].

A través de la interactividad, el conocimiento relacional y no excluyente, así como los departamentos educativos, losmuseosllevan a cabo programas que ayudan a la asimilación de los contenidos, de una manera didáctica y hasta lúdica [4].

La firma especializada en tecnología GS1 México estimó que para 2015 siete de cada 10 teléfonos celulares en el país serán inteligentes, lo que representaría un incremento importante comparado con la cifra actual que es del 15% [5].

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uso, ya que con solo acercar el equipo al punto de acceso la información se transfiere al instante.

Implementar tecnología de vanguardia en los museos, es de gran importancia, ya que es donde la sociedad guarda, conserva, expone, muestra los objetos valiosos para la humanidad. Tanto obras de arte, documentos históricos, El hombre, la naturaleza, la técnica y la ciencia. La finalidad última es conservar, guardar, proteger, restaurar, todos aquellos objetos que hacen a la vida del hombre.

El museo ofrece un servicio a la sociedad, en el caso específico de obras de arte, elige y selecciona aquellas que tienen valor estético y artístico que representan al Hombre en sus distintos períodos históricos. Los dispone y expone para la apreciación y valoración de sucesivas generaciones.

Por lo tanto al ser un establecimiento el cual contiene mucho conocimiento, sin ello sería imposible entender cómo hemos llegado al nivel tecnológico, artístico y cultural actual, así como el desarrollo del ser humano desde el punto de vista físico. Cuando un país se ocupa y preocupa de tener y mantener esos espacios, hablamos de una nación a la que le importa el conocimiento, a la que le importa la cultura de sus habitantes y, sobre todo, le interesa conocer su pasado, su presente y saber cómo esta cultura influye en el futuro [7].

Cuesta trabajo adquirirlo completamente y de igual manera que dependiendo del país que se encuentre es que existe la disponibilidad de adquisición.

En México no se tiene esa cultura por visitar continuamente un museo y cuando se visita muchas de las personas solo van a ver lo que se expone y no se preocupa por saber su historia o lo que se está tratando de exponer.

Hoy en día, cualquier medio que no se apoye en la tecnología, está predestinado al fracaso. Vivimos en una era donde todo debe ser rápido, accesible y de fácil utilidad, esto permite un mayor interés para el público.

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aprender y conocer de la cultura nacional, internacional, o de las diferentes exposiciones que se aprecian de manera interactiva, de tal forma que sea más práctico apreciar una exposición y agilice el recorrido de las salas que se visitan, la cual mediante etiquetas electrónicas que son programadas, el usuario por medio de su dispositivo móvil con la tecnología NFC (Near Field Communication) reciba la descripción de la pieza de forma audible mientras este la contempla visualmente.

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Introducción

Existen una gran variedad de Museos de diferentes tipos como son de Arte, Historia, Ciencias Naturales y Tecnológica, entre otros.

En la actualidad la implementación de tecnología en los museos, ha sido un factor determinante para atraer a la sociedad y para fomentar el conocimiento de las diferentes exposiciones que se manejan en los museos, con lo cual surge la necesidad de innovar la forma de exponer las diferentes salas en un museo, incorporando tecnología de vanguardia como es el NFC (Near Field Communication).

NFC comenzó en el año 2002, cuando Philips y Sony intentaron conseguir un protocolo compatible con las tecnologías sin contactos existentes en ese momento, Mifare de Philips y FeliCa de Sony. Hoy día, con 160 miembros, cualquier dispositivo equipado con la tecnología NFC puede interactuar con todos los demás pues trabajan con las mismas especificaciones.

Smartphones equipados con NFC se pueden combinar con etiquetas NFC o pegatinas que se pueden programar mediante aplicaciones NFC para automatizar tareas. Estos programas pueden permitir un cambio de la configuración del teléfono, un texto que será creado y enviado, una aplicación que se lanzará, o cualquier número de comandos que se ejecutan, limitado sólo por la aplicación NFC y otras aplicaciones en el smartphone. Estas aplicaciones son, quizás, los usos actuales más prácticos para NFC ya que no se basa en una empresa o fabricante, pero que pueden ser utilizados inmediatamente por cualquier persona en cualquier lugar con un teléfono inteligente equipado NFC y una etiqueta NFC.

La tecnología inalámbrica NFC, aparece como un progreso en el desarrollo de aplicaciones dentro del teléfono móvil al ofrecer los servicios de las tarjetas inteligentes y las ventajas de las tecnologías inalámbricas de corto alcance mediante su uso.

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Como el nombre lo dice, una característica importante es la funcionalidad en campo cercano que presenta NFC, es decir a corto alcance, un rango máximo de 4 cm si se trata de un teléfono celular, este puede variar dependiendo la antena, evitando así que no se presenten conexiones no deseadas con otros dispositivos o interferencia de algunas otras señales que estén cercanas.

Cabe mencionar que este operará a altas frecuencias, por lo cual, puede transferir grandes cantidades de información en segundos entre dos dispositivos de manera bidireccional. En conjunto todas estas características forman parte de varios de los puntos fuertes de la tecnología NFC a diferencia de otras tecnologías de identificación, tanto en transparencia frente a los usuarios como en efectividad, facilidad, calidad y capacidad de conectividad. Esta tecnología inalámbrica se basa en una plataforma abierta pensada desde el inicio para teléfonos y dispositivos móviles [8].

El teléfono móvil hasta hace unos cuantos años se ha convertido en un dispositivo indispensable dentro del estilo de vida digital en el que la sociedad se encuentra inmersa. De un dispositivo que sólo servía para la comunicación por voz, se ha transformado a un dispositivo universal que incluye la funcionalidad de numerosos dispositivos en uno solo, como son la cámara fotográfica, el reproductor de música MP3, el reproductor de videos, el navegador de internet, etc. [9].

De acuerdo a esto, los teléfonos móviles han experimentado una gran evolución, desde los primeros terminales, grandes y pesados, pensados sólo para hablar por teléfono en cualquier

parte, a los últimos modelos, con los que el término “medio de comunicación” se queda

bastante pequeño [9].

Es así como nace Android, que es un sistema operativo y una plataforma software, basado en Linux para teléfonos móviles. Además, también usan este sistema operativo, tablets, notebooks, reproductores de música e incluso PC’s [10].

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operativos, una de ellas es que se pueden programar para crear nuevas aplicaciones, widgets, o incluso, modificar el propio sistema operativo, dado que Android es de código libre [10]. Basado en lo anterior se elaborará una aplicación en dicha plataforma que contenga en audio el contenido de todas las piezas que se presentarán en las diferentes salas de algún museo, esta aplicación se podrá descargar en la entrada del museo o desde su casa.

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Capítulo 1

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En este capítulo se hablará sobre las diferentes tecnologías que se utilizan en los museos a nivel nacional e internacional así como su funcionamiento, por último las tendencias de sistemas operativos en México.

Introducción

En la actualidad los museos implementan distintos tipos de recursos para que las visitas sean más dinámicas y a su vez, al visitante se le haga ágil y entendible el recorrido.

1.1 Nacionales

Un museo que está implementando esta tecnología, por mencionar alguno es el museo nacional de antropología. Este lo está adoptando con la finalidad de facilitar a sus visitantes nuevas lecturas de su pasado y su presente, ofrece información sobre sus colecciones por medio de imágenes digitales de alta calidad que puedan servir de plataforma para diversos proyectos.

1.1.1 Video Guías

Es otra de las tecnologías que están adoptando y en específico el Museo Nacional de Antropología, anunciaron la puesta en marcha, en todas las salas del museo, del novedoso sistema de video Guías-Tour, el cual consiste de un equipo multimedia con pantalla de LCD de 55mm de alta resolución, con audio de la más alta calidad y con una majestuosa producción que incluye más de 280 clips de video, con exclusivas tomas aéreas de las principales zonas arqueológicas de nuestro país, tomas con acercamientos en diferentes ángulos y con iluminación especial de las piezas más relevantes exhibidas en el museo [11].

1.1.2 Visitas Guiadas

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1. Solicitar la visita guiada en persona o vía telefónica directamente al coordinador del área educativa con mínimo 30 días de anticipación. Posteriormente, confirmar la cita a 8 días de la visita.

2. El profesor o responsable deberá proporcionar su nombre completo además de los datos de la escuela: nombre, teléfono, clave de centro de trabajo, número de alumnos o personas y sala que desea visitar.

3. Llegar puntual a la cita, con máximo 15 minutos de tolerancia, ya que después de dicho plazo se cancelará la visita.

Estos métodos implementados ayudan de cierta forma, pero con ello se tiene que estar cubriendo ciertos horarios y muchos de los visitantes van a disfrutar, descansar sin tener que planear y por ello no aprovechan adecuadamente estos medios. Otras personas prefieren no ir, debido a que si hay algún cuadro o escultura de su interés, no se tiene manera de obtener una explicación de dicha exposición a menos que haya pagado por un guía u optar por tener que leer toda la información e incluso no cuente con información debido a la cantidad de visitantes o el tiempo que le dedican al recinto. Además hace falta una tecnología que piense en personas que no saben leer[12].

1.2 Internacionales

Los museos, regularmente recrean un ambiente según el tema de su exhibición, esta experiencia termina cuando el visitante abandona el museo, y los visitantes desean interactuar más con las obras e incluso tener mayor información para continuar su experiencia por cada una de las salas en exhibición.

Una serie de tecnologías implementadas en estos recintos logran cubrir esta necesidad, a fin de que el usuario no pierda detalle de lo que está observando y que además tenga la posibilidad de extenderse con la información.

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sitio pueden alquilar o descargar una serie de videos y audios para que en lo que recorren el museo el orador les vaya transmitiendo sus conocimientos.

Las Rutas temáticas, estas son para ver o imprimir antes de su visita. Son una pequeña colección que invita a descubrir el alcance y la riqueza de las colecciones del museo a través de una selección de obras propias de un período de un movimiento artístico o tema. Están disponibles en línea o para imprimir antes de su visita al museo.

Las visitas guiadas, son presentadas por los altavoces y de acuerdo a esto se presentan las colecciones de los museos.

Se dan conferencias en las visitas, desarrollar un tema en la historia del arte, un punto, un género o artista, y esto a uno o más departamentos del museo.

Si desea profundizar el conocimiento en torno a un tema, un movimiento artístico, un período, una civilización, se puede realizar un seguimiento de visitas en ciclos de 3 o 5 sesiones. También, se es guiado por un arquitecto en un paseo arquitectónico para entender las diversas facetas. En cuanto a la jornada musical, que le llevará a las obras para un diálogo entre la pintura y la música.

Estos son algunos de los métodos implementados por museos internacionales, como los son el museo Louvre de París, Acrópolis de Grecia, el museo estatal del Hermitage de San Petersburgo (Rusia). También se implementan otras tecnologías como lo son los códigos QR, la Realidad Aumentada, NFC, museos virtuales, etc. [13].

Este tipo de tecnologías inalámbricas son muy utilizadas y tienen diferentes aplicaciones a continuación, se hablará un poco más sobre ellas y sobre su funcionamiento.

1.3 Comunicaciones Inalámbricas

Se llama comunicación inalámbrica a aquella que se lleva a cabo sin el uso de cables de interconexión entre los participantes.

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sistema de comunicación personal universal en el mundo occidental, los teléfonos inalámbricos de casa son cada vez más comunes en detrimento de los incomodos teléfonos con cables enrollados y desde hace poco, los ordenadores están también liberándose de sus ataduras. Cada vez son más los hogares, los cafés, las pequeñas empresas, los aeropuertos o las grandes compañías en los que se dispone de redes inalámbricas.

Aunque las tecnologías que hacen posible las comunicaciones inalámbricas (laser, infrarrojo y radio, principalmente), existen desde hace muchos años, su implantación comercial no ha sido posible hasta fechas recientes. El primer servicio que se liberó del cable fue la telefonía, la transmisión de voz.

La revolución de los ordenadores personales y el espectacular desarrollo de Internet están haciendo que la informática sea tan común en la vida diaria como lo es el teléfono. Por otro lado, también tenemos la informática en todo tipo de útiles diarios: desde el coche o la calefacción de casa, hasta juguetes de los niños. Todos estos dispositivos son susceptibles de comunicarse entre sí.

En este entorno, no es de extrañar que esté creciendo el número de soluciones inalámbricas: GSM, UMTS, WiFi, Bluetooth, 3G, etc.

Las comunicaciones inalámbricas han contribuido en la educación de gran manera con mejoras en la tecnología, escritura, lectura y la facilidad de obtener de información por parte de los alumnos. Las comunicaciones inalámbricas han reducido las tasas de deserción, la mejora de asistencia del estudiante y la mejora en sus habilidades de aprendizaje.

1.3.1 Redes Inalámbricas de Datos.

Una red inalámbrica de datos, es un conjunto de ordenadores, o de cualquier otro dispositivo informático, comunicados entre sí mediante soluciones que no requieran el uso de cables de conexión.

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Los únicos puntos negativos de las redes inalámbricas, en su comparación con las redes cableadas son: tienen menor ancho de banda (velocidad de transmisión) y son más susceptibles a una instalación no segura. En cuanto a la seguridad, aunque existen sistemas que la garantizan, éstas hay que configurarlas específicamente, cosas que suelen pasar por alto muchos usuarios.

Las comunicaciones inalámbricas, pueden clasificarse de distintas formas dependiendo del criterio al que se atienda. En este caso, se clasifican los sistemas de comunicaciones inalámbricas de acuerdo con su alcance. Se llama alcance a la distancia máxima a la que pueden situarse las dos partes de la comunicación inalámbrica.

Por tanto, las comunicaciones inalámbricas se dividen en los siguientes grupos de acuerdo con su alcance:

 Las redes inalámbricas de área personal o WPAN(Wireless Personal Area Network).

 Las redes inalámbricas de área local o WLAN (Wireless Local Area Network).

 Las redes inalámbricas de área metropolitana o WMAN (Wireless Metropolitan Area Network).

 Por último, tenemos las redes inalámbricas de área extensa o WWAN (Wireless Wide Area Network).

Para fines prácticos del sistema de comunicación, solo se abarcarán las redes inalámbricas de área personal (WPAN) ya que la tecnología NFC se ubica dentro de esta clasificación [14].

1.3.2 Redes inalámbricas de área personal

(WPAN)

El término de WPAN engloba a las redes cuyo rango de acción se limita a unos pocos metros y en las que el soporte físico de la información lo constituyen las ondas de radio. Por su radio de acción, estas tecnologías se suelen utilizar en entornos más reducidos y acotados.

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limitadas. Esta apertura de nuevos frentes ha sido notable, sobre todo, en entornos de corta distancia y bajas velocidades de transmisión.

Con el fin de soportar este tipo de comunicaciones se ha desarrollado un amplio abanico de tecnologías, entre las que destacaremos el estándar IEEE 802.15 [15].

Para las especificaciones de la tecnología que se va utilizar se usa el estándar IEEE 802.15.1 [16].

1.4 Tecnologías actuales de WPAN

1.4.1 Bluetooth

Es una de las tecnologías de redes inalámbricas de área personal más conocidas. Al contrario que otras tecnologías como WiFi, la tecnología Bluetooth no ésta pensada para soportar redes de ordenadores, sino, más bien, para comunicar un ordenador o cualquier otro dispositivo con sus periféricos: un teléfono móvil con su auricular, una PDA (Personal Digital Assistant, Asistente Digital Personal) con su ordenador, un ordenador con su impresora, etc.

Fue desarrollado en 1994 por la empresa Sueca Ericsson con el objetivo de conseguir un sistema de comunicación de los teléfonos móviles con sus accesorios (auriculares, ordenadores, etc).

Las comunicaciones de Bluetooth se llevan a cabo mediante el modelo maestro/esclavo. Un terminal maestro puede comunicarse hasta con siete esclavos simultáneamente. No obstante, el maestro siempre puede suspender las comunicaciones con un esclavo (mediante una técnica conocida como parking) y activar la comunicación con un nuevo dispositivo esclavo. A este conjunto de relaciones maestro/esclavo se le llama piconet.

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1.4.2 RFID

RFID (Radio Frequency IDentification, Identificación por Radiofrecuencia) es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remotos que usa dispositivos denominados etiquetas, tarjetas, transponedores o etiquetas RFID. El propósito fundamental de la tecnología RFID es transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio. Las tecnologías RFID se agrupan dentro de las denominadas Auto ID (Automatic Identification, Identificación Automática).

Las etiquetas RFID, son unos dispositivos pequeños, similares a una pegatina, que pueden ser adheridas o incorporadas a un producto, un animal o una persona. Contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID. Las etiquetas pasivas no necesitan alimentación eléctrica interna, mientras que las activas sí lo requieren.

Según algunas fuentes, la tecnología usada en RFID habría existido desde comienzos de los años 1920, desarrollados por el MIT y usados extensivamente por los británicos en la Segunda Guerra Mundial.

El modo de funcionamiento de los sistemas RFID es simple. La etiqueta RFID, que contiene los datos de identificación del objeto al que se encuentra adherido, genera una señal de radiofrecuencia con dichos datos. Esta señal puede ser captada por un lector RFID, el cual se encarga de leer la información y pasarla en formato digital a la aplicación específica que utiliza RFID.

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1.4.3 Código QR

Los códigos QR (QR-Code) son gráficos bidimensionales, con un diseño muy particular. Están formados por más de 4.000 caracteres alfanuméricos. Su utilidad se asemeja a la de los códigos de barras, pero a diferencia de éstos, son capaces de almacenar gran cantidad de información, hasta 3 Kb. Se identifican fácilmente por su forma cuadrada y por los tres cuadros que se encuentran en las esquinas y que permiten detectar la posición del código al lector.

Aunque inicialmente se usó para registrar repuestos en el área de la fabricación de vehículos, hoy, los códigos QR se usan para administración de inventarios en una gran variedad de industrias. Recientemente, la inclusión de software que lee códigos QR en teléfonos móviles japoneses, ha permitido nuevos usos orientados al consumidor, que se manifiestan en comodidades como el dejar de tener que introducir datos de forma manual en los teléfonos. Las direcciones y los URL’s se están volviendo cada vez más comunes en revistas y anuncios japoneses. El agregado de códigos QR en tarjetas de presentación también se está haciendo común, simplificando en gran medida la tarea de introducir detalles individuales de un nuevo cliente en la agenda de un teléfono móvil.

Los consumidores que cuenten con dispositivos y programas de captura, en combinación con un PC con interfaz RS-232C pueden usar un escáner para leer los datos.

El estándar japonés para códigos QR (JIS X 0510) fue publicado en enero de 1999 y su correspondiente estándar internacional ISO (ISO/IEC18004) fue aprobado en junio de 2000. Un detalle muy importante sobre el código QR es que su código es abierto y que sus derechos de patente (propiedad de Denso Wave) no son ejercidos.

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dispositivo que pueda leer códigos QR, apuntar la cámara al código a leer y dejar que el dispositivo haga lo propio.

A continuación se muestra una lista de algunos dispositivos móviles y cómo puedes leer códigos QR con ellos:

 Android.- En móviles con el sistema operativo Android, puedes leer códigos QR con la aplicación Google Goggles (aplicación de Google para reconocimiento de imágenes), o con alguna aplicación hecha por terceros.

 Blackberry.- Cuenta con una aplicación nativa para leer códigos QR.

 iPhone.- No tiene una aplicación nativa, pero hay decenas disponibles en la tienda de aplicaciones, tanto gratuitos como de paga.

 Maemo.- Trae su propio lector de códigos QR, llamado mbarcode.

 Symbian.- Trae su propio lector nativo de códigos QR.

 Windows Phone.- Puede leer códigos QR mediante Bing.

Estandarización de los códigos QR

Denso Wave, desarrolla las especificaciones para definir los códigos QR, siendo la propietaria de los derechos de patente sobre éstos (US 5726435 en Estados Unidos; JP 2938338 en Japón, EP0672994B1 en Europa).

Para favorecer su aceptación y uso, esta empresa japonesa ha decidido no ejercer dichos derechos de patente y hacer públicas dichas especificaciones, que se han convertido en documentos estandarizados en ISO, disponibles para cualquier persona u organización.

El término “QR Code”, es una marca registrada por Denso Wave en Japón y otros países. Esta marca registrada se aplica únicamente a la citación del término en una documentación, no a la citación en la información contenida en los códigos QR [18].

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1.5 Tendencia en México de sistemas operativos para móviles.

Se hace referencia a este punto para conocer cuál es el sistema operativo que es más utilizado en México. Ya que es el que se utilizará como interfaz para este proyecto, por tanto se busca que sea funcional en la mayoría de los equipos móviles que se encuentren en el recinto donde se implemente nuestra tecnología.

Se realizó una consulta en google trends para hacer el estudio de mercado, la cual arroja las siguientes tendencias.

Figura 1.1.- Tendencia de búsqueda del sistema operativo Android en México

En la primera, gráfica se muestra cómo Android ha arrasado en popularidad en lo que va de este año. Con un promedio de 88 % respecto al resto de los sistemas operativos en México, es posible notar que Google ha hecho un excelente trabajo, creando productos que han llamado la atención del mercado mexicano [19].

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Figura 1.2.- Tendencia total del sistema operativo Android en México

Android ha resultado ser más popular en estados como Campeche, Yucatán, Zacatecas, Durango y Tamaulipas, con un alto porcentaje de búsquedas, mayor al del resto de los sistemas operativos.

Finalmente, se presenta la tendencia a nivel mundial comparado con otros sistemas operativos, siendo Android el más utilizado a nivel mundial [20].

Basados en Google Trends, se tiene una perspectiva mucho más amplia de lo que la gente está buscando en Internet y es finalmente lo que se utilizar para el término “popular”. Cabe

aclarar que los números presentados a continuación no representan el número de veces que se han buscado, sino el volumen global de búsquedas que se han hecho, en comparación con el total de búsquedas realizadas en Google en lo que va del 2015.

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Figura 1.4.- Países con más tendencia del sistema operativo Android en el mundo.

1.6 Uso de tecnologías Implementadas en Museos

1.6.1 Bluethoot

El sistema Imogl, implantado en el Museo Galo-Romano de Tongeren (Bélgica), utiliza Bluetooth para establecer la comunicación entre la PDA (Personal Digital Assistant o Ayudante personal digital) y las obras expuestas más cercanas, que se vuelven de mayor interés para el usuario según su ubicación. De forma similar, el Museo de Melbourne activa en las PDAs descripciones en mp3 a medida que los visitantes recorren el museo y se acercan a las distintas obras expuestas. Esta misma tecnología también se comercializa directamente para su uso en teléfonos móviles con Bluetooth [21].

1.6.2 RFID

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1.6.3 Código QR

En el museo de bellas artes de Bilbao se encuentra la audio-guía de la exposición a través del lector de código QR. Un recorrido ameno y didáctico por la biografía y la obra de Fernando Botero, con una selección de pinturas relevantes a través de los diversos ámbitos en los que se ha organizado la exposición (Obra temprana, Latino américa, Religión y clero, el circo, versiones, Abu Ghraib, la corrida y naturaleza muerta) [22].

1.6.4 NFC

Entre los proyectos culturales que hacen uso de este protocolo, el monasterio cisterciense

de Vyšší Brod, en la República Checa, utiliza desde el año 2009 guías GPS con tecnología

NFC para explicar los tesoros del monasterio a través de texto, imagen y audio en diferentes idiomas.

El Museo de Londres lo aplicó como un complemento a su museografía tradicional, para aportar a sus visitantes información de las piezas expuestas, pero también para descargar la banda sonora del museo, conectar con las redes sociales del centro o acceder a cupones, entre otras cosas. El Museo Nacional de Cracovia también hizo uso de esta tecnología en un

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Capítulo 2

Tecnología NFC

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En este capítulo se hablará sobre las características, funcionamiento, aplicaciones y estandarización sobre el cual trabaja la tecnología NFC.

2.1 Near Field Communication (NFC)

NFC, es una tecnología de conectividad inalámbrica de corto alcance que habilita la comunicación de corto-rango de una manera conveniente entre dispositivos electrónicos y fue desarrollada por Phillips y Sony aprobada como estándar ISO en el 2003.

En Europa, su uso ya ha tenido recorrido en dispositivos como llaves para coche, tarjetas de identificación o tickets electrónicos.

La tecnología, se basa a través de la inducción magnética y opera en una banda de radiofrecuencia de 13,56 MHz bajo ninguna licencia la cual sirve para transmitir datos de audio, video, URLS, información, etc. A diferencia de otras tecnologías esta ofrece gran potencial puesto que está diseñada para una simple y segura interacción entre dispositivos electrónicos que consiste en colocar dos dispositivos a pocos centímetros uno del otro para que se pueda permitir a estos mantenerse juntos para compartir información, ya sea en una dirección o en otra a una excelente velocidad.

NFC, de acuerdo al protocolo trabaja entre dos entidades punto a punto sin ninguna restricción y su alcance de funcionamiento del estándar está por debajo de los 20cm, de forma que se clasifica en dos modos de funcionamiento:

-Activo -Pasivo

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Figura 2.1 NFC Modo Pasivo

Modo Activo.- Ambos dispositivos generan su propio campo electromagnético, que utilizarán para transmitir sus datos. Ambos dispositivos necesitan energía para funcionar.

Figura 2.2 NFC Modo Activo

Modos de Funcionamiento

La tecnología NFC, presenta tres modos de funcionamiento distintos que la dotan de versatilidad para diferentes escenarios y aplicaciones:

 Modo lectura/escritura: brinda al dispositivo capacidad de lectura y escritura de etiquetas NFC. En esta configuración, el dispositivo es capaz de leer los cuatro tipos de etiquetas especificados por el NFC Forum, cuando el usuario toca con su dispositivo con tecnología NFC una etiqueta, se transfiere una pequeña cantidad de

Etiqueta NFC Dispositivo

con NFC

Dispositivo con NFC

Dispositivo con NFC

Etiqueta NFC

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información al dispositivo NFC. Esta información puede ser texto plano, una URL, un número telefónico, una acción, entre otros.

 Modo Peer to Peer: modo usado para el intercambio de datos o establecimiento de las comunicaciones entre dispositivos NFC en modo de operación activa. Cuando la cantidad de datos transferidos es relativamente pequeña (unos pocos kilobytes) se usa el mismo protocolo NFC. Sin embargo, cuando se transfiere mayores cantidades de datos, NFC se usa para establecer parámetros de una conexión inalámbrica como Bluetooth o Wi-Fi para el intercambio de información, la capacidad de almacenamiento varía de acuerdo al tipo de etiqueta NFC.

 Modo Emulación de Tarjeta Inteligente: modo en que el dispositivo NFC se comporta como una etiqueta NFC o una tarjeta inteligente. Es posible utilizar las características de seguridad avanzada del elemento seguro incorporado como medio de pago y para el almacenamiento y gestión de todo tipo de entradas y recibos [23].

NFC es una importante tecnología por un número de razones:

1. Alcance y disponibilidad: NFC tiene el potencial para ser integrado en cada uno de los teléfonos del mundo. Esto daría a la tecnología un potencial amplio como teléfono móvil. Mediante la integración de la tecnología NFC en los móviles, los usuarios pueden obtener acceso a un número de nuevos servicios a través de su teléfono.

2. Variedad de uso: NFC puede ser usado para varias tareas, desde pago de bienes, hasta compra de billetes y emparejamiento de los dispositivos para el intercambio de información o el descubrimiento de nuevos servicios.

3. Fácil de usar: Porque NFC sólo requiere que dos dispositivos se toquen con el fin de comunicarse, NFC puede simplificar muchas cosas, desde abrir un navegador Web en un teléfono móvil, hasta emparejar dos dispositivos de Bluetooth automáticamente para acceder de manera inalámbrica simple y fácilmente.

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compartir información. Al hacerlo la tecnología requiere del usuario para hacer una acción positiva que confirme la transacción o el intercambio. Además es posible construir múltiples niveles de seguridad en un dispositivo NFC.

5. Servicios de valor añadido: NFC permite a los usuarios acceder a los servicios de valor añadido que de otro modo no están disponibles en una obtención de billetes o en un pago con tarjeta. Como el caso de los usuarios de los servicios móviles de prepago, que pueden acceder a su saldo actual a través del sistema de menú del teléfono, por lo que los usuarios de un teléfono NFC podrán ser capaces de acceder a información similar a través de su dispositivo.

6. Infraestructura: NFC es compatible con la estructura sin contactos, usada como una plataforma para la obtención de billetes, transporte y pago en todo el mundo. Los dispositivos móviles NFC pueden fácilmente ser fabricados con los principales sistemas de transporte que no usa contactos para acceder al servicio, por ejemplo, los que se basan en el sistema MIFARE (tarjetas inteligentes sin contacto directo). Esto es también compatible con el modo de pago con tarjeta de crédito y débito que están implantadas en muchos países. El despliegue de NFC en los actuales entornos de contactos es muy sencillo. Los usuarios conocen cómo es el sistema de trabajo y mucha de la infraestructura ya está en su lugar. El despliegue de NFC es una extensión de los servicios que ya existen, pero es mayor con el elemento adicional de un interfaz de usuario del teléfono móvil y una conexión a Internet [24].

2.2 Aplicaciones para NFC

El número de aplicaciones de corto alcance para la tecnología NFC está creciendo continuamente, que aparece en todas las áreas de la vida. Especialmente con teléfonos móviles ofrece grandes oportunidades. Las principales aplicaciones son:

Pago y Emisión de boletos

NFC permite a los usuarios realizar compras rápidas y seguras, ir de compras con Dinero electrónico, y también para comprar, almacenar y utilizar billetes electrónicos, tales como concierto / boletos de eventos, boletos de avión, tarjetas de viaje, etc.

Llaves Electrónicas

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Identificación

El NFC, hace que sea posible el uso de teléfonos móviles en lugar de la identidad por documentos. En Japón, por ejemplo, el ID de un estudiante se puede almacenar en la celda móviles, lo que permite a los estudiantes que se registren electrónicamente para las clases, abrir las puertas del campus, comprar comida en la cafetería de la escuela, préstamo de libros, e incluso obtener descuentos en los teatros locales de cine, restaurantes y tiendas.

Recibir y compartir información

Los datos almacenados en cualquier objeto o etiquetado (por ejemplo, una caja de DVD o un cartel) pueden ser visitados por los teléfonos móviles con el fin de descargar trailers de películas, calle-maps, horarios de viaje, etc.

Servicio de configuración

Para evitar el proceso de configuración complicada, NFC se puede utilizar para la puesta en marcha de otras tecnologías inalámbricas de largo alcance, tales como Bluetooth o LAN inalámbrica. Esto es lo que se hace en la actualidad en los teléfonos cuando comparten archivos muy pesados el NFC lo que hace es prender los dispositivos de Bluetooth y comparte el archivo sin tener que presionar ningún otro menú.

Hasta ahora la conveniencia de NFC se utiliza sobre todo en Asia, por ejemplo en Japón o Corea del Sur, donde el pago con un teléfono móvil o una ya NFC-tarjeta inteligente pertenece a la vida cotidiana. En septiembre de 2006, la investigación ABI predice que para 2011, alrededor del 30% de los teléfonos móviles en el mundo (cerca de 450 millones de teléfonos) sería NFC y en el actual 2015 ya se encuentra en el 65% [25].

2.3 Aspectos de seguridad

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En cambio, los proveedores de módulos NFC deben asegurar que las transacciones tengan los mismos métodos de seguridad que con las tarjetas tradicionales. Si NFC va a sustituir las formas de pago, se deberían utilizar más mecanismos de seguridad adicionales, como con MasterCard PayPass, para hacerlos más seguros. Existen varios mecanismos de seguridad que se están incorporando al proceso. Importante es el hecho de que en el módulo NFC para PayPass no se guarda el nombre del titular de la tarjeta, que es un criterio fundamental para la tarjeta de crédito comercial. En lugar de eso, el terminal de la taquilla envía una señal al módulo NFC, lo que garantiza que tanto el módulo como los terminales realizan la misma transacción.

Dicho sea de paso que CVC3 (Método de Autenticación) será el método de autentificación y criptograma más seguro. El código utilizado aquí es dinámico, en contraste con la corriente fija del código CVC1 de las tarjetas de crédito. El algoritmo de CVC3 se basa en un cifrado de 112 bits. En pocas palabras: eso debería ser suficiente.

Por otro lado, a partir de una cantidad superior a 25 euros se utilizará además un PIN. De todas formas, los emisores de tarjeta exigirán a veces en cantidades inferiores de 25 € un PIN

o firma. Por lo que el riesgo se reduce con el límite de crédito, por el cual también se prohíbe que el ladrón pueda comprar sin límite. Pero, incluso, un pago sin datos de contacto, a través de PIN y firma es más rápido que los tradicionales.

Los estafadores electrónicos no pueden robar la información del módulo NFC ni hacer copias. El módulo NFC está instalado de forma fija, ya sea en una tarjeta o en teléfono. La información se protege mediante el criptograma y el resto de información no es suficiente para producir una tarjeta falsificada o para hacer una transacción.

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Aplicaciones maliciosas para robar datos por NFC

El módulo NFC no tiene acceso a los datos del teléfono. Los virus o troyanos que pueden infectar nuestro teléfono a través de instalaciones descuidadas en nuestro teléfono son en teoría posibles como también es posible que traten de llegar a los datos del módulo NFC. Lo que sería totalmente comprensible, es que si un virus se planta en el sistema, se le preguntará por nuestra contraseña de acceso para la realización de pagos, e incluso si un ladrón tuviera acceso a ella, las transacciones requieren la autorización de los sistemas de seguridad subyacentes. Por motivos de seguridad no toda la información se almacena en el módulo NFC.

Los estafadores podrían acceder a través de virus y troyanos a cierta información del teléfono. Sin embargo, ellos no podrían acceder a los datos de la transacción, puesto que éstos se almacenan en un elemento de seguridad a parte.

Si roban el teléfono y tiene vinculados ID o cuentas bancarias

Básicamente podría suceder. Un robo siempre conlleva a una pérdida. Sin embargo, los miedos a que el ladrón de un teléfono pueda vaciar tu cuenta carecen de fundamento. Al igual que con la tarjeta de crédito estándar, en el momento en que notamos que nos han robado la bloqueamos. En otras palabras, también podemos bloquear el módulo NFC en pocos minutos. Los terminales PayPass están todos conectados a través de una línea fija con el sistema de autorización de MasterCard a Internet y siempre preguntan de antemano para autorizar un

pago. El ladrón necesitaría saber la contraseña. Además si son cantidades superiores a 25€

se pide el PIN. Por lo que un ladrón no podría causar mucho daño, puesto que solo se podrían hacer transacciones hasta esa suma y esto no es ilimitado, porque existen las llamadas transacciones offline y esas operaciones son supervisadas por el sistema de autorización. Y también con un módulo NFC, el propietario tiene una responsabilidad limitada. Esto significa que sería negligencia grave por una cantidad máxima de 150 €. En otras palabras, si a pesar de todas las dificultades, alguien se las arregla para mover grandes sumas con el teléfono perdido, el dueño es en parte responsable. Esta suma, sin embargo, nunca será mayor

de 150 €.La pérdida de una cartera podría ser en este contexto más dolorosa. Si llevábamos

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Además tienes que solicitar otra vez todas tus tarjetas. Con una cuenta en Google Wallet, es más fácil acceder con un nuevo módulo NFC, las tarjetas están automáticamente disponibles. Y aquí un ejemplo estadístico para probar la seguridad, aunque puede ser un poco relativo: una persona necesita alrededor de 4 horas para notar que le han robado la cartera, en cuanto a un móvil solo se necesitan 18 minutos para percatarse de la pérdida.

Si la batería se agota y tengo que pagar algún artículo

Pongámonos en situación. Estamos en un restaurante, hemos comido genial y en abundancia, nos disponemos a pagar y nos encontramos con la sorpresa de que la batería se ha agotado. ¿Y ahora qué? Por suerte, el módulo NFC solo requiere una carga eléctrica mínima para comunicarse con el terminal. Incluso cuando la batería del teléfono está vacía y ya no podemos hacer más llamadas, todavía podemos pagar.

¿Se Pierde privacidad con NFC?

Muchas personas tienen miedo a la información que se registra a través de internet y nuestros teléfonos. Todos estos miedos se basan a menudo en información e ideas falsas acerca de lo que hacen las empresas con nuestros datos. La realidad es que aquellos que no quieran que sus movimientos sean recogidos bajo ninguna circunstancia deberían renunciar por completo a NFC, pero también a los smartphones y a las tarjetas de crédito, e incluso, no deberían usar internet. Teóricamente se puede rastrear todo.

NFC viene, y va a cambiar muchas cosas.

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Así como se habla de sus múltiples aplicaciones también se hablará acerca de sus ventajas aunque también tiene desventajas [26].

Ventajas:

 El tiempo de conexión entre los dos dispositivos es extremadamente rápido, ya que tan solo lleva conectarlos 0,1 segundos y se hace automáticamente.

 Tiene muchos más usos que el Bluetooth, y otras similares.

 Es posible identificarnos con pasar el celular cerca de un detector NFC. De esta forma, ahorramos llaves, huellas digitales o tarjetas magnéticas para entrar al trabajo o a tu casa, entre otras posibilidades.

 La más obvia de todas es la comodidad, diremos adiós a todas las tarjetas, el móvil se convertirá en nuestro monedero.

 Es sencillo de utilizar, se hace a través de un simple toque.

 Ofrece una mayor personalización, recopila datos de los clientes de manera que permite conocerlos mejor.

 Ahorro de tiempo, tanto en pagos en tiendas o bares y restaurantes como en medios de transporte, resulta mucho más cómodo subir al autobús y acercar el móvil al dispositivo que tener que adquirir el billete físico.

 Va más allá del pago. Además la tecnología NFC ofrece otros usos. Desde la posibilidad de canjear cupones descuentos hasta realizar campañas de social media a través de los dispositivos móviles, por ejemplo, marcar un check in en Foursquare, comenzar a seguir en Twitter o hacerte fan en Facebook de un local simplemente acercando tu móvil los logos del establecimiento [27].

Desventajas:

 La velocidad es más lenta que la del Bluetooth, ya que es de 424kbits/s.

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 Únicamente la conexión entre los artefactos, es de modo punto a punto, no hay posibilidad de crear una red inalámbrica entre varios dispositivos [28].

2.4 Estandarización de NFC

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Capítulo 3

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En este capítulo se hablará sobre los diferentes entornos que se utilizarán para el desarrollo del sistema de comunicación y las ventajas que tiene cada uno de ellos, permitiendo escoger el más adecuado para su desarrollo.

3.1 Planificación de tiempos de proyecto

Este es el plan que se propone de tiempos para la elaboración del sistema.

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3.2 Elección de las herramientas

Para poder realizar el sistema de comunicación, se requiere de un entorno de desarrollo que sirva de interfaz para desarrollar la aplicación, para ello se eligió el IDE Eclipse última versión (luna). Por lo que es necesario saber sobre Eclipse y sus ventajas en comparación con otras plataformas similares [30].

Eclipse

Eclipse es una plataforma de Programación, desarrollo y compilación de elementos tan variados como sitios web, programas en C++ ó aplicaciones Java. Es un entorno de desarrollo integrado (IDE) en la que se encuentran múltiples herramientas y funciones necesarias para el desarrollo de aplicaciones, muestra una atractiva interfaz que lo hace fácil y agradable de usar. En otras palabras, es un entorno muy dinámico, de Código abierto y Multiplataforma [31].

Sus principales características de este entorno de desarrollo son:

 Dispone de un editor de texto con resaltado de sintaxis donde se puede ver el contenido del fichero en el que estás trabajando.

 Contiene una lista de tareas y otros módulos similares.

 La compilación es en tiempo real.

 Tiene pruebas unitarias con Junit.

 Integración con Ant, asistentes (wizards) para creación de proyectos, clases, tests, etc., y refactorización.

Los widgets de Eclipse están implementados por una herramienta de widget para Java llamada SWT, a diferencia de la mayoría de las aplicaciones Java, que usan las opciones estándar Abstract Window Toolkit (AWT) o Swing. La interfaz de usuario de Eclipse también tiene una capa GUI intermedia llamada JFace, la cual simplifica la construcción de aplicaciones basadas en SWT.

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libremente disponibles, es posible añadir un sistema de control de versiones a través de Subversión y a la vez lograr una integración mediante Hibernate.

Las principales razones por las que se decidió utilizar eclipse ante otras plataformas posibles fueron:

 Multiplataforma de libre uso

 Mayor número de plug-ins.

 Tiene mayores fuentes de información sobre la cual basarse.

 Es una plataforma estable.

 Compatibilidad con varios lenguajes de programación

 Los proyectos realizados en Eclipse ahorran espacio.

En comparación de Android Studio, que al momento de empezar a trabajar en el proyecto, su aplicación de software era muy inestable, al igual de su carente cantidad de plugins, los cuales brindan más funciones de desarrollo [32].

Teniendo la plataforma sobre la cual se elaborará el sistema de comunicación, se procede a utilizar el sistema Operativo Android y el lenguaje de programación Java.

Se eligió Java, ya que es un lenguaje que se adapta a la perfección a todo tipo de dispositivos móviles, tablets o smartphones, una ventaja que permite que cualquier desarrollo de software creado a través de Java sea visible desde cualquier lugar y en cualquier momento.

Características

 Independencia de la plataforma

 Alto rendimiento

 Basado en estándares

 Prevalencia mundial

 Entornos de ejecución coherentes

 Optimizado para los dispositivos integrados

 Aplicaciones portátiles con alto rendimiento

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Algunas de las principales ventajas que presenta java ante otros lenguajes que se pudieran utilizar son:

Java funciona con las principales plataformas de hardware y sistemas operativos, o bien con el software JVM directamente desde Oracle, a través de uno de los muchos partners del ecosistema de Java, o como parte de la comunidad OpenJDK, permitiendo que si en un futuro se desean agregar algunas mejoras al sistema, el lenguaje no sea un obstáculo.

Java es el lenguaje de programación preferido por las universidades y las instituciones de enseñanza de todo el mundo. El modelo de Java para la gestión de la memoria, los procesos múltiples y la gestión de excepciones lo convierte en un lenguaje eficaz para los desarrolladores nuevos y para los más experimentados.

El lenguaje Java y la tecnología relacionada evolucionan a través de Java Community Process, un mecanismo que permite desarrollar especificaciones técnicas para la tecnología Java.

Java es la plataforma de aplicaciones más popular del planeta y proporciona un interesante ecosistema de desarrolladores, impulsado por herramientas eficaces, libros, bibliotecas, muestras de código y mucho más.

Java permite realizar despliegues con confianza con entornos de tiempo de ejecución que van de Java SE en equipos de sobremesa a Java SE for Embedded Devices y Oracle Java Micro Edition Embedded Client.

Java SE for Embedded Devices incluye compatibilidad con requisitos clave, como la compatibilidad con procesadores integrados, la gestión de potencia, los despliegues con huella pequeña y mucho más.

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Java alcanza un rendimiento nativo y proporciona portabilidad en una amplia gama de procesadores y sistemas operativos integrados [33].

Una vez sabiendo el lenguaje que se utilizaría es importante saber cuál es el mejor y cual cumpliría las necesidades que se requiere para el adecuado funcionamiento del sistema. Existen muchas plataforma para móviles (iPhone, Symbian, Windows Phone, BlackBerry, etc.); sin embargo Android presenta una serie de características que lo hacen diferente. Es el primero que combina, en una misma solución, las siguientes cualidades:

• Plataforma realmente abierta. Es una plataforma de desarrollo libre basada en Linux y de código abierto. Una de sus grandes ventajas es que se puede usar y configurar el sistema sin costo.

• Portabilidad asegurada. Las aplicaciones finales son desarrolladas en Java, lo que nos asegura que podrán ser ejecutadas en una gran variedad de dispositivos, tanto presentes como futuros. Esto se consigue gracias al concepto de máquina virtual.

• Arquitectura basada en componentes inspirados en Internet. El diseño de la interfaz de usuario se hace en XML, lo que permite que una misma aplicación se ejecute en un móvil de pantalla reducida o en un netbook.

• Gran cantidad de servicios incorporados. Por ejemplo, localización basada tanto en GPS como en redes, bases de datos con SQL, reconocimiento y síntesis de voz, navegador, multimedia, etc.

• Aceptable nivel de seguridad. Los programas se encuentran aislados unos de otros gracias al concepto de ejecución dentro de una caja que hereda de Linux. Además, cada aplicación dispone de una serie de permisos que limitan su rango de actuación (servicios de localización, acceso a Internet, etc.).

45 • Alta calidad de gráficos y sonido. Gráficos y animaciones inspiradas en Flash, gráficos en 3 dimensiones basados en OpenGL. Incorpora los codees estándar más comunes de audio y vídeo, incluyendo H.264 (AVC), MP3, AAC, etc.

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Tabla 3.1 Comparativa de las principales plataformas móviles [35].

Compañía Apple Android Windows

Phone

RIM Symbian Foundation

Núcleo del SO Mac OS X Linux Windows CE Moile OS Mobile OS

Familia CPU soportada

ARM ARM, MIPS, Power, X86

ARM ARM ARM

Lenguaje de Programación

Objetive – C, C++

Java, C++ C#, muchos Java C++

Licencia de Software

propietaria Software libre y abierto

propietaria propietaria Software libre

Año de lanzamiento

2007 2008 2010 2003 1997

Motor del navegador web

WebKit WebKit Pocket

Internet Explorer

Webkit Webkit

Soporte Flash No Si Si Si No

HTML5 Si Si Si Si No

Tienda de aplicaciones

App Store Google Play Windows Marketplace BlackBeryy App World Ovi Store Número de aplicaciones

400.000 300.000 50.000 30.000 50.000

Coste publicar $99/año $25 una vez $99/año Sin coste $1 una vez

Plataforma de desarrollo

Mac Windows, Mac, Linux Windows Windows,Mac Windows,Mac,Linux

Interfaz Personalizable

No Si Si Si Si

Actualizaciones automáticas del

S.O.

Si Depende del

fabricante

Depende del fabricante

Si Si

Soporte memoria externa

No Si No Si Si

Variedad de dispositivos

Modelo único

Muy alta Baja Baja Muy Alta

Tipo de pantalla Capacitiva Capacitiva/Resistiva Capacitiva Capacitiva/Resistiva Capacitiva/Resistiva

Aplicaciones Nativas

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3.3 Audios del Museo

Se recomienda realizar los audios descriptivos de las piezas del museo en un estudio de grabación profesional, para que sean de mayor calidad, pero debido a los recursos con los que se cuentan, se decidió utilizar una página web llamada acapelabox que crea los audios así como un software de uso libre para la grabación de los mismos, el cual es llamado Camtasia Studio.

Acapelabox brinda la facilidad de poder realizar grabaciones de voz con diferentes tonalidades y velocidad de voz.

Camstasia Studio es un popular programa para poder capturar y grabar directamente todo aquello que muestra la PC por pantalla, con lo cual es de gran facilidad hacer la captura de los audios y guardarlos en formato mp3.

Se decidió el formato mp3, debido a sus características que presenta ante otros formatos de audio distintos, resaltando las características más relevantes para la aplicación, las cuales son:

 Es un formato que no utiliza demasiado espacio de almacenamiento a comparación de otros.

 Compatibilidad con el reproductor de audio de la aplicación.

 La relación calidad-tamaño es adecuada.

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Tabla 3.2 Comparativa de formatos de audio [35].

Formato de Audio

Características del Formato

Ventajas Desventajas

MP3

-Formato digital comprimido con pérdidas no audibles.

-Buena compatibilidad. Puede reproducirse en casi la totalidad de reproductores de audio

-Mejor relación calidad-espacio

-Pérdida del sonido original, implica disminución de calidad en todo el formato

AAC Mejor calidad de

audio a menor peso

Formato comprimida con pérdida,

ofrece más calidad que el MP3 Existen problemas de _{compatibilidad.}

WAV

-Formato digital no comprimido.

-Formato propio de Windows

-Alta calidad de sonido

-Proporciona escucha fiel del audio

-Ocupa mucho espacio en disco -Mala relación calidad -espacio

FLAC

-Formato

comprimido sin pérdida

-La información es continúa entre pistas separadas

-No elimina información del contenido original

-Codifica y decodifica rápidamente

-Ocupa mucho espacio en disco -No es soportado por

todos los

reproductores portátiles

AIFF

-Formato no comprimido sin pérdida.

-Alta calidad de sonido -Requiere gran

espacio de

almacenaje

OGG VORBIS

-Formato

comprimido pérdida

-Es gratuito, abierto y no esta patentado

-Similar a MP3

-Buena relación calidad-espacio -Mejora calidad de MP3 de mismo tamaño.

-No es soportado por todos los

reproductores -Pérdida del sonido original

WMA

-Formato de compresión de audio con pérdida

-Reduce tamaño de archivos grandes -Menor calidad -Ocupa espacio

APE

-Formato

comprimido sin pérdidas

-Ahorra espacio -Alta calidad

-Mejor tasa de compresión de archivos

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3.4 Etiquetas NFC

Las etiquetas NFC son pequeños dispositivos que incluyen un pequeño módulo NFC en modo pasivo. No necesita batería y se puede grabar en este cualquier tipo de información, desde una dirección web hasta una serie de acciones que el móvil debe realizar luego de interactuar con ella.

Se decidió utilizar la etiqueta NTAG203 debido a sus características, principalmente porque se utiliza para aplicaciones que requieren de una interconectividad instantánea y es la que mejor rendimiento tiene según NFC Forum.

NFC Forum define cuatro tipos de etiquetas NFC operativas con NFC [36].

Tabla 3.3 Comparativa de etiquetas NFC [37].

Ultralight Ultralight C Estándar 1k NTAG 203

Tamaño de Memoria

64 bytes 192 bytes 1024 bytes 168 bytes

Memoria de Usuario

46 bytes 137 bytes 716 bytes 137 bytes

Longitud URL 41 caracteres 132 caracteres 256 caracteres 132 caracteres

Longitud de Texto

39 caracteres 130 caracteres 709 caracteres 130 caracteres

Mejor Uso Bajo costo, Uso general NFC, URL corto. Buena capacidad, Uso general NFC. Recomendado para alta capacidad de uso.

Más reciente etiqueta, mejor rendimiento y recomendado para aplicaciones NFC rápidas.

Número Serial Si Si Si Si

Criptografía No 3DES Crypto-1 No

Fuerza de Escaneo

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3.5 SQLite

Uno de las primeras diferencia entre los motores de Bases de datos convencionales es su arquitectura cliente/servidor, pues SQLite es independiente, simplemente se realizan llamadas a sub rutinas o funciones de las propias librerías de SQLite, lo cual reduce ampliamente la latencia en cuanto al acceso a las bases de datos. Con lo cual podemos decir que las base de datos compuesta por la definición de las tablas, índices y los propios datos son guardados por un solo fichero estándar y en un solo ordenador.

Cuando una aplicación utiliza SQLite, la integración funciona con llamadas funcionales en los que contiene un archivo con los datos (es decir, la base de datos SQLite) en lugar de comunicarse a través de una interfaz contiene toda la información y solo la manda llamar con lo cual lo hace más rápido [38].Las principales razones por las que decidimos utilizar SQLite ante otra base de datos son:

Tabla 3.4 Comparativa de Bases de Datos [38].

SQLite ORACLE SQL Server MySQL

Licencia Libre Privada Privada Libre a nivel usuario pero a nivel empresa es Privada

Sistemas sobre los cuales trabaja

 Android.

 BlackBerry.

 Windows Phone 8

 Google Chrome.

 iOS.

 Firefox OS.

 Symbian OS.

 webO.S.

 Windows.

 Linux.

 Mac OS X.

 Windows.  Windows.

 Linux.

 Mac OS X.

 Unix.

Requiere servidor

No Si Si Si

Desventajas No es recomendable para:

 Sitios web con gran cantidad de transacciones.

 Bases de datos muy grandes.

 Su alto costo

 Si está mal configurado es muy lento.

La cantidad de memoria RAM que utiliza.

Muy lento con grandes cantidades de datos.

Ventajas  Tamaño.

 Rendimiento.

 Portabilidad.

 Admite la

administración de bases de datos

distribuidas.

Permite administrar

información de

otros servidores como escalabilidad,

estabilidad y

seguridad.

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Se planteó implementar la aplicación en el Museo de los Ferrocarrileros debido al tamaño del museo (dos salas grandes y una pequeña), cercanía respecto a la escuela e innovar la forma en que se presentan las exposiciones en dicho museo ya que no cuenta con ninguna tecnología de apoyo.

3.6 Estudio de Caso “Museo de los Ferrocarrileros”

El Museo de los Ferrocarrileros se encuentra ubicado en Aquiles Serdán Aragón La Villa (Aragón), Gustavo A. Madero, C.P. 07000, México, D.F. (véase figura 4.1).

Figura 3.1. Ubicación Museo de los Ferrocarrileros

Este museo, es lo que resta de la estación de ferrocarriles La Villa, construida en 1907, de donde partían los ferrocarriles de la ciudad de México con rumbo a Veracruz, se remodeló para albergar el Museo de los Ferrocarrileros, el cual es dependiente de la Secretaría de Cultura del Distrito Federal, que abrió sus puertas al público en el 2006. A través de sus exposiciones el Museo cuenta la historia de este gremio, la historia de los ferrocarriles, desde sus huelgas, sus grandes luchas y recuerda a sus héroes [39].