Aplicación móvil y prototipo funcional en Arduino que permita el monitoreo y control remoto de los equipos de climatización e iluminación para hogares u oficinas

(1)

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

“APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE

PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS

DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS”

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

AUTOR:

ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS

TUTOR:

ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN. MSC.

(2)

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGÍA FICHA DE REGISTRO DE TESIS

TÍTULO: “APLICACIÓN MOVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS”.

REVISORES: Ing. Manuel Reyes,

MSc. INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: Ciencias Matemáticas y

Físicas CARRERA: Ingeniería en Sistemas Computacionales

FECHA DE PUBLICACIÓN: N° DE PÁGS.:

ÁREA TEMÁTICA: DESARROLLO DE SOFTWARE

PALABRAS CLAVES: Aplicación móvil, Arduino, circuito eléctrico.

RESUMEN:

Es evidente que la falta de un sistema que permita el monitoreo y control de los

equipos de climatización e iluminación. El presente proyecto propone un prototipo con hardware y software libres en Arduino y App Inventor para control y monitoreo de una forma remota, se pudo comprobar a través de experimentación la correcta lectura y control de la temperatura hogares y oficinas de forma remota.

N° DE REGISTRO (en base de datos): N° DE CLASIFICACIÓN: Nº

DIRECCIÓN URL (tesis en la web): ADJUNTO PDF

X SI NO

CONTACTO CON AUTORES: Elvis Michael Aldean Pacalla John Leonardo García Ramos

Teléfono: CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN

Universidad de Guayaquil

Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales Víctor Manuel Rendón y Baquerizo Moreno

(3)

I

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación “APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS “

Elaborado por los Sr. ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA y el Sr. JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS, Alumnos no titulados de la Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales, Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero en Sistemas Computacionales, me permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la apruebo en todas sus partes.

Atentamente

__________________________________ Ing. Verónica Mendoza Morán. Msc.

(4)

II

DEDICATORIA

Este trabajo de titulación se lo dedico a Dios primeramente por poner en mi camino a personas que han sido de gran ayuda en mi carrera profesional tanto como personal, a mi familia que me ha sido de gran apoyo en el desarrollo de mi carrera como

profesional, de manera

(5)

III

AGRADECIMIENTO

(6)

IV

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ing. Inelda Martillo Alcívar, Mgs. DIRECTORA DE LA CARRERA DE

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc.

DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

Ing. Verónica Mendoza Morán. M.Sc. PROFESOR TUTOR DEL

PROYECTO DE TITULACION

Ab. Juan Chávez Atocha. Esp. SECRETARIO

Ing. Manuel Reyes Wagnio, M.Sc. PROFESOR REVISOR DEL

(7)

V

DELARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de este

Proyecto de Titulación, me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”

_______________________________ ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA

(8)

VI

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

“APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE

CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS”

Proyecto de titulación que se presenta como requisito para optar por el título de

INGENIERO EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

AUTORES: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA C.I. 0931093710

JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS C.I.0919341636

TUTOR: ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN. MSC.

(9)

VII

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

CERTIFICO:

Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los estudiantes Sr. ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA y el Sr JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en Sistemas Computacionales cuyo problema es:

APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS.

Considero aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA C.C. 0931093710

JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS C.C. 0919341636

Tutor: ING. VERÓNICA MENDOZA MORÁN. MSC.

(10)

VIII UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES Autorización para Publicación del Proyecto de Titulación en Formato

Digital

1. Identificación del Proyecto de Titulación Nombre Alumno: Elvis Michael Aldean Pacalla Dirección: La 15ava y callejón parra

Teléfono: 0 98 661 0293 E-mail: [email protected] Nombre Alumno: John Leonardo García Ramos

Dirección: Mucho Lote 2 Urb Plaza Victoria Mz 2914 Villa 7

Teléfono: 098 262 3326 E-mail: [email protected] Facultad: Ciencias Matemáticas Y Físicas

Carrera: INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

Proyecto de titulación al que opta: Ingeniero en Sistemas Computacionales Profesor tutor: Ing. Verónica Mendoza Morán. Msc.

Título del Proyecto de titulación: APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS.

(11)

IX 2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación

A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de titulación.

Publicación electrónica:

Inmediata X Después de 1 año

Firma Alumno: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA

Firma Alumno: JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS

3. Forma de envío:

El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.

(12)

X

ÍNDICE GENERAL

APROBACIÓN DEL TUTOR ... I DEDICATORIA ... II AGRADECIMIENTO ... III TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ...IV DELARACIÓN EXPRESA ... V ÍNDICE GENERAL ... X

Ubicación del Problema en un Contexto ... 3

Situación Conflicto Nudos Críticos ... 4

Causas y Consecuencias del Problema ... 5

Delimitación del Problema ... 6

Formulación del Problema ... 6

Evaluación del Problema ... 6

Delimitado: ... 7

Claro: ... 7

Evidente: ... 7

Relevante: ... 8

Factible: ... 8

Identifica los productos esperados: ... 8

OBJETIVOS ... 9

Objetivo general ... 9

Objetivo especifico... 9

ALCANCES DEL PROBLEMA ... 9

JUSTIFICACION E IMPORTANCIA ... 10

METODOLOGÍA DEL PROYECTO ... 11

Scrum ... 11

Elementos de la metodología aplicada ... 12

Product Backlog: ... 12

Sprint Backlog: ... 13

(13)

XI

Daily Meeting: ... 13

Sprint Retrospective: ... 13

CAPÍTULO II ... 14

MARCO TEÓRICO ... 14

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ... 14

FUNDAMENTACIÓN TEORÍA ... 16

CONCEPTOS DE ELECTRÓNICA ... 16

Arduino ... 16

Arduino Uno... 16

Características ... 16

Ethernet Shield ... 17

Arduino Mega ... 17

DHT11 Sensor de humedad y temperatura... 18

Emisor infrarrojo ... 18

Receptor infrarrojo ... 18

Módulo de GPS GSM GPRS ... 19

Dispositivo Móvil (Celular -Tablet) ... 19

CONCEPTOS INFORMÁTICOS... 19

Visual Studio Community ... 19

Xamarin Forms ... 20

App Inventor ... 20

FUNDAMENTACIÓN LEGAL ... 21

PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE ... 29

DEFINICIONES CONCEPTUALES ... 29

Software: ... 29

Herramientas tecnológicas: ... 30

Dispositivos Móviles: ... 30

Aplicaciones Móviles: ... 30

Sistema: ... 30

CAPÍTULO III ... 31

PROPUESTA TECNOLÓGICA ... 31

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ... 31

Factibilidad operacional ... 32

Cálculo para encontrar el tamaño de la muestra ... 32

Factibilidad técnica ... 33

Factibilidad económica ... 36

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO ... 39

(14)

XII

Requerimientos funcionales ... 39

Requerimientos No Funcionales ... 40

Análisis ... 40

Roles ... 41

Lista de historia de usuario (Arduino) ... 41

Lista de historia de usuario (App) ... 41

Descripción de las Historias de usuarios ... 42

Reunión de Planeación ... 45

Reunión de planeación utilizando nueva tecnología de desarrollo... 46

Fase diseño y codificación ... 47

Sprint 1 ... 47

Demostración del desarrollo de las historias de usuario ... 50

Datos del Sprint 1 ... 52

Retroalimentación ... 54

Sprint 2 ... 54

Sprint 3 ... 60

Aplicando nueva tecnología de desarrollo ... 67

Sprint 4 ... 67

Criterios de validacion de la propuesta ... 77

Casos de prueba ... 77

Demostración caso de prueba ... 77

Análisis de casos de prueba... 80

CAPÍTULO IV ... 81

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO ... 81

ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LA ENCUESTA A EXPERTOS ... 81

(15)

XIII

ABREVIATURAS

UG Universidad de Guayaquil. PHP Pre Hypertext -Processor.

(16)

XIV

ÍNDICE DE CUADROS

CUADRO 1: CAUSAS Y CONSECUENCIAS ... 5

CUADRO 2: DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ... 6

CUADRO 3: RECURSOS DEL AMBIENTE DE DESARROLLO ... 33

CUADRO 4: COSTOS DE RECURSOS DE HARDWARE ... 37

CUADRO 5: COSTOS DE RECURSOS DE SOFTWARE ... 37

CUADRO 6: COSTO RECURSOS HUMANOS ... 37

CUADRO 7: PRESUPUESTO GENERAL DEL PROYECTO... 38

CUADRO 8: ROLES ... 41

CUADRO 9: HISTORIA DE USUARIO “ESQUEMA ELECTRÓNICO ARDUINO” ... 42

CUADRO 10: HISTORIA DE USUARIO “CONTROLAR LA TEMPERATURA DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN” ... 42

CUADRO 11: HISTORIA DE USUARIO “CONTROLAR EL ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN”... 43

CUADRO 12: HISTORIA DE USUARIO “ENVIAR VÍA SMS EL ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN AL DISPOSITIVO MÓVIL” ... 43

CUADRO 13: HISTORIA DE USUARIO “ARQUITECTURA DE SOFTWARE” ... 44

CUADRO 14: HISTORIA DE USUARIO “ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN” ... 44

CUADRO 15: HISTORIA DE USUARIO “TEMPERATURA DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN” ... 44

CUADRO 16: HISTORIA DE USUARIO “CONFIGURAR EL HORARIO, ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN” ... 45

CUADRO 17: REUNIÓN DE PLANEACIÓN ... 45

CUADRO 18: REUNIÓN DE PLANEACIÓN UTILIZANDO NUEVA TECNOLOGÍA DE DESARROLLO ... 46

CUADRO 19: SPRINT 1 - HISTORIA DE USUARIO 1 ... 48

CUADRO 22: EVOLUCIÓN PLANEADA SPRINT 1 ... 52

CUADRO 23: EVOLUCIÓN ACTUAL SPRINT 1 ... 53

(17)

XV CUADRO 40: CASO DE PRUEBA 2 CONTROL DE LOS EQUIPOS CON LA PLACA ARDUINO

... 78

CUADRO 41: CASO DE PRUEBA 3 NOTIFICACIONES POR SMS ... 79

CUADRO 42: CASO DE PRUEBA 4 FUNCIONAMIENTO DE “AMBIENT CONTROL” ... 79

CUADRO 43: CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO... 81

CUADRO 44: EXPERTO PREGUNTA #1 ... 82

CUADRO 53: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 1 ... 96

(18)

XVI

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1: SPRINT 1 – HISTORIAS DE USUARIOS ... 47

GRÁFICO 2: ESQUEMA ELECTRÓNICO ARDUINO ... 50

GRÁFICO 3: CONTROLAR LA TEMPERATURA DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN ... 51

GRÁFICO 4: CONTROLAR EL ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ... 52

GRÁFICO 5: BURN DOWN CHART SPRINT 1 ... 53

GRÁFICO 6: SCRUM BOARD SPRINT 1 ... 54

GRÁFICO 8: ENVIAR VÍA SMS EL ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN AL DISPOSITIVO MÓVIL... 57

GRÁFICO 9: ARQUITECTURA DE SOFTWARE ... 58

GRÁFICO 13: ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ... 64

GRÁFICO 14: TEMPERATURA DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN... 64

GRÁFICO 15: CONFIGURAR EL HORARIO, ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ... 65

GRÁFICO 19: ARQUITECTURA DE SOFTWARE ... 72

GRÁFICO 20: ESTADO ENCENDIDO O APAGADO DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ... 73

GRÁFICO 21: TEMPERATURA DEL EQUIPO DE CLIMATIZACIÓN... 73

GRÁFICO 22: CONFIGURAR EL HORARIO, ENCENDIDO Y APAGADO DE LOS EQUIPOS DE CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN ... 74

GRÁFICO 25: EXPERTO PREGUNTA #1 ... 82

GRÁFICO 34: ENCUESTA RESULTADOS DE LA PREGUNTA 1 ... 96

(19)

XVII UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO FUNCIONAL EN ARDUINO QUE PERMITA EL MONITOREO Y CONTROL REMOTO DE LOS EQUIPOS DE

CLIMATIZACIÓN E ILUMINACIÓN PARA HOGARES U OFICINAS

RESUMEN

Este Proyecto de Titulación está dirigido a la comunidad en general, para ayudar en el monitoreo y control de los equipos de climatización e iluminación de forma remota, ya que el descuido del usuario por dejar los equipos encendidos genera consumo energético que refleja costo elevado en la planilla eléctrica. El presente proyecto se propone un prototipo en hardware y software libre en Arduino y App Inventor para el control y monitoreo de los equipos de una forma remota, se comprobó a través de experimentaciones la correcta lectura y control de la temperatura. La metodología ágil, Scrum se aplicó en el desarrollo del proyecto por la cual realizamos casos de prueba a las historias de usuario. Esta herramienta ayudará a medir con precisión la temperatura de los equipos de climatización y el control de la iluminación, de esta manera se permite ahorrar energía eléctrica ya que envía una alerta al dispositivo móvil del estado que se encuentra el equipo, ya sea encendido o apagado.

Palabras claves: consumo energético, Arduino, App inventor, control, monitoreo, alerta.

AUTORES: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS.

(20)

XVIII UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

MOBILE APPLICATION AND FUNCTIONAL PROTOTYPE IN ARDUINO THAT ALLOWS THE MONITORING AND REMOTE CONTROL OF CLIMATE CONTROL AND LIGHTING EQUIPMENT FOR HOUSEHOLDS OR OFFICES.

ABSTRACT

This Titration Project is directed to the community in general, to help in the

monitoring and control of the air conditioning and lighting equipment remotely,

since the user's carelessness for leaving the equipment on generates energy

consumption that reflects very high cost in the electric sheet. The present project

proposes a prototype in hardware and free software with Arduino and App

Inventor for the control and monitoring of the equipment in a remote way, it was

possible to verify through experiments the correct reading and control of the

temperature. The Agile Scrum methodology was applied in the development of

the project by which we perform test cases to user stories. This tool will help to

accurately measure the temperature of the air conditioning equipment and the

control of the lighting, in this way it is possible to save electricity since it will send

an alert to the mobile device of the state that the equipment is on or off.

Keywords: energy consumption, Arduino, App inventor, control, monitoring,

alert.

AUTORES: ELVIS MICHAEL ALDEAN PACALLA JOHN LEONARDO GARCÍA RAMOS.

(21)

I

INTRODUCCIÓN

En Ecuador, en ciudades cálidas por temporada de invierno, llega a una temperatura de 37 grados centígrados; para contrarrestar esta sofocación en los hogares y oficina se utiliza equipo de climatización durante la mayor parte del día y en ocasiones por descuido se dejan los equipos encendidos, lo que genera un gasto innecesario de consumo de energía.

En algunas oficinas estos equipos de climatización no suelen apagarse por descuido o falta de tiempo, por lo que genera en ocasiones que la vida útil del equipo disminuya rápidamente. Este escenario se aplica también a las luminarias, a pesar que el gasto de energía no es mayor con relación al equipo de climatización.

Se propone como solución el desarrollo de un aplicativo móvil y prototipo funcional en Arduino, que monitoree y controle los equipos de climatización e iluminación en oficina y hogares para optimizar el funcionamiento. Se utilizarán sensores de temperatura que se adaptarán con la placa Arduino, código infrarrojo del control para el manejo del equipo, horario de encendido o apagado y notificaciones al celular (vía SMS).

Se utilizó para la Metodología el modelo Scrum, ya que es la más adecuada para el desarrollo del aplicativo móvil junto con prototipo electrónico dado que a través de reuniones diarias que se realizan con el equipo de trabajo se pueden realizar cambios, acelerar el proceso y de esta manera se disminuirá los riesgos del proyecto para obtener mejor resultado.

(22)

2 Capítulo 1.- Se detalla el planteamiento del problema, situación conflicto nudos críticos, causas y consecuencias, delimitaciones y formulación del problema, la definición del objetivo general, específicos, alcance del problema, que se va implementar.

Capítulo 2.- Se detallan los fundamentos teóricos con los que se realizó la aplicación móvil y prototipo funcional en Arduino, la fundamentación legal donde se describe que el proyecto no infringe ninguna ley, la pregunta científica a contestar y las definiciones conceptuales.

Capítulo 3.- Se realiza el análisis de factibilidad de la aplicación, las etapas de la metodología utilizando el modelo Scrum con su respetivo requerimiento en la realización de las historia de usuario con caso de prueba.

(23)

3

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Ubicación del Problema en un Contexto

En Ecuador existen ciudades con clima cálido y en temporada de invierno la temperatura llega a 37 grados centígrados, en algunos casos Guayaquil ha llegado a los 39 grados, esta magnitud de calor provoca estrés térmico y produce estragos a la población. Sin embargo, la tarifa por su uso es elevada con el objetivo de limitar que estos equipos se encuentren activos.

El exceso de calor ocasiona malestar, sofocación y deshidratación; es indispensable enfriar el ambiente de trabajo en las oficinas y hogares; por lo general se utilizan equipos de climatización durante la mayor parte de día y en ocasiones, por descuido, se dejan los equipos encendidos, lo que genera un gasto innecesario de consumo de energía.

El rango de vida útil de los equipos de climatización es de siete a diez años. Un equipo de aire en buen estado consume menor energía es decir que con una limpieza adecuada, revisión de piezas y filtros de forma periódica se puede evitar daños o desperfectos, además con el uso apropiado por parte del usuario se puede alargar el tiempo de vida útil del mismo.

El usuario cambia los niveles de temperatura de los equipos de climatización de acuerdo a la sensación de calor que sienta, éste establece el nivel en el que pueda trabajar correctamente, pero, cuando las partes del equipo empiezan a fallar estos expulsan constantemente energía en forma de calor; esta energía no se disipa a través de los sistemas de enfriamiento, lo cual conlleva a que las personas no trabajen con normalidad en sus hogares u oficinas.

(24)

4 descuido o falta de tiempo por lo que genera en ocasiones que la vida útil del equipo disminuya rápidamente.

El nivel confort con el que se realiza un trabajo también depende de la capacidad visual es decir que es importante verificar la calidad y cantidad de iluminación, ya que la inadecuada iluminación en la oficina puede originar, dolor de cabeza, accidentes, estrés, fatiga ocular y cansancio por lo tanto un buen entorno es aquel que tiene la luz adecuada para la actividad que allí se realiza.

Las oficinas u hogares deben reunir las condiciones óptimas ya que son el lugar donde pasamos la mayor parte de nuestro tiempo tanto en las oficinas donde se desarrolla nuestra imaginación y pensamientos más productivos, como en nuestra vivienda donde descansamos y recuperamos las energías necesarias para realizar nuestras actividades cotidianas, brindándonos un ambiente cómodo y seguro.

Situación Conflicto Nudos Críticos

Al momento de salir de las oficinas u hogares, por descuido o falta de control se dejan los equipos de climatización e iluminación encendidos, cuando nos percatamos ya estamos lejos y se nos dificulta volver para apagarlos de tal manera que quedan en funcionamiento aumentando el consumo energético y devaluando así, su vida útil.

Un equipo de climatización averiado causa problemas de salud tales como: la bronquitis, la rinitis y la faringitis debido a que los hongos y las bacterias se alojan en los filtros sucios afectando las vías respiratorias de los humanos además una temperatura inadecuada o el cambio brusco de temperatura en las oficinas donde por lo general se trabaja frente a una computadora puede causar contracturas en la espalda, el cuello y dolores musculares.

(25)

5 la falta de revisión, la incomodidad generada por artefactos que brindan clima artificial, puede originar reacciones psicológicas complejas tales como el cambio de estado de ánimo, de humor dificultando las relaciones interpersonales.

Asimismo, los equipos de iluminación representan aproximadamente el 37% del consumo eléctrico, trabajar con poca luz perjudica la vista al igual que un cambio brusco de iluminación que causa ceguera temporal. La poca costumbre de apagar las luces en nuestras habitaciones trae como consecuencia la alteración del estado de ánimo, somnolencia incluso reduce el rendimiento físico y cognitivo (Pascual, 2017).

El abuso de la luz artificial y del uso de equipos de climatización no solo es perjudicial para la salud, se conoce casos en los que se producen incendios por el descuido y falta de control de los equipos conectados a la red eléctrica ya sea en nuestros hogares o lugares de trabajo.

Causas y Consecuencias del Problema Cuadro 1: Causas y Consecuencias

Causas Consecuencias

Olvidar apagar los equipos de climatización e iluminación.

Exceso en el gasto de energía eléctrica y gasto económico.

Falta de alerta oportuna cuando los quipos de climatización necesitan revisión técnica.

Desperfectos (emiten malos olores y ruidos) de los equipos de climatización.

Uso inadecuado de la iluminación en hogares u oficinas

Disminuye el rendimiento de las luminarias.

(26)

6 Delimitación del Problema

Cuadro 2: Delimitación del Problema Campo: Ciudad de Guayaquil.

Área: Tecnología de la Información. Aspecto: Desarrollo de una aplicación móvil.

Tema:

Desarrollo de una plataforma móvil para monitoreo y control remoto de los equipos de climatización e iluminación para hogares u oficinas.

Elaborado por: Elvis Aldean – John Garcia. Fuente: Datos de investigación realizada.

Formulación del Problema

¿Cómo optimizar la vida útil y evitar el mal uso de los equipos de climatización e iluminación cuando el usuario se encuentra lejos de las oficinas o viviendas de la ciudad de Guayaquil?

Evaluación del Problema

En la actualidad las viviendas y oficinas no cuentan con un sistema de monitoreo para los aparatos electrónicos conectados a la red eléctrica por ende no se conoce la cantidad de energía que estos consumen hasta que no se ve reflejado en la planilla de consumo eléctrico mensual.

(27)

7 determinada habitación o una vez que haya transcurrido el tiempo programado, con el objetivo de ahorrar, además brindar mayor comodidad y confort a los usuarios.

Una tecnología fácil de implementar son los circuitos electrónicos integrados en Arduino los cuales, por sensores y una comunicación con una aplicación móvil, nos va a permitir el monitoreo de los equipos electrónicos conectados a la red eléctrica en oficinas u hogares ya que incluso sus costos son mínimos y es fácil de usar.

Delimitado:

Se desarrollará una aplicación móvil para dispositivos móviles y un prototipo funcional Arduino que nos permitirá monitorear de forma remota los equipos de climatización y la iluminación en nuestras oficinas u hogares ubicados en la ciudad de Guayaquil.

Claro:

Este proyecto disminuye el consumo innecesario de energía eléctrica, cuando por falta de costumbre o descuido olvidamos apagar el equipo de climatización e iluminación al salir de casa o al salir de nuestros lugares de trabajo, a su vez se logra un ahorro energético reflejado en ahorro económico, se evita que con el pasar del tiempo estos dispositivos sufran imperfecciones de tal manera que no disminuya rápidamente su vida útil e incluso su implementación es de bajo costo y fácil de usar.

Evidente:

(28)

8 Relevante:

Es importante enfriar las habitaciones para brindar a los usuarios un entorno o temperatura adecuada ya sea en el trabajo o en casa para evitar el estrés por calor, utilizando una tecnología accesible y generando un ahorro económico con el objetivo de mejorar el estatus de vida de las personas.

Factible:

Este proyecto es viable ya que permite controlar de manera remota los equipos de climatización e iluminación, además se utilizan herramientas Open Source para el desarrollo de la aplicación móvil, el dispositivo Arduino es de bajo costo y cumple con las características necesarias, este desarrollo es accesible para oficinas u hogares con la finalidad de mantener un ambiente de seguridad y confort.

Identifica los productos esperados:

El prototipo funcional en Arduino junto con una aplicación móvil, va permitir mejorar la intercomunicación entre los usuarios y los equipos de climatización e iluminación tales como:

 Encendido o apagado de los dispositivos, y el cambio de temperatura de los equipos de climatización, cuando el usuario esté fuera de su casa u oficina.

 Establecer horario de encendido y apagado del equipo de climatización e iluminación. (Ej: 3pm a 8pm).

 Alertas por mensaje de texto enviada por el equipo de climatización según su estado (encendido o apagado).

(29)

9 OBJETIVOS

A continuación se muestra los objetivos generales y especifico.

Objetivo general

Desarrollar una aplicación móvil y un prototipo funcional en Arduino, utilizando herramientas Open Source, para el monitoreo y control remoto de equipos de climatización e iluminación en hogares u oficinas.

Objetivo especifico

 Realizar el esquema de circuito electrónico con sensores para el

monitoreo y control remoto de equipo de climatización e iluminación.

 Desarrollar los módulos del aplicativo móvil para el monitoreo, control

remoto y además para el control de temporización del equipo de climatización e iluminación, con notificaciones al usuario.

 Integrar el prototipo del circuito electrónico con el aplicativo móvil que

permita el control remoto de los equipos.

ALCANCES DEL PROBLEMA

Se desarrollará un aplicativo móvil y un prototipo funcional en Arduino, mediante el uso de herramientas Open Source para el monitoreo y control remoto de los equipos de climatización e iluminación para oficinas u hogares.

A continuación, se detalla los módulos a desarrollar:

 La aplicación permitirá el manejo del encendido y apagado del equipo de

(30)

10  La aplicación tendrá una interfaz para establecer el horario de encendido

y apagado del equipo de climatización e iluminación.

 El prototipo enviará un mensaje de texto al celular del usuario, notificando

que el equipo se ha encendido o apagado.

 Se mostrará la temperatura en que se encuentra la habitación u oficina,

por medio de sensores ubicados en las mismas.

JUSTIFICACION E IMPORTANCIA

El propósito de este proyecto, es incorporar al funcionamiento de los equipos de climatización e iluminación, una interfaz de comunicación con la tecnología móvil y la tecnología Arduino, el objetivo es brindar un ambiente de comodidad, seguridad y confort para el usuario, en los lugares donde pasan la mayor parte del tiempo como: hogares u oficinas, lo cual les permitirá desarrollar sus actividades de manera óptima.

La aplicación móvil muestra una interfaz sencilla y amigable al usuario, en la que debe ingresa con su clave y luego de esto empezar a disfrutar de las funciones de la App como: encender o apagar, ajustar la temperatura.

(31)

11 METODOLOGÍA DEL PROYECTO

Scrum

Un modelo ágil y flexible para el desarrollo de sistemas web y móviles, utilizado mayormente para minimizar los riesgos durante la ejecución de un proyecto y obtener un mejor resultado posible de un trabajo. Además, en Scrum se hacen entregas parciales y regulares del proyecto final. Según Dimes define que “es un

marco de referencia dentro de la metodología de desarrollo de software agile, el cual lo habilitara para crear excelente software, mediante la aplicación de un conjunto de directrices a seguir por los equipos de trabajo y el uso de los roles concreto” (Dimes, 2015)

Scrum promueve el trabajo en equipo entre cliente y proveedor, ya que adopta estrategias de desarrollo incremental, para realizar entregas en tiempos y costos planeados, mediante un ámbito colaborativo, funcional y flexible y adaptable a cambios durante el proceso del proyecto conforme a las necesidades de la empresa. Según el autor Gallegos define que es una “disciplina que indicará que

métodos y técnicas hay que usar en cada fase del ciclo de vida de desarrollo del proyecto” (Gallego, 2012).

Características:

 Flexible a cambios.

 Resultados de forma inmediata.  Trabajo en equipo.

 Elimina algún impedimento dentro del desarrollo del proyecto.  Reuniones diarias con el equipo de trabajo.

(32)

12 Roles

Scrum Master:

Es el líder y responsable de verificar que se cumplan todos los procesos para que se lleven a cabo todos los pasos de la metodología. “Es el encargado de

comprobar que el modelo y la metodología funciona. Elimina todos los inconvenientes que hagan que el proceso no fluya e interactuara con el cliente y con los gestores” (Gallego, 2012).

Product Owner:

Responsable del proyecto encargado de suministrar el listado de los requerimientos ya priorizados al grupo de trabajo. Gestiona el Product Backlog, y optimiza el valor del producto. “Es la persona que toma las decisiones, y es la

que realmente conoce el negocio del cliente y a su visión del producto. Se encarga de escribir las ideas del cliente, las ordena por prioridad y las coloca en el Product Backlog” (Gallego, 2012).

Team Scrum:

Son los responsable o encargados del desarrollo del proyecto, y deben cumplir los que les asigne el Product Owner. “Suele ser un equipo pequeño de unas 5 –

9 personas y tienen autoridad para organizar y tomar decisiones para conseguir su objetivo. Está involucrado en la estimación del esfuerzo de las tareas del backlog” (Gallego, 2012).

Elementos de la metodología aplicada

Product Backlog:

(33)

13 Sprint Backlog:

Lista de tareas a realizar por el equipo de desarrollo durante un sprint, donde cada persona se le asigna tareas para que sean terminadas en tiempos y costos estimados. “Lista de tareas que se realizan en un Sprint” (Gallego, 2012).

Gráfico Burndown:

Permite visualizar el estado actual del proyecto, para evitar algún incidente dentro del proyecto. “Es el progreso de la tareas en las que se mide la velocidad el progreso del Sprint con respecto a las horas, se realizará mediante gráficos”

(Gallego, 2012).

Sprint Planning:

Son las reuniones en las que se planifica y se establecen los objetivos a realizar por fechas. “Tiene como finalidad realizar una reunión, en la que participarán el

Product Owner, el Scrum Master y el equipo de trabajo, con la intensión de seleccionar la lista Backlog del producto las funcionalidades sobre las que se va a trabajar, y que darán valor al producto” (Gallego, 2012).

Daily Meeting:

Reuniones diarias, en las que se comparten información el equipo desarrollador mientas dura el periodo de cada sprint. “En esta reunión, los componentes del

equipo comparten información relativa al desarrollo y colaboración para hacer adaptaciones necesarias, aumentando así su productividad” (Gallego, 2012).

Sprint Retrospective:

El equipo encargado del desarrollo del proyecto revisa todo lo bueno y malo, hallados durante los sprint con el fin de mejorar la calidad del producto. “En esta

(34)

14

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO

A medida que pasa el tiempo se han desarrollado nuevos avances en la domótica, para automatizar los sistemas y equipos domésticos en las oficinas o viviendas.

Según Stefan Junestrand & Xavier Passaret (2006).define a la vivienda domótica como “Aquella en la que existe agrupaciones automatizadas de equipos,

normalmente asociados por funciones, que disponen de la capacidad de comunicarse interactivamente entre ellas a través de un bus domestico multimedia que las integra”.

En investigaciones previas se encontraron varios estudios en los que podemos evidenciar los siguientes.

El proyecto de Gabriela Montes (2015), titulado “Prototipo de un sistema inmótico para el control de iluminación y climatización utilizando Arduino, controlado por dispositivos móviles con tecnología Android para la CISC”

consiste en una aplicación basada en herramientas Open Source, la cual controla la iluminación del área de la biblioteca, mediante el uso de sensores de luz denominado fotocélulas, las cuales determinan la intensidad de las luminarias basándose en horarios y ambientes programados, permite que el equipo de climatización sea regulada con el uso de sensores de temperatura, ya que al detectar determinados umbrales de temperatura podrían apagarse o encenderse los ventiladores en el área de la biblioteca CISC & CINT.

(35)

15 sistema de iluminación y del consumo de energía eléctrica de una vivienda, desarrollado en una placa Arduino Uno R3, módulo de bluetooth HC -06 y una aplicación móvil, encargada de transmitir la información entre los circuitos integrados y el dispositivo móvil. Además, permite al usuario encender o apagar una o varias luminarias de acuerdo con sus necesidades ya sean que este dentro o fuera del hogar.

Y como último estudio investigado tenemos de José Rubio (2017), en su proyecto denominado” Diseño de un sistema de monitoreo y control de

climatización para las salas de servidores en la facultad de ciencias matemáticas y física de la universidad de Guayaquil por medio de una interfaz web con equipos Arduino”, sistema de control y monitoreo de enfriamiento para estas

salas de servidores, maneja de una manera más eficaz estos equipos de aires acondicionados para saber cuándo existe algún problema con la climatización de los cuartos en tiempo real y se permite conocer la temperatura y humedad por medio de sensores, que se visualizara en un portal web accesible desde cualquier dispositivo que cuente con un navegador, además, enviará una alerta por vía SMS cuando sobrepasen valores no acordes a los establecidos por los fabricantes de los equipos.

(36)

16 FUNDAMENTACIÓN TEORÍA

Para el desarrollo del presente proyecto se han utilizado las siguientes herramientas tecnológicas con la finalidad de ofrecer una soluciona al problema planteado.

CONCEPTOS DE ELECTRÓNICA

A continuación, se da a conocer los conceptos electrónicos utilizados en este proyecto.

Arduino

Se puede definir que “Arduino es una plataforma de electrónica de código abierto

basada en hardware y software fácil de usar. Las placas Arduino pueden leer entradas (luz en un sensor, un dedo en un botón o un mensaje de Twitter) y convertirlo en una salida, activar un motor, encender un LED y publicar algo en línea. Puede decirle a su tablero qué hacer enviando un conjunto de instrucciones al microcontrolador en el tablero. Para hacerlo, utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en el cableado) y el software Arduino (IDE), basado en el procesamiento” (Arduino, 2018).

Arduino Uno

Es una placa electrónica robusta que está construida entorno al microcontrolador Atmega328P, diseñada para desarrollar objetos interactivos conectados a un software de programación.

Características

(37)

17  Cristal de cuarzo de 16 MHZ.

 Conexión USB.  Encabezado ICSP.

Ethernet Shield

El Arduino Ethernet Shield tiene la capacidad de conectar una placa Arduino a una red en cuestión de minutos sin necesidad de un sistema operativo, además, es una herramienta de código abierto y disponibles para todas las placas.

 Voltaje operativo 5V.

 Controlador a ethernet de W55OO y buffer interno de 32k.  Conexión 10/100Mb.

 Conexión con la placa Arduino por el puerto SPI.

Arduino Mega

Es una tarjeta Arduino basada en el microcontrolador Atmega 2560, de software libre para el desarrollo de objetos interactivos autónomos. Además, es compatible con la mayoría de los shield de las placas Uno y Duemilanove o Diecimila, son circuitos pre programables diseñados para trabajos más complejos como operaciones matemáticas complejas a gran escala.

 Voltaje operativo 5V.  Voltaje de entrada 7 -12V.

 54 pines digitales de entrada y salida.  16 pines analógicos.

(38)

18  Peso 37g.

DHT11 Sensor de humedad y temperatura

Es un sensor de alta fiabilidad y estabilidad ya que tiene una señal digital calibrada a larga distancia, ideal para medir sistemas climatológicos o controlar la temperatura en un rango de 0°C a 50°C, precisión de 25°C ± 2ºC y la humedad 20% a 95% y una precisión de entre 0ºC y 50ºC ± 5% RH.

Características  Bajo costo.

 Funciona con 5V voltaje de alimentación.  Bajo consumo.

 Precisión en la medición de la temperatura y humedad.

Emisor infrarrojo

Es un LED capaz de medir la radiación electromagnética tiene una longitud de onda de 940nm son utilizados mayormente en controles remotos debido a que tienen puertos infrarrojos y permiten transferir información entre un dispositivo a otro. Además, consta con un voltaje operacional de 1,7 voltios y la corriente máxima es de 100mA.

Receptor infrarrojo

(39)

19 Módulo de GPS GSM GPRS

Este módulo permite la comunicación entre los dispositivos móviles y la placa Arduino a través de GSM(System for mobile communications), GPRS(General Packet Radio Service) y GPS(Global Positioning System). Para transmisión remota de SMS, ya que se comunica con el microcontrolador por medio del puerto UART.

Dispositivo Móvil (Celular -Tablet)

Se define como un aparato de tamaño pequeño, con varias capacidades de procesamiento, conexión estable o intermitente a una red, posee una memoria limitada para guardar información, este dispositivo ha sido diseñado para cumplir una función, pero a su vez lleva otras funciones más generales. Estos dispositivos son como una computadora de tamaño pequeño que puede ser transportado por el usuario a cualquier lugar que desea, tiene una capacidad de almacenamiento, de procesamiento y conexión a internet.

CONCEPTOS INFORMÁTICOS

A continuación, se da a conocer los conceptos informáticos utilizados en este proyecto.

Visual Studio Community

Es un lenguaje de programación Open Source para el desarrollo integrado de software como aplicaciones web y móviles en Windows, Android e IOS de alto rendimiento, “Visual Studio tiene las herramientas de código abierto y la flexibilidad que necesita para crear e implementar aplicaciones web modernas”

(40)

20 Características

 Interfaz amigable con el usuario.

 Codificación en equipo para la integración y entregas continúas.  Multiplataforma.

 Mayor productividad.

Xamarin Forms

Es un conjunto de herramientas de interfaz de usuario multiplataforma que permite a los desarrolladores crear de manera eficiente diseños de interfaz de usuario nativos que pueden compartirse en todas las aplicaciones de iOS, Android y la plataforma universal de Windows. (Microsoft, 2018).

 Permite utilizar efectos personalizados.

 Facilidad al crear interfaces de usuarios nativas compartidas.  Permite mezclar Xamarin Forms con APIs nativas.

App Inventor

(41)

21

FUNDAMENTACIÓN LEGAL

Constitución de la República del Ecuador TÍTULO VII RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR

Capitulo Primero: Inclusión y Equidad Sección Primera: Educación

Art. 347.- Será responsabilidad del Estado:

2. Fortalecer la educación pública y la coeducación; asegurar el mejoramiento permanente de la calidad, la ampliación de la cobertura, la infraestructura física y el equipamiento necesario de las instituciones educativas públicas.

8. Incorporar las tecnologías de la información y comunicación en el proceso educativo y propiciar el enlace de la enseñanza con las actividades productivas o sociales.

11. Garantizar la participación de estudiantes, familias y docentes en los procesos educativos.

Art. 350.- La Constitución de la República del Ecuador señala que el Sistema de Educación Superior tiene como finalidad la formación académica y profesional con visión científica y humanista; la investigación científica y tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo y difusión de los saberes y las culturas; la construcción de soluciones para los problemas del país, en relación con los objetivos del régimen de desarrollo.

(42)

22 marco del diálogo de saberes, pensamiento universal y producción científica tecnológica global.

Art. 355.- La Carta Suprema, entre otros principios, establece que el Estado reconocerá a las universidades y escuelas politécnicas autonomía académica, administrativa, financiera y orgánica, acorde con los objetivos del régimen de desarrollo y los principios establecidos en la Constitución.

Se reconoce a las universidades y escuelas politécnicas el derecho a la autonomía, ejercida y comprendida de manera solidaria y responsable. Dicha autonomía garantiza el ejercicio de la libertad académica y el derecho a la búsqueda de la verdad, sin restricciones; el gobierno y gestión de sí mismas, en consonancia con los principios de alternancia, transparencia y los derechos políticos; y la producción de ciencia, tecnología, cultura y arte.

Sección octava: Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las culturas y la soberanía, tendrá como finalidad:

1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.

2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.

3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y contribuyan a la realización del buen vivir.

(43)

23 El Estado, a través del organismo competente, coordinará el sistema, establecerá los objetivos y políticas, de conformidad con el Plan Nacional de Desarrollo, con la participación de los actores que lo conforman.

Art. 387.- Será responsabilidad del Estado:

1. Facilitar e impulsar la incorporación a la sociedad del conocimiento para alcanzar los objetivos del régimen de desarrollo.

2. Promover la generación y producción de conocimiento, fomentar la investigación científica y tecnológica, y potenciar los saberes ancestrales, para así contribuir a la realización del buen vivir.

3. Asegurar la difusión y el acceso a los conocimientos científicos y tecnológicos, el usufructo de sus descubrimientos y hallazgos en el marco de lo establecido en la Constitución y la Ley.

4. Garantizar la libertad de creación e investigación en el marco del respeto a la ética, la naturaleza, el ambiente, y el rescate de los conocimientos ancestrales.

5. Reconocer la condición de investigador de acuerdo con la Ley.

(44)

24 Ley Orgánica de Educación Superior

Título I - Ámbito, Objeto, Fines y Principios del Sistema de Educación Superior

Capítulo 2: Fines De La Educación Superior

Art. 5.- Derechos de las y los estudiantes. - Son derechos de las y los estudiantes los siguientes ítems:

a) Acceder, movilizarse, permanecer, egresar y titularse sin discriminación conforme sus méritos académicos;

i) Obtener de acuerdo con sus méritos académicos becas, créditos y otras formas de apoyo económico en el proceso de formación de educación superior.

Art. 6.- Derechos de los profesores o profesoras e investigadores o investigadoras. - Son derechos de los profesores o profesoras e investigadores o investigadoras de conformidad con la constitución y esta Ley los siguientes:

c) Acceder a la carrera de profesor e investigador y a cargos directivos, que garantice estabilidad, promoción, movilidad y retiro, basados en el mérito académico, en la calidad de la enseñanza impartida, en la producción investigativa, en el perfeccionamiento permanente, sin admitir discriminación de género ni de ningún otro tipo.

TÍTULO VII INTEGRALIDAD

Capítulo 2: de la Tipología de Instituciones, y Régimen Académico

Sección Tercera: Del Funcionamiento de las Instituciones de Educación Superior

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25 títulos académicos de grado y posgrado en formato digital para ser integradas al Sistema Nacional de Información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de autor. 5. Integrar los espacios de participación previstos en la Constitución en el campo de la comunicación

Reglamento de Régimen Académico

Título II Organización del Proceso de Aprendizaje

Capitulo III: de la Estructura Curricular.

Art 28.- Campos de formación de la educación superior de grado o de tercer nivel. - En este nivel, los campos de formación se organizarán de la siguiente manera:

2. Praxis profesional. - Integra conocimientos teóricos-metodológicos y técnicos instrumentales de la formación profesional e incluye las prácticas pre profesionales, los sistemas de supervisión y sistematización de las mismas.

Ley de Propiedad Intelectual Sección V

Disposiciones especiales sobre ciertas obras Párrafo Primer De Los Programas De Ordenador

(46)

26 aplicativos, incluyendo diagramas de flujo, planos, manuales de uso, y en general, aquellos elementos que conformen la estructura, secuencia y organización del programa.

Art. 29. Es titular de un programa de ordenador, el productor, esto es la persona natural o jurídica que toma la iniciativa y responsabilidad de la realización de la obra. Se considerará titular, salvo prueba en contrario, a la persona cuyo nombre conste en la obra o sus copias de la forma usual.

Dicho titular está además legitimado para ejercer en nombre propio los derechos morales sobre la obra, incluyendo la facultad para decidir sobre su divulgación.

El productor tendrá el derecho exclusivo de realizar, autorizar o prohibir la realización de modificaciones o versiones sucesivas del programa, y de programas derivados del mismo.

Las disposiciones del presente artículo podrán ser modificadas mediante acuerdo entre los autores y el productor.

Art. 30. La adquisición de un ejemplar de un programa de ordenador que haya circulado lícitamente autoriza a su propietario a realizar exclusivamente:

a) Una copia de la versión del programa legible por máquina (código objeto) con fines de seguridad o resguardo;

b) Fijar el programa en la memoria interna del aparato, ya sea que dicha fijación desaparezca o no al apagarlo, con el único fin y en la medida necesaria para utilizar el programa; y,

(47)

27 El adquirente no podrá transferir a ningún título el soporte que contenga el programa así adaptado, ni podrá utilizarlo de ninguna otra forma sin autorización expresa, según las reglas generales.

Se requerirá de autorización del titular de los derechos para cualquier otra utilización, inclusive la reproducción para fines de uso personal o el aprovechamiento del programa por varias personas, a través de redes u otros sistemas análogos, conocidos o por conocerse.

Art. 31. -No se considerará que exista arrendamiento de un programa de ordenador cuando éste no sea el objeto esencial de dicho contrato. Se considerará que el programa es el objeto esencial cuando la funcionalidad del objeto materia del contrato, dependa directamente del programa de ordenador suministrado con dicho objeto; como cuando se arrienda un ordenador con programas de ordenador instalados previamente.

Art. 32. - Las excepciones al derecho de autor establecidas en los artículos 30 y 31 son las únicas aplicables respecto a los programas de ordenador. Las normas contenidas en el presente párrafo se interpretarán de manera que su aplicación no perjudique la normal explotación de la obra o los intereses legítimos del titular de los derechos.

DECRETO N° 1014

Sobre el uso del software libre

Artículo 1: Establecer como política pública para las Entidades de la Administración Pública Central la utilización de Software Libre en sus sistemas y equipamientos informáticos.

(48)

28 Estos programas de computación tienen las siguientes libertades:

a) Utilización del programa con cualquier propósito de uso común.

b) Distribución de copias sin restricciones alguna.

c) Estudio y modificación del programa (Requisito: código fuente disponible).

d) Publicación del programa mejorado (Requisito: código fuente disponible).

Art. 3. - Las entidades de la administración pública central previa a la instalación del software libre en sus equipos, deberán verificar la existencia de capacidad técnica que brinde el soporte necesario para este tipo de software.

Art. 4. - Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente cuando no exista una solución de software libre que supla las necesidades requeridas, o cuando esté en riesgo de seguridad nacional, o cuando el proyecto informático se encuentre en un punto de no retorno.

Art. 5. - Tanto para software libre como software propietario, siempre y cuando se satisfagan los requerimientos.

Art. 6.- La subsecretaría de Informática como órgano regulador y ejecutor de las políticas y proyectos informáticos en las entidades de Gobierno Central deberá realizar el control y seguimiento de este Decreto.

(49)

29 PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE

¿El diseño de una aplicación móvil con Arduino permitirá a las personas optimizar el control de los equipos de climatización e iluminación en las oficinas o viviendas de la ciudad de Guayaquil?

DEFINICIONES CONCEPTUALES Software:

Se denomina software a un conjunto de programas que sirven para que un usuario pueda interactuar con un dispositivo.

Hardware:

Se denomina hardware al conjunto de elementos físicos de un dispositivo que componen un sistema informático.

SMS:

Su significado en inglés es Short Message Service, el cual es un servicio que permite enviar mensajes cortos o mensajes de texto en la telefonía móvil.

Open source:

Es un sistema de código abierto, es decir que el usuario final puede manipular el código fuente a su conveniencia.

Microcontrolador:

Se puede decir que es un mini computador completo en un solo circuito integrado ya que incluye memoria, unidades de entrada/salida y cpu.

Sensor:

(50)

30 Herramientas tecnológicas:

Son conjunto de programas que pueden ser aplicados al intercambio eficiente de información.

Dispositivos Móviles:

Se le denomina también computadora de bolsillo y es un pequeño dispositivo que me permite interactuar con los usuarios a través de una pantalla y los diferentes medios de entrada.

Aplicaciones Móviles:

Es un conjunto de programas que se utilizan en teléfonos inteligentes y ayudan a los usuarios a realizar diferentes tareas específicas.

Sistema:

(51)

31

CAPÍTULO III

PROPUESTA TECNOLÓGICA

Con el propósito de resolver la problemática planteada anteriormente se propone el desarrollo de la aplicación móvil y prototipo funcional en Arduino para el monitoreo y control remoto de los equipos de climatización e iluminación para hogares u oficinas denominándolo al aplicativo como “Ambient Control”.

“Ambient Control” es una herramienta tecnológica que ayuda a medir y visualizar

la temperatura de los equipos de climatización, de forma que permitirá observar el estado del equipo de climatización, encendido o apagado, y así el usuario decida controlar la energía para su ahorro.

Esta aplicación ofrece a los usuarios monitorear a distancia, desde cualquier lugar, los equipos de climatización e iluminación a través de un dispositivo móvil, y así tengan la facilidad de controlar en forma remota estos equipos.

Además, “Ambient Control” enviará una alerta al dispositivo móvil de forma

rápida cuando se encienda o se apague el equipo de climatización.

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD

Para el desarrollo del aplicativo “Ambient Control” se debe considerar la factibilidad por medio de los siguientes aspectos:

(52)

32 Factibilidad operacional

El desarrollo de este proyecto tendrá como resultado una aplicación móvil y un prototipo funcional en Arduino, el cual va a permitir visualizar la temperatura de los equipos de climatización de los hogares u oficinas.

Por otra parte, se realizaron encuestas a 2500 habitantes de Mucho Lote 2 Urbanización Plaza Victoria, esto nos permitió evidenciar que 334 usuarios desean implementar este tipo de tecnología en sus hogares u oficinas, ya que les ayudará a tener un mayor control sobre sus equipos de climatización e iluminación para evitar alguna falla de cualquier índole ambiental o simplemente monitorear los gastos de la energía eléctrica. (Ver

ANEXOS #1) se detalla el modelo de encuesta.

Se presentará la siguiente fórmula para la muestra de la población.

Fórmula para calcular el tamaño de la muestra

𝒏 =

𝒁𝟐∗𝒑∗𝒒∗𝑵

𝐍𝒆𝟐_+𝒁𝟐_{∗𝒑∗𝒒}

Fuente (Carlos Taborga, 2011)

n= Tamaño de la muestra. Z= Nivel de confianza 95% (1.96).

p= Personas que tienen el perfil (p=0.5).

q= Personas que no cuentan con el perfil (q=(1-p)). N= Tamaño de la población.

e= Margen de error (𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟓).

Cálculo para encontrar el tamaño de la muestra

(53)

33 Con la aplicación “Ambient Control” se realizar consultas del estado en que se encuentran los equipos de climatización e iluminación, el sistema permite:

 Configurar la hora para que los equipos se enciendan durante un lapso

de tiempo.

 Visualizar la temperatura del ambiente de la habitación u oficina.

 Presentar el estado de los equipos que estén encendidos o apagados.

 Enviar notificaciones vía SMS cuando el equipo de climatización se

encienda o se apague.

Factibilidad técnica

Para el desarrollo del prototipo funcional en Arduino se utilizaron herramientas como placa Arduino Mega, Emisor IR, receptor infrarrojo, medidor de intensidad ACS712 , DHT11 y en la aplicación móvil se utilizo Visual Studio con el marco xamarin from ya que es de licencia gratuita.

En el cuadro 3 se detallan las herramientas de hardware y software requeridas para el desarrollo de este proyecto.

Cuadro 3: Recursos del Ambiente de Desarrollo Tipo de

recurso

Nombre del

recurso Características Cantidad

Humanos Desarrollador de software

Conocimientos en:  App Inventor

(54)

34 Hardware

Laptop

 HP u otra marca

 Procesador Intel Core i5  CPU 2.10 GHz

 8 Gb de memoria Ram  500 Gb de disco

 Resolución 1024x760 pixeles  Conexión a internet

2

Arduino UNO

 Microcontrolador ATmega328.  Voltaje de entrada 7-12V.

 Voltaje Operativo: 5V.  Voltaje de Entrada: 7-12V.  Voltaje de Entrada (límites):

(55)

35 servicio de red integrada  Soporte del estándar

gsm07.07, 07.05 en comandos y cuadro de instrucciones escalable de letra segura

1

Módulo Relé

 1 canal independiente

 Activado mediante corriente: el circuito de control proveer una corriente de 15 a 20 mA

 Microcontrolador: ATmega328  Alimentación: 5V

 Entrada recomendada: 7-12V  Entrada (max): 6-20V

 Pines reservados: 10 a 13

(56)

36

Elaborado por: Elvis Aldean – John García. Fuente: Datos de investigación realizada.

Factibilidad económica

Los recursos que se utilizaron para el desarrollo de la aplicación móvil son Open Source, lo que significa que no implica costos como licencias de software para hacer uso de tales herramientas tal como lo indica la empresa (Riego, 2018) en sus términos y condiciones de software en App Inventor, por esta razón este proyecto es factible económicamente.

A continuación, se describen los gastos que intervienen en el desarrollo de la aplicación móvil y el prototipo funcional en Arduino que se detallan de la siguiente manera:

 Costos de hardware.  Costos de software.

 Costos de recursos humanos  Otros gastos.

(57)

37 Cuadro 4: Costos de Recursos de Hardware

Recurso de hardware

Descripción Costo Cantidad Total

Laptop $900 2 $1800

Placa Arduino Uno $40 1 $40

Placa Arduino MEGA $40 1 $40

Ethernet Shield $28 2 $56

Emisor IR de Arduino $0.35 6 $2.10

Receptor infrarrojo de