Capítulo I
EL PROBLEMA
4 CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
En este capítulo presenta un análisis completo acerca del problema o situación en la que se fundamenta el desarrollo del presente proyecto de investigación, analizando, describiendo y delimitando el alcance del problema y del mismo proyecto sobre este.
1. DESCRIPCIÓN DE LA SITUACIÓN OBJETO DE ESTUDIO
Las comunicaciones son la base fundamental de la sociedad, las personas están acostumbradas en todo el mundo a recibir y enviar información al instante, las nuevas tecnologías que están naciendo son diseñadas con esto en mente, por lo que cada vez más dispositivos son capaces de conectarse entre sí, provocando de esta manera una acelerada evolución en el campo de las telecomunicaciones.
Una de las ideas que siempre ha rondado la mente del hombre es la transmisión de información a través de la luz; ya se veía vestigios de esto en el siglo XVIII cuando Alexander Graham Bell expone la invención de fotófono que consistía en la utilización de espejos para guiar la luz solar hasta un fotocélula generando una corriente eléctrica que pasa a un altavoz.
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A partir de ahí, no se ven grandes avances en este campo hasta que en 1960 aparece el rayo láser, tecnología que en esa época encontró grandes obstáculos técnicos y finalmente de eficiencia, dándolo así como descartado a largo plazo.
A finales del año 2011 el físico Harald Haas de la universidad de Edimburgo, comienza a promover una tecnología basada en luz para las comunicaciones, la LIFI por sus siglas en inglés (Light Fidelity), utilizando pulsos de luz ultra rápidos invisibles para el ojo humano, es capaz de transmitir gran cantidad de información en muy poco tiempo, apuntando desde sus comienzos a convertirse en unas de las tecnologías líderes de la industria.
Toda organización necesita una red de telecomunicaciones internas, sin embargo es en el sector eléctrico una de las áreas donde más se necesita, ya que se tienen como objetivo principal actuar de forma rápida y eficaz al momento de algún siniestro para responder a él con las acciones pertinentes, siendo de suma importancia una buena comunicación interna de los dispositivos interconectados y de esta manera informar al personal laboral sobre la situación
Así mismo, las comunicaciones internas sirven como fuente de información fundamental de manera que pueda llevarse un constante monitoreo de las maquinarias en caso de que surjan complicaciones en el manejo de los mismos. Por ello, la tecnología LIFI permite brindar un servicio de datos a todo aquel que se encuentre dentro en el recinto Eléctrico.
En el mundo actual debido a la agravante demanda de acceso a la red (conexión a internet) y la saturación de la radio frecuencia para suministrar un servicio óptimo y garantizar una constante conexión a internet por consiguiente el espectro de radio frecuencia se encuentra congestionado causando interferencias entre las distintas señales.
Surge cono una iniciativa muy innovadora para todos los usuarios del mundo poder navegar en la web a través de algo tan vital en nuestra vida como lo es la luz, tanto en nuestros hogares, sitios de trabajo, en los hospitales dentro un quirófano en el caso de los médicos que deban tener algún tipo de asesoría de un colega que no pueda estar presente en el momento de una intervención como también en la sala de espera de institución y por último y no menos importantes en el área de esparcimiento y entretenimiento como (centros comerciales, instituciones deportivas, plazas públicas, entre otros).
Se puede apreciar la infinidad de aplicaciones de esta nueva tecnología con variantes sumamente ventajosas con respecto a la comúnmente usada tecnología WiFi ya que posee mayor velocidad de transmisión para los usuarios que se encuentran en el rango del haz de luz y esto se puede dar por su tipo de modulación semejante a la digital basado en 0 y 1. Todo este proceso de enviar y recibir datos es tan veloz que es imperceptible para el ojo humano.
Para el caso de nuestra Latinoamérica el panorama se muestra sumamente alentador primeramente por que en épocas anteriores por la
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falta de recursos del estado, el desconocimiento, la desmotivación y en si la falta de capital destinados a brindar un acceso a internet a un costo razonable y que su influencia este presente y abarque todos los sectores de nuestra sociedad.
Por esta razón surge un nuevo modo de poder navegar en internet con la tecnología innovadora como es el caso de LiFi, que con sólo un bombillo led especializado es capaz de intercambiar información con distintos usuarios con velocidades sorprendentes y aún más favorable la situación de usar redes existentes (redes del servicio eléctrico y los circuitos de iluminación de viviendas, escuelas, bibliotecas, entre otros).
Por otra parte en zonas foráneas y aledañas que por razón de diversos factores de demanda de usuarios, costos en operación o extensas distancias donde no existe la cobertura de celular ni redes telefónicas para brindar el servicio de datos por lo cual las personas están siendo privadas de una herramienta tan vital en la actualidad como lo es el internet.
Complementando lo antes mencionado con la tecnología LiFi, lo que determina la conexión a la web es la dependencia al servicio eléctrico en el cual se ha demostrado por medio de esta tecnología un considerable ahorro energético y por consiguiente económico para el suscriptor del servicio.
Otro punto favorable a resaltar es en cuanto a la seguridad, porque la transmisión está confinada a un espacio determinado debido a que los haz de luz transmitidos no puede atravesar objetos sólidos como la pared y por consiguiente solo los usuarios en determinada área podrán acceder a la red
por esa interfaz y por consiguiente solo las personas autorizadas para determinada área podrán tener acceso a esa red.
En Venezuela sería muy provechoso la innovación e actualización de las comunicaciones en el sistema eléctrico debido a la situación actual, el descomunal hurto de elementos esenciales para la distribución de servicio eléctrico. Por consecuente sería ideal a través de redes de datos con la tecnología LiFi establecer un sistema de seguridad utilizando alarma fotosensible y monitoreo continuo para dar a conocer cualquier tipo de eventualidad en el servicio y dar brevedad a la situación adversa con la compañía de las autoridades pertinentes en caso de cualquier agravio.
En el Estado Zulia, Municipio Maracaibo, el sector Eléctrico se ve afectado por la ineficiencia en lo que corresponde a las comunicaciones internas ya que no se fomenta la búsqueda de nuevas alternativas tecnológicas. La implementación de una red LIFI permitirá facilitar con mayor rapidez la información, de manera que garantizará una comunicación versátil permitiendo una fácil adaptación a nuevas tecnologías que surgen día a día, logrando un mejor rendimiento en la calidad del servicio. De llegar a ignorar esta situación, se estaría dejando de lado una gran oportunidad de mejora en un área tan importante como lo es el sector eléctrico, acarreando así consecuencias que pueden llegar a ser graves.
De tal manera, que el diseño de una red LIFI se hace necesaria, más aun considerando características como su economía, velocidad, confiabilidad y el hecho de que por su estructura son las instituciones del sector eléctrico las
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más adecuadas para su instalación, convirtiendo a LIFI en la mejor opción en el campo de telecomunicaciones para cualquier institución de electricidad.
1.1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
En base a lo expuesto anteriormente, ¿Cómo diseñar una red inalámbrica para el servicio de datos en LIFI en el sector Eléctrico de Maracaibo, Estado Zulia?
2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Los objetivos que se buscan concretar son los siguientes
2.1. OBJETIVO GENERAL
Desarrollar una red de datos utilizando la tecnología LIFI para el sector eléctrico de Maracaibo.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analizar la situación actual de la red del sistema eléctrico de Maracaibo.
Determinar los requerimientos técnicos para la red LIFI del sector eléctrico
de Maracaibo.
Diseñar una red de datos utilizando la tecnología LIFI, basada en los requerimientos técnicos determinados para el sector eléctrico de Maracaibo.
Construir el prototipo de la red de datos prediseñada utilizando la
tecnología LIFI para el sector eléctrico de Maracaibo.
Realizar pruebas de funcionamiento de la red de datos desarrollada utilizando la tecnología LIFI en el sector eléctrico de Maracaibo.
3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Este proyecto de investigación se justificara desde los puntos de vista:
teórico, metodológico, práctico y proyecto factible de la siguiente manera:
Uno de los puntos más importantes en el estudio de las telecomunicaciones es la actualización de nuevas teorías. Desde el punto de vista teórico, la presente investigación brinda la información con mayor novedad en el campo de las telecomunicaciones mediante luz visible, enfocándose en sus características, ventajas, desventajas y comparándola con tecnologías de transmisión existentes y más conocidas.
En cuanto a su importancia práctica, la presente investigación es necesaria, pues representa los primeros pasos para la instalación y puesta en funcionamiento de una red capaz de llevar a los centros eléctricos un nuevo nivel de servicios, generando también la posibilidad de aplicar nuevas metodologías de trabajo y la implementación de instrumentos que, sin acceso a una red de alta velocidad, no serían funcionales o por lo menos no a su máxima capacidad. Por tanto, la integración de una nueva red de alta velocidad en el sector eléctrico representa un cambio favorable y una gran oportunidad de mejora en el campo laboral de la ingeniería.
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Desde la perspectiva metodológica, la presente investigación abre la oportunidad de desarrollar el conocimiento en el área de telecomunicaciones, específicamente en la tecnología LIFI, tecnología novedosa que representa el nacimiento de nuevos proyectos y trabajos de investigación, para su completo desarrollo, y puesta en funcionamiento.
La investigación se define como un proyecto factible ya que cumple con todas las características técnicas para la implementación de redes LIFI, se indicará a continuación el presupuesto que se manejará en la elaboración de dicho proyecto.
Cuadro 1 Presupuesto
Cant. Descripción Precio Unitario
(USD $)
Precio Total (USD $)
02 Arduino Nano ATmega168 19.98 39.96
01 Amplificador Operacional dual
LM358 3.7 3.7
01 Led infrarrojo de 5mm T-1 3/4 2.99 2.99
01 Fotodiodo de silicona de 5mm T-1
3/4 2.99 2.99
02 Transistor BC547 3.99 7.98
Total USD $ 57.62 Fuente: Elaboración propia (2018).
Nota: cifras calculadas para el 25/06/2018.
4. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
La presente investigación se realizará en la sede de la Universidad Privada Dr. Rafael Belloso Chacín, el cual apoyará los procesos de voz y
datos en el sector eléctrico del municipio Maracaibo estado Zulia; el cual comprende el período académico de Mayo 2018 a Marzo 2019.
Desde el punto de vista temático esta investigación aborda las redes inalámbricas y telecomunicaciones, constituyendo un aporte de acuerdo al Plan de la Patria (2013 - 2019) que busca el fortalecimiento de todos los sectores que generan un compromiso de las universidades venezolanas, vinculado con el objetivo estratégico 1.1.5 contribuyendo a dar respuesta a las necesidades del entorno, contribuyendo al bienestar social y a la soberanía nacional, en correspondencia a la línea de investigación de las redes de telecomunicaciones en el área de conocimiento de la ingeniería electrónica. Sustentada por los autores Smith (2002), Tomasi (2003), FitzGerald (1981), Savant (2000), entre otros.
