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C A P Í T U L O I I I M A R C O M E T O D O L Ó G I C O

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C A P Í T U L O I I I

M A R C O M E T O D O L Ó G I C O

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36 CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

Este capítulo corresponde al conjunto de procesos, técnicas e instrumentos para medir la variable que interviene en la investigación. Se establecen los tipos de métodos a seguir en el proyecto así como las actividades y materiales a utilizar para su realización.

1. TIPO DE INVESTIGACIÓN

El tipo de investigación en los que se clasifican los diferentes tipos de proyectos depende de los autores que se utilicen como referencia para establecer dicha clasificación y de los objetivos propuestos, se puede hablar de proyectiva, descriptiva, de campo y no experimental.

La presente investigación es del tipo proyectiva según Hur tado (2006), quién define la investigación proyectiva como una propuesta o un modelo, los cuales constituyen la solución a un problema con necesidad de tipo proyectivo, ya sea de un grupo social o una institución, a través de un invento, programas, diseño, creaciones, dirigidas a cumplir una necesidad.

Este proyecto se considera del tipo proyectivo por ser, como bien lo dice Hurtado, una propuesta que busca brindar la solución a un problema

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específico que es la irregularidad en el suministro del agua potable, mediante el diseño de un sistema de monitoreo capaz de detectar la presencia de agua en una tubería.

Del mismo modo, la investigación puede considerarse descriptiva de acuerdo a lo señalado por Tamayo (2009) la investigación descriptiva tiene como objetivo central la descripción precisa de un fenómeno, y a su vez hacer una enumeración detallada de las características, de modo tal que en los resultados se puedan obtener dos niveles de análisis dependiendo del fenómeno y del propósito de la investigación; es decir la investigación descriptiva trabaja sobre realidades de hecho, y su característica fundamental es la de presentar una interpretación correcta.

Esta definición caracteriza la investigación ya que su propósito es analizar y describir el sistema de monitoreo en el contexto del sistema de suministro de agua actual de la ciudad, para así obtener el resultado deseado.

En relación a la estrategia empleada para la recolección de datos, la investigación es de campo o in situ porque la información se tomará directamente en la empresa objeto de estudio, en ese orden de ideas, Cázares y otros (2000) indican que, la investigación de campo es aquella en que el mismo objeto de estudio sirve como fuente de información para el investigador. Consiste en la observación, directa y en vivo, de cosas, comportamiento de personas, circunstancia en que ocurren ciertos hechos;

por ese motivo la naturaleza de las fuentes determina la manera de obtener

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los datos.

Para Bavaresco (2006), la investigación de campo "se realiza en el propio sitio donde se encuentra el objeto de estudio. Ello permite el reconocimiento más a fondo del problema por parte del investigador y puede manejar los datos con más seguridad".

Así mismo, esta investigación busca recolectar y observar los datos en el mismo lugar donde ocurren, logrando así tener un resultado veraz y sin manipulación.

Esta investigación es del tipo no experimental ya que la misma busca analizar, determinar, diseñar y verificar, una serie de elementos, para lograr desarrollar un sistema de monitoreo del suministro de agua potable utilizando tecnología MIMO-OFDM.

Bajo esta premisa, la investigación no experimental, como expresa Hernández, Fernández y Batista (2006) es la que se realiza sin manipular deliberadamente variables. Es decir, se trata de investigación donde no se hace variar intencionalmente las variables independientes. Lo que se realiza en la investigación no experimental es observar fenómenos tal y como se dan en su contexto natural, para después analizarlo.

Como señala Kerlinger (1979), citado por Hernández y otros (2006, p.116): “la investigación no ex post-facto es cualquier investigación en que la resulta imposible manipular variables o asignar aleatoriamente a los sujetos o a las condiciones.” De hecho, no hay condiciones o estímulos a los cuales se expongan los sujetos de estudio. Lo sujetos son observados en su ambiente

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natural y en su realidad.

Por otra parte, dentro de las investigaciones no experimentales, se encuentran los del tipo Transeccional o Transversal Descriptivo, que se ajusta al presente estudio, debido a que los datos se recolectan en un solo momento determinado. Según Hernández y otros (2006), los diseños de investigación transeccionales “recolectan datos en un solo momento, en un tiempo único”. Para García (2008) la investigación descriptiva transversal

“supone un corte en el tiempo para analizar, en ese momento concreto”, sin medir el efecto del tiempo en cada una de las variables analizadas.

La presente investigación se enmarca dentro de la investigación del tipo transversal, ya que la misma tiene como uno de sus objetivos recoger los datos a partir de la situación actual que vive la empresa, es decir en un espacio y momento determinado, sin medir, así en ningún momento el efecto del tiempo sobre ellas.

2. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Las técnicas e instrumentos representan todos los métodos y recursos empleados para la recolección y análisis de los datos obtenidos.

Sabino (2002) establece que un instrumento de recolección de datos es, en principio, cualquier recurso del que pueda valerse el investigador para acercarse a los fenómenos y extraer de ellos información. En tal sentido, la gama de instrumentos y técnicas a utilizar puede ser muy amplia, pero entre los más efectivos utilizados por científicos se encuentra la observación, las

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entrevistas, los cuestionarios, entre otros.

Según Sabino (2002) la observación consiste en apreciar permanentemente el entorno exterior, orientando hacia la recolección de datos previamente establecidos como de interés en la trayectoria de una investigación. La observación puede ser simple o participante. La observación simple se refiere a conocer a situaciones o fenómenos con carácter público, es decir, cuando no se encuentran restringidos por conductas privadas. Mientras que la observación participante es mucho más cuidadosa debido a que los investigadores deben integrarse a la comunidad de estudio, desempeñar roles dentro de ella, y a la vez ir recolectando la información necesaria.

Para este trabajo de investigación se utilizará la observación participante ya que es necesario desarrollar y estudiar el sistema de monitoreo para verificar su correcto funcionamiento mediante una serie de pruebas. Se considera participativa ya que los investigadores tendrán una constante participación dentro del proceso de montaje y estudio del sistema de monitoreo.

Hernández, Fernández y Baptista (2006) plantean una serie de pasos para construir un sistema de observación. Entre los pasos que se utilizaran para esta investigación están: definir con precisión el universo de aspectos, eventos o conductas a observar; establecer y definir las unidades de observación; establecer y definir las categorías y subcategorías de observación; así como realizar los análisis apropiados.

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También durante el proceso de observación se realizará una lista de cotejo para determinar algunas características técnicas que puedan ser aplicables o no a la investigación.

Sabino (2002) describe otra de las técnicas a utilizar en esta investigación como lo es la entrevista. La entrevista es una forma de interacción social en que el investigador formula pregunta de interés al investigado, y de sus respuestas se obtienen los datos buscados. La entrevista puede ser no estructurada dependiendo de sus fines y el grado de estructuración, clasificándose en informales, focalizadas o por pautas; y formalizadas cuando las preguntas llevan un orden y redacción invariables.

En esta investigación se realizaran entrevistas informales a un grupo de ingenieros expertos en el área de estudio. Se utilizará este tipo de entrevista tipo conversación porque lo que se desea es hacer hablar al entrevistado, es decir, obtener la mayor información posible con respecto al tema de estudio a través de una serie de preguntas.

Igualmente se utilizaran otros instrumentos de recolección de datos como los manuales técnicos de los equipos, los datasheets de algunos componentes electrónicos, diferentes tipos de libros, revistas tanto impresas como electrónicas, y cualquier otro cuya información resulte necesaria para este trabajo de investigación.

3. METODOLOGÍA SELECCIONADA

La metodología seleccionada para el proceso de investigación consiste en

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la fusión de dos metodologías preexiste ntes: la establecida por Savant, Roden, y Carpenter (2000) en su libro “Diseño Electrónico” y la planteada por Angulo (1999) en su libro “Robótica Práctica”. Se seleccionó la fase I y V de la metodología de Savant y el resto corresponde a la de Angulo, seleccionando sólo las fases más acordes al proyecto del sistema de monitoreo, obteniendo como resultado las seis (6) fases que a continuación se describen:

FASE I. DEFINIR EL PROBLEMA

Esta fase corresponde a la metodología de Savant y otros (2000), quienes la definen como: “Establecer lo que se supone va a cumplir su producto, incluyendo cualesquiera requerimientos y especificaciones especiales”, es decir, describir las funciones del sistema que ayudaran a resolver el problema.

En la presente investigación, la primera fase es la descripción detallada y técnica de la problemática estudiada, especificando las características del problema para su eficiente solución a través de la propuesta planteada.

Igualmente se establece como el sistema de monitoreo solucionará el problema.

FASE II. DEFINICIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES

Corresponde a la metodología de Angulo (1999), durante esta fase se define con la mayor exactitud posible el funcionamiento del sistema de

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monitoreo a desarrollar, estableciendo las especificaciones de los componentes a utilizar, sus características técnicas así como también los requerimientos mínimos que se necesiten para la construcción del sistema.

Se realizaran entrevistas a expertos para obtener información de los aspectos y características más importantes a considerar en el diseño del sistema.

FASE III. ESQUEMA GENERAL DEL HARDWARE

Esta fase pertenece a la metodología de Angulo (1999) y consiste en realizar un diagrama de bloques funcional de todo el sistema de monitoreo, con cada una de las etapas que posee interconectadas entre sí de manera lógica, con el objetivo de dar una visión general del funcionamiento del sistema.

FASE IV. DESARROLLO DEL SOFTWARE

Esta fase concierne a la metodología de Angulo (1999) comprende el proceso de programación de cada componente del sistema de monitoreo que lo requiera, así como el diseño y desarrollo de la interfaz del software a utilizar por el operador del sistema.

FASE V. CONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO

Esta fase pertenece a la metodología de Savant y otros (2000) y plantea lo siguiente:

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Nos gusta pensar que nuestra teoría y nuestras ecuaciones representan buenos modelos del comportamiento de la vida real. En la práctica, no siempre es éste el caso. A menos que un prototipo se construya y se pruebe, el diseñador no puede asegurar que se consideraron todas las contingencias y que se cumplieron todas las especificaciones de diseño. Este paso tal vez incluya simulaciones por computadora.

Puesto que no se construye el prototipo hasta que se tiene cierta confianza de que el diseño “en papel” está terminado, se incluye una sección denominada “lista de verificación del diseño”. Asimismo, se sugiere que desarrolle tal lista de verificación justo antes de construir el prototipo.

En el transcurso de esta fase se elabora el prototipo del sistema siguiendo cada una de especificaciones establecidas en las fases que correspondieron al diseño del hardware y software del proyecto a realizar, es decir, se monta el circuito.

FASE VI. PRUEBAS FINALES

Esta fase también pertenece a la metodología de Angulo y es la fase final de la investigación, en ella se realizan todas las pruebas y simulaciones necesarias para verificar el correcto funcionamiento del sistema de monitoreo diseñado.

4. CUADRO DE ACTIVIDADES Y RECURSOS

Este punto corresponde con el cuadro 1, el cual muestra la relación existente entre los objetivos específicos y la metodología seleccionada, además de los materiales y recursos necesarios para cumplir con cada actividad planificada.

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Cuadro 1

Actividades y Recursos

Objetivos Específicos Metodología Actividades Recursos Analizar el sistema que

actualmente se utiliza para el monitoreo del

suministro de agua potable.

Fase I. Definir el problema.

-Análisis de las especificaciones técnicas de equipos y

maquinarias.

-Descripción del sistema de monitoreo

actual.

-Observación participante.

-Manuales técnicos.

-Lista de cotejo.

Determinar los requerimientos mínimos

para el desarrollo del sistema de monitoreo del suministro de agua potable con la utilización

de la tecnología MIMO- OFDM.

Fase II. Definición de las especificaciones.

-Descripción del funcionamiento del sistema de monitoreo.

-Establecimiento de las especificaciones de

los componentes del sistema a diseñar.

-Entrevistas informales.

-Manuales y hojas técnicas.

Diseñar el circuito de monitoreo del suministro

de agua potable.

Fase III. Esquema general del

hardware.

-Elaboración del diagrama de bloques

del sistema.

-Elaboración del diagrama circuital.

-Observación participante.

-Manuales y hojas técnicas.

Diseñar la arquitectura del sistema de monitoreo utilizando la

tecnología MIMO- OFDM.

Fase III. Esquema general del

hardware.

Fase IV.

Desarrollo del software.

Fase V.

Construcción del prototipo.

-Elaboración del diagrama del sistema

de transmisión.

-Montaje del circuito.

-Implementación de la red.

-Programación de los equipos.

-Observación participante.

-Manuales y hojas técnicas.

Verificar el funcionamiento del sistema de monitoreo mediante las pruebas

necesarias.

Fase VI. Pruebas finales.

-Realizar las evaluaciones respectivas al sistema.

-Analizar los resultados obtenidos.

-Observación participante.

Fuente: Graziano, Montiel y Morales (2010).

5. HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS

En la presente investigación serán utilizados una serie de materiales

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necesarios para su aplicabilidad, los cuales serán especificados a continuación:

• Radios Motorola: Modelo PMP 430.

-Cantidad a utilizar: dos (2).

-Rendimiento de la solución: PMP 430.

-Capacidad de agregación típica: > 45 Mbps.

-Ancho de canal: 10 MHz & 20 MHz.

-EIRP: 5.8 GHz a 36 dBm y 5.4 GHz a 30 dBm.

-Encripción AES certificada por FIPS 197.

-Consumo de energía: < 20 W por Sector AP.

PMP 430 cuenta con tecnología OFDM, lo cual le permite entregar un rendimiento total y excepcional de largo alcance en entornos de línea de vista (LOS, por sus siglas en inglés) y línea de vista parcial (nLOS, por sus siglas en inglés) para obtener una conectividad segura y confiable para la transmisión de datos, voz y video. Y, lo que es aún más importante, PMP 430 ofrece una solución extremadamente rentable.

• Computadora Personal HP: Modelo Compaq 8100 Elite.

-Cantidad a utilizar: una (1).

-Procesador: Intel® Core™ i5-660 Processor (3.33 GHz, 4 MB total cache).

-Chipset: Intel® Q57 Express.

-Memoria RAM: 2 GB1333 MHzDDR3 SDRAM.

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-Tarjeta de Video: NVIDIA Quadro NVS 290 (256 MB DH).

-Monitor LCD HP LE1901wi 19-inch Widescreen.

-PS/2 Mouse/Keyboard/Mouse Pad Kit HP (KF886AT).

La compaq 8100 Elite tiene como tarea de administrar la red mediante de la utilización de un software llamado what´s up.

• Software what´s up.

-Alto rendimiento predictivo y preventivo de control de las redes y la infraestructura de sistemas y los servicios básicos de IP 24/7.

-Red altamente flexible, automatizada y completa detección y correlación.

-Una potente plataforma de gestión de alertas, con alarmas, alertas y capacidades fácil de usar de notificación en tiempo real de las operaciones de apoyo.

-Rápida navegación intuitiva con la Web y Windows, consolas de seguridad hermética y gestión configurable basado en roles.

-Una plataforma instalada en cuestión de minutos y está diseñado para ser simple e intuitivo de usar nada más al sacarlo de la caja.

• Resistencias de ½ W: Una (1) de 10K? y cinco (5) de 1K?.

• Un (1) potenciómetro de 10K? .

• Dos (2) capacitores electrolíticos de 4700µF.

• Cinco (5) capacitores cerámicos de 0,1µF.

• Un (1) puente rectificador.

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• Dos (2) interruptores.

• Un (1) bloque terminal.

• Un (1) transformador de 24V con toma central.

• Un (1) fusible de 1,5A con su porta -fusibles.

• Un (1) regulador de voltaje de 12V LM7812.

• Un (1) regulador de voltaje de -12V LM7912.

• Un (1) regulador de voltaje de 5V LM7805.

• Dos (1) leds verdes.

• Un (1) relé de 12V.

• Dos (2) electrodos.

• Un amplificador operacional LM741.

• Transistores BJT NPN: Uno (1) tipo 2N3904.

• Cuatro (4) diodos de silicio 1N4007.

Referencias

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