A la Universidad Autónoma de la Ciudad de México, mi segunda casa, centro de educación y formación de mis estudios, y al ICyT por el apoyo que nos han brindado en la implementación de este proyecto. Finalmente se presentan las pruebas realizadas en el área del campus Casa Libertad de la Universidad Autónoma de la Ciudad de México.
Contenido
Índice de figuras y tablas
- Sistema de Posicionamiento Global, GPS
- Redes WLAN, basadas en el estándar IEEE802.11(b/g)
- Bases de datos y conexión remota por sockets
- Diseño del sistema
Mapas de los lugares donde se generaron los mensajes de preocupación: a) Puente de Zaragoza, b) Puente frente a Elektra y c) Estacionamiento de Soriana.
Sistema de Posicionamiento Global, GPS
Sistema de posicionamiento Global Diferencial
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 6 A raíz de este motivo surge el Sistema de Posición Global Diferencial (DGPS) o GPS diferencial, [4]. El receptor envía la corrección de errores a los dispositivos receptores cercanos a él y con esto dichos dispositivos pueden realizar su propia corrección la cual es realizada por el sistema que se encuentra dentro del área de servicio o cobertura de la señal transmitida del equipo GPS referenciado.
Segmentos del sistema
- Segmento de control
Las estaciones del segmento de control están distribuidas sobre la superficie de la Tierra, como se muestra en la Figura 1.5. La altura se define como la distancia perpendicular de un elipsoide alrededor de la superficie de la Tierra.
Ubicación de un usuario en la Tierra
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 23 A continuación se explica más detalladamente qué hace cada trama, subtrama y palabra del mensaje. Las subtramas 2 y 3 del marco del mensaje de navegación, consulte la Figura 1.15, contienen la información de efemérides.
Precisión horizontal, vertical y errores que afectan a la precisión
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 27 la precisión horizontal para el 95% de los casos es inferior a 83 metros. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 34 La información enviada desde los satélites a los receptores GPS, como velocidad, posicionamiento y trayectoria, se calcula y envía en sentencias para ser utilizadas en diferentes aplicaciones.
Estado, se refiere al estado del receptor en cuanto a datos disponibles y tiene tres estados diferentes; A= Datos válidos, V= Datos no válidos y D= Modo diferencial
Dentro de estas sentencias se encuentra el GPRMC, este tipo de sentencia corresponde a la información mínima de navegación recomendada por la norma, la información detallada de esta sentencia se muestra a continuación en la Figura 1.21 [20]. Talker ID es un tipo de identificación donde GP significa Sistema de Posicionamiento Global (GPS), establecido por la norma.
Proporciona el lugar geográfico del receptor GPS e indica si está en la parte Norte o Sur del planeta: N o S
Proporciona el lugar geográfico del receptor GPS e indica si está en la parte Este u Oeste del planeta: E o
La variación magnética, es el cambio o declinación en un punto de la Tierra, es el ángulo entre el norte magnético local y el norte verdadero. El indicador proporciona la ubicación geográfica de la variación magnética e indica si se encuentra en la parte oriental u occidental del planeta: E o W.
- Aplicaciones y servicios del sistema GPS
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 36 larga distancia esto se logra recibiendo simultáneamente una señal GPS en dos lugares distantes y comparando sus escalas de tiempo y estableciendo el Tiempo Universal Coordinado (UTC). Sincronización de Señales: En algunos países de la industria eléctrica, este sistema se utiliza para sincronizar los relojes de sus subestaciones para monitorear posibles fallas en el servicio eléctrico.
Redes WLAN, basadas en el estándar IEEE802.11(b/g)
Versiones
Las comunicaciones por radar y por satélite pueden causar interferencias en la banda de 5GHz según el estándar IEEE802.11a porque transmiten en la misma frecuencia. Mejoras en la seguridad de la capa MAC conocida como Wi-Fi WPA y WPA2.
Capa física
- CSMA/CA
La Figura 2.4 muestra el formato de la trama PLCP, que está compuesta por una PPDU (Unidad de datos de protocolo PLCP), que contiene un preámbulo de PLCP, un encabezado PLCP y una MPDU (Unidades de datos de protocolo MAC). Universidad Autónoma de la Ciudad de México 49 Las especificaciones para el uso de DSSS en la banda ISM de 2.4GHz se describen en FCC15.247 (Comisión Federal de Comunicaciones 15.247).
Seguridad
- Autenticación y cifrado inalámbrico
- WPA2
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 57 dispositivo que requiere conexión a la red inalámbrica debe incluir el SSID en su configuración de red, por esta razón los usuarios que conocen este SSID pueden acceder a la red inalámbrica, una desventaja de este método es Cualquier dispositivo, que detecta la red name intentará conectarse a él. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 59 WPA2-CCMP (Protocolo de Modo WPA2-CCM) también es conocido como WPA2-AES, este estándar implementa una mayor protección de datos y un mejor control de acceso, pudiendo además elegir entre dos almacenamientos de contraseñas, los llamados PSK. o WPA2 personal, este modo tiene una configuración rápida y sencilla, por lo que se recomienda para instalaciones de redes inalámbricas domésticas, y el EAP o WPA2 empresarial, este segundo modo está diseñado para instalaciones de grandes empresas, donde se puede agregar un servidor de contraseñas central (como como RADIUS o LDAP) para aumentar su seguridad.
Bases de datos y conexión remota por sockets
Esquema Entidad/Relación
La Figura 3.6 muestra la relación 1:N, cada elemento de la primera entidad corresponde a uno o más de la segunda entidad, y cada elemento de la segunda entidad corresponde solo a uno de la primera entidad, por ejemplo, un proveedor suministra bienes diversos. Las relaciones N:1 corresponden a cada elemento de la primera entidad a solo uno de la segunda entidad, y a cada elemento de la segunda entidad corresponden a uno o más de la primera entidad, por ejemplo, un artículo es suministrado por diferentes proveedores.
Modelo relacional
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 68 Cuando ya tenemos la estructura del modelo relacional, es conveniente crear un esquema de base de datos, un esquema relacional se representa mediante un grafo relacional. Básicamente, es un grafo dirigido cuyos nodos son las relaciones con la base de datos.
Diseño de una base de datos
Los nombres de las tablas se representan en mayúsculas y los nombres de los atributos en minúsculas. En la fase de diseño final se deben considerar las características del DBMS, el sistema operativo y el hardware; esto se hace para reducir los tiempos de respuesta, reducir el espacio de almacenamiento, garantizar la máxima seguridad y optimizar el consumo de datos. para implementación en software dedicado como Oracle, MySQL, Microsoft Access o Visual FoxPro.
Lenguaje Estructurado de Consultas SQL (Structured Query Lenguage)
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 71 Las relaciones se definen mediante el comando crear tabla, donde cliente, cuenta, sucursal y depositante son los nombres de las tablas. Consideremos una consulta sencilla utilizando las cláusulas descritas y obtengamos de la tabla de cuentas los clientes que tienen un saldo entre 700 y 1500.
Protocolos TCP y UDP
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 74 reduce la cantidad de información enviada de un extremo al otro que se incluye en el encabezado del datagrama, aumentando así la velocidad de transmisión. Este es un campo de 8 bits que permite identificar el protocolo de capa de red, es decir, qué tipos de datos lleva IP en su campo de información.
Diseño del sistema
Necesidades y características del sistema
El sistema propuesto consta de dos elementos, un Dispositivo Localizador Móvil (DML) y una Central de Asistencia Local (CAL)6, como se puede observar en la figura 4.1. No tiene por qué ser un dispositivo caro ya que está diseñado para personas con recursos limitados.
Funcionamiento del sistema
Debe generar informes de usuario para obtener control sobre las personas que enviaron un mensaje de emergencia. El CAL deberá avisar al administrador mediante un botón de alerta cuando se haya recibido un mensaje de emergencia y también mostrará la ubicación en un mapa y la información del portador del DML.
Análisis de las tecnologías inalámbricas a utilizar
Otra tecnología que se puede utilizar es la red basada en WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Accesses), esta tecnología también funciona en bandas licenciadas, su principal desventaja es que no hay suficiente desarrollo tecnológico por ser una tecnología relativamente nueva. Por lo tanto. no cuenta con una infraestructura extensa, los pocos dispositivos que hay en el mercado son costosos, por lo que no es una opción para el desarrollo de proyectos. Finalmente la tecnología WiFi está basada en el estándar IEEE802.11 lo que significa que funciona en las bandas de frecuencia utilizables, es una tecnología muy desarrollada, tiene una amplia gama de dispositivos en el mercado, velocidad y flexibilidad en la instalación. de una red, facilita su implementación en comparación con otras tecnologías, además permite la interoperabilidad para trabajar con productos de diferentes fabricantes, todas estas características se reflejan en el bajo costo, lo que la convierte en la opción más popular para el desarrollo de este proyecto.
Selección de elementos para el Dispositivo Móvil Localizador
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 94 Características LINX-RXM-GPS-SR LR9552 GPS-CLICK. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 100 En la Figura 4.6 mostramos un diagrama de cómo se construye el DML.
Selección de elementos para el Centro de Asistencia Local
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 102 conjunto que permite buscar información en una tabla tiene la capacidad de ejecutar consultas paralelas y distribuidas. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 103 Volviendo atrás, en la Figura 4.7 se muestran los elementos que componen el CAL, ya tenemos una plataforma que es Linux y un DBMS que es MySQL, lo que se necesita es una interfaz con la cual se interpretará la información, para estos lenguajes de programación como PHP o ASP (Active Server Pages), que permiten el acceso a la base de datos, Figura 4.8.
Desarrollo del sistema
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 113 La conexión entre el módulo y la computadora es directa, como se muestra en la Figura 5.2. Realizaremos la conexión entre el PIC16F887 y el módulo LR9552 utilizando la placa de desarrollo EASYPIC6.
Desarrollo de la base de datos
Representar la información o necesidades de la base de datos en el esquema Entidad/Relación. Con esta información, el segundo paso es representar la información o necesidades de la base de datos en el Modelo Entidad/Relación [11], figura 5.23.
Comunicación a la base de datos MySQL y al SIG Google Maps
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 136 En el entorno MySQL, cada usuario de la base de datos se identifica con un nombre, una contraseña y un servidor para establecer la conexión. Una vez establecida la conexión con la base de datos MySQL se pueden realizar consultas sobre las tablas que la componen mediante cláusulas SQL. Es decir, consideremos una consulta utilizando las cláusulas descritas en el apartado 3.1.4, para obtener de la tabla de usuarios los datos de los usuarios con apellido paterno Rodríguez.
Comunicación entre CAL y el DML
Universidad Autónoma de la Ciudad de México 142 A continuación se detalla cada una de las ventanas. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 146 A continuación describimos las ventanas de la pantalla de consulta.
Análisis de la cobertura de la red
Mientras que el modelo IMT2000 se calcula con la ecuación 5.5. es la altura promedio de la antena. Distancia entre antenas en kilómetros. valor de frecuencia en MHz. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 153 Para calcular las pérdidas de camino, la potencia recibida y la potencia de transmisión, requerimos ciertos valores de los elementos de nuestra red.
Pruebas de cobertura
En el estacionamiento de la tienda de conveniencia Soriana, ubicada en la Avenida Ermita Iztapalapa entre las calles Del Consuelo y Rafael Reyes. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 158 Aunque no se reportan las capturas de pantalla de los 10 mensajes de alerta generados en cada sitio, presentamos el informe derivado de las alertas generadas en los tres sitios.
Pruebas del sistema
La primera fase de la prueba es presionar el botón de emergencia del DML para que envíe las coordenadas geográficas y la identificación del usuario al CAL, como se muestra en la Figura 5.54. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 160 Cuando se envía el mensaje DML al CAL, se debe activar el botón de emergencia, como se muestra en la figura 5.55, es decir, cambia de verde a rojo, esto indica que el mensaje ha llegado y que se ha iniciado la comunicación. realizado entre los elementos del sistema.
Conclusiones
Una enfermedad común en las personas mayores es el Alzheimer, por nombrar algunas, limita las actividades de quien lo padece y de las personas que lo rodean. Universidad Autónoma de la Ciudad de México 168 Tuvimos la oportunidad de conocer las etapas para desarrollar un sistema de estas dimensiones, desde el planteamiento y una propuesta general hasta el equipamiento necesario para la implementación del sistema.
Siglas y acrónimos
Sistema de Gestión de Bases de Datos SGBD Sistema de Información Geográfica SIG Módulo de Identidad del Suscriptor SIM. RELOJ Rango de usuario Precisión UTC Hora universal coordinada VDOP Precisión de adelgazamiento vertical WEP Privacidad equivalente al cableado WGS84 Sistema geodésico mundial 1984 Fidelidad inalámbrica WiFi.
Anexos