elaboracion de un prototipo de control i.o.t (internet...

FACULTAD DE INGENIERIA

ESPECIALIZACION EN INGENERIA DE SOFTWARE

ELABORACION DE UN PROTOTIPO DE

CONTROL I.O.T (INTERNET OF

THINGS) PARA VIGILAR EL

APROVISIONAMIENTO DE

COMBUSTIBLE VEHICULAR

Proyecto presentado por:Cristhian Camilo Dıaz Avila y Leslie Julieth Zambrano Perez

Director de proyecto:Sandro Bolanos

Revisor del proyecto:Jhon Londono

Mayo 2019Bogota D.C

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Agradecimientos

Nuestro camino o paso por la universidad, no es simplemente un momen-to de nuestra vida, es el momento mismo en el que podemos decir que queestamos cumpliendo uno de nuestros tantos propositos y metas de nuestrocamino profesional e ingenieril.

Cada momento vivido dentro del proceso universitario, es simplemente unaoportunidad que nos brinda nuestra familia y Dios, para que podamos pre-pararnos en aquello que tanto deseamos y que con tanta dedicacion, vemosreflejados hoy en esta sustentacion.

Gracias a mi universidad, gracias por habernos permitido formarnos, ha-ber participado en el programa de especializacion y haber conocido personasque fueron participes de este proceso desde su inicio hasta su fin, gracias anuestro director Julio Baron que nos acompano en un inicio a darle formaa esta idea y encaminarla por la lınea investıgate del internet de las cosasy la tecnologıa vehicular; a nuestro siguiente director Sandro Bolanos quecon su amplio conocimiento y experiencia logro despejar inquietudes y orien-tar acertadamente este proyecto en conceptos de negocio y arquitectura desoftware y al revisor John Londono que con su tiempo nos oriento a per-feccionar el contenido y la profundidad de este proyecto de grado bajo unaperspectiva de negocio e investigacion y a nuestros profesores de seminariode grado Lilian bejarano y Javier Mesa que con su paciencia y actividadeslograron transmitir los lineamientos de la universidad para la presentacion yla evolucion de este proyecto.

Simplemente gracias por sus aportes y sus conocimientos.

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Abstract

Las ciudades inteligentes (Smar Cities) es una de las tendencias actualesque implementa el potencial de la innovacion y la tecnologıa, es ası como IoT(Internet de las cosas), es uno de los conceptos que se esta utilizando paramejorar la vida de las personas, lograr beneficios y resolver problematicasque aquejan la economıa ciudadana en cuanto a temas de servicios publicos,medio ambiente, gestiones administrativas, comunicacion etc.; y es bajo es-ta tendencia que grandes marcas de la industria automovilıstica como Audi,Tesla, BMW, etc., vinculan esta tecnologıa a vehıculos inteligentes, para con-trolar vıas, estado del vehıculo, consumos de combustible y que este a su vezpueda compartir en la nube tal informacion. Pero ¿que ocurre con la granmayorıa de poblacion que aun utiliza vehıculos que no se denominan inte-ligentes? Aprovechando esta tecnologıa vemos la necesidad de elaborar unprototipo que permita al usuario controlar uno de los tantos inconvenientesque aqueja la economıa colombiana y es el cobro del aprovisionamiento decombustible en estaciones de servicio de gasolina, el cual en la mayorıa deveces no corresponde al tanqueo real.

El objetivo de este proyecto es disponer una solucion que permita vigilarel nivel de aprovisionamiento de combustible a traves de un prototipo decontrol I.O.T (Internet of Things) para facilitar el monitoreo y seguimientode la cantidad de gasolina comprada en las estaciones de servicio de gasolina,para ello se implementa un sensor fısico que mide el combustible tanqueadodirectamente en el tanque de gasolina del vehıculo junto con una aplicacionllamada FullTrue que brinda la interfaz necesaria para que el usuario ingreselos valores que paga en una estacion de gasolina y pueda recibir la informa-cion de la medicion de combustible estableciendo una relacion tanqueo real/ tanqueo pagado.

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La pregunta de investigacion se responde al relacionar la cantidad deautomotores que existen en Colombia y al crecimiento que el Dane (Depar-tamento Administrativo Nacional de Estadıstica) reporta durante el ano 2018respecto al anterior con las noticias sobre fraude y poca transparencia quelos medios de comunicacion divulgan sobre el servicio de tanqueo de com-bustible en estaciones de servicio de gasolina donde se cobra una cantidadmayor que la que realmente se aprovisiona en los tanques de vehıculos que noestan categorizados como automotores inteligentes pero que con la ayuda deun dispositivo o sensor que realice la funcion de medicion, calculo y reporteen tiempo real del servicio suministrado a una nube de informacion podemosinstaurar la tecnologıa IoT (Internet of Things) al alcance de un ciudadanocomun.

El proyecto de elaboracion de un prototipo de control I.O.T (Internet ofThings) para vigilar el aprovisionamiento de combustible vehicular sirve co-mo base para futuras investigaciones que se pueden realizar con estaciones deservicio de gasolina, ya que no solo la problematica de fraude de cobro exis-te en las estaciones de servicios de combustible, pues encontramos diversassituaciones irregulares que aquejan este servicio y que impactan la economıadel ciudadano y que pueden ser solucionada a traves de propuestas basadasen tecnologıa IoT siendo de gran utilidad para nuestra sociedad.

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Indice general

1. Introduccion 10

I CONTEXTUALIZACION DE LA INVESTIGA-CION. 12

2. DESCRIPCION DE LA INVESTIGACION. 132.1. Tıtulo y definicion del tema de investigacion. . . . . . . . . . . 132.2. Estudio del problema de investigacion. . . . . . . . . . . . . . 13

2.2.1. Descripcion del problema. . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2.2. Planteamiento del problema: . . . . . . . . . . . . . . 142.2.3. Formulacion del problema: . . . . . . . . . . . . . . . 142.2.4. Sistematizacion del problema: . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3. Objetivos de la investigacion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.3.1. Objetivo general: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.3.2. Objetivos especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.4. Justificacion de la investigacion. . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.4.1. Justificacion teorica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.4.2. Justificacion practica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.5. Hipotesis de la investigacion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.5.1. Fundamental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.6. Marco Referencial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.6.1. Marco teorico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.6.2. Marco conceptual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.7. Metodologıa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.7.1. Tipo de estudio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.7.2. Metodos de investigacion. . . . . . . . . . . . . . . . . 292.7.3. Fuentes y tecnicas para la recoleccion de la informacion. 29

5

2.7.4. Tratamiento de la informacion. . . . . . . . . . . . . . 32

2.8. Alcances, Limitaciones y Resultados. . . . . . . . . . . . . . . 33

2.8.1. Alcances. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.8.2. Limitaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.8.3. Resultados esperados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

2.8.4. Estudios Previos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

II DESARROLLO DE LA INVESTIGACION. 37

3. ARQUITECTURA EMPRESARIAL. 38

3.1. Organizacion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.1.1. Nombre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.1.2. Mision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.1.3. Vision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.1.4. Funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.2. Metodologıa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.3. Producto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.4. Proceso de negocio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.5. Modelo de 3 capas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.6. Comportamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.7. Tecnologıa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

3.8. Diagrama de secuencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.9. Diagrama uso de la aplicacion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.10. Diagrama de Casos de Uso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

3.11. Cronograma de trabajo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.11.1. Diagrama de Gantt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.12. Presupuesto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

III CIERRE DE LA INVESTIGACION. 50

4. Resultados y Discusion. 51

4.1. Consideraciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.2. Observaciones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

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5. CONCLUSIONES. 545.1. Verificacion, contraste y evaluacion de objetivos. . . . . . . . . 545.2. Sıntesis del modelo propuesto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.3. Aportes originales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565.4. Implementacion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.4.1. Introduccion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.4.2. Arquitectura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.4.3. Descripcion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.4.4. Componentes utilizados: . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

6. PROSPECTIVA DEL TRABAJO DE GRADO. 656.1. Lıneas de investigacion futuras. . . . . . . . . . . . . . . . . . 656.2. Trabajos de investigacion futuras. . . . . . . . . . . . . . . . . 65

7. REFERENCIAS WEB. 66

8. ANEXOS. 72.1. Arquitectura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2. BPMN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.3. Diagrama de Secuencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.4. Diagrama de uso de aplicacion. . . . . . . . . . . . . . . . . . 75.5. Diagrama de casos de uso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76.6. Flujo de pantallas FulTrue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77.7. AWS (RDS - Elastic BeanStalk). . . . . . . . . . . . . . . . . 86

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Indice de figuras

2.1. Tecnologıa en la Nube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.2. Modelo de IoT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.3. Modelo de 7 capas de la arquitectura IoT . . . . . . . . . . . . 222.4. Evolucion mensual de vehıculos en Colombia . . . . . . . . . . 302.5. Evolucion mensual de motos en Colombia . . . . . . . . . . . . 312.6. Incremento de gasolina 2018 en Colombia . . . . . . . . . . . . 322.7. Sensor Inbeebox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.1. Metodologıa Cascada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.2. Producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413.3. Cooperacion de negocio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.4. Arquitectura en 3 capas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.5. Comportamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.6. Tecnologıa e infraestructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.7. Diagrama de Gant - Fase 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.8. Diagrama de Gant - Fase 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.9. Diagrama de Gant - Fase 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.10. Diagrama de Gant - Fase 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.11. Diagrama de Gant - Fase 4.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.12. Diagrama de Gant - Fase 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.13. Presupuesto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.1. Resultado medicion combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

5.1. Comparacion de Metodologıas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.2. Sensor YF-s201 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585.3. Modulo Arduino Nano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595.4. Modulo GSM SIM800L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605.5. Diagrama de Servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

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1. Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722. BPMN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733. Diagrama de Secuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744. Diagrama de Uso de Aplicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . 755. Diagrama de Casos de Uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 766. Navegacion Aplicacion FullTrue - Registro de propietario . . . 777. Navegacion Aplicacion FullTrue - Login . . . . . . . . . . . . . 788. Navegacion Aplicacion FullTrue - Menu . . . . . . . . . . . . . 799. Navegacion Aplicacion FullTrue - Registro de vehıculo . . . . . 8010. Navegacion Aplicacion FullTrue - Registro transaccion . . . . 8111. Navegacion Aplicacion FullTrue - Mensaje de espera mientras

se termina el proceso de tanqueo en el vehıculo y se registrala medicion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

12. Navegacion Aplicacion FullTrue - Reporte de medicion sensorFullTrue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

13. Navegacion Aplicacion FullTrue - Reporte Historial . . . . . . 8414. Navegacion Aplicacion FullTrue - Reporte Top 5 establecimiento 8515. Modelo Entidad - Relacion FullTrue . . . . . . . . . . . . . . . 8616. Arquitectura - AWS Elastic BeanStalk . . . . . . . . . . . . . 87

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Capıtulo 1

Introduccion

La conexion de las ciudades inteligentes y los vehıculos inteligentes cadavez esta mas cerca, los grandes avances de marcas como Audi y Tesla anun-cian grandes cambios que van de la mano del IoT (Internet de las Cosas)en sus componentes, de hecho desde hace algunos anos multiples estudiosadvierten que la creciente compra de autos con tecnologıa IoT se dispararacausando que la venta de vehıculos inteligentes se cuadruplique dentro de lossiguientes anos para uso del sector particular y empresarial.

La evolucion del IoT se mueve a pasos agigantados, pero su intervencionen el mercado automovilıstico yace desde hace poco, este mercado se habıacatalogado como discreto y poco explorado, pues sus beneficios para la socie-dad no se habıan establecido tan claramente; pero a medida que avanzamosen la industria y tecnologıa, medios de transportes aereos, nauticos y terres-tres han implementado nuevas soluciones tecnologicas basadas en Internetde las Cosas, es ası, como las grandes industrias de automoviles se inclinanpor innovar con vehıculos inteligentes que utilizan energıa que no provienede combustibles fosiles, vehıculos que se interconectan e intercambian infor-macion que expone a un usuario o empresa datos que sirven para la tomade decisiones para su negocio y su movilidad impulsando el IoT como unelemento clave en la base de la Smart City.

La innovacion ha causado tal impacto y efecto que la firma nipona desa-rrolla la tecnologıa brain to vehicle (B2V), que es capaz de interpretar lassenales del cerebro del conductor a traves de una diadema inteligente[1], de-codificando las senales cerebrales del usuario para asistirlo en la conduccion,

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ası, cuando un usuario desea oprimir el freno o el acelerador se emite unasenal cerebral la cual es captada por el sistema e informada al vehıculo ge-nerando una reaccion mas rapido a tal evento.

Pero, ¿Que ocurre con la gente y la sociedad comun que aun mantiene envigencia automoviles normales que no son desarrollados ni ensamblados bajoel concepto y la plataforma del IoT?

Encontramos que la mayorıa de vehıculos en el mundo no estan inter-conectados y continuan utilizando combustible a base de gasolina, y es ahıdonde se encuentra una problematica que aqueja a la sociedad y su economıa,pues se puede observar que las estaciones de servicio aprovisionan gasolina enmenores medidas a un galon cobrando como si lo fuera. Por lo cual elaborarun prototipo de control IoT para vigilar el aprovisionamiento del combus-tible vehicular resulta ser de gran utilidad pues se tendrıa la certeza que elcombustible pagado es el que ha sido suministrado.

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Parte I

CONTEXTUALIZACION DELA INVESTIGACION.

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Capıtulo 2

DESCRIPCION DE LAINVESTIGACION.

2.1. Tıtulo y definicion del tema de investi-

gacion.

Elaboracion de un prototipo de control I.O.T (Internet Of Things) paravigilar el aprovisionamiento del combustible vehicular.

2.2. Estudio del problema de investigacion.

2.2.1. Descripcion del problema.

En la actualidad se tiene una gran problematica con las estaciones de ga-solina debido a que no existe un buen control sobre los servicios de aprovisio-namiento de combustible que ofrecen estas companıas; la Personerıa Distrital(Bogota D.C) realizo una inspeccion a varias estaciones de gasolina dondese encontraron irregularidades en la mayorıa de estaciones [2], y una de lasirregularidades encontradas surgio en los dispensadores de combustibles yaque no aprovisionan la cantidad exacta de gasolina que el usuario solicita ya pesar de ello realizan el cobro del servicio como si tuvieran las medidasexactas.

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2.2.2. Planteamiento del problema:

En la actualidad se tiene una gran problematica con las estaciones degasolina debido a que no existe un buen control sobre los servicios que ofrecenestas companıas, La Personerıa Distrital (Bogota D.C) realizo una inspecciona varias estaciones de gasolina donde se encontraron irregularidades en lamayorıa de estaciones [2], y una de las irregularidades encontradas surgio enlos dispensadores de combustibles ya que no aprovisionan la cantidad exactade gasolina que el usuario solicita.

2.2.3. Formulacion del problema:

¿Se podra vigilar la medicion de combustible que dispensan las estacionesde servicio mediante la tecnologıa del Internet de las Cosas (IoT)?

2.2.4. Sistematizacion del problema:

¿Cuales son los controles que se implementan para la medicion de lacantidad de gasolina que se dispensa a los vehıculos?

¿Que impacto genera a nivel economico la medicion de la cantidad decombustible con la tecnologıa IoT para las estaciones de gasolina y paralos usuarios?

2.3. Objetivos de la investigacion.

2.3.1. Objetivo general:

Vigilar el nivel de aprovisionamiento de combustible a traves de un pro-totipo de control I.O.T (Internet of Things) para facilitar el monitoreo yseguimiento de la cantidad de gasolina comprada en las estaciones de servi-cio de combustible.

2.3.2. Objetivos especıficos

Disenar la arquitectura de un prototipo de control I.O.T (Internet OfThings) para medir los niveles de gasolina que suministran las estacio-nes de servicio a un vehıculo.

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Realizar una investigacion sobre la mejor metodologıa que soporte eldiseno del prototipo de control I.O.T (Internet Of Things) para vigilarel aprovisionamiento de combustible vehicular en estaciones de serviciode gasolina.

Investigar una tecnologıa de integracion de sistemas I.O.T que existenen tecnologıas vehiculares con el fin de ampliar la gama de mecanismosde control en los automotores.

2.4. Justificacion de la investigacion.

2.4.1. Justificacion teorica.

Debido a la falta de control que existe en nuestra ciudad, las gasolinerasestan cobrando mas valor del que corresponde al combustible que realmenteaprovisionan en los vehıculos de los ciudadanos, la investigacion para la ela-boracion de un prototipo de control I.o.T (Internet of Things) que vigile elaprovisionamiento de combustible vehicular sera la puerta de apertura paraque todos los ciudadanos tengan una herramienta conectada en la nube consu vehıculo que les proporcione la confirmacion del servicio de tanqueo decombustible que contrata y paga para su vehıculo frente a la veracidad degalones que son cobrados, cuyos resultados y funcionamiento seran una pro-puesta basada en la tendencia global e innovadora de la tecnologıa IoT y suintegracion con la tecnologıa vehicular que mas alla de utilizar e implementarmecanismos, dispositivos y arquitecturas complejas, costosas y brindadas porgrandes companıas que embeben estos servicios en los sistemas de vehıculosinteligentes, implementa una propuesta disenada y desarrollada para nues-tra sociedad y economıa colombiana, cuya intencion es garantizar que losservicios de aprovisionamiento de combustible en estaciones de servicio degasolina sean transparentes, fiables, y los datos de las mediciones de com-bustible suministrado esten disponibles para que el usuario del comun queutiliza un vehıculo normal no disenado bajo plataformas inteligentes o deIoT pueda acceder, comunicar, vigilar y calificar a traves de un dispositivomedidor de combustible conectado a la nube y una aplicacion movil llamadaFullTrue que le brinda una interfaz de facil navegacion donde pueda accedera tales datos resulta funcional y eficiente, pues debido a que implementa in-terconexion e interoperabilidad entre software, hardware, cloud computing eIoT bajo una arquitectura flexible, es capaz de integrarse con otras opciones

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y servicios tecnologicos que pueden ser desarrollados bajo el mismo prototipoconectado a la nube funcionando con una gama de servicios diferentes.

2.4.2. Justificacion practica.

En la actualidad los usuarios tienen mayor acceso a internet y la mayorparte de tiempo estan conectados con sus dispositivos moviles, esta es unaexcelente oportunidad para vincular la tecnologıa automotriz con el mercadodel IoT (internet of Things), la conexion directa que puede haber entre unsistema de control y vigilancia que notifique al usuario la medicion exactadel combustible suministrado por una estacion de servicio le serıa de granutilidad para confirmar los galones aprovisionados en su vehıculo, esta uti-lidad convertirıa un automotor normal (gama media – baja)en un vehıculointeligente capaz de notificar a traves de IoT la medicion de combustible, elvalor real tanqueado, el valor pagado e identificar las posibles diferencias ofraudes que impactan su economıa.

2.5. Hipotesis de la investigacion.

2.5.1. Fundamental.

La elaboracion de un prototipo de control del nivel de gasolina a traves delInternet de las Cosas (IoT) para vigilar el aprovisionamiento de combustiblevehicular, permite conocer y vigilar la cantidad exacta de combustible que lasestaciones de gasolina dispensan en los vehıculos y esto conlleva a un ahorroeconomico de los usuarios al saber y obtener con exactitud la cantidad degasolina que ha comprado evitando el pago de un combustible que no ha sidoaprovisionado; por otro lado, esta solucion brinda al usuario la posibilidadde conocer las estaciones con mayor fiabilidad de acuerdo a las referencias ycalificaciones de los propios usuarios han realizado en los servicios que hantomado.

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2.6. Marco Referencial.

2.6.1. Marco teorico.

Dado que este proyecto se fomenta en la tecnologıa IoT, es relevante co-nocer su significado, El internet de las cosas (en ingles, Internet of Things,abreviado IoT; IdC, por sus siglas en Espanol) es un concepto que se refierea una interconexion digital de objetos cotidianos con internet. Alternativa-mente, el internet de las cosas es la conexion de internet con mas cosas uobjetos que con personas. Dicho de otra forma, los objetos normales sondotados con sensores o dispositivos que le permiten realizar funciones adi-cionales a las que estan disenados generando comunicacion, interconexion,calculos, procesamiento de datos y que ademas estan estrechamente ligadoscon el monitoreo y directriz desde un Smartphone [3], es decir el hardwarepuede reaccionar o realizar actividades mediante envıo de eventos que le per-mitiran ejecutar tareas a distancia. Basicamente a traves de una direccion Ipprogramada cada objeto puede acceder a un servidor externo que le permitealmacenar y recoger informacion de las instrucciones que se le emitan.

Tecnologıa en la nube.

La definicion de tecnologıa de nube se trata de una nueva tendencia desoftware, en la cual todos los servicios prestados al ordenador se hacen direc-tamente desde Internet, por lo tanto, ya no se tendra que instalar una enormecantidad de archivos en el ordenador, ya que el programa que se desea uti-lizar, se ejecutara directamente desde el servidor del proveedor de software,aligerando el procesamiento de informacion [4].

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Figura 2.1: Tecnologıa en la NubeFuente: Tomada de la pagina Space Analytics [5]

Arquitectura de software.

El termino de arquitectura de software se usa para referirse a varios as-pectos relacionados con las TI. De acuerdo al Software Engineering Institute(SEI), la Arquitectura de Software se refiere a “las estructuras de un siste-ma, compuestas de elementos con propiedades visibles de forma externa ylas relaciones que existen entre ellos.”

El termino “elementos” dentro de la definicion del SEI es vago a proposi-to, pues puede referirse a distintas entidades relacionadas con el sistema. Loselementos pueden ser entidades que existen en tiempo de ejecucion (objetos,hilos), entidades logicas que existen en tiempo de desarrollo (clases, compo-nentes) y entidades fısicas (nodos, directorios). Por otro lado, las relacionesentre elementos dependen de propiedades visibles (o publicas) de los ele-mentos, quedando ocultos los detalles de implementacion. Finalmente, cada

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conjunto de elementos relacionados de un tipo particular corresponde a unaestructura distinta, de ahı que la arquitectura esta compuesta por distintasestructuras [6].

Metodologıas de software.

Existe la creencia extendida de que los programas software tienen que versolamente con los ordenadores y las grandes computadoras. Sin embargo, laingenierıa del software va mucho mas alla. Se trata del proceso cuya finalidades desarrollar productos o soluciones para un cliente o mercado en particular,teniendo en cuenta factores como los costes, la planificacion, la calidad y lasdificultades asociadas. A todo esto, es a lo que denominamos metodologıasde desarrollo de software. Es decir, se trata del proceso que se suele seguir ala hora de disenar una solucion o un programa especıfico. Tiene que ver, portanto, con la comunicacion, la manipulacion de modelos y el intercambio deinformacion y datos entre las partes involucradas. O para ser mas precisos, lasmetodologıas de desarrollo de software son enfoques de caracter estructuradoy estrategico que permiten el desarrollo de programas con base a modelos desistemas, reglas, sugerencias de diseno y guıas [7].

Cosas inteligentes.

Se refiere a que cualquier objeto o cosa sea autonomo y pueda dialogarcon cualquier otro objeto para cumplir una funcion especıfica sin que ten-ga la intervencion [8]; incrementar la conexion de objetos y que procesenademas informacion genera un incremento de volumen de datos disponiblespara la toma de decisiones, para soportar negocios y para incrementar fun-cionalidades, este tipo de tecnologıa apalanca la inteligencia artificial quepermite que los propios objetos tomen decisiones y aprendan de situaciones,comportamientos o eventos que no requieren de intervencion de personas.

Arquitectura IoT.

El concepto de arquitectura incluye los aspectos fısicos (esto es, las cosas)y los aspectos virtuales (como los servicios y los protocolos de comunicacion).Adoptar una arquitectura con multiples niveles le permite concentrarse enmejorar su comprension acerca de como todos los aspectos mas importantesde la arquitectura funcionan antes de que los integre dentro de su aplicacion

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de IoT. Este enfoque modular le ayuda a gestionar la complejidad de lassoluciones IoT [9].

Figura 2.2: Modelo de IoTFuente: Tomada de la pagina Aprendiendo Arduino [10]

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Arquitecturas de referencia IoT.

Internet de las Cosas – Architectura (IoT-A): El modelo y la arquitec-tura de preferencias de IoT-A se desarrollaron en 2013 a traves de unproyecto insignia de la UE. El IoT-A se diseno para ser construido conla finalidad de desarrollar arquitecturas concretas que son aplicables envariedad de dominios [11].

IEEE P2413 - Estandar para una Infraestructura Arquitectonica parael Internet de las Cosas (IoT):Este proyecto de estandarizacion continuade IEEE tiene el objetivo de identificar semejanzas entre los dominiosde IoT, inclusos la fabricacion, los edificios inteligentes, las ciudadesinteligentes, los sistemas de transporte inteligentes, la red electrica in-teligente y el cuidado de la salud [12].

Arquitectura de Referencia de Internet Industrial (IIRA) – IndustrialInternet Consortium, que fue fundado en marzo de 2014 por AT&T,Cisco, General Electric, IBM e Intel, desarrollo especıficamente el IIRApara aplicaciones de IoT industriales [13].

Modelo entidad relacion.

Un diagrama entidad-relacion, tambien conocido como modelo entidad re-lacion o ERD, es un tipo de diagrama de flujo que ilustra como las .entidades”,como personas, objetos o conceptos, se relacionan entre sı dentro de un sis-tema. Los diagramas ER se usan a menudo para disenar o depurar basesde datos relacionales en los campos de ingenierıa de software, sistemas deinformacion empresarial, educacion e investigacion. Tambien conocidos co-mo los ERD o modelos ER, emplean un conjunto definido de sımbolos, talescomo rectangulos, diamantes, ovalos y lıneas de conexion para representarla interconexion de entidades, relaciones y sus atributos. Son un reflejo dela estructura gramatical y emplean entidades como sustantivos y relacionescomo verbos [15].

Servicio Web.

Un servicio web (en ingles, web service o web services) es una tecnologıaque utiliza un conjunto de protocolos y estandares que sirven para intercam-biar datos entre aplicaciones. Distintas aplicaciones de software desarrolladas

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Figura 2.3: Modelo de 7 capas de la arquitectura IoTFuente: Tomada de la pagina Aprendiendo Arduino [14]

en lenguajes de programacion diferentes, y ejecutadas sobre cualquier plata-forma, pueden utilizar los servicios web para intercambiar datos en redesde ordenadores como Internet. La interoperabilidad se consigue mediante laadopcion de estandares abiertos. Las organizaciones OASIS y W3C son loscomites responsables de la arquitectura y reglamentacion de los servicios Web[16]

Aplicaciones Moviles y Usabilidad.

La usabilidad es considerada uno de los principales factores que indican lacalidad de un producto de software, es por tanto fundamental, la necesidad deelaborar metodologıas para medir este factor de las aplicaciones. Los metodosde analisis que actualmente se utilizan, metodos clasicos, fueron desarrollados

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para aplicaciones de escritorio. Los metodos de que actualmente se utilizanpara la revision, metodos clasicos, fueron desarrollados para aplicaciones deescritorio.

Debido al incesante crecimiento del uso de los dispositivos moviles, en es-pecial los Smartphones, medir la usabilidad se ha convertido en un tema deinvestigacion, pues los metodos clasicos no pueden ser ser aplicados de unaforma directa a estos dispositivos. La usabilidad de las aplicaciones movi-les parece ser el problema mas importante ya que ayuda a las aplicacionesmoviles a ser faciles de usar, aumenta la productividad, reduce el costo, lacurva de aprendizaje y mejora la satisfaccion del usuario. Desde el punto devista de la Ingenierıa del Software una de las principales caracterısticas quetiene que tener una aplicacion para ser exitosa entre los usuarios es la cali-dad, pero para poder medir esa calidad, se necesita saber que es lo que hayque medir. Se hace por tanto muy necesario contar con metodologıas y he-rramientas que permitan realizar estudios de calidad y usabilidad especıficospara aplicaciones moviles.

Medir la usabilidad es un proceso difıcil y presenta una serie de desafıosque se deben afrontar durante el proceso de medicion o testeo. Estos aspectosafectan a la percepcion de usabilidad del usuario, de un dispositivo frente aotro, sobre una misma aplicacion movil.

Estos desafıos son los siguientes:Conectividad: Poseer una rapida conexion a internet es fundamental ya

que garantiza un rapido acceso a los contenidos. El factor de una baja co-nexion influye mucho en el testeo de la usabilidad. Tamano: pequeno delas pantallas es tambien uno de los factores que afectan sobre manera a lausabilidad de un aplicacion movil, y debe ser tomado muy en cuenta en lamedicion. Capacidad limitada de procesamiento: Este es uno de los facto-res que mas afectan a la percepcion de usabilidad, pues un dispositivo conlimitada capacidad resultara en una sensacion de lentitud. Diferentes resolu-ciones de pantalla. Otro factor que afecta a la percepcion de la usabilidad, esla calidad de la informacion multimedia presentada en la pantalla. Metodosde introduccion de datos: los metodos que se utilizan para la insercion dedatos en los dispositivos moviles son distintos a los que se utilizan en equi-pos portatiles u ordenadores personales, para los cuales se necesita un nivelde competencia. Propiedades de diseno como botones pequenos y etiquetas,sumadas a caracterısticas como la portabilidad, limitan la eficacia y eficien-cia del usuario al momento de ingresar informacion, reduce la velocidad deentrada y aumenta errores.

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Contexto movil: al hacer uso de aplicaciones moviles, el usuario, ademasde encontrarse en movimiento, tambien puede interactuar con otras personas,objetos y elementos del entorno que pueden distraer su atencion.

Existen tambien otro factor que afectan en gran medida a la usabilidadde las aplicaciones moviles, y es el factor humano. El usuario es un compo-nente fundamental a la hora de medir la usabilidad, y principalmente sondos los factores mas importantes a valorar en el usuario: por una parte laexperiencia en el uso de dispositivos moviles, y por otra la demografıa, dondese encuadran la edad, raza, cultura, conocimientos, paıs, etc[17].

2.6.2. Marco conceptual.

Internet:

El nombre Internet procede de las palabras en ingles Interconnected Net-works, que significa “redes interconectadas”. Internet es la union de todas lasredes y computadoras distribuidas por todo el mundo, por lo que se podrıadefinir como una red global en la que se conjuntan todas las redes que utilizanprotocolos TCP/IP y que son compatibles entre sı [18].

Sensores.

Un sensor es todo aquello que tiene una propiedad sensible a una magni-tud del medio, y al variar esta magnitud tambien varıa con cierta intensidad lapropiedad, es decir, manifiesta la presencia de dicha magnitud, y tambien sumedida. Un sensor en la industria es un objeto capaz de variar una propiedadante magnitudes fısicas o quımicas, llamadas variables de instrumentacion,y transformarlas con un transductor en variables electricas. Las variables deinstrumentacion pueden ser por ejemplo: intensidad lumınica, temperatura,distancia, aceleracion, inclinacion, presion, desplazamiento, fuerza, torsion,humedad, movimiento, pH, etc. Una magnitud electrica puede ser una resis-tencia electrica (como en una RTD), una capacidad electrica (como en unsensor de humedad), una tension electrica (como en un termopar), una co-rriente electrica , etc. Un sensor se diferencia de un transductor en que elsensor esta siempre en contacto con la magnitud que la condiciona o variablede instrumentacion con lo que puede decirse tambien que es un dispositivoque aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la senal que midepara que la pueda interpretar otro dispositivo. Por ejemplo el termometro

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de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse ocontraerse por la accion de la temperatura. Un sensor tambien puede decirseque es un dispositivo que convierte una forma de energıa en otra [19].

Sensor de efecto Hall.

El sensor de efecto Hall o simplemente sensor Hall o sonda Hall (denomi-nado segun Edwin Herbert Hall) se sirve del efecto Hall para la medicion decampos magneticos o corrientes o para la determinacion de la posicion en laque esta.

Si fluye corriente por un sensor Hall y se aproxima a un campo magneticoque fluye en direccion vertical al sensor, entonces el sensor crea un voltajesaliente proporcional al producto de la fuerza del campo magnetico y de lacorriente. Si se conoce el valor de la corriente, entonces se puede calcularla fuerza del campo magnetico; si se crea el campo magnetico por medio decorriente que circula por una bobina o un conductor, entonces se puede medirel valor de la corriente en el conductor o bobina.

Si tanto la fuerza del campo magnetico como la corriente son conocidos,entonces se puede usar el sensor Hall como detector de metales [20].

Actuadores.

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energıa hidraulica,neumatica o electrica en la activacion de un proceso con la finalidad de ge-nerar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de unregulador o controlador y en funcion a ella genera la orden para activar unelemento final de control, como por ejemplo una valvula. Son los elementosque influyen directamente en la senal de salida del automatismo, modificandosu magnitud segun las instrucciones que reciben de la unidad de control [21].

GSM.

Las siglas GSM vienen, como siempre, de las palabras anglosajonas GlobalSystem for Mobile comunications. Como su propio nombre indica, pues, elGSM no es mas que un estandar de comunicacion para la telefonıa movil,implementado mediante la combinacion de satelites y antenas terrestres. Alos moviles que usan la tecnologıa GSM tambien se les conoce por moviles2g o de segunda generacion

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Aunque su principal funcion es como hemos dicho la telefonıa, del mismomodo que antiguamente se podıa utilizar la lınea telefonica para el modem,tambien el GSM permite la transmision de datos por medio de sus canales,siempre y cuando estos se hallen libres. Es un sistema digital, y al ser un es-tandar usado mundialmente, permite su uso en cualquier lugar con cobertura,incluso en ambitos internacionales (el llamado roaming o itinerancia).

En un principio GSM venıa del frances Groupe Special Mobile, puesto quese desarrollo en Europa, si bien se extendio muy rapidamente en el resto delmundo y como hemos dicho, actualmente es el sistema basico para todas lascomunicaciones moviles, y aun el mas usado, aunque debido a sus limitacionestecnicas, esta siendo rapidamente reemplazado en los paıses avanzados porlos nuevos sistemas 3g y 4g, que usan el estandar UTMS, de mayor rapidezy prestaciones.

El GSM apenas permitıa una velocidad de descarga de datos de 100 kbps,se desconectaba al perder la cobertura, tarificaba por segundos y no porvolumen de datos..., caracterısticas todas ellas muy insuficientes para lasaplicaciones demandadas por el publico, como el streaming de audio y video,la visualizacion de contenidos web o videoconferencias... Otro estandar muyconocido y que convive igualmente con los anteriores es el GPRS, que no esmas que una optimizacion del GSM para su uso con datos. Este estandartrabaja con la base del GSM, por lo que suele llamarse tecnologıa 2.5G.

Sin embargo, estos nuevos sistemas no han desbancado del todo las anti-guas redes GSM, sino que conviven con ellas. La mayor parte de los opera-dores y moviles permiten el uso dual de estas redes, de modo que si no haycobertura en un lugar de 3G, pueden usar la red 2G (GSM) sin ningun pro-blema. Esto se debe a que las infraestructuras 3G y 4G se han realizado sobrelas ya existentes 2G, siguiendo en funcionamiento estas ultimas. En generalpodemos decir que un movil 4g puede funcionar con 3g y con 2g tambien,siendo compatible con las redes mas antiguas.

Por lo demas, decir sobre el GSM que realmente supuso un salto definitivoen las plataformas moviles en el mundo. Las personas ya no solo podıan estarcomunicadas desde cualquier lugar, sino que no necesitaban un terminal fijopara acceder a cualquier informacion existente en la red. Las aplicacionespracticas de todo esto han sido enormes y aun continuaran sorprendiendonosdurante unas cuantas decadas, aunque el nombre de GSM vaya cayendo cadavez mas en des uso [22].

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GPRS.

El servicio general de paquetes vıa radio, en ingles: General Packet Ra-dio Service (GPRS), fue creado en la decada de los 80 Una conexion GPRSesta establecida por la referencia a su nombre de punto de acceso (APN).Con GPRS se pueden utilizar servicios como Wireless Application Proto-col (WAP), servicio de mensajes cortos (SMS), Multimedia Messaging Sys-tem (MMS), Internet y para los servicios de comunicacion, como el correoelectronico y la World Wide Web (WWW). Para fijar una conexion de GPRSpara un modem inalambrico, un usuario debe especificar un APN, opcional-mente un nombre y contrasena de usuario, y muy raramente una direccionIP, todo proporcionado por el operador de red. La transferencia de datosde GPRS se cobra por volumen de informacion transmitida (en kilo o me-gabytes), mientras que la comunicacion de datos a traves de conmutacionde circuitos tradicionales se factura por minuto de tiempo de conexion, in-dependientemente de si el usuario utiliza toda la capacidad del canal o estaen un estado de inactividad. Por este motivo, se considera mas adecuada laconexion conmutada para servicios como la voz que requieren un ancho debanda constante durante la transmision, mientras que los servicios de paque-tes como GPRS se orientan al trafico de datos. La tecnologıa GPRS comobien lo indica su nombre es un servicio orientado a radio-enlaces que da mejorrendimiento a la conmutacion de paquetes en dichos radio-enlaces [23].

HTTP.

El Protocolo de transferencia de hipertexto (en ingles: Hypertext TransferProtocol o HTTP) es el protocolo de comunicacion que permite las transfe-rencias de informacion en la World Wide Web. HTTP fue desarrollado porel World Wide Web Consortium y la Internet Engineering Task Force, co-laboracion que culmino en 1999 con la publicacion de una serie de RFC, elmas importante de ellos es el RFC 2616 que especifica la version 1.1. HTTPdefine la sintaxis y la semantica que utilizan los elementos de software de laarquitectura web (clientes, servidores, proxies) para comunicarse. HTTP esun protocolo sin estado, es decir, no guarda ninguna informacion sobre cone-xiones anteriores. El desarrollo de aplicaciones web necesita frecuentementemantener estado. Para esto se usan las cookies, que es informacion que unservidor puede almacenar en el sistema cliente. Esto le permite a las aplica-ciones web instituir la nocion de sesion, y tambien permite rastrear usuarios

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ya que las cookies pueden guardarse en el cliente por tiempo indeterminado[24].

Micro Servicios.

Es un enfoque para desarrollar una arquitectura de software la cual sebasa en generar pequenas funcionalidades puntuales que se ejecutan de formaautonoma e independiente, esto permite que el despliegue de cada uno deellos no afecte el funcionamiento de los demas micro servicios, esto permiteque cada uno de ellos pueda ser desarrollado en plataformas y lenguajesdiferentes. Un aspecto a tener en cuenta es que cuando se tiene un numeroconsiderable de micro servicios en funcion de un proyecto es necesario teneruna estrategia de despliegue efectiva y automatica que no requiera un mayoresfuerzo o una tarea repetitiva para cada uno de los micro servicios.

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2.7. Metodologıa.

2.7.1. Tipo de estudio.

Proyectivo / Propuesta, se disena un prototipo.

2.7.2. Metodos de investigacion.

El trabajo de investigacion se baso en el metodo cientıfico utilizando lastecnicas y procedimientos que nos permitieron obtener el conocimiento nece-sario sobre IoT (Internet of Things) aplicandolo a nuestra actualidad y mer-cado vehicular en Colombia; analizando la informacion sobre la problematicade fraude existente en estaciones de servicio de gasolina que encontramos endiversas fuentes de informacion publica como noticias, periodicos, revistasetc.

2.7.3. Fuentes y tecnicas para la recoleccion de la in-formacion.

Se toma como fuente primaria de informacion y estadıstica estudios reali-zados del Dane (Departamento Administrativo Nacional de Estadıstica) parael ano 2018 que incluye el crecimiento de automotores en Colombia.

En la siguiente grafica vemos como la cantidad de vehıculos automotoresse ha incrementado en una curva creciente comparando el ano 2017 y el 2018el Dane informa que la evolucion incluye todos los segmentos en Colombiaincluyendo automoviles, pick up, utilitarios, van, comercial de carga, etc.

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Figura 2.4: Evolucion mensual de vehıculos en ColombiaFuente: Tomada de la pagina Andemos [25]

En la siguiente grafica el Dane informa sobre el incremento de motocicle-tas en Colombia debido a que los multiples problemas de trafico y transitoque aqueja a nuestro paıs las hace una alternativa altamente eficiente paramitigar los problemas de movilidad de nuestro paıs,

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Figura 2.5: Evolucion mensual de motos en ColombiaFuente: Tomada de la pagina Andemos [26]

El alza en los precios de combustible en Colombia es preocupante, a pesarde ser uno de los paıses con importantes fuentes petroleras, el paıs se ve azo-tado por constantes alzas de precios que varıan porcentualmente en algunasocasiones mes contra mes; el Dane y los diferentes medios de comunicacionse encargan de difundir las cifras de crecimiento en el valor del galon; la si-guiente cifra muestra la escala de variacion que tuvo desde enero 2018 hastaoctubre 2018, el alza de combustible gasolina y ACPM.

Ademas, relacionamos las multiples noticias que a diario circulan en pe-riodicos, revistas, noticieros, etc, donde enfatizan los siguientes aspectos:

Irregularidades que existen en las estaciones de servicio de gasolinaevidenciando que la gran mayorıa han sido descubiertas suministrandomenos cantidad de combustible que el realmente pagado por el usuario[28].

Mecanismos de control y supervision por parte de entes legales en es-taciones de servicio de gasolina [29].

Jornadas masivas de inspeccion a estaciones de servicio de gasolina porreportes de irregularidades [30].

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Figura 2.6: Incremento de gasolina 2018 en ColombiaFuente: Tomada de la pagina La Republica [27]

Operativos de control de medida de combustibles [31].

Menos cantidad de gasolina mayor pago de combustible [32].

Sanciones a estaciones de servicio de gasolina por fraude en aprovisio-namiento [33].

Tabla de precios de combustible en Colombia [34].

Alza de precios de combustible en Colombia[35].

Universitarios descubren fraude en el precio de la gasolina [36]

2.7.4. Tratamiento de la informacion.

Se realiza analisis de datos relacionados con tendencias tecnologicas IoT(Internet of Things), mercado vehicular, economıa colombiana, fraudes enestaciones de servicio de gasolina en Colombia para encontrar una propuestapara elaborar un prototipo de control IoT para vigilar el aprovisionamientode combustible vehicular.

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2.8. Alcances, Limitaciones y Resultados.

2.8.1. Alcances.

Se disena un prototipo de control del nivel de gasolina a traves del Inter-net de las Cosas (IoT) en vehıculos al aprovisionar combustible, utilizandoplataforma Arduino para la medicion de combustible y calculos sobre losmismos y una aplicacion en version beta para capturar datos y gestionar elingreso de datos de propietarios, vehıculos, estaciones de servicios y valoresde tanqueo por transaccion para dispositivos moviles con plataforma Androidllamada FullTrue.

2.8.2. Limitaciones.

Se realiza el analisis de comportamiento en estaciones de servicio de ga-solina en Bogota.

2.8.3. Resultados esperados.

Vigilancia de las estaciones de servicio de gasolina donde el usuariopuede confirmar la cantidad de combustible tanqueado con relacion alcobro generado.

Brindar una plataforma tecnologica IoT que sea base para la tomade decisiones de usuarios de vehıculos automotores para conocer lafiabilidad de cada estacion de gasolina monitoreada.

Disponer un mecanismo y funcionamiento de un modulo para vehıculosnormales no considerados como inteligentes que le permita estar conec-tado con la nube y generar informacion del interes de los usuarios.

2.8.4. Estudios Previos.

Actualmente algunas organizaciones como Indra en Madrid - Espana seha encargado de realizar investigaciones sobre el funcionamiento e interacciondel Internet de las Cosas y los sistemas vehiculares, con el fin de conectarlos multiples eventos que un vehıculo puede presentar y las reacciones a losmismos con el fin de almacenar y brindar al usuario informacion en tiempo

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real que le permita conocer el estado de su vehıculo, ejecutar ordenes y tomardecisiones respecto a tal comportamiento.

Con la ayuda de dispositivos electronicos de ultima generacion se reali-zan mediciones, pronosticos y notificaciones de diferentes eventos que puedenafectar un automotor, entre ellos se encuentra el estado del clima, el estadode las vıas, los incidentes generales de estados del transito, etc.; todos ellospresentados a traves de modulos especıficos de dicha empresa que le permiteal conductor conocer en tiempo real y con un efecto de latencia de un mili-segundo las situaciones adversas que el camino le puede presentar. Hoy, enEuropa hay mas de 35 millones de vehıculos interconectados a plataformas deinternet que automaticamente se comunican entre ellos para hacer mas facilel camino del conductor. Es ası, como Nissan y un modulo de interconexiondesarrollado por la Nasa implementa un sistema de supervision y vigilanciainterplanetaria que a traves de satelites emite visualizacion de accidentes,altercados en la vıa, peatones o posibles situaciones de emergencia; otro ca-so es el de Seamless Autonomous Mobility (SAM) [37], el cual permite queel vehıculo aprenda de su experiencia, almacene situaciones en la nube lascuales pueden ser accedidas, advertidas y compartidas con otros usuarios.

Respecto a la medicion de combustible se sabe que existen empresas dedi-cadas a ofrecer una suite completa de vigilancia y monitoreo de automotoresque brindan al usuario su rastreo GPS, validacion de robo o fraude de com-bustible cuyo funcionamiento esta disenado bajo la instalacion de costososdispositivos que requieren cobro adicional de servicio tecnico y de permanen-cia.

Technoton Engineerin (IoT hardware & firmware development).

Es una empresa alemana [38] que ofrece dentro de sus soluciones un me-didor de combustible inteligente llamado DUT-e que incorpora ademas unsistema de rastreo GPS y que puede utilizarse como un sensor de combustibleadicional o como remplazo del sensor del nivel de combustible incorporado defabrica, cuando es instalado en un vehıculo este dispositivo permite obtenerinformacion confiable y precisa sobre el nivel del volumen de combustibleactual en el tanque y revelar el uso indebido y el robo de combustible deltanque, ademas de ofrecer una descripcion general del uso del combustiblepor vehıculo o unidad estacionaria.

Este tipo de tecnologıa esta basada en la medicion de volumenes de lıqui-dos en tanques, y esta desarrollado para un mercado transportador de com-

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bustible ya que puede ser instalado en tanques de vehıculos cisterna trans-portadores de grandes cantidades de combustible, o para tanques de gasolinanormales donde su proposito es verificar que el volumen que ocupa el lıquidocombustible dentro del tanque corresponda con la medicion que se visualizaen la pantalla principal del vehıculo.

la propuesta de investigacion esta basada en la economıa real colombia-na, en la investigacion de interconexion entre una plataforma electronica queincorpora IoT para vehıculos normales al alcance de un usuario comun conun vehıculo no inteligente, pero que con la ayuda de la aplicacion movil paraplataformas Android y el dispositivo electronico desarrollado sobre platafor-ma Arduino, brindan la conectividad necesaria para que cualquier personapueda vigilar y medir los niveles de combustible que son aprovisionados poruna estacion de servicio de gasolina, teniendo a su alcance la relacion deltanqueo real y el que fue cobrado, a un coste moderado frente a las otrasopciones del mercado internacional de grandes industrias del IoT.

Inbeebox.

Producto de empresa colombiana cuyo producto de medicion de combus-tible se encuentra en impulso hacia la industria tecnologica del IoT desdefinales de 2018, su producto, denominado como serie AMLT son sensores pa-ra telemetrıa de combustible, dedicados a ser utilizados en los vehıculos omaquinaria pesada / tanques de almacenamiento de combustible y tanquesmoviles. Los sensores de nivel de combustible AMLT disenados para la me-dicion continua del nivel de combustible en tanques metalicos, no metalicosy tanques de varias formas. [39], sin embargo, encontramos que este sensorrequiere integracion en el vehıculo de los siguientes componentes:

Dispositivo Triton K2 Advance (incluye baterıa de respaldo y arnes).

Opcion de Inmovilizador + Identificacion de conductor Dallas + botonde panico.

Plataforma ZON para Gestion de flotas.

aplicacion iZON para movils iPhone y Android.

Opcion Extension Mila 7 para el diagnostico del motor y ELM327 paraconexion OBDII.

Gestor de Combustible.

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Figura 2.7: Sensor InbeeboxFuente: Tomada de la pagina inbeebox [39]

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Parte II

DESARROLLO DE LAINVESTIGACION.

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Capıtulo 3

ARQUITECTURAEMPRESARIAL.

3.1. Organizacion.

3.1.1. Nombre

Elaboracion de un prototipo de control I.O.T (Internet Of Things) paravigilar el aprovisionamiento del combustible vehicular

3.1.2. Mision

Proveer dispositivos para la medicion de combustible en vehıculos de lamejor calidad y precision para vigilar el aprovisionamiento realizado por lasestaciones de servicio.

3.1.3. Vision

FullTrue se proyecta en los proximo 5 anos en ser la companıa lıder en elmercado de dispositivos de medicion de combustible en vehıculos brindandoservicios de la mejor calidad.

3.1.4. Funciones

En la actualidad los usuarios tienen mayor acceso a internet y la mayorparte de tiempo estan conectados con sus dispositivos moviles, esta es una

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excelente oportunidad para vincular la tecnologıa automotriz con el mercadodel IoT, la conexion directa que puede haber entre un sistema de controlque notifique al usuario la medicion exacta del combustible suministrado poruna estacion de servicio le serıa de gran utilidad para confirmar los galonesaprovisionados en su vehıculo, esta utilidad convertirıa un automotor normalen un vehıculo inteligente capaz de notificar en tiempo real a traves de IoTla medicion suministrada de combustibles.

Bajo coste

Practico.

Facil instalacion.

Adaptable a cualquier tipo de vehıculo no importa marca, modelo otipo.

Mide con exactitud el combustible suministrado por la gasolinera alvehıculo.

3.2. Metodologıa.

Para el proyecto de investigacion se aplico una metodologıa en cascada,la cual de acuerdo al analisis realizado para elaborar un prototipo de controlI.O.T (Internet of Things) para vigilar el aprovisionamiento de combustiblevehicular, resulta ser la mas eficiente y optima; las etapas de este proyectofueron definidas inicialmente con la busqueda del problema, los efectos y lasnecesidades que tenıan las personas para tener la certeza del combustibleque tanqueaban y la relacion precio y realidad de volumen de combustibletanqueado las cuales fueron claves para definir el proyecto.

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Figura 3.1: Metodologıa CascadaFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para

vigilar el aprovisionamiento de combustible vehicular

3.3. Producto.

El producto llamado FullTrue es un prototipo de control IoT (Internet ofThings) para vigilar el aprovisionamiento de gasolina y cuyas caracterısticasprincipales son las siguientes:

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Figura 3.2: ProductoFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


3.4. Proceso de negocio.

El proceso de negocio del proyecto de investigacion se basa en el procesode aprovisionamiento de combustible vehicular en estaciones de servicio degasolina a traves de un sensor que mide, calcula, compara y reporta lasdiferencias existentes entre la medicion de combustible real y el combustibletanqueado.

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Figura 3.3: Cooperacion de negocioFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


3.5. Modelo de 3 capas.

Para la elaboracion del prototipo de control I.O.T (Internet of Things)para vigilar el aprovisionamiento de combustible vehicular, se implementauna arquitectura hıbrida que utiliza micro servicios Restfull encargado de lasoperaciones necesarias en nuestra aplicacion y el registro en la base de datos,organizada en capas para hacer independiente cada modulo y cada compo-nente fısico y de software. De esta manera la organizacion de la arquitecturapor capas estara dispuesta de la siguiente forma:

La capa de Percepcion: en esta capa se encuadran los diferentes sensoresencargados de recoger informacion del entorno, para la elaboracion del pro-totipo, ubicamos el medidor de combustible basado en plataforma Arduinoencargado de realizar la medicion real de combustible tanqueado en el vehıcu-lo, y el dispositivo movil que se encargara de lanzar los diferentes eventos atraves de la aplicacion de medicion FullTrue.

La capa de Red: Disponemos de las herramientas necesarias para transmitir

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datos entre el dispositivo medidor, servidor de bases de datos, servidor deaplicaciones y el dispositivo movil; todos estos componentes fısicos y logi-cos en conjunto se encargaran de recibir los registros proporcionados por elusuario y de realizar la medicion del combustible en tiempo real, transmitir-la, procesarla, guardarla y entregarla de la forma mas segura y rapida.

La capa de Aplicacion: Tendremos una aplicacion liviana y facilmente na-vegable para el usuario basada en plataformas Android encargada de recep-cionar la informacion proporcionada por el usuario y la medicion ejecutadapor el dispositivo.

Figura 3.4: Arquitectura en 3 capasFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


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3.6. Comportamiento.

A continuacion, se representa el comportamiento de aplicacion donde sevisualizan los diferentes componentes y micro servicios que deben integrarsepara realizar la funcion del prototipo que corresponde a vigilar el aprovisio-namiento de combustible vehicular.

Figura 3.5: ComportamientoFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


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3.7. Tecnologıa.

Las plataformas tecnologicas utilizadas en el proyecto de elaboracion deun prototipo de control IoT (Internet of Things) para vigilar el aprovisiona-miento de combustible vehicular son:

Sensor de combustible: Plataforma Arduino.

Micro servicios por funcionalidad: Servidor de aplicaciones Apache Tom-cat 8.5

Aplicacion movil FullTrue: Plataforma Android.

Base de datos mySQL server: Servidor de bases de datos AWS.

Figura 3.6: Tecnologıa e infraestructuraFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


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3.8. Diagrama de secuencia.

En el Anexo - seccion .3 se observa el diagrama de secuencia el cual des-cribe el proceso y la interaccion de cada uno de los objetos que participanen el Prototipo de control IoT (Internet of Things) para vigilar el aprovisio-namiento de combustible vehicular, se describe desde el proceso de registrarpropietario y vehıculo hasta la realizacion del aprovisionamiento de combus-tible del vehıculo.

3.9. Diagrama uso de la aplicacion.

En el Anexo - seccion .4 se observa el diagrama de uso de aplicacion elcual describe los procesos de negocio, los servicios del negocio y la interaccionde cada uno de los componentes del Prototipo de control IoT (Internet ofThings) para vigilar el aprovisionamiento de combustible vehicular.

3.10. Diagrama de Casos de Uso.

En el Anexo - seccion .5 se observa el diagrama de casos de uso donde sepuede observar la interaccion y comportamiento de los actores en cada unode los sistemas presentes en el Prototipo de control IoT (Internet of Things)para vigilar el aprovisionamiento de combustible vehicular.

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3.11. Cronograma de trabajo.

3.11.1. Diagrama de Gantt.

Figura 3.7: Diagrama de Gant - Fase 1Fuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para






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Figura 3.11: Diagrama de Gant - Fase 4.1Fuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para




3.12. Presupuesto.

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Figura 3.13: PresupuestoFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


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Parte III

CIERRE DE LAINVESTIGACION.

50

Capıtulo 4

Resultados y Discusion.

Se realizaron las siguientes mediciones como pruebas preliminares y uni-tarias que sirvieron como base para comprobar la medicion del sensor decombustible; estos datos corresponden a simulaciones de tanqueo de gaso-lina los cuales se asemejan al comportamiento en una estacion de servicioreal, el lıquido utilizado fue agua y las transacciones fueron realizadas enlınea; hay que tener en cuenta que no existen pruebas de carga o de estres dela aplicacion y que los datos establecidos en la siguiente tabla son calculosreales.

4.1. Consideraciones:

El proceso de medicion de lıquido fue generado en diferentes momentosdel dıa con el dispositivo sensor.

Los montos a tanquear son datos que se asemejan a los valores que unpropietario paga en una estacion de servicio cuando realiza el procesode tanqueo vehicular.

El valor del galon fue tomado de diferentes estaciones de tanque degasolina en Bogota.

El galon total es la relacion que existe entre el total pagado / en elvalor del galon de gasolina.

El galon tanqueado corresponde a la medicion realizada por el disposi-tivo sensor de medicion cuando el lıquido fluye a traves de el.

51

Se realiza la diferencia entre los galones totales (depende del monto apagar) que se deben dispensar versus a los galos tanqueados.

La puntuacion es la calificacion que se otorga en cada transaccion parala estacion de servicio donde se realiza el proceso de tanqueo y dondese adjudica si la transaccion fue real o fraudulenta, tomando como baseuna mınima calificacion de cero estrellas y una maxima calificacion de5 estrellas, esta ultima se adjudica a que la medicion realizada por eldispositivo sensor medidor sea equivalente a la relacion entre el numerode galones que deberıa tanquearse con el valor ingresado pagado por elservicio de tanqueo de combustible.

Se configuro 1 minuto de espera entre la finalizacion del proceso deaprovisionamiento de combustible y el consumo del servicio final pa-ra reportar los calculos y diferencias encontrados en el detalle de latransaccion.

4.2. Observaciones:

Se observa que el dispositivo sensor medidor de combustible tiene unaprecision para realizar su proposito y consume los servicios de la nubede forma agil; los reportes de informacion y calculos tardaron entre 4y 5 segundos en aparecer como registro del detalle de transaccion en labase de datos.

El dispositivo sensor medidor puede ser utilizado multiples veces du-rante el dıa y su desempeno no se ve afectado por realizar transacciones.

En la implementacion es necesario que un vehıculo solo tenga un dis-positivo asociado, esto permitira establecer una estadıstica mas precisaen los historiales de tanqueo.

52

Figura 4.1: Resultado medicion combustibleFuente: Proyecto - Elaboracion de un prototipo de control I.O.T

(Internet Of Things) para vigilar el aprovisionamiento del

combustible vehicular

53

Capıtulo 5

CONCLUSIONES.

5.1. Verificacion, contraste y evaluacion de

objetivos.

Al desarrollar el proyecto de investigacion es posible comprobar el obje-tivo principal ya que si se logra impulsar como producto comercial y refinarel prototipo de control IoT (internet of Things) para vigilar el aprovisiona-miento de combustible vehicular, cada persona puede comprobar la relacionde tanqueo de gasolina real con el tanqueo de gasolina pagado en su vehıculo,validando en lınea que la cantidad de servicio comprado sea el suministrado,esto minimizarıa la situacion fraudulenta que existe en estaciones de serviciocuando prestan este tipo de servicio.Gracias a la investigacion realizada sobre arquitecturas y modelos IoT (Inter-net of Things) logramos implementar una metodologıa acorde a la dimensionde la solucion elaborando una arquitectura facil, economica y flexible queinvolucra desarrollos e integracion de tecnologıas rapidas, eficientes y preci-sas que logran cumplir con las expectativas de investigacion de este proyecto.

A continuacion se muestra la comparacion de las metodologıas analizadaspara el proyecto:

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Figura 5.1: Comparacion de Metodologıas.Fuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


5.2. Sıntesis del modelo propuesto.

El prototipo de control IoT (Internet of Things) para vigilar el aprovi-sionamiento de combustible vehicular es una idea innovadora y economicaque implementa e integra desarrollos sobre plataformas Arduino y Androidbajo los principios del internet de las cosas, convirtiendo un vehıculo normalen un sistema capaz de realizar una medicion, un procesamiento y un repor-te del combustible suministrado por una estacion de servicio relacionandolacon el cobro generado por dicha transaccion, exponiendo ante los usuarioslas gasolineras confiables que tenemos en la ciudad evaluadas por los mismoscompradores, proporcionando y soportando una solucion a una problematicade fraude existente en tales establecimientos.

55

5.3. Aportes originales.

Elaboracion de la arquitectura de software y de negocio de un proto-tipo de control IoT (Internet of Things) para vigilar el aprovisionamientode combustible vehicular que integra facil, flexible y de coste economico unsensor desarrollado en plataforma Arduino y una aplicacion Android paramedir, procesar, reportar informacion correspondiente al servicio de tanqueoque soporte la calificacion de estaciones de servicio y el informe publico deirregularidades en dichos establecimientos.

Se realizaron cotizaciones con empresas similares que ofrecen un sensor demedicion de combustible, encontrando que la implementacion de esta tecno-logıa en un vehıculo normal catalogado como no inteligente y que realice unafuncion equivalente al dispositivo medidor FullTrue por su compleja arquitec-tura puede costar entre 550 USD y 600 USD sin impuestos y sin instalacion;elaborar un prototipo de control I.O.T (Internet of Things) para vigilar elaprovisionamiento de combustible vehicular como FullTrue con la arquitec-tura implementada puede costar aproximadamente 120 USD sin impuestos ysin instalacion.

56

5.4. Implementacion.

5.4.1. Introduccion.

A continuacion se describe el proceso de implementacion del Prototipo decontrol IOT (Internet of Things) para vigilar el aprovisionamiento de com-bustible vehicular, donde contiene cada uno de los componentes implicadosen la medicion en el servicio brindado por las estaciones de combustible.

5.4.2. Arquitectura.

Ver diagrama de Arquitectura del proyecto - Elaboracion de un prototipode control I.O.T (Internet Of Things) para vigilar el aprovisionamiento delcombustible vehicular - Anexos - seccion .1.

5.4.3. Descripcion.

El proceso de la medicion de combustible en el aprovisionamiento realiza-do por las estaciones de servicio inicia con el proceso de tanqueo al vehıculo,paralelamente el usuario ingresa al aplicativo movil donde debe diligenciarciertos datos como lo son: el valor del galon, el monto a tanquear, seleccionarel vehıculo (previamente registrado), seleccionar la estacion de gasolina y eltipo de combustible, posteriormente realiza el proceso de calcular los datosy validar si la cantidad aprovisionada es igual a la calculada para ası generaruna puntuacion a la estacion de servicio.

Ver diagrama BPMN Anexos - seccion .2.

5.4.4. Componentes utilizados:

Sensor YF-s201:

El YF-S201 es un sensor de flujo de construccion solida el cual esta ela-borado por un cuerpo de bronce, un rotor de lıquidos, y un sensor de efectoHall. El diseno y el funcionamiento de este tipo de sensor es simple. Utilizaun sensor con aspas o alabes para medir la cantidad de lıquido que se ha mo-vido a traves de el. El molino de viento tiene un pequeno iman atado y hayun sensor magnetico de efecto Hall en el otro lado del tubo que registra cadavuelta del molino de viento, esto genera impulsos de salida a una velocidadproporcional a la velocidad de flujo. La flecha indica la direccion del flujo.

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Es decir, que el sentido en que pasa el agua debe ser de izquierda a derecha[40].

Figura 5.2: Sensor YF-s201Fuente: Tomada de la pagina Ebay [41]

Caracterısticas:

Tipo de sensor: Efecto Hall

Voltaje de funcionamiento: 3 a 18 V DC

Maximo consumo de corriente: 15 mA @ 5V

Flujo de Trabajo Calificacion: 1 a 30 litros / minuto

Temperatura de funcionamiento: -25 a + 80oC

Ambito de humedad de trabajo: 35 % -80 % de humedad relativa

Precision: +- 10 %

La presion maxima del lıquido: 1,75 MPa

Ciclo de trabajo de salida: 50 % + -10 %

Caracterısticas de flujo de pulso: Frecuencia (Hz) = 11 * Caudal (l /min)-3 +/- 10 %

Conexion: 1/2

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Frecuencia de impulsos (Hz) / 7,5 = caudal en l / min.

Tamano: 2,5 ”x 1,4”x 1,4”

Detalles de conexion: Rojo: Positivo, Negro: negativo, Amarillo: senalde pulso

Arduino Nano:

Arduino Nano es una placa de desarrollo de tamano compacto, completay compatible con protoboards, basada en el microcontrolador ATmega328P.Tiene 14 pines de entrada/salida digital (de los cuales 6 pueden ser usandocon PWM), 6 entradas analogicas, un cristal de 16Mhz, conexion Mini-USB,terminales para conexion ICSP y un boton de reseteo.

Posee las mismas capacidades que un Arduino UNO, tanto en potencia delmicrocontrolador como en conectividad, solo se ve recortado en su conectorUSB, conector jack de alimentacion y los pines cambia un formato de pinesheader [42].

Figura 5.3: Modulo Arduino NanoFuente: Tomada de la Mindtech [43]

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Modulo GSM SIM800L:

El SIM800L modulo GSM / GPRS con antena es un modulo cuatribandaque permite agregar funcionalidades avanzadas de comunicacion a traves dela red celular, como mandar mensajes de texto, datos o realizar llamadas enun tamano sumamente compacto. Este modulo permite accesar los pines masimportantes del SIM800L para manejarlo desde un microcontrolador [44].

Figura 5.4: Modulo GSM SIM800LFuente: Tomada de la Geek Factory [44]

Caracterısticas:

Modulo cuatribanda 850, 900, 1800 y 1900 MHz

Voltaje de Alimentacion recomendado: 3.4 – 4.4 v

Control a traves de comandos AT

Dispositivo de bajo consumo

Temperatura de Operacion -400 a 85 C

Dimensiones: 1.5 cm * 1.8 cm * 0.25 cm

Peso: 1.3 gramos

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Aplicacion Movil - Android:

Android es un sistema operativo muy versatil empleado principalmentepara dispositivos moviles. Basado en el Kernel de Linux, es un sistema libre,gratuito y multiplataforma, con gran capacidad de adaptacion a todo tipode dispositivos lo que le confiere un gran potencial de desarrollo.

Esta libertad facilita la labor a los desarrolladores ya que libera periodica-mente su codigo y no tiene ningun coste anadido en licencias. Android tieneuna serie de librerıas en C/C++ y las aplicaciones se realizan principalmen-te en JAVA usando Dalvik, una adaptacion de la maquina virtual de JAVApara dispositivos con poca memoria. El sistema operativo tiene una serie deAPI’s para el uso de las distintas funciones del telefono: GPS, giroscopio,etc... Ultimamente han salido librerıas para su trabajo en otros lenguajescomo PHP y .NET con distintos grados de exito [45].

La aplicacion FullTrue fue desarrollada bajo la plataforma y sistema ope-rativo Android, utilizar dicho O.S permite abarcar la mayor parte de la po-blacion Colombiana.

En el Anexo - sesion .6 se puede observar el flujo de pantalla que seimplemento en el desarrollo de la aplicacion movil FullTrue.

Servicios de la Nube - AWS:

Amazon Web Services engloba una gran cantidad de servicios para poderrealizar distintos tipos de actividades en la nube. Desde almacenamiento a lagestion de instancias, imagenes virtuales, desarrollo de aplicaciones moviles,etc., la nube de Amazon ha ido consolidandose a lo largo de los anos comouna de las mas grandes del mercado. Sin embargo, otros mercados emergen-tes en estas plataformas han conseguido convertirse en dignos rivales, comoMicrosoft y su Azure [46]. El Servicio Web FullTrue fue implementado bajola plataforma AWS ya que tiene un amplio portafolio de servicios para eldesarrollo y despliegue las aplicaciones.

El proyecto de elaboracion de un prototipo de control I.O.T (Internet OfThings) para vigilar el aprovisionamiento del combustible vehicular requiriode los servicios de Bases de Datos RDS y Servidores Elastic BeanStalk y ad-quirio el servicio Route 53 que permitio establecer el dominio (www.tankfulltrue.com), en el Anexo - seccion .7 se encuentra el modelo de entidad relacion de labase de datos y la arquitectura del servicio de Elastic BeanStalk.

El proyecto implementa 22 micro servicios organizados de la siguiente

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forma:

Figura 5.5: Diagrama de ServiciosFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


REGISTRO PROPIETARIO:

consultaTipoDocumento: Micro servicio encargado de la consulta delos diferentes tipos de documentos registrados en la base de datos.

validarRegistroPropietario: Micro servicio encargado de validar el re-gistro e informacion del propietario.

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insertarPropietario: Micro servicio encargado de realizar la inserciondel registro de los datos del propietario en la base de datos.

LOGIN:

validarLogin: Micro servicio encargado de validar la informacion ingre-sada en el login para inicio de sesion en la aplicacion.

REGISTRO DE VEHICULOS:

consultarClaseVehiculo: Micro servicio encargado de cargar listado declases de vehıculos registrados en la base de datos

consultarMarcaVehiculo: Micro servicio encargado de cargar listado demarcas de vehıculos registrados en la base de datos de acuerdo a laclase de vehıculo seleccionada

consultarLineaVehiculo: Micro servicio encargado de cargar listado delıneas de vehıculos registrados en la base de datos de acuerdo a la marcade vehıculo seleccionada

insertarVehiculo: Micro servicio encargado de realizar la insercion delregistro de los datos del vehıculo en la base de datos.

REGISTRAR TANQUEO:

consultarVehiculos: Micro servicio encargado de la consulta de los vehıcu-los asociados al propietario logueado.

Tipo de combustible: Micro servicio encargado de cargar listado detipos de combustibles.

empresa: Micro servicio encargado de cargar listado de Empresas deestaciones de gasolina de Colombia.

establecimiento: Micro servicio encargado de cargar listado de Esta-blecimientos de estaciones de gasolina de Colombia de acuerdo a laempresa seleccionada.

insertarTrx: Micro servicio encargado de realizar la insercion del regis-tro de los datos de la transaccion como vehıculo, tipo de combustible,empresa, establecimiento, valor del galon, y valor pagado por el servicio.

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consultarDetalleTrx: Micro servicio encargado de consultar el detallede la transaccion registrada por el medidor de combustible luego de lafinalizacion del proceso de tanqueo en el vehıculo.

HISTORIAL:

consultarHistorial: Micro servicio encargado de cargar el listado de his-toriales de transacciones registradas para el propietario logueado.

ESTACIONES TOP:

consultarTopEst: Micro servicio encargado de consultar las estacionestop por empresa teniendo en cuenta la puntuacion generada en cadatransaccion.

SENSOR DE COMBUSTIBLE TECNOLOGIA IOT:

consultarIMEI: Micro servicio encargado de consultar el IMEI del dis-positivo medidor.

medirTanqueo: Micro servicio encargado de almacenar el detalle dela transaccion de acuerdo a la medicion realizada por el dispositivomedidor tales como galones totales, galones tanqueado.

calcularDiferencias: Micro servicio encargado de almacenar la diferenciade los galones tanqueado y los galones totales pagados y actualizar eldetalle de la transaccion.

consultarTrx: Micro servicio encargado de consultar la transaccion pararelacionarla con su detalle.

insertarDetalleTrx: Micro servicio encargado de insertar los valores me-didos, calculados y procesados en el detalle de la transaccion

64

Capıtulo 6

PROSPECTIVA DELTRABAJO DE GRADO.

6.1. Lıneas de investigacion futuras.

El proyecto de investigacion puede incluirse y refinarse en las siguienteslıneas de investigacion:

Minerıa de datos.

Business Intelligence.

6.2. Trabajos de investigacion futuras.

El proyecto de investigacion sirve como base para futuros trabajos deinvestigacion relacionados con:

Octanaje y pureza de la gasolina aprovisionada en estaciones de serviciode combustible.

Consumo y disminucion de niveles de combustible en el tanque de lagasolina de un vehıculo.

65

Capıtulo 7

REFERENCIAS WEB.

66

Referencias Web

[1] Retina,retina.elpais.com [en lınea]. Disponible en:https://retina.elpais.com/retina/2018/11/14/innovacion/1542196731 054317.html.[Accedido: 5-abr-2019]

[2] ElEspectador,www.elespectador.com [en lınea]. Disponible en:https://www.elespectador.com/noticias/bogota/por-falta-de-control-hay-gasolineras-que-tumban-los-usuarios-articulo-793301.[Accedido:5-abr-2019]

[3] Ticbeat,www.ticbeat.com [en lınea]. Disponible en:https://www.ticbeat.com/innovacion/el-coche-conectado-el-gran-sensor-del-internet-de-las-cosas/.[Accedido: 5-abr-2019]

[4] Culturacion,www.culturacion.com [en lınea]. Disponible en:http://culturacion.com/que-es-la-tecnologia-de-nube/.[Accedido: 5-abr-2019]

[5] Space Analytics,spaceanalytics.blogspot.com [en lınea]. Disponibleen: http://spaceanalytics.blogspot.com/2016/08/modelos-servicios-nube.html.[Accedido: 5-abr-2019]

[6] SG,sg.com.mx [en lınea]. Disponible en:https://sg.com.mx/revista/27/arquitectura-software.[Accedido: 5-abr-2019]

[7] OBS Business School,www.obs-edu.com [en lınea]. Disponible en:https://www.obs-edu.com/int/blog-project-management/metodologia-agile/que-son-las-metodologias-de-desarrollo-de-software.[Accedido:5-abr-2019]

67

[8] La Nacion,www.lanacion.com.ar [en lınea]. Disponible en:https://www.lanacion.com.ar/lifestyle/la-era-de-las-cosas-inteligentes-nid2089209.[Accedido: 5-abr-2019]

[9] IBM,www.ibm.com [en lınea]. Disponible en:https://www.ibm.com/developerworks/ssa/library/iot-lp201-iot-architectures/index.html.[Accedido: 5-abr-2019]

[10] Arduino,aprendiendoarduino.wordpress.com [en lınea]. Disponibleen: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/tag/modelos-de-capas-iot/.[Accedido: 5-abr-2019]

[11] AWS,aws.amazon.com [en lınea]. Disponible en:https://aws.amazon.com/es/iot-1-click.[Accedido: 5-abr-2019]

[12] IEEE Standards Association,standards.ieee.org [en lınea]. Disponible en:https://standards.ieee.org/project/2413.html.[Accedido: 5-abr-2019]

[13] The Industrial Internet,www.iiconsortium.org [en lınea]. Disponible en:https://standards.ieee.org/project/2413.html.[Accedido: 5-abr-2019]

[14] Arduino,aprendiendoarduino.wordpress.com [en lınea]. Disponibleen: https://aprendiendoarduino.wordpress.com/tag/modelos-de-capas-iot/.[Accedido: 5-abr-2019]

[15] Licdchar,www.lucidchart.com [en lınea]. Disponible en:https://www.lucidchart.com/pages/es/que-es-un-diagrama-entidad-relacion.[Accedido: 5-abr-2019]

[16] Wikipedia,es.wikipedia.org [en lınea]. Disponible en:https://es.wikipedia.org/wiki/Servicio web.[Accedido: 5-abr-2019]

[17] Wikipedia,es.wikipedia.org [en lınea]. Disponible en:https://es.wikipedia.org/wiki/Aplicacion movilAplicaciones movi-les y su usabilidad.[Accedido: 5-abr-2019]

[18] Conceptodefinicion,conceptodefinicion.de [en lınea]. Disponible en:https://conceptodefinicion.de/internet/.[Accedido: 5-abr-2019]

[19] Wikipedia,es.wikipedia.org [en lınea]. Disponible en:https://es.wikipedia.org/wiki/Sensor.[Accedido: 5-abr-2019]

68

[20] Wikipedia,es.wikipedia.org [en lınea]. Disponible en:https://es.wikipedia.org/wiki/Sensor de efecto Hall.[Accedido: 5-abr-2019]

[21] Wikipedia,es.wikipedia.org [en lınea]. Disponible en:https://es.wikipedia.org/wiki/Actuador.[Accedido: 5-abr-2019]

[22] Siste,sistemas.com [en lınea]. Disponible en:https://sistemas.com/gsm.php.[Accedido: 5-abr-2019]

[23] Wikipedia,es.wikipedia.org [en lınea]. Disponible en:https://es.wikipedia.org/wiki/Servicio general de paquetesvıa radio].[Accedido: 5-abr-2019]

[24] Wikipedia,es.wikipedia.org [en lınea]. Disponible en:https://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo de transferenciade hipertexto.[Accedido: 5-abr-2019]

[25] Andemos,www.andemos.org [en lınea]. Disponible en:http://www.andemos.org/wp-content/uploads/2019/01/Informe-Vehiculos-2018-12.pdf.[Accedido: 5-abr-2019]

[26] Andemos,www.andemos.org [en lınea]. Disponible en:http://www.andemos.org/wp-content/uploads/2019/01/Informe-Motos-2018-12.pdf.[Accedido: 5-abr-2019]

[27] La Republica,www.larepublica.co [en lınea]. Disponible en:https://www.larepublica.co/economia/el-precio-del-galon-de-gasolina-crecio-537-en-promedio-hasta-octubre-2779457.[Accedido: 5-abr-2019]

[28] Pulzo,www.pulzo.com [en lınea]. Disponible en:https://www.pulzo.com/nacion/estaciones-servicio-estarian-suministrando-menos-gasolina-bogota-PP498291.[Accedido: 5-abr-2019]

[29] El Tiempo,www.eltiempo.com [en lınea]. Disponibleen: https://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-3184070.[Accedido: 5-abr-2019]

[30] Red Consumidor,redconsumidor.com [en lınea]. Disponibleen: http://www.redconsumidor.gov.co/publicaciones/inspecciona estaciones de servicio pub.[Accedido: 5-abr-2019]

69

[31] Youtube,www.youtube.com [en lınea]. Disponible en:https://www.youtube.com/watch?v=jOo1wlOuUjc.[Accedido: 5-abr-2019]

[32] El Espectador,www.elespectador.com [en lınea]. Disponible en:https://www.elespectador.com/noticias/bogota/gasolineras-de-bogota-estan-suministrando-menos-combustible-del-que-pagan-los-usuarios-articulo-793254.[Accedido: 5-abr-2019]

[33] Destino Seguro,www.destinoseguro.net [en lınea]. Disponi-ble en: http://www.destinoseguro.net/nuevositio/infovias/35-estaciones-de-servicio-sancionadas-por-irregularidades-en-venta-de-combustibles.[Accedido: 5-abr-2019]

[34] Datos,www.datos.gov.co [en lınea]. Disponible en:https://www.datos.gov.co/en/Econom-a-y-Finanzas/Precios-de-Combustibles-MinMinas/7pcy-5vx9/data.[Accedido: 5-abr-2019]

[35] Dinero,www.dinero.com [en lınea]. Disponible en:https://www.dinero.com/economia/articulo/cuanto-aumento-la-gasolina-en-marzo-de-2019/268138.[Accedido: 5-abr-2019]

[36] El Espectador,www.elespectador.com [en lınea]. Disponible en:https://www.elespectador.com/noticias/educacion/la-tesis-de-grado-que-cambio-quien-establece-el-precio-de-la-gasolina-articulo-860619.[Accedido: 14-may-2019]

[37] Nissan,www.nissan-global.com [en lınea]. Disponible en:https://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/sam.html.[Accedido: 5-abr-2019]

[38] Technoton,rd-technoton.com [en lınea]. Disponible en: rd-technoton.com.[Accedido: 5-abr-2019]

[39] Inbeebox,inbeebox.com [en lınea]. Disponible en:http://inbeebox.com/.[Accedido: 5-abr-2019]

[40] Nextia Fexis,www.nextiafenix.com [en lınea]. Disponible en:https://www.nextiafenix.com/producto/yf-s201/.[Accedido: 5-abr-2019]

70

[41] Ebay,www.ebay.co.uk [en lınea]. Disponible en:https://www.ebay.co.uk/itm/1-2-3-4-Water-Flow-Hall-Effect-Sensor-Switch-Flow-Meter-Counter-1-30-L-min-/202008289076.[Accedido:5-abr-2019]

[42] Arduino Nano,arduino.cl [en lınea]. Disponible en:http://arduino.cl/arduino-nano/.[Accedido: 5-abr-2019]

[43] Mindtech,mindtechstore.com [en lınea]. Disponible en:http://mindtechstore.com/producto/arduino-nano.[Accedido: 5-abr-2019]

[44] Geekfactory,www.geekfactory.mx [en lınea]. Disponible en:https://www.geekfactory.mx/tienda/radiofrecuencia/sim800l-modulo-gsm-gprs/.[Accedido: 5-abr-2019]

[45] TuProgramacion,www.tuprogramacion.com [en lınea]. Disponible en:http://www.tuprogramacion.com/glosario/que-es-android/.[Accedido: 5-abr-2019]

[46] Tic.Portal,www.ticportal.es [en lınea]. Disponible en:https://www.ticportal.es/temas/cloud-computing/amazon-web-services.[Accedido: 5-abr-2019]

[47] Cacoo,cacoo.com [en lınea]. Disponible en:https://cacoo.com/es/templates/aws-diagram-software.[Accedido: 5-abr-2019]

71

Capıtulo 8

ANEXOS.

.1. Arquitectura.

Figura 1: ArquitecturaFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


72

.2. BPMN.

Figura 2: BPMNFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


73

.3. Diagrama de Secuencia.

Figura 3: Diagrama de SecuenciaFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


74

.4. Diagrama de uso de aplicacion.

Figura 4: Diagrama de Uso de AplicacionFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


75

.5. Diagrama de casos de uso.

Figura 5: Diagrama de Casos de UsoFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


76

.6. Flujo de pantallas FulTrue.

Figura 6: Navegacion Aplicacion FullTrue - Registro de propietarioFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


77

Figura 7: Navegacion Aplicacion FullTrue - LoginFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


78

Figura 8: Navegacion Aplicacion FullTrue - MenuFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


79

Figura 9: Navegacion Aplicacion FullTrue - Registro de vehıculoFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


80

Figura 10: Navegacion Aplicacion FullTrue - Registro transaccionFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


81

Figura 11: Navegacion Aplicacion FullTrue - Mensaje de espera mientras setermina el proceso de tanqueo en el vehıculo y se registra la medicion

Fuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


82

Figura 12: Navegacion Aplicacion FullTrue - Reporte de medicion sensorFullTrue

Fuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


83

Figura 13: Navegacion Aplicacion FullTrue - Reporte HistorialFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


84

Figura 14: Navegacion Aplicacion FullTrue - Reporte Top 5 establecimientoFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


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.7. AWS (RDS - Elastic BeanStalk).

Figura 15: Modelo Entidad - Relacion FullTrueFuente: Prototipo de control IOT (Internet of Things) para


86

Figura 16: Arquitectura - AWS Elastic BeanStalkFuente: Toamda de la pagina Cacoo [47]

87

elaboracion de un prototipo de control i.o.t (internet...

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