implementaciÓn de un sistema de identificaciÓn …
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IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN ORIENTADO A LA
WEB PARA EL CONTROL Y SEGUIMIENTO PECUARIO DE UNA FINCA CON
EL USO DE TECNOLOGÍA RFID
REMBERTO BALLESTAS ÁVILA
ASESOR
ING. MSC. JORGE ELIECER GÓMEZ GOMEZ
UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y TELECOMUNICACIONES
MONTERÍA – CÓRDOBA
2019
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Tabla de Contenido
RESUMEN ................................................................................................................................... 3
1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA......................................................................................... 4
1.1. AMBIENTACIÓN DEL PROYECTO................................................................................... 5
PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN ......................................................................................... 10
2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................... 11
4. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 15
4.1. OBJETIVO GENERAL ...................................................................................................... 15
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................ 15
5. ESTADO DEL ARTE ............................................................................................................ 16
6. MARCO CONCEPTUAL……………..……………………………………………………………………………………………… 30
7. METODOLOGÍA DEL PROYECTO .................................................................................... 46
7.1. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ............................................................................................ 46
7.2. POBLACIÓN ...................................................................................................................... 47
7.3. FUENTES Y TÉCNICAS PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN .................. 49
7.3.1. FUENTES DE INFORMACIÓN ..................................................................................... 49
7.3.2. INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN ..................................... 49
7.4. METODOLOGÍA DE DESARROLLO DEL PROYECTO ................................................ 50
7.4.1. ETAPAS O FASES DEL PROYECTO .......................................................................... 50
7.5. METODOLOGÍA DE DESARROLLO XP ........................................................................ 53
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ........................................................................................ 53
ANEXO 2. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ................................................................... 86
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RESUMEN
El presente proyecto de investigación se inicia con el fin de desarrollar un producto
“software” de sistema para la automatización de una finca del sector pecuario; en el
cual se realice por medio de un sistema automático la identificación de ganado en
todo el ámbito productivo, el cual haga que se ejerza y realice la gestión sistemática
de fortalecer los procesos de control, inventario, horarios e identificación, entre
otros; que diariamente se tratan en diversas áreas de la finca en gestión. Ya que en
determinadas ocasiones se ha observado el registro de forma manual, se lleva muy
poco control, poca ejecución en labores, mayor tiempo, aumentos en costos y
posteriores a estos; se desperdicia mucho tiempo en el reconocimiento del personal
para el manejo de producción de animales en aumento de suministros.
Dicho esto, se presenta la idea de desarrollar un sistema de identificación mediante
el cual dispositivos de última tecnología como RFID permita el control y seguimiento
en la producción de los animales que gran parte de estos se conservan en la región
del departamento de Córdoba, no obstante, se puede demostrar que se puede
innovar en un alto porcentaje los procesos comerciales tradicionales ya
preestablecidos y catalogarse en una gran ventaja de competencia en el sector en
mejora del suministro de reconocimiento de animales y brindarle al gremio de
ganaderos la posibilidad de ser utilizados las buenas prácticas de manejo de ganado
en términos de control nutricional de los animales, métodos de registros
desconocidos que se pueden producir en las fincas de desarrollo ganadero
integrándose al mundo de las nuevas tecnologías.
Palabras Claves: Identificación, Automatizar, Control, Pecuario, RFID.
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1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Desde tiempo atrás, la necesidad de identificar objetos de una forma u otra se ha
tratado o procesado en empresas u organizaciones, el procesamiento de la
información de forma precisa y su estado en las actividades posteriores a su
entrega, ha sido un reto que muchos negocios enfrentan en la ayuda de las
tecnologías que la época les permite. La afluencia de las tecnologías actuales han
desencadenado la fabricación en serie a gran escala de componentes electrónicos,
apoyados en la necesidad y los bajos costos, es de utilizar en una amplia gama de
aplicaciones por la extraordinaria fusión hardware - software, las tecnologías y los
dispositivos han sido de mucho ayuda y el acceso a investigación a orientado a
innovaras iniciativas a través de la Internet, esta ha dado resultado a sistemas de
identificación de personas y objetos. La tecnología de Identificación por Radio
Frecuencia o RFID, por sus siglas en inglés, inspirada en la necesidad de diferenciar
amigos o enemigos en la guerra, es un ejemplo vívido de dicha evolución
tecnológica (RFID, 2019).
RFID - Identificación por Radiofrecuencia, es una tecnología que quiere seguir
incursionando en la vida de las personas por sus diversas aplicaciones; al igual que
otra tecnología que ha venido incursionando en el mundo de los soñadores,
arriesgados, productores y desarrolladores que abarcan estos conocimientos
tecnológicos, hay otro caso fundamental como lo tecnología WEB en sistema de
aplicaciones dinámicas, que mediante su programación permite gestionar sistemas
de información en diversos entornos de aplicabilidad e inclusive acceder a objetos
en una determinada posición, está junto con la RFID nos permite tener una relación
que ofrezca la solución al desarrollo del producto que se desea implementar; bajo
esto se puede decir, que esta tecnología tiene un sin fin de aplicaciones, pero no
obstante, hay que aclarar que aún se encuentra cada día en proceso de evolución,
se ha decidido entonces usarla con fines de gestión para los procesos llevados a
cabo en una finca en control de los registros de animales que se poseen.
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Finalmente, se especifica un prototipo para este proyecto con el fin de mostrar las
ventajas y utilidades que contiene esta tecnología en el beneficio de la finca en
general. Es así como esta investigación pretende ser una guía de los elementos a
considerar en un proyecto con RFID y WEB.
1.1. AMBIENTACIÓN DEL PROYECTO
En el presente, las tecnologías de la información, aplicaciones de la ingeniería, los
dispositivos móviles (de control de acceso) en el mundo se han sumergido de una
forma grandiosa para brindar soluciones de forma tan especifica en sectores de
desarrollo a nivel mundial y existe una, en especial que ha adquirido una excelente
aceptación en infinidad de proyectos, es la tecnología RFID, que ha mostrado tener
un auge en el mundo de la industria de los sistemas y el comercio electrónico puesto
que trae consigo grandes beneficios, algunos de ellos: su costo y simplicidad en sus
capacidades. Sin más, este puede ser un sistema de dispositivos para combinar por
medio de otros que en gran forma pueda comunicar a cierta distancia hardware o
equipo de comunicación con un sistema de control de forma remota, el cual
permitiría administrar recursos de hardware y permitir realizar operaciones a través
del software.
La tecnología RFID (Radio Frequency Identification - Identificación por
Radiofrecuencia), que ha mostrado un auge en las industrias, se utiliza en buses
de transporte vehicular, supermercados, centros comerciales, identificación de
animales ganaderos y domésticos, móviles, bancos, etc. Trae grandes beneficios.
Esta, es una tecnología de auto-identificación inalámbrica que en su uso utiliza
etiquetas para almacenar información y posee lectores que se pueden utilizar a
cierta distancia. Dicho esto, también se requerirá una investigación dirigida a la
gestión pecuaria de animales que en los últimos años ha pasado a fundamentarse
en problemas que limitan la producción y productividad por estar absueltos de la
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tecnología y está en gran medida busca ajustar las buenas condiciones de los
locales de albergue de animales y basarse en tecnologías de implementación en
este sector especialmente, dado el sin número de granjas tecnificadas que llegado
el momento de registrarse para concentrar los recursos que posee para poder
mostrarse a nivel nacional o internacional.
Todavía existen productores de ganado que deben dejar de ser más que simples
ganaderos y convertirse en empresarios eficientes, la actividad ganadera debe de
estar orientada a la obtención de uno o varios productos que generen ganancias,
para ello es necesario la implementación de registros que permitan medir los
resultados y compararlos con las metas planteadas sean estas actuales o pasadas
a fin de corregir cualquier desviación, y realizar los cambios oportunos de estrategia
productiva.
Esto quiere decir que en las granjas deben existir puntualmente sistemas de
registros que incluyan todos y cada uno de los elementos que integran el proceso
de producción, en el cual los animales desempeñan un papel importante que en
obtención de los productos. Sin embargo, a pesar de su importancia existe
desconocimiento de parte de los productores de cómo llevarlos y las ventajas que
estos representan a la hora que se presente la necesidad de vender o comprar
animales, quizás hasta exportar o bien de tomar decisiones para alcanzar las metas
propuestas de la empresa. Estos, Registros de Producción pueden ser definidos
como un "Formato ordenado de la captura de información, relacionada con el origen,
manejo, comportamiento y destino de los animales, y el objetivo principal es el de
ayudar al productor a tomar decisiones". Por lo tanto, se puede decir que se permite
tener una sincronía que mejore los trabajos desarrollados bajo tecnologías
eficientes, que de forma aplicada se pueda implementar en caso de cadena de
producción y distribución de la finca, verificación de la calidad de los productos,
elaboración de inventaros automáticos, control e identificación de animales, así
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como también se pueda incluir dentro de las actividades cotidianas de los operarios
de la finca.
1.2. PROBLEMÁTICA
La finca los campanales, es una empresa comercializadora familiar en el sector
pecuario (bovinos, porcinos y caprinos) que se dedica al servicio de producción de
ganado y cerdos de ceba, levante y engorde a nivel municipal, nacional, mixto con
una capacidad de animales de 500 reses de ganado, 100 porcinos en diversos tipos
de raza y poseen otros como carneros y aves de corral, pero en nuestro proyecto
solo se basara en la identificación del ganado sirviendo este para la identificación
de diversos lotes separados individualmente que en esta se poseen en la ciudad de
Montería para utilizar el servicio de los que trabajan cada zona. Además, cuenta
con uno excelente personal administrativo y operarios capacitados para ofrecer un
óptimo servicio a los animales. Para la realización del proyecto se registró un
análisis del sistema que utiliza actualmente la empresa o finca para realizar el
proceso de identificación se observó el registro detallado de las actividades que se
realizan diariamente y un reporte visual de la magnitud de la finca en términos de
dimensiones para ver que alcance tendrá la realización del software y las
limitaciones que se podrán tener en cualquier momento. Para recopilar la
información necesaria y poder hacer el respectivo análisis se empleó: encuesta,
entrevista, observación y el método descriptivo con las personas encargadas del
manejo de los animales. De los registros manuales que se tendrá el sistema
(operario), se realizaron reuniones con el gerente general de la empresa y los
propietarios.
La situación que se presenta es que no cuenta con una herramienta que permita
controlar y manipular la información concerniente a los registros de los animales y
su identificación dado su gran extensión, sus respectivos recorridos, no cuenta con
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un control de operarios, además que en la actualidad esta información se registra
manualmente en una planilla de control que no se le entrega a cada operario y que
este debería presentar en el puesto de recepción para ser verificada y registrada en
una hoja de Excel por el funcionario correspondiente, cosa que no se está
ejerciendo. Por tal razón es difícil tener una información veraz y rápida y concisa de
las condiciones de la finca, trabajadores y de los animales, y de manejar la
información es apta a que se cometan errores o se pierda.
A continuación se relaciona una descripción del problema halado que tienen los
usuarios de la finca se describe de la siguiente manera:
1. Toda la información va registrada en tres cuadernos.
2. Existen tres cuadernos porque la finca es familiar y le corresponde a tres personas
“propietarios” de la finca y cada uno tiene una cantidad de ganado y otros animales.
3. Al tanto de las cosas que suceden en la finca esta un solo propietario (encargado)
el cual se encarga de sacar adelante el progreso de la finca.
4. Los cuadernos se identifican por tres colores que son blanco, rojo y azul, en donde
va la información (papá, mamá, raza, hijos, abortos, fecha de nacimiento,
inseminaciones artificiales o puesta del toro), observaciones y chequeos del ganado
(los datos están en desorden) e igual en los porcinos.
5. Las observaciones y chequeos están en desorden porque cuando se les examina,
las vacas y lechones ingresan al establo en forma desordenada y así como entran
se registran los datos en el cuaderno de igual forma.
6. El registro de producción del ganado está en la memoria del operario y del
trabajador que ayuda en las actividades.
7. El propietario cuando necesita pasar el reporte del ganado a sus familiares tiene
que primero ordenar la información de cada vaca y luego si comunicarles a su familia
el rendimiento del ganado y su producción de leche. Así, como cuando se compra
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o vende un porcino ahí que revisar la información de días anteriores alterando esta
información.
8. Existe cada cuaderno en donde se indican cuales vacas están en el hato (vacas
lecheras) y horro (novillas), y otro dispuesto para los lechones.
El problema consiste en que el propietario y administrador necesitan buscar al
operario e indagar acerca de la información individual de cada vaca, lechón para
ver su progreso (partos, abortos, pesos, venta, compra, suministro, vacunas,
observaciones), ya que los datos están plasmados en cuadernos y en demasiado
desorden, lo que hace que se dificulte encontrar la información específica de cada
animal, llegado el caso se desconoce la cuantía en general de cuanto animal se
posee en la finca.
Teniendo en cuenta todo en mención se ha planteado la siguiente pregunta:
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PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿Cómo a través de Tarjetas RFID y una aplicación se puede ejercer control y
seguimiento de identificación en animales de una la granja de departamento
de Córdoba de una manera sencilla?
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2. JUSTIFICACIÓN
Se espera que este proyecto investigativo se implemente y sea una herramienta útil
para la parte administrativa y operarios, de la misma manera se espera cumplir con
la razón y el propósito de ejercer control descrito en los objetivos propuestos como
investigación. Además, se dispone que este sistema puede ser utilizado en esta
finca u otras para el desarrollo competitivo de la región y dejar gran parte la
investigación finalizada y seguir en conocimiento de proyectar para años futuros su
mejora continua, con el fin de dar a conocer esta investigación de la mejor manera
aplicando diversas tecnologías que se adapten a otras empresa de producción
pecuarias.
El proyecto se justifica en base al Decreto 728/2007, de 13 de junio, por el que se
establece y regula el Registro general de movimientos de ganado y el registro
general de identificación individual de animales. Que fundamenta: “Art 1. Todos los
movimientos de ganado deberán estar amparados por un documento de movimiento
debidamente cumplimentado por el titular de los animales o por la autoridad
competente, que recoja los datos mínimos establecidos en el anexo I. Este
documento acompañara a los animales hasta la finalización del movimiento en la
explotación de destino, sin perjuicio de las excepciones que por la utilización
voluntaria de la tarjeta de movimiento”, que es de gran importancia en la obligación
de proteger las practicas ganaderas y garantizar el debido proceso al momento de
la producción de ganado, además de fortalecer el registro de estos e inclusive el
control de enfermedades y propagación de infecciones, aunque por el ICA se han
ido ejecutando controles bajo lineamientos para fincas en la certificación y trasporte
a nivel nacional para este tipo de animales a la hora de trasporte (ICA, Ministerio de
agricultura y pesca, 2019).
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Se provee con el proyecto de desarrollo, mejorar y disponer de las siguientes
ventajas al instante de automatizar el sistema como:
Garantizar un entorno apropiado para la identificación del animal.
Monitoreo y visualización de manera ágil, entregando resultados previos.
Incremento en la optimización de insumos y recursos.
Mejorar la organización de los animales y sus eventos.
Innovación en la utilización de recursos tecnológicos.
Rentabilidad económica y disminución de costos.
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3. ALCANCES Y LIMITACIONES
El sistema que se desarrollará, facilitará la identificación oportuna de las fallas en
los recorridos de los operarios, ayudara a obtener la ubicación exacta de los
animales y mostrará alertas de datos sin identificar y sobre todo generará informes
con los cuales los administrativos de la empresa soportara evidencias para la toma
de decisiones acertada de fallas de sus operarios en un tiempo menor y preciso que
con el sistema actual.
Todo este proceso, ejercerá control y supervisión de la finca tanto en materia de
ganado como otros animales, especialmente se limita solo para el personal
administrativo u operarios que laboran en la finca. Una determinada limitante podría
ser el costo de los recursos de hardware y dado el desarrollo de la herramienta se
ejecute en dispositivos de alto costo ya que el auge de tecnologías va en crecimiento
en gamas de sistemas operativos y diversidad de dispositivos.
Dado el proyecto de investigación se vuelve necesario llevar un estudio exhaustivo
de la estructura o unidad de control del personal laboral de la finca en el área
pecuaria de sus actividades (cría, producción, registro e identificación, obtención de
pesos, etc.) que constantemente los operarios son los que manipulan los mismos
datos y procesos similares en el contexto de todo la finca, también se debe disponer
de información real de los datos de los animales en tiempo real, también revisar
sistemas implementados a nivel regional, nacional e internacional.
De lo anterior se puede mencionar ítems que pueden realizarse finalmente con el
desarrollo del sistema, como sigue:
Registro y acceso del Personal vía web.
Importación de datos desde archivos Excel.
Parametrización e ingreso de datos por medio inalámbrico.
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Suministro de eventos por medio del sistema automático.
Generación de facturas de tablas de registro, dosis, vacunas, etc.
Consultas, modificación y eliminación de animales en el sistema.
Generación de reportes e historial diaria y mensual.
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4. OBJETIVOS
4.1. OBJETIVO GENERAL
Implementar un sistema de identificación orientado a la web para el control y
seguimiento productivo del sector pecuario con el uso de tecnología RFID en
una finca del departamento de Córdoba.
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar un análisis de requerimientos del sistema previo, para la revisión de
las especificaciones y medir los alcances del sistema.
Analizar otros sistemas de identificación desarrollados con el uso de
dispositivos RFID u otras como aportes y referentes al proyecto.
Desarrollar un aplicativo web que permita el control y seguimiento productivo
de la finca, mediante registros de lectura RFID e información de los animales.
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5. ESTADO DEL ARTE
Continuamente han surgido dispositivos innovadores para facilitar tareas en los
diferentes campos, por ejemplo en la ingeniería, sistemas de automatización
ganadera, sistemas digitales y programables que se han obtenido como servicios u
herramientas propias de la red, tales como: tarjetas RFID, páginas web, circuitos,
sistemas de identificación u otros que han permitido que la presencia de usuarios
finales sea cada vez menor siendo más automatizado en lugares de entorno físico,
estos hechos han dado lugar a software y aplicaciones de automatización.
5.1. CONTEXTO INTERNACIONAL
Siniiga, Es un sistema de identificación individual para todo el hato nacional que
asigna una numeración única, permanente e irrepetible durante toda la vida del
animal para conformar un Banco Central de Información (BCI) dinámico y en tiempo
real. El objetivo es el de atender las solicitudes de los ganaderos para integrarse al
SINIIGA, operan las Ventanillas Autorizadas SINIIGA (VAS), distribuidas en todas
las Entidades Federativas, que a su vez cuentan con un número determinado de
Ventanillas Locales (VAL), en las zonas de mayor densidad ganadera a fin de tener
una cobertura amplia y suficiente para las necesidades de los productores (Siniga,
2015).
Sistemas SCADA, basado en pc para visualizar, anejar y supervisar procesos,
secuencias de fabricación, máquinas y plantas en todos los sectores, la gama
abarca desde simples sistemas mono opuestos y hasta sistemas multipuesto
distribuidos con servidores redundantes y soluciones geográficamente con clientes
web.
Simatic WinCC, es una plataforma de intercambio de información para la
integración vertical escala corporativas, puede ejecutarse en cualquier PC que
cumpla con los requisitos de hardware especificados. Se ha concebido para la
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visualización y el manejo de procesos, secuencias de fabricación, máquinas y
plantas. Aporta soluciones de alta disponibilidad para el sistema de control, en
muchos sectores industriales y de granjas se están llevando a cabo estos sistemas
en muchas áreas de aplicación para automatización de procesos.
http://www.poikosoft.com/: se trata de un portal sencillo pero intuitivo. El usuario ha
de buscar los archivos para la descarga de actualizaciones. Contiene un foro para
la comunidad de usuario. Tiene un sistema de adquisición de licencias.
SicTrans Core, El seguimiento de vehículos y cargas es decisivo a la hora de
brindar un buen servicio al cliente y operar eficientemente con el transporte. La
Compañía SicTransCore Latinoamérica es un sistema de identificación vehicular
basado en el uso de tecnología inalámbrica (lectores de radio frecuencia (RFID) y
etiquetas), que permiten a las compañías con flotas de vehículos realizar una
identificación de la unidad o el conductor.
Luego, se ubican las antenas lectoras en puntos estratégicos. Ejemplos: Accesos,
estaciones, puertas, sitios de carga de combustible o de mantenimiento. Cuando la
etiqueta pasa por la zona de lectura identifica al móvil y el lector retransmite la
información programada al centro de control. La etiqueta está especialmente
diseñada para aplicaciones en las que se opera con rangos largos y admite la
exposición a ambientes severos (SicTransCore, 2019)
Akrocard, ha ganado recientemente un concurso público para llevar a cabo el
proyecto para el desarrollo de la tarjetas basadas en RFID para la TUS (Transporte
Urbano de Santander). Las tarjetas, un total de 250.000, permitirán en breve a los
usuarios viajar con este innovador título de transporte del que ya se han fabricado
las tarjetas muestra, se ha comprobado el correcto funcionamiento de la validación
y está en espera de su puesta en marcha. Todo ello con las ventajas añadidas de
ser un sistema de tarjetas recargables, flexible, ecológico, interoperable y seguro.
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Les tarjetas son fabricadas e impresas por Akrocard con el sistema de impresión de
hojas de pvc, que después son laminadas y troqueladas, junto con las hojas de PVC
que incorporan en el chip y la antena, que hacen que la tarjeta sea una tarjeta RFID
sin contacto (Akrocard, 2019)
PigCHAMP, es un programa de gestión de granjas porcinas desarrollado por el
Swine Group. Permite gestionar las granjas de forma eficiente, facilitando la correcta
toma de decisiones, que se traduce en un aumento de la rentabilidad. Además, se
puede complementar muy bien con productos como PigTRAX R o PigTRAX R+
(introducción de datos a través de formularios en papel que se digitalizan
automáticamente) o el propio PigCHAMP Mobile (introducción de datos desde una
PDA), sistemas que permiten ahorrar tiempo en introducción de datos al escribirlos
solo una sola vez. Además, la versión de PigCHAMP Mobile permite consultar los
informes básicos y las fichas de cerdas; pudiendo tomar decisiones de gestión y
manejo de los animales a pie de granja.
Algunos ejemplos de investigaciones desarrolladas a nivel continuación:
Desde Ecuador, se han desarrollado en el área de automatización de granjas
porcinas como lo es un “Sistema de automatización para la climatización y
alimentación de granja porcina en Improsa S.A”. Daniela Domenech, expone en el
proyecto manejar la tecnología de manera remota para automatizar y controlar los
parámetros diarios de una granja, el resultado de esta obtiene unos excelentes
resultados con la aplicación de esta estrategia para el mejoramiento de la
problemática que radicaba (Domenech, D. 2016). Para este país, se implementa “un
alimentador automático autónomo para peces con comunicación GSM en la
empresa alfa construcciones en aceros”. Jhony Villavicencio, trabaja en esta
investigación haciendo uso de tecnología GSM para la alimentación en peces ya
que ejecutaba todo el proceso de forma manual y a través de Arduino MEGA se
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entrega el alimento necesario en nutrición balanceada de alimento para peces
permitiendo el control y proporcionando el control de producción (Villavicencio, J.
2016)
Otra investigación relacionada en ecuador un Sistema de trazabilidad animal en el
cual se identifica electrónicamente un animal solo en impacteg un sistema de
identificación bovino basado en los dispositivos RFID, utilizando lectores de radio
frecuencias, este dispositivo está formado por una caravana visual y un botón
electrónico, proporcionándole una mayor precisión, rapidez y control al ganadero en
su empresa. Este sistema utiliza un colector de datos portátil para la obtención de
datos almacenados en el chip electrónico que posteriormente se verán reflejados
en una aplicación para el usuarios específicamente el ganadero administrador de la
finca, almacenando datos como peso, edad, dueño, id , categoría, rodeo, y datos
relacionados con la sanidad animal, entre otros. (Boviden identificación animal,
2012)
En otra localidad, en la ciudad de cuenca España; se implementa un sistema de
localización monitoreo y control vehicular basado en los protocolos
GPS/GSM/GPRS en el año 2012, en este se implementa un sistema de localización,
monitoreo y control vehicular, con el objetivo de almacenamiento, procesamiento y
gestión de los datos que son enviados desde los dispositivos vehiculares hacia los
servidores alojados en la nube, facilitando las consultas de reportes, historial y
monitoreo desde cualquier dispositivo que tenga conexión de Internet. La técnica
empleada para el desarrollo de la aplicación, es la utilización de los protocolos
GPS/GSM/GPRS en conjunto con los servidores de aplicaciones web y sockets.
(Astudillo, J. & Delgado, E. 2012).
En Perú, también se implementan sistemas de alimentación inteligente que
satisface las necesidades de los ganaderos lecheros, mejorando su rendimiento y
reduciendo significativamente los costos de alimentación y de inversión. Se trata de
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sistemas con alimentadores automatizados de gran calidad complejos para cerdos,
Osborne - BigWhell se han de instalar en granjas próximas a las ciudades vecinas,
USA - México, en el norte y sur del país (Johansson, P. 2017).
5.2. CONTEXTO NACIONAL
En la ciudad de Bogotá el estudiante Daniel Delgado Medina de la Universidad
Tecnológica de Caldas se trabajó un proyecto titulado “Diseño e implementación de
un prototipo para la identificación de ganado bovino mediante la lectura y escritura
de etiquetas con tecnología NFC”, cuyo objetivo principal era desarrollar un sistema
para animales utilizando una tecnología que permita agilizar y mejorar el acceso y
manipulación de la información de cada cabeza de ganado bovino de manera
directa. NFC, permitirá el uso y lectura de información por medio de uno o varios
dispositivos y, agilizará el monitoreo de los animales permitiendo reducción de
tiempos de producción así como minimizar los costos del mismo. (Delgado J, 2017)
Actualmente, las granjas y fincas en especial las dedicadas al manejo en porcinos
requieren de una buena administración del proceso productivo para mantener las
condiciones adecuadas de nutrición en los porcinos y por lo tanto, para llevar un
buen control es necesaria la buena distribución de los alimentos. Por consiguiente,
para el correcto funcionamiento de las instalaciones porcinas se deben tener en
cuenta varios aspectos como: las condiciones ambientales necesarias, la
funcionalidad, los costos de mano de obra y supervisión, bienestar y nutrición de los
animales, la posibilidad de futuras ampliaciones y el impacto ambiental. También,
es imprescindible mantener una correcta distribución de los alimentos que se les
suministran a los cerdos, para poder mantener tanto la buena salud del animal como
un correcto control sanitario. Investigaciones en el ámbito de los sistemas de
identificación en ganado y porcinos se han implementado en ciudades como Bogotá,
Cali, Pereira, Manizales, entro otros.
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En términos de localidad un grupo de estudiantes de la Universidad Nacional de
Colombia, desarrollan un proyecto “Sistema para control y monitoreo en logística de
eventos basado en RFID”, el cual consiste en ayudar en la logística de eventos la
identificación por radiofrecuencia, RFID, junto con un sistema embebido y una base
de datos. El sistema permite la identificación del asistente al evento, la verificación
de sus datos mediante un sistema embebido que se conecta vía Ethernet a una
base de datos y la obtención de información para el manejo de permisos en el
evento. Así mismo, la base de datos almacena la información necesaria para la
elaboración de estadísticas que permitan analizar la información durante y después
del evento (Niño E. & Martínez E., 2013).
PorciFit, es un sistema que posee la capacidad de guardar múltiples registros de
una granja, por supuesto hace uso de ellos para que los eventos que en la granja
se lleven a cabo sean más agradables de monitorear y que controles como el de
peso, sean fructíferos a la hora de tomar medidas. Planteadas las necesidades en
el entorno que rodea a este tipo de problemas, en el pasado y en la actualidad se
han trabajado con herramientas que se enfocan en la solución del problemas de
carácter tecnológico en el campo de la actividad porcina, para generar que por
medio de ellas el productor se motive con los resultados y observe que con las
decisiones que aproveche de estos sistemas. (Moreno A. & Naranjo J., 2016)
GAVIAC, es un sistema que realiza la gestión y el control del ganado vacuno e
inseminación artificial. Este trabajo presenta un sistema web a través del cual se
puede realizar las diferentes actividades que se encuentran relacionadas con el
control de ganado y la inseminación artificial, está dividido en cuatro módulos que
abordan los diferentes procesos que se encuentran relacionados a la producción de
ganado porcino, este interactúa entre sí para dar al usuaria una buena experiencia
y resultados óptimos. El sistema se encuentra dividido por los módulos. Este realiza
todas las actividades relacionadas con los animales y sus registros y un historial
que permite llevar un control de las diferentes actividades realizadas por cada uno
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de los usuarios que se encuentren registrados en el sistema. (Terrero, R. & Morejón,
R. 2012).
Inseminate Software, Sistema informático para planificar y presupuestar diferentes
sistemas de inseminación artificial. Es una aplicación informática para organizar,
planificar y presentar un programa de inseminación artificial que permite
presupuestar además de planificar los diferentes sistemas de inseminación
artificiales en rodeos de crías. Este software como su nombre lo indica realiza una
programación virtual previa a la toma de decisiones finales, para lo cual habilita un
cronograma automático de las diferentes tareas a realizar. Este sistema informático
permitirá al profesional veterinario llevar a cabo un programa de inseminación
artificial de forma adecuada y ordenada, donde el propietario del establecimiento
como el personal del mismo, tengan bien claros como hacer una inseminación
(Carotti, E, 2015).
Software ganadero SGSO, Esta aplicación de origen nacional, tiene como finalidad
trabajar en el inventario ganadero y de parcelas de la finca, determinando las
necesidades y condiciones a satisfacer en la finca. Al realizar la implementación de
software encontraron que la finca mostro mayor eficiencia y facilidad de trabajo en
los eventos conocidos como inventario, compra, venta, muerte o nacimiento de
animales, también se le hiso más fácil general informes al administrador y a este a
vez más fácil generar informes para propietarios de la finca, adicionalmente los
resultados que genera el programa son de gran utilidad para medir resultados
generales del desempeño productivo de la finca y así realizar acertadas decisiones
(Ospina, S. 2018).
Software ganadero TP, Es un programa de computador para el manejo de registros
de: población (inventario de animales), reproducción, producción, sanidad,
alimentación, genética, trazabilidad y costos, en los diferentes sistemas de
producción ganadera como Lechería especializada, Cría, Ceba, Doble propósito,
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Búfalos, Ovinos y Caprinos. Permite conocer y analizar de manera práctica toda una
serie de indicadores individuales y poblacionales en términos absolutos y relativos
y muestra su tendencia a través del tiempo. Gracias a esto, constituye una excelente
herramienta de gestión, selección y mejoramiento animal, con la que su negocio
ganadero debe contar para mejorar e incrementar productividad y rentabilidad.
www.softwareganadero.com
Software Ganadero Progan, El software ganadero Progan se adapta a todo tipo
de explotación ganadera, bien sea producción de Carne, Leche, Doble Propósito,
Ceba (Engorda),Centros de Recría (animales de registro), Búfalos. Sin límite en el
registro de animales. www.progansoftware.com
Software Ganadero Pecuar, Permite llevar todos los datos de cada animal en lo
referente en las distintas actividades que realiza durante su ciclo de vida en términos
de su evaluación reproductiva y performance productiva. http://www.pecuar.com.ar
SIRAB, maneja un procedimiento similar al código de barras. El microchip es un
transponedor que contiene un número único de identificación de 15 dígitos. Un lector
se encarga de recibir la señal que emite el microchip, y la traduce en la „cédula‟ del
animal. Posteriormente, en una base de datos se puede consultar el nombre, la
raza, la edad, la historia clínica y los datos de los dueños. El microchip, que no mide
más de un centímetro, se inserta debajo de la piel del animal por medio de una aguja
que se inyecta en la parte dorsal. El dispositivo es bio-compatible con el tejido de la
mascota, por lo que no causa ningún efecto secundario y además dura toda la vida.
La base de datos SIRAB se encuentra en la web. Allí, los veterinarios se encargan
de hacer el registro de los animales, y son los únicos que tienen permiso para
modificar los acontecimientos clínicos. Por su parte, los dueños de la mascota
también pueden acceder para modificar los datos de contacto en caso de que sea
24
necesario. Así mismo, cualquiera de las dos partes puede reportar la pérdida o la
aparición de un animal (SIRAB, 2019)
Identifica, A raíz de las necesidades de las diferentes cadenas agroalimentarias y
del sector productor primario, la trazabilidad entendida como un sistema que vincula
la informática y la identificación animal, se convierte en un instrumento de control
sanitario desde el origen de la cadena que es el animal y su entorno. Por lo tanto,
las Buenas Prácticas Ganaderas - BPG, las Zonas de Excelencia Sanitaria
priorizadas tanto en carne como en leche y doble propósito, y el control y
erradicación de enfermedades de control oficial como la Fiebre Aftosa, Brucelosis y
Tuberculosis, estarán articulados con Identifica. Se dará continuidad al proceso de
identificación del ganado bovino y bufalino, y posteriormente será implementado en
otras especies animales de intereses económicos y comerciales, como porcinos,
ovinos y aves entre otros. Identifica, es un sistema de información, identificación y
trazabilidad, que ofrece beneficios múltiples a los ganaderos y productores en
función de lograr la excelencia en la producción primaria y así alcanzar productos
diferenciados, competitivos y seguros. (Sistema Nacional de Identificación y
Trazabilidad Animal (2016), / ICA Colombia).
Cada uno de estos software dan soporte a este proyecto partes muy importantes
como lo son el orden en que debe ir la información del ganado, la descripción de
cómo deben ir los datos, que se puede destacar del animal; aunque se tiene en
cuenta que estos encierran bastantes cosas de la ganadería y este software es de
registro individual de cada vaca pero se busca mejorarlo a nivel de historial y se le
agregaría un formulario el cual se trata sobre la información del propietario.
Asimismo de los mencionados del mismo orden nacional otras investigaciones se
pueden referir en el desarrollo en porcinos como lo es: “Evaluación de los
parámetros zootécnicos en porcinos bajo tres sistemas de comedero durante la
etapa de preceba” en la universidad de la Salle y se implementa en una finca de
25
Cundinamarca con el fin de evaluar los efectos que producen tres sistemas de
comedero diferentes sobre la ganancia de peso, conversión alimenticia, consumo
de alimento, homogeneidad de los lotes e impacto económico de éstos para el
productor, en la etapa de preceba. Finalmente, las ganancias fueron mayores y los
comederos mostraron menores dispersión y pérdida en los pesos dentro de los
diferentes rangos, al igual en los consumos regulados (Gómez, C. & Rojas, L. 2017).
5.3. CONTEXTO REGIONAL
En el contexto regional en la actualidad desde el 2017 se está empezando a
implementar programa de identificación ganadero y porcinos desde el gobierno
nacional, administrado por el ICA, sistema bajo tecnologías de radio frecuencia a
través de medios electrónicos y marcas RFID, pero solo aplica para predios
certificados por dicha institución. Pero dicho en otras palabras existen fincas que
todavía no tienen control de enfermedades y propagación de infecciones, pero por
el ICA se han ido ejecutando controles bajo lineamientos para fincas ganaderas y
porcinas para la certificación y trasporte a nivel nacional para este tipo de animales.
SIGMA, es un desarrollo tecnológico del Instituto Colombiano Agropecuario ICA, el
cual se constituye en pieza fundamental en la implementación de un sistema IVC
(inspección, vigilancia y control) que se desarrolla mediante los elementos de la
trazabilidad, donde es imperativo fortalecer la vigilancia y control de la movilización
de animales y productos de riesgo en zonas estratégicas del país. Es una
herramienta diseñada para la elaboración de las Guías Sanitarias de Movilización
Interna de Animales (GSMI), el cual integra un conjunto de procedimientos y
programas ofrecidos por el ICA asociados a la expedición de GSMI; además de ser
un mecanismo de control de los requisitos sanitarios.
Porcitec, es un programa de gestión porcina que le ayudará a optimizar el
rendimiento de su granja y a aumentar su productividad. Porcitec le proporciona
26
herramientas para la toma de decisiones mediante una entrada de datos rápida y
un sencillo pero eficaz método para informes. Disponible para las plataformas Web,
Escritorio y Mobile.
Sistema BEA, El monitoreo de BEA es un conjunto de dispositivos electrónicos,
programas de software y herramientas administrativas del transporte que le ayudan
a prestar un servicio de calidad y hacerlo más rentable. El componente central de
estos sistemas es un contador de pasajeros. Los principales productos del
monitoreo son: BEA-Pro; BEA-GPS. BEA, estaba siendo implementado en la
empresa de transporte SOTRACOR S.A. En los vehículos que conducen de la vía
Cerete a Montería a Córdoba (BEA, 2019)
Podocnemis-SOFT, denominado de esta forma, es un sistema web que se realizó
con el fin de ofrecer datos, al respecto de la conservación de las especies que posee
nuestra región del bajo Sinú, en especial tortugas de rio que habitan en los
alrededores del Sinú, dando aporte a las comunidades con experiencia en este
campo. El desarrollo de este aplicativo web, estará basado en una plataforma web
con lenguaje de programación PHP y una interfaz intuitiva utilizando un diseño Web
HTML5, estilos CSS, mapas de Geolocalización de rutas (Api de Google),
Imágenes, Reportes u otros; con el fin de que el usuario final en el sistema, acceda
a mapas de contenido para las especies, conociendo acerca de comunidades que
hacen énfasis en la prevención de las tortugas del Sinú a través de internet. La
manipulación de datos de las tortugas que se protegen, se monitorean por medio
de sensores en comunidades o playas cerca al Municipio de Lorica, especialmente
zonas del rio Sinú, etc. Se promueve el uso de telemetría (antenas VHF y
dispositivos GPS) para la identificación y la ubicación de los animales. Al crear esta
herramienta se percibe una la importancia e información de las tortugas de rio que
se protegen y que son de gran valor en el Departamento de Córdoba. Existen
muchas personas que no tienen conocimiento acerca del acceso de las tecnologías
VHF, GPS y la importancia de las especies dada la problemática existente en ellas
27
en esta región del país, en general en el bajo y alto Sinú (Negrete O. & Mendoza
R.).
Tranym, es un software implementado para la empresa Sotracor S.A. Siendo una
empresa Transportadora que presta el servicio de transporte intermunicipal,
nacional, mixto con una capacidad transportadora de muchos vehículos, en sus
modalidades, en el transporte intermunicipal de la ciudad de Lorica hasta Montería
y viceversa utilizando el servicio de los buses que trabajan esta zona; este se realiza
mediante el uso de la tecnología RFID, una tarjeta que manipule el control de
pasajes, cuando acceda un usuario a un vehículo de la empresa SOTRACOR S.A
(Sociedad Transportadora de Córdoba) o a los buses que están asociados con esta
empresa, como TUCURA, todo esto, se realiza por medio de lectores que se
dispone RFID, y es identificada por un sensor; el cual manda la información por
medio de una conexión inalámbrica que interactuará con un servidor móvil que a la
vez enviara la información a la nube donde se mostrara la información en la central
de transporte, para controlar el personal que utilice este servicio (Montiel M & López
N, 2014)
Así como estos mencionados anteriormente, en la Universidad de Córdoba, se
implementan proyectos de investigación en el programa de ingeniería de sistemas
desarrollado por Omar Moreno y Harold Aparicio, titulado “Software para la
administración y control de una granja que mejore la producción de ganado porcino
en el departamento de Córdoba” este se desarrolló en la ciudad de montería con el
fin de servir como base en el manejo de diferentes controles y eventos en
explotaciones ganaderas de tipo porcino, a través de un sistema orientado a la web
para el registro de toda la información concerniente al funcionamiento de la granja,
además brindar comodidad a los productores en la organización que se debe llevar.
Parte del sistema se basa en gráficas, informes y calendarios dinámicos, para que
el usuario aproveche al máximo el rendimiento de las funcionalidades para la toma
de decisiones que permitan que la producción en términos de ganancia de peso y
28
alimento consumido sea beneficiosa para el ganadero, además que la mortalidad
en los procesos de reproducción y gestación se minimicen (Moreno, O. & Aparicio
H. 2015).
(Herazo L. & Coavas Y, 2014). En el año 2014 desarrollaron un sistema en el uso
de las tarjetas RFID en el cual crearon una plataforma web para el control de
asistencia de estudiantes, docentes y administrativos de la universidad de córdoba
sede Lorica; mediante el uso de tarjetas inteligentes, dispositivos móviles y SMS,
este se implementa bajo una herramienta o software que pudo facilitar el control y
registro de horarios para docentes y personal administrativo a través de reportes de
horarios en el manejo puntual de las horas que se asumen; en fin, al desarrollar este
proyecto se dio solución a limitaciones en los procesos de control de personal
administrativo, docentes y estudiantes de la universidad de córdoba que se
manipularan a través de la automatización de los mismos, dotando tanto a la
universidad de córdoba sede lorica como a la facultad de ingeniería perteneciente
al departamento de ingeniería de sistemas.
En el ámbito de los dispositivos móviles para este mismo año con fin de conseguir
el título de ingenieros de sistemas se desarrolla “Diseñar e implementar un sistema
de identificación y trazabilidad de ganado bovino para la administración de la finca
notecebes del departamento de Córdoba”. Por los estudiantes David Negrete y
Ángel Hernández, enfocan la implementación de un sistema de Identificación y
Trazabilidad de animales bovinos que sería de mucha utilidad para estas funciones
y de una u otra manera aportar a los pequeños y grandes ganaderos o empresarios
una organización de sus trazos teniendo en cuenta las nuevas tecnología., para
contribuir a tener mejores ventajas competitivas ya que ofrece la posibilidad de
controlar la alimentación en la granja de manera de evitar pérdidas de recursos a
través de manejo de datos (Negrete D. & Hernández A., 2015)
29
Por último, en el campo de tecnología aplicada se desarrolló para la Universidad de
Córdoba un “Sistema de identificación ganadero de bajo costo para el control de
eventos productivos en el sector pecuario, mediante dispositivos móviles” el cual
permitió ejercer un control por medio de una herramienta para el control de los
diferentes eventos involucrados en la producción ganadera, mediante un sistema
(Backup) que consta de una aplicación móvil para él envió de novedades o eventos
que se presenten diariamente sin importar la conexión a internet. El sistema genera
reportes y consta de un sistema de reportes en el registro de animales en base de
datos para observar la evolución de animales en la empresa ganadera en donde se
obtuvo mejores resultados. (López, A. & Barroso, B. 2015)
30
6. MARCO CONCEPTUAL
En el apartado del marco conceptual hemos de definir una serie de términos
técnicos que facilitarán la comprensión del tema en estudio de la investigación.
Términos influyentes en la investigación:
Identificación animal
La identificación animal consiste en “la obtención y recogida de rasgos, signos y
caracteres, naturales o impuestos en un animal y que puestos a disposición de
una persona desconocedora de aquel sea capaz de diferenciarlo rápidamente
dentro de un conjunto”.
La identificación de los animales es la base para la trazabilidad de los mismos y
posible detección de contaminación. Todo animal que está en la etapa de
engorde debe contar con identificación; además la identificación del animal es
esencial para mantener su historial clínico, de tratamientos y manejo.
Sistemas como Porcitec, Sigma, Identifica ICA, son algunos de los muchos
trabajos que se pueden referenciar de los cuales son de importancia para la
identificación en animales se pueden dar revisión apartado (Estado del Arte).
Identificación RFID (Radio Frequency Identification)
Un tag (transponder) RFID es un elemento que puede almacenar y transmitir
información hacia un elemento lector utilizando ondas radio. El propósito de un
tag RFID o etiqueta inteligente es poder adherir a un objeto información de este
(ítem). No hay un único modelo de tag, sino que hay diferentes tipos según sus
características como su mecanismo de almacenar los datos o la comunicación
que utilizan para transmitir la información. Un aspecto importante a tener en
cuenta es que no todos los tags tienen microchip o fuente de alimentación
31
interna, pero si es cierto que todos ellos contienen una bobina o antena, estas
últimas pueden tener múltiples formas.
El concepto de la tecnología RFID aceptado y referenciado es que:
Los sistemas de identificación por radiofrecuencia o RFID (Radio Frequency
Identification) son una nueva tecnología para la identificación de objetos a
distancia sin necesidad de contacto, ni siquiera visual. Se requiere lo que se
conoce como etiqueta o tag RFID que consiste en un microchip que va adjunto a
una antena de radio y que va a servir para identificar unívocamente al elemento
portador de la etiqueta. Con esto podemos almacenar hasta 2 Kbyte de datos.
“sus siglas RFID representan Radio Frequency Identification, en español
Identificación por Radio Frecuencia. Se trata de un sistema de almacenamiento
y recuperación de datos remotos que emplea dispositivos denominados etiquetas
RFID o tag. RFID es sin duda un paso más hacia delante para las tecnologías
de identificación automática que cada día se convierte más en la mejor
alternativa al código de barras. El modo de funcionamiento consiste en que una
etiqueta RFID que contiene generalmente datos de identificación del objeto al
que se encuentra adherido, genera una señal de radiofrecuencia con dichos
datos. Esta señal es capturada por un lector RFID, el cual se encarga de leer
dicha información y transmitírsela a la aplicación específica que utiliza RFID que
es denominada ‘middleware’. (RFID, 2019)
Componentes de la tarjeta RFID o Etiqueta (Tag)
Un tag (Transponders): Consiste en un pequeño circuito con una mini antena,
capaz de transmitir un número de serie único hacia un dispositivo de lectura, como
respuesta a una petición. Algunas veces puede incluir una batería.
Un sistema básico RFID o Tag está formado por los siguientes componentes:
32
Figura 1. Esquema de una Tag RFID.
Obtenido de: http://datamars.com.uy/la-empresa/que-es-rfid/tipos-de-etiquetas-de-rfid/
Una antena como conducto para la comunicación de datos entre la etiqueta y
el lector.
Un lector (el cual puede ser de lectura o lectura/escritura) compuesto por una
antena, un módulo electrónico de radiofrecuencia y un módulo electrónico de
control.
Un controlador o un equipo anfitrión, comúnmente una computadora
personal, en la cual se ejecuta una base de datos y algún software de control.
Una memoria para almacenar datos.
Memoria ROM donde se almacenan instrucciones básicas para su
funcionamiento.
Memoria RAM para almacenar datos durante la comunicación de flujo de datos.
Antena que detecta el campo creado por el diseñador de la aplicación, y del
que extrae energía para su comunicación.
Componentes electrónicos que procesan la señal de la antena y paran el
proceso de datos, como buffers, filtros, etc.
33
En resumen la etiqueta contiene información para realizar tareas básicas como
lectura, lectura/escritura o en su caso manipular los datos de la memoria en alguna
forma específica.
Tipos de Sistemas RFID
Hay diversos tipos de sistemas RFID. Una posible clasificación sería:
La siguiente tabla (Ver tabla 1.) es un resumen de las características de cada
tecnología.
DETALLES
LF Baja Frecuencia
HF Alta Frecuencia
UHF
Ultra-Alta Frecuencia
Microondas
Tipo Pasiva Pasiva Activa Activa
Rango de frecuencia
30-300 KHz 3-30 MHz 300MHZ- 2GHz 2-30Hz
Frecuencias RFID
125-134khZ
13.56MHz 868MHz (Europa)
915MHz (Usa)
2.45GHz
Distancias (aprox) tags
pasivos.
< 0.5 m Hasta 2 m 6m > 100m
Velocidad < 1Kbps 25Kbps Hasta 64Kbps -
Ventajas Buen compromiso con metal y agua
Buena distancia, mejor velocidad y
anticolisión
Muy alta velocidad (600tags/s)
estandarización global Epc, mayor
distancias
Inconvenientes
Corta distancia, baja velocidad, poca capacidad
anticolisión.
Peor comportamiento
con agua y metales.
Muy sensible al agua y al metal
Utilidad identificación animal
pasaportes EPc.
Tabla 1. Tipos de RFID.
Para el desarrollo de esta investigación se enfocara a utilizar la Tarjeta RFID de
frecuencia LF Baja Frecuencia, a través de una tarjeta que cumpla con estos
34
requisitos como lo es la Tarjeta de proximidad 125 KHz sólo lectura, que más
adelante será explicada como mayor detalle por costo y flexibilidad.
RFID Por Frecuencia
Tags o etiqueta RFID LF
Los tags de baja frecuencia utilizan la frecuencia de 120 a 140 kilohertz y operan
por acoplamiento inductivo para obtener energía de un lector. Los tags LF tienen
una bobina de inducción en lugar de una antena. Son adecuados para aplicaciones
que requieren lectura de pequeñas cantidades de datos a baja velocidad. Los tags
pasivos LF pueden ser leídos desde una distancia inferior a 0,5 metros.
Tags o etiqueta RFID HF
Los tags de alta frecuencia (HF) utilizan 13,56 megahertz y operan por acoplamiento
inductivo. Los tags HF tienen una bobina de inducción en lugar de una antena.
Los tags HF son también adecuados para aplicaciones que requieren lectura de
pequeñas cantidades de datos a baja velocidad, siendo leídos a cortas distancias.
La distancia de lectura por lo general se encuentra en promedios de 30 cms.
Tags o etiqueta RFID UHF
Los tags pasivos UHF se acoplan con el campo del lector de forma capacitiva
utilizando el campo eléctrico. En algunos casos los tags pueden utilizar el campo
magnético de inducción cuando están cerca del transmisor. Estos diseños de tags
poseen antenas en lugar de bobinas de inducción, logrando con tecnologías pasivas
distancias de lectura desde pocos centímetros hasta promedios de 15 metros. [5]
Por Fuente De Energía
Los Chips Pasivos
35
Los chips pasivos de RFID no tienen suministro de energía interno. La corriente
eléctrica mínima inducida en la antena por la señal de radiofrecuencia entrante
ofrece energía suficiente para el circuito integrado semiconductor de óxido metálico
complementario (CMOS, en inglés) en la etiqueta para recargarse de energía y
transmitir una respuesta. La mayoría de chips pasivos emiten señales por retro
dispersión de la onda portadora desde el lector. Esto significa que la antena tiene
que ser diseñada tanto para recolectar energía de la señal entrante como para
transmitir la señal de retro dispersión de salida. Se activan al recibir la potencia
emitida por la antena del lector, y su problema principal es el rango de lectura
limitado, que oscila entre decenas de centímetros y algunos metros. Actualmente
estas tarjetas se están utilizando para remplazar el sistema de código de barras
tradicional.
Figura 2. Tag o Chips Pasivos.
Obtenido de: http://www.htk-rfid.com/pasivos
Los Chips Activos
A diferencia de los chips de RFID pasivos, los chips de RFID activos tienen su propia
fuente de energía interna, que se usa para potenciar los circuitos integrados y
transmitir la señal de respuesta al lector. Las comunicaciones de etiquetas activas
al lector son normalmente mucho más confiables (menos errores) que de etiquetas
36
pasivas debido a la habilidad de las etiquetas activas de llevar a cabo una “sesión”
con un lector.
Figura 3. Tag o Chips Activos.
Obtenido de: http://www.htk-rfid.com/Activos
Los chips Semi-Pasivos
Los chips semi-pasivos, también llamadas chips semi-activos, son similares a los
chips activos en que tienen su propia fuente de energía, pero la batería sólo potencia
al microchip y no a la transmisión de una señal.
Figura 4. Tag Semi-Activos.
Obtenido de: http://www.htk-rfid.com/semi_activos
Por Características Especiales del Chip
37
Solo Lectura
El código de identificación que contiene es único y es personalizado durante la
fabricación de la etiqueta.
Lectura / Escritura
Este módulo RFID lectura escritura ideal para aplicaciones, de desarrollo y prototipo
rápido donde se requiera lectura de diferentes tipos de TAG RFID, tenga en cuenta
que los Tags son las tarjetas o llaveros que se pueden leer.
Los cabezales de lectura / escritura BLident sirven para el intercambio de datos a
distancia con los Tags. Dependiendo de las diferentes combinaciones de cabezales
de lectura / escritura y Tags se pueden llegar a conseguir diferentes distancias de
trabajo entre dispositivos.
Figura 5. Tag Lectura / Escritura.
Obtenido de: http://www.htk-rfid.com/taglectura
En la Tabla 1 arriba. Tipos de RFID., se visualizan los rangos de frecuencia en el
que operan estos tipos de tarjetas.
DISPOSITIVOS MÓVILES
38
Los dispositivos móviles conocidos como computadora de mano, palmtop o
simplemente handheld, son aparatos de pequeño tamaño, con algunas
capacidades de procesamiento, con conexión permanente o intermitente a una
red, con memoria limitada, diseñados específicamente para una función, pero
que pueden llevar a cabo otras funciones más generales. Los celulares son
teléfonos móviles que utilizan tecnología celular digital o análoga. Dependiendo
de la tecnología de la red celular local, los celulares ofrecen varios servicios tales
como Internet, e-mail, y envío de mensajes.
HERRAMIENTAS A UTILIZAR EN EL PROYECTO.
Las herramientas que se utilizaran y que más se adaptan a nuestro proyecto son
las siguientes:
APLICACIONES WEB
Una aplicación web es un conjunto de páginas que interactúan unas con otras y
con diversos recursos en un servidor web, incluidas bases de datos. Esta
interacción permite implementar características en su sitio como catálogos de
productos virtuales y administradores de noticias y contenidos. Adicionalmente
podrá realizar consultas a bases de datos, registrar e ingresar información,
solicitudes, pedidos y múltiples tipos de información en línea en tiempo real.
SERVIDOR WEB
Un servidor web o servidor HTTP es un programa informático que procesa una
aplicación del lado del servidor, realizando conexiones bidireccionales y/o
unidireccionales y síncronas o asíncronas con el cliente y generando o cediendo
una respuesta en cualquier lenguaje o Aplicación del lado del cliente. El código
39
recibido por el cliente suele ser compilado y ejecutado por un navegador web.
Para la transmisión de todos estos datos suele utilizarse algún protocolo.
Generalmente se usa el protocolo HTTP para estas comunicaciones,
perteneciente a la capa de aplicación del modelo OSI. El término también se
emplea para referirse al ordenador que ejecuta el programa (WEB, 2019)
ARDUINO
Es una compañía de hardware libre, y con una comunidad tecnológica, que se
dedica al diseño y manufactura de placas de desarrollo de hardware y software
compuesta por circuitos impresos que integran un microcontrolador, y un entorno
de desarrollo (IDE) en donde se programa cada placa. Arduino se enfoca en
acercar y facilitar el uso de la electrónica y programación de sistemas embebidos
en proyectos multidisciplinarios. La plataforma en su totalidad, tanto para los
componentes de hardware y de software son liberados bajo licencia de código
abierto, lo cual permite total libertad de acceso a estos.
El hardware es una placa de circuito impreso con un microcontrolador, donde sus
puertos digitales y analógicos pueden conectarse a placas de expansión (shields)
que amplían el rango de acción de la placa Arduino. Su puerto USB el cual puede
alimentar la placa y establecer comunicación serial con el computador. El
software consta de un entorno de desarrollo (IDE) basado en Processing y
lenguaje de programación basado en Wiring, y el cargador de arranque
(bootloader) que se ejecuta en la placa (Arduino, 2016).
TARJETA ARDUINO
40
Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un micro
controlador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la
electrónica en proyectos multidisciplinares.
Figura 6. Arduino MEGA 2560
Fuente: https://forum.arduino.cc/index.php?topic=330302.0
En la figura1. Se aprecia la placa de desarrollo Arduino MEGA 2560. Se elige la
palca Arduino MEGA 2560 por poseer una cantidad de puertos analógicos y
digitales suficientemente amplia para la conexión de los múltiples Sheilds
utilizados, y se usa por sus buenas prestaciones de procesamiento y por su
facilidad de adquisición en el mercado local. Cuenta con 14 entradas digitales /
salidas (de los cuales 6 pueden ser utilizados como salidas PWM), 6 entradas
analógicas, un oscilador de cristal de 16 MHz, una conexión USB, un conector de
alimentación, una cabecera ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario
para apoyar la micro, basta con conectarlo a un ordenador con un cable USB,
Ethernet o el poder con un adaptador AC-DC o batería para empezar (MEGA, 2019).
41
TARJETA INTELIGENTE
Una tarjeta Inteligente es cualquier tarjeta del tamaño de un bolsillo con circuitos
integrados que permiten la ejecución de cierta lógica programada. Aunque existe
un diverso rango de aplicaciones. La percepción estándar de una tarjeta
inteligente es una tarjeta micro procesadora de las dimensiones de una tarjeta
de crédito (o más pequeña, como por ejemplo, tarjetas SIM o GSM) con varias
propiedades especiales, sistema de archivos seguro, características legibles y
es capaz de proveer servicios de seguridad.
Es una tarjeta plástica del tamaño de una tarjeta de crédito convencional, que
contiene un pequeño microprocesador, que es capaz de hacer diferentes cálculos,
tener gran capacidad de memoria y el manejo de programas, que están protegidos
a través de mecanismos avanzados de seguridad. A pesar de las diversas
aplicaciones que tienen las tarjetas inteligentes, en la actualidad existen dos
categorías principales: Las tarjetas de memoria que contienen sólo componentes
de memoria no volátil y posiblemente alguna lógica de seguridad, y las tarjetas
microprocesadores que contienen memoria y microprocesadores. Sin embargo
debido a su alto costo de fabricación en comparación con otras tecnologías, no son
muy comunes en mecanismos de control de personal.
Figura 7. Tarjetas Inteligentes. Fuente: http://www.integracion-de-sistemas.com/reloj-checador-con-huella-digital/
42
PHONEGAP
Es un framework para el desarrollo de aplicaciones móviles que utiliza las últimas
tecnologías web disponibles. El resultado son aplicaciones híbridas que no dan el
resultado óptimo de las nativas, pero que ofrecen un gran rendimiento.
Es un marco de aplicación que le permite construir aplicaciones instaladas de forma
nativa utilizando HTML y JavaScript. La manera más fácil de pensar en PhoneGap
es un contenedor vista web que es 100% de ancho y la altura del 100%, con una
interfaz de programación de JavaScript que le permite acceder a las funciones del
sistema operativo subyacente. A construir su interfaz de usuario utilizando técnicas
tradicionales de desarrollo web (HTML, CSS y JavaScript), y usa el contenedor
PhoneGap implementar en diferentes ecosistemas y dispositivos de aplicación.
Cuando envasados para el despliegue, la aplicación PhoneGap es un archivo
binario distribuible que se puede distribuir por los mercados "normales" de la
aplicación (iTunes, Google App Market, Amazon mercado, etc....).
PhoneGap es de código abierto 100%, y también se conoce con el nombre de
Apache "Cordova". Se puede utilizar para crear aplicaciones que se dirigen a
múltiples plataformas, como Apple iOS, Google Android, Windows Phone,
BlackBerry, HP WebOS, Symbian y Bada (PhoneGap, 2019).
XAMMP
Es un servidor independiente de plataforma, software libre, que consiste
principalmente en la base de datos MySQL, el servidor web Apache y los intérpretes
para lenguajes de script: PHP y Perl. El nombre proviene del acrónimo de X (para
cualquiera de los diferentes sistemas operativos), Apache, MySQL, PHP, Perl.
XAMPP solamente requiere de un archivo zip, tar, o exe a descargar y ejecutar, con
unas pequeñas configuraciones en alguno de sus componentes que el servidor web
43
necesitará. XAMPP es regularmente actualizado para incorporar las últimas
versiones de Apache/MySQL/PHP y Perl.
También incluye otros módulos como OpenSSL, y Phpmyadmin. Para instalar
XAMPP requiere solamente una pequeña fracción del tiempo necesario para
descargar y configurar programas por separado (Xammp, 2019)
PHP
Se usa por ser un lenguaje de programación de uso general de código del lado del
servidor originalmente diseñado para el desarrollo web de contenido dinámico. Fue
uno de los primeros lenguajes de programación del lado del servidor que se podían
incorporar directamente en el documento HTML en lugar de llamar a un archivo
externo que procese los datos. El código es interpretado por un servidor web con
un módulo de procesador de PHP que genera la página Web resultante. PHP ha
evolucionado por lo que ahora incluye también una interfaz de línea de comandos
que puede ser usada en aplicaciones graficas independientes. PHP puede ser
usado en la mayoría de los servidores web al igual que en casi todos los sistemas
operativos y plataformas sin ningún costo.
MYSQL
Es un sistema de gestión de bases de datos relacional, multihilo y multiusuario con
más de seis millones de instalaciones. MySQL AB, desde enero de 2008 una
subsidiaria de Sun Microsystems y ésta a su vez de Oracle Corporation desde abril
de 2009, desarrolla MySQL como software libre en un esquema de licenciamiento
dual. (MySql, 2019).
BOOTSTRAP
Bootstrap, es un framework originalmente creado por Twitter, que permite crear
interfaces web con CSS y JavaScript, cuya particularidad es la de adaptar la interfaz
del sitio web al tamaño del dispositivo en que se visualice. Es decir, el sitio web se
44
adapta automáticamente al tamaño de una PC, una Tablet u otro dispositivo. Esta
técnica de diseño y desarrollo se conoce como “responsive design” o diseño
adaptativo.
Jquery
JQuery es una biblioteca de JavaScript, creada inicialmente por John Resig, que
permite simplificar la manera de interactuar con los documentos HTML, manipular
el árbol DOM, manejar eventos, desarrollar animaciones y agregar interacción con
la técnica AJAX a páginas web. Fue presentada el 14 de enero de 2006 en el
BarCamp NYC. JQuery es la biblioteca de JavaScript más utilizada. JQuery es
software libre y de código abierto, posee un doble licenciamiento bajo la Licencia
MIT y la Licencia Pública General de GNU v2, permitiendo su uso en proyectos
libres y privados.2 JQuery, al igual que otras bibliotecas, ofrece una serie de
funcionalidades basadas en JavaScript que de otra manera requerirían de mucho
más código, es decir, con las funciones propias de esta biblioteca se logran grandes
resultados en menos tiempo y espacio (JQuery, 2019).
JSON
JSON, acrónimo de JavaScript Object Notation- Notación de Objetos de JavaScript,
es un formato ligero para el intercambio de datos. JSON es un subconjunto de la
notación literal de objetos de JavaScript que no requiere el uso de XML (JSON, s.f.).
JAVASCRIPT
JavaScript es un lenguaje de programación que se utiliza principalmente para crear
páginas web dinámicas. Una página web dinámica es aquella que incorpora efectos
como texto que aparece y desaparece, animaciones, acciones que se activan al
pulsar botones y ventanas con mensajes de aviso al usuario. Técnicamente,
45
JavaScript es un lenguaje de programación interpretado, por lo que no es necesario
compilar los programas para ejecutarlos. (Eguilz, J. 2012).
46
7. METODOLOGÍA DEL PROYECTO
Según la investigación realizada existe gran cantidad de información sobre software
de automatización y sistemas de gestiona para el sector pecuario como el que se
desea implementar en otros marcos de desarrollo, y poco en base a software
orientado a la web; sin embargo, la gestión de búsqueda de información acerca de
estos es tediosa, ya que, muchas veces no se encuentra la información que se
desea, o por lo menos no con los datos que se esperan encontrar. Por tal motivo
que para el desarrollo de esta investigación se emplea el método de investigación y
técnicamente el desarrollo de la investigación bajo un modelo descriptivo y de
desarrollo tecnológico, lo cual va a permitir la recolección de todos los datos que
conlleva al desarrollo adecuado de nuestro trabajo de grado y el avance en el marco
tecnológico de la universidad en el sector del software web e identificación por RFID.
Para poder describir el entorno de desarrollo de la problemática de estudio se
emplea técnicas que permiten adquirir la información necesaria para el desarrollo
del aplicativo, como lo es la observación de rutinas relacionadas con la investigación
en las distintas sedes, como lo es el acercamiento al personal del municipio,
universidad, entidades departamentales y corregimientos con personas capaces de
interpretar este tema y en gran parte operarios con fines de colaborar en el
desarrollo del proyecto.
7.1. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
La Facultad de Ingenierías de la Universidad de Córdoba, siempre ha enfocado
investigaciones en diversas líneas de investigación, para el desarrollo e
implementación de los mismos, alguna se enmarca en el área de ingeniería de
software, otras en base a la Telemática y las redes. Este proyecto tiene mucho que
considerar de la primera y su orientación en base a la web, siendo usual para los
usuarios. La razón primordial por la cual se disponen estos sistemas es por su
47
gestión como sistemas de información y los motores de búsqueda, que se
diferencian por su personalización.
La penetración de los sistemas de información y software especializados hace uso
del área de la Ingeniería del Software y la telemática, observado en gran sentido en
el diseño del aplicativo como futura utilización de la herramienta de software en
muchos aspectos, brindando buena acogencia en el contexto local para la
investigación y futuras tecnologías.
7.2. POBLACIÓN
La población objeto a la cual se dirige el proyecto está conformado por todo el
departamento de Córdoba y las fincas del sector pecuario pertenecientes al casco
rural, incluyendo en especial la finca en mención aplicado a la parte pecuaria y
manejo de ganado de raza, criollos en levanta, ceba para su identificación.
7.2.1. MUESTRA
El tamaño final de la muestra serán 100 animales, las cuales fueron seleccionadas
al azar, mediante la formulación para el calcula miento del Tamaño de una muestra
“Muestra Aleatoria Simple” (MAS), donde todos los animales que se contienen so
muchos pero que tienen la misma posibilidad de resultado; aplicándole los principios
de Muestreo que es un proceso por medio del cual se relacionan de forma
probabilística a los elementos de un universo o población.
48
Fórmula para determinar el tamaño de la muestra.
Formula Descripción
N:600
p= 50% ; 0.5
pq= p(1-p) = 0.5(1 - 0.5) = 0.25
Nuestro nivel de confianza va a ser del 95%, por lo tanto z = 1.96
Z= 1.96
E = 5%; 0.05
El número mínimo de muestras reales a tomar al azar de 600 animales que se posee en la finca de Montería-Córdoba es 100 animales aproximad. las cuales se realiza la identificación.
n= Cantidad real de elementos de la muestra.
N= Cantidad de elementos de la
población.
Z= valor estandarizado en función del
grado o nivel de confianza de la muestra.
e= Error asumido en el cálculo.
p= Probabilidad de la población que
presenta las características a estudiar.
q= Probabilidad de la población que no
presenta las características a estudiar.
Tabla 2. Tamaño de la Muestra.
Formula Realizada.
𝑛 =600
1 +(0.052)(600−1)
(1.962)(0.25)
= 100,5 ~ 100
49
7.3. FUENTES Y TÉCNICAS PARA LA RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
7.3.1. FUENTES DE INFORMACIÓN
La información se obtendrá con la colaboración del personal, administrativos de la
finca y personas del área de la parte pecuaria como operadores en el manejo del
ganado con conocimiento experto y el manejo también de ingenieros en la parte de
los sensores.
Igualmente se utilizará la información recolectada vía web, como lo es trabajos de
grado y proyectos equivalentes al que se pretende que estén publicadas en esta u
otras universidades.
7.3.2. INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
Parcialmente se brindará el acceso a todo el mundo a través de las redes diseñando
rutinas que faciliten el manejo de las nuevas tecnologías y el aprovechamiento de
las tecnologías inalámbricas, sensores, sistemas Arduino y dispositivos móviles
actuales.
La información requerida para la investigación que se plantea en este documento,
puede ser suministrada a través de:
Consultas bibliográficas en bases de datos especializadas.
Consultas en internet y en bibliotecas nacionales e internacionales que
tengan libros y revistas asociados con el tema de investigación.
Consultas en foros técnicos, etc...
50
7.4. METODOLOGÍA DE DESARROLLO DEL PROYECTO
7.4.1. ETAPAS O FASES DEL PROYECTO
A continuación se describe en forma general cada una de las fases de desarrollo de
la programación extrema (XP) metodología escogida para el desarrollo del software
y del proyecto, así como las actividades propuestas para llevarlas a término:
7.4.2. FASE 1: LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN
Se inicia estableciendo los requerimientos de los clientes, en este caso se tomó la
información de la población del contexto de los operarios y administradores
perteneciente al ente de la finca de Montería - Córdoba, también sugerencias
realizadas de la facultad de ingenierías de la Universidad de Córdoba y el asesor
asignado, queriendo realizar una aplicación al respecto. En esta parte se encuentran
los objetivos específicos del proyecto que serán fijados como fase de desarrollo.
En esta fase se distinguen las siguientes actividades:
Se recopiló toda la información referente a la información de la tecnología
RFID, identificación, control, etc.
Se identificó la metodología de software para el desarrollo del sistema.
Se especifican las acciones de asignación de animales que se llevan a cabo
en la Finca en mención.
Se realizará un bosquejo del prototipo a realizar y los servicios a ofrecer en
el software.
51
7.4.3. FASE 2: ANÁLISIS DE REQUERIMIENTOS
Se determinó el contexto en el cual se desarrolló la aplicación y se estableció la
especificación de requisitos del sistema teniendo en cuenta la fase anterior. Se limita
el campo de acción y se detallan las actividades a desarrollar que debe disponerse
en el software.
En esta fase se distinguen las siguientes actividades:
Se establecen los requisitos a alcanzar en el desarrollo del sistema, límites
y restricciones.
Se asegura que requisitos son alcanzables y cuáles no.
Se formaliza los usuarios, también las metas a alcanzar u objetivos.
Se realiza una planificación y estudio detallado.
7.4.4. FASE 3: EXPERIMENTAL DE MECÁNICA
Se analizaran las entradas y salidas eléctricas, mecánicas o lógicas de la finca
porcina para las respectivas pruebas mecánicas.
En esta fase se distinguen las siguientes actividades:
- Se identificaran los diferentes materiales a utilizar en el desarrollo del circuito.
- Se identificaran los sensores y actuadores para el funcionamiento del mismo.
- Se diseñaran los circuitos correspondientes para el funcionamiento del sistema.
52
7.4.5. FASE 4: DISEÑO GLOBAL DEL SISTEMA
Después de haber determinado los requerimientos, se realizará el diseño general
del sistema de la finca y el prototipo de identificación con dispositivos electrónicos.
Teniendo claro los módulos a desarrollar para la aplicación. Para este caso se
desarrollaron 5 módulos que corresponden a cinco de las etapas descritas
anteriormente. Este diseño constará de casos de uso y diseño de la base de datos.
Esta fase se desglosara cada una de las etapas propuestas en este proyecto según
la metodología usada, con la cualidad de que en cada etapa se hace un diseño
detallado y estructurado.
En esta fase se distinguen las siguientes actividades:
Se identificarán los actores y actividades que desarrolla cada uno.
Se discriminará las actividades asociadas a cada actor.
Se fijó una metodología y arquitectura como recurso del sistema.
Se establecen métodos de validación en el diseño.
Se ajustaran las especificaciones del prototipo.
Se diseñara un aplicativo para el control de identificación de los animales.
Se construirá el sistema con un acceso por medio de lectura de tarjetas
(Tags) y arduino Ethernet.
7.4.6. FASE 5: PRUEBAS
Después del diseño, La metodología por etapas permite generar los componentes
del modelo, haciendo la validación mediante la prueba de cada módulo desarrollado,
a medida que estos están terminados. Esta parte se observara posterior a la
implementación del software dando las pruebas para la parte administrativa,
53
médicos y operarios completamente de manera funcional a través de evidencias
fotográficas tomadas a usuarios en una identificación y control.
Las funcionalidades de cada usuario, estarán dentro de un breve manual de
instrucciones denominado manual de usuario que se impondrá en los anexos.
7.5. METODOLOGÍA DE DESARROLLO XP
En este gran proyecto se dispone por medio de una metodología, en la cual se
entregue sin realizar sin ningún contratiempo y en la forma que las fases se fueran
abarcando sin dejar vacíos ya que este es de gran importancia, si bien se suele
halar de muchas metodologías pero se optó por usar una metodología de desarrollo
más adecuada haciendo que cumpla con su ciclo de vida a cabalidad y se llenen las
expectativas de los objetivos propuestos.
El proyecto en aplicación se desarrollara bajo la metodología de desarrollo Extreme
Programing (XP), ya que es una metodología ágil centrada en potenciar las
relaciones interpersonales como clave para el éxito en desarrollo de software,
promoviendo el trabajo en equipo, preocupándose por el aprendizaje de los
desarrolladores, y propiciando un buen clima de trabajo. XP se basa en
realimentación continua entre el cliente y el equipo de desarrollo, comunicación
fluida entre todos los participantes, simplicidad en las soluciones implementadas y
coraje para enfrentar los cambios. XP se define como especialmente adecuada para
proyectos con requisitos imprecisos y muy cambiantes, y donde existe un alto riesgo
técnico. Consta de doce prácticas: el juego de planificación, pequeñas emisiones,
la metáfora, el diseño sencillo, las pruebas, la refactorización, la programación en
parejas, la propiedad colectiva, integración continua, semana 40-h, los clientes en
el lugar, y los estándares de codificación (Amaya, 2013).
54
8. ESPECIFICACIÓN DE REQUISITOS
8.1. FUNCIONALES
Los requerimientos funcionales definen una función del sistema del software o sus
componentes. Los requisitos funcionales pueden ser cálculos, detalles técnicos,
manipulación de datos y el proceso de funcionalidad especifica que demuestre
como utilice el caso de uso y ser satisfecha la necesidad. (Requisito Funcional,
2019).
En esta sección siguiente se han incluido los requisitos funcionales del sistema, que
incluyen: diagramas de casos de uso, definición de actores y la documentación de
los casos de usos. A continuación se definirán los requisitos de información
funcional más relevantes a tener en cuenta que será acoplada en el entorno
aplicativo o producto descrito anteriormente.
REF. REQUERIMIENTOS PRIORIDAD
Alta Media Baja
REC-01 El sistema debe permitir al usuario ingresar digitando su respectivo usuario y contraseña.
X
REC-02 El sistema debe permitir al usuario propietario agregar un usuario administrador de la finca.
X
REC-03 El sistema debe permitir que el usuario (propietario), elimine un usuario administrador de finca.
X
REC-04 El sistema deberá permitir agregar el número de animales a identificar.
X
REC-05 El sistema debe permitir actualizar la información animal identificado.
X
REC-06
El sistema debe permitir eliminar la información animal.
X
REC007 El sistema debe permitir que el
administrador de la finca ingrese la
información de los diferentes eventos
productivos que se puedan presentar.
X
REC008 El sistema deberá mostrar un sistema
de contactos operarios con las
X
55
diferentes entradas registradas por el
usuario propietario.
REC009 El sistema debe permitir que los
usuarios operarios puedan generar un
formato de impresión con el reporte
individual de un animal identificado.
X
REC010 El sistema debe mostrar las gráficas
individuales de los animales teniendo
en cuenta su variable peso cada vez
que sean pesados.
X
REC011 El sistema deberá recibir información
de los diferentes eventos que el
administrador envía desde la
aplicación.
X
REC012 El sistema deberá llevar un registro
histórico de los pesos de cada animal
identificado.
X
REC013 El sistema deberá actualizar el peso e
identificación del animal dependiendo
del último registro.
REC014 El sistema debe permitir gestionar
acciones para el usuario operario de la
finca.
Tabla 3. Requerimientos Funcionales.
56
8.2. NO FUNCIONALES.
Se refieren a todos los requisitos que no describen información a guardar, ni
funciones a realizar. Son a menudo llamados las cualidades de un sistema.
- Computadores Portátiles.
- Dispositivos móviles (celulares, Tablet).
- Sistema operativo Windows.
- Sistema operativo Android.
- Servidor web Xammp.
- Plataforma de desarrollo PhoneGap.
- Servidor, Hosting.
57
9. DESARROLLO DEL SISTEMA 9.1. ARQUITECTURA DEL SISTEMA
Figura 8. Arquitectura del sistema.
La figura 5 muestra como es la arquitectura del sistema pecuario, especificando en
primera medida los componentes que hacen parte de la aplicación móvil, la cual va
a interactuar con la página web. En éste, se encuentra las herramientas que se
utilizaran para la implementación y diseño de la aplicación web, tales como Html5 y
JavaScript sobre PhoneGap, donde contamos con la clase más importante api.php
que es la encargada de listar la información que se encuentra en la web en dicha
aplicación y brindarle la opción al usuario agregar novedades, buscar y sincronizar
la información almacenada en el dispositivo lector RFID.
A su vez, muestra el desarrollo de la página web basada en un modelo de
arquitectura de capas a razón de establecer independencia entre cada uno de los
58
componentes del sistema, se representan a través de 3 capas como se puede
apreciar en la figura (Ver figura 8).
Capa 1. Capa de presentación (GUI)
Capa 2. Capa de Negocio
Capa 3. Capa de persistencia de Datos (BD)
Capa de presentación: esta primera capa llamada presentación o GUI,
corresponde a la página principal del sistema, el cual nos brindara las herramientas
para el desarrollo del código, hasta la creación de la base de datos, en donde
encontramos a los clientes del sistema como los usuarios finales que son los que
interactuarán con el aplicativo sea operario, administrador o propietario de la finca.
Capa lógica: esta segunda capa concierne a la capa lógica de la aplicación, en ella
se definen las clases desarrolladas para la gestión de la información básica del
sistema, y la conexión que debe existir entre la aplicación y dicha página, mediante
las clases más significativas, así como el alojamiento del servidor y la carpeta de
los archivos Backup y otros necesarios para la conexión con la base de datos.
Capa de persistencia: esta última se enfoca en almacenar cada uno de los
registros correspondientes a cada animal, finca y operarios de fincas, así como
también las novedades ingresadas desde la aplicación, en realidad contiene toda la
persistencia de los datos o registros que se almacenaran en el sistema en la captura
de datos de los animales y su identificación.
La función de estas capas se observa en la siguiente figura (Ver figura 8,1).
Figura 8,1. Funcionamiento del sistema.
59
9.2. DIAGRAMAS DEL SISTEMA
Para entender mejor todas las funciones que se pueden realizar con este sistema
de información, los elementos y objetos de los cuales está compuesta se han
realizado los diagramas UML. A continuación se detallan brevemente las
características de la aplicación en base a estos diagramas.
9.2.1. Diagrama Relacional
Figura 9. Diagrama Relacional del sistema.
60
9.2.2. Diagrama de Componentes
Se define y describe las diferentes interacciones de los componentes y estructura
que interactúan en el aplicativo que hacen parte del sistema de matrículas, con los
diferentes módulos y clases o subsistemas se realizan las tareas de los objetos y la
programación de los mismos para la obtención del producto final como se aprecia
en la figura 10.
Figura 10. Diagrama componentes del sistema.
Los componentes que se observan son las interfaces de relación de las entradas al
sistema a través de una página PHP que podrá visualizar un administrador o usuario
operario y las tarjetas que se manipularan por medio de TAG NFC en el lector o
módulo RFID como modulo principal desde un celular o dispositivo móvil, además
se observa un módulo para la conexión a la base de datos del sistema, un módulo
61
para el aplicativo que recibe la información en si aplicativo web que determinara el
acceso al servidor de base de datos MySQL siendo el caso.
9.2.3. DIAGRAMA DE CASOS DE USO 9.2.3.1. Diagrama de Casos de Uso control de acceso
El diagrama de casos de uso de como se muestra en la siguiente figura siguiente
(Ver figura 11), orienta sobre como los usuarios, realizan el proceso de ingreso al
sistema, registro y se esquematiza toda la operación que estos realizan hasta el
sistema de gestión de base de datos o aplicación general.
Figura 11. Caso de uso control de acceso.
62
9.2.3.2. Documentación de Casos de Uso control de acceso
En la siguiente tabla (Ver tabla 4) se anexa la documentación del caso de uso
relacionada con el acceso al sistema a todo lo relacionado con el usuario
Administrador y el propietario.
REC-01 CONTROL DE ACCESO AL SISTEMA
Objetivos asociados OBJ-01 Gestión del Administrador. OBJ-02 Gestión del Propietario.
Requisitos
asociados REC-01 Control de acceso al sistema.
Descripción El sistema deberá ejecutar ciertas acciones cuando algunos de
los dos usuarios intenten ingresar al sistema.
Precondición El usuario que desea ingresar debe estar en control de acceso
registrado en el sistema.
Secuencia Normal
Paso Acción
1 El actor ingresa al control de acceso con su
clave y usuario.
2 El actor cliquea botón de ingresar al sistema.
3 El sistema verifica caracteres en blanco y
tamaño.
4 El sistema verifica existencia del actor en la base
de datos.
5 Se identifica al actor, sí está en la base de datos.
6 El actor Ingresa al sistema.
Postcondición - Luego de entrar al sistema el actor puede realizar sus
determinadas actividades en la plataforma web.
Excepciones
Paso Acción
1 El actor ingresa caracteres inválidos en los
campos de usuario o contraseña.
2 El actor no existe en la base de datos del
sistema.
Importancia Alta
Comentarios Estos son los pasos a realizar al momento de que algunos de
estos actores entrar al sistema.
Tabla 4. Descripción Caso de Uso 001.
63
9.2.3.3. Diagrama de Casos de Uso Administrador del sistema
Los actores interactúan con la plataforma en la gestión de los procesos que serán
ejecutados en el software pecuario como acciones administrativas a ejecutar por
parte de los usuarios del sistema administrador y propietario de la finca, como se
muestra en la figura 12.
Figura 12. Caso de uso administrador del sistema.
64
9.2.3.4. Documentación casos de uso Gestión Administrador.
En la tabla siguiente (Ver tabla 5) se anexa la documentación del caso de uso
relacionada con la consulta de datos de acuerdo a la función que realiza el
administrador y el usuario propietario, función de administración.
REC-02-06 ADMINISTRAR SISTEMA
Objetivos asociados OBJ-01 Gestión del administrador.
OBJ-02 Gestión del propietario.
Requisitos
asociados
REC-02 Gestión de Animales.
REC-03 Gestionar Propietarios.
REC-04 Gestionar Fincas.
REC-05 Consultas.
REC-06 Gestionar Perfil.
Descripción El sistema deberá ejecutar ciertas acciones cuando el usuario
ingrese a su panel administrativo del sistema.
Precondición Ingreso previo de control de acceso al sistema para esta
operación, para poder gestionar una opción.
Secuencia Normal
Paso Acción
1 Realizadas la Secuencias Normal RF-01
2 Buscar botón ingresar
3 El actor cliquea botón
4 Busca en la BD
5 Muestra el panel de opciones de gestión.
Postcondición La operación se aplica con éxito
Frecuencia esperada Media
Importancia Alta
Comentarios Estos son los pasos a realizar al momento que el actor pueda
gestionar la información depende de la opción que seleccione.
Tabla 5. Descripción Caso de Uso 002.
65
9.2.3.5. Diagrama de Casos de Uso gestión de animales En este Diagrama los actores interactúan con la plataforma web, en el siguiente
diagrama de caso de uso mostrando las acciones que estos actores pueden realizar
en la Base de Datos para la gestión de los animales en su tratamiento de datos,
como se aprecia en la figura 13.
Figura 13. Caso de uso gestión de animales.
66
9.2.3.6. Documentación de Casos de Uso gestión de animales
En la tabla siguiente (Ver tabla 6) la documentación del caso de uso relacionada
con la gestión de animales de acuerdo a la función que realiza el administrador y el
operario, función de animales.
REC-07 GESTIONAR ANIMALES
Objetivos asociados OBJ-01 Gestión del administrador.
OBJ-02 Gestión del propietario.
Requisitos
asociados REC-07 Gestionar animales.
Descripción El sistema deberá permitir al administrador realizar ciertas
acciones cuando presione gestionar animales del sistema.
Precondición Ingreso previo del administrador al sistema para esta operación.
Secuencia Normal
Paso Acción
1 Realizadas la Secuencias Normal RF-01
2 Buscar botón ingresar
3 El actor cliquea botón
4 Botón gestionar animales
5 Muestra el panel de ingreso nuevo, eliminación
o modificación.
Postcondición La operación se aplica con éxito
Frecuencia esperada Media
Importancia Alta
Comentarios Estos son los pasos a realizar al momento que el actor gestione
la parte de los animales.
Tabla 6. Descripción Caso de Uso 003.
67
9.2.4. DIAGRAMAS DE SECUENCIA
9.2.4.1. Diagrama de secuencia control de acceso al sistema
Un diagrama de secuencia contribuye a la descripción de la dinámica del sistema
en término de interacción de objetos. A continuación se muestran escenarios para
cada caso identificado.
Figura 14. Diagrama de secuencia Control de Acceso al sistema.
En la figura 14, se presenta el diagrama de Secuencia de Acceso al sistema, que
describe las interacciones de los diferentes objetos implicados en este proceso y los
mensajes que se envían entre sí para realizar las actividades pertinentes.
68
9.2.4.2. Diagrama de secuencia administrador
A continuación se describen la secuencia de mensajes entre los objetos, la cual se
debe establecer cuando se quiere registrar datos de un usuario u otro dato del
sistema. Las operaciones que se describen en el diagrama de secuencia, van desde
que el usuario administrador o propietario selecciona la opción ingresar del módulo
de administración de usuarios, hasta que la clase usuario ejecuta el método que
registra al nuevo usuario en la base de datos, en este proceso antes de guardar al
usuario en el sistema, se verifican varias aspectos de los datos digitados por el
administrador, como por ejemplo caracteres especiales, espacios en blanco y que
los datos que identifican al nuevo usuario no concuerden con los de alguno que ya
esté en la base de datos.
Figura 15. Diagrama de secuencia registrar animal.
69
Figura 16. Diagrama de secuencia consultar datos animal.
En el diagrama anterior figura 16, se representa la secuencia normal que realiza el
usuario administrador para consultar un animal o también podría aplicarse en la
consulta de otro dato del sistema.
Figura 16. Diagrama de secuencia gestión administrador.
70
9.2.4.3. Diagrama de secuencia gestionar animales
El usuario se encarga de la administración de los animales, a continuación se
representarán mediante diagramas de secuencia las operaciones más relevantes
de este proceso, como lo son registrar, asignar y consultar animales.
Figura 17. Diagrama de secuencia gestionar animales.
71
9.2.5. DIAGRAMA DE ESTADOS
9.2.5.1 Diagrama de estados control de acceso al sistema
Muestra el conjunto de estados por los cuales un objeto pasa durante su vida en
una aplicación, junto con los cambios que permiten pasar de un estado a otro.
Mientras el diagrama de clases muestra un cuadro estático de las clases y sus
relaciones, los da estado se usan para modelar la conducta dinámica del sistema.
A continuación algunos diagramas de estado del sistema:
Figura 18. Diagrama de Estado Control de acceso al Sistema.
72
Se permite acceder al aplicativo y autenticarse antes de ejercer cualquier tipo de
acción dentro del aplicativo.
Figura 19. Diagrama de Estado Ingresar Usuario.
73
El diagrama describe las operaciones que se deben realizar cuando el usuario de
tipo Administrador y propietario desea administrar los animales del sistema.
Figura 20. Diagrama de Estado Administrar animal.
74
9.2.6. DIAGRAMA DE CLASES
Figura 21. Diagrama de clases del sistema.
75
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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77
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78
ANEXO 1: PRESUPUESTO
Requerimientos de Hardware.
Tipo Características Unidad Valor ($) Total ($)
Portátil:
HP 1000 Notebook
- Procesador: Intel
Core i3 2328M
(2200 MHz)
-RAM: 4 GB DDR3
(1333 MHz)
-Pantalla: LED 14.0"
(1366x768)
-Batería: 6 celdas
(47000 mWh)
-Almacenamiento:
HDD 500 GB (5400
rpm)
-Tarjeta de video:
Intel GMA HD
Graphics 3000
(Integrada)
- Microsoft Windows
8.
- - -
Tarjeta Arduino
Mega
-Microcontroller: ATmega328 -Operating Voltage: 5V -Input Voltage
1 60.000 60.000
79
(recommended): 7-12V -Input Voltage (limits): 6-20V -Digital I/O Pins: 14 (of which 6 provide PWM output) -Analog Input Pins: 6 -DC Current per I/O Pin: 40 mA -DC Current for 3.3V Pin: 50 mA -Flash Memory: 32 KB (ATmega328) of which 0.5 KB used by bootloader -SRAM: 2 KB (ATmega328) EEPROM: 1 KB (ATmega328) -Clock Speed: 16 MHz
Lector de tarjetas
RFID: SSRFID V1.0
-Conformidad RoHS: Si -Voltaje de funcionamiento: 4.5V - 5V -Interface: UART (5V TTL) y SPI (3.3V TTL)
1 60.000 60.000
80
-Velocidad: 2400bps- 115200bps -Frecuencia: 13.56 MHz Tarjetas -Soportadas: ISO 14443 Type A: MIFARE, MifareClassic 1K, Mifare 4K -Distancia de Lectura: 4 - 5 cm -Solo Lectura
Tarjeta RFID: tarjeta
de aproximadas 125
khz
- Frecuencia: 125 Khz.
- Velocidad transferencia lectura: 20 us.
- Velocidad transferencia escritura: sólo lectura.
- Tiempo transacción: aprox. 150 ms.
4 3.500 14.000
LG Optimus L7
-Pantalla de 4.3
pulgadas
-Cámara de 5
megapíxeles
-Wi-Fi
-Bluetooth
-GPS
- - -
81
-512MB de RAM
-Ranura microSD.
-Android 4.1
-Procesador dual-
Core de 1GHz.
TOTAL 134.000
Tabla N° 3. Requerimientos del Hardware.
NOTA: Para la aplicación de este proyecto, el equipo de trabajo no cuenta con
computador portátil propio, por lo tanto este no entra en los recursos del hardware.
Requerimientos de Software.
Tipo Características Valor ($) Total ($)
Sistema
Operativo :
Windows 10
Este sistema es que trae
incorporado el portátil Hp
1000 Notebook.
0 0
Sistema
Operativo:
Android 4.1
Este sistema es que trae
incorporado el
Smartphone LG Optimus
L7
0 0
Sublime Text 3
Enorme aplicación que
permite realizar sitios
webs complejos y bien
estructurados a través de
código puro sin ayuda
para diseñar la interfaz
gráfica del webapps.
0 0
82
XAMPP Control
Panel
Apache 2.4.4
MySQL 5.5.32
PHP 5.4.16
PhpMyAdmin 4.0.4
FileZilla FTP Server 0.9.41
Tomcat 7.0.41 (with mod_proxy_ajp as connector)
Strawberry Perl 5.16.3.1 Portable
XAMPP Control Panel 3.2.1 (from hackattack142)
0 0
Hosting
Espacio en Disco:200Mb
Transferencia Mensual:3000Mb
Subdominios: Ilimitado
Dominios Adicionales:1
Dominios Parqueados: 1
Cuentas de Correo: Ilimitado
Redirecciones de Correo: Ilimitado
Cuentas FTP:Ilimitado
Bases de datos MySQL: 10
Disponibilidad del Servidor el 99.9% del tiempo
Soporte técnico 24/7
Todas las cuentas son compatibles con HTML, PHP, Perl, CGI y Ruby on Rails
Instalación al confirmar el Pago
Panel de Control Independiente en Español e Ingles
42.999 42.999
83
Protección Anti-Hackeos para páginas Web
Protección Anti-Virus y Anti-Spam para Email
PhpMyAdmin para manejo de Bases de Datos
MySQL 5
PHP 5.2 o 5.3
Instalación de Aplicaciones por Softaculous o Fantástico
NetbenasIDE 8.2
Rápida y fácilmente
desarrollar aplicaciones
de escritorio, móviles y
web con Java, PHP, C / C
+ + y más.
NetBeans IDE es libre, de
código abierto, y tiene una
comunidad mundial de
usuarios y
desarrolladores.
- -
Arduino IDE
Entorno de desarrollo
para codificar placas
Arduino
- -
Domino (DNS):
Registro de Dominio
Adicional: com .net .org
.info .biz
1 26.999
TOTAL 69.998
Tabla 4. Requerimientos del Software
NOTA: En la determinación del software a desarrollar, estos son algunos de los
posibles a utilizar, pero en el transcurso del proyecto podrían hacer uso de otras
aplicaciones.
84
Requerimientos de Insumo.
Todos los costos se enfocaran por meses de elaboración
Tipo Características Unidad Valor ($) Total ($)
Internet +
Telefonía UNE (Velocidad 2Mb) 1
80.000
(mensual) 80.000
Luz ELECTRICARIBE 1
50.000
(mensual)
50.00
Agua AGUAS DEL SINU 1
15.000
(mensual)
15.000
Transporte Envíos, Traslado de un
lugar a otro -
200.000
(mensual)
200.000
Papelería Resma De Papel
Reprograf X 75gr 2
8.400
(mensual)
16.800
Impresiones Documentaciones - - 40.000
Imprevisto - - - 200.000
TOTAL 551.800
Tabla 5. Requerimientos de Insumo
85
Requerimientos de Talento Humano.
Participante Cantidad Descripción
Sueldo
a pagar
($)
Sueldo
total a
pagar
($)
Tiempo
(días)
Tiempo
(mes)
Total por
mes X
Unidad
($)
Asesor(a) del
Grupo 1
Correcciones
Repaso del proyecto a realizar
0 0 5 10 0
Desarrolladores 1
Revisión del análisis
Diagramas de clase.
Diseño de la base de datos
Diseño de la arquitectura
Creación de la base de datos
Creación de programa para el entorno de trabajo
0 0 6 24 0
2 - - - 11 34 0
Tabla 6. Requerimientos del talento humano.
NOTA: Teniendo en cuanta que el proyecto se fundamenta en desarrollo a la
Universidad de Córdoba y los participantes a desarrollar este proyecto pertenece a
esta, no incurrirán cobro alguno durante la ejecución de este proyecto
COSTO TOTAL DEL PROYECTO
Costo de Producción Sub - Total ($)
Hardware 134.000
Software 69.998
Insumo (mensual) 551.800
86
Talento humano 0
TOTAL 755.798 Tabla 7. Costo Total del Proyecto sujeto a cambios.
ANEXO 2. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Año 2019
Actividades Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic Enero
Fas
e I
Levantamiento
Preliminar
Estado del Arte
Estudio Investigativo
Viabilidad
Fas
e II
Planteamiento del
Problema
Alcances, Objetivos
Requerimientos
Fas
e III
Diseño del Sistema
Costos
Diseño de Casos de
uso
Fas
e IV
Diseño y Desarrollo
Costos
Codificación Móvil
Configuración
Pruebas
Tabla 8. Cronograma de Actividades.
F
A
SE
III