informe de proyecto de grado presentado a la …

INFORME DE PROYECTO DE GRADO

Presentado a

LA UNIVERSIDAD DE LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

Para obtener el tıtulo de

INGENIERA ELECTRONICA

por

Angela Camila Guzman Rusinque

SISTEMA DE MONITOREO METEOROLOGICO POR MEDIO DELINUX EMBEBIDO

Sustentado el 23 de JULIO de 2013

- Asesor: Fredy Enrique Segura Quijano PhD, Profesor Asistente, Universidad de Los Andes- Jurado: Antonio Garcıa Rozo, Profesor Titular, Universidad de Los Andes

ACGR

A mi familia...

Agradecimientos

Quisiera agradecer a cada una de las personas que contribuyeron a la realizacion de este proyecto,motivandome y apoyandome en todo momento del proceso.

i

Tabla de contenido

1 Introduccion 11.1 Descripcion de la problematica y justificacion del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Alcance y productos finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3.1 Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3.2 Objetivos Especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2 Marco teorico, conceptual e historico 32.1 Marco Teorico y Conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.1.1 Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1.2 Sistema Embebido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2 Marco Historico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2.1 Antecedentes Externos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2.2 Antecedentes Locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3 Definicion y especificacion del trabajo 63.1 Definicion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.1.1 Descripcion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.1.2 Diagrama de Bloques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.2 Especificaciones y Restricciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.2.1 Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.2.2 Restricciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4 Metodologıa del trabajo 84.1 Plan de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.2 Busqueda de informacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.3 Alternativas de desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.3.1 Sistema Operativo Movil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.3.2 Comunicacion Sensores-Telefono Inteligente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

5 Resultados 125.1 Resultado Final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

5.1.1 Adquisicion de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125.1.2 Aplicacion en Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

6 Validacion del trabajo 206.1 Metodologıa de prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

6.1.1 TWI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.1.2 Timer Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206.1.3 TTYS2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216.1.4 Recepcion de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

ii

TABLA DE CONTENIDO iii

6.1.5 Graficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216.2 Validacion de los resultados del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

6.2.1 TWI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216.2.2 Timer Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216.2.3 TTYS2 y Recepcion de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226.2.4 Graficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6.3 Evaluacion del plan de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

7 Conclusiones y trabajos futuros 247.1 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247.2 Trabajo Futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

8 Referencias 26

A Resumen Ejecutivo 28A.1 Objetivos del Proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

A.1.1 Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28A.1.2 Objetivos Especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28A.1.3 Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

A.2 Desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29A.3 Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

B Propuesta inicial 31

Indice de figuras

2.1 Arquitectura del Sistema Operativo Android[1]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Tarjeta de Desarrollo CondorBoard[3]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.1 Diagrama del Funcionamiento del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.2 Diagrama de Bloques del Sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.1 Comparacion Sistemas Operativos[1]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.2 Bluetooth Modem - BlueSMiRF Gold[25] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5.1 Sensor de presion barometrica y temperatura BMP085[27]. . . . . . . . . . . . . . . . . 125.2 Atmega328. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.3 Sensor de humedad relativa HH10D[28] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.4 Sensor de efecto hall para medir velocidad del viento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.5 Bluetooth Modem - BlueSMiRF Gold[25]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175.6 Aplicacion SimoreWeather . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.7 Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth. . . . . . . . . . . . . . . 185.8 Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth. . . . . . . . . . . . . . . 185.9 Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth. . . . . . . . . . . . . . . 19

6.1 Datos Obtenidos de Calibracion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216.2 Datos Obtenidos de Calibracion y Valor de la variable en el momento de medicion[35]. . 226.3 Datos Enviados desde la CondorBoard al computador por medio de bluetooth. . . . . . 226.4 Datos recibidos por bluetooth. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226.5 Graficas de Temperatura y Humedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

A.1 Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth. . . . . . . . . . . . . . . 30A.2 Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth. . . . . . . . . . . . . . . 30

iv

Indice de tablas

4.1 Dedicacion Primer Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.2 Dedicacion Segundo Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.3 Dedicacion Tercer Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

v

Capıtulo 1

Introduccion

La lınea de tecnicas tecnologıas de diseno electronico (TTDE) del grupo de microelectronica (CMUA)de la Universidad de los Andes ha desarrollado distintos proyectos con el objetivo de apropiar tec-nologıa, en donde el enfoque principal es el uso y manipulacion de sistemas embebidos. Por esta razon,con la ayuda de este grupo de investigacion se trabaja el presente proyecto, el cual consiste en unaestacion meteorologica movil en un sistema embebido. Adicionalmente, con el presente proyecto sebusca adquirir conocimientos en el uso de Sistemas Operativos Moviles, especıficamente Android, parael desarrollo de aplicaciones.

1.1 Descripcion de la problematica y justificacion del trabajo

Una estacion meteorologica es un sistema cuya funcion es adquirir mediciones de diferentes variablesfısicas con el fin de realizar tanto predicciones a partir de la informacion obtenida como estudiosclimaticos de una zona en particular. Este proceso de adquisicion de mediciones de variables fısicaspuede complicarse en una zona de difıcil acceso, por lo que resulta de gran utilidad un dispositivoelectronico que facilite el monitoreo remoto de cualquier zona de interes. Este proyecto de gradopropone la implementacion de una estacion meteorologica movil que permita la transmision inalambricade mediciones de temperatura, presion barometrica, velocidad del viento y humedad relativa a untelefono inteligente, en donde una aplicacion permita su visualizacion de una manera clara y confiable.

1.2 Alcance y productos finales

• Estacion de adquisicion de senales que permita la transmision inalambrica de la informacionadquirida por medio de la tarjeta de desarrollo CondorBoard.

• Aplicacion en el sistema operativo Android que adquiera la informacion recolectada por lossensores y a partir de esta genere una grafica que facilite su visualizacion e interpretacion.

• Documentacion del sistema completo en la wiki de la pagina de la lınea de Tecnicas y Tecnologıasde Diseno Electronico del Centro de Microelectronica de la Universidad de los Andes.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo General

Implementar un sistema de monitoreo meteorologico, que permita el registro de las diferentes variablesmedidas sobre un telefono inteligente, tales como: temperatura, humedad relativa, velocidad del vientoy presion barometrica.

1

CAPITULO 1. INTRODUCCION 2

1.3.2 Objetivos Especıficos

• Disenar e implementar circuitos de acondicionamiento de senal necesarios para cada uno de lossensores.

• Realizar el envıo de manera inalambrica de los datos adquiridos, implementando tareas sobre unsistema operativo en la tarjeta de desarrollo CondorBoard.

• Desarrollar una aplicacion en Android para visualizar las mediciones de las variables fısicas.

Capıtulo 2

Marco teorico, conceptual ehistorico

2.1 Marco Teorico y Conceptual

2.1.1 Android

El 23 de septiembre de 2008, la companıa Google Inc hace oficial el lanzamiento del nuevo sistemaoperativo para los dispositivos moviles tales como smartphones y tablets, adquirido desde el ano 2005,denominado Android. Este sistema operativo esta basado en un nucleo de Linux, del cual dependetotalmente para trabajos tales como procesamiento, memoria, seguridad y algunos otros aspectos im-portantes. De igual manera, gracias a este nucleo sobre el cual esta basado, es un sistema operativolibre. Esto permite que las personas puedan desarrollar aplicaciones para este sistema operativo, lle-vando a que existan actualmente 700.000 aplicaciones que se ejecutan en un framework Java. Duranteel trayecto de este sistema operativo se han realizado nueve actualizaciones del mismo, empezando conla version 1.0, llamada Apple Pie y terminando con la ultima actualizacion, disponible desde el 11 defebrero de 2013, la 4.2.2 llamada Jelly Bean.

Este sistema operativo es soportado por gran variedad de dispositivos moviles, ya sean telefonos in-teligentes o tabletas, debido a que las aplicaciones se encuentran aisladas o separadas del hardware delequipo. Algunas de las caracterısticas principales incluyen el soporte para el uso de perifericos (comoGPS, camara y acelerometro), soporte para comunicaciones (EDGE, WiFi, Bluetooth), soporte paraaudio y video, soporte de almacenamiento por medio de bases de datos (SQLite) y la programacion dealto nivel por medio de Java y XML entre otros[1].

La arquitectura de este sistema operativo esta compuesta por cinco capas, en donde la primera es elkernel de Linux. Esta capa es el lımite entre el hardware del equipo y el software de la plataforma,y se encarga de facilitar diferentes servicios como la gestion de procesos, memoria y energia, y elcontrol de diferentes perifericos. La segunda capa esta compuesta por diversas bibliotecas o librerıasimplementadas en lenguaje C/C++ que son utilizadas por varios componentes del sistema. Entre estaslas principales son las siguientes:

• SQLite: Almacenamiento de informacion, bases de datos.

• Open GL/ES: Graficos 2D y 3D.

• Plataforma de Medios: Soporte de audio y video.

• Webkit: Motor de busqueda web.

3

CAPITULO 2. MARCO TEORICO, CONCEPTUAL E HISTORICO 4

Figura 2.1: Arquitectura del Sistema Operativo Android[1].

En la tercera capa encontramos el entorno de ejecucion, el cual esta compuesto por bibliotecas olibrerıas Java y la maquina virtual Dalvik(DVM). Esta ultima es la encargada de la ejecucion de losarchivos .dex, optimizados para la ejecucion de aplicaciones en sistemas con memorias y procesadoreslimitados. Estos archivos se obtienen al realizar la compilacion de archivos .class y .jar de Java. En lacuarta capa se encuentra el marco de aplicacion, en donde se cuenta con un conjunto de herramientassoftware que permiten el manejo o administracion de recursos, del ciclo de vida de la aplicacion y denotificaciones de la aplicacion, entre otros. Por ultimo, en la quinta capa se encuentran las todas lasaplicaciones instaladas en el equipo, con las que el usuario interactua directamente[1].

2.1.2 Sistema Embebido

En 1980 la empresa IBM desarrolla el primer sistema embebido. Como su nombre lo indica, unsistema embebido es un sistema que se encuentra dentro de alguna maquina, en este caso hablamosde una maquina electronica. Estos son desarrollados con la capacidad de atender tareas especıficasde una maquina en tiempo real, estan disenados con la logica de un microprocesador, por lo que sepueden programar directamente con diferentes lenguajes como: C, C++ y JAVA, entre otros. Susaplicaciones en el mundo moderno lo llevan a grandes campos de trabajo industrial, gracias a que conestos sistemas embebidos existe la posibilidad de utilizar un sistema operativo conocido como lo esWindows y Linux[2].

CondorBoard

La CondorBoard es una plataforma disenada y fabricada en la Universidad de los Andes donde sepueden soportar aplicaciones que involucran tanto software como hardware. Esta plataforma cuentacon un procesador, el SAM9x (de 32 bits) que permite ejecutar software de alto nivel, en este caso unsistema operativo basado en Linux.Esta tarjeta de desarrollo cuenta con los siguientes perifericos, tanto Software como Hardware.

• Procesador AT91SAM9XE

• XC3S100,250,500E-VQ100 provide 25 General Purpose Input/Output Digital signals (range 0-3.3V).

• 32 MBytes SDRAM

• Puerto para tarjeta SD


Figura 2.2: Tarjeta de Desarrollo CondorBoard[3].

• Data Flash (IC) 32MB

• USB HOST 1

• USB OGT

• Puerto Ethernet

• Puertos RS232 4

• Interfaz a traves de dispositivo LCD (grafico)

• LEDs y Botones.

• Puertos de proposito general GPIO dispuestos en la los laterales de la tarjeta con el fin de poderconectar nuevas tarjetas de perifericos que le puedan sumar funcionalidades extras.

• Puertos de proposito general GPIO dispuestos en la los laterales de la tarjeta con el fin de poderconectar nuevas tarjetas de perifericos que le puedan sumar funcionalidades extras.

• El puerto de programacion de la FPGA puede ser seleccionado por el usuario tanto desde elprocesador central, como desde el JTAG externo. Esto permite que la FPGA pueda funcionarde manera independiente al procesador central[3].

2.2 Marco Historico

2.2.1 Antecedentes Externos

Actualmente, la creciente popularidad de la plataforma Android facilita el diseno y la implementacionde un gran numero de aplicaciones para diferentes propositos. Debido a esto, se ha trabajado am-pliamente en la transmision inalambrica de datos adquiridos por sensores a un dispositivo movil. Porejemplo, en el Illinois Institute of Technology en Chicago se realizo un proyecto que establece unaconexion Bluetooth para transmitir datos de un acelerometro, un sensor de temperatura y un electro-cardiografo a un dispositivo movil en donde la informacion recolectada es mostrada en una aplicacion[4]. Adicionalmente, los datos obtenidos son enviados a un servidor central de manera simultanea por


Wi-Fi. Por otro lado, en el Instituto Politecnico de Leiria en Portugal, se trabajo con redes de sensoresinalambricos, adquiriendo informacion de estos y mostrandolos en una aplicacion [5]. Por ultimo, en[6] se trabaja con sensores de video y video senales, que observan el movimiento de los ojos, paradeterminar el nivel de alerta de los conductores. El sistema permite que un telefono inteligente conAndroid adquiera los datos de los sensores de manera inalambrica y partir de estos determine si elconductor esta en condiciones de manejar o no.

2.2.2 Antecedentes Locales

En cuanto a antecedentes mas cercanos, el proyecto propuesto pertenece a la lınea de investigacionde sistemas embebidos de la Universidad de los Andes, por lo que anteriormente se han realizadoproyectos relacionados. Un ejemplo de esto es el trabajo de proyecto de grado del estudiante DavidSantiago Flechas Garcıa de Ingenierıa Electronica de la Universidad de los Andes, titulado ”SistemaInalambrico de Medicion de Monoxido de Carbono con Interfaz Sobre un Telefono Inteligente”[7]. Eneste, se trabaja con un sensor de monoxido de carbono con el fin de observar los niveles de CO en laciudad de Bogota a traves de una aplicacion cuya implementacion se realiza sobre el sistema operativoAndroid. Por otro lado, en el departamento de Ingenierıa de Sistemas y Computacion se han realizadodiversos proyectos cuya implementacion se basa en la misma plataforma. El proyecto de grado delestudiante Harold Leonardo Murcia Romero, titulado ”Desarrollo de un Componente de Data Streamy Gestion de Sensores Ambientales en el Framework de Aplicaciones Moviles Pervasive”, consiste endesarrollar una aplicacion llamada My Environmental Music la cual permite, entre otras cosas, lavisualizacion de informacion adquirida de sensores ambientales ubicados en puntos estrategicos delentorno de los usuarios finales de la aplicacion [8]. Finalmente, el proyecto de grado de los estudiantesDavid Fernando Gonzalez Carrizosa y Pedro Augusto Salazar Dıaz, consiste en desarrollar la aplicacionpara dispositivos moviles, que funcionen sobre la plataforma Android, para el servicio gratuito prestadopor la Fundacion Santa Fe de Bogota, Doctor Chat [9].

Capıtulo 3

Definicion y especificacion deltrabajo

3.1 Definicion

3.1.1 Descripcion

La solucion propuesta consiste en un sistema que realiza mediciones de temperatura, humedad relativa,presion barometrica y velocidad del viento, con una interfaz en un telefono inteligente que permite lavisualizacion de dichas variables a traves de una aplicacion. En primer lugar, se realiza la adquisicionde los datos haciendo uso de la tarjeta de desarrollo CondorBoard, realizando la conexion de diferentessensores a esta de acuerdo a las especificaciones de los mismos. Durante este proceso de adquisicionde datos se realiza su transmision de manera inalambrica por medio de un modulo bluetooth haciaun telefono inteligente con sistema operativo Android, en donde la aplicacion se encarga de recibir,almacenar y permitir la visualizacion de las variables medidas. El siguiente diagrama muestra de unamanera mas clara el funcionamiento del sistema propuesto.

Figura 3.1: Diagrama del Funcionamiento del Sistema

7

CAPITULO 3. DEFINICION Y ESPECIFICACION DEL TRABAJO 8

3.1.2 Diagrama de Bloques

En la figura se muestra el diagrama de bloques del sistema completo. En este, es posible observartodos los componentes del sistema y la manera en la que se comunican entre si, ası como tambienlos perifericos que se utilizan del microcontrolador AT91SAM9XE128, que hace parte de la tarjeta dedesarrollo CondorBoard, para adquirir las mediciones de cada uno de los sensores.

Figura 3.2: Diagrama de Bloques del Sistema

3.2 Especificaciones y Restricciones

3.2.1 Especificaciones

• Sistema Operativo Android.

• Comunicacion serial (protocolo bluetooth) entre el telefono inteligente y tarjeta de desarrollo.

• Sensores de temperatura, presion barometrica, humedad relativa y velocidad del viento.

3.2.2 Restricciones

• Dispositivo movil con Sistema Operativo Android (version mınima 2.3.6 API 10).

• Dispositivo movil con bluetooth.

• Distancia entre dispositivo movil y estacion meteorologica de maximo 100m.

Capıtulo 4

Metodologıa del trabajo

4.1 Plan de trabajo

Para la realizacion del proyecto de grado, se planteo un cronograma que considerara las reunionessemanales con el asesor y adicionalmente, las fechas de entrega de los alcances propuestas por estemismo. El primer alcance en el que se trabaja, es en la aplicacion Android que permite visualizar losdatos recolectados por los diferentes sensores que componen la estacion meteorologica. Debido a quees la primera vez que se realiza una aplicacion con esta plataforma, el tiempo dedicado a esta estapadel proyecto es notablemente mayor.

Tabla 4.1: Dedicacion Primer AlcanceDuracion [semanas] Aplicacion Android

1 Hello World1 Interfaz Grafica1 Recepcion datos por bluetooth1 Almacenamiento de datos1 Grafica de datos2 Aplicacion Entregable: SimoreWeather

El siguiente paso consiste en trabajar con los sensores de la estacion meteorologica. Es necesariorealizar una caracterizacion de cada uno de los sensores, y despues realizar el procesamiento de losdatos provenientes de estos haciendo uso de la tarjeta de desarrollo CondorBoard. Previamente,es necesario familiarizarse con dicha tarjeta de desarrollo por lo que se dedica una semana a dichatarea. Al procesar los datos, se trabaja en la transmision inalambrica de estos haciendo uso delmodulo bluetooth y en la visualizacion de los datos recibidos por el telefono inteligente en la aplicaciondesarrollada previamente. Finalmente, se realizan pruebas de funcionamiento del sistema completo yse incluyen los cambios necesarios.

Tabla 4.2: Dedicacion Segundo Alcance

Duracion [semanas] Aplicacion Android1 CondorBoard:Hello World2 CondorBoard:Sensores2 Integracion Android y CondorBoard:Hello World2 Pruebas de Funcionamiento

Por ultimo, se trabaja en el documento de proyecto de grado, documentando todo el proceso derealizacion del proyecto y consignando los resultados obtenidos. Se publican los resultados en la

9

CAPITULO 4. METODOLOGIA DEL TRABAJO 10

pagina de la TTDE. Para estas dos tareas, se dedican 2 semanas del semestre antes de la sustentaciondel proyecto.

Tabla 4.3: Dedicacion Tercer AlcanceDuracion [semanas] Aplicacion Android

1 Documento1 WIKI

Durante la realizacion del proyecto se sostuvieron reuniones semanales con el asesor, en donde sepresentaban avances de cada uno de los alcances.

4.2 Busqueda de informacion

La busqueda de informacion para la realizacion del proyecto de grado inicio al consultar el estado delarte. Para este proposito se consulto la base de datos IEEE Xplore, especıficamente la implementacionde aplicaciones de diversos sistemas operativos moviles con diferentes sensores. Por otro lado, se es-tudiaron proyectos relacionados de la lınea de Tecnicas Tecnologıas de Diseno Electronico (TTDE)del Centro de Microelectronica de la Universidad de los Andes (CMUA) y otros proyectos de gradode otras facultades de la Universidad. Las referencias bibliograficas mas relevantes fueron descritasanteriormente en el marco teorico del proyecto.

Posteriormente se inicio el proceso de familiarizacion con la plataforma Android, realizando tutorialesplanteados en [1], que permiten al lector realizar una aplicacion llamada Asteroides y en el procesoaprender a conformar una interfaz y algunas otras funciones vitales para realizar una aplicacion desdeceros. Tambien se realizaron tutoriales encontrados en youtube para la realizacion de las graficas yel almacenamiento de los datos. Por ultimo se utilizo la aplicacion Bluetooth TTDE disponible en[10] para activar el bluetooth del telefono inteligente y establecer una conexion entre este y el moduloBluetooth de Sparkfun.

En cuanto a la parte del sistema encargada de adquirir las mediciones de los sensores, conformadapor la tarjeta de desarrollo CondorBoard, los diferentes sensores y el modulo Bluetooth, se consultaronlos ejemplos disponibles en la pagina de la TTDE[3] con el fin de entender el funcionamiento de latarjeta de desarrollo. Por otro lado, se consulto el datasheet de cada uno de los sensores escogidos parala estacion meteorologica y del modulo bluetooth y los proyectos realizados en la tarjeta de desarrolloArduino Uno para cada uno de ellos, con el fin de entender de ua manera mas clara su funcionamiento.

4.3 Alternativas de desarrollo

Segun lo propuesto como solucion al problema que se esta enfrentando, se requiere tomar algunasdecisiones sobre que alternativas de desarrollo se van a utilizar teniendo en cuenta la variedad queofrece el mercado.

4.3.1 Sistema Operativo Movil

Hoy en dıa, la tecnologıa movil ha incrementado significativamente en comparacion a distintas tec-nologıas. El acercamiento con el usuario que permite este tipo de tecnologıa movil da paso a la creacionde una variedad de aplicaciones en los distintos sistemas operativos que existen. Entre estos se en-cuentran Android (Google Inc.), iOS (Apple Inc.), Windows Phone (Microsoft Corporation), Symbian(Nokia) y RIM (Blackberry). Las diferencias que existen entre estos cinco Sistemas Operativos paralas tecnologıas incluyen desde la arquitectura en la que se basan hasta los perifericos que se encuentran


disponibles para el usuario.

Figura 4.1: Comparacion Sistemas Operativos[1].

Segun las caracterısticas de los diferentes Sistemas Operativos mencionadas (figura 4.1), el elegidopara la solucion y desarrollo del proyecto fue Android OS. A pesar de ser una plataforma joven, encomparacion a su competencia, se ha consolidado como uno de los Sistemas Operativos moviles masutilizados. Esto se debe principalmente a que es una plataforma completamente abierta, basada enLinux y de codigo abierto, permitiendo de esta manera personalizar el sistema. Por otro lado, lasaplicaciones para esta plataforma son desarrolladas en Java, lo que permite que estas puedan ser eje-cutadas en diferentes dispositivos sin ningun problema. Ademas de estas ventajas, la plataforma ofreceuna alta calidad de graficos, sonido y servicios incorporados como localizacion en GPS, bases de datoscon SQL, mapas,reconociemiento de voz, entre otros[1].

4.3.2 Comunicacion Sensores-Telefono Inteligente

Los dispositivos moviles con sistema operativo Android son compatibles con tres protocolos de comu-nicacion inalambrica.

• Wi-Fi: ( Wireless Fidelity) trabaja en una banda de frecuencia desde los 2.4GHz hasta los 5GHz, yes utilizado principalmente para conexiones de dispositivos portatiles a Internet. Su velocidad detransmision maxima es de aproximadamente 54KBps. Tiene un alcance de transmision maximodel orden de kilometros al aire libre con una antena de 6000mW y 60dBi, aunque su velocidadmaxima se alcanza a una distancia muy corta de la antena[11].

• Bluetooth: trabaja en la misma banda de frecuencia que el Wi-Fi. Fue creado en el ano 1994 porEricsson, como una alternativa inalambrica de los cables de datos RS-232. Permite la conexionde multiples dispositivos al tiempo, hasta un maximo de siete dispositivos, en una configuracion


maestro-esclavo, en donde uno de los siete dispositivos actua como maestro. Existen tres clasesde dispositivos bluetooth: Clase 1, Clase 2 y Clase 3. La primera de estas comprende dispositivoscon un alcance aproximado de 100 m y una potencia de 100 mW. Las clases 2 y 3 tienen alcancesde 10 m y 1 m respectivamente y una potencia de 2.5 mW y 1 mW[12].

• NFC: (Near Field Communication) Permite la comunicacion entre telefonos inteligentes o dispos-itivos similares con tan solo encontrarse a no mas de unas cuantas pulgadas o en contacto. Operaa velocidades menores que el protocolo bluetooth y por lo tanto su consumo de potencia es muchomenor. No es necesario realizar un emparejamiento como el bluetooth, y el establecimiento de laconexion entre dos dispositivos se realiza en menos de una decima de segundo. Tiene un alcancemaximo de 20 cm, lo que tiene como consecuencia poca interferencia de otros equipos[14].

Teniendo en cuenta las caracterısticas mencionadas anteriormente, se escoge el protocolo bluetooth parala transmision inalambrica de datos de la tarjeta de desarrollo CondorBoard y el telefono inteligente.En primer lugar el protocolo NFC es una tecnologıa relativamente nueva por lo que el soporte enequipos de sistema operativo Android es limitado a equipos nuevos[13]. Por otro lado, es necesariauna separacion de mas de 20 cm entre la CondorBoard y el telefono inteligente. Tambien se requiereun bajo consumo de potencia, que no es factible al utilizar el protocolo Wi-Fi. Mas especıficamente sedecide trabajar con el Bluetooth Modem - BlueSMiRF Gold el cual tiene un alcance maximo de 100metros y soporta velocidades de transmision de 2400 a 115200bps.

Figura 4.2: Bluetooth Modem - BlueSMiRF Gold[25]

Capıtulo 5

Resultados

5.1 Resultado Final

5.1.1 Adquisicion de Datos

El sistema de monitoreo meteorologico remoto realiza mediciones de variables fısicas tales como latemperatura, la humedad relativa, la presion barometrica y la velocidad del viento. Para la adquisicionde estas variables se utlizan los sensores descritos a continuacion.

BMP085

Sensor digital de alta precision y bajo consumo de presion barometrica. Trabaja con una interfaz i2c,que permite una conexion directa con cualquier microcontrolador que cuente con el periferico TWI(interface serial de dos lıneas). Para realizar esta conexion, es necesario utilizar una resistencia pull-uptanto para la lınea de datos como para la lınea de reloj, del valor recomendado en el datasheet delsensor, disponible en www.sparkfun.com. El sensor cuenta ademas con una memoria EEPROM quecontiene once coeficientes de calibracion del sensor. Para obtener los valores de temperatura y presionbarometrica, en primer lugar, se deben obtener estos valores de calibracion por medio del bus i2c.Despues se realiza la lectura de los valores temperatura y de presion sin compensacion, denominadoscomo UT y UP respectivamente (uncompensated temperature y uncompensated pressure). A partir deestos valores, se calcula el valor actual de temperatura realizando las siguientes operaciones, en dondelas variables AC1, AC2, AC3, AC4, AC5, AC6 B1, B2, MB, MC y MD corresponden a los coeficientesde calibracion[27].

X1 = (UT −AC6)AC5

215(5.1)

Figura 5.1: Sensor de presion barometrica y temperatura BMP085[27].

13

CAPITULO 5. RESULTADOS 14

X2 =MC ∗ 211

X1 + MD(5.2)

T =X1 + X2 + 8

24(5.3)

Para calcular el valor de la presion barometrica es necesaro primero obtener el valor de temperatura,y despues realizar algunos calculos parecidos a los mostrados anteriormente, haciendo uso de los coe-ficientes de calibracion y el valor de presion sin compensacion UP.

B6 = B5 − 4000 (5.4)

X1 =B2 ∗ (B6 ∗B6/212)

211(5.5)

X2 =AC2 ∗B6

211(5.6)

X3 = X1 + X2 (5.7)

B3 =(AC1 ∗ 4 + X3) << oss + 2

4(5.8)

X1 =(AC3 ∗B6)

213(5.9)

X2 =B1 ∗ (B6 ∗B6/212)

216(5.10)

X3 =(X1 + X2) + 2

22(5.11)

B4 =AC4 ∗ (X3 + 32768)

215(5.12)

B7 = (UP −B3) ∗ (50000 >> OSS) (5.13)

p = (B7 ∗ 2/B4) (5.14)

X1 = (p/28) ∗ (p/28) (5.15)

X1 =X1 ∗ 3038

216(5.16)

X2 =−7357 ∗ p

216(5.17)

p =p + (X1 + X2 + 3791)

24(5.18)

Al realizar las operaciones de las ecuaciones mostradas anteriormente se obtiene el valor de temperaturay de presion barometrica medida en el ambiente. El procedimiento que se realizo para obtener los datosdel sensor se muestra en el siguiente diagrama de flujo de una manera mas clara.


Inicio

Leer datos de

calibracion de

EEPROM

Leer UT y

UP

Calcular

Temperatura

Calcular

Presion

Barometrica

Mostrar

valores de T

y P

Al instalar el driver correspondiente, la tarjeta de desarrollo CondorBoard fue capaz de detectar elsensor conectado a su bus I2C. Sin embargo, no fue posible recibir ni enviar ningun dato por este canalasi que fue necesario plantear la captura de estos datos de una manera diferente. Para esto se utilizael microcontrolador ATMEGA328 y el codigo de ejemplo para este microcontrolador en la pagina delsensor en Sparkfun[27]. En este se inicializa el periferico TWI y el puerto serial, el primero de estosadquiere los valores de calibracion y de temperatura y presion sin compensacion, y el segundo envıael valor calculado a la CondorBoard.

Figura 5.2: Atmega328.

HH10D

Sensor de humedad relativa. Cuenta con una memoria EEPROM que contiene los valores de sensi-tividad y offset que se requieren para calcular la humedad relativa del entorno que se esta sensando.Como el sensor de presion barometrica, este sensor trabaja con una interfaz i2c que permite al mi-crocontrolador que se este utilizando obtener los valores de calibracion facilmente mediante el bus i2c,desde que el microcontrolador cuente con el periferico necesario. Cabe resaltar que en este caso esnecesario unicamente un puerto TWI ası se trabaje con diversos sensores que utilicen esta interfaz,pues se trabaja con una dinamica maestro-esclavo, en donde el microcontrolador hace el papel demaestro y los sensores de esclavos, cada uno con una direccion que permite al maestro obtener datoshaciendo uso de un solo bus i2c y un solo par de resistencias de pull-up para todos los dispositivos.

El sensor tambien esta compuesto por un sensor capacitivo y un convertidor CMOS de capacitan-cia a frecuencia, de manera que para calcular la humedad relativa es necesario observar la salida de


Figura 5.3: Sensor de humedad relativa HH10D[28]

frecuencia del sensor, Fout[28]. Con esta frecuencia y los datos obtenidos de sensitividad y offset serealiza el siguiente calculo para obtener el valor de humedad relativa (porcentaje).

X1 =(Offset− Fout)Sensitivity

212(5.19)

Para obtener la frecuencia Fout, se hace uso del periferico Timer Counter disponible en el microcon-trolador de la tarjeta de desarrollo CondorBoard en el modo Capture Mode, ya que este permite unavariedad de mediciones sobre una senal de entrada, incluyendo la medicion de frecuencia. El proce-dimiento que se realiza para obtener la lectura de humedad relativa se muestra de una manera masclara, paso por paso, en el siguiente diagrama de flujo.

Inicio

Leer datos de

sensibilidad y

offset de

EEPROM

Calcular Fout

Calcular

Humedad

Relativa

Mostrar valor

de Humedad

Relativa

Sensor de efecto hall

Este sensor se utiliza para determinar la velocidad del viento. Funciona como un switch ya que aldetectar un campo magnetico, sin importar su polaridad, genera una salida digital[26]. Cuando elanemometro realiza una vuelta completa, se genera un campo magnetico por cada una de las aspasdel mismo, de manera que el sensor de efecto hall genera el mismo numero de pulsos por cada vueltacompleta que se realice. El primer paso para calcular la velocidad del viento consiste en calcular la


frecuencia de la senal generada por el sensor de efecto hall. Para este proposito, se utiliza el perifericoTimer Counter (TC), ya que, como se menciono anteriormente, permite la medicion de frecuencia deuna senal de entrada en el modo Capture. Con el numero de pulsos generado en una vuelta, el valorde la frecuencia permite calcular el numero de vueltas que se realizan en un segundo. A partir deeste dato es posible calcular la velocidad angular de la turbina. Esta velocidad no es necesariamentela velocidad del viento que genera su movimiento por lo que es necesario realizar una conversion avelocidad angular.

Figura 5.4: Sensor de efecto hall para medir velocidad del viento.

Inicio

Determinar

numero de

pulsos en 1s

Calcular

Velocidad

Angular

Calcular

Velocidad

Lineal

Mostrar valor

de Velocidad

del Viento

El sistema que se esta implementando debe ser capaz de adquirir los datos de cada uno de los sensoresdescritos anteriormente, procesarlos de la manera que sea necesaria y hallar las mediciones de lasdiferentes variables fısicas. Despues de esto, la informacion obtenida debe ser transmitida por el puertoserial hacia el modulo bluetooth con el objetivo de realizar la comunicacion inalambrica entre la tarjetade desarrollo CondorBoard y el telefono inteligente con sistema operativo Android. Al realizar el envıode la ultima variable (en este caso velocidad del viento), se adquieren nuevamente las mediciones delas cuatro variables fısicas y se vuelven a enviar.


Figura 5.5: Bluetooth Modem - BlueSMiRF Gold[25].

Inicio

Inicializacion

USART

Inicializacion

TC

Calibracion

BMP085

Calibracion

HH10D

Adquisicion

TemperaturaTransmision

USART

Adquisicion

Presion

Barometrica

Transmision

USART

Adquisicion

Humedad

Relativa

Transmision

USART

Adquisicion

Velocidad del

Viento

Transmision

USART

Para la transmision inalambrica de los datos obtenidos se utiliza el puerto serial 2 (ttyS2) de latarjeta de desarrollo CondorBoard. A este puerto se conecta el Bluetooth Modem - BlueSMiRF Golddisponible en www.sparkfun.com, y se envıan los datos con las unidades respectivas de cada unade las cuatro variables. Es indispensable que cada dato, acompanado con el nombre de la variablecorrespondiente y sus unidades, sea enviado con el mismo formato y numero de caracteres. Esto conel proposito de asegurar que la aplicacion reciba los datos y los almacene de manera correcta. Estainformacion se envıa aproximadamente cada dos (2) segundos.

5.1.2 Aplicacion en Android

El primer alcance consiste en una aplicacion que permita la visualizacion de la informacion recolectadapor sensores en una estacion meteorologica movil. Para este proposito se utilizo el programa Eclipse,


Figura 5.6: Aplicacion SimoreWeather

Figura 5.7: Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth.

el cual permite el desarrollo de aplicaciones en lenguaje Java.

Debido a que se utiliza el bluetooth del telefono inteligente, la aplicacion debe pedir permiso al usuariode utilizar y activar este servicio al ingresar, como se muestra en la figura 5.7. Al realizar este proce-dimiento, el usuario se encuentra con una interfaz que cuenta con cuatro botones. Cada uno de estoscorresponden a las variables que se quieren observar, y al seleccionarlos se muestra una grafica descritamas adelante.

Adquisicion de Datos por Bluetooth

Para realizar la adquisicion de datos de manera inalambrica se utilizo como base la aplicacion TTDEBluetooth, disponible en la pagina de la TTDE, para habilitar en el telefono inteligente el uso debluetooth y establecer la conexion entre este y el modem bluetooth. Una vez este establecida laconexion entre los dos, inicia el envıo de las mediciones realizadas. Los datos llegan al telefono enforma de string y son almacenados en cuatro arreglos, cada uno para cada variable fısica que se estamidiendo. El tamano de estos arreglos puede variar de acuerdo al numero de mediciones que se deseenobservar en las graficas, en este caso diez. En el momento que se obtengan diez datos para cadavariable, se interrumpe la transmision. Estos datos pueden ser visualizados de dos maneras: comostrings o como graficas. Para visualizarlos en el primer formato, se accede al menu de la aplicacion yse selecciona la opcion ’Base de Datos’. En esta se observan 10 datos de cada variable, sin unidades.




Visualizacion de Variables

Para visualizar las mediciones realizadas en otro formato, se utiliza un grafico xy en donde el eje xcorresponde al momento en el que se realiza la medicion y el eje y corresponde al valor de la variablefısica en ese momento. Como se menciono anteriormente, los datos adquiridos por el telefono inteligentese almacenan en cuatro arreglos en forma de string. Para realizar graficas a partir de estos, es necesarioen primer lugar adquirir los valores numericos de estos strings y almacenarlos nuevamente en arreglosde tipo numerico.

Capıtulo 6

Validacion del trabajo

6.1 Metodologıa de prueba

El sistema de monitoreo meteorologico remoto cuenta con dos componentes principales, el primero deestos es el encargado de obtener los datos y transmitirlos de manera inalambrica. El segundo cumplecon obtener estos datos y mostrarlos en una aplicacion Android. Para el correcto funcionamiento delsistema es necesario realizar lo siguiente.

• Utilizar el periferico TWI para obtener valores de temperatura (en C) y presion (en Pa) y valoresde calibracion para el sensor de humedad relativa.

• Utilizar el periferico Timer Counter para realizar mediciones de frecuencia para calcular humedadrelativa y velocidad del viento.

• Utilizar el puerto serial (ttyS2) de la tarjeta de desarrollo CondorBoard para enviar de manerainalambrica, por medio de bluetooth los datos obtenidos.

• Crear una aplicacion capaz de establecer una conexion con el Bluetooth Modem - BlueSMiRFGold y recibir datos por este medio.

• Crear una aplicacion capaz de graficar datos.

De manera que para verficar el funcionamiento del sistema es necesario realizar pruebas para cada unode los aspectos mencionados anteriormente.

6.1.1 TWI

Los sensores BMP085, de temperatura y presion, y HH10D, de humedad relativa, cuentan con memoriasEEPROM que contienen valores de calibracion que deben ser obtenidos para calcular estas variablesde manera correcta. Para verificar su funcionamiento se realiza un metodo que realice la lectura poruna interfaz i2c y muestre en consola los resultados obtenidos. Es importante notar que cada sensorcuenta con un direccion, tanto para lectura como para escritura, que permite asegurar que los datosestan siendo obtenidos de un dispositivo determinado.

6.1.2 Timer Counter

Debido a que para calcular dos de las cuatro variables que se desean medir es necesario realizaruna medicion de frecuencia, se hace uso del periferico timer counter. Para verificar su correcto fun-cionamiento se genera una senal de una frecuencia conocida con un generador de senales, y gracias al

21

CAPITULO 6. VALIDACION DEL TRABAJO 22

uso de un osciloscopio se realiza una comparacion con la medicion que esta realizando el microcontro-lador. Adicionalmente, se realiza una comparacion entre el valor de la humedad relativa calculado apartir de la medicion de frecuencia y el valor actual en Bogota registrado en diferentes paginas web.

6.1.3 TTYS2

Para verificar la recepcion del puerto serial dos (2) de la tarjeta de desarrollo CondorBoard se realizael envıo de caracteres desde otro puerto serial con la misma configuracion en cuanto a numero debits, paridad y tasa de baudios. Se observa lo que el puerto dos esta recibiendo con el comando cat/dev/ttyS2. Para el envıo de informacion se realiza el mismo procedimiento.

6.1.4 Recepcion de Datos

Para verificar el funcionamiento de la recepcion de los datos transmitidos por medio del modulobluetooth, se realiza un programa que envıe caracteres y se ejecuta en la tarjeta de desarrollo. Seutiliza la aplicacion BlueTerm para recibirlos. Se verifica que cualquier cadena de caracteres que seenvıa por el puerto serial es recibida por el celular y mostrada en la aplicacion. Tambien se realiza lamisma prueba con la aplicacion que se realiza en el presente proyecto, SimoreWeather.

6.1.5 Graficas

Para verificar el funcionamiento de la aplicacion en cuanto a la realizacion de graficas, se generan datosaleatorios para el eje y para valores fijos de x (0,1,2,...,100) y se agregan estos puntos en la grafica deuna manera consecutiva, con el fin de simular la obtencion de los datos en tiempo real.

6.2 Validacion de los resultados del trabajo

Los resultados del protocolo de pruebas presentado en la seccion anterior se muestran a continuacion.

6.2.1 TWI

Para verificar el funcionamiento de este periferico en el microcontrolador Atmega328, se envıan losdatos obtenidos del bus I2C por medio del puerto serial de manera que puedan ser observados enun terminal configurado con las mismas caracterısticas del puerto serial. Al realizar la lectura de losdatos de calibracion se obtuvieron los resultados que se muestran en la figura 6.1. Es importantenotar que estos valores son propios de cada sensor, es decir dos sensores del mismo tipo pueden contarcon valores de calibracion parecidos mas no identicos. Se realizo una investigacion para determinar silos valores obtenidos se encuentran dentro del rango aceptable. Se pudo determinar que la lectura seestaba realizando de una manera correcta, y por lo tanto el funcionamiento del periferico era correcto.

6.2.2 Timer Counter

Se genero una senal cuadrada con un nivel maximo de 3.3V de 7kHz, teniendo en cuenta que el valormınimo que podrıa tomar la frecuencia de la senal Fout es 5kHz, y el maximo 10kHz. La variable’muestra’ que se observa en la figura corresponde a la mitad de la frecuencia debido a la forma en laque se realiza la medicion. Se puede observar que se mide aproximadamente 7kHz. Por otro lado seobtiene una medicion de humedad relativa de 49% aproximadamente. Este valor es muy cercano alregistrado en internet en el momento de realizar la medicion, y se concluye que la medicion es correctateniendo en cuenta que el sensor cuenta con una precision de 3%.


Figura 6.1: Datos Obtenidos de Calibracion

Figura 6.2: Datos Obtenidos de Calibracion y Valor de la variable en el momento de medicion[35].

6.2.3 TTYS2 y Recepcion de Datos

Se envio una cadena de caracteres que contuviera datos de temperatura, presion, humedad relativay velocidad del viento por el puerto serial dos (ttyS2). Adicionalmente se realizaron las conexionescorrespondientes al modulo bluetooth: alimentacion (3.3V), tierra (GND) y el pin de la tarjeta dedesarrollo de transmision del puerto serial 2 (Tx) al pin del modulo de recepcion (Rx). En primerlugar se realizo una conexion entre el computador y el modulo bluetooth de manera que fuera posibleobservar lo que este recibe y envıa por medio de un terminal. Para este procedimiento se realizaronlos siguientes pasos en un equipo con sistema Operativo Ubuntu (Linux):

• En el terminal se utilizo el comando hcitool scan, para observar si el Bluetooth Modem -BlueSMiRF Gold estaba siendo detectado y ademas obtener su direccion.

• Se utilizo el comando sudo rfcomm connect 0 00:66:4B:E4:7B para realizar la conexion entre elcomputador y el modulo bluetooth, utilizando la direccion del dispositivo de nombre FireFly(00:66:4B:E4:7B) y conectandolo al canal 0.

• Se utilizo el comando sudo screen /dev/rfcomm0 9600. Este indica el canal que se va a observar(rfcomm0) y la tasa de baudios a la cual se realiza la transmision.

Al ejecutar este ultimo comando es posible observar los datos que recibe el bluetooth y transmite haciael computador.

Ya habiendo comprobado el funcionamiento tanto del puerto serial como del modem bluetooth, severifico el funcionamiento de la aplicacion en cuanto a la recepcion de los datos. Para esto, se realizola conexion entre el telefono inteligente y el modem y se inicio nuevamente la transmision de los datos,haciendo uso en primer lugar de la aplicacion BlueTerm, debido a que este terminal permite observarcomo se reciben los datos por medio del bluetooth del telefono inteligente.


Figura 6.3: Datos Enviados desde la CondorBoard al computador por medio de bluetooth.

La aplicacion SimoreWeather transforma los bytes del buffer del bluetooth que recibe en un string, demanera que para verificar el correcto funcionamiento de la obtencion de los datos se utilizo la funcionLog para observar esta transformacion haciendo uso de LogCat en Eclipse. En el caso de no obtenerel resultado deseado, se realizaron cambios en la clase correspondiente a la conexion bluetooth, masespecıficamente al metodo que realiza la recepcion de los datos.

Figura 6.4: Datos recibidos por bluetooth.

6.2.4 Graficas

Se generaron cien (100) valores aleatorios para cada una de las variables. Estos valores se almacenaronen un arreglo del mismo tamano para cada una de las variables. Se observo que al seleccionar algunade estas presionando el boton correspondiente, se generaba una grafica, como se muestra en la figura,en donde cada punto se agregaba a la grafica de manera individual con el fin de simular la obtencionde los datos en tiempo real. Despues se creo un arreglo con valores fijos y se realizo una grafica apartir de estos, se obtuvieron resultados satisfactorios.


Figura 6.5: Graficas de Temperatura y Humedad

6.3 Evaluacion del plan de trabajo

Durante la realizacion del proyecto se presentaron diferentes inconvenientes que evitaron que este secompletara en el numero de semanas sugerido en el plan de trabajo. En primer lugar la tarjeta dedesarrollo CondorBoard no estuvo disponible desde el principio del semestre, como se habıa planeado,debido a un retraso en la entrega por parte de la empresa encargada de la fabricacion de las mismas.Adicionalmente, las tarjetas presentaron fallas de funcionamiento por lo que fue posible tener accesoa una que funcionara correctamente cinco semanas despues de lo planeado. Cabe resaltar que debidoa las fallas que presentaron la mayorıa de las tarjetas, la disponibilidad de la tarjeta para trabajarestaba limitada pues era necesario compartirla con un companero que se encontraba realizando su tesis.

Por otro lado, se presentaron inconvenientes con el periferico TWI (Two Wire Interface) del mi-croprocesador AT91SAM9XE128, encargado de realizar la lectura del sensor de temperatura y presioncon interfaz I2C. Fue necesario adquirir los datos por medio de un microcontrolador Atmega328, ytransmitirlos por medio del puerto serial a la CondorBoard. Este proceso tomo aproximadamente dossemanas adicionales a las contempladas en el plan de trabajo.

Por ultimo, se presento inconvenientes en la recepcion de los datos en el telefono inteligente puesen un principio la aplicacion no recibia la informacion completa antes de almacenarla, teniendo comoresultado una base de datos sin informacion que pueda ser procesada de una manera sistematica. Estose soluciono en primer lugar fijando el numero de bytes que debıa obtener del buffer la aplicacionpara formar el string. Adicionalmente se modifico el formato en el que se enviaban los datos desde laCondorBoard, asegurandose que cada frase contara con el mismo numero de caracteres y que el valormedido se encontrara despues de ”:” y que antes de esto se encontrara toda la informacion necesariacomo el nombre de la variable y las unidades en las que se realizaron las mediciones.

Capıtulo 7

Conclusiones y trabajos futuros

7.1 Conclusiones

• La tarjeta de desarrollo CondorBoard es una plataforma capaz de ejecutar software de alto nivel,como lo es un sistema operativo. En esta fue posible desarrollar un programa capaz de adquirirdatos de diferentes sensores, haciendo uso de diferentes perifericos, y enviarlos al celular. Aunqueen un principio el proceso de familiarizacion con la tarjeta se dificulta, despues de lograr ejecutarun programa sencillo, el proceso de desarrollo se facilita de una manera notable ya que permiterealizar pruebas y los ajustes necesarios del programa de manera rapida.

• Fue posible disenar una aplicacion en Android que cumpliera con las especificaciones del sistema,a un bajo costo y con gran variedad de recursos, comprobando que Android es una plataformaflexible que permite el aprovechamiento de perifericos y ademas es compatible con un sistema derecoleccion de datos por medio de sensores.

• Las ventajas del software libre fueron notables en cada una de las etapas de desarrollo delproyecto, pues el codigo abierto fue utilizado en los dos componentes del sistema, tanto en larealizacion de la aplicacion como en la creacion de programas de la CondorBoard con Linuxembebido. Esta modalidad permite que los diferentes programas evolucionen continuamentegracias a la contribucion de distintos desarrolladores. Por otro lado, cualquier error es detectadocon mas facilidad y es solucionado con una mayor rapidez.

• Un sistema de monitoreo meterologico remoto como el presentado en este documento hace posibleel estudio de zonas de dıficil acceso, obteniendo mediciones de variables fisicas que permitencaracterizar la zona de interes y realizar predicciones de la misma. Esta enfocado principalmentea la obtencion de mediciones en cultivos o sistemas semejantes en donde no es posible hacer unestudio integral de la zona sin causar danos en el terreno o en el producto que se cultiva en dichazona.

7.2 Trabajo Futuro

Para continuar con el proyecto, se propone completar los siguientes objetivos.

• Utilizar sensores cuya lectura pueda ser realizada directamente por la tarjeta de desarrollo Con-dorBoard, sin necesidad de utilizar recursos extra como fue necesario en el presente proyecto degrado debido a que se utilizaron sensores con interfaz I2C.

• Modificar la aplicacion para el sistema operativo Android para que a partir de los datos obtenidospueda hacer predicciones climaticas.

26

CAPITULO 7. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS 27

• Agregar un GPS al sistema de medicion con el fin de vincular las mediciones realizadas con unaubicacion geografica.

• Construir el anemometro con la funcionalidad de determinar la direccion del viento, ademas delvalor de la velocidad del viento.

Capıtulo 8

Referencias

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2. S. Heath. Embedded Systems Design [Online] books.google.com.co/

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4. W. Yi, W. Jia, and J. Saniie, ”Mobile Sensor Data Collector Using Android Smartphone,” inCircuits and Systems (MWSCAS), 2012 IEEE 55th International Midwest Symposium on, pp.5-8 August 2012.

5. N. Moreira, M. Venda, C. Silva, L. Marcelino, and A. Pereira, “@sensor - mobile application tomonitor a wsn,” in Information Systems and Technologies (CISTI), 2011 6th Iberian Conferenceon, pp. 1-6, june 2011.

6. B. Lee, and W. Chung, “Driver Alertness Monitoring Using Fusion of Facial Features and Bio-Signals,” in Sensors Journal, IEEE, Volume 12, Issue 7, pp. 2416-2422, July 2012.

7. D. Flechas Garcıa, ”Sistema Inalambrico de Medicion de Monoxido de Carbono con InterfazSobre un Telefono Inteligente,” proyecto de grado, Universidad de los Andes, 2012.

8. H. Murcia Romero, ”Desarrollo de un Componente de Data Stream y Gestion de Sensores Am-bientales en el Framework de Aplicaciones Moviles Pervasive,” proyecto de grado, Universidadde los Andes, 2011.

9. D. Gonzalez Carrizosa, y P. Salazar Dıaz,“DoctorCh@t Movil Sobre la Plataforma Movil An-droid,” proyecto de grado, Universidad de los Andes, 2010.

10. D. Flechas. Android - Plantilla Bluetooth TTDE. [Online] http://ttde.uniandes.edu.co

11. Wi - Fi.The how and why of wi-fi. [Online] http://www.wi-fi.org/knowledge-center/ articles/how-and-why-wi-fi.

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14. NFC Forum. About NFC [Online] http://www.nfc-forum.org/aboutnfc

15. Android Developers. What is android?. [Online] http://developer.android.com/guide/basics/what-is-android.html.

28

CAPITULO 8. REFERENCIAS 29

16. Android Developers. Activities. [Online] http://developer.android.com/guide/topics/fundamentals/activities.html.

17. Android Developers. Services. [Online] http://developer.android.com/guide/topics/fundamentals/services.html.

18. Android Developers. Content providers. [Online] http://developer.android.com/guide/topics/providers/content-providers.html.

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20. M. Abyss. Generating Real-Time Graphs in AChartEngine. [Online] http://www.youtube.com/watch?v=E9fozQ5NISo

21. M. Abyss. Line Graph for AChartEngine. [Online] http://www.youtube.com/ watch?v=-ThKImy6PPM

22. F. Segura. Android - aChartEngine. [Online] http://ttde.uniandes.edu.co

23. Atmel. AT91SAM9XE128/256/512 Preliminary. [Online] http://www.atmel.com/ Images/doc6254.pdf

24. Atmel. ATmega48A/PA/88A/PA/168A/PA/328/P Complete. [Online] http://www.atmel.com/Images/Atmel-8271-8-bit-AVR-Microcontroller-ATmega48A-48PA-88A-88PA-168A-168PA-328-328P datasheet.pdf

25. Sparkfun. Bluetooth Modem - BlueSMiRF Gold. [Online] http://www.saprkfun.com/ prod-ucts/10268

26. SigmaElectronica. Micropower, Ultra-Sensitive Hall-Effect Switch Datasheet. [Online]

http://www.sigmaelectronica.net/manuals/A3212.pdf

27. Sparkfun. Barometric Pressure Sensor - BMP085 Breakout. [Online] http://www.sparkfun.com/products/9694

28. Sparkfun. Humidity sensor - HH10D. [Online] http://www.sparkfun.com/ products/10239

29. R. Goldman. Using the AT91 Timer/Counter. [Online] http://www.sunspotworld.com/docs/AppNotes/TimerCounterAppNote.pdf

30. Atmel, Pulse Width Modulation Generation Using the AT91 Timer/Counter

[Online] http://www.atmel.com/Images/doc2682.pdf

31. Atmel, Interrupt Generation Using the AT91 Timer/Counter

[Online] http://www.atmel.com/Images/doc2683.pdf

32. Atmel, AT91-AN01: Using the Two-wire interface (TWI) in Master Mode on AT91SAM Micro-controllers [Online] http://www.atmel.com/Images/doc6327.pdf

33. The Linux Documentation Project. Serial Programming HOWTO. [Online] http://www.tldp.org/HOWTO/Serial-Programming-HOWTO/x115.html

34. A. Yanes. Changing the baudrate of BlueSMiRF Glod through Bluetooth in GNU/Linux. [Online]http://ayanes.com/changin-the-baudrate-of-bluesmirf-gold-through-bluetooth-in-gnulinux/

35. Worldmeteo. El tiempo en Bogota, Colombia. [Online] http://www.worldmeteo.info/es/

tiempo.html?id=COXX0004

Apendice A

Resumen Ejecutivo

Sistema de Monitoreo Meteorologico por Medio de LinuxEmbebido

Estudiante: Angela Camila Guzman RusinqueAsesor: Fredy Enrique Segura Quijano

A.1 Objetivos del Proyecto

A.1.1 Objetivo General

Implementar un sistema de monitoreo meteorologico, que permita el registro de las diferentes variablesmedidas sobre un telefono inteligente, tales como: temperatura, humedad relativa, velocidad del vientoy presion barometrica.

A.1.2 Objetivos Especıficos

• Disenar e implementar circuitos de acondicionamiento de senal necesarios para cada uno de lossensores.

• Realizar el envıo de manera inalambrica de los datos adquiridos, implementando tareas sobre unsistema operativo en la tarjeta de desarrollo CondorBoard.

• Desarrollar una aplicacion en Android para visualizar las mediciones de las variables fısicas.

A.1.3 Alcance

• Estacion de adquisicion de senales que permita la transmision inalambrica de la informacionadquirida por medio de la tarjeta de desarrollo CondorBoard.

• Aplicacion en el sistema operativo Android que adquiera la informacion recolectada por lossensores y a partir de esta genere una grafica que facilite su visualizacion e interpretacion.

• Documentacion del sistema completo en la wiki de la pagina de la lınea de Tecnicas y Tecnologıasde Diseno Electronico del Centro de Microelectronica de la Universidad de los Andes.

30

APENDICE A. RESUMEN EJECUTIVO 31

A.2 Desarrollo

Para la realizacion de la estacion meteorologica movil se establecieron las siguientes especificaciones.

• Aplicacion en un telefono inteligente con Sistema Operativo Android con API 10 o mayor.

• Transmision inalambrica de los datos recolectados por medio de protocolo bluetooth.

• Medicion de cuatro variables: Temperatura, Humedad Relativa, Presion Barometrica y Velocidaddel Viento.

• Uso de la tarjeta de desarrollo CondorBoard para la adquisicion de las mediciones de los diferentessensores.

Se escogieron los siguientes sensores para adquirir las mediciones de las variables mencionadas anteri-ormente.

• BMP085: Sensor de presion barometrica y temperatura, con interfaz i2c. Cuenta con una memo-ria EEPROM en donde almacena doce valores de calibracion, es necesario obtener estos valoresal iniciar el programa, antes de realizar cualquier otra operacion con el sensor. Despues se realizala lectura de los valores temperatura y de presion sin compensacion, denominados como UT yUP respectivamente (uncompensated temperature y uncompensated pressure). A partir de estosvalores, se calcula el valor actual de temperatura y presion.

• HH10D: Sensor de humedad relativa que cuenta con una memoria EEPROM que contiene losvalores de sensitividad y offset que se requieren para calcular la humedad relativa del entorno quese esta sensando. Como el sensor de presion barometrica, este sensor trabaja con una interfazi2c que permite al microcontrolador que se este utilizando obtener los valores de calibracionfacilmente mediante el bus i2c, desde que el microcontrolador cuente con el periferico necesario.Elsensor tambien esta compuesto por un sensor capacitivo y un convertidor CMOS de capacitanciaa frecuencia, de manera que para calcular la humedad relativa es necesario observar la salida defrecuencia del sensor, Fout. Con esta frecuencia y los datos obtenidos de sensitividad y offset esposible calcular la humedad relativa.

• Hall Effect Switch: Este sensor se utiliza para determinar la velocidad del viento. Funciona comoun switch ya que al detectar un campo magnetico, sin importar su polaridad, genera una salidadigital. Cuando el anemometro realiza una vuelta completa, se genera un campo magnetico porcada una de las aspas del mismo, de manera que el sensor de efecto hall genera el mismo numerode pulsos por cada vuelta completa que se realice. El primer paso para calcular la velocidad delviento consiste en calcular la frecuencia de la senal generada por el sensor de efecto hall. Con elnumero de pulsos generado en una vuelta, el valor de la frecuencia permite calcular el numerode vueltas que se realizan en un segundo. A partir de este dato es posible calcular la velocidadangular de la turbina. Esta velocidad no es necesariamente la velocidad del viento que genera sumovimiento por lo que es necesario realizar una conversion a velocidad angular.

Para realizar la lectura de los sensores mencionados son necesarios los siguientes perifericos de laCondorBoard.

• TWI: (Two Wire Interface) Permite obtener datos del bus i2c. Aunque la CondorBoard cuentacon este periferico, al momento de instalar el programa que controla este periferico en el sistemano fue posible adquirir ningun dato del sensor. Por esta razon fue necesario implementar unATmega328 que adquiriera los datos y los enviara la la tarjeta de desarrollo CondorBoard pormedio del puerto serial.

• Timer Counter: Permite realizar diferentes mediciones de una senal de entrada al configurarlo enmodo Capture. Con este periferico se realizan mediciones de frecuencia de dos senales: la senalde salida del sensor HH10D, y la senal generada por el sensor de efecto hall.

APENDICE A. RESUMEN EJECUTIVO 32

Figura A.1: Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth.

Figura A.2: Graficas realizadas a partir de datos obtenidos por bluetooth.

• USART: Con este periferico se obtienen la informacion del sensor de presion y temperatura.Adicionalmente se realiza el envıo de las cuatro variables del sistema hacia el modulo bluetooth.

Se enviaron los datos obtenidos al celular, en donde la aplicacion que se diseno los recibe y los alma-cena en cuatro arreglos diferentes. Esta informacion es de tipo String, de manera que para realizarlas graficas a partir de esta informacion es necesario en primer lugar realizar una particion de cadaString, con el fin de obtener unicamente el valor numerico de la variable. Esta particion es despuestransformada a un numero y almacenada nuevamente en un arreglo. Las graficas se realizan a partirde este ultimo arreglo.

A.3 Resultados

Como resultado final, se obtiene una grafica para cada una de las variables mencionadas en las especi-ficaciones del proyecto con los datos recibidos por medio del modulo bluetooth desde la CondorBoard.

Apendice B

Propuesta inicial

33

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

PRESENTACIÓN DE PROPUESTA DE PROYECTO DE GRADO

SEMESTRE: 2013-1 FECHA: 6/12/2012 PROYECTO O TESIS DE GRADO PARA OPTAR EL TÍTULO DE: Ingeniera Electrónica ESTUDIANTE: Ángela Camila Guzmán Rusinque CÓDIGO: 200823765 TÍTULO DE LA TESIS O PROYECTO:

Sistema de Monitoreo Meteorológico por Medio de Linux Embebido

DECLARACIÓN: 1 - Soy consciente que cualquier tipo de fraude en esta Tesis es considerado como una falta grave en la Universidad. Al firmar, entregar y presentar esta propuesta de Tesis o Proyecto de Grado, doy expreso testimonio de que esta propuesta fue desarrollada de acuerdo con las normas establecidas por la Universidad. Del mismo modo, aseguro que no participé en ningún tipo de fraude y que en el trabajo se expresan debidamente los conceptos o ideas que son tomadas de otras fuentes. 2- Soy consciente de que el trabajo que realizaré incluirá ideas y conceptos del autor y el Asesor y podrá incluir material de cursos o trabajos anteriores realizados en la Universidad y por lo tanto, daré el crédito correspondiente y utilizaré este material de acuerdo con las normas de derechos de autor. Así mismo, no haré publicaciones, informes, artículos o presentaciones en congresos, seminarios o conferencias sin la revisión o autorización expresa del Asesor, quien representará en este caso a la Universidad. _____________________________________ Firma (Estudiante) Código: 200823765 CC: 1022369556

_____________________________________ __________________________________

Vo.Bo. ASESOR (Firma) Vo.Bo. COASESOR (Firma)

Nombre: Fredy Enrique Segura Quijano Nombre: Sergio Andrés Gómez

1. JUSTIFICACIÓN En una zona de difícil acceso, resulta de gran utilidad algún dispositivo capaz de adquirir información de la misma con el propósito de estudiarla. Además de poder visualizar dicha zona, existen variables físicas que deben ser medidas para realizar un estudio integral. Entre estas encontramos la temperatura, la presión barométrica y la velocidad del viento. Este proyecto de grado propone la implementación de una estación meteorológica móvil que permita la transmisión inalámbrica de los datos obtenidos a un teléfono inteligente, en donde una aplicación permita su visualización de manera que esta sea clara y confiable.

2. MARCO TEÓRICO 2.1 Antecedentes Externos

Actualmente, la creciente popularidad de la plataforma Android facilita el diseño y la implementación de un gran número de aplicaciones para diferentes propósitos. Debido a esto, se ha trabajado ampliamente en la transmisión inalámbrica de datos adquiridos por sensores a un dispositivo móvil. Por ejemplo, en el Illinois Institute of Technology en Chicago se realizó un proyecto que establece una conexión Bluetooth para transmitir datos de un acelerómetro, un sensor de temperatura y un electrocardiógrafo a un dispositivo móvil en donde la información recolectada es mostrada en una aplicación [1]. Adicionalmente, los datos obtenidos son enviados a un servidor central de manera simultánea por Wi-Fi. Por otro lado, en el Instituto Politécnico de Leiria en Portugal, se trabajó con redes de sensores inalámbricos, adquiriendo información de estos y mostrándolos en una aplicación [2]. Por último, en [3] se trabaja con sensores de video y video señales, que observan el movimiento de los ojos, para determinar el nivel de alerta de los conductores. El sistema permite que un teléfono inteligente con Android adquiera los datos de los sensores de manera inalámbrica y partir de estos determine si el conductor esta en condiciones de manejar o no.

2.2 Antecedentes Locales

En cuanto a antecedentes más cercanos, el proyecto propuesto pertenece a la línea de investigación de sistemas embebidos de la Universidad de los Andes, por lo que anteriormente se han realizado proyectos relacionados. Un ejemplo de esto es el trabajo de proyecto de grado del estudiante David Santiago Flechas García de Ingeniería Electrónica de la Universidad de los Andes, titulado "Sistema Inalámbrico de Medición de Monóxido de Carbono con Interfaz Sobre un Teléfono Inteligente"[4]. En este, se trabaja con un sensor de monóxido de carbono con el fin de observar los niveles de CO en la ciudad de Bogotá a través de una aplicación cuya implementación se realiza sobre el sistema operativo Android. Por otro lado, en el departamento de Ingeniería de Sistemas y Computación se han realizado diversos proyectos cuya implementación se basa en la misma plataforma. El proyecto de grado del estudiante Harold Leonardo Murcia Romero, titulado "Desarrollo de un Componente de Data Stream y Gestión de Sensores Ambientales en el Framework de Aplicaciones Móviles Pervasive", consiste en desarrollar una aplicación llamada My Environmental Music la cual permite, entre otras cosas, la visualización de información adquirida de sensores ambientales ubicados en puntos estratégicos del entorno de los usuarios finales de la aplicación [5]. Finalmente, el proyecto de grado de los estudiantes David Fernando González Carrizosa y Pedro Augusto Salazar Díaz, consiste en desarrollar la aplicación para dispositivos móviles, que funcionen sobre la plataforma Android, para el servicio gratuito prestado por la Fundación Santa Fe de Bogotá, Doctor Chat [6].

3. CARACTERIZACION DEL PROYECTO 3.1 Objetivo General

Implementar un sistema de monitoreo meteorológico, que permita el registro de las diferentes variables medidas sobre un teléfono inteligente, tales como: temperatura, humedad relativa, velocidad del viento y presión barométrica. 3.2 Objetivos Específicos

- Diseñar e implementar circuitos de acondicionamiento de señal necesarios para

cada uno de los sensores. - Realizar el envío de manera inalámbrica de los datos adquiridos, implementando

tareas sobre un sistema operativo en la tarjeta de desarrollo CondorBoard. - Desarrollar una aplicación en Android para visualizar las mediciones de las

variables físicas.

3.3 Alcance (entregables) - Estación de adquisición de señales que permita la transmisión inalámbrica de la información adquirida por medio de la tarjeta de desarrollo CondorBoard. - Aplicación en el sistema operativo Android que adquiera la información recolectada por los sensores y a partir de esta genere una grafica que facilite su visualización e interpretación. - Documentación del sistema completo en la wiki de la página de la línea de Técnicas y Tecnologías de Diseño Electrónico del Centro de Microelectrónica de la Universidad de los Andes.

4. CONTEXTO DEL PROYECTO Y TRATAMIENTOS 4.1 Suposiciones

- Se contará con un teléfono inteligente con el sistema operativo Android para

realizar las pruebas de funcionamiento del sistema. - Se tendrá acceso a la información de la tarjeta de desarrollo CondorBoard

publicada en la página de la línea de Técnicas y Tecnologías de Diseño Electrónico del Centro de Microelectrónica de la Universidad de los Andes.

- Se podrán adquirir todos los materiales necesarios para todo el sistema de medición con anterioridad a las fechas de entrega establecidas.

4.2 Restricciones

- Tiempo de fabricación de circuitos impresos. - Tiempo de envío de elementos adquiridos tanto dentro como fuera del país.

4.3 Factores de Riesgo

- Incumplimiento de las fechas de entrega de la compra de materiales para realizar

el prototipo de la estación meteorológica móvil.

5. CRONOGRAMA 5.1 Identificación y descripción de hitos

Se propone un sistema de tres entregas, en las cuales se evalúa el cumplimiento de los alcances del proyecto a la fecha. Con cada entrega, se propone entregar un avance del documento final que contenga el desarrollo del proyecto hasta dicha entrega.

5.2 Cronograma

SEMANAS ENTREGAS Reuniones Obligatorias

Semana 1

Semana 2 X

Semana 3

Semana 4 (15%) Entrega Informe de Avance X

Semana 5 (10%) Entrega Documento Items 1,2,3,4,5 (formato word/latex) (10%) Entrega Documento Item 6 para Alcance A (formato word/latex)

Semana 6 X

Semana 7

Semana 8

Semana 9 (15%) Entrega Alcance A (formato presentación.) X

Semana 10 (10%) Entrega Documento Items 7,8 para Alcance A (formato word/latex)

Semana 11

Semana 12 X

Semana 13

Semana 14 (15%) Entrega Alcance B (formato presentación) X

Semana 15 (10%) Entrega Documento Items 6,7,8 para Alcance B formato word/latex

Semana 16 (5%) Entrega Alcance C, documento completo y Resumen ejecutivo (10%) Entrega Presentación completa.

X

* Cada entrega tendrá una nota de A (Aprobado) o R (Reprobado) según criterio del profesor. ** En caso de tener algún R, automáticamente el profesor está recomendando retirar la materia (caso mitad de semestre) o no realizar la presentación ante el jurado seleccionado por el departamento (caso final de semestre) *** El estudiante se compromete a hacer una presentación en el seminario del CMUA y un poster de su trabajo al finalizar el semestre.

6. RECURSOS Además de los sensores y todos los componentes electrónicos necesarios para su acondicionamiento, como recursos se debe tener un teléfono inteligente con el sistema

operativo Android para realizar las pruebas del sistema. Adicionalmente, se debe tener la tarjeta de desarrollo CondorBoard con su respectivo manual de funcionamiento.

7. BIBLIOGRAFÍA [1] W. Yi, W. Jia, and J. Saniie, “Mobile Sensor Data Collector Using Android Smartphone,”

in Circuits and Systems (MWSCAS), 2012 IEEE 55th International Midwest Symposium on,

pp. 5-8 August 2012.

[2] N. Moreira, M. Venda, C. Silva, L. Marcelino, and A. Pereira, “@sensor - mobile

application to monitor a wsn," in Information Systems and Technologies (CISTI), 2011 6th

Iberian Conference on, pp. 1-6, june 2011.

[3] B. Lee, and W. Chung, “Driver Alertness Monitoring Using Fusion of Facial Features and

Bio-Signals,” in Sensors Journal, IEEE, Volume 12, Issue 7, pp. 2416-2422, July 2012.

[4] D. Flechas García, "Sistema Inalámbrico de Medición de Monóxido de Carbono con

Interfaz Sobre un Teléfono Inteligente," proyecto de grado, Universidad de los Andes,

2012.

[5] H. Murcia Romero, "Desarrollo de un Componente de Data Stream y Gestión de

Sensores Ambientales en el Framework de Aplicaciones Móviles Pervasive," proyecto de

grado, Universidad de los Andes, 2011.

[6] D. González Carrizosa, y P. Salazar Díaz,“DoctorCh@t Móvil Sobre la Plataforma Movil

Android,” proyecto de grado, Universidad de los Andes, 2010.

informe de proyecto de grado presentado a la …

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