perfil de tesis(corregido)
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TERMINOS DE REFERENCIA PARA ELABORACIÓN DE
PROYECTO DE GRADO O TRABAJO DIRIGIDO
1. IDENTIFICACIÓN.-
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
CARRERA DE INGENIERIA ELECTRÓNICA
ESTUDIANTE:
Ortega Martínez Erik Sergio
Vargas Revollo Elvis Roger
AREA TEMÁTICA:
Telecomunicaciones.
Diseño Digital.
Programación.
Multimedia
Sistemas de Control Dinámico
TEMA GENERAL:
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD BIOMÉTRICO
BASADO EN LA TECNOLOGÍA DE RECONOCIMIENTO DE HUELLA DACTILAR
E IMAGEN PARA BYAGO S.R.L.”
RELACIÓN DE TEMAS ESPECÍFICOS PROPUESTOS:
Estudio de las distintitas tecnologías biométricas y su posterior aplicación.
Investigación de los distintos tipos de sensores para la captura de huellas
dactilares, y para la captura de imágenes.
Programación de PIC de la serie 18F.
Manejo del protocolo IP para el monitoreó a distancia del sistema.
Desarrollo de Software del usuario.
FASE DE INVESTIGACIÓN
Descripción de los diferentes sistemas biométricos.
La biometría es una tecnología de identificación basada en el
reconocimiento de una característica física e intransferible de las personas,
como por ejemplo, la huella digital. La biometría es un excelente sistema
de identificación de la persona que se aplica en muchos procesos debido a
dos razones fundamentales, la seguridad y la comodidad. La biometría
puede identificar huellas, cara, iris, palma de la mano, firma, huella
genética o retina de cualquier individuo, para nuestro caso el modo de
identificación del sistema será la huella dactilar e imagen.
Hablando un poco de las distintas formas de identificar a la persona
veamos las siguientes: el iris es el que da los resultados más óptimos, pero
requiere que los ojos del individuo se aproximen mucho al aparato por lo
que es un método un poco desagradable. Además, suelen ser caros y
aparatosos, por lo que resulta una aplicación poco práctica.
El sistema de reconocimiento por voz es más práctico, pero no seguro ya
que está sujeto a los cambios de voz debidos a cualquier enfermedad,
ronquera o ruidos externos que pueden interferir en el reconocimiento de la
voz.
Teniendo en cuenta que las dimensiones y características de la cara
dependen del ángulo, expresión y edad, el reconocimiento por este método
no resulta muy práctico.
El sistema de reconocimiento mediante la firma, al igual que el sistema por
voz, está condicionado por diferentes factores, por lo que no resulta
práctico.
Es la huella dactilar, por consiguiente, el sistema más fiable, además de
poder usarse en numerosas aplicaciones. Es rápido, seguro y de bajo
coste.
De los sistemas biométricos de huella dactilar, los más resistentes, seguros
y fiables son los que están basados en un escáner o sensor óptico del cual
hablaremos más adelante.
Entre estas aplicaciones hay aplicaciones de:
Control de acceso a centros deportivos, habitaciones de hotel, salas de
servidores informáticos.
Control de asistencia laboral en oficinas, control de presencia, control
laboral y control de producción.
Medio de pago con huella digital.
Quioscos, TPV, puntos de información y cajeros.
Reconocimiento de la huella dactilar
La comparación de la huella dactilar es una de las técnicas más antiguas y
ampliamente utilizadas y aceptas a nivel global.
Los sistemas actuales de comparación de la huella digital tienen su base
en los desarrollos realizados por Galton y Purkinje.
La huella digital aparece generalmente constituida por una serie de líneas
oscuras que representan las crestas y una serie de espacios blancos que
representan los valles. La identificación con huellas digitales está basada
principalmente en las minucias (la ubicación y dirección de las
terminaciones de crestas, bifurcaciones, deltas, valles y crestas, aunque
existen muchas otras características de huellas digitales.
Otra forma de distinguir las huellas digitales es por sus patrones, los cuales
presentó Purkinje en su tesis doctoral.
De manera general la forma de procesar una huella digital es la siguiente:
Adquisición de la característica (Sensor Óptico)
Para nuestro caso, la característica a evaluar es la huella dactilar y la mejor
forma de adquirirla es por medio de una imagen de la misma. Para adquirir
una imagen de la huella dactilar existen varios tipos de sensores, como los
de estado sólido, los sensores ópticos, los escáneres, entre otros, los
cuales presentan ventajas y desventajas.
El microcontrolador es el encargado de la interfaz de comunicaciones entre
el sensor y el PC; para esta interfaz se utiliza un protocolo serial tipo
RS232 o un protocolo USB para la comunicación entre el microcontrolador
y el PC y un protocolo paralelo de 8 bits entre el microcontrolador y el
sensor. En la figura se muestra un diagrama de bloques explicativo de la
interfaz de comunicación entre los dispositivos y en la figura se muestra
una imagen capturada con el sistema desarrollado.
Capitulo 1 – Aspectos generales
Introducción
Antecedentes
Justificación del problema
Objetivo general
Objetivo especifico
Alcances y limitaciones
Capitulo 2 – Marco teórico
Descripción de los diferentes tipos de sistemas biométricos
o Reconocimiento huella dactilar
o Adquisición de la característica(sensor óptico)
o Mejoramiento de la característica
o Procesamiento
o Reconocimiento
Sistemas de seguridad
o Seguridad electrónica
o Seguridad de ambientes
Microcontrolador
o Características de los microcontroladores
o Clasificación de los Microcontroladores
o Descripción del microcontrolador de gama alta 18F4550
Sensores
o Tecnologías de identificación por huella dactilar
o Sensores Ópticos
o Sensores Termoeléctricos
o Sensores Capacitivos
o Sensores E-Field (de Campo Eléctrico)
o Sensores sin contacto
o Surface Pressure Sensor
Descripción de las diferentes interfaces
o Interface microcontrolador con el ordenador del usuario local
Características del modulo USB del microcontrolador
Topologías
Características eléctricas
Características mecánicas
Protocolos de comunicación
Características del modulo captura de imagen
o Interface del ordenador del usuario local con el usuario remoto
Protocolos de internet
Teoría de diseño de software
o Desarrollo del Software
o Metodologías de desarrollo de software
o Metodologías existentes
Situaciones de riesgo de energía
o Problemas más comunes
o Consecuencias de los problemas energéticos
o UPS
Principales componentes de una UPS
Tipos de UPS
UPS Interactivas
FASE DE DESARROLLO
Esta fase será la conjunción tanto de la parte investigativa y teórica con previas
revisiones y correcciones, donde toda la información obtenida o generada será
plasmada en el documento.
Capitulo 3 – Diseño del Sistema de Reconocimiento
Descripción
Planificación del Sistema
Esquema General del Sistema
Capitulo 4 – Diseño del Modulo del Sensor Biométrico
Selección del dispositivo sensor biométrico y dispositivo de activación de la
puerta
Diseño del Hardware para interacción del microcontrolador con el sensor y
con la chapa de la puerta
Tecnología a utilizar
Construcción del prototipo
Diseño final
Software del microcontrolador 18F4550
Capitulo 5 – Diseño del Modulo Extracción de imagen
Selección del tipo de cámara
Interacción de la cámara con el microcontrolador
Construcción del prototipo
Diseño del software para la selección de imagen del usuario
Soporte de hardware
Capitulo 6 – Diseño del Modulo de respaldo con una SD-Card
Documentación
Comunicación con el microcontrolador
Diseño del hardware
Diseño del Software
Capitulo 7 - Diseño de las interfaces del sistema
Diseño de la interfaz entre el microcontrolador 18F4550 con la PC del usuario
local basado en la comunicación USB
o Desarrollo del prototipo
Diseño de la interfaz entre la PC del usuario local con el usuario remoto
mediante la tecnología VPN
o Implementación del prototipo
Capitulo 8 – Diseño del Software del sistema
Diseño del programa principal para la PC local
o Requisitos específicos del programa
o Diagramas
Diagramas de flujo
Implementación
Capitulo 9 – Protección del sistema
Situaciones de riesgo
Consideraciones para la elección de una UPS
Elección de una UPS
Capitulo 9 – Análisis Económico
Costos de armado e instalación
o Costos de hardware del sistema
o Costos de Software del sistema
o Costo total
Comparación del sistema desarrollado con un sistema de características
similares
Capitulo 6 – Conclusiones y Recomendaciones
Conclusiones
Recomendaciones
Bibliografía
Anexos
1. ANTECEDENTES DEL TEMA GENERAL Y PROBLEMÁTICA QUE ABORDA.
La biometría busca la automatización de tareas que involucran el reconocimiento
del individuo. Las máquinas no evalúan ningún otro factor al tomar una decisión,
sólo se evalúa la identidad. Esto resta cualquier factor subjetivo que pueda
comprometer la seguridad.
Después del ADN, las huellas digitales constituyen la característica humana más
singular. La probabilidad de que dos personas tengan la misma huella digital es 1/
67 billones.
Usos de Lectores Biométricos
Acceso físico
En las instalaciones se utiliza la tecnología biométrica para los accesos de
entrada. Actualmente es su uso principal: acceso a edificios y oficinas. Los
biométricos permiten accesos seguros sin la presencia de un guardia de
seguridad.
Acceso virtual
Actualmente, el método más usado para el acceso a PCs y redes es la
introducción de la contraseña. Los precios de los lectores biométricos se han
reducido a un nivel en que permite su utilización para el acceso a redes y PCs.
Asistencia
El control de asistencia es una de las aplicaciones en la cual los lectores
biométricos han tenido su crecimiento más importante. Los lectores biométricos
son utilizados para la verificación de la asistencia, reemplazando los relojes de
tarjeta.
Aplicaciones de comercio electrónico
Por muchos años, se ha aceptado la firma como el método para la verificación de
la identidad de los dueños de tarjeta de crédito. Sin embargo, está emergiendo
con fuerza la utilización de biométricos con smart cards en los puntos de venta
para la verificación de la identidad, brindado una seguridad muy superior, sin
precedentes.
2. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
Sobre la base de las consideraciones anteriores el problema puede ser resuelto
haciendo el siguiente análisis:
La seguridad en los ambientes debe ser restringido a personal autorizado por la
empresa para ello necesitamos conocer una característica específica de cada uno
de ellos, por este motivo se decide utilizar la tecnología de reconocimiento de
huella dactilar “biometría”, para hacer más robusto nuestro sistema, contara con el
reconocimiento de imagen. Además la información capturada por el sistema será
almacenada en una base de datos.
3. OBJETIVO GENERAL
Diseñar e implementar un sistema de seguridad biométrico basado en la
tecnología de reconocimiento de huella dactilar e imagen para ByAGO S.R.L.
4 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Desarrollo de un sistema de identificación de personas, confiable y seguro,
que permita controlar el acceso a lugares restringidos.
Realizar la obtención de datos técnicos de los ambientes a resguardar.
Realizar el diseño del dispositivo biométrico utilizando los microcontroladores
como parte principal el diseño.
Captura y almacenamiento de huellas dactilares e imágenes faciales.
Diseño e implementación de software de control de nuestro sistema.
Criterios de protección del sistema desde el punto de vista físico y de software.
Buscar que el sistema resulte de un menor costo respecto a los sistemas
comerciales existentes.
5. RESULTADOS ESPERADOS
Alcances
Se espera obtener un sistema de seguridad robusto y estructurado en
tecnologías emergentes del reconocimiento biométrico que sea fácil de usar y
a la vez fácil de dar mantenimiento, de bajo coste y con actualizaciones
posteriores.
Limitaciones
En el modulo de captura de imagen, las imágenes no serán de buena calidad
6. TAREAS A DESARROLLAR PARA EL LOGRO DE LOS OBJETIVOS
Diseño del sistema biométrico de identificación para el sistema de
seguridad con microcontrolador.
Diseño de los interfaces necesarios para la comunicación de la PC
usuario con el microcontrolador tomando en cuenta el monitoreo externo
vía internet.
Configuración del microcontrolador para poder implementar a futuro un
aumento en el número de usuarios a ser reconocidos a través de su huella
dactilar.
Elaboración del software tanto para el microcontrolador como para la PC
del usuario aprovechando la licencia para la plataforma Windows.
Diseño del sistema de reconocimiento de imagen para el control del
personal y la seguridad en sí del sistema a través de un sensor de
movimiento.
Diseño del mecanismo de apertura y cierre de la puerta.
7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
AÑO 2008
MES AGOSTO
SEPTIEMBR
E OCTUBRE NOVIEMBRE
ACTIVIDADES/
SEMANAS 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Estudio de factibilidad y
Mercado. X X
Recopilación de
información de los
dispositivos a utilizar. X X X
Análisis de datos
recopilados X X X X
Selección de los
dispositivos a usar. X X X
Diseño del Hardware
(Sensor-Chapa) X X X X X
Diseño del Hardware
(Captura de imagen) X X X X X X
Diseño del circuito
principal (Interfaces). X X X X X X X X X X
Correcciones del texto del X X X
Proyecto de Grado
Pre-defensa y Defensa de
Proyecto de Grado X X
8. PRESUPUESTO Y ASIGNACIÓN
TAREA ASIGNACIÓN
9. PUNTOS CRITICOS PARA EL SEGUIMIENTO DE LOS TUTORES
Selección de la técnica más eficiente de reconocimiento biométrico vale
decir que tipo de comparación hacer entre los usuarios (la facial, Iris,
huella dactilar).
Selección de los dispositivos adecuados.
Análisis y desarrollo de los programas tanto para el microcontrolador como
para la PC del usuario de la empresa como del remoto(IP).
9. PRINCIPALES CRITERIOS DE EVALUACIÓN DEL TRABAJO
Análisis para la correcta autentificación de los usuarios que tengan
acceso al ambiente a resguardar.
Puesta en marcha del circuito principal junto con los circuitos de
potencia, interfaz, presentación en LCD y del manejo de la cámara para
captura de imagen.
Análisis de costo beneficio del proyecto.
10. REFERENCIAS Y/O BIBLIOGRAFÍA BASICA PARA EL TEMA GENERICO DEL
TRABAJO
http://www.uazuay.edu.ec/
http://www.udlap.mx/
http://es.wikipedia.org/
Ing. Walter Cossio
DIRECTOR DE CARRERA
Cochabamba, 19 de Octubre del 2009