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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO PARA MONITOREO AMBIENTAL DEL CUARTO DE COMUNICACIONES DE LA CARRERA INGENIERÍA EN
NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.
PROYECTO DE TITULACION Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR:
ARANA COFRE CARLOS ROBERTO
SATAN CEVALLOS EDISON BOLIVAR
TUTOR:
ING. MARIA FERNANDA MOLINA, MSC.
GUAYAQUIL – ECUADOR 2019
II
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIAS Y TECNOLOGIA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TITULO “Aplicación móvil y prototipo para monitoreo ambiental del cuarto de comunicaciones de la carrera ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil.”
AUTORES: TUTOR:
Carlos Roberto Arana Cofre Ing. María Fernanda Molina, M.Sc.
Edison Bolívar Satán Cevallos REVISOR:
Ing. Ángel Asanza Briones, M.Sc.
INSTITUCION: Universidad de Guayaquil
FACULTAD: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas.
CARRERA: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
FECHA DE PUBLICACION: N. DE PAGS:
AREA: REDES
PALABRAS CLAVES: DOMOTICA, MONITOREO, FIREBASE, ARDUINO
RESUMEN: El objetivo principal de este proyecto es desarrollar un prototipo de monitoreo de las variables ambientales para un cuarto de comunicaciones a través de una aplicación movil. Dicho prototipo tiene una base de datos alojada en la nube y recibirá información desde módulos electrónicos vía WiFi.
N° DE REGISTRO: N° DE CLASIFICACION
DIRECION URL:
ADJUNTO PDF: SI X NO
CONTACTO CON AUTORES: Email: Teléfono:
Carlos Roberto Arana Cofre [email protected] 0984933472
Edison Bolívar Satán Cevallos [email protected] 0996573742
CONTACTO DE LA INSTITUCION NOMBRE: CINT
Universidad de Guayaquil TELEFONO: 2318067
III
APROBACION DEL TUTOR
En mi calidad de tutor del trabajo de titulación “Aplicación móvil y prototipo para
monitoreo ambiental del cuarto de comunicaciones de la Carrera ingeniería en
Networking y Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil” elaborado por
los Sres. ARANA COFRE CARLOS ROBERTO y SATAN CEVALLOS EDISON
BOLIVAR, alumnos no titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones, Faculta de Ciencias Matemáticas y Física de la Universidad
de Guayaquil, previo a la obtención de Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones, me permito declarar que luego de haber orientado estudiado
y revisado, la apruebo en todas sus partes.
Atentamente
Ing. María Fernanda Molina, M.Sc.
TUTOR
IV
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mi familia y padres
que han sido incondicionales en todo
momento de mi carrera universitaria y a
Dios que me ha permitido estar con salud
para llegar a este momento.
Carlos Roberto Arana Cofre
V
DEDICATORIA
A mi esposa e hijos por su amor,
comprensión y apoyo incondicional,
siendo mi inspiración y pilar fundamental
de superación. A mis padres y hermanos
que han estado conmigo en todo
momento.
Edison Bolívar Satán Cevallos
VI
AGRADECIMIENTO
Agradezco a mi abuela, mi madre, esposa
e hijas que son pilares para dar siempre el
máximo esfuerzo en todo lo que hago, que
siempre me brindan consejos y palabras
de aliento para obtener esta ansiada meta.
Carlos Roberto Arana Cofre
VII
AGRADECIMIENTO
A Dios por bendecirme y sentir su
presencia todo momento. A mis padres y
hermanos por sus consejos y buenos
valores. A mi esposa por su paciencia,
tiempo y dedicación. A mis amigos y
profesores que me han acompañado a lo
largo de esta carrera con sus
conocimientos y recomendaciones.
Edison Bolívar Satán Cevallos
VIII
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACION
Ing. Fausto Cabrera Montes, M.Sc. Ing. Abel Alarcón Salvatierra, M.Sc.
DECANO DE LA FACULTAD DIRECTOR DE LA CARRERA DE
CIENCIAS MATEMATICAS Y INGENIERÍA EN NETWORKING Y
FISICAS TELECOMUNICACIONES
Ing. Ángel Asanza Briones, M.Sc Ing. Diana Chiquito, M.Sc
PROFESOR REVISOR DEL AREA PROFESOR REVISOR DEL AREA
TRIBUNAL TRIBUNAL
Ing. María Fernanda Molina, M.Sc.
PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO
DE TITULACION
Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.
SECRETARIO TITULAR
IX
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este Proyecto de Titulación, nos corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”
CARLOS ROBERTO ARANA COFRE EDISON BOLIVAR SATAN CEVALLOS
X
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
“APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO PARA MONITOREO AMBIENTAL DEL
CUARTO DE COMUNICACIONES DE LA CARRERA INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES DE LA UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL.”
Proyecto de titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES.
Autores: Carlos Roberto Arana Cofre
C.I. 0924741556
Edison Bolívar Satán Cevallos
C.I 0927272278
Tutor: Ing. María Fernanda Molina, M. SC.
Guayaquil, Agosto 2019
XI
CERTIFICADO DE ACEPTACION DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo Directivo
de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los
estudiantes CARLOS ROBERTO ARANA COFRE Y EDISON BOLIVAR SATAN
CEVALLOS, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero en
Networking y Telecomunicaciones cuyo problema es:
“Aplicación móvil y prototipo para monitoreo ambiental del cuarto de
comunicaciones de la carrera ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil.”
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
CARLOS ROBERTO ARANA COFRE Cedula de Ciudadanía N°
0924741556
EDISON BOLIVAR SATAN CEVALLOS Cedula de Ciudadanía N°
0927272278
Tutor: Ing. María Fernanda Molina, M.Sc.
Guayaquil, agosto de 2019
XII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO
DE TITULACIÓN EN FORMATO DIGITAL
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre de Alumno: Carlos Roberto Arana Cofre
Dirección: Primavera 1 Mz. A5 villa #21
Teléfono: 0984933472 Email: [email protected]
Nombre de Alumno: Edison Bolívar Satán Cevallos
Dirección: Guasmo Central Coop. Flor del Guasmo Mz. 1744 Solar #5
Teléfono: 0996573742 Email: [email protected]
Facultad: Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Proyecto de Titulación al que opta: Desarrollo
Profesor tutor: Ing. María Fernanda Molina, M.Sc.
Título del Proyecto de titulación: “Aplicación móvil y prototipo para monitoreo ambiental del cuarto de comunicaciones de la carrera ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil.”
Tema del Proyecto de Titulación: Prototipo y aplicación de monitoreo ambiental para cuarto de comunicaciones
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de
Titulación
XIII
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil
y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica
de este Proyecto de Titulación.
Inmediata X Después de un año
Firma de Alumnos:
Carlos Roberto Arana Cofre Edison Bolívar Satán Cevallos
C.I. 0924741556 C.I. 0927272278
3. Forma de envío
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como
archivo .Doc. O .RTF y. Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser:
.gif, .jpg o .TIFF.
DVROM CDROM X
XIV
ÍNDICE GENERAL
APROBACION DEL TUTOR ................................................................................. III
DEDICATORIA ..................................................................................................... IV
DEDICATORIA ...................................................................................................... V
AGRADECIMIENTO ............................................................................................. VI
AGRADECIMIENTO ............................................................................................ VII
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACION ......................................................... VIII
DECLARACIÓN EXPRESA .................................................................................. IX
CERTIFICADO DE ACEPTACION DEL TUTOR .................................................. XI
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN DE PROYECTO DE TITULACIÓN EN
FORMATO DIGITAL ................................................................................................ XII
ABREVIATURAS ............................................................................................... XIX
SIMBOLOGÍA ..................................................................................................... XX
ÍNDICE DE CUADROS ...................................................................................... XXI
ÍNDICE DE GRÁFICOS .................................................................................... XXII
RESUMEN ....................................................................................................... XXIV
ABSTRACT ....................................................................................................... XXV
INTRODUCCION ................................................................................................. 26
CAPITULO I ......................................................................................................... 29
EL PROBLEMA ................................................................................................ 29
XV
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................... 29
Ubicación del problema en un contexto ........................................................ 29
Situación Conflicto. Nudos Críticos ............................................................... 31
Causas y consecuencias. ............................................................................. 33
Delimitación del problema ............................................................................. 35
Formulación del Problema ............................................................................ 35
Evaluación del Problema ..................................................................................... 36
OBJETIVOS ......................................................................................................... 37
OBJETIVO GENERAL ...................................................................................... 37
OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................ 37
ALCANCES DEL PROBLEMA ............................................................................. 38
JUSTIFICACION E IMPORTANCIA ..................................................................... 39
METODOLOGIA DEL PROYECTO ..................................................................... 41
INICIO .............................................................................................................. 41
ORGANIZACIÓN Y PREPARACION ............................................................... 41
EJECUCION ..................................................................................................... 41
CIERRE ............................................................................................................ 42
CAPÍTULO I I ...................................................................................................... 43
MARCO TEORICO .............................................................................................. 43
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ....................................................................... 43
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA .......................................................................... 46
XVI
ELEMENTOS DE HARDWARE........................................................................ 46
ELEMENTOS DE SOFTWARE ........................................................................ 47
HARDWARE ........................................................................................................ 47
NODEMCU ESP8266 ....................................................................................... 47
LCD 16x2 ......................................................................................................... 48
I2C .................................................................................................................... 49
SENSOR DHT11 .............................................................................................. 50
ESP32 CAM ..................................................................................................... 50
SWITCH MAGNÉTICO ..................................................................................... 51
CONECTORES ................................................................................................ 52
PROTOBOARD ................................................................................................ 52
SOFTWARE ......................................................................................................... 53
FIREBASE REALTIME DATABASE ................................................................. 53
JAVASCRIPT ................................................................................................... 53
SOFTWARE IDE DE ARDUINO ....................................................................... 54
ANDROID STUDIO .......................................................................................... 54
Estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi) .......................................................................... 55
FUNDAMENTACIÓN LEGAL ............................................................................... 56
PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE ..................................................... 61
DEFINICIONES CONCEPTUALES ..................................................................... 62
CAPITULO III ....................................................................................................... 64
XVII
PROPUESTA TECNOLÓGICA ........................................................................ 64
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD .......................................................................... 64
Factibilidad Operacional ............................................................................... 65
Factibilidad Técnica ...................................................................................... 65
Factibilidad Legal .......................................................................................... 67
Factibilidad Económica ................................................................................. 67
ETAPAS DE LA METODOLOGIA DEL PROYECTO ........................................... 68
INICIO DEL PROYECTO ................................................................................. 68
PLANIFICACIÓN .............................................................................................. 69
EJECUCIÓN ..................................................................................................... 69
MONITOREO Y CONTROL ............................................................................. 80
CIERRE ............................................................................................................ 80
CRITERIOS DE VALIDACION ............................................................................. 81
Casos de prueba y error del prototipo .............................................................. 81
Ambiente de prueba ......................................................................................... 82
Evaluación de los casos de prueba .................................................................. 82
Resultados de las pruebas ............................................................................... 83
Procesamiento y Análisis ................................................................................. 84
CAPITULO IV ....................................................................................................... 86
Criterios de aceptación del producto o servicio ................................................ 86
CONCLUSIONES ............................................................................................. 87
XVIII
RECOMENDACIONES .................................................................................... 88
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 89
ANEXOS .............................................................................................................. 94
XIX
ABREVIATURAS
ANSI American National Standards Institute
DOM Document Object Model
HTTP Hypertext Transfer Protocol
I2C Inter Integrated Circuit
IDE Integrated Development Environment
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
Ing. Ingeniero
IoT Internet of Things
M.Sc Master
PMI Project Management Institute
SCL Serial Clock
SDA Serial Data
SDK Software Development Kit
SoC System of Chip
TIA Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers
XX
SIMBOLOGÍA
M Metros
V Voltios
°C Centígrados
HR Humedad Relativa
JPG Joint Photografic Expert Group
XXI
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro No. 1 Causas y Consecuencias .............................................................. 34
Cuadro No. 2 Delimitación del Problema ............................................................. 35
Cuadro No. 3 Características de NodeMCU ESP8266 ........................................ 48
Cuadro No. 4 Características LCD 16x2 .............................................................. 49
Cuadro No. 5 Características Sensor DHT11 ...................................................... 50
Cuadro No. 6 Características ESP32 CAM .......................................................... 51
Cuadro No. 7 Comparación Estándar 802.11 ...................................................... 55
Cuadro No. 8 Características Hardware utilizado ................................................ 66
Cuadro No. 9 Recursos de Hardware .................................................................. 66
Cuadro No. 10 Costo del Proyecto ...................................................................... 67
Cuadro No. 11 Parámetros para notificaciones ................................................... 76
Cuadro No. 12 Etapas de Pruebas ...................................................................... 81
Cuadro No. 13 Variables a Evaluar ...................................................................... 81
Cuadro No. 14 Criterio de Evaluación del Producto o Servicio ............................ 86
XXII
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1Carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones .................... 30
Gráfico 2 Medición de temperatura en rack del cuarto de comunicación ............ 32
Gráfico 3 Muestra de corrosión del rack en cuarto de comunicaciones .............. 32
Gráfico 4 Aire Acondicionado de apoyo .............................................................. 33
Gráfico 5 Plano Cuarto de Comunicaciones ....................................................... 40
Gráfico 6 Distribución del Flujo de Aire ............................................................... 40
Gráfico 7 NodeMCU ESP8266 ............................................................................ 47
Gráfico 8 Pantalla LCD 16x2 ............................................................................... 48
Grafico 9 Modulo I2C .......................................................................................... 49
Gráfico 10 Sensor DHT11 ................................................................................... 50
Gráfico 11 ESP32 CAM ...................................................................................... 51
Gráfico 12 Switch Magnético .............................................................................. 51
Gráfico 13 Conectores ........................................................................................ 52
Gráfico 14 Protoboard ......................................................................................... 52
Gráfico 15 Interfaz IDE Arduino .......................................................................... 54
Gráfico 16 Android Studio ................................................................................... 55
Gráfico 17 Metodología PMI ............................................................................... 68
Gráfico 18 Arquitectura del prototipo de monitoreo ............................................. 70
Gráfico 19 Conexión NodeMCU esp8266 a DHT11 – Reed switch – LCD16x2 . 72
Gráfico 20 Prototipo de monitoreo real ............................................................... 72
Gráfico 21 Conexión NodeMCU esp8266 a ESP32 CAM ................................... 73
Gráfico 22 Acceso a consola de Firebase ........................................................... 74
Gráfico 23 Generación de token de la base de datos ......................................... 74
Gráfico 24 Agregar usuarios que accederán a la base de datos ........................ 75
XXIII
Gráfico 25 URL de Firebase y muestra de datos enviados desde el NodeMCU
esp8266 ................................................................................................................... 76
Gráfico 26 Usuario Erróneo ................................................................................ 77
Gráfico 27 Pantalla Principal ............................................................................... 78
Gráfico 28 Notificaciones de la Aplicación .......................................................... 78
Gráfico 29 Notificación de Puertas ...................................................................... 79
Gráfico 30 Interfaz ESP32-CAM ......................................................................... 79
Gráfico 31 Notificación de la Aplicación .............................................................. 83
Gráfico 32 Error en variable estado Puerta ......................................................... 84
XXIV
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
“APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO PARA MONITOREO AMBIENTAL DEL
CUARTO DE COMUNICACIONES DE LA CARRERA INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES DE LA UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL.”
Autores: Carlos Roberto Arana Cofre.
Edison Bolívar Satán Cevallos.
Tutor: Ing. María Fernanda Molina, M.Sc.
RESUMEN
El objetivo principal de este proyecto es desarrollar un prototipo de
monitoreo de las variables ambientales para un cuarto de comunicaciones de la
carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
a través de una aplicación movil. Dicho prototipo tiene una base de datos alojada
en la nube y recibirá información desde módulos electrónicos NodeMCU ESP8266
y ESP32CAM vía WiFi, en la aplicación se visualizarán notificaciones cuando los
rangos permitidos excedan sus máximos y mínimos, también se podrá observar a
través de la ESP32-CAM la actividad que hay dentro del cuarto en caso de que se
abran las puertas sin autorización de sus administradores.
Palabras Claves: domótica, monitoreo, Firebase, Arduino.
XXV
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
“MOBILE APPLICATION AND PROTOTYPE FOR ENVIRONMENTAL MONITORING OF THE FOURTH COMMUNICATIONS OF THE CARRERA ENGINEERING IN NETWORKS AND TELECOMMUNICATIONS OF THE UNIVERSITY OF GUAYAQUIL ".
Authors: Carlos Roberto Arana Cofre.
Edison Bolívar Satán Cevallos.
Tutor: Ing. María Fernanda Molina, M.Sc.
ABSTRACT
The main goal of this project is to develop a prototype for monitoring
environmental variables for communication rooms in the engineering networking
and telecommunications career throught a mobile app. This kind of prototype has a
data base whichs saves information in a cloud and it will recieve info from electronic
modules node mcu esp8266 and esp32cam trought wifi. The notifications will be
display when the allowed ranges exceed their maximun and minimun. It can be
seen with esp32-cam the activity inside the room, in case the doors are opened
without authorization.
Key words: domotic, monitoring, Firebase, Arduino.
26
INTRODUCCION
Hoy en día toda organización necesita de infraestructura tecnológica y de un
espacio o cuarto dedicado a estos equipos, ya que es aquí en donde se alojarán
elementos de terminación de cableado estructurado, entre los equipos de
telecomunicaciones como tal, así mismo se encontrarán servidores, equipos de
cómputo, equipos de telefonía y demás. De tal forma, que este cuarto es donde se
encontrará toda la infraestructura tecnológica se requiere y debe considerarse
primordial más allá del buen funcionamiento de su red de voz y datos, que el
espacio destinado a él, cumpla con dimensiones, espacios libres, acometidas,
seguridad, protección contra el fuego y seguridad ambiental, como lo indica la
norma TIA 942 que está constituida por 4 pilares para la infraestructura de un Data
Center, como lo son en sus partes de Telecomunicaciones, Arquitectura, Sistema
eléctrico y Sistema Mecánico que es donde se encuentra la climatización del
cuarto, la presión positiva, detección de humo y líquidos etc. (ANSI/TIA-942-A:
Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers, 2012)
Uno de los problemas más suscitados y costosos que los Data Center tienen
que ver con un mal diseño donde el montaje o la operatividad y mal funcionamiento
de los equipos no solo se debe al sistema o el personal que lo gestiona, sino a su
diseño. Esto incluye que dentro de este aspecto no solo recae todo en la parte
informática o de equipo de comunicación sino del entorno físico y práctico como
las malas instalaciones eléctricas, seguridad inadecuada, potencia insuficiente,
capacidad insuficiente de expansión y espacios con temperaturas inadecuadas ya
que se suele tener la idea que una temperatura baja para este cuarto sea suficiente
para los equipos y tengan un buen funcionamiento, pero, se debe contar con un
27
sistemas de ventilación y monitorización para que se eviten gastos monetarios por
una fallas como sobrecalentamiento o sobre enfriamiento de los equipos
informáticos. (tkme.net, 2016)
Se ha evidenciado que dentro del cuarto de comunicaciones del edificio de la
carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones, no existe un control, ni
monitoreo de los sistemas de seguridad como lo son la temperatura, humedad y
apertura de puertas.
El adecuado sistema de monitoreo es un factor importante para la seguridad
ambiental del cuarto de comunicaciones y de todos los equipos que contiene el
mismo y es por esto por lo que el continuo monitoreo de las variables como son
temperatura y humedad, nos permiten mantener a salvo los equipos de
comunicación, así como la información que reposa en ellos y sus configuraciones.
Se busca optimizar los recursos humanos y automatizar el monitoreo del cuarto
ya que así se va salvaguardar la operatividad de los equipos que se encuentran
dentro y no tendría que acudir al cuarto de comunicaciones para realizar la lectura
de los valores en cuanto a temperatura y humedad del mismo, más bien podrá
recibir alertas a través de una aplicación móvil de manera remota, respecto a la
variación de los niveles promedio del ambiente que será establecido de acuerdo a
las normas de seguridad ambiental que debe mantener dicho cuarto de
comunicaciones.
Con la propuesta de este proyecto de titulación se podrán realizar monitoreos a
través del prototipo domótico para censar la temperatura y humedad junto con la
apertura de puertas que por medio de una cámara se visualizara la actividad que
28
hay en el cuarto, así se optimizara la correcta climatización del cuarto y la seguridad
del mismo.
Hemos dividido de la siguiente manera la elaboración de este proyecto:
CAPITULO I: En este capítulo se describe el problema, se lo plantea y se
expone el objetivo general y los objetivos específicos fijados como meta, también
el alcance del proyecto, la importancia y que metodología se va a desarrollar.
CAPITULO II: Se describen los fundamentos de estudios y descripciones de
cada uno de los elementos a utilizarse para el prototipo de monitoreo, así también
las herramientas de software libre y bases de datos que se utilizara.
CAPITULO III: Propuesta tecnológica; análisis de factibilidad de la propuesta del
prototipo de monitoreo, etapas de la de la metodología empleada y entregables de
la propuesta tecnológica.
CAPITULO IV: Resultados, conclusiones y recomendaciones de este proyecto.
29
CAPITULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Ubicación del problema en un contexto
La Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil
ofrece la carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones que se encuentra
ubicada entre las calles Víctor Manuel Rendón y Córdova, como lo muestra el
gráfico 1; esta entidad brinda educación universitaria a más de 500 estudiantes,
además de su personal docente y administrativo que está distribuido en varios
departamentos como secretaria, dirección, salas de profesores y laboratorios de
computación.
La seguridad de un cuarto de comunicaciones y climatización de este, es
importante ya que deben brindarse todas las garantías necesarias según lo
recomendado por el fabricante de estos equipos y las buenas prácticas de los
estándares existentes, junto con técnicas de acondicionamiento de un cuarto de
comunicación. De llegar a incumplir en las normas según lo que indica la ANSI/TIA
942 para los cuartos de comunicación y en la norma ANSI/TIA 569C respecto a la
temperatura, humedad y seguridad, pueden presentarse problemas en la vida útil
30
de todos los equipos como su operatividad, conectividad y hasta pérdida de
servicios que brinda el cuarto de comunicaciones tales como el sistema académico,
servicio de correo, servicio de internet, firewall entre otros.
Actualmente el cuarto de telecomunicaciones no posee un sistema de monitoreo ni
control ambiental, ni de seguridad, lo que predispone que en algún momento haya
alguna variación en la temperatura y/o humedad que no pueda ser verificada al
instante o se envíe un aviso de la variación ocurrida de estos parámetros. Que
dichos valores aumenten y/o disminuyan conlleva que la vida útil de los equipos
que estén dentro del cuarto sea menos prolongada y este propensa a caída de los
servicios utilizados por el personal administrativo y estudiantes de la carrera, así
mismo en el peor de los escenarios se produzca pérdida de información y daños
irreparables a nivel de hardware, por la estática producida si la humedad en el
cuarto no es la adecuada.
Las altas temperaturas y humedad hacen que los equipos de comunicación se
inhiban, esto conlleva a lentitud, caídas de servicio y daños irreparables, todo esto
provoca que estos disminuyan su operatividad, así como su tiempo de vida.
Fuente: Google Maps Elaborado por: www.google.com/maps
Gráfico 1Carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
31
Así mismo la parte de seguridad para un cuarto es importante, ya que deben
poseer varios tipos de seguridades tales como, como cámaras que vigilen el
acceso de quien ingresa a manipular algún equipo, también un control de acceso
por medio de huella dactilar para el personal que administra el cuarto.
Situación Conflicto. Nudos Críticos
El problema que existe dentro del cuarto de comunicaciones ubicado en el tercer
piso del edificio de la carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
que es donde se encuentran los equipos que proveen los servicios de red,
sistemas, almacenamiento y conexión al proveedor de internet, etc. No posee un
sistema de monitoreo ambiental que permita visualizar temperatura, humedad ni
de seguridad al abrir puertas en los gabinetes de comunicación o al acceso del
cuarto; que estos datos como la temperatura y/o humedad tengan cambios
abruptos podrían generar problemas de la operatividad en los equipos si resultase
un valor fuera de los rangos adecuados o también de la seguridad de toda el área
ya que no hay una vigilancia y/o control en las puertas. También se ha evidenciado
que uno de los bastidores de comunicación presenta corrosión debido a la
humedad que se produce en el ambiente dentro del cuarto, véase en gráfico 3
también la ubicación del sistema de climatización no es el adecuado ya que no se
cumple con un dispositivo dedicado a los gabinetes y/o bastidores de
comunicaciones.
Se efectuó una medición de temperatura y humedad con un termostato digital
para ambientes véase en gráfico 2, donde marca 24,4°C que es un valor muy
cercano al máximo permitido según el rango de la norma ANSI/TIA 569C que debe
oscilar entre 20° y 25°C, de hecho, esta temperatura es obtenida gracias al apoyo
de un segundo equipo de aire acondicionado convencional ubicado en la parte
32
delantera del cuarto véase gráfico 4, así mismo vemos en el mismo gráfico que la
puerta del cuarto de comunicaciones es de libre acceso por lo que incurre en un
riesgo si alguien no autorizado llegase a manipularlos.
Fuente: Fuentes de Investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Fuente: Fuentes de Investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Gráfico 2 Medición de temperatura en rack del cuarto de comunicación
Gráfico 3 Muestra de corrosión del rack en cuarto de comunicaciones
33
Fuente: Fuentes de Investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
No existe personal encargado que realice un constante seguimiento y que
genere alertas cuando la temperatura y/o humedad no se encuentren en un nivel
idóneo, ni los debidos mantenimientos a los aires que brindan la climatización al
cuarto; esto va a incidir directamente en todos los equipos que estén dentro de
dicho cuarto como son: servidores, equipos de conmutación, centrales telefónicas,
entre otros.
Causas y consecuencias.
De lo antes expuesto se detalla en el siguiente cuadro algunas de las causas y
consecuencias que se presentan por el problema encontrado en el cuarto de
comunicaciones.
Gráfico 4 Aire Acondicionado de apoyo
34
Cuadro No. 1 Causas y Consecuencias
CAUSAS CONSECUENCIAS
Los equipos carecen de
disipadores de calor
El calor se concentra dentro de los equipos que
provoca el calentamiento de estos.
Alto nivel de humedad Existe el riesgo de descargas estáticas
afectando así a los elementos internos de cada
uno de los equipos.
Alta temperatura No tienen un sistema de enfriamiento dedicado
ni adecuado. Equipos no funcionan
correctamente.
Falta de sistema de monitoreo No hay alertas sobre altas temperaturas,
humedad ni acceso al rack de comunicaciones
en un horario no laborable.
Falta de sistema de
climatización y humedad
Provoca el calentamiento de los equipos de
computación y comunicación.
Fuente: Fuentes de Investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
35
Delimitación del problema
Cuadro No. 2 Delimitación del Problema
CAMPO Ciencias básicas, Bio conocimiento y Desarrollo Industrial
AREA Microcontroladores y robótica
ASPECTO Tecnologías, procesos y desarrollo industrial
TEMA Aplicación móvil y prototipo de monitoreo ambiental del cuarto de
comunicación de la carrera Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil.
Fuente: Fuentes de Investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Formulación del Problema
El cuarto de comunicaciones de la carrera de Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones se presentan algunos problemas, por lo que surge la
interrogante ¿Con el desarrollo y diseño de un prototipo de monitoreo ambiental y
apertura de puertas dentro del cuarto de comunicaciones se ayudara a alargar la
vida útil de los equipos mediante el monitoreo de temperatura, humedad y apertura
de puertas de dicho cuarto?
De ahí surge el proyecto propuesto, que es el desarrollo de una Aplicación Móvil
y Prototipo de Monitoreo Ambiental, que permite monitorear de manera remota los
cambios de temperatura y/o humedad, más la vigilancia de apertura de puertas en
los gabinetes de comunicación de personal que no correspondan al autorizado y
36
que no exceda los rangos adecuados de temperatura y humedad según las normas
mencionadas anteriormente generando alertas en tiempo real.
Evaluación del Problema
A continuación, se detallan los aspectos de manera general de la evaluación:
Delimitado: Se realizará diseño e implementación de un prototipo para
monitoreo ambiental a través de una aplicación móvil que permita observar datos
de temperatura, humedad y apertura puertas del cuarto de comunicaciones de la
carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones.
Claro: El prototipo permitirá mantener alerta a los administradores mediante la
aplicación movil, ya que enviara notificaciones de alerta cuando no se cumplan los
valores que indican las normas y estándares en cuanto a temperatura y humedad
de este cuarto.
Evidente: El uso del prototipo es sencillo, con ayuda de la aplicación cualquier
persona podrá usarlo, así que no se necesitará de conocimiento especializado para
el uso de esta.
Relevante: Este proyecto puede ser replicado en los laboratorios de la carrera
Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones o en cuartos de comunicación de
otras carreras de la Universidad de Guayaquil, así mismo en cualquier empresa y/o
industria que requiera monitorear de estas variables y que tiene la flexibilidad de
ser ubicado fácilmente en otro sitio en caso lo requiera.
Novedoso: Se emplea tecnología de nueva generación como lo es la domótica
siendo una plataforma de prototipos para el monitoreo de instalaciones a través de
una aplicación móvil basado en software libre.
37
Factible: Se elaborará a través de plataformas de prototipos electrónicos en
los cuales la programación es de código abierto y estas serán en placas
reducidas como Arduino, ya que son fácil de conseguir en el mercado, sus
módulos dan mucha flexibilidad en el momento de la construcción del prototipo y
son de bajo costo; también el software libre como Android Studio permite crear
aplicaciones de manera muy dinámica y amigable con el usuario.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
• Diseñar una aplicación móvil y prototipo con herramientas de código de
libre acceso para brindar monitoreo ambiental del cuarto de
comunicaciones de la carrera Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Revisar especificaciones técnicas y condiciones del cuarto de
comunicaciones de la carrera Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones para observar si se cumplen en su totalidad o
parcialmente las normas TIA que se exigen para un cuarto de
comunicaciones.
• Evaluar el hardware y software a utilizar para el diseño del prototipo para
escoger de manera adecuada, lo cual ayudará la factibilidad del proyecto
tanto económica y operacional.
• Programar e implementar los sensores de temperatura, humedad,
apertura de puertas y cámara, para la obtención de las variables
ambientales y de seguridad del cuarto.
38
• Diseñar la aplicación móvil de monitoreo y generación de alertas.
Basándose en las normas TIA/942 y TIA/569C para que se generen las
alertas hacia la aplicación.
• Realizar pruebas de la aplicación y prototipo de monitoreo. Con ello se
podrá verificar que el funcionamiento sea el correcto y el necesario para
el monitoreo ambiental del cuarto de comunicaciones de la carrera.
ALCANCES DEL PROBLEMA
Este prototipo se enfocará en el monitoreo de temperatura, humedad y apertura
de puertas del cuarto de comunicaciones, mismo que posee sensores que a través
de la placa reducida NodeMCU ESP8266 enviará información a una base de datos
en la nube y a su vez permitirá acceder a ellos por medio de una aplicación móvil,
la cual ayudará a verificar de manera remota si el ambiente del cuarto de
comunicaciones de la carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
se encuentra dentro de los rangos adecuados según la norma ANSI/TIA 942.
Diseño del Prototipo
• Programar placa NodeMCU ESP8266 junto con el sensor DHT11, switch
de apertura de puertas y modulo ESP32-CAM que tiene integrada una
cámara en el IDE de Arduino y lograr comunicación vía WiFi a Firebase.
Diseño de la Aplicación móvil
• Desarrollar interfaz móvil en Android Studio para monitoreo de las
variables de temperatura, humedad relativa y las puertas de cuarto de
comunicaciones.
39
• Definir validaciones en las variables antes mencionada para que puedan
enviar alertas a través de notificaciones en la aplicación creada.
• Evidenciar pruebas de la solución propuesta.
JUSTIFICACION E IMPORTANCIA
En este cuarto de comunicaciones perteneciente a la carrera de Ingeniería en
Networking y Telecomunicaciones es imperativo que se realicen monitoreos
automáticos y necesarios para mantener el óptimo ambiente así como el correcto
funcionamiento de los equipos electrónicos según las recomendaciones de sus
fabricantes, normas de seguridad y estándares existentes, por lo que es importante
que variables ambientales y seguridad del cuarto estén monitoreadas, ya que se
han presentado y evidenciado desperfectos junto a daños en los acondicionadores
de aire de los distintos laboratorios y cuarto de comunicaciones que forman parte
del establecimiento, cabe recalcar que el acceso al cuarto es libre y no hay mayor
seguridad si no están los administradores. Como podemos observar en el gráfico
5, vemos un diagrama de cómo está conformado este cuarto tanto para la parte de
oficina de los administradores y de la errónea distribución del flujo del aire que se
muestra en el gráfico 6 dato que se obtuvo realizando mediciones en cada punto
del cuarto con termómetro externo.
40
Fuente: Fuentes de Investigación
Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Fuente: Fuentes de Investigación
Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Gráfico 5 Plano Cuarto de Comunicaciones
Gráfico 6 Distribución del Flujo de Aire
41
Al diseñar e implementar nuestro prototipo de monitoreo ambiental se podrá
alertar de manera oportuna un posible daño en los equipos de enfriamiento del
cuarto de comunicaciones y así precautelar el buen funcionamiento de los equipos
de comunicaciones que se encuentran dentro de este.
METODOLOGIA DEL PROYECTO
La metodología a seguir es PMI (Project Management Institute), ya que define
un ciclo para el proyecto y lo divide en las 4 fases:
• Inicio
• Organización y preparación
• Ejecución del trabajo
• Cierre
INICIO
Se definen el alcance inicial y se comprometen los recursos financieros iniciales,
se va a identificar a los interesados externos e internos que van a influir
directamente con el resultado final del proyecto.
ORGANIZACIÓN Y PREPARACION
Se planificarán los procesos para la gestión/dirección del proyecto, toda la
documentación que se necesitará y ocupará para el éxito de este.
EJECUCION
Realizar los procesos, junto con la coordinación de personas y con los recursos,
así como también cumplir todas las actividades de acuerdo con el plan de trabajo.
42
CIERRE
Todo proceso que conlleve al finalizar todas las actividades a fin de completar
formalmente el proyecto. (García, 2016)
43
CAPÍTULO I I
MARCO TEORICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
En la actualidad el monitoreo de las seguridades ambientales y control de
acceso al Data Center debe ser primordial y de manera constante a través de algún
sistema remoto o en línea, ya que los cuartos de comunicaciones proveen servicios
de manera ininterrumpida a los usuarios dentro de una organización, como en este
caso el edificio de la carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la
Universidad de Guayaquil.
Por ello la investigación y estudio que se ha realizado fue basado en trabajos ya
implementados para el monitoreo ambiental de un cuarto de comunicaciones, así
como la visualización a través de distintos aplicaciones o servicios web, que se
detallan a continuación:
1. “IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE SENSORES, MONITOREO
Y ALERTAS DE LA TEMPERATURA Y HUMEDAD DE UN CENTRO
DE DATOS”
44
Autor: Marín Santana Carlos Julio.
Fuente: Universidad de Guayaquil
La finalidad de este proyecto fue la implementación de un software o sistema de
monitoreo a través del gestor Zabbix que es una herramienta OpenSource y se
realiza programación Python junto con script para la integración de los elementos
de hardware utilizados como son los sensores DTH11 y la tarjeta electrónica
RaspBerry Pi. Esto ayudó a determinar que el centro de datos de TELCONET S.A.
tuviese una temperatura y humedad dentro del umbral establecido para el
funcionamiento correcto de los equipos que se alojen dentro del cuarto y así
garantizar que no haya problemas de recalentamiento en los equipos de
telecomunicaciones. Otros de sus pilares fue cuidar que los equipos tengan la
condensación adecuada y evitar corrosión. Así mismo el alto costo de una solución
industrial para este cuarto no es viable, sin embargo, con las nuevas tecnologías
que hay actualmente se puede implementar una solución de bajo costo como los
es configurando la placa RaspBerry Pi junto con los sensores para temperatura y
humedad. (JULIO, 2017)
2. “MONITOREO DE AMENAZAS FISICAS EN CENTROS DE DATOS.”
Autor: Christian Cowan and Chris Gaskins
Fuente: APC by Schneider Electrics.
En este documento técnico de APC se indica que debido a la evolución de los
centros de datos es necesario una automatización de monitoreo debido a que no
es práctico y así mismo poco confiable de la presencia física de personal que
ayuden a controlar o supervisar la temperatura y humedad de los cuartos de
comunicaciones. Ya que los sistemas de monitoreo se pueden configurar de
45
manera detallada para que cumplan funciones y temperaturas y humedad
especifica de los centros de datos. (Gaskins, 2012)
3. “DESARROLLO DE APLICACIÓN CON SENSORES DE
TEMPERATURA USANDO UNA VERSIÓN DEL LENGUAJE JAVA
LLAMADA JAVELIN ADECUADA PARA EL USO EN
MICROCONTROLADORES QUE ADMITEN ESTA TECNOLOGÍA”
Autor: Bertha Piedad Palomeque Ávila
Rodrigo Alberto Barzola Jaramillo
Fuente: ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
La finalidad de este proyecto es la de crear una aplicación que controle
sensores de temperatura. Para el desarrollo del proyecto se utiliza el
integrado DS1620 que permite censar y almacenar temperaturas máxima y
mínima leídas, este módulo tiene pines programables para los valores
medidos a través de una simple interfaz RS-232.
Para la programación de este sensor, se utiliza el lenguaje de programación
Java. El código programado se ejecuta sobre un módulo Javelin Stamp, un
sistema con memoria EEPROM, flash, fuente e interfaz. (Bertha Piedad
Palomeque Ávila, 2010).
4. ““DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL DE
ACCESO Y MONITOREO DE SENSORES PARA DATA CENTER DE
LA EMPRESA QUIFATEX.S.A.,UTILIZANDO HARDWARE LIBRE”
Autor: José Muguerza & Andrey Suarez.
Fuente: Universidad Politécnica Salesiana Sede Guayaquil.
46
El objetivo fue diseñar un sistema de control para Quifatex S.A. utilizando dos
plataformas de Hardware como Arduino para la captura de datos de los sensores
de gases MQ, temperatura y humedad DTH11, de movimiento HC-SR501, chapa
electromagnética y agua FC-37 e integrándola con la plataforma Raspberry Pi que
permite la comunicación de alertas vía SMS y email. (MUGUERZA, 2018).
También debemos considerar las soluciones a nivel industrial que existen en su
actualidad como el AP9520TH que es un sensor A-Link de APC que brinda datos
de temperatura y humedad del cuarto de comunicaciones o Data Centers. (Electic,
2019).
El equipo o dispositivo SUN-2242 es un modelo de la familia de EtherPower para
el monitoreo de centro de datos, un rack de comunicaciones y/o de monitoreo
industrial para cadenas de frio, depósitos, sala de máquina y tableros eléctricos.
(EtherPower, 2019)
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Para la elaboración de este proyecto se usaron varios elementos de hardware y
software libre para la integración de los datos obtenidos por el sensor DHT11 que
se detallarán más adelante:
ELEMENTOS DE HARDWARE
• NodeMCU ESP8266 WIFI
• LCD 16x2
• I2C
• Sensor DHT11
• ESP32 CAM
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• Switch magnético
• Conectores
• Protoboard
ELEMENTOS DE SOFTWARE
• Firebase RealTime Database
• JavaScript
• Software IDE de Arduino
• Android Studio
HARDWARE
NODEMCU ESP8266
Esta tarjeta genérica de desarrollo similar a Arduino, orientada para el internet
de las cosas o conocido como IoT basa su arquitectura en 32 bits siendo más
potente que la de Arduino Due, así mismo contiene un chip altamente integrado
en SoC diseñado para mantener al mundo conectado vía WiFi. Para realizar la
programación de este dispositivo se pueden utilizar dos lenguajes como son el
LUA y el IDE de Arduino, siendo este último escogido para el proyecto de tesis,
así mismo se detalla las características del módulo en el cuadro N°3.
(Naylampmechatronics, 2019).
Fuente: www.naylmapmechatonic.com
Elaborado por: Naylmap Mechatronics
Gráfico 7 NodeMCU ESP8266
48
Cuadro No. 3 Características de NodeMCU ESP8266
Fuente: Datos de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
LCD 16x2
Este LCD conformado por 16 columnas y 2 filas mostrando dígitos
alfanuméricos, posee un controlador HD44780 que es muy utilizado, para conectar
a Arduino/PCI se necesitan de 6 pines, 2 de control y 4 de datos. Para utilizar este
dispositivo es necesario tener instalada la librería en el IDE de Arduino
LiquidCrystal. (Mechatronics, 2019)
Fuente: electronicwings.com Elaborado por: Electronic Wings
ELEMENTOS CARACTERISTICAS
CPU TENSILICA XTENSA (32BITS)
VOLTAJE USB 5V
VOLTAJE I/O 3.3V
FRECUENCIA 80MHZ/160MHZ
RAM 96KB
FLASH EXTERNA 4MB
PINES DIGITALES 17 GPIO (PWM A 3.3V)
PROTOCOLO 802.11 b/g/n
POTENCIA DE SALIDA +19.5dBm en modo 802.1b
Gráfico 8 Pantalla LCD 16x2
49
Cuadro No. 4 Características LCD 16x2
Pin No Función Nombre
1 Tierra (0V) Ground
2 Voltaje de Operación; 5V (4.7V – 5.3V) Vcc
3 Ajuste de contrastes: mediante un potenciómetro
(no incluido, puede ser de 1k-10k) VEE
4 Selección del registro, para 0 es comandos y en
1 es para datos Register
Select
5 Estado bajo para escribir y estado alto para leer
el registro Read/write
6 Envía datos a los pines de datos cuando recibe
un flanco de bajada Enable
7
Pines de datos 8-bit
DB0
8 DB1
9 DB2
10 DB3
11 DB4
12 DB5
13 DB6
14 DB7
15 Backlight VCC (5V) Led+
16 Backlight Tierra (0V) Led- Fuente: Datos de la investigación
Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
I2C
Con la ayuda de este microcontrolador es mucho más fácil realizar la conexión
del LCD16x2 permite minimizar el uso de entradas digitales, tan solo 2 son
necesarios, el SDA y SCL, para realizar la programación.
(https://naylampmechatronics.com, 2019)
Fuente: naylampmechatronics.com Elaborado por: Naylamp Mechatronics
Gráfico 9 Modulo I2C
50
SENSOR DHT11
Este tipo de sensor tiene consigo un medidor capacitivo de humedad, un termistor y
un circuito digital de acondicionamiento y transmisión, de manera que puede enviar
los datos obtenidos referente a la temperatura y humedad relativa de manera digital
para un sistema de control o de monitoreo. (Pelaez, 2019)
Fuente: electrocrea.com Elaborado por: Electro crea
Cuadro No. 5 Características Sensor DHT11
ELEMENTO CARACTERISTICAS
Voltaje 3V - 5V
Rango de temperatura 0 a 50 °C
Precisión de temperatura ±2.0 °C
Rango de humedad 20% a 90% RH
Precisión de humedad 5% RH
Fuente: naylampmechatronics.com Elaborado por: Naylamp Mechatronics
ESP32 CAM
La potencia del ESP32 gracias a sus excelentes condiciones y capacidad
inalámbrica mediante WiFi permite a este módulo hacer streaming por video e
imágenes por medo de la creación de un servidor local, no obstante, este poderoso
modulo también brinda reconocimiento facial. Puede servir e integrar fácilmente un
sistema de videovigilancia a continuación en el cuadro No. 5 se detallan alguna de
las características que posee. (https://naylampmechatronics.com, 2019)
Gráfico 10 Sensor DHT11
51
Fuente: naylampmechatronics.com
Elaborado por: Naylamp Mechatronics
Cuadro No. 6 Características ESP32 CAM
ELEMENTOS CARACTERISTICAS
WiFi 802.11 b/g/n
Bluetooth Bluetooth 4.2 BR/EDR
Interfaz UART - I2C - PWM
Io port 9
RAM 520KB SRAM +4M PSRAM
Voltaje 5V
Seguridad WPA/WPA2/WPA2-Enterprise/WPS
Imagen JPG (2640) BMP
Fuente: Datos de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
SWITCH MAGNÉTICO
También conocido como reed switch o interruptor de lengüeta, es utilizado para
alarmas domiciliarias junto con un circuito eléctrico mayormente utilizado en
puertas o ventanas. (maxelectronica, 2019)
Fuente: www.maxelectronica.cl Elaborado por: Maxelectronica
Gráfico 11 ESP32 CAM
Gráfico 12 Switch Magnético
52
CONECTORES
Cables tipo hembra y macho para conectar a las entradas y salidas del Arduino
o NodeMCU ESP8266, sensor DHT11 y conector I2C.
Fuente: es.gearbest.com Elaborado por: Gearbest.com
PROTOBOARD
Herramienta indispensable para proyectos de hardware y/o componentes
electrónicos, es una tabla perforada que se compone de filas y columnas para la
ubicación y energización de los elementos colocados en el mismo.
(ingenieriaelectronica, 2016).
Fuente: http://www.geekbotelectronics.com
Elaborado por: http://www.geekbotelectronics.com/producto/protoboard-830-perforaciones/
Gráfico 13 Conectores
Gráfico 14 Protoboard
53
SOFTWARE
FIREBASE REALTIME DATABASE
Una base de datos en tiempo real NoSql, por lo que tiene diferentes tipos de
funcionalidades y optimizaciones comparada con un base de datos relacional. Esta
API está diseñada y funciona para realizar operaciones de ejecución rápida. Esto
es lo que permite al usuario tener la experiencia del tiempo real ya que pueden
utilizarla cientos de usuarios sin afectar su respuesta a cada solicitud.
Funciones claves:
• Tiempo Real, las típicas solicitudes HTTP quedan atrás, Firebase
RealTime realiza un sincronización de los datos y los usuarios reciben
dicha actualización en milisegundos.
• Sin Conexión, estas aplicaciones continúan respondiendo incluso si el
usuario no está conectado, ya que el SDK de Firebase RealTime
Database hace que estos datos perduren en el disco. Cuando un cliente
vuelve a tener conexión esta recibirá los cambios que faltaban y los
actualiza en el servidor.
• Acceso desde dispositivo cliente, sea una aplicación movil o un
navegador web se podrá visualizar y acceder a Firebase RealTime
Database, no se requiere de un servidor de aplicaciones como
comúnmente se ha trabajado. (Developers, 2019).
JAVASCRIPT
Este lenguaje de programación basado en objetos, diseñado para realizar las
páginas web de una manera atractiva y dinámica e interactiva a los ojos del usuario
mediante el modelo DOM, ya que la estructura de esta es un árbol de objetos que
54
se van a cargar en la página web que se ha diseñado mediante métodos y atributos
asignados a cada objeto de la página. El código JavaScript puede ser embebido
hacia el código HTML o manejarse por separado y se almacenará y guardará con
la extensión .js pero que puede ser interpretado y ejecutado por cualquier
navegador de internet moderno como Chrome, Mozilla Firefox, Safari, etc.
(González, 2015).
SOFTWARE IDE DE ARDUINO
Este llamado IDE de Arduino, es un conjunto de instrucciones agrupadas de una
manera adecuada para obtener un resultado determinado, cabe recalcar que está
basado en lenguaje C. Al mencionar que este IDE es un microcontrolador
programable, quiere decir que permitirá grabar en su memoria el programa que
deseamos y cargarlo a nuestra placa o microcontrolador Arduino. (Artero, 2013).
Fuente: www.arduino.cc Elaborado por: Arduino
ANDROID STUDIO
Es un entorno de desarrollo integrado netamente para las aplicaciones en la
plataforma Android que se base en la programación IntelliJ IDEA. Potente editor de
Gráfico 15 Interfaz IDE Arduino
55
códigos que aumenta la productividad y funcionalidad durante el compilamiento de
aplicaciones para el sistema operativo Android. (developer.android, 2014).
Fuente: developer.android.com Elaborado por: Developer Android
Estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)
La creadora de este estándar es la organización International Electric and
Electronic Engineers, más conocida como IEEE, que permite conectar dispositivos
informáticos y celulares o tables a una red sin la necesidad de cableado, otorgando
la facilidad de movilidad al usuario final con un alcance hasta de 100 metros.
(Nazar, 2016)
Cuadro No. 7 Comparación Estándar 802.11
Fuente: Datos de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
ESTANDAR FRECUENCIA ANCHO DE
BANDA CANAL RANGO TASA DE TX
802.11 2.4GHz 20MHz DSSS, FHSS 20m 2 Mbps
802.11b 2.4GHz 21MHz CCK, DSSS 35m 11 Mbps
802.11g 2.4GHz 23MHz DSSS, OFDN
70m 54 Mbps
802.11n 2.4GHz 5GHz
24MHz, 40MHz OFDN 70m 600 Mbps
802.11ac 5GHz 20,40,80MHz OFDN 35m 6.93 Gbps
802.11ad 60Ghz 2.16Mhz SC, OFDN 10m 6.76 Mbps
Gráfico 16 Android Studio
56
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
Según lo redactado en la LOT (Ley Orgánica de Telecomunicaciones) publicada
en febrero del 2015, encontramos las siguientes definiciones para todo aquel
usuario que quiera impulsar algún servicio de telecomunicación permitiendo el
desarrollo a nivel social y tecnológico de redes en el Ecuador.
Dicho reglamento tiene como objetivo principal promover nuevas redes de
telecomunicación y tener control del especto radioeléctrico que esté utilizándose,
para desarrollar este proyecto se citaran algunas definiciones y artículos de la LOT.
Artículo 5.- Definición de telecomunicaciones. “Se entiende por
telecomunicaciones toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, textos,
vídeo, imágenes, sonidos o informaciones de cualquier naturaleza, por sistemas
alámbricos, ópticos o inalámbricos, inventados o por inventarse…” (Ley Organica de
Telecomunicaciones, 2015).
Artículo 6.- Otras Definiciones. “Para efectos de la presente Ley se aplicarán las
siguientes definiciones:
Estación. - Uno o más transmisores o receptores o una combinación de transmisores
y receptores, incluyendo las instalaciones accesorias, necesarios para la operación
de un servicio vinculado con el uso de espectro radioeléctrico. (Ley Organica de
Telecomunicaciones, 2015).
Artículo 9.- Redes de telecomunicaciones. “Se entiende por redes de
telecomunicaciones a los sistemas y demás recursos que permiten la transmisión,
emisión y recepción de voz, vídeo, datos o cualquier tipo de señales, mediante medios
físicos o inalámbricos, con independencia del contenido o información cursada…”
(Ley Organica de Telecomunicaciones, 2015).
57
De acuerdo con su utilización las redes de telecomunicaciones se clasifican en:
a) Redes Públicas de Telecomunicaciones
b) Redes Privadas de Telecomunicaciones
Artículo 13.- Redes privadas de telecomunicaciones. “Las redes privadas son
aquellas utilizadas por personas naturales o jurídicas en su exclusivo beneficio, con
el propósito de conectar distintas instalaciones de su propiedad o bajo su control…”
(Ley Organica de Telecomunicaciones, 2015).
Articulo 17.- Comunicaciones Internas. “No se requerirá la obtención de un título
habilitante para el establecimiento y uso de redes o instalaciones destinadas a facilitar
la intercomunicación interna en inmuebles o urbanizaciones, públicas o privadas,
residenciales o comerciales...” (Ley Organica de Telecomunicaciones, 2015).
Art. 76.-Medidas técnicas de seguridad e invulnerabilidad. “Las y los prestadores
de servicio ya sea que usen red propia o la de un tercero, deberán adoptar las
medidas técnicas y de gestión adecuadas para preservar la seguridad de sus
servicios y la invulnerabilidad de la red y garantizar el secreto de las comunicaciones
y de la información transmitida por sus redes...” (Ley Organica de
Telecomunicaciones, 2015).
Así mismo por parte del decreto # 2014 de Software Libre en ecuador en el año 2008,
menciona lo siguiente:
Art. 1.-Establecer como política pública para las entidades de Administración Pública
Central la utilización de Software Libre en sus sistemas y equipamientos informáticos.
Art. 2.-Se entiende por Software Libre, a los programas de computación que se
pueden utilizar y distribuir sin restricción alguna, que permitan su acceso a los códigos
58
fuentes y que sus aplicaciones puedan ser mejoradas. Estos programas de
computación tienen las siguientes libertades:
a) Utilización de programa con cualquier propósito de uso común.
b) Distribución de copias sin restricción alguna.
c)Estudio y modificación del programa (Requisito: código fuente disponible).
d)Publicación del programa mejorado (Requisito: código fuente disponible).
Art. 3.-Las entidades de Administración Pública Central previa a la instalación del
software libre en sus equipos, deberán verificar la existencia de capacidad técnica
que brinde el soporte necesario para el uso de este tipo de software.
Art. 4.-Se faculta la utilización de software propietario (no libre) únicamente cuando
no exista una solución de software que supla las necesidades requeridas o cuando
esté en riesgo la seguridad nacional, o cuando el proyecto informático se encuentre
en un punto de no retorno.
Art. 5.-Tanto para software libre como software propietario, siempre y cuando se
satisfagan los requerimientos, se debe preferir las soluciones en este orden:
a) Nacionales que permitan autonomía y soberanía tecnológica.
b) Regionales con componente nacional.
c)Regionales con proveedores nacionales.
d)Internacionales con componente nacional.
e) Internacionales con proveedores nacionales.
f) Internacionales.
59
Art. 6.- La subsecretaría de informática como órgano regulador y ejecutor de las
políticas y proyectos informáticos en las entidades el Gobierno Central deberá realizar
el control y seguimiento de este decreto.
Especificaciones Técnicas Cuarto de Comunicaciones según ANSI/TIA 942, nos
menciona lo siguiente: “Altura del techo. - La altura mínima en la sala de
computadoras debe ser 2.6 m (8.5 pies) desde el piso terminado hasta cualquier
obstrucción tal como rociadores, accesorios de iluminación, bandeja de cable o
cámaras. Enfriamiento requisitos o bastidores / gabinetes de más de 2,13 m (7 pies)
pueden dictar alturas de techo más altas. Se debe mantener un espacio libre mínimo
de 460 mm (18 pulg.) desde los rociadores de agua (ANSI/TIA942, 2012).”
Requerimientos de Temperatura y Humedad TIA569C. Menciona lo siguiente en la
“Tabla 2 con título Requerimientos de Temperatura y Humedad para espacios de
telecomunicaciones” (TIA569C, 2012)
60
ASHRAE CLASE ESPACIO REQUISITOS AMBIENTALES
CLASE A1
VER NOTA 1
Temperatura: 20 – 25 ºC (68 – 77 ºF)
CLASE A2 Máximo humedad relativa (RH): 55%
CLASE A3 Punto de rocío máximo: 15 ºC (59 ºF)
CLASE A4 Punto de rocío mínimo: humedad inferior 5.5 ºC (42 ºF)
Máxima cambio de temperatura: 5 ºC (9 ºF) por hora
CLASE B
Temperatura: 5 – 35 ºC (41 – 95 ºF) HABITACION DISTRIBUIDORA
CAJA DISTRIBUIDORA
ESPACIO DE ENTRADA Punto de rocío máximo: 28 ºC (82 ºF) ACCESO AL ESPACIO
PROVEEDOR
ESPACIO DEL PROVEEDOR Máximo humedad relativa (RH): 8 - 80%
SALA DE DISTRIBUCION
CLASE C VER NOTA 1
Temperatura: 5 – 40 ºC (41 – 104 ºF)
Punto de rocío máximo: 28 ºC (82 ºF)
Máximo humedad relativa (RH): 8 - 80%
NOTAS 1. Clase A1, Clase A2. Clase A3, Clase A4 y Clase C no están referenciadas por esta Norma. Se incluyen para referencia por las normas locales específicas. 2. El punto de rocío de 5,5 ºC (42 ºF) corresponde a aproximadamente el 44% de HR a 18 ºC (64 ºF) y 25% HR a 27 ºC (81 ºF).
1. Clase A1, Clase A2. Clase A3, Clase A4 y Clase C no están referenciadas por esta Norma. Se incluyen para referencia por las normas locales específicas
2. El punto de rocío de 5,5 ºC (42 ºF) corresponde a aproximadamente el 44% de HR a 18 ºC (64 ºF) y 25% HR a 27 ºC (81 ºF).
61
PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE
¿Considera ud que la temperatura y humedad relativa del cuarto de
comunicaciones es una variable importante para el funcionamiento de los equipos
informáticos?
¿Cree ud que una oportuna alerta mediante una aplicación movil lo ayudaría a
mantener una debida climatización y seguridad del cuarto de telecomunicaciones?
¿Considera ud útil una solución de bajo coste con herramientas de hardware y
software Open Source para el monitoreo ambiental y de puertas del cuarto de
comunicaciones?
¿Con una solución basado en Arduino uno y aplicación móvil se reduciría el nivel
del deterioro de los equipos del cuarto de comunicaciones de la carrera Ingeniería
en Networking y Telecomunicaciones?
CUESTIONAR SI BASANDOSE EN LOS RESULTADOS DEL MONITOREO DE
LOS SENSORES ES POSIBLE …
Si, con la solución planteada en este proyecto, mediante el monitoreo constante
de la temperatura y humedad en el ambiente especificado, se llevará un control
más preciso de estos parámetros que permitirán proteger de manera más
adecuada a los equipos, por lo tanto, es posible la reducción de riesgo en el
deterioro de equipos en el cuarto de telecomunicaciones de la carrera Ingeniería
en Networking y Telecomunicaciones.
62
DEFINICIONES CONCEPTUALES
Humedad relativa: definida a razón de la presión de vapor de agua existente
cuando se realiza la toma de datos, con respecto al vapor en saturación de agua
en la misma temperatura.
Expresada por la siguiente formula:
𝐻𝑅 =𝑒(𝑇)
𝑒𝑠 (𝑇). 100%
HR = humedad relativa en %.
e(T) = presión parcial real del vapor de agua en el aire húmedo
es(T) = presión parcial de vapor de agua en el aire húmedo saturado. (Medrano,
2003)
Temperatura: es la magnitud de un determinado cuerpo que muestra la
cantidad de calor o frio que tiene o el ambiente donde se encuentra, usualmente
es medido con un termómetro. (significados, 2019)
Arduino: es una plataforma de desarrollo electrónico utilizando código abierto,
brindando facilidad en hardware y software. Estas placas inteligentes pueden leer
datos provenientes de sensores, botones, realizar control de un motor etc. (arduino,
2019)
Prototipo: es un modelo a escala de lo real o que servirá como representación
de un producto final con las características específicas que se plantearon antes de
su realización. Uno de los pilares que tiene el utilizar prototipos es valorar y
aprender mediante las pruebas efectuadas con él (Paloma, 2017).
63
IDE de Arduino: entorno de desarrollo que le permitirá escribir y cargar los
programas a las placas de Arduino, este IDE está basado en instrucciones de
lenguaje C. (arduino, 2019)
Sensor: dispositivo que se encarga de detectar los cambios físicos de sus
alrededores sean mecánicos, térmicos, eléctricos u ópticos convirtiéndolos en
señales para poder estudiarlas. (Tarapacá, 2014)
WiFi: tecnología inalámbrica o también como por nombre comercial Wireless
Fidelity, dicha tecnológica permite la comunicación de equipos electrónicos o de
computo como laptops, tables, celulares, etc. (significados, 2018)
64
CAPITULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
La propuesta de este proyecto consiste en la creación de un prototipo que
permita la monitorización de la temperatura, humedad relativa y apertura de puertas
mediante el uso de sensores, que generan datos y estos serán enviados a la base de
datos Firebase en tiempo real, en caso de obtener valores que no están acorde a la
norma TIA 942, por ello se generarán alertas mediante una aplicación movil que será
instalada en los teléfonos con sistema operativo Android que poseen los
administradores del cuarto de telecomunicaciones de la carrera. También se refuerza
parte de seguridad de la habitación por medio del uso de una cámara que permite
realizar streaming y se pueda observar la actividad dentro del cuarto.
Nuestro prototipo está basado en microcontroladores programables como lo es
el módulo NodeMCU ESP8266 que permite enviar datos obtenidos por el sensor de
temperatura por medio de WiFi hasta la base de datos alojada en la nube, así mismo
se podrá acceder a través de una aplicación movil para visualizar los datos que
monitorea el sensor durante el día.
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD
El análisis de este proyecto se considera factible ya que la creación de una
aplicación y configuración de dispositivos capaces de realizar un monitoreo de
65
temperatura, humedad y apertura de puertas en el cuarto de comunicaciones es
importante ya que el mal funcionamiento de los equipos de climatización afectara
directamente a los equipos de comunicación que se encuentran en dicho cuarto y se
merma su vida útil. No obstante, este prototipo es aplicable a distintas áreas, como
por ejemplo en industrias bodegas de gas, medicina y monitoreo de una sala de
hospital como UCI (Unidad de Cuidados Intensivos), a nivel de industrias cuartos de
máquinas y/o fábricas donde también debe existir un acondicionamiento adecuado de
las variables ambientales.
Factibilidad Operacional
El proyecto propuesto se lo considera operativamente factible ya que tiene a
disposición las herramientas necesarias que permite realizar la monitorización de
ambientes con la plataforma Arduino. Los administradores del cuarto de comunicación
que participaron y dieron su opinión sobre la entrevista realizada, demostraron que se
debe aplicar esta aplicación móvil ya que les ayudaría a proteger los dispositivos y
equipos.
Este proyecto pretende brindar una solución a los inconvenientes
mencionados, tomando en cuenta que es de fácil administración y que el personal
encargado del área tendrá el acceso y almacenará datos directamente en la nube
obteniendo respuestas y alertas inmediatamente se capte una irregularidad de las
variables ambientales en el cuarto o laboratorios donde puede funcionar el prototipo.
Factibilidad Técnica
Este proyecto es considerado factible técnicamente porque se usan elementos
de hardware existente en el mercado para su implementación a un bajo costo, en el
caso del software, el mismo es desarrollado por nosotros con herramientas de código
66
de libre acceso como Android Studio y JAVA. Elegimos Arduino y sus similares, la
cual utiliza herramientas de código abierto, de fácil adquisición y programación.
Además es capaz de conectarse a una base de datos en la nube como Firebase para
guardar la información recolectada por el sensor y así dar alertas.
Las características referentes del Hardware que se ha utilizado lo detallamos
en el siguiente cuadro:
Cuadro No. 8 Características Hardware utilizado
TIPO CARACTERISTICAS
COMPUTADORA/LAPTOP Core I5 U4 2.4GHz 8Gb RAM 1000Gb HDD
MICROCONTROLADOR Node MCU ESP8266
SENSOR TEMPERATURA serie DHT11 rango de °C: 2° - 75°
SENSOR HUMEDAD serie DHT11 rango de % relativa: 20 – 90%
Fuente: Datos de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán.
Las características referentes al software que se ha utilizado lo detallamos en
el siguiente cuadro:
Cuadro No. 9 Recursos de Hardware
TIPO CARACTERISTICAS
Sistema Operativo Windows 10
IDE para microcontroladores IDE Arduino Versión 1.8.9
Base de Datos Firebase Versión 3.0 (enero 2019)
Android Studio Versión 3.1.4
Fuente: Datos de la investigación Elaborado por: Carlos Arana Cofre – Edison Satán Cevallos.
67
Factibilidad Legal
Este proyecto propuesto se lo considera factible desde el punto legal ya que
se usó el software por código de libre acceso que se distribuye de manera libre, en lo
que al hardware se refiere, los elementos a usarse son de venta libre y no están
sujetos a algún inconveniente legal por su utilización.
Factibilidad Económica
Para realizar el prototipo de este proyecto propuesto se usa un microcontrolador
NodeMCU ESP8266 y sensores de bajo costo, más el IDE de Arduino que es una
herramienta de libre acceso, lo cual permite el fácil acceso de estos elementos para
logra el objetivo de monitorear el ambiente del cuarto de comunicaciones.
A continuación, se detallan los elementos y costos de estos que han sido usado
en este proyecto:
Cuadro No. 10 Costo del Proyecto
TIPO ELEMENTO CANTIDAD PRECIO TOTAL
RECURSO HUMANO
Diseño y Arquitectura 1 $ 40.00 $ 40.00
Programación Arduino 1 $ 80.00 $ 80.00
Programación Android 1 $ 200.00 $ 200.00
HARDWARE
Node MCU8266 1 $ 12.00 $ 12.00
Sensor DHT11 1 $ 2.24 $ 2.24
Reed Magnético 1 $ 2.50 $ 2.50
LCD 16x2 1 $ 4.60 $ 4.60
ESP32 CAM 1 $ 29.00 $ 29.00
SOFTWARE
Sistema Operativo 1 $ - $ -
Android Studio 1 $ - $ -
JavaScript 1 $ - $ -
IDE Arduino 1 $ - $ -
TOTAL $ 370.34
Fuente: Datos de la investigación
Elaborado por: Carlos Arana Cofre – Edison Satán Cevallos.
68
ETAPAS DE LA METODOLOGIA DEL PROYECTO
Para el desarrollo del proyecto se ha considerado factible las buenas prácticas
que constan en PMBOOK implementada por PMI, este presenta 5 ejes o procesos
que gestionaran y administrar cada uno de los objetivos planteados en este
proyecto, véase gráfico 17.
Fuente: (Busio, 2018) Elaborado por: (Project Manager Institute)
INICIO DEL PROYECTO
Después de la aprobación del tema de nuestro proyecto se comenzó a definir
los objetivos generales y específicos, analizando la situación actual, ubicación del
problema, delimitación de este, entre otros. Se fija la dirección general que tomará el
proyecto, además de asegurar los recursos y aprobaciones que sean necesarias para
llevar a cabo el mismo. Esto será efectuado mediante visitas al cuarto de datos de la
carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones, además ejecución de
Gráfico 17 Metodología PMI
69
entrevista con el personal encargado de dicha área. Los resultados que arrojen estos
análisis serán utilizados en la siguiente fase.
PLANIFICACIÓN
En la fase de planificación, se definirá el alcance de este proyecto, de la misma
forma se buscará reafirmar los objetivos planteados sea general y específicos,
también se definirán los entregables del proyecto, de la misma forma un cronograma
de trabajo para el proyecto, las actividades a realizarse, el personal involucrado, los
recursos requeridos, etc.
Detallamos la planificación y actividades a realizarse:
• Levantamiento de información en el cuarto de comunicaciones y buscar
fuentes bibliográficas de las normas de climatización y seguridad de puertas
para dichos cuartos.
• Escoger elementos de hardware a utilizar.
• Programación de elementos de hardware para monitoreo ambiental del cuarto
de la carrera, en herramientas Open Source.
• Establecer rangos máximos y mínimos para que el sensor DHT11 y switch
magnético envíe alarmas o notificaciones a través de una aplicación móvil.
• Pruebas de monitoreo.
• Evaluación y aceptación de los resultados del prototipo de monitoreo.
EJECUCIÓN
En esta fase una vez realizada la planificación, obtenido las suficientes fuentes
bibliográficas de las normas ambientales y de seguridad que deben considerarse y
cumplirse en un cuarto de comunicaciones, además considerar las herramientas de
hardware y software que hay en el mercado se ha desarrollado la propuesta del
70
esquema que se muestra en la gráfico 18, donde el sensor DHT11 se conecta a un
módulo NodeMCU8266 , éste captura y envía los datos de temperatura, humedad
relativa y del switch magnético a Firebase, así mismo se conecta una cámara
ESP32CAM a la placa Arduino Uno para obtener y capturar la imagen para que a
través de la aplicación móvil envíe las notificaciones de alertas si hay alguna variación
de los datos obtenidos por el sensor en su máximos y mínimos definidos en las fases
previas a la ejecución del proyecto.
Fuente: Elaboración propia de la investigación
Elaborado por: Carlos Arana Cofre – Edison Satán Cevallos
Habiendo revisado el hardware y realizando las conexiones idóneas para su
funcionamiento, se procede a la configuración y programación de los módulos en
el IDE de Arduino, así como la parte de la aplicación movil a través de la
herramienta Android Studio que se encargara de la conexión a la base de datos
Gráfico 18 Arquitectura del prototipo de monitoreo
71
Firebase RealTime, para que puedan emitirse notificaciones que llegaran al usuario
de la aplicación.
Conexión al circuito de NodeMCU ESP8266
Para utilizar de manera correcta el sensor de temperatura y humedad relativa,
que consta de 3 pines que son VCC o alimentación de corriente, GND también
llamado puesta a tierra y DATA que transmitirá los valores obtenidos al NodeMCU
esp8266 a través de su entrada digital D4, dicho esquema de conexión se muestra
en el gráfico 19 e gráfico 20 el circuito real al realizar las conexiones.
Por otro lado, también se conectó el módulo reed magnetic o switch magnético
para el control de las puertas del rack de comunicaciones que consta de 2 pines
tales como GND y VCC que han sido conectados a sus pares en el mismo modulo
NodeMCU esp8266, junto con estos componentes se permite la visualización de
los datos obtenidos a través de un LCD 16x2 con I2C ADAPTER que permite el
ahorro de conexiones a las entradas y salidas digitales del NodeMCU.
Recordemos que es importante e imperativo manejar algún tipo de seguridad
por mínima que sea dentro de los cuartos de comunicación, por ello se realiza la
configuración del integrado ESP32-CAM como se muestra en el gráfico 21 que
permitirá el streaming a los administradores por medio de la aplicación creada.
72
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana Cofre – Edison Satán Cevallos
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana Cofre – Edison Satán Cevallos
Gráfico 19 Conexión NodeMCU esp8266 a DHT11 – Reed switch – LCD16x2a axuja
Gráfico 20 Prototipo de monitoreo real
73
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Creación de la base de datos en Firebase RealTime Database
Hoy en día la mayoría de servicios de red de muchas empresas y junto con sus
centros de datos están migrando dichos servicios a la nube, lo que conlleva a que
nuestra propuesta también incluya esta práctica y que el prototipo de monitoreo,
mediante una base de datos en tiempo real como lo es Firebase RealTime que
permite mediante sus métodos de autenticación y sus API consumir la información
que llega a la base de datos como son los valores recibidos del sensor DHT11 y
emitidos por el NodeMCU esp8266.
Para realizar esta integración desde el módulo NodeMCU hacia la base de datos
se crea el email [email protected], mediante este correo ingresamos
https://firebase.google.com/ a continuación se explica cada uno de los pasos a
seguir para que puedan ingresar los datos del sensor.
Gráfico 21 Conexión NodeMCU esp8266 a ESP32 CAM
74
• Acceder a la consola de Firebase y crear el proyecto
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
• Ingresar a Database e ir a RealTime Database para cambiar las reglas,
de false a true como se muestra a continuación:
{ “rules”: {
“.read”: true,(false)
“.write”: true(false)
}}
• Luego ir a menú principal, seleccionar Project Overview e ir a usuarios y
servicio, y dar clic en el botón “añadir secreto” ya que este va a generar
un token único para que el módulo NodeMCU se comunique a la base de
datos.
Gráfico 22 Acceso a consola de Firebase
Gráfico 23 Generación de token de la base de datos
75
Fuente: Elaboración propia de la investigación
Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
• Para agregar usuarios ir al menú Autentication y dar clic en “añadir
usuarios” para autorizar a acceder a la base de datos desde la aplicación
creada en Android Studio con autenticación vía email, en el gráfico 25
observamos la última conexión realizada por cada usuario a lavase de
datos.
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Gráfico 24 Agregar usuarios que accederán a la base de datos
76
• Generación de URL que deberá ser colocada en el IDE de Arduino junto
con el token generado anteriormente que permitan la comunicación
desde el prototipo.
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Luego de verificar que se están enviando de manera correcta de los datos del
sensor hacia Firebase procedemos a la programación en Android Studio, revisar
anexo 3, donde realizaremos las validaciones de que usuarios se pueden
autenticar y acceder a través de la aplicación. Recordemos que las notificaciones
que serán recibidas en la aplicación deberán cumplir ciertos parámetros, véase en
cuadro No. 11, que indican las normas TIA 569C para el ambiente del cuarto de
comunicaciones,
Cuadro No. 11 Parámetros para notificaciones
SENSAR MAXIMO
PERMITIDO MINIMO
PERMITIDO
Temperatura 25°C (77 °F) 20°C (68°F)
Humedad Relativa
55 % HR 40 % HR
Fuente: Elaboración propia de la investigación
Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
SENSAR MAXIMO
PERMITIDO MINIMO
PERMITIDO
Temperatura 25°C (77 °F) 20°C (68°F)
Humedad Relativa
55 % HR 40 % HR
Gráfico 25 URL de Firebase y muestra de datos enviados desde el NodeMCU esp8266
77
A continuación, en el gráfico 26 se observa que un usuario no registrado en
Firebase que desea ingresar a la aplicación y no le permite el acceso.
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
El acceso a la aplicación permitirá mostrar en su pantalla principal datos de las
variables ambientales a censar que son enviados hacia Firebase desde el
NodeMCU ESP8266, ver gráfico 27, como también la opción de encontrar un
historial de los registros que se han ido almacenando de los valores ambientales
captados por el sensor.
Gráfico 26 Usuario Erróneo
78
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Por otro lado, llegan las notificaciones al celular que nos permitirán estar atentos
a cualquier tipo de cambio en las variables ambientales definidas en el cuadro No
11.
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
También se pensó en la seguridad del cuarto de datos, por ello se configuró un
switch magnético que estará conectado a las puertas de acceso o del gabinete de
Gráfico 27 Pantalla Principal
Gráfico 28 Notificaciones de la Aplicación
79
comunicación y si alguien no autorizado abre se enviará notificación a la aplicación
y se podrá observar una imagen y/o video a través de la programación realizada
en el módulo ESP32-CAM, revisar anexo 2.
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Al recibir esta notificación el administrador a través de la aplicación podrá
ingresar a la interfaz de la cámara la cual permite visualizar a través de video en
tiempo real dando clic en el botón “start stream”, ver gráfico 30.
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Gráfico 29 Notificación de Puertas
Gráfico 30 Interfaz ESP32-CAM
80
MONITOREO Y CONTROL
Luego de toda la planificación, ejecución y configuración de los elementos de
hardware y software se efectuarán pruebas del prototipo mediante tomas de datos
en el cuarto de comunicaciones de la carrera y lugar donde es desarrollado para
corregir y/o solucionar errores que se podrían generar en la base de datos o del
sensor DHT11 al enviar la información.
CIERRE
Una vez que se han logrado los objetivos especificados en capítulos anteriores,
se producirá la aceptación de este prototipo y para su cierre formal se ayudará con
los entregables de este proyecto a los administradores del centro de datos de la
carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones.
Entregables del proyecto.
• Anteproyecto, propuesta del proyecto
• Cronograma de actividades. Anexo 1.
• Código fuente de los módulos NodeMCU esp8266, DHT11, reed switch,
esp32 cam. Anexo 2.
• Código fuente de Android Studio de la aplicación movil creada. Anexo 3.
• Entrevista al administrador del cuarto de comunicaciones. Anexo 4
• Manual de usuarios. Anexo 5
• Fotografías de las pruebas efectuadas en el centro de datos. Anexo 6.
• Propuesta de redistribución del flujo del aire en cuarto de comunicaciones
y de elementos dentro del cuarto. Anexo 7.
• Plantillas y resultados de la validación del prototipo. Anexo 8.
81
CRITERIOS DE VALIDACION
PMI nos indica que se deben realizar pruebas de los avances y objetivos que
se fijaron y alcanzaron durante el desarrollo del proyecto. Por ello se realiza la
validación de este para asegurar la calidad del prototipo desarrollado. El esquema
se lo detalla a continuación en el cuadro No. 12:
Cuadro No. 12 Etapas de Pruebas
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana– Edison Satán
Casos de prueba y error del prototipo
Estos casos permiten detectar los posibles parámetros que no se estén
cumpliendo del proyecto, con ello se permitirá corregir y tomar acciones para
obtener una funcionalidad adecuada del mismo.
Los principales casos de funcionalidad del proyecto que se han definido para
este proyecto son los que detallamos a continuación:
Cuadro No. 13 Variables a Evaluar
Mostrar dato de la variable: Temperatura en °C
Mostrar dato de la variable: Humedad Relativa %
Mostrar dato de la variable: Puertas
Emitir alerta o notificación: Temperatura en °C
Emitir alerta o notificación: Humedad Relativa %
Emitir alerta o notificación: Puertas
Visualizar cámara: Imagen y/o video
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
PLAN DE PRUEBAS
Casos de prueba y error con el prototipo
Ambiente de prueba
Evaluación de los casos de prueba
Resultados de los casos de prueba
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Ambiente de prueba
Dentro de esta etapa se llevará a cabo la presentación del proyecto que permitirá
ver el desenvolvimiento de la aplicación móvil y prototipo para monitoreo ambiental
del cuarto de comunicaciones de la carrera Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones de la Universidad de Guayaquil, para ello se utilizará la red
WiFi de la universidad y/o mediante una unidad Hotspot de los estudiantes que
permitirá el acceso al internet, para que el prototipo envié información a la nube e
ingrese los datos obtenidos por el sensor a Firebase y se emitan alertas.
Así mismo se comprobará vía monitor serie en el IDE de Arduino la compilación
de la programación de los elementos de HARDWARE utilizados y que esté
actualizando la información en Firebase RealTime Database mediante una laptop
con las siguientes características:
• Procesador: Intel Core I5 2.4GHZ
• RAM: 8Gb
• Sistema Operativo: Windows 10
• HDD: 1Tb
Evaluación de los casos de prueba
La evaluación de este proyecto se lleva a cabo en el cuarto de comunicaciones
de la carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones por los autores del
prototipo y el Ing. Wilmer Calle, M. Sc. Encargado del área de Networking del cuarto
de comunicaciones y la Ing. María Fernanda Molina M. Sc. Tutora del proyecto de
titulación, cabe recalcar que esta plantilla esta detallada en el Anexo No. 8 con los
escenarios de funcionalidad del proyecto.
83
Las pruebas que ayudaron a validar esta propuesta fueron comprobar la
conexión de dispositivo diseñado y creado para el monitoreo y censo ambiental del
cuarto de comunicaciones de la carrera hacia Firebase RealTime Database vía
Wifi, así como la aplicación donde se podrá acceder a dicha información de lo
alojado en la base de datos ya mencionada, enviando alertas a los celulares
Android vía notificación de los administradores del cuarto cuando los valores
ambientales estén fuera de los rangos estipulados en las normas TIA 569C,
también se procura por la seguridad del cuarto ya que se ha conectado un switch
magnético que enviara alertas a través de la aplicación cuando se abren las puertas
de los gabinetes de comunicación del cuarto, permitiéndoles a los administradores
observar en tiempo real video y/o imagen por medio de una cámara ESP32-CAM
mediante el navegador accediendo desde la aplicación y así ver quien entro o abrió
las puertas.
Resultados de las pruebas
Una vez realizadas las pruebas de validación se evidenció que se debe mejorar
el sensor de apertura de puertas ya que no presenta el estado actual al realizar un
cambio, es decir no se actualiza de manera adecuada hacia la base y da una
notificación errada.
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Gráfico 31 Notificación de la Aplicación
84
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
Procesamiento y Análisis
Dentro de esta fase se procedió a realizar una encuesta a los encargados del
cuarto de comunicaciones de la carrera Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones para así validar la aprobación y niveles de satisfacción del
prototipo presentado.
Pregunta 1: ¿El prototipo se conecta a una red WiFi y almacena información del
sensor DHT11 en Real Time Database de Firebase?
Análisis: Si se conecta de manera eficiente a una red WiFi y almacena de
manera adecuada hacia la base, esto garantiza que todos los datos obtenidos por
el sensor se registren.
Pregunta 2: ¿El prototipo ejecutó, censó y emitió notificaciones de temperatura
por no estar en un rango adecuado a través de la aplicación movil?
Análisis: Si, toda las validaciones y notificaciones fueron ejecutadas con éxito.
Pregunta 3: ¿El prototipo ejecutó, censó y emitió notificaciones de humedad
relativa por no estar en un rango adecuado a través de la aplicación movil?
Gráfico 32 Error en variable estado Puerta
85
Análisis: Si, emite notificación al indicar humedad fuera del rango 55% como lo
indica la norma TIA 569C.
Pregunta 4: ¿El prototipo verificó el estado del switch magnético para puertas y
emitió notificaciones del estado en que se encuentran las puertas del gabinete de
comunicaciones (ABIERTO/CERRADO) a través de la aplicación móvil?
Análisis: Se envían notificaciones, pero del estado actual.
Pregunta 5: ¿El prototipo ejecutó y emitió notificación para acceder a la interfaz
del esp32 CAM a través de la aplicación movil luego de la notificación de puerta
abierta?
Análisis: Si, se recibe notificación y comunica la aplicación con el módulo
ESP32-CAM para permitir visualizar lo que sucede en el cuarto de datos en video
o imagen en tiempo real.
86
CAPITULO IV
Criterios de aceptación del producto o servicio
A continuación, en el cuadro No. 14 se muestran los resultados y criterios
contemplados para la aceptación del proyecto que desarrolla una aplicación movil,
prototipo de monitoreo ambiental y puertas para el cuarto de comunicaciones de la
carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones y cumple con los objetivos
especificados en anteriores capítulos.
Cuadro No. 14 Criterio de Evaluación del Producto o Servicio
Fuente: Elaboración propia de la investigación Elaborado por: Carlos Arana – Edison Satán
JUICIOS DE APROBACION EXIGENCIAS DESEMPEÑO
Entrevista a administradores del cuarto
Automatizar monitoreo de variables ambientales, ya que no se monitorea ni hay control de las variables ambientales 100%
Diseñar prototipo de monitoreo a través de una aplicación movil
Observar estado de variables ambientales y puertas de gabinetes o cuarto de comunicaciones 100%
Desarrollo del prototipo de monitoreo junto con las variables a medir
Desarrollo del prototipo, con elementos de Hardware de bajo costo y Software libre para la aplicación 100%
Evaluación del prototipo y funcionamiento
Pruebas de monitoreo y notificaciones por parte del tutor Ing. María Fernanda Molina, M.Sc e Ing. Wilmer Calle, M.Sc. 100%
Elaboración de manual para la aplicación
Manual de usuario para la utilización de la aplicación y asignación de SSID y Password en IDE Arduino 100%
87
CONCLUSIONES
Después de haber realizado con éxito las pruebas de funcionamiento de este
prototipo de podemos concluir que:
• Al haber revisado las condiciones del cuarto de comunicaciones se ha
evidenciado que no cuenta con las especificaciones establecidas según
las normas ANSI/TIA 942 y TIA 569C en sus espacios del cuarto de datos
y condiciones ambientales como ya se ha detallado en capítulos
anteriores.
• Se determina que se debe tener una herramienta que ayude a censar y/o
monitorear de manera automática las variables ambientales y notificar los
cambios que se presenten, por ello se crea el prototipo con sensores que
detectan humedad, temperatura y apertura de puertas basado en Arduino
y software Android.
• A través de la programación de estos elementos Hardware en el Software
de Arduino se obtuvieron los valores ambientales del cuarto
almacenándolos en una base de datos.
• Una vez obtenidos los valores ambientales del cuarto se realiza el diseño
de la interfaz de la aplicación, donde se observan los datos en tiempo real
por medio de notificaciones, además muestra un historial de la
temperatura, humedad y el acceso a la cámara que vigila las puertas.
• Por medio de las pruebas ya efectuadas en el cuarto de comunicaciones
se ha demostrado que el proyecto el factible y su implementación es
imperativa para este cuarto ya que no se cuenta con un sistema de
monitoreo.
88
RECOMENDACIONES
• Según las normas ANSI/TIA 942 se debe tener un acondicionador de aire
dedicado de tipo HVAC, debido a su alto costo se sugiere realizar la
reubicación de este, así mismo el ordenamiento de cables conectados a
los equipos según dictan las normas TIA 568. Se adjunta en un anexo No
7 una posible reubicación de los equipos en el cuarto.
• Luego de haber realizado el prototipo que plantea esta propuesta, se
debe tener en cuenta que este permite conectar más sensores y/o
microcontroladores como detectores de humo, un lector de huellas para
brindar mejor seguridad de quien accede al cuarto, por lo que se sugiere
seguir expandiendo la funcionalidad este proyecto.
• Junto con el prototipo se ha desarrollado una aplicación movil que permite
tener notificaciones a través del celular observando el estado ambiental
del cuarto, se recomienda que para futuras versiones se puedan generar
reportes de los datos alojados en Firebase RealTime Database. Así
mismo poder utilizar un Storage para que se almacenen imágenes y/o
videos de posibles capturas por medio de la ESP32-CAM.
• Dentro de la interfaz de la aplicación se podría incluir reportes vía email
para los administradores, o realizar controles a través de la aplicación
como disminuir la temperatura del aire acondicionado.
• Al realizar la prueba de validación dentro del cuarto de comunicaciones
se evidencio que el acondicionador de aire de este, no se encuentra
operativo desde hace algunos días, por lo que se necesita de inmediato
la instalación del prototipo de monitoreo.
89
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MONITOREO DE LAS VARIABLES AMBIENTALES Y ESTADO DE CARGA
DEL UPSCON PLATAFORMA DE HARDWARE ARDUINO A TRAVÉS DE
SENSORES Y UNA APLICACIÓN ANDROID PARA EL DATA CENTER DE
LA EPMAPS. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE QUITO,
Quito. Obtenido de https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/10117
94
ANEXOS
95
ANEXO 1.
CRONOGRAMA DEL PROYECTO
NOMBRE DE LA TAREA DURACION INICIO FINAL
APLICACIÓN MÓVIL Y PROTOTIPO PARA MONITOREO AMBIENTAL DEL CUARTO DE COMUNICACIONES DE LA CARRERA INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
66 días Tue 07/05/19 Wed 13/08/19
INICIO 6 días Fri 10/05/19 Thu 17/05/19
REUNION CON ING MARIA FERNANDA MOLINA 1 día Fri 10/05/19 Fri 10/05/19
DEFINICION DE OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIFICOS 3 días Mon 13/05/19 Wed 15/05/19
INVESTIGACION DE NORMAS PARA CUARTO DE COMUNICACIONES
2 días Thu 16/05/19 Fri 17/05/18
PLANIFICACION 14 días Mon 20/05/19 Tue 07/06/19
CRONOGRAMA DELPROYECTO 2 días Mon 20/05/19 Tue 21/05/19
ANALISIS DE SITUACION ACTUAL DEL CUARTO DE COMUNICACIONES
3 días Wed 22/05/19 Mon 27/05/19
DEFENICION DE REQUERIMIENTOS Y ALCANCES PARA EL PROYECTO
5 días Tue 28/05/19 Mon 03/06/19
ESTUDIO DE HERRAMIENTAS DISPONIBLES 4 días Thu 04/06/19 Fri 07/06/19
EJECUCION 39 días Mon 10/06/19 Fri 02/07/19
TOMA DE DATOS DE TEMPERATURA Y HUMEDAD 2 días Mon 10/06/19 Tue 11/06/19
REVISAR UBICACIÓN DE PUERTAS PARA EL SWITCH MAGNETICO
3 días Wed 12/06/19 Fri 14/06/19
PROGRAMAR NODEMCU ESP8266 CON SENSOR DHT11 2 días Mon 17/06/19 Tue 18/06/19
PROGRAMAR NODEMCU ESP8266 CON SENSOR SWITCH MAGNETICO
3 días Wed 19/06/19 Fri 21/06/19
PROGRAMAR ESP32-CAM 7 días Mon 24/06/19 Tue 02/07/19
INTEGRACION DE DATOS HACIA FIREBASE REALTIME DATABASE
8 días Mon 03/07/19 Fri 12/07/19
PROGRAMACION DE APLICACIÓN MOVIL EN ANDROID STUDIO
14 días Mon 15/07/19 Fri 02/08/19
MONITOREO Y CONTROL 6 días Mon 05/08/19 Mon 12/08/19
PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO 3 días Mon 05/08/19 Wed 07/07/19
PRUEBAS DE VALIDACIÓN 2 días Thu 08/08/19 Fri 09/08/19
MANUAL DE USUARIO 1 día Mon 12/08/19 Mon 12/08/19
CIERRE 1 día Tue 13/08/19 Tue 13/08/19
ENTREGABLES DEL PROYECTO 1 día Wed 13/08/19 Wed 13/08/19
96
ANEXO 2.
Código fuente de Proyecto Final.ino, programación de NodeMCU ESP8266 conectado a DHT11 y Switch magnético.
#include <ArduinoJson.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <FirebaseArduino.h >
#include <DHT.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <TimeLib.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiUdp.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
int SENSOR = 4;
int temp, hum;
DHT dht (SENSOR, DHT11);
//const char ssid[] = "SNORT"; // your network SSID (name)
//const char pass[] = "0922743117"; // your network password
// NTP Servers:
static const char ntpServerName[] = "us.pool.ntp.org";
//static const char ntpServerName[] = "time.nist.gov";
//static const char ntpServerName[] = "time-a.timefreq.bldrdoc.gov";
//static const char ntpServerName[] = "time-b.timefreq.bldrdoc.gov";
//static const char ntpServerName[] = "time-c.timefreq.bldrdoc.gov";
97
//const int timeZone = 1; // Central European Time
const int timeZone = -5; // Eastern Standard Time (USA)
//const int timeZone = -4; // Eastern Daylight Time (USA)
//const int timeZone = -8; // Pacific Standard Time (USA)
//const int timeZone = -7; // Pacific Daylight Time (USA)
WiFiUDP Udp;
unsigned int localPort = 8888; // local port to listen for UDP packets
time_t getNtpTime();
void digitalClockDisplay();
void printDigits(int digits);
void sendNTPpacket(IPAddress &address);
#define FIREBASE_HOST "myesp8266-temphum.firebaseio.com"
#define FIREBASE_AUTH "5qAuqBIhlsICzYc5Jcr0xLRXOL5oOTVqvzGvHEBJ"
//#define WIFI_SSID "ESC"
//#define WIFI_PASSWORD "esc062010"
//#define WIFI_SSID "SNORT"
//#define WIFI_PASSWORD "0922743117"
#define WIFI_SSID "ELECTRONICS"
#define WIFI_PASSWORD "Sarmiento95" //password of wifi ssid
#define Sensor D4
98
bool estado;
String Hora;
String Fecha;
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(8000);
//lcd.init();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("PROTOTIPO");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("TEMP/HUM");
pinMode(Sensor, INPUT);
WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD); //try to connect with wifi
Serial.print("Connecting to ");
Serial.print(WIFI_SSID);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
Serial.print(".");
delay(8000);
}
Serial.println();
Serial.print("Connected to ");
Serial.println(WIFI_SSID);
Serial.print("IP Address is : ");
Serial.println(WiFi.localIP()); //print local IP address
99
Firebase.begin(FIREBASE_HOST, FIREBASE_AUTH); // connect to firebase
dht.begin(); //Start reading dht sensor
Serial.print("IP number assigned by DHCP is ");
Serial.println(WiFi.localIP());
Serial.println("Starting UDP");
Udp.begin(localPort);
Serial.print("Local port: ");
Serial.println(Udp.localPort());
Serial.println("waiting for sync");
setSyncProvider(getNtpTime);
setSyncInterval(300);
}
time_t prevDisplay = 0; // when the digital clock was displayed
void loop() {
if (timeStatus() != timeNotSet) {
if (now() != prevDisplay) { //update the display only if time has changed
prevDisplay = now();
digitalClockDisplay();
}
}
hum = dht.readHumidity();
temp = dht.readTemperature();
/*if (isnan(h) || isnan(t)) { // Check if any reads failed and exit early (to try again).
Serial.println(F("Failed to read from DHT sensor!"));
100
return;
}
*/
Serial.print("Temperatura: ");
Serial.print(temp);
String fireHumid = String(hum) + String(""); //se borra % //convert integer humidity to string humidity
Serial.print("°C Humedad: ");
Serial.print(hum);
Serial.println("%");
String fireTemp = String(temp) + String(""); //se borra °C //convert integer temperature to string temperature
delay(60000);
lcd.setCursor(0, 0);
// Escribimos el número de segundos trascurridos
lcd.print("Temperatura: ");
lcd.print(temp);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Humedad: ");
lcd.print(hum);
lcd.println("%");
estado = digitalRead(Sensor);
Serial.print("Estado Puerta = ");
Serial.println(estado?"ON":"OFF"); // ? es como tener un if cuando es true y : es como el else
String fireSensor = String(estado) + String("");
101
String fireDate = String(day())+String("/")+String(month())+String("/")+String(year());
String fireHour = String(hour())+String(":")+String(minute())+String(":")+String(second());
Hora = (hour(),minute(),second());
Fecha = (day(),month(),minute());
//String fireReloj = String(digits); //+ String("");
Firebase.setString("/DHT11/Humedad", fireHumid); //setup path and send readings
Firebase.setString("/DHT11/Temperatura", fireTemp); //setup path and send readings
Firebase.setString("/DHT11/Puerta", fireSensor);
Firebase.setString("/DHT11/Hora/", fireHour);
Firebase.setString("/DHT11/Fecha", fireDate);
Firebase.pushString("/DHT11A/Humedad", fireHumid);
Firebase.pushString("/DHT11A/Temperatura", fireTemp);
Firebase.pushString("/DHT11A/Puerta", fireSensor);
Firebase.pushString("/DHT11A/Hora/", fireHour);
Firebase.pushString("/DHT11A/Fecha", fireDate);
//Firebase.pushString("/HORA/second", fireSec);
}
102
void digitalClockDisplay()
{
// digital clock display of the time
Serial.print(hour());
printDigits(minute());
printDigits(second());
Serial.print(" ");
Serial.print(day());
Serial.print(".");
Serial.print(month());
Serial.print(".");
Serial.print(year());
Serial.println();
}
void printDigits(int digits)
{
// utility for digital clock display: prints preceding colon and leading 0
Serial.print(":");
if (digits < 10)
Serial.print('0');
Serial.print(digits);
}
/*-------- NTP code ----------*/
const int NTP_PACKET_SIZE = 48; // NTP time is in the first 48 bytes of message
byte packetBuffer[NTP_PACKET_SIZE]; //buffer to hold incoming & outgoing packets
103
time_t getNtpTime()
{
IPAddress ntpServerIP; // NTP server's ip address
while (Udp.parsePacket() > 0) ; // discard any previously received packets
Serial.println("Transmit NTP Request");
// get a random server from the pool
WiFi.hostByName(ntpServerName, ntpServerIP);
Serial.print(ntpServerName);
Serial.print(": ");
Serial.println(ntpServerIP);
sendNTPpacket(ntpServerIP);
uint32_t beginWait = millis();
while (millis() - beginWait < 1500) {
int size = Udp.parsePacket();
if (size >= NTP_PACKET_SIZE) {
Serial.println("Receive NTP Response");
Udp.read(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE); // read packet into the buffer
unsigned long secsSince1900;
// convert four bytes starting at location 40 to a long integer
secsSince1900 = (unsigned long)packetBuffer[40] << 24;
secsSince1900 |= (unsigned long)packetBuffer[41] << 16;
secsSince1900 |= (unsigned long)packetBuffer[42] << 8;
secsSince1900 |= (unsigned long)packetBuffer[43];
return secsSince1900 - 2208988800UL + timeZone * SECS_PER_HOUR;
}
}
Serial.println("No NTP Response :-(");
return 0; // return 0 if unable to get the time
}
// send an NTP request to the time server at the given address
104
void sendNTPpacket(IPAddress &address)
{
// set all bytes in the buffer to 0
memset(packetBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE);
// Initialize values needed to form NTP request
// (see URL above for details on the packets)
packetBuffer[0] = 0b11100011; // LI, Version, Mode
packetBuffer[1] = 0; // Stratum, or type of clock
packetBuffer[2] = 6; // Polling Interval
packetBuffer[3] = 0xEC; // Peer Clock Precision
// 8 bytes of zero for Root Delay & Root Dispersion
packetBuffer[12] = 49;
packetBuffer[13] = 0x4E;
packetBuffer[14] = 49;
packetBuffer[15] = 52;
// all NTP fields have been given values, now
// you can send a packet requesting a timestamp:
Udp.beginPacket(address, 123); //NTP requests are to port 123
Udp.write(packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE);
Udp.endPacket();
}
105
Código fuente de ESP32-CAM CameraWebServer.ino
#define CAMERA_MODEL_AI_THINKER
#include "camera_pins.h"
const char* ssid = "ELECTRONICS";
const char* password = "Sarmiento95";
void startCameraServer();
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.setDebugOutput(true);
Serial.println();
camera_config_t config;
config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;
config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;
config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;
config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;
config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;
config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;
config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;
config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;
config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;
config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;
config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;
config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;
config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;
config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;
config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;
106
config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;
config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;
config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;
config.xclk_freq_hz = 20000000;
config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;
//init with high specs to pre-allocate larger buffers
if(psramFound()){
config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;
config.jpeg_quality = 10;
config.fb_count = 2;
} else {
config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
config.jpeg_quality = 12;
config.fb_count = 1;
}
#if defined(CAMERA_MODEL_ESP_EYE)
pinMode(13, INPUT_PULLUP);
pinMode(14, INPUT_PULLUP);
#endif
// camera init
esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
if (err != ESP_OK) {
Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);
return;
}
sensor_t * s = esp_camera_sensor_get();
//initial sensors are flipped vertically and colors are a bit saturated
if (s->id.PID == OV3660_PID) {
s->set_vflip(s, 1);//flip it back
107
s->set_brightness(s, 1);//up the blightness just a bit
s->set_saturation(s, -2);//lower the saturation
}
//drop down frame size for higher initial frame rate
s->set_framesize(s, FRAMESIZE_QVGA);
#if defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE)
s->set_vflip(s, 1);
s->set_hmirror(s, 1);
#endif
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
}
Serial.println("");
Serial.println("WiFi connected");
startCameraServer();
Serial.print("Camera Ready! Use 'http://");
Serial.print(WiFi.localIP());
Serial.println("' to connect");
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
delay(10000);
}
108
ANEXO 3.
Código fuente en Android Studio
• Validación de acceso a Firebase, archivo values.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources> <string name="default_web_client_id" translatable="false">971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com</string> <string name="firebase_database_url" translatable="false">https://myesp8266-temphum.firebaseio.com</string> <string name="gcm_defaultSenderId" translatable="false">971701855196</string> <string name="google_api_key" translatable="false">AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM</string> <string name="google_app_id" translatable="false">1:971701855196:android:f52f05c2856d6a6c</string> <string name="google_crash_reporting_api_key" translatable="false">AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM</string> <string name="google_storage_bucket" translatable="false">myesp8266-temphum.appspot.com</string> <string name="project_id" translatable="false">myesp8266-temphum</string> </resources>
109
• Servicios JSON de GOOGLE, archivo google-service.json
{ "project_info": { "project_number": "971701855196", "firebase_url": "https://myesp8266-temphum.firebaseio.com", "project_id": "myesp8266-temphum", "storage_bucket": "myesp8266-temphum.appspot.com" }, "client": [ { "client_info": { "mobilesdk_app_id": "1:971701855196:android:401deb785b7a1a1e", "android_client_info": { "package_name": "com.example.datatemperatura" } }, "oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 } ], "api_key": [ { "current_key": "AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM" } ], "services": { "appinvite_service": { "other_platform_oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 }, { "client_id": "971701855196-gpp4r8g3gvlk809olr93j53hs7dbh4ah.apps.googleusercontent.com", "client_type": 2, "ios_info": { "bundle_id": "com.temperatura" } } ] } } },
110
{ "client_info": { "mobilesdk_app_id": "1:971701855196:android:3885e3f8b4fd4fed", "android_client_info": { "package_name": "com.example.humedad" } }, "oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 } ], "api_key": [ { "current_key": "AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM" } ], "services": { "appinvite_service": { "other_platform_oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 }, { "client_id": "971701855196-gpp4r8g3gvlk809olr93j53hs7dbh4ah.apps.googleusercontent.com", "client_type": 2, "ios_info": { "bundle_id": "com.temperatura" } } ] } } }, { "client_info": { "mobilesdk_app_id": "1:971701855196:android:d73abbc98dd82d91", "android_client_info": { "package_name": "com.example.monitoring" } }, "oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com",
111
"client_type": 3 } ], "api_key": [ { "current_key": "AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM" } ], "services": { "appinvite_service": { "other_platform_oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 }, { "client_id": "971701855196-gpp4r8g3gvlk809olr93j53hs7dbh4ah.apps.googleusercontent.com", "client_type": 2, "ios_info": { "bundle_id": "com.temperatura" } } ] } } }, { "client_info": { "mobilesdk_app_id": "1:971701855196:android:13c3c6a65bcbec53", "android_client_info": { "package_name": "com.example.myapplication" } }, "oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 } ], "api_key": [ { "current_key": "AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM" } ], "services": { "appinvite_service": { "other_platform_oauth_client": [
112
{ "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 }, { "client_id": "971701855196-gpp4r8g3gvlk809olr93j53hs7dbh4ah.apps.googleusercontent.com", "client_type": 2, "ios_info": { "bundle_id": "com.temperatura" } } ] } } }, { "client_info": { "mobilesdk_app_id": "1:971701855196:android:f52f05c2856d6a6c", "android_client_info": { "package_name": "com.example.sensor" } }, "oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 } ], "api_key": [ { "current_key": "AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM" } ], "services": { "appinvite_service": { "other_platform_oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 }, { "client_id": "971701855196-gpp4r8g3gvlk809olr93j53hs7dbh4ah.apps.googleusercontent.com", "client_type": 2, "ios_info": { "bundle_id": "com.temperatura"
113
} } ] } } }, { "client_info": { "mobilesdk_app_id": "1:971701855196:android:2c13f41426d95de9", "android_client_info": { "package_name": "com.example.temperatura" } }, "oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-97hqjioug1skmj5gjjs0okisign4hpnu.apps.googleusercontent.com", "client_type": 1, "android_info": { "package_name": "com.example.temperatura", "certificate_hash": "97afce5449eb7a84a0ada4da3d5e4cb12d92e73e" } }, { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 } ], "api_key": [ { "current_key": "AIzaSyDSgcK9nlEen2LmxHTBf9VREx9Ad2bUWpM" } ], "services": { "appinvite_service": { "other_platform_oauth_client": [ { "client_id": "971701855196-0oulstrmvu73sni4b840hmh7sii6ujo1.apps.googleusercontent.com", "client_type": 3 }, { "client_id": "971701855196-gpp4r8g3gvlk809olr93j53hs7dbh4ah.apps.googleusercontent.com", "client_type": 2, "ios_info": { "bundle_id": "com.temperatura" } }
114
] } } } ], "configuration_version": "1" }
115
ANEXO 4.
Entrevista a administrador de cuarto de comunicación
Se realiza entrevista al administrador del cuarto de comunicaciones de la
Carrera Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones.
Nombre del administrador: Ing. Francisco Álvarez
Tiempo laboral en el sitio: 6 meses
¿CONSIDERA QUE EL CUARTO DE COMUNICACIONES DE LA CARRERA
TIENE LAS CONDICIONES IDÓNEAS DE CLIMATIZACIÓN, POR QUE?
No, el sistema de ventilación y enfriamiento no son los adecuados ya que son
equipos de aire acondicionado caseros. Los mismo no funcionan 24/7 pese a que
los equipos de comunicación están en constante funcionamiento.
¿CUENTA CON EQUIPOS DE CLIMATIZACION DE PRECISION, CAUSAS?
No, falta de presupuesto, el área como tal no es la adecuada en cuestiones
físicas.
¿EL CUARTO CUENTA CON ALGUN SISTEMA DE MONITOREO PARA
TEMPERATURA HUMEDAD Y APERTURA DE PUERTAS, ES NECESARIO?
No, si se debe salvaguardar los equipos electrónicos antes posibles fallas de
hardware y seguridad física de todos los equipos.
¿LOS PROBLEMAS GENERADOS POR LA ALTA HUMEDAD HAN
EFECTADO AL HARDWARE Y/O LOS SERVICIOS QUE BRINDA EL CUARTO
DE COMUNICACIONES?
116
Por el momento no se han evidenciado problemas en el corto tiempo, pero la
afectación debe estar latente en los equipos debido a la alta humedad en el cuarto.
¿LE AYUDARIA A UD EL MONITOREO DE TEMPERATURA, HUMEDAD Y
APERTURA DEL CUARTO MEDIANTE UNA APP MOVIL?
De tener un sistema de monitoreo remota ayudaría con alertas ya que no se
depende de estar 100% en el cuarto.
TENIENDO UD UNA LECTURA REMOTA DE LOS PARAMETROS
AMBIENTALES DEL CUARTO ¿LE AYUDARA FACILMENTE TOMAR
DECISIONES Y CORRECTIVOS CON EL FIN DE REDUCIR RIESGOS SOBRE
LOS EQUIPOS, POR QUE?
Si, con este mecanismo permitiría tomar decisiones inmediatas, en caso de que
el cuarto de comunicación no presente las condiciones climáticas adecuadas o de
seguridad en sus gabinetes. Esto ayudaría a evidenciar como prueba de las
condiciones climáticas del cuarto para solicitar una solución junto a un presupuesto.
117
ANEXO 5.
Manual de usuario de la aplicación
1. Requerimientos mínimos para la instalar la aplicación.
• Celular con sistema operativo Android
• Versión del sistema desde 4.4.2
2. Instalación de la aplicación en los celulares Android a los administradores por
medio de un archivo un apk.
• Ir a descargas y ubicar el archivo app-debug.apk
• Dar permiso para instalar aplicaciones de fuentes externas.
• Instalar
118
3. Iniciar la sesión con los usuarios autorizados y autenticados en Firebase
RealTime Database.
4. La pantalla de inicio ud obtendrá y visualizara los datos en tiempo real que
han sido captados por el sensor y están alojados en Firebase.
5. También contará con botones para que se pueda ver un historial de las
mediciones de temperatura y humedad relativa.
119
• Historial de temperatura
• Historial de Humedad
120
6. Botón de cámara, para que se le permita acceder a video y/o imagen en tiempo
real dar clic en start stream
121
ANEXO 6.
Fotografías de las pruebas efectuadas en el cuarto de comunicaciones.
Imagen 1. Ing. Wilmer Calle, M.Sc. junto con Edison Satán visualizando
datos en la aplicación.
122
Imagen 2. Carlos Arana presentando prototipo de monitoreo, switch de
puertas y sensor de Temperatura y Humedad Relativa.
123
Imagen 3. Evidencia de acondicionador de aire convencional en estado
averiado junto con el prototipo de monitoreo mostrando las variables de
Temperatura y Humedad Relativa en su pantalla.
124
Imagen 4. Evidencia de equipo de apoyo de acondicionador de aire
convencional del cuarto de comunicaciones en estado apagado.
125
ANEXO 7.
Plano 1. Recomendación de distribución dentro del cuarto de
comunicaciones.
126
Plano 1.1. Redistribución de flujo de aire dentro del cuarto de
comunicaciones.
127
ANEXO 8.
Plantillas de validación y evaluación del prototipo de monitoreo y
aplicación movil, esta validación fue realizada por la Ing. María Fernanda
Molina, M. Sc y el Ing. Wilmer Calle, M. Sc.
PRUEBA EJECUTOR DESCRIPCION QUE
REALIZA RESULTADO A MOSTRAR
QUE OBTUVO
FUNCIONALIDAD
Mostrar dato de la variable: TEMPERATURA
Supervisor u
Observador designado
Ejecuta escenario X planteado
Resultado
idóneo
Resultado a validar
del escenario
X a ejecutar
Exitoso, Fallido, Pendiente
Mostrar dato de la variable: HUMEDAD RELATIVA
Mostrar dato de la variable: PUERTA: ABIERTA/CERRADA
Emitir alerta o notificación: TEMPERATURA
Emitir alerta o notificación: HUMEDAD RELATIVA
Emitir alerta o notificación: PUERTA ABIERTA
Visualizar cámara: VIDEO Y/O IMAGEN
128
PRUEBA EJECUTOR/SUPERVISOR DESCRIPCION QUE SE EJECUTA RESULTADO A MOSTRAR
QUE OBTUVO FUNCIONALIDAD
Mostrar dato de la variable: TEMPERATURA
Ing. Wilmer Calle
Funcionalidad sensor de
temperatura DHT11
Código en Ide Arduino del NodeMCU
esp8266 para capturar
temperatura y envío a Firebase
Muestra en LCD y Firebase y
aplicación la temperatura
obtenida
Muestra temperatura en lcd
y Firebase EXITOSA
Mostrar dato de la variable: HUMEDAD RELATIVA
Ing. Wilmer Calle Funcionalidad
sensor de humedad DHT11
Código en Ide Arduino del NodeMCU
esp8266 para capturar humedad relativa y envío a
Firebase
Muestra en LCD y Firebase y
aplicación el % humedad relativa
obtenida Muestra humedad en lcd y Firebase EXITOSA
Mostrar dato de la variable: PUERTA: ABIERTA/CERRADA
Ing. Wilmer Calle
Muestra estado en booleano en Firebase y App texto "Abierto y/o Cerrado"
Código en Ide Arduino del NodeMCU
esp8266 para leer switch magnético y envío estado a
Firebase
Muestra estado en booleano hacia Firebase y App
texto "Abierto y/o Cerrado"
Se envía dato booleano a Firebase EXITOSA
129
Emitir alerta o notificación: TEMPERATURA
Ing. Wilmer Calle
Emitir notificación de alerta hacia la
aplicación movil, si se encuentra
en rango no valido de
temperatura
Se envía notificación hacia
aplicación
Si la temperatura esta fuera del rango recibirá notificación al
celular del supervisor y/o
autor
Envía notificación al celular donde está instalada la aplicación, cada minuto. EXITOSA
Emitir alerta o notificación: HUMEDAD RELATIVA
Ing. Wilmer Calle
Emitir notificación de alerta hacia la
aplicación movil, si se encuentra
en rango no valido dé % humedad relativa
Se envía notificación hacia
aplicación
Si él % de humedad relativa
esta fuera del rango recibirá notificación al
celular del supervisor y/o
autor
Envía notificación al celular donde está instalada la aplicación, cada minuto. EXITOSA
Emitir alerta o notificación: PUERTA ABIERTA
Ing. Wilmer Calle
Emitir notificación
hacia la aplicación movil
Se envía notificación hacia
aplicación
Si la puerta en los gabinetes de
comunicación se abre recibirá
notificación al celular del
supervisor y/o autor para acceder
a la cámara Notifica estado actual de las puertas EXITOSA
Visualizar desde la cámara: VIDEO Y/O IMAGEN
Ing. Wilmer Calle
Emitir notificación
hacia la aplicación movil
Se envía notificación hacia
aplicación
Manipular la interfaz de esp32 cam y poder ver
video y/o imagen
Si notifica es administrable, muestra video en tiempo real EXITOSA
130
PRUEBA EJECUTOR/SUPERVISOR DESCRIPCION QUE SE EJECUTA RESULTADO A MOSTRAR
QUE OBTUVO FUNCIONALIDAD
Mostrar dato de la variable: TEMPERATURA
Ing. Ma. Fernanda Molina
Funcionalidad sensor de
temperatura DHT11
Código en Ide Arduino del NodeMCU
esp8266 para capturar
temperatura y envío a Firebase
Muestra en LCD y Firebase y
aplicación la temperatura
obtenida
Muestra temperatura en lcd
y Firebase EXITOSA
Mostrar dato de la variable: HUMEDAD RELATIVA
Ing. Ma. Fernanda Molina
Funcionalidad sensor de
humedad DHT11
Código en Ide Arduino del NodeMCU
esp8266 para capturar humedad relativa y envío a
Firebase
Muestra en LCD y Firebase y
aplicación el % humedad relativa
obtenida Muestra humedad en lcd y Firebase EXITOSA
Mostrar dato de la variable: PUERTA: ABIERTA/CERRADA
Ing. Ma. Fernanda Molina
Muestra estado en booleano en Firebase y App texto "Abierto y/o Cerrado"
Código en Ide Arduino del NodeMCU
esp8266 para leer switch magnético y envío estado a
Firebase
Muestra estado en booleano hacia Firebase y App
texto "Abierto y/o Cerrado"
Se envía dato booleano a
Firebase, si lo muestra EXITOSA
131
Emitir alerta o notificación: TEMPERATURA
Ing. Ma. Fernanda Molina
Emitir notificación de alerta hacia la
aplicación movil, si se encuentra
en rango no valido de
temperatura
Se envía notificación hacia
aplicación
Si la temperatura esta fuera del rango recibirá notificación al
celular del supervisor y/o
autor
Envía notificación al celular donde está instalada la aplicación EXITOSA
Emitir alerta o notificación: HUMEDAD RELATIVA
Ing. Ma. Fernanda Molina
Emitir notificación de alerta hacia la
aplicación movil, si se encuentra
en rango no valido dé % humedad relativa
Se envía notificación hacia
aplicación
Si él % de humedad relativa
esta fuera del rango recibirá notificación al
celular del supervisor y/o
autor Envía notificación al celular cada minuto EXITOSA
Emitir alerta o notificación: PUERTA ABIERTA
Ing. Ma. Fernanda
Molina
Emitir notificación
hacia la aplicación movil
Se envía notificación hacia
aplicación
Si la puerta en los gabinetes de
comunicación se abre recibirá
notificación al celular del
supervisor y/o autor para acceder
a la cámara
No envía estado actual de las puertas, cada 2 minutos de retardo EXITOSA
Visualizar desde la cámara: VIDEO Y/O IMAGEN
Ing. Ma. Fernanda Molina
Emitir notificación
hacia la aplicación movil
Se envía notificación hacia
aplicación
Manipular la interfaz de esp32 cam y poder ver
video y/o imagen
Se muestra interfaz de la ESP32-CAM imagen y video en tiempo real EXITOSA