Diseño de un Dispositivo para la Monitorización de Vehículos en la Distribución de Alimentos Perecederos

5TO CONGRESO IBEROAMERICANO DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA ELÉCTRICA (V CIBELEC 2012)

Resumen— La distribución de productos perecederos y que además deban conservarse a ciertas temperaturas durante toda la cadena de distribución representa un gran reto logístico para cualquier organización, ya que del control de los parámetros como tiempo de distribución, temperatura y humedad, dependerá la calidad de la carga. Por estas razones la monitorización a tiempo real es necesaria para una empresa que debe certificar que su cadena de distribución de productos refrigerados y congelados cumpla con las condiciones ambientales y los tiempos de entrega acordados por su reglamentación interna. Este trabajo muestra los resultados del diseño y de la implementación de un transpondedor que usa Redes de Sensores Inalámbricos (WSN, Wireless Sensor Network), terminales de Sistemas de Posicionamiento Global (GPS, Global Position System) y transmisores celulares para solucionar el problema de la monitorización de la ubicación y de las temperaturas de las cavas de los vehículos de carga.

Palabras claves— Transpondedor, WSN, GPS, Monitorización

I. INTRODUCCIÓN

AXIONLOG Venezuela es una compañía líder proveedora de soluciones logísticas integrales para el almacenamiento y distribución de productos refrigerados y congelados desde 1994. Para la distribución eficiente cuentan con una flota de camiones con cavas refrigeradas que reparten productos por todo el país. La logística de la distribución de alimentos refrigerados y perecederos de AXIONLOG debió tomar en cuenta la acción conservante del frío sobre sus productos. El frío aplaza la degradación de los alimentos y la perdida de sus propiedades sensoriales (olor, sabor, gusto), también se debe considerar que este retarda la velocidad de reproducción de los microorganismos que pueden deteriorar el bienestar del producto [1]. Por esta razón es tan importante la gestión de la temperatura del producto desde el almacenamiento hasta la entrega al

Artículo enviado el 27 de enero de 2012. Este artículo fue financiado por la Universidad Católica Andrés Bello y la empresa AXIONLOG Venezuela.

C.M.B.S, C.R.M, H.L, y J.P. están con la Universidad Católica Andrés

Bello, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones, Caracas, Venezuela, Tlf. +58-0212-4074493, E-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

consumidor, con el fin de mantener y/o extender su calidad, esta tipo de distribución es llamada cadena de frío [1], [2]. En la cadena de frío existen varias etapas críticas, una de ellas es la distribución marítima, aérea o terrestre de los productos, esto se debe a que los vehículos encargados de transportar la carga, deben tener unidades de enfriamiento capaces de mantener las condiciones ambientales del producto sin importar la temperatura externa. Los problemas a los que se enfrentan este tipo de compañías cotidianamente, sobre todo en el transporte terrestre se pueden resumir en los siguientes puntos:

• Desperfectos en el vehículo de carga. • Retraso de entregas por tráfico vehicular. • Averías del sistema de enfriamiento. • Aperturas de las puertas de las cavas durante el

camino de distribución. • Largos tiempo de espera para descargar el producto. • Robos de la mercancía y del vehículo.

Todos estos problemas se podrían traducir en deterioro del producto y por lo tanto en perdidas millonarias para la empresa, por está razón se habla de la necesidad de monitorizar a tiempo real los parámetros más importantes para poder tomar las acciones necesarias antes de que se dañe la carga. En investigaciones anteriores se realizó el estudio de los beneficios que podía traer la monitorización de la temperatura y la localización de los vehículos que participan en la cadena de frío en las empresas y entre ellos están [3], [4]:

• Reducción de las pérdidas en los productos. • Facilidades en las actividades de control. • La habilidad de cualificar y cuantificar la calidad de

operación de un sistema nuevo, aún dentro de su período de garantía.

• Detectar con prontitud situaciones que ameriten la atención de los operadores del sistema.

• Disminución de tiempo de entrega. Para satisfacer estas necesidades y específicamente las de AXIONLOG, se debe crear un dispositivo capaz de monitorizar los parámetros como la localización y la temperatura de la cava de los camiones y mandarlos a un servidor remoto, para que los empleados puedan visualizar que

Diseño de un Dispositivo para la Monitorización de Vehículos en la Distribución

de Alimentos Perecederos

Carlos Butrón, Carolina Rodríguez, Hernán Lara, José Pirrone


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-2

las rutas se cumplan y certificar que sus productos se mantengan a las temperaturas adecuadas. En este artículo se presenta detalladamente el desarrollo del diseño e implementación de un prototipo de transpondedor para la monitorización de las cadenas de frío.

II. ESTUDIO DE LAS TECNOLOGIAS

El objetivo de este sección es lograr estudiar algunas tecnologías de transmisión como: Wi-Fi y el Servicio General de Paquetes vía Radio (GPRS, General Packet Radio Services), tecnologías de sensado de parámetros como WSN y la Identificación por Radiofrecuencias o RFID (Radio Frequency Identification) y tecnologías de localización como GPS, con el fin de hacer un seguimiento a la cadena de frío. El sensado de la temperatura y de la humedad se puede hacer de varias formas:

1. Utilizando módulos de sensado que basen su transmisión en una tecnología alámbrica. Se debe considerar que para seleccionar esta opción se debe sacar el voltaje de alimentación de dentro de la cava o realizar un cableado especial desde la batería del camión hacia la cava, además debe existir una unidad que sea capaz de administrar y enviar los datos de todos los módulos.

2. Utilizando la tecnología de Identificación por Radiofrecuecia o RFID (Radio Frequency Identification), este sistema está conformado por el lector que es una unidad fija y las etiquetas que son unidades móviles que generalmente van pegadas a un producto [5]. En cada camión debe existir un lector y las etiquetas de cada producto deberán tener la capacidad de sensar los parámetros de interés.

3. Utilizando WSN, estas redes están conformadas por una estación base y un conjunto de nodos que tienen una unidad de radio frecuencia, una tarjeta sensora, y funcionan con baterías. Los nodos se comunican vía inalámbrica gracias a un protocolo mesh, con la estación base y esta se encarga de transmitir los datos a la unidad de visualización [6].

Las soluciones de localización que se usan actualmente generalmente están opacadas por la tecnología GPS, la cual usa el principio matemático de la triangulación con una constelación de satélites para poder obtener una coordenada geográfica determinada. Con respectos a las tecnologías de transmisión se pueden mencionar las siguientes:

1. Transmisión Satelital, existen empresas que ofrecen un terminal que permite mandar datos a través de satélites de orbita baja, la transmisión será exitosa siempre que no haya nubosidad, el problema de está solución es que es muy costosa [7].

2. IEEE802.11, mejor conocida como Wi-Fi es un estándar que permite la transmisión de datos a través del aire mediante 2 modos (Infraestructura y Ad-Hoc), las velocidades de transmisión varía según los

estándares, pero para poder conectarse a la red se necesita un punto de acceso que este conectado a un proveedor de servicio [8].

3. GPRS: las redes celulares ofrecen servicios de transmisión de paquetes que permiten la conexión a los proveedores de servicio vía inalámbrica, esta tecnología es una extensión del Sistema Global para Comunicaciones Móviles o GSM (Global System for Mobile Communications) [9].

III. DESCRIPCIÓN DEL ESCENARIO

El objetivo de la investigación es desarrollar un dispositivo de monitorización para la cadena de frío específicamente para el transporte terrestre de los productos refrigerados y congelados de AXIONLOG, para este se deben considerar los siguientes aspectos:

• Los camiones que se utilizan son de distinto tamaño y distintas marca, además son tercerizados por lo tanto la solución debe ser lo mas plug and play posible.

• La alimentación de un camión generalmente es de 24V pero los camiones revisados poseen una batería de 12V para conectar otros equipos.

• El dispositivo no se puede colocar dentro de la cava porque el GPS debe tener la menor cantidad de obstáculos posibles, por eso hay que estudiar la conexión entre el dispositivo de sensado en las cavas y el transpondedor.

• El transpondedor debe ser capaz de detectar cuando no hay cobertura y comenzar un mecanismo para almacenar los datos.

IV. SELECCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS Y LOS DISPOSITIVOS DEL

TRANSPONDEDOR

En la figura 1 se muestra un diagrama del bloque que describe el objetivo del proyecto. La unidad de control se encargará de interrogar a las unidades de localización y de sensado, armar una trama y enviarla al servidor Web a través de la unidad de transmisión.

FIG. 1. Diagrama de Bloques.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-3

Los pasos que se siguieron para la realización de esta investigación aplicativa se pueden observar a continuación:

• Proceso de investigación y documentación: En esta etapa se estudiaron tanto la cadena de distribución de AXIONLOG como todas las tecnologías que pudieran solucionar el problema.

• Diseño del transpondedor.: esta etapa estuvo basada en la selección de las tecnologías y equipos que conformarían el transpondedor.

• Programación del transpondedor: aquí se desarrollaron varios algoritmos que permitirían la conexión vía el Estándar Recomendado 232 (RS232, Recommended Standard 232) con la red WSN y el TELIT y vía la Interfaz de Periféricos Seriales (SPI, Serial Peripheral Interface) con la tarjeta SD.

• Desarrollo de la página Web: en esta etapa se realizó el software que permitiría realizar una conexión vía el Protocolo de Control de Transmisión (TCP, Transmission Control Protocol) con el transpondedor, insertar la trama en la base de datos y mostrarlo en una interfaz WEB.

• Pruebas y ajustes de los algoritmos. A continuación se desarrollaran los puntos más importantes de la metodología: a) Selección de las tecnologías y equipos que conformarán el transpondedor La tecnología de transmisión seleccionada fue GPRS, ya que soporta el envío de datos a través de la red celular la cual tiene mucha más cobertura que Wi-Fi y es mucho más barata que las tecnologías de transmisión satelitales. MODEM GPS-GPRS Para la localización de los camiones y la transmisión de los datos recolectados se uso el GM862-GPS de la compañía TELIT, que desempeña la función de terminal GPS y además tiene la capacidad de conectarse a la red celular. El TELIT como lo llamaremos en el resto del artículo y que se muestra en la Fig. 2, posee antenas externas para mejorar la recepción GPS y GPRS, es capaz de operar en las 4 bandas de la red celular, su alimentación es de 3.8 V y su comunicación está basada en el protocolo serial RS232 pero con voltajes de 0 a 5 voltios [10].

FIG. 2. MODEM GPS-GPRS.

Red de Sensores Inalámbricos Para la monitorización de la temperatura se estudiaron tres posibles soluciones, la primera consiste en cablear módulos de sensado en toda la cava, esta opción se descartó porque los camiones son tercerizados y por ende cada vez que llegue un camión nuevo se deberá invertir demasiado tiempo en instalar toda la solución de sensado, la segunda opción se basaba en el uso de etiquetas RFID que puedan sensar la temperatura, pero aunque no se necesitan cables para la transmisión está solución es muy costosa ya que cada producto o paleta debe llevar estas etiquetas y el lector y sus antenas deben estar cableadas en la cava, por último se estudio la tecnología de redes mesh de sensores inalámbricos, que nos da las características necesarias ya que no necesita cableado, puede adaptarse a cualquier topología física porque los nodos tienen protocolos que permiten construir caminos lógicos desde el origen hasta el destino y además pueden muestrear parámetros como temperatura y humedad que son esenciales para el control de la cadena de frío. Los dispositivos adquiridos son la red de sensores inalámbricos de MEMSIC, la cual cuenta con tres componentes: tarjeta sensora, módulo de radiofrecuencia (RF) y estación base o gateway. El módulo RF es del modelo IRIS (figura 3), el cual tienen una potencia de transmisión de 3 dbm, transmite en la banda de 2.45 GHz bajo el protocolo Zig Bee y trabaja con una alimentación de 3.3 V [11]. La tarjeta sensora MTS420CC (figura 3) permite medir parámetros como humedad, temperatura, aceleración, luminosidad y voltaje de las baterías [12].

FIG. 3. (a) MTS420CC, (b) IRIS.

Además de los nodos se adquirió el Gateway Serial MIB510, el cual se comunica con el microcontrolador para entregarle los datos de los sensores [13]. La antena de esta tarjeta se cambio por una de 5 dbi de ganancia para asegurar que la atenuación producida por la cava y la cabina del camión no evitara la comunicación. En la Fig. 4 se muestra el gateway. Aunque en el proyecto no se modificó el software de los nodos, cabe destacar que su sistema operativo es el TinyOS, su programación está basada en el lenguaje orientado a componentes llamado NesC.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-4

FIG. 4.:MIB510.

Memoria SD En las carreteras de Venezuela es muy común que no haya cobertura de red celular, por esta razón se decidió agregar un medio de almacenamiento de datos para retenerlos temporalmente hasta que se restablezca la conexión con la red. La primera opción fue utilizar la memoria EEPROM de los microcontroladores pero su tamaño es muy pequeño, por esto se decidió incorporar una memoria SD de por lo menos 1 GB para almacenar las tramas cuando no haya cobertura. b) Diseño del transpondedor La definición de transpondedor dice que es un dispositivo inalámbrico capaz de responder a una petición que se le haga remotamente [14]. Al analizar el concepto se puede observar que es muy abierto, ya que no define los tipos de datos o tecnologías que involucra, por esta razón a la hora de diseñarlo se pensó en las siguientes características:

1. Diseño modular, es decir, que se puedan agregar módulos o dispositivos según las necesidades del caso.

2. Múltiples protocolos, debe tener la capacidad para establecer comunicaciones mediante los protocolos más utilizados en la electrónica actualmente, como lo son: el Bus Universal en Serie (USB, Universal Serial Bus), el Transmisor-Receptor Universal Asíncrono (UART, Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), SPI, la Red de Control por Áreas (CAN, Controller Area Network), entre otros.

3. Múltiples voltajes de salida, debe tener la capacidad para conectar dispositivos que tengan distintos voltajes de alimentación.

4. Pequeño, el transpondedor no debe exceder los 30 x 30 cm2, porque dificultaría su ubicación.

Basados en estas características se tomaron todas las decisiones del diseño; y a continuación se comentan las más importantes: Diseño modular Para que el diseño sea modular se creo una tarjeta que tenga como único fin la comunicación con los dispositivos externos que pueden variar según la aplicación, para esto se usaron conectores RJ45, USB y DB9 como puertos de salida de los distintos protocolos que soporta el transpondedor. En la

Fig. 5 se muestran los diagramas circuitales que hacen posible la comunicación.

FIG. 5. Esquemático del transpondedor.

En la figura 6 se muestra el arte del transpondedor, donde se puede observar que es doble cara, que tiene conectores USB, DB9 y RJ45, memoria SD, etc. Cabe acotar que se hizo con el programa Proteus 7, el cual tiene un editor gráfico de circuitos que permite su simulación y la creación del arte.

FIG. 6. Arte del transpondedor.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-5

Múltiples protocolos Para que el circuito pudiera cumplir esta función se seleccionó el DSPIC30F5011, el cual tiene los siguientes módulos de comunicación: UART, SPI, CAN, Modulación por Amplitud de Pulsos o PWM (Pulse Width Modulation), entre otros. Además del microcontrolador se deben colocar los circuitos integrados que adaptan las señales entre dispositivos de distintas tecnologías, entre ellos se encuentran:

• MAX338: Circuito integrado cuya alimentación es de 3.3 V y adapta las señales de la Lógica de Transistor a Transistor o TTL (Transistor Transistor Logic) a RS232 y viceversa.

• SN65HVD232: Circuito integrado que adapta las señales de TTL al protocolo CAN y viceversa, este componente es alimentado con 3.3 V.

• Vinculum-II: este circuito integrado es un host USB que permite trabajar con el protocolo serial más usado actualmente, la característica más resaltante de este dispositivo es que convierte la comunicación con cualquiera de estos protocolos UART, SPI y PWM en USB.

Es conveniente señalar que se usan varios MM74HC125, los cuales son dispositivos electrónicos que manejan 3 estados en sus pines de salida, esto es utilizado para compartir los 2 módulos UART del DsPIC30F5011 con varios dispositivos. Múltiples voltajes de salida En cuanto a la alimentación del circuito se consideró que el voltaje de entrada podría ser de 12 V ó 24 V, y los voltajes de salida serían 3.3 V, 3.8 V y 5 V para poder incluir dispositivos con distintos tipos de alimentación. Las corrientes de salida dependen del regulador utilizado, por ejemplo el de 3.3 V tiene una salida máxima de 3 A, los cuales son necesarios ya que dispositivos como los modems GPRS necesitan hasta 2 A para conectarse a la red celular.

V. PROGRAMACIÓN DEL TRANSPONDEDOR Se crearon los algoritmos para manejar cada uno de los dispositivos que conforman el transpondedor, la complejidad radica en el hecho de que según el protocolo que utilice el dispositivo externo se debe manipular por un módulo especifico del DsPIC. La programación se realizó en el ambiente de desarrollo MPLAB de Microchip, mediante el lenguaje de programación C. a) Conexión con la red de sensores inalámbricos El Gateway Serial MEMSIC transmite la información que le llega de los sensores bajo el protocolo RS232 con una velocidad de 57600 bps y bajo el formato 8N1 que quiere decir que se transmiten 8 bits de datos, 1 bit de parada y ningún bit de paridad por cada caracter enviado [15]. Los sensores mandan tramas de saludo y tramas de datos, las primeras sirven para monitorizar parámetros como la cantidad de paquetes enviados por el sensor y las segundas portan la información del sensado.

Uno de los aspectos importantes es que la información que manda el Gateway está encapsulada por una versión del protocolo punto a punto (PPP, Point to Point Protocol). A continuación se hablará de algunas características de la transmisión:

1. Las tramas comienzan y finalizan en 7E.

2. El caracter de escape es 7D y es utilizado para avisar que al siguiente byte se le debe hacer un xor con 20 para recuperar el valor que debería ser unos de los caracteres especiales.

3. El tamaño de la trama de datos es de 67 bytes.

4. El tiempo de transmisión de la trama depende de la configuración del nodo.

5. Los parámetros que nos interesan extraer de la trama son: identificación del nodo (posición 12 y 13), temperatura (posición 25 y 26), humedad (posición 23 y 24) y voltaje (posición 21 y 22).

En la tabla 1 se muestra una trama de datos: 7E : 42 : 7D : 5E : 00 : 0B : 7D : 5D : 37 : 00 : 00 : D0 : 19: 00 : 00 : 33 : 86 : 87 : 00 : 00 : AE : 01 : AC 07 : 74 : 1A : 69 : BA : D8 : 25 : DD : 9C : 43 : BB : 16 : 78 : 13 : 41 : A9 : FF : 00 : 00 : B8 : 01 : BF : 01 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 00 : 1E : 32 : 7E

TABLA 1:

MENSAJE DE LA TARJETA SENSORA MTS420CC.

Valor Descripción 7E Byte de sincronismo. Inicio de mensaje

42 Tipo de mensaje (Paquete que no requiere

confirmación) 5E 7D

Bytes de información de trama 0B 00 5D 7D 37 00 00 Dirección de la fuente del mensaje 19 D0 ID del nodo que envía el mensaje original 00 00 Número de secuencia estimado por el enlace

33 ID de la aplicación (Socket) 86 Sensor Board 87 Sensor Packet

00 00 Parent 01 AE Lectura de la batería 07 AC Lectura de la humedad 1A 74 Lectura de la temperatura BA 69 Parte 1 utilizada para calibrar la presión 25 D8 Parte 2 utilizada para calibrar la presión 9C DD Parte 3 utilizada para calibrar la presión BB 43 Parte 4 utilizada para calibrar la presión 78 16 Lectura de temperatura del sensor Intersema 41 13 Lectura de temperatura del sensor Intersema FF A9 Parte 1 de la cantidad de luz 00 00 Parte 2 de la cantidad de luz 01 B8 Lectura de aceleración en el eje X 01 BF Lectura de aceleración en el eje Y

00 18 Bytes de información de GPS llenas de 0 32 1E Comprobación de Redundancia Cíclica (CRC)

7E Byte de sincronismo. Fin de mensaje


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-6

b) Conexión con el TELIT La comunicación del TELIT está basada en el protocolo RS232, donde la velocidad y el formato de transmisión son 9600 bps y 8N1, respectivamente. Este paso se puede dividir en la adquisición de los datos del GPS y la trasmisión de la información al servidor. c) Adquisición de los datos del GPS Para poder acceder a las coordenadas geográficas en un determinado momento se debe mandar el comando, AT$GPSACP y el TELIT debe contestar con la trama descrita en la tabla 2. $GPSACP:080220,4542.82691N,01344.26820E,1.0,259.07,3,2.1,0.0,0.0,270705,09 OK

TABLA 2:

MENSAJE DEL GPS DEL TELIT.

Valor Descripción

080220

Tiempo Universal Coordinado (UTC, Universal Time

Coordinated)

4542.82691N Latitud

01344.26820E Longitud

1.0 HDOP

259.07 Altitud

3 Fix

2.1 Sentido

0.0 Velocidad en Km

0.0 Velocidad en nudos

270705 Fecha

09 Número de satélites

Los valores que son guardados de la trama son: latitud, longitud, altitud, velocidad en Km, fecha y hora. d) Conexión con el servidor vía GPRS Entre los algoritmos programados este es el más complicado porque se debe ir verificando la disponibilidad de los servicios que se tienen en un momento determinado, a continuación se describirá algunos de los estados más importantes del diagrama de flujo. En el estado inicial se debe prender el dispositivo pasándole un pulso que dure un ms o más por el pin de ON/OFF, luego en el segundo estado se debe corroborar que el TELIT se haya conectado a la red móvil; esta operación puede tardar algunos minutos. Antes de iniciar la sesión TCP con el servidor se debe solicitar la conexión a la red GPRS y después se debe enviar el comando AT#SD donde se especifica el puerto y la dirección IP del servidor remoto con quien se quiere iniciar la conexión. Después de estar conectado todo lo que se le envíe al TELIT se va a mandar al dispositivo remoto, para poder regresar a los estados anteriores se debe suspender la conexión con el comando “+++” y luego se debe utilizar AT#SH para cerrar la conexión.

La trama creada para que transporte la información desde el transpondedor hasta el servidor es parecida a la que se describe en la tabla 3. $TRS01,001,1028.8334,N,06657.0721,W,889.7,153918,200711,91.36,0,0001,1A8C,0466,01AD,0002,1A78,0478,01DA,0003,19C1,0465,01C1,*

TABLA 3:

INFORMACIÓN DE TRAMA DEL TRANSPONDEDOR

Valor Descripción

$ Comienzo de la trama

TRS01 Identificación de la trama

001 Identificación del dispositivo

1028.8334,N Latitud

06657.0721,W Longitud

889.7 Altitud

153918 UTC

200711 Fecha

91.36 Velocidad

0 Checksum

0001 Identificación del Nodo

1ª8C Voltaje de la Bateria

0466 Temperatura

01AD Humedad

… Espacio para la información de los otros dos nodos

* Fin de la trama

e) Conexión de la Tarjeta SD Las memorias SD manejan dos protocolos de comunicación, el SD que es propietario y el SPI que es libre [16]. La arquitectura de la comunicación SPI se basa en la comunicación maestro/esclavo (DsPIC/Tarjeta SD), donde el maestro determina el inicio de la comunicación y controla el reloj de sincronización. A continuación se darán detalles de las 3 funciones que se implementaron en esta conexión: Proceso de inicialización El clock del maestro en la inicialización debe estar entre los 100 - 400 Khz y la fórmula para definir el reloj del SPI en un DsPIC depende de la frecuencia del oscilador y de dos variables que puede controlar el programador. La Fig. 7 muestra el proceso de encendido, en el primer paso se debe mandar 74 clocks y colocar el pin de SS (Slave Select) en 1, luego se debe mandar el CMD0 con el pin SS en 0, y por último se deben mandar el CMD55 y ACMD41. La respuesta del ACMD41 para poder realizar los procesos de escritura y lectura, debe ser igual a 0. Antes de leer o escribir un bloque simple se debe tomar en cuenta que los datos deben comenzar con un byte con el valor de 254, después deben ir 512 bytes de datos y por último debe estar el CRC de 2 bytes.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-7

FIG. 7. Diagrama de la inicialización de la SD.

Proceso de lectura Se debe configurar el tamaño del bloque que se desea leer con el comando CMD16 (por defecto es 512 bytes) y se debe enviar el comando de lectura CMD17, donde se especifica la dirección de memoria que se desea leer. En la Fig. 8 se puede observar un diagrama de flujo del proceso.

FIG. 8. Diagrama de flujo de la lectura con SD.

Proceso de escritura Para esta etapa solo se debe enviar el comando de lectura CMD24, especificando la dirección de memoria que se desea grabar, además se debe esperar que la tarjeta escriba la información antes de mandar otro comando. En la Fig. 9 se puede observar un diagrama de flujo del proceso.

FIG 9. Diagrama de flujo de la escritura con SD.

Se debe tomar en cuenta que las direcciones deben ser múltiplo de 512 y el limite superior depende de la memoria que se este utilizando.

VI. DESARROLLO DE LA PÁGINA WEB

El primer programa que se realizó fue un servidor TCP que escuchara las peticiones de los transpondedores que en esta arquitectura serían los clientes, después que se estableciera la conexión, el cliente debe empezar el intercambio de tramas como la que se observa en la tabla 3 y el servidor insertar estas tramas en una base de datos.

El sistema de gestión de base de datos que se utilizó fue MySQL y el algoritmo se implemento en JAVA que es un lenguaje de programación de alto nivel.

Luego se programó una pagina WEB con PHP para que pidiera los parámetros de la base de datos y los insertara en un mapa de Google gracias a la interfaz de programación de aplicaciones o API (Application Programming Interface) de GoogleMaps. Cabe mencionar que para insertar el mapa en la página se necesita la utilización de JavaScript.

VII. PRUEBAS Y AJUSTES DE LOS ALGORITMOS

El cambio más importante que se realizó después de las pruebas solucionó el problema que cuando el vehículo estaba parado el transpondedor mandaba la misma coordenada todo el tiempo. Para resolverlo se uso un filtro de velocidad, es decir, si la trama del GPS decía que la velocidad era 0 Km/h dos veces consecutivas, el transpondedor no mandaría la trama al servidor o en el caso de que no haya cobertura no guardaría la trama en la memoria SD.

VIII. RESULTADOS

Arquitectura de la solución Como se puede observar en la Fig. 10, cada camión tiene en

la cava una red de sensores y en la cabina tiene un transpondedor capaz de mandarle a un servidor remoto la información de los sensores y del posicionamiento global.

FIG. 10. Topología de la solución.

Recepción

Transmisión

Comando

Respuesta Bloque de Datos con CRC

Recepción

Transmisión

Comando

Respuesta

Bloque de Datos

Respuesta


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-8

En el caso de que no exista cobertura los datos serán guardados temporalmente en la tarjeta SD. Transpondedor El transpondedor mostrado en la Fig. 11 es capaz de comunicarse con la red de sensores a través de la estación base y comunicarse con el GPS y con el servidor mediante el TELIT. El circuito impreso de la tarjeta principal del transpondedor se puede ver a continuación:

FIG. 11. Transpondedor.

Cabe destacar que el transponder tiene el hardware disponible como para implementar la monitorización de la presencia de productos con la ayuda de RFID, la monitorización de la condición del vehiculo con la tecnología Diagnostica a Bordo (OBD, On Board Diagnostic) y la transmisión de los datos por una red de área local inalámbrica con dispositivos Wi-Fi. Monitorización de la localización y de la temperatura de un camión La ruta que se observa en la Fig. 12, muestra la posición de un vehículo en un recorrido en Caracas, se debe destacar que en la nube están los datos de la velocidad, fecha, hora, y temperatura de los sensores con su respectiva batería.

FIG. 12. Ruta real en Caracas.

IX. CONCLUSIONES

En este proyecto se desarrolló un dispositivo capaz de enviar datos mediante la red celular y de sensar los siguientes parámetros:

1. Coordenadas geográficas del camión. 2. Velocidad del vehículo. 3. Temperaturas de 3 sectores de una cava. 4. Voltajes de los sensores.

Al estudiar varias rutas que van desde Caracas hasta Maracaibo pudimos demostrar la eficiencia del dispositivo y de las tecnologías seleccionadas, cabe destacar la versatilidad que nos dio el uso de la red WSN para el sensado de las cavas de camiones tercerizados. Para próximos trabajos se recomiendan los siguientes estudios:

• Estudio de mercadeo para establecer el precio del dispositivo y del servicio.

• Implementación de un software de monitorización del transponder para poder obtener estadísticas de consumo y de paquetes enviados exitosamente.

• Implementación del envío de mensajes de texto como solución alternativa cuando no haya cobertura.

• Diseño de un sistema de respaldo de energía para darle autonomía al dispositivo cuando la batería del vehículo este descargada.

Para concluir podemos decir que se desarrolló un dispositivo que va orientado a empresas que quieran certificar a tiempo real que la cadena de frío no se rompa en ningún lugar de la distribución y si en alguna ocasión esto sucediera, el departamento encargado pudiera aplicar protocolos para atacar el problema.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] M. Betancourt, M. Manzanedo, H. Conejero, and R. Sarroca. “Alimentos. Su Conservación, Almacenamiento y Distribución”. Logística Aplicada. Vol. 9, pp. 4-8, 2005.

[2] South Australian Research and Development Institute (SARDI) (Consultada en Enero, 2011), “Maintaining the Cold Chain – Air Freight of Perishables”. Disponible en www.business.vic.gov.au.

[3] R. Gonzalez, G. Cataldo, and M. Landaeta. “Prototipo de una Red Inalámbrica de Sensores para Monitorización Industrial”. Seventh LACCEI Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology, June 2-5, 2009, San Cristóbal, Venezuela.

[4] L. Ruiz. “Development of Monitoring applications for refrigerated perishable goods transportation”. Tesis de Doctorado, Universidad Politécnica de Madrid,MA, 2008.

[5] V. Garcia. “Estudio de la Identificación por Radiofrecuencia (RFID) y desarrollo del software relacionado con el Control de la Cadena de Suministro”. Tesis de Pregrado, Universidad de Málaga, Málaga, España, 2006

[6] F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam and E. Cayirci. “Wireless Sensor Networks: a survey”. Computer Networks, Vol. 38, pp. 393–422, December 2001.

[7] Sparkfun Electronics (Consulta en abril, 2012). “Run Spot Run”. Disponible en www.sparkfun.com

[8] L. Parziale, D. Britt, C. Davis, and J. Forrester. “TCP/IP Tutorial and Technical Overview”. Ed. IBM Corporation, 2006, pp. 397–399.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-9

[9] J. Belando “Desarrollo de un Prototipo para Interconectar una Red de Sensores vía el Sistema GSM”. Tesis de Pregado, Universidad Politécnica de Cartagena, Colombia, 2008.

[10] GM862-GPS Hardware User Guide, Rev. 6. TELIT, 2007. [11] MEMSIC, (Consultada en Febrero, 2011) “ IRIS Wireless

Measurement System”. Disponible en www.mensic.com. [12] MEMSIC, (Consultada en Febrero, 2011) “MTS400/420

Environmental Sensor Board”. Disponible en www.mensic.com.

[13] MEMSIC, (Consultada en Febrero, 2011) “MIB510 Serial Interface Board” . Disponible en www.mensic.com.

[14] J. Orrell, “Establishing a data link between stacked cargo containers”, U.S. Patent 0020724, 24, Enero, 2008.

[15] XServe Users Manual, Rev. E. CROSSBOW, 2007. [16] Simplified Physical Layer Specification Version 2.00, 2006.


Resumen- El Diseño de un Sistema de Control de Operación de un Automóvil Alquilado con RFID (Radio Frecuency Identification), contempla el diseño y la elaboración de un sistema de monitorización que obtenga, analice y envíe los datos del computador de un auto de manera inalámbrica a una etiqueta RFID, y esta se encargue de radiar su información cuando el lector RFID de la empresa se lo ordene. Los datos recolectados del automóvil mediante los protocolos OBDII (On Board Diagnostic Segunda Generación) son: velocidad, revoluciones por minuto, nivel de gasolina, temperatura del motor y kilometraje recorrido con una luz indicadora de mal funcionamiento prendida, y la información que tiene la etiqueta son las violaciones de ciertos umbrales que varían según el parámetro. Esta información podrá ser usada para evaluar el manejo del conductor, realizar el mantenimiento adecuado del carro, y hasta multar al usuario si este excedió los límites establecidos.

Palabras Claves- Automóvil, Monitorización, OBDII, RFID

I. INTRODUCCIÓN

Hoy en día el turismo para muchos países, es tan fundamental como lo es el petróleo para Venezuela. Es tan relevante que en una de las potencias petroleras del mundo como lo es Dubái, consideran que si este se acabara, su principal fuente de ingreso sería el turismo.

Las empresas que alquilan automóviles son unas de las primeras que deben ser capacitadas para el turismo, ya que facilitan el transporte al viajero. Estas tienen ciertos criterios para mantener el automóvil en el mejor estado posible, lo que beneficia tanto a la empresa como a los clientes.

Entre las principales inquietudes de cualquier empresa está la conservación de sus bienes. En el caso específico de las arrendadoras de automóviles, estas deben preocuparse por los siguientes hechos: los accidentes automovilísticos, el uso del automóvil y el descuido del usuario.

Tradicionalmente las arrendadoras de vehículos han confrontado una serie de problemas como el cargo de multas

Artículo realizado el 30 de Enero de 2011. Este artículo fue financiado por

la Universidad Católica Andrés Bello. C.M.B.S, C.R.M. y I.M. están con la Universidad Católica Andrés Bello,

Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería en Telecomunicaciones, Caracas, Venezuela, Tlf. +58-0212-4074493, E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

por infracciones, la monitorización del vehículo durante el periodo de alquiler, entre otros; a pesar de ser situaciones que enfrentan continuamente les ha sido difícil determinar la solución más adecuada.

Con el análisis del uso que el conductor le da al automóvil; refiriéndose a esto como la evaluación de parámetros como la velocidad, las revoluciones por minuto, la temperatura y el kilometraje, se puede implementar un sistema de multas basado en la violación de estos parámetros y por consiguiente los usuarios podrían tomar previsiones para no pagar montos excesivos, además se puede personalizar el mantenimiento del automóvil según su uso y con esto se logra que a largo plazo se incremente el tiempo de vida de los automóviles, y la seguridad de los usuarios.

Este proyecto intenta beneficiar a estas empresas, y a sus usuarios, ya que busca brindar una solución factible para la monitorización de los parámetros del carro, con las tecnologías OBDII (On Board Diagnostic Segunda Generación) y RFID (Radio Frequency Identification).

La monitorización permitirá que las empresas evalúen el manejo del conductor, mantengan el automóvil en buenas condiciones, y hasta multen al conductor o al responsable del vehículo durante el tiempo de alquiler, si este violó los límites de alguno de los siguientes parámetros: velocidad, revoluciones por minuto, nivel de gasolina y temperatura del motor.

La tecnología RFID es una de las bases del sistema, RFID se basa en la transmisión inalámbrica que permite básicamente la comunicación entre el lector y el tag. La selección de la información que es almacenada en la etiqueta será definida por la aplicación y el tipo de tag [1]. Estas etiquetas según su alimentación pueden variar entre pasivas, activas, semi-pasivas y two way tags; como también existen clasificaciones por su capacidad de almacenamiento, alcance, entre otros [2].

OBD, es un sistema de diagnóstico integrado en el automóvil, que permite observar múltiples parámetros del carro, entre los cuales destacan, velocidad actual, nivel del tanque de gasolina, temperatura del refrigerante, temperatura del aceite, revoluciones por minuto, posición del pedal del acelerador, entre otros [3]. En las mejoras de la segunda generación de OBD se pretende lograr que supervisen la presión de cada uno de los neumáticos con un sistema complejo de detección de presión. [4]

Para convertir todos los parámetros mencionados en la estructura de mensajes de OBDII, se cuenta en el vehículo con una computadora que posee dos bloques funcionales uno que recibe el estado de los sensores y activa las salidas

Diseño de un Sistema de Monitorización de Automóviles con RFID

Carlos M. Butrón Salgado, Carolina Rodríguez Méndez, Iñaki Mendizábal


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-11

correspondientes, y otro que traduce el estado de dichas salidas. [4]

Una vez obtenidos los parámetros a través del computador se necesita el desarrollo de un circuito que permita codificar la información requerida para ser registrada en el tag, es aquí donde se enfoca el desarrollo de esta investigación, usando varios elementos de la electrónica.

Si bien existe una gran cantidad de soluciones que permiten la monitorización de vehículos, se describe en el siguiente artículo un sistema útil para el control de información de los automóviles de estas empresas.

II. ESTUDIO DE LAS TECNOLOGÍAS

RFID

La identificación por radio frecuencia, es una tecnología de identificación inalámbrica que usa un dispositivo móvil y uno generalmente fijo, capaces de almacenar, transmitir y recibir datos.

Los dispositivos principales que conforman el sistema RFID son la etiqueta y el lector. La etiqueta tiene como función principal almacenar datos y el lector es el encargado de leer y escribir en la etiqueta. [5]

El funcionamiento del sistema se puede describir en los siguientes pasos:

1. El lector por medio de su antena emite ondas electromagnéticas a una frecuencia que puede ir desde los 50 KHz hasta los 2.5 GHz, y tiene como función recibir y procesar los datos guardados en la etiqueta

2. La antena de la etiqueta convierte la señal electromagnética enviada por el lector en energía eléctrica. Generalmente esta energía es utilizada como fuente de poder (esto solo pasa en las etiquetas pasivas y las semi-pasivas, las activas tienen una fuente de poder en su estructura y por eso son capaces de iniciar una conversación), y gracias a ella la etiqueta envía la información que contiene en su memoria a través del aire.

La comunicación entre el lector y la etiqueta descrita anteriormente tiene determinadas características, las cuales son: la velocidad de transmisión, la frecuencia de operación, la cantidad de información enviada, la separación entre la etiqueta y el lector.

La información que generalmente transporta esta tecnología está relacionada con las características de un producto, por esta razón la descripción del funcionamiento del sistema RFID encontrada en los libros es muy parecida a la mostrada a continuación: la comunicación en este sistema se logra mediante la transmisión de datos entre un producto y un computador utilizando ondas de radio. [5]

El sistema desarrollado en este proyecto aplica las funcionalidades de esta tecnología para monitorizar los parámetros del carro.

OBDII

OBD II es la segunda generación de sistemas de “Diagnostico a Bordo”. El sistema se incluye en vehículos de pasajeros, camionetas pick up y vehículos deportivos. Si un problema es detectado, el sistema OBDII encenderá una luz de advertencia en el tablero para dar a entender al conductor que existe una falla y que se requiere un servicio para corregir el problema.

PROTOCOLOS OBD-II

Los protocolos usados en el OBD-II son: [6]

ISO9141-2: es un protocolo asíncrono en serie de 10,4 Kbaud. Los niveles de señal de inactividad son elevados. Los mensajes de este protocolo son los mismos mensajes del protocolo J1850 pero la interface física es diferente son hasta 12 bytes, excepto los delimitadores marco. El conector debe tener contactos metálicos en los pines 4, 5, 7, 15 (opcional) y 16.

J1850 PWM (“Pulse Width Modulated”): es un protocolo de 41.6kbps utilizado principalmente en los vehículos Ford. El conector debe tener contactos metálicos en los pines 2, 4, 5, 10 y 16.

J1850 VPW (“Variable Pulse Width”): es un protocolo de 10.4Kbps utilizado principalmente en los vehículos de General Motors y puede tener una longitud de bus de hasta 35 metros (con 32 nodos). El conector debe tener contactos metálicos en los pines 2, 4, 5 y 16.

J2284 CAN (“Controller Area Network”): es un protocolo de alta velocidad y desempeño de 250kbit/sec o 500kbit/sec. CAN se está convirtiendo en el bus usado más ampliamente para comunicaciones en vehículos. El conector debe tener contactos metálicos en los pines 4, 5, 6, 14 y 16.

Aparte de los protocolos mencionados, OBD II cuenta con un sistema de redes de baja velocidad y costo denominado LIN (Local Interconnect Network), y se utiliza como un complemento de las redes de CAN para integrar los dispositivos de sensores inteligentes en los automóviles mas actuales. [7]

III. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE MONITORIZACIÓN

Se realizó un estudio de las funciones que debía realizar el sistema y de los módulos que lo deberían conformar. La figura 1 muestra una visión general del sistema.

Entre las funciones que debe realizar el sistema mostrado en la figura, se encuentran:

1. Monitorear los parámetros del automóvil. Para este proceso se necesita una unidad de administración que sea capaz de obtener los datos del computador del automóvil.

2. Seleccionar la información. El dispositivo de administración mencionado en el punto anterior, debe analizar los datos recolectados y codificarlos de una forma adecuada para grabarlos en la etiqueta RFID.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-12

3. Controlar el proceso de escritura del lector RFID. Esta es la última función que debe cumplir el dispositivo de administración, y consiste en mandar una serie de comandos a través de una conexión serial RS232, que le indiquen al lector RFID que código debe escribir en la etiqueta.

4. Mostrar los datos. De esta función se debe encargar el computador final, el que posiblemente usarán los empleados de la empresa. Básicamente esta etapa del sistema, consiste en leer los parámetros que tiene la etiqueta RFID que se encuentra en el vehículo, a través del lector que está conectado al computador vía ethernet. Una vez se obtengan estos valores se procesa la información de manera tal que en la pantalla del computador de la empresa se presenten todos los datos relevantes para la misma.

FIG.1. Diagrama del sistema de control.

Después de describir el sistema se puede mencionar las actividades que se realizaron durante esta etapa para el diseño y la implementación del proyecto:

1. Selección de los dispositivos RFID adecuados para la solución del problema.

2. Selección del dispositivo administrador del sistema de control

3. Elaboración de los algoritmos necesarios

4. Diseño del sistema de control

5. Implementación del sistema

A continuación se muestran las tablas comparativas y los parámetros analizados de los dispositivos estudiados.

DISPOSITIVOS DE ADMINISTRACIÓN

Para determinar cuáles son los dispositivos utilizados, se tomaron en cuenta algunos parámetros que se analizan a continuación, y que a su vez se pueden observar en la tabla 1 [8]:

TABLA 1 COMPARACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS DE ADMINISTRACIÓN

Equipos Parámetros

PIC 16F877A

DSPIC 30F4011

PIC 18F4520

SE-TE 486

MIPS 2 30 10 N/A RAM (Bytes) 368 2048 1536 32 o 46 M Memoria de Programa

7 KB 48 KB 32 KB 16 MB

I/O Pins 16 30 36 N/A Timer 3 7 3 1 UART 0 2 0 2 Disponibilidad Si Si Si No

Los parámetros estudiados son:

MIPS: Indica la velocidad de procesamiento de los microprocesadores.

Memoria RAM, Memoria del Programa I/O Pins Timers UART: Universal Asynchronous Receiver-Transmitter Se

debe considerar que el sistema debe contar como mínimo con 1 UART porque debe comunicarse con el lector RFID por medio del puerto serial.

Por la cantidad de UARTs, la disponibilidad y la memoria

de programa, el dispositivo de administración elegido es el DsPIC30F4011.

LECTORES

Los parámetros a evaluar en los lectores son:

Alcance: es la distancia entre el lector y la etiqueta, donde el lector es capaz de leer y escribir. En el sistema esta distancia debe ser de 3 metros si la etiqueta está fija en algún lugar del carro y de unos centímetros si la etiqueta no está fija.

Lectura y Escritura: es la capacidad que tiene el lector para leer y/o escribir. Para el sistema el lector debe ser capaz de leer y escribir la etiqueta.

Fuente de alimentación: es el voltaje que necesita el lector para funcionar. El voltaje que proporciona la electrónica del carro es de 12 V,

Tags compatibilidad: en este parámetro se evalúan las características de protocolo y autonomía de las etiquetas con las que trabaja el lector.

Puertos de comunicación El sistema está planificado para usar el puerto serial del lector para establecer la comunicación.

Frecuencia: es la frecuencia de operación del lector.

El análisis de estos parámetros para la selección de los equipos se puede observar en la tabla 2 [9] [10] .


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-13

TABLA 2 COMPARACIÓN DE LOS LECTORES RFID

Equipos Parámetros

Aliens 9900

Aliens 8800

Kimaldi KRD13M

SYRD245-1N

Alcance - - 5 cm 13 mts Lectura Si Si Si Si Escritura Si Si Si No Fuente 110VAC 110VAC 5 VDC 75 a 28 VDC

Protocolo Tags

EPC gen2 EPC gen2 ISO 114443-A

Tags Activos de la misma compañía

Puertos RS-232 Ethernet

RS-232 Ethernet

RS-232 RS-232 Ethernet, Wiegand

Frecuencias 902,75-

927,25MHz

865,6-

867,6MHz

13,5 MHz

2,4 – 2.8 GHz

ETIQUETAS O TAGS

Tipo de etiqueta: este parámetro describe si la tarjeta tiene o no, alimentación incorporada.

Ciclos de escritura: este número describe la cantidad de veces que se puede escribir el tag. La etiqueta debe durar por lo menos 1 año.

Memoria: este campo indica el espacio disponible para guardar los datos recolectados del automóvil.

Alcance: es la distancia entre el lector y la etiqueta, donde el lector es capaz de leer y escribir. En el sistema esta distancia debe ser de 3 metros si la etiqueta está fija en algún lugar del carro y de unos centímetros si la etiqueta no está fija.

Frecuencia: es la frecuencia de operación de la etiqueta.

El análisis de estos parámetros para la selección de los

tags se puede observar en la tabla 3 [9] [10].

TABLA 3 COMPARACIÓN DE LAS ETIQUETAS RFID

Equipos

Parámetros Aliens 9540 SYTAG

245-2C Mifare PVC Card

Tipo de Etiqueta

Pasiva Activa Activa Pasiva

Ciclos de Escritura

10000 - 100000 -

Memoria 96 bits 4 KBytes 32 KBytes (opcional)

752 byte 96 bits

Alcance 7 mts - 10 cm 2 mts Frecuencia 840 MHz-

960 MHz 2,4 – 2.8 GHz 13,5 MHz 840 MHz-

960 MHz

Al comparar parámetros como el alcance, la memoria de almacenamiento y el número de ciclos de escritura de las etiquetas y el alcance, el tamaño, la fuente de alimentación, la capacidad de lectura y escritura del lector, se eligió el lector Kimaldi con las etiquetas Mifare.

Aunque el dispositivo escogido es el óptimo para esta

aplicación, el lector utilizado para la prueba piloto es el Alien 9900 porque es el mas accesible, ya que cumple con los parámetros funcionales excepto los correspondientes al tamaño y voltaje de alimentación.

SOFTWARE DEL DSPIC30F4011

El lenguaje escogido fue C, ya que otorga al programador ciertas comodidades características de los lenguajes de alto nivel. Permite que el programa sea más eficiente con la manipulación de procedimientos y librerías y por último es un lenguaje que es conocido por los estudiantes de Ingeniería de Telecomunicaciones de la UCAB.

El DsPIC30F4011 es el dispositivo de administración y entre las funciones que el software que debe cumplir se encuentra:

Comunicarse vía puerto serial con el ELMSCAN5, para lograr establecer una comunicación exitosa con el vehículo y así poder monitorizar los parámetros a evaluar (Velocidad, RPM, Temperatura, entre otros) utilizando el protocolo OBD-II Comunicarse con el lector a través del puerto serial, para poder realizar el proceso de lectura y escritura del tag, y a su vez la etiqueta pueda almacenar la información obtenida del vehículo

SOFTWARE DE LA APLICACIÓN.

Se desarrolló esta aplicación en Visual Basic. Uno de los

parámetros que rigen la elección de este software es que la empresa ALIEN, entrega en el CD de instalación una guía para los desarrolladores de herramientas RFID, y en ella se encuentran las librerías con las funciones del lector, pero estás solo están en Visual Basic, Java y NET.

El lenguaje escogido es el Visual Basic ya que permite el manejo de gráficas y tablas. Esto último es fundamental para el desarrollo del proyecto, además es compatible con los sistemas operativos Microsoft, que son los más populares en el mercado.

Entre las funciones que el software del usuario final debe

cumplir están Comunicarse con el lector RFID Lectura y escritura del tag Presentación de los parámetros evaluados del vehículo. Manejo de la base de datos de la empresa

SELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN PARA LA COMUNICACIÓN CON EL AUTOMÓVIL

Para comunicarse con el automóvil, se estudiaron los antecedentes del proyecto, en uno de ellos se hizo la comunicación por medio de un microcontrolador que fue programado para utilizar un solo protocolo OBDII y en el otro se utilizó un dispositivo llamado ELMSCAN5 el cual es compatible con múltiples protocolos OBDII, y su interfaz de comunicación externa es serial.

Ya que el ELMSCAN 5 está disponible y representa una solución compatible con varios modelos de automóviles, se seleccionó para que haga la función de convertir de RS232 (señales emitidas por el DsPIC30F4011) a OBDII y viceversa.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-14

PRUEBAS Y OPTIMIZACIÓN DEL PROYECTO

En esta etapa, se estudian todos los dispositivos y se observan los parámetros que se deben tomar en cuenta para optimizar el funcionamiento del sistema. La única actividad planificada fue la realización de las pruebas necesarias, entre ellas están:

1. Pruebas con el Carro y el ELMSCAN5

En la tabla 4, se muestran los códigos con los que se trabajaron para realizar esta prueba.

TABLA 4

PARÁMETROS DEL AUTOMÓVIL.

Parámetro Código de Petición Código de Respuestas Velocidad 010D 41 0D XX RPM

010C

41 0C XX XX

Nivel de Gasolina

012F

41 2F XX

Temperatura del Refrigerante

0105

41 05 XX

Kilometra con MIL

0121

41 21 XX XX

2. Prueba con el Carro y el DsPIC30F4011

Esta prueba consistió en automatizar la petición de los parámetros mencionados con el microcontrolador.

3. Pruebas con el Lector RFID y el computador, a través del puerto serial y el puerto ethernet.

En la tabla 5, se muestran los códigos con los que se trabajaron para realizar esta prueba.

TABLA 5

PARÁMETROS DEL AUTOMÓVIL.

Comandos Función Set BaudRate Configura la velocidad de transmisión del puerto

serial, los valores permitidos son: 9600-19200-38400-57600-115200

Set RFlevel Configura la atenuación del equipo, va desde 0 hasta 150, cada decena representa 1 db. Es una herramienta que permite manejar la zona de cobertura de la antena.

G2READ Es una forma de leer la información de la etiqueta pero leyendo toda la información de la etiqueta, no solo el código EPC. Los parámetros son los siguientes: Banco (0-3), Posición del primer word que se desea leer y número de words que se desea leer.

G2WRITE Es una forma de es escribir la información de la etiqueta pero leyendo toda la información de la etiqueta, no solo el código EPC. Los parámetros son los siguientes: Banco (0-3), Posición del primer word que se desea escribir y datos.

REBOOT Permite reiniciar el dispositivo con el fin de que configurar algunos parámetros cambiados como por ejemplo la velocidad de transferencia.

ProgramEPC Permite escribir el código EPC de la etiqueta, se deben mandar los caracteres hexadecimales en pares y separarlos por un espacio.

Get Taglist Permite leer el código EPC de la etiqueta, este valor es enviado en grupos de 4, separados por un espacio.

1. Pruebas con el Lector RFID y DsPIC30F4011, vía puerto serial Esta prueba consistió en automatizar la petición de los parámetros mencionados con el microcontrolador.

IV. RESULTADOS

SISTEMA

En el diagrama mostrado en la figura 2, se observan todos los equipos y sus conexiones, los cuales cumplen con determinadas funciones que permiten que el sistema realice la monitorización del automóvil.

FIG.2. Sistema de Control

A continuación se especifican los componentes utilizados:

Adaptadores de Voltaje y Aislamiento: MAX 232

Dispositivo de Administración: DsPIC30F4011

Lector RFID: ALIEN 9900

Etiqueta RFID: Tags ALIEN 9540

Conversor de RS232 – OBD II: ELMSCAN5

Cabe destacar que el lector y la etiqueta escogida son la mejor opción pero los dispositivos Alien que se encuentran en la universidad, nos brindan una solución que en cuanto a performance, la diferencia no es notable.

Además de los equipos mencionados anteriormente se necesita un inversor de voltaje de 45 W, el cual permite convertir los 12VDC del automóvil a 110VAC para alimentar el sistema.

La tabla 6 muestra los parámetros que el DsPIC30F4011 adquiere de la computadora del automóvil y el formato de la información que reside en la memoria de la etiqueta.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-15

TABLA 6 FORMATO DE LA MEMORIA DE LA ETIQUETA.

Espacio Reservado Función Formato X1X2X3X4X5X6X7X8X9

X10X11 Identificar al vehículo, este campo contiene la matricula vehicular la cual posee 2 letras, 3 números y 2 letras.

Las letras serán codificadas en ASCII y los números no serán codificados.

X12X13X14 Indicar el número de veces que el vehículo excedió los 150Km/h

El número no está codificado.

X15X16X17 Indicar el número de veces que el vehículo excedió de las 6000 RPM.


X18X19 Indicar el número de veces que nivel del tanque de gasolina del vehículo este por debajo del 15 %.


X20 Indicar el número de veces que la temperatura del motor exceda los º C.


X21X22X23X24 Indicar el kilometraje recorrido con una luz de mal funcionamiento encendida

El kilometraje no está codificado.

INTERFAZ GRÁFICA

La interfaz gráfica es la etapa del sistema en donde se procesa la información del tag, estos datos se presentan en la pantalla del computador de la empresa, indicando las veces que el usuario violó los parámetros, una gráfica que los relacione con las cantidad de veces que se violaron y datos importantes como la placa, el número de contrato y el nombre del usuario. Todo esto se logró mediante la lectura del tag que se encuentra en el vehículo, a través del lector RFID conectado al puerto ethernet del computador de la empresa.

Se presentan tres interfaces que son la pantalla principal del programa, el sistema de control donde se presentan los parámetros y por último la base de datos.

La interfaz mostrada en la figura 3 es el menú principal del sistema de control, desde aquí se seleccionan dos opciones, una para estudiar o analizar los parámetros extraídos del carro y otra para modificar la base de datos. Para cada una de estas alternativas existe una interfaz.

FIG.3. Menú del Sistema de Control

A continuación, en la tabla 7, se describen las funciones de los botones de esta ventana:

TABLA 7 FUNCIONES DEL MENÚ DEL SISTEMA DE CONTROL

Herramientas Función

Permite al usuario conectarse al lector RFID, y abrir la ventana del sistema de control donde se estudian los parámetros del vehículo.

Permite al usuario salir del sistema.

Permite al usuario tener acceso a la base de datos para modificar o agregar nuevos datos del vehículo a alquilar.

La figura 4 muestra las ventanas a las que se pueden acceder

desde el menú principal, la imagen de la derecha (B) es la base de datos, aquí se pueden ingresar o modificar información relevante del vehículo que se está alquilando y almacenarlos en una base de datos que se encuentre en Excel; y la imagen de la izquierda (A) es el sistema de control en donde se muestran las violaciones realizadas por el conductor. En esta interfaz se exponen el número de violaciones de forma numérica y gráfica, además relaciona la placa guardada en la etiqueta con la base de datos de la empresa para que se visualicen los datos del usuario.

FIG.4. A) Interfaz Base de Datos. B) Sistema de control.

En la interfaz del sistema de control se realizaron las instrucciones para lectura y escritura del tag, y para el procesamiento de los datos en la etiqueta. El botón de leer no solo permite obtener los datos a través de la siguiente instrucción, sino también muestra los valores en cada uno de los cuadros asignados para cada parámetro y muestra un gráfico indicando el comportamiento de los mismos durante el tiempo de alquiler. Al mismo tiempo se programó para que buscara en la base de datos todos los datos relacionados a la placa que se encuentra en el tag y que se muestra en el cuadro de datos del vehículo. En el botón de la placa se utiliza la instrucción para escribir en el tag la información colocada en el cuadro en blanco al lado de dicho botón.

A continuación se describen en las tablas 8 y 9 las funciones de estas ventanas:


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-16

TABLA 8 FUNCIONES DE LA BASE DE DATOS.


Permite ingresar y modificar datos de la base de datos

Permite regresar al menú principal del sistema de control.

En este bloque se tienen los datos de interés para la empresa sobre el vehículo alquilado. Se debe ingresar en cada botón en blanco el dato correspondiente a lo indicado en cada uno, para luego al tocar el botón de modificar se almacene en la base de datos de Excel

TABLA 9

FUNCIONES DEL SISTEMA DE CONTROL


En este bloque se presentan los datos importantes del vehículo que alquila o alquiló el usuario.

Aquí se muestra un gráfico que relaciona cada parámetro evaluado con la cantidad de veces violados. Se presenta a su vez una leyenda para indicar que significa cada uno de los parámetros del gráfico.

“LEER” permite obtener los datos que se encuentran en el Tag para procesarlos y en conjunto con la base de datos se llene el bloque de datos del vehículo, y a su vez se observen los parámetros del mismo, como se muestra en los siguientes bloques “PLACA” permite programar el tag, si se alquila el vehículo se debe ingresar la placa en el recuadro de al lado y si esta regresando el tag debe ingresar ceros en lugar de la placa.

Muestra la cantidad de veces que se violo el parámetro de velocidad

Muestra la cantidad de veces que se violo el parámetro de revoluciones por minuto

Muestra la cantidad de veces que se violo el parámetro de gasolina

Muestra la cantidad de veces que se violo el parámetro de temperatura

Muestra el Kilometraje recorrido con una luz indicadora de mal funcionamiento.

Botón que permite regresar al programa principal.

V. CONCLUSIONES

El Sistema de Control de Operación de un Automóvil Alquilado con RFID, está dirigido a las empresas que deben controlar el uso de un vehículo automotor, permitiendo implementar sistemas de multas y de planificación del mantenimiento del vehículo, basándose en los parámetros mostrados en la aplicación final.

Todos los equipos utilizados para el proyecto fueron seleccionados según características teóricas, sin embargo con la integración de ellos se logró cumplir con todos los objetivos propuestos, por lo que se podría decir que el diseño del Sistema de Control se llevo a cabo sin problemas obteniendo buenos resultados

La aplicación final está realizada bajo el lenguaje de programación Visual Basic 6.0, y la comunicación se realiza a través del puerto de red. La interfaz del sistema de control tiene tres ventanas, la primera permite acceder al análisis de la información del tag o a la base de datos, la segunda ventana permite leer la información guardada en la etiqueta RFID, escribir la matrícula del vehículo y visualizar mediante gráficas las infracciones realizadas, y en la tercera ventana se puede modificar la base de datos donde se encuentra la información de los vehículos.

El sub-sistema que se encuentra en el vehículo está formado, por el DsPIC30F4011, el ELMSCAN5 y el lector RFID Alien 9900.

El DsPIC30F4011 está programado bajo el lenguaje C, y utiliza los dos UARTs disponibles para establecer la comunicación con el lector RFID y el ELMSCAN5, la transmisión de datos se realiza bajo el formato 8N1 y las velocidades son de 115200 y 38400 bps respectivamente.

La etiqueta RFID utilizada es la Alien 9540, tiene un espacio de 96 bits y contiene la información acerca del número de violaciones del umbral de la velocidad, del umbral de las revoluciones por minuto, del umbral del nivel del tanque de gasolina, del umbral de la temperatura del motor y del kilometraje recorrido con una luz indicadora de mal funcionamiento prendida, también es capaz de identificar al automóvil ya que se cuenta con un espacio para la matrícula vehicular.

Los umbrales, los parámetros que se obtienen del vehículo y los que se muestran en las herramientas pueden ser modificados según los propósitos de las empresas, mediante un programador que sea compatible con el DsPIC30F4011.

Durante el desarrollo del proyecto, se observó que el Sistema RFID es una tecnología que puede expandirse a un sin fin de aplicaciones dependiendo prácticamente del criterio del usuario que la utilice. En el caso de este proyecto esta tecnología se pudo adaptar sin problema con todas las herramientas utilizadas.

VI. RECOMENDACIONES

En el caso tal de implementar el proyecto se recomienda comprar los equipos seleccionados para el mismo:


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-17

Tag Mifare. Es compatible con el lector Kimaldi y contiene mayor capacidad de memoria para recopilar otros datos.

Lector Kimaldi. Tiene el tamaño más adecuado para colocarlo en el vehículo y tiene el puerto RS-232 para comunicarse con el dispositivo administrador, el DsPIC30F4011.

Asimismo, recomienda que al instalar el software se lea el manual del mismo, y a su vez se capacite a los empleados de la empresa sobre el manejo de los equipos RFID.

Por otra parte, es necesario capacitar a los empleados sobre el sistema de control antes de utilizarlo.

Para aplicar un sistema de control de tránsito o la localización de automóviles robados, se pueden utilizar los lectores de mano: 13.56 MHz. RFID Handheld Reader / Writer, 140 Rugged PDA para los equipos recomendados y 902 MHz RFID Gen 2 UTE Portable Reader Writer para los equipos utilizados

Finalmente, la adaptación de un GPS al dispositivo de administración, dependerá de los parámetros de la empresa o de la aplicación que se le dé al sistema

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS [1] L. Yang, A. Rida & M. Tentzeris. “Design and Development of Radio

Frecuency Odentification (RFID) and RFID-Enabled Sensors on Flexibe Low Cost Substrates” Morgan & Claypool Publisher. Series Editor: Amir Mortazawi, University of Michigan, 2009, pp 1-7.

[2] [2] Samá Casanova, E., & Ciudad Herrera, J. M. “Estudio, diseño y simulación de un sistema RFID basado en EPC”. Tesis de Pregrado. Universidad de Cataluña, España, 2007.

[3] [3] Concepción M. “Estrategias del sistema OBDII” Ed. U.S.A : Copyrigth, 2010, pp 1-10.

[4] [4] Prado, F., & Rodríguez, L. H. “Computadora de A Bordo Microcontrolada para Vehículos”. Saber Electrónica, Edición Internacional Nº 250, pp. 5-26, 2011.

[5] [5] V. García. “Estudio de la identificación por radio frecuencia (RFID) y desarrollo del software relacionado con el control de la cadena de suministro”. Tesis de Pregrado, Universidad de Málaga, España, 2006.

[6] Trapp, D. (Consultada en Octubre,2011). “Explorador de Vehículo”. Disponible en http://www.vag-com-espanol.com/OBD-2/Que_es.html

[7] L. Vega, K. Varela Mouzo & I. Mendizábal.“Diseño de un sistema de monitorización inalámbrico en los vehículos de transporte de carga y contenedores de equipaje en los terminales aéreos”. Tesis de Pregrado, Universidad Católica Andrés Bello, Caracas, Venezuela, 2006.

[8] Inc., Microchip technology. (Consultada en Diciembre, 2011).“DsPIC30F4011”. Disponible en http://www.microchip.com/

[9] Technology, Kimaldi. (Consultada en Octubre, 2011). Disponible en http://www.kimaldi.com/

[10] ALiens (Consultada en Diciembre, 2011). “Aliens technology”. Disponible en http://www.alientechnology.com/.


Resumen— En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema automático que permite incubar huevos de aves y presentar la información térmica en el computador. El sistema comprende un circuito electrónico de control, la estructura del ambiente de incubación, un sistema electromecánico para el volteado automático de los huevos y un software instalado en el computador para la visualización y el ajuste de la temperatura de incubación. El circuito electrónico utiliza un microcontrolador PIC16F877A, para realizar las tareas de control y comunicación con el computador. La técnica de control utilizada es del tipo on-off. Las pruebas preliminares demostraron que funciona con errores inferiores a 0,1 grados centígrados (°C) en la medición de temperatura, 1,1 °C en la inercia del control sobre el calefactor, y 0,1 °C dentro del ambiente de incubación. En la comunicación con el computador no se detectaron errores.

Palabras claves— Desarrollo de tecnología propia, sistema de incubación automático, control de temperatura.

I. INTRODUCCIÓN

Se han realizado muchos intentos en la producción de aves. Las primeras incubadoras desarrolladas con tecnología moderna se remontan al año de 1924 cuando la empresa IncubadorasVictoria, funda en Pavía (Italia) una fábrica de incubadoras en tres modelos: pequeños, promedios e industriales[1].

Álvarez [2], menciona que, en la incubación natural, las aves voltean los huevos que incuban con cierta frecuencia, de ahí que en el proceso de incubación artificial sea necesario repetir este procedimiento mediante medios mecánicos. El desarrollo de los embriones transcurre normalmente sólo cuando los huevos son volteados periódicamente durante los primeros 18 días de incubación. El huevo, pierde agua durante todo el período de incubación, es decir, sufre un proceso de desecamiento. Por este motivo, el embrión está expuesto a pegarse a las membranas internas de la cáscara, lo que puede provocar su muerte, en particular durante los primeros seis días de incubación.

Artículo recibido el xx de Enero de 2011. L.A.R.M., G.A.C. y S.M.A. están con el Instituto Universitario de

Tecnología de Cabimas (IUTC) y en la Misión Sucre. Tlf. +58-426-7740414, +58-426-9898595, +58-416-9725916; Email: [email protected], [email protected], [email protected]

N.D.J.Está en el Grupo de Ingeniería Biomédica (GIBULA), Facultad de

Ingeniería, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Los Andes,Av. Tulio Febres Cordero,Mérida, Estado Mérida, Venezuela, Telf. +58-274-2402906, Email:[email protected], [email protected]

En general, la necesidad de volteo del huevo empieza desde que el huevo es puesto en la incubadora, hasta 2 o 3 días antes de que el pollo empiece a picar [3]. Tiras de albúmina, enredadas entre sí, se extienden desde la yema, entre la clara y hasta los dos extremos del huevo. Estas tiras, llamadas chalaza, ayudan a mantener la yema en el centro del huevo. Al introducirlo en un ambiente de 37.7ºC, en la incubadora, la albúmina comienza a hacerse más acuosa, la chalaza pierde su capacidad de mantener la yema en su lugar y la yema flota en la clara [4]. La albúmina (clara) del huevo no contiene partículas de grasa y cuenta con un peso específico muy cercano al del agua. La yema, por el contrario, tiene un contenido relativamente alto de grasa. Grasas y aceites tienen pesos específicos menores al del agua y flotan en ella. La yema tiende a hacer lo mismo, flota en la clara. Si el huevo es dejado en una misma posición, la yema tiende a flotar en la clara y se pega al cascarón [5].

El peso específico del embrión lo lleva a mantenerse en la parte superior de la yema, durante los primeros días, por debajo y muy cercano a la cáscara. El embrión en desarrollo siempre se encuentra en la superficie más elevada de la yema [6]. Cuando el huevo es volteado, la yema gira en la albúmina y el embrión se posiciona de nuevo en la parte superior. La naturaleza hace esto para que el embrión esté siempre en la mejor posición para recibir calor de su madre. Si el huevo no es volteado, la yema tiende a flotar y empuja al embrión contra el cascarón, lo que ocasiona su daño o muerte. A partir del tercer día de incubación los huevos deben ser volteados para impedir que la yema se adhiera a las membranas, lo que daría lugar, en los primeros días de incubación a un deficiente desarrollo de la zona vascular. Por otra parte, el volteo contribuye a homogeneizar la temperatura [7].

El volteo nunca se debe llevar a cabo en una sola dirección ya que ello puede provocar alteraciones de la membrana corioalantoidea y de otras estructuras internas del huevo. A partir del día 18 no deben voltearse. Los huevos no deben voltearse más cuando falten de 2 a 3 días para el nacimiento de los pollos. Estos necesitan posicionarse dentro del huevo para poder picar el cascarón y lo hacen mejor si están quietos cuando este proceso tiene lugar. Para este momento, el embrión es lo suficientemente grande y ha consumido la mayor parte de la yema, por lo que ya no corre peligro de ser aplastado entre la yema y el cascarón [6], [7].

La frecuencia de volteo óptima es de una vez cada 1 ó 2 horas. El giro debe alcanzar los 90 grados [2].

Además del volteo de los huevos, otro aspecto importante

Desarrollo de Incubadora Avícola Inteligente para Investigación y para Uso Comunitario

Luis Alberto Ruiz Morales, Germán Altuve Calderón, Sabino Montes Álvarez, Nelson Dugarte Jerez


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-19

en el proceso de incubación artificial es el control de la temperatura, la cual debe mantenerse alrededor de 37,7ºC para los pollos [7]. Variaciones en la temperatura pueden adelantar o retrasar el desarrollo embrionario, incrementar la mortalidad de embriones y/o aves recién nacidas [5], afectar el peso total del ave o de algunos de sus órganos [8].

En la fase de nacimiento, que es de 1 a 3 días, se debe incrementar la ventilación, debido a que el embrión necesita más Oxigeno (O2), ya que después de los 18 días y hasta los 21 días, se produce la transición de la respiración corioalantoidea del embrión a la respiración pulmonar [2], [4].

En la actualidad, el desarrollo de incubadoras se han utilizado en múltiples aplicaciones [9]; una de ellas ha sido proteger algunos reservorios de aves en el mundo, como por ejemplo el proyecto con incubadoras de Raymundo Hidalgo (2010) llamado “El arca de Noé aviar” [10] con el propósito de resguardar cada una de las especies por parejas y en pequeñas comunidades, en un hábitat permisible para la proliferación de aves. Dicho reservorio se encuentra en el municipio de Ixtapaluca, estado de México. Sin embargo, la aplicación más importante sigue siendo la producción de aves para el consumo humano.

Actualmente, en Venezuela, un alto porcentaje de pollitos son traídos por importación, desencadenado altos precios y en muchos casos generando escasez y desabastecimiento, también cabe resaltar la demanda creciente en el consumo de carne de aves en la población Venezolana [11], por tal motivo se plantea el diseño y fabricación de un equipo de incubación que sea de fácil acceso y manejo al productor del agro Venezolano, desarrollado con tecnología propia, para el beneficio de todos aquellos productores que estén involucrados en el proceso de producción de aves.

El proyecto está orientado a la incubación de huevos de aves. El sistema simula las condiciones naturales para la incubación de cualquier ave: Pollo, codorniz, pato o pavo [7], [8].

Lo novedoso de este sistema se caracteriza por un software diseñado para visualizar la temperatura en el computador y permitir al usuario del sistema cambiar el nivel de temperatura desde el software. Para esto se transmite y recibe información de la computadora por el puerto USB. Este software se diseñó para dar la capacidad de estudiar el comportamiento de la temperatura en función del tiempo en el ambiente de incubación. Esta característica permite utilizar este instrumento para el desarrollo científico en el estudio y el mejoramiento genético y embrionario de las aves.

Se trata de un proyecto que aumenta la producción avícola en pro de nuestra seguridad alimentaria, enmarcado en la IV Línea General del Plan de Desarrollo Económico y Social de la Nación (2007-2013) ‘’Modelo Productivo Socialista’’.

II. METODOLOGÍA

El sistema está compuesto por cuatro partes, Fig. 1. La primera parte, el hardware mecánico, está constituido por los elementos que requiere el ambiente de incubación. La segunda parte, el hardware electrónico, permite controlar todo el sistema en general y la comunicación con la computadora. La

tercera parte está constituida por el software que contiene los algoritmos de control del microcontrolador. Y, la cuarta parte está conformada por el software instalado en el computador para el monitoreo de las señales de temperatura dentro de la incubadora.

FIG. 1. Diagrama del Sistema.

A. Hardware mecánico

El diseño del hardware mecánico está constituido por: El chasis de soporte, las puertas de contención, las bandejas de soporte para la incubación, el sistema mecánico para el volteado de los huevos, y el calefactor que suministra el calor para el ambiente de incubación, Fig. 2.

FIG. 2. Hardware Mecánico de la Incubadora El chasis del equipo está formado por una caja externa y

una caja interna. La caja externa tiene la finalidad de aislar la temperatura del chasis interno [12], así como también soportar y envolver a todos los componentes del sistema para su presentación exterior.

La caja interna es de aluminio y conforma el ambiente de incubación. Sobre el chasis interno están colocados el calefactor, el termistor y el mecanismo de volteado. En su interior están contenidas dos bandejas que soportan los huevos para su incubación.

La contención del ambiente de incubación se realiza por medio de dos puertas. La puerta externa protege el contenido del exterior. La puerta interna tiene la función de proporcionar el aislamiento térmico [13]. La misma está construida de lámina de acrílico transparente con la finalidad de permitir la


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-20

visión del contenido en el ambiente de incubación sin tener que abrirla y así evitar pérdidas de calor.

Las dos bandejas de soporte de los huevos están elaboradas en lámina de aluminio y sujetas por las guías colocadas en el interior del ambiente de incubación. La guía fijada en el lateral izquierdo es utilizada para el soporte de la bandeja y la fijada al lado derecho es una guía ranurada diseñada para el anclaje de la bandeja, con la cual se acoplan al sistema mecánico de volteado. Cada bandeja tiene una capacidad para colocar 39 huevos, para un total de 78 huevos en las dos bandejas.

El sistema para el volteado de los huevos está conformado por un mecanismo de engranajes que adaptan la velocidad y potencia mecánica que suministra un motor en forma continua, transformándola en un movimiento angular sobre las bandejas, Fig. 3. Este movimiento angular genera una inclinación de las bandejas en un ángulo de 45° hacia cada lado, en lapsos intermitentes definidos en el microcontrolador, el cual para las pruebas iniciales fue de 30 minutos. Esto se hace para causar un movimiento de inclinación sobre los huevos, con la finalidad de evitar que el embrión se pegue a la cáscara.

FIG. 3. Sistema Mecánico Ensamblado.

Para suministrar calor en el espacio de incubación se utiliza

un calefactor industrial porcelanizado, cuya construcción industrial está compuesta por una bobina de alambre resistivo enrollada en un tubo circular de cuarzo porcelanizado (Silicio puro Vitrificado), del tipo utilizado en cocinas de uso domestico.

El calefactor se encuentra ubicado en la parte inferior del chasis interno, Fig. 4. Puesto que el chasis interno está construido en aluminio y a que el calefactor se colocó firmemente con acoplamiento térmico, la transferencia de calor es irradiada por todo el interior del ambiente de incubación.

FIG. 4. Ubicación del Calefactor.

B. Hardware Electrónico

El hardware electrónico, conforma el dispositivo físico donde están ensamblados los circuitos electrónicos encargados de digitalizar, controlar y transmitir los datos correspondientes a la información digital de la temperatura en el ambiente de incubación.

El hardware electrónico está constituido por cuatro etapas, el transductor de temperatura, los circuitos de control, el circuito de potencia y la etapa de visualización. Adicionalmente se diseñó el circuito de alimentación que se encarga de suministrar la energía a todo el sistema.

La medición de la temperatura es lo que permite conocer el funcionamiento del sistema. El circuito diseñado consta de un sensor de temperatura y un circuito de condicionamiento de señales, Fig. 5.

FIG. 5. Circuito para la medición de la temperatura

El sensor de temperatura seleccionado es un termistor con

coeficiente de temperatura negativo (NTC), cuyo funcionamiento se basa en el decremento de la resistencia eléctrica en función de los incrementos de temperatura.

El circuito donde se utilizó el termistor fue linealizado en un rango de temperatura de 20 a 50 °C. Este proceso permite minimizar el error causado por la curva característica del termistor. El cálculo de linealización permite calcular la resistencia RT que se conecta en paralelo con el termistor. El valor obtenido de RT resultó de 1800 ohmios (Ω).

El Puente de Wheatstone [14], Fig. 6, corresponde a un sistema realimentado, en el cual el valor de la resistencia Rx está definido por el paralelo de la resistencia NTC (resistencia del termistor) con la resistencia RT (resistencia utilizada para linealizar la medición).

FIG. 6. Puente de Wheatstone.

R1108,24K

R410K

RV35 KOhmios

NTC

3

21

84

R5

10k

R7

151K

R6

10K

RT1.8K

RV45 KOhmios

R213K

+5V

+5V

Vo

7K a 0°C1,87K a 31°C


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-21

El valor de Rx depende de la temperatura en el ambiente de

incubación esto causa el desbalance del puente, permitiendo obtener un valor de voltaje proporcional a la temperatura censada.Para efectos de cálculo, los valores R2 y R4 se fijaron arbitrariamente. Ro es la resistencia del termistor a 0ºC, la cual medida es de 7,0 KΩ y RT se calculó en la linealización. Con la aplicación numérica de (1), se obtuvo R1.

( )RoRT

RoRTRRR

⋅+⋅⋅= 42

1 (1)

La resistencia ajustable R2, permite calibrar el puente de

manera tal que la diferencia de tensión en los nodos de salida del puente sea igual a 0 V cuando el termistor NTC este a una temperatura de 0°C.

La salida del puente de Wheatstone es amplificada por el circuito integrado OPA-2335, Fig. 5, con la intención de hacer corresponder una salida de 0,1 V por cada grado centígrado de la temperatura (0,1 V/ºC). La ganancia del amplificador se calculó tomando en cuenta los valores de salida de voltaje del puente de Wheatstone con el termistor cambiando entre 0 ºC y 31ºC.

El dispositivo utilizado para el circuito de control [15] es un microcontrolador PIC16F877A [16], el cual utiliza un circuito oscilador de reloj con un cristal de cuarzo de 4MHz conectado por los pines 13 y 14 de microcontrolador.

El pin identificado como RA0 es utilizado como puerto analógico de entrada. La señal recibida del transductor se digitaliza, con el convertidor A/D del microprocesador. El voltaje de entrada puede estar entre 0 y 5V. La respuesta esperada del transductor es de 0,1 V/ºC, con lo cual se puede medir valores de temperatura entre 0 y 50 °C.

La resolución de la medida está definida por el convertidor A/D. En el microcontrolador utilizado es de 10 bits por muestra, lo que define una resolución de 0,05 °C.

El control de temperatura se realiza comparando el valor de entrada con un valor de referencia que por defecto está fijado en 38°C pero puede cambiarse desde el software instalado en el computador.

El proceso de control del sistema es de tipo On-Off [17]. El intervalo que utiliza el microcontrolador para realizar el cambio de encendido y apagado del calefactor es de 0,05 °C alrededor del valor de referencia. El encendido del calefactor se realiza cuando el microcontrolador detecta una temperatura menor o igual a 37,95°C y se desactiva cuando la temperatura es mayor o igual a 38.0°C.

El circuito de potencia lo conforman los dispositivos que se encargan de manejar la corriente que pasa por la resistencia calefactora. La salida del microcontrolador por el pin RB4, actúa sobre el circuito de aislamiento, U3, Fig. 7.

El dispositivo U3 es el circuito integrado de acoplamiento óptico MOC3031M. Este componente se utiliza para activar el triac identificado como U4, Fig. 7. Cuando el led interno del dispositivo U3 es energizado se genera un disparo por la compuerta G del triac, esto hace que se cierre el circuito entre sus terminales MT2 y MT1. La activación del triac consiente

que se presente una diferencia de potencial sobre el calefactor, permitiendo la transferencia de energía para calentar el ambiente de incubación

FIG. 7. Circuito de potencia.

La pantalla gráfica (display) ubicada en el panel frontal es

la encargada de mostrar la temperatura en el ambiente de incubación. Esta pantalla está diseñada con tres displays siete segmentos del tipo ánodo común. Los valores numéricos que se pueden mostrar en la pantalla gráfica representan la temperatura entre 00.0 ºC y 50.0 °C.

El circuito de control esta alimentado con una fuente lineal diseñada para integrarse como parte del sistema. Los dispositivos electrónicos de esta etapa lo conforman un trasformador reductor que a su entrada recibe la tensión de toma de línea y reduce en un secundario a 12 Vac, identificado como TR2, Fig. 8.

FIG. 8. Circuito de la fuente de poder.

La tensión de salida del transformador es rectificada con el

puente BR1. La salida del puente es filtrada para conformar la alimentación Vnr que suministra energía al motor que acciona el mecanismo para el volteado. Adicionalmente se toma la salida filtrada para ser regulada a 5V a través de un LM-7805, identificado como U5. La salida de 5V suministra la energía al resto de los componentes del sistema.

Una de las etapas de innovación de este sistema es la comunicación de datos con el computador. Esto permite que la temperatura pueda ser ajustada y monitoreada desde en un computador mientras el instrumento se encuentra en operación [18]. Para esto se utiliza el circuito integrado CP-2102. Este dispositivo permite la transferencia de datos vía USB con protocolo serial UART en formato RS232, con velocidad máxima de transferencia de 921600 baudios [19]. Donde un baudio equivale a la transferencia de un bit por segundo.

La Fig. 9 muestra los circuitos electrónicos conformando la unidad total de circuito desarrollado.

G

RB,4

MT2

MT1

ZeroCrossing

1

2

6

4

U3

MOC3031M

R25

10k

U4

L4006L8

120 VAC

W1

CALEFACTOR

BR1

BRIDGE

C4

VI1 VO 3

GN

D2

U5LM7805

C5

TR2

TRAN-2P2S

Vnr 5V

120 VAC


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-22

Fig. 9. Circuito electrónico de la incubadora.

El circuito electrónico se ensambló en una tarjeta de circuito

impreso. En el diseño de la cara superior se instalaron los componentes del transductor de temperatura, el sistema de control y los circuitos de potencia, Fig. 10a. En la cara inferior se ensamblaron los displays, el conector externo de USB y se incluyó un led para indicar el funcionamiento de los circuitos USB, Fig. 10b.

(a) Cara superior (b) Cara inferior

FIG. 10. Circuito impreso del sistema de incubación.

C. Software Instalado en el Microcontrolador

El software del microcontrolador está definido por el programa que comanda todas las operaciones de control de los circuitos electrónicos. Los algoritmos de este software se codificaron en lenguaje ensamblador.

El programa principal del algoritmo instalado en el microcontrolador se esquematiza en el diagrama de flujo de la Fig. 11.

FIG. 11. Diagrama del bloque del programa principal.

Q1Q2Q3

Q4

C2

C3

R9

R8 R11R12R13R14R15R16R17

C1

ZeroCrossing

1

2

6

4

U3

MOC3031M

NTC

R1 R4

3

21

84

U1:A

OPA2336P

12

S1Det Mot

R25

U4

+88.8

kRP

M

R5

R6 R7

BR1

BRIDGE

C4

VI1 VO 3

GN

D2

U57805

R2

12

3

RV3

R10

C5

120Vac

120Vac

Calefactor

Calefactor

+ Motor- Motor

+ NTC- NTC

+ S1- S1

TR2

TRAN-2P2S

TR-P2

TR-P1

TR-S2TR-S1

FUSIBLE

Vnr

Vnr

5V

5V

5V

5V

5V5V5V

R20

RA0/AN02

RA1/AN13

RA2/AN2/VREF-/CVREF4

RA4/T0CKI/C1OUT6

RA5/AN4/SS/C2OUT7

RE0/AN5/RD8

RE1/AN6/WR9

RE2/AN7/CS10

OSC1/CLKIN13

OSC2/CLKOUT14

RC1/T1OSI/CCP2 16

RC2/CCP1 17

RC3/SCK/SCL 18

RD0/PSP0 19

RD1/PSP1 20

RB7/PGD 40RB6/PGC 39

RB5 38RB4 37

RB3/PGM 36RB2 35RB1 34

RB0/INT 33

RD7/PSP7 30RD6/PSP6 29RD5/PSP5 28RD4/PSP4 27RD3/PSP3 22RD2/PSP2 21

RC7/RX/DT 26RC6/TX/CK 25

RC5/SDO 24RC4/SDI/SDA 23

RA3/AN3/VREF+5

RC0/T1OSO/T1CKI 15

MCLR/Vpp/THV1

VDD32VDD11

Vss12

Vss31

U2

PIC16F877

A1B1C1D1E1F1G1

CA

DP1

DIS3

A1B1C1D1E1F1G1

CA

DP1

DIS2

A1B1C1D1E1F1G1

CA

DP1

DIS1

R19

R21 R22

123456789

10

J2

CONN-M10

C6C7

Regin7

Vdd6

R1 2

DCD 1

DTR 28

DSR 27

TXD 26

RXD 25

RST 9

Suspend 12

Suspend 11

GND3

VBUS8

D-5

D+4

CTS 23

RTS 24

U6

CP2102_2

GND 4

VBUS 1

TAP

T

D- 2

D+ 3

J3CONN-USB

D1LED

R27 R26

123456

J1

CONN-SIL6

R3

5V

R18

12

X1

BUZZER_MIN

12

3

RV4RT


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-23

El programa se inicia cuando el microcontrolador se energiza y continúa en un ciclo infinito hasta que la incubadora se apaga. El proceso comienza con la configuración de los diferentes puertos como entradas y salidas. Los puertos se identifican en el microcontrolador como los pines de conexión eléctrica por medio de los cuales se manejan el resto de los dispositivos del sistema.

En el siguiente bloque se cargan los valores de temperatura a controlar, dados por defecto al inicializarse el sistema. También se inicializan las variables requeridas en el proceso.

Seguidamente se activan las interrupciones por RB0 y del TMR0. Después de activar las interrupciones el microcontrolador queda en un lazo infinito hasta que se active el llamado de interrupción, cuando esto ocurre se activa la subrutina mostrada en la Fig. 12.

FIG. 12. Diagrama de la subrutina de interrupción por TMR0.

La interrupción generada por el temporizador TMR0, se

produce en intervalos de tiempo de 2 ms y sirve para coordinar las acciones básicas de control. Seguidamente al llamado de esta interrupción se cargan nuevamente el vector de interrupciones y se procede a la rutina para encender los tres

displays. Esta acción se realiza comprobando cuál de los tres display está encendido para apagarlo y encender el que corresponde en la secuencia, de esta manera cada display se mantiene encendido por 2 ms y apagado por 4 ms en una secuencia de ciclo repetitivo.

Seguidamente se verifica si han transcurrido un total de 125 llamados de esta interrupción. Esta acción verifica si ha pasado un tiempo de 250 ms. Si el tiempo no se ha completado se procede a salir de la rutina general. Si el tiempo se ha completado se continúa con las rutinas de medición y transmisión de temperatura.

Esta rutina de medición, en primer lugar activa el convertidor A/D para digitalizar una muestra correspondiente a la temperatura del sistema. Seguidamente carga este valor en las variables correspondientes que se utilizan para realizar el control y para fijar el valor numérico de los display. Luego transmite la información correspondiente a la muestra adquirida vía USB.

En el bloque siguiente llama a la subrutina de control. En esta operación se realiza la comparación de la temperatura de entrada con el valor fijado como temperatura deseada, y se decide si el calefactor debe estar encendido o apagado para mantener el valor de temperatura constante.

Esta rutina se finaliza con un llamado a la subrutina de volteado de los huevos, la cual tiene la función de activar el funcionamiento del motor, para que el mecanismo de volteado de los huevos genere el respectivo cambio de inclinación. La acción se produce cuando se verifica que ha transcurrido un tiempo de 30 minutos desde el último volteado.

La interrupción por RB0 se produce en el instante en que se confirma la entrada de un dato transmitido desde el computador vía USB. En este procedimiento se leen dos datos consecutivos, que componen el número correspondiente a un nuevo valor de referencia de la temperatura de control.

Al terminar esta rutina se retorna al ciclo de espera, donde el microcontrolador queda inactivo hasta un nuevo llamado de interrupción.

D. Software instalado en el computador.

El software instalado en el computador es un programa desarrollado en Visual Basic para correr bajo Windows. Está diseñado para servir de interfaz gráfica y de control por parte del usuario.

El software permite el monitoreo de la señal de temperatura en el ambiente de incubación y da la posibilidad al usuario de cambiar los valores de la temperatura deseada dentro del ambiente de incubación. La interfaz consta de una gráfica milimetrada, dos botones de control y dos cuadros de texto indicadores de temperatura, Fig. 13.

La gráfica milimetrada permite visualizar la temperatura como función del tiempo. El eje X representa los valores de tiempo, que van desde 0 hasta 60 min y el eje Y representa los valores de temperatura en grados centígrados, desde 20°C hasta 50°C. Esta gráfica puede representar 60 min. de evolución en el trabajo del sistema.


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-24

FIG. 13. Gráfica generada con el software activo durante 60

minutos de funcionamiento del sistema. Los valores representados en la gráfica son recibidos desde

el microcontrolador del sistema en intervalos de 250 ms, es decir, cuatro muestras por segundo. El gráfico que se genera permite visualizar los cambios de temperatura y comprobar la velocidad de respuesta del sistema ante las modificaciones del valor de control. Todos los procedimientos de comunicación se realizan por medio de un puerto USB.

En la parte inferior de la ventana de la interfaz se encuentran dos botones, uno permite ajustar la temperatura de control, el otros salir de la aplicación. La acción de cambio de la temperatura de control se realiza anotando el valor deseado en el cuadro de texto ubicado dentro del recuadro Temperatura Deseada y accionando el botón Transmitir Dato

El cuadro de dialogo Temperatura Actual muestra constantemente la temperatura en el área de incubación.

III. RESULTADOS DE FUNCIONAMIENTO

Los resultados obtenidos en las pruebas preliminares muestran que el instrumento funciona de acuerdo a las pautas de diseño. Las pruebas de funcionamiento se realizaron en tres etapas: Exactitud en la medición de la temperatura, observación de la respuesta inicial del sistema y cálculo del error del control de temperatura.

A. Exactitud en la Medición de la Temperatura

Esta prueba consiste en detectar el error que se presenta entre el valor de la temperatura real y la obtenida en el ambiente de incubación. Para esto se realizaron 10 mediciones de temperatura con un termómetro de precisión en intervalos de 10 minutos y se compararon con los correspondientes valores de temperatura mostrados en la pantalla gráfica del sistema. Esta prueba se realizó 24 horas después de iniciar el funcionamiento de la incubadora. Los resultados se muestran en la Tabla I.

B. RespuestaInicial del Sistema

Esta prueba consiste en verificar el comportamiento inicial del sistema. Se observó la temperatura durante un periodo de 60 minutos, a partir del instante en que se encendió la incubadora. La curva de temperatura en el ambiente de incubación se obtuvo por medio del software instalado en el computador. El resultado se muestra en laFig. 13.

TABLA I. MEDICIÓN DE TEMPERATURA DEL SISTEMA.

Valor

Real (°C)

Med. del Sistema

(°C)

Error Diferencial

(°C)

Error Porcentual

(%) 37,1 37,0 0,1 0,27 37,1 37,1 0,0 0,0 37,0 37,0 0,0 0,0 37,0 37,0 0,0 0,0 37,1 37,1 0,0 0,0 37,0 37,1 0,1 0,27 37,1 37,0 0,1 0,27 37,1 37,1 0,0 0 37,1 37,0 0,1 0,27 37,0 37,0 0,0 0,0

C. Cálculo del Error en el Control de Temperatura.

Consiste en la medición comparativa del diferencial de temperatura causado por los intervalos de control. Para esta prueba se realizó un análisis comparativo de los valores de temperatura obtenidos en el software instalado en el computador, durante un periodo de 60 minutos de funcionamiento. Esta prueba se realizó después de 24 horas de iniciar el funcionamiento del instrumento. Los resultados obtenidos son los siguientes: Numero de muestras analizadas = 14400 Valor promediado = 37,2 °C Valor máximo entre las muestras = 37,4 °C Valor mínimo entre las muestras = 36,8 °C Máximo error diferencial entre muestras = 0,6 °C Error porcentual del control de temperatura = 1,6 %

IV. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

Las pruebas preliminares han arrojado excelentes resultados con errores inferiores al 0,1% en la medición de temperatura y errores inferiores al 0,5% en el sistema de control. El mayor efecto de este error es causado por el principio de funcionamiento del control “on-off”. La comunicación con el computador no ha registrado error alguno.

Se espera someter al prototipo a un mayor numero de pruebas, con esto se puede lograr una mayor precisión en la obtención de los errores de funcionamiento y por consiguiente una mejor certificación de funcionamiento.

Los algoritmos desarrollados se pueden rediseñar y expandir de acuerdo con los requerimientos de los investigadores. La ventaja que representa el poder cambiar el valor de la temperatura de control desde la computadora, abre las puertas a experiencias de investigación donde los valores de control deseados impliquen cambios precisos de temperatura en función del tiempo.

V. CONCLUSIONES

El diseño y construcción de este prototipo es un logro que contribuye con el desarrollo de tecnología propia. Los


ISBN: 978-980-7185-02-8 E-25

resultados obtenidos en las pruebas preliminares demuestran el funcionamiento del sistema con un mínimo de errores y presentan el equipo como un instrumento aplicable a muchos campos, tal como la inmunología, la embriología, los estudios en fisiología, el campo de la genética y por su puesto la avicultura y las ciencias de los alimentos.

Cabe destacar, que un instrumento desarrollado con tecnología propia reduce los costos de producción y asegura el mantenimiento. La elaboración de una incubadora de bajo costo tiene un impacto en el mercado, haciendo más accesible la adquisición de este equipo por las comunidadesagrícolas.

Además del incremento de producción avícola, su aplicación como instrumento de investigación y la contribución al medio ambiente, este proyecto puede ser utilizado por la comunidad conservacionista, colaborando con el desarrollo de la cría y producción de aves de razas ancestrales y/o en peligro de extinción [10], [20].

VI. RECOMENDACIONES

Plantear el proyecto a los entes gubernamentales para solicitar los recursos correspondientes para la fabricación del prototipo en serie, para hacerlo llegar a las zonas agrícolas de menos recursos que no cuenten con los medios de adquirir estos equipos.

Cambiar el chasis externo del equipo por material acrílico o metal, para prevenir el deterioro que puede sufrir la madera utilizada en el desarrollo del prototipo.

Utilizar material aislante de fibra de vidrio o policarbonatos en el chasis interno, con la finalidad de reducir el error por perdidas de calor.

El sistema actualmente cuenta con un control on-off, pero con algunos cambios en el software del microcontrolador se puede llevar a proporcional, lo que incrementaría la estabilidad térmica del sistema.

Colocarle un sistema de alimentación auxiliar por medio de un circuito inversor con baterías y así mantener el equipo encendido a la hora de un fallo en la red eléctrica.

Se recomienda actualizar el software instalado en el PC para que la información de la temperatura se almacene en una base de datos. Esto crearía un registro de temperatura para incrementar el tiempo de operación y la posibilidad de analizar los resultados en estudios posteriores.

VII. AGRADECIMIENTOS

Se agradece al Instituto Universitario de Tecnología de Cabimas (IUTC), a la Misión Sucre y al Laboratorio de Instrumentación Científica (LIC-M) de la Universidad de Los Andes (ULA).

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Incubadoras Victoria SRL. (Consultada en Noviembre de 2010),

“Azienda Enterprise Company”, Disponible en:http://www.incubatricivictoria.com/3-SP/home-sp.html.

[2] P. Álvarez.“Guía de Incubación”, Universidad de San Carlos, Guatemala, 2008.

[3] B. Gilberth,B. Ralph. “Estudio del movimiento en el tiempo”.Cornell University. USA. 1933.

[4] Engormix. (consultado en octubre 2010). “Análisis de control de calidad en incubación de huevos”.Disponible en:www.engormix.com/.

[5] Centro de Capacitación y Experiencias Agrarias CCEA. (Consultado en Septiembre de 2010).“Información Técnica, La Incubación Artificial” , Disponible en: www.cime.es/ca/ccea/35.pdf.

[6] G. Pinzón, “Diagnóstico, Rediseño y Mejoramiento de la planta de Incubación” , Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia, 2008.

[7] R. Callejo, “La incubación del Huevo Fértil” , Tema 7, Universidad Politécnica de Madrid, España, 2009.

[8] Ron Meijerhof, (Consultado en Octubre de 2010), “Influencia de la incubación en la calidad del pollito de un día”, art=253, Disponible en: www.porcicultura.com/ avicultura/home/articulos_int.asp

[9] P. Álvarez, “Evaluación de dos tipos de Incubadoras Artesanales, sobre el porcentaje de Nacimientos y peso al nacer del pollo de Engorde”, Universidad de San Carlos, Guatemala, 2008.

[10] Agencia/Síntesis. (Consultado en Noviembre de 2010). “El Arca de Noé Aviar” . Periódico síntesis. Disponible en: www.periodicosintesis.com.mx/noticias/71105/El-arca-de-Noe-aviaria.

[11] El Sitio Avícola (Consultado en enero de 2011). “Venezuela: Informe anual de aves y productos avícolas 2010”. Disponible en: http://www.elsitioavicola.com/articles/1900/venezuela-informe-anual-de-aves-y-productos-avicolas-2010

[12] Misrespuestas, (Consultado en Octubre de 2009), “Que es la Temperatura” , disponible en: http://www.misrespuestas.com/que-es-la-temperatura.html.

[13] M. Day. A. Carpi. (Consultado en Octubre 2009) “Temperatura” , Disponible en: http://www.visionlearning.com/library/ module_viewer.php?mid=48&l=s.

[14] M.Mosse, (consultado en Noviembre 2009), “El puente de Wheatstone”, Disponible en: http://www.alipso.com/monografias/2546_puente2/

[15] K. Ogata. “Ingeniería de control moderna”. Prentice hall. 3° Edición. México.1998.

[16] Microchip, “Pic16F87XA Data Sheet”, Microchip Technology inc.USA.2001.

[17] F. Nuñez,(Consulta en Enero 2010) “Acciones de Control”, En: Control de movimiento empleando Labview, un enfoque didactico. Tesis de Licenciatura, Colección de Tesis Digitales, Universidad de las Américas, Puebla, Disponible en: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/

[18] R. Abaud y R. Vera. “Control Remoto Vía Internet de un Proceso Industrial” , Universidad Escuela Superior Politécnica del Litoral, Guayaquil, Ecuador, 2006.

[19] Silicon Labs. “Single-Chip USB to UART Bridge”. SiliconLaboratories. 2007.Rev.1.2.3/07.

[20] S. Rose.“Principios de la Ciencia Avícola”. Editorial Acribia. Primera Edición. Montevideo. Uruguay. 1997.

Documents

Diseño de un Dispositivo para la Monitorización de Vehículos en la Distribución de Alimentos Perecederos