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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE TITULACIÓN
TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
LICENCIADO EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN
ÁREA DISEÑO DE SOFTWARE
TEMA “DISEÑO DE UN SISTEMA DOMÓTICO PARA GESTIONAR DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS Y
ELECTRÓNICOS EN LAS AULAS DE CLASE DE LA UNIDAD EDUCATIVA LICEO NAVAL GUAYAQUIL”
AUTOR CRUZ PÁRRAGA GENSHIS WLADIMIR
DIRECTORA DEL TRABAJO LSI. TOAPANTA BERNABÉ MARIUXI, MSIG.
2016 GUAYAQUIL – ECUADOR
ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
Yo Cruz Párraga Genshis Wladimir soy responsable de las ideas,
doctrinas y resultados expuestos en este trabajo, y el patrimonio
intelectual del Trabajo de Titulación pertenecen a la Universidad de
Guayaquil.
Cruz Párraga Genshis Wladimir
CC. 0920772415
iii
DEDICATORIA
El presente trabajo de titulación quiero dedicarlo a Dios, por ser el pilar
y el motivo de unión de mi hogar, dándonos fortaleza a lo largo de la vida
en momentos difíciles y sobre todo a tener presente que lo más preciado
en la vida es el amor al prójimo y el bien común.
Además, este esfuerzo le dedico a mi madre Sra. Paubla Párraga
Montes, a mi padre Sr. Gregorio Cruz Ramírez, quienes guiaron mis
pasos desde pequeño y jamás darse por vencidos ante las adversidades
de la vida, otorgándome su amor y sus consejos en cada etapa de la vida.
A mis hermanos Melany, Paola, Giomar, Gregory, enseñándome con
el ejemplo que solamente la perseverancia, la dedicación y el esfuerzo
diario son las herramientas que han ayudado para cumplir este gran
proyecto y sobre todo a convencerme que todos los sueños con trabajo y
persistencia se pueden cumplir.
iv
AGRADECIMIENTO
Quiero expresar mi gratitud a Dios, mis padres y mis hermanos
quienes siempre me dieron el valor y las ganas de luchar cada día hacia
el éxito siempre estando a mi lado quienes permanentemente me
apoyaron con espíritu alentador, contribuyendo incondicionalmente a
lograr las metas y objetivos propuestos.
También quiero decirle gracias a mi maestra y tutor Lsi. Mariuxi
Toapanta Bernabé por guiarme en el proyecto brindándome su confianza
y su don de enseñanza que ha tenido hacia mí.
A todos mis maestros muchas gracias por el largo camino que
recorrimos desde el inicio de mi carrera hasta la finalización de este
triunfo, gracias por sus enseñanzas, consejos, siempre vivirán en mí.
Y a todos aquellos que participaron directa o indirectamente en la
elaboración de este trabajo de titulación.
v
ÍNDICE GENERAL
No. Descripción Pág.
PRÓLOGO 1
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
No. Descripción Pág.
1.1 Tema o título del proyecto .................................................................... 2
1.2 Objeto de la investigación ..................................................................... 2
1.3 Planteamiento del problema ................................................................ 4
1.4 Objetivos de la investigación ............................................................... 4
1.5 Justificación de la investigación ......................................................... 5
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
No. Descripción Pág.
2.1 Domótica ...................................................................................................... 6
2.1.1 Características de un sistema domótico ......................................... 8
2.1.2 Elementos del sistema ........................................................................... 9
2.1.3 Áreas de la domótica ........................................................................... 11
2.2 Edificio inteligente ................................................................................. 16
2.3 Aulas inteligentes................................................................................... 17
2.4 Protocolo de comunicación ............................................................... 18
2.4.1 EIBA ............................................................................................................ 18
vi
No. Descripción Pág.
2.4.2 BATIBUS ................................................................................................... 18
2.4.3 EHS ............................................................................................................. 19
2.4.4 KONNEX ................................................................................................... 19
2.4.5 LONWORKS ............................................................................................ 20
2.4.6 ZIGBEE ...................................................................................................... 20
2.4.7 X10 .............................................................................................................. 21
2.5 Placa arduino .......................................................................................... 22
2.5.1 Placa de hardware libre ...................................................................... 22
2.5.2 Software gratis, libre y multiplataforma ........................................ 22
2.5.3 Lenguaje de programación libre ...................................................... 23
2.6 Interfaces graficas de usuario en Netbeans (GUI) .................. 24
2.6.1 Java.awt .................................................................................................... 24
2.6.2 Javax.swing.............................................................................................. 25
2.6.3 Netbeans ................................................................................................... 26
2.6.4 Java. ............................................................................................................ 26
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA
No. Descripción Pág.
3.1 Población .................................................................................................. 28
3.2 Muestra ...................................................................................................... 29
3.3 Tipos de Investigación ......................................................................... 30
3.3.1 Exploratoria .............................................................................................. 30
3.3.2 Descriptiva ................................................................................................ 31
3.4 Técnicas de recolección de datos .................................................. 34
3.4.1 Identificar información secundaria .................................................. 34
vii
No. Descripción Pág.
3.4.2 Análisis de los resultados ................................................................... 34
3.5 Ciclo de vida ............................................................................................ 41
3.6 Metodología de desarrollo ................................................................. 41
3.7 Requerimientos ...................................................................................... 42
3.7.1 Requisitos funcionales......................................................................... 42
3.7.2 Requisitos no funcionales .................................................................. 44
3.8 Listado de los actores y sus funciones ......................................... 45
3.8.1 Usuario 1 (conserjes) ........................................................................... 45
3.8.2 Usuario 2 (Técnicos eléctricos) ....................................................... 45
3.8.3 Usuario 3 (Administrador) .................................................................. 45
3.9 Casos de uso .......................................................................................... 45
3.9.1 Caso de uso gestión de la iluminación ......................................... 46
3.9.2 Caso de uso gestión de la climatización ...................................... 48
3.9.3 Caso de uso Acceso al sistema o Login ...................................... 50
3.9.4 Permiso al sistema ................................................................................ 51
3.9.5 Mantenimiento de usuarios ............................................................... 53
3.9.6 Mantenimiento de opciones .............................................................. 55
3.9.7 Consultas o reportes ............................................................................ 57
3.9.8 Ayuda del sistema ................................................................................. 59
3.10 Prototipos .................................................................................................. 61
3.10.1 Prototipo de pantalla de Login ......................................................... 61
3.10.2 Prototipo de pantalla del menú principal ...................................... 61
3.10.3 Prototipo de pantalla de mantenimiento ..................................... 62
3.10.4 Prototipo de pantalla de mantenimiento de usuarios ............ 62
3.10.5 Prototipo de pantalla de permisos de usuarios ........................ 63
3.10.6 Prototipo de pantalla de habilitar o deshabilitar opciones 63
viii
No. Descripción Pág.
3.10.7 Prototipo de pantalla de control ....................................................... 64
3.10.8 Prototipo de pantalla de control de climatización ..................... 64
3.10.9 Prototipo de pantalla de control de iluminación ........................ 65
3.10.10 Prototipo de pantalla de supervisión ............................................. 65
3.10.11 Prototipo de pantalla de supervisión de iluminación............... 66
3.10.12 Prototipo de pantalla de supervisión de climatización ........... 66
3.10.13 Prototipo de pantalla de reportes del sistema ........................... 67
3.10.14 Prototipo de pantalla de ayuda del sistema ............................... 68
3.11 Diagrama de actividades .................................................................... 69
3.11.1 Diagrama de actividades del proceso de Login ........................ 69
3.11.2 Diagrama de actividades del Mantenimiento de usuarios .... 70
3.11.3 Diagrama de actividades del permisos del sistema……………….71
3.11.4 Diagrama de actividades del mantenimiento de opciones ... 72
3.11.5 Diagrama de actividades de la gestión de la iluminación ..... 73
3.11.6 Diagrama de actividades de la gestión de la climatización . 75
3.11.7 Diagrama de actividades de consultas y reportes ................... 78
3.11.8 Diagrama de actividades de ayuda del sistema ....................... 79
3.12 Diagrama de Robustez ....................................................................... 80
3.12.1 Diagrama de robustez del proceso de Login ............................. 80
3.12.2 Diagrama de robustez del mantenimiento de usuarios ......... 80
3.12.3 Diagrama de robustez del proceso permisos al sistema ...... 81
3.12.4 Diagrama de robustez del mantenimiento de opciones ........ 81
3.12.5 Diagrama de robustez de la gestión de iluminación .............. 82
3.12.6 Diagrama de robustez de la gestión de climatización .......... 82
3.12.7 Diagrama de robustez de consultas y reportes ........................ 83
3.12.8 Diagrama de robustez de la ayuda del sistema........................ 83
3.13 Diagrama de clases .............................................................................. 83
ix
CAPÍTULO IV
PROPUESTA
No. Descripción Pág.
4.1 Tema ........................................................................................................... 85
4.2 Objetivos ................................................................................................... 85
4.3 Entorno de software ............................................................................. 85
4.3.1 Arquitectura .............................................................................................. 85
4.3.2 Lenguaje de programación ................................................................ 86
4.3.3 Base de datos ......................................................................................... 86
4.3.4 Diagramas de clases (diseño) .......................................................... 86
4.4 Diseño de la base de datos ............................................................... 87
4.4.1 Modelo de datos..................................................................................... 87
4.4.2 Diccionario de datos ............................................................................. 89
4.5 Diagramas de secuencias .................................................................. 98
4.5.1 Diagrama de secuencia del login del sistema ........................... 98
4.5.2 Diagrama de secuencia de permisos ............................................ 99
4.5.3 Diagrama de secuencia de opciones .......................................... 100
4.5.4 Diagrama de secuencia de mantenimiento de usuarios ..... 101
4.5.5 Diagrama de secuencia de gestión de la iluminación .......... 102
4.5.6 Diagrama de secuencia de gestión de la climatización ....... 103
4.5.7 Diagrama de secuencia de consultas o reportes ................... 104
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
No. Descripción Pág.
5.1 Conclusiones ......................................................................................... 106
5.2 Recomendaciones .............................................................................. 107
x
No. Descripción Pág.
GLOSARIO DE TÉRMINOS 108
ANEXOS 107
BIBLIOGRAFÍA 122
xi
ÍNDICE DE GRÁFICOS
No. Descripción Pág.
1 Consumo de energía ............................................................................ 12
2 Niveles de control ................................................................................. 14
3 Control lógico programable ............................................................... 15
4 Domótica ................................................................................................... 35
5 Beneficios de la domótica .................................................................. 35
6 Dispositivos que se encuentran en el aula de clase ............... 36
7 Implementación de la domótica en las aulas de clase .......... 37
8 Probabilidad de automatización de los equipos ....................... 38
9 Consumo de energía de los equipos al salir de clase ........... 39
10 Consumo energía de los equipos cuando no se utilizan …….40
xii
ÍNDICE DE DIAGRAMAS
No. Descripción Pág.
1 Diagrama de caso de uso RQ001 gestión de iluminación ...46
2 Diagrama de Caso de uso RQ002 gestión climatización .....48
3 Diagrama de caso de uso RQ003 del acceso al sistema ...50
4 Diagrama de caso de uso RQ004 permisos al sistema .......52
5 Diagrama de caso de uso RQ005 mantenimiento usuarios 53
6 Diagrama de caso de uso RQ006 opciones del sistema ...... 55
7 Diagrama de caso de uso RQ007 consultas y reportes ........ 57
8 Diagrama de caso de uso RQ008 ayuda .......... 59
9 Diagrama de actividad login .............................................................. 69
10 Diagrama de actividad mantenimiento de usuarios ................ 71
11 Diagrama de actividad permisos al sistema ............................... 72
12 Diagrama de actividad mantenimiento de opciones ............... 73
13 Diagrama de actividad control de la iluminación ...................... 74
14 Diagrama de actividad monitoreo de la iluminación ............... 75
15 Diagrama de actividad control de la climatización ................... 76
16 Diagrama de actividad monitoreo de la climatización ............ 77
17 Diagrama de actividad consultas y reportes .............................. 78
18 Diagrama de actividad ayuda del sistema .................................. 79
19 Diagrama de robustez login .............................................................. 80
20 Diagrama de robustez mantenimiento de usuarios ................. 80
21 Diagrama de robustez permisos al sistema ............................... 81
22 Diagrama de robustez mantenimiento de opciones................ 81
23 Diagrama de robustez gestión de iluminación .......................... 82
24 Diagrama de robustez gestión de climatización ....................... 82
25 Diagrama de robustez consultas y reportes ............................... 83
26 Diagrama de robustez ayuda del sistema ................................... 83
27 Diagrama de clases preliminar ........................................................ 84
xiii
No. Descripción Pág.
28 Diagrama de clases final .................................................................... 87
29 Diagrama de odelo de datos ............................................................. 88
30 Diagrama de secuencia de login del sistema ............................ 99
31 Diagrama de secuencia de permisos del sistema ................. 100
32 Diagrama de secuencia mantenimiento de opciones .......... 101
33 Diagrama de secuencia mantenimiento de usuarios............ 102
34 Diagrama de secuencia gestión de la iluminación ................ 103
35 Diagrama de secuencia gestión de la climatización ............. 104
36 Diagrama de secuencia consultas y reportes .......................... 105
xiv
ÍNDICE DE TABLAS
No. Descripción Pág.
1 Areas de aulas de curso ..................................................................... 29
2 Población de aulas de curso ...............................................33
3 Domótica ............................................................................34
4 Beneficios de la domótica ...................................................35
5 Dispositivos que se encuentran en el aula de clase ............... 36
6 Implementación de la domótica en las aulas de clase .......... 37
7 Probabilidad de automatización de los dispositivos................ 38
8 Se apagan los equipos al salir de clase ....................................... 39
9 Averiguar si se dejan encendido los equipos ............................ 40
10 Gestión de iluminación RQ001 ........................................................ 46
11 Gestión de climatización RQ002 ..................................................... 49
12 Acceso al sistema o login RQ003 ................................................... 51
13 Permisos al sistema RQ004 ............................................................. 52
14 Mantenimiento de usuarios RQ005 ............................................... 54
15 Mantenimiento de opciones RQ006 .............................................. 56
16 Consultas y reportes RQ007 ............................................................ 58
17 Ayuda del sistema RQ008 ................................................................. 60
18 Diccionario de datos de la tabla usuarios .................................... 89
19 Diccionario de datos de la tabla de iluminación........................ 90
20 Diccionario de datos de la tabla maestro de lámpara ............ 91
21 Diccionario de datos de la tabla de climatización .................... 92
22 Diccionario de datos de la tabla maestro de aire ..................... 93
23 Diccionario de datos de la tabla maestro de aula .................... 94
24 Diccionario de datos de la tabla permisos .................................. 95
25 Diccionario de datos de la tabla menu ......................................... 96
26 Diccionario de datos de la tabla formularios .............................. 96
27 Diccionario de datos de la tabla opciones................................... 97
28 Diccionario de datos de tipo de tablas .......................................... 98
xv
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
No. Descripción Pág.
1 Aparatos electrónicos .........................................................18
2 Hardware libre arduino ........................................................24
3 Login ...................................................................................61
4 Pantalla Principal del sistema .............................................62
5 Pantalla de mantenimiento ..................................................62
6 Pantalla de mantenimiento de usuarios ..............................63
7 Pantalla de asignación de permisos ....................................63
8 Pantalla de activacion opciones del sistema .......................64
9 Pantalla secundaria de control ............................................64
10 Pantalla de control de climatización ....................................64
11 Pantalla de control de iluminación .......................................65
12 Pantalla de supervisión .......................................................66
13 Pantalla de supervisión de iluminación ...............................66
14 Pantalla de supervización de climatización .........................67
15 Pantalla de reportes y consultas .........................................67
16 Pantalla de reportes de horas de funcionamiento ...............68
17 Pantalla del contenido del sistema ......................................68
18 Pantalla de derechos de autor ............................................69
xvi
ÍNDICE DE ANEXOS
No. Descripción Pág.
1 Encuesta dirigida a conserjes ........................................... 112
2 Encuesta dirigida a técnicos eléctricos.............................. 116
3 Encuesta dirigida a estudiantes ........................................ 119
xvii
AUTOR: CRUZ PÁRRAGA GENSHIS WLADIMIR TITULO: “DISEÑO DE UN SISTEMA DOMÓTICO PARA GESTIONAR
DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS EN LAS AULAS DE CLASE DE LA UNIDAD EDUCATIVA LICEO NAVAL GUAYAQUIL”
DIRECTOR: LSI. TOAPANTA BERNABÉ MARIUXI, MSIG.
RESUMEN
La domótica es la ciencia encargada de dotar de inteligencia a una casa o
edificio para que esta se ocupe por sí mismo de ciertas tareas, estas tareas
pueden ser acondicionar la temperatura e iluminación de un área determinada.
El presente trabajo esta direccionado al diseño de un sistema de control
domótico con el fin de controlar, supervisar y monitorear los dispositivos de
climatización e iluminación de las aulas de clases, esto ayudará al ahorro
energético de la Unidad Educativa Liceo Naval Guayaquil. El proyecto contará
con un demo del sistema con el fin de mostrar su funcionamiento y detallará las
variables necesarias para analizar su factibilidad. Para ello se utilizó el método
de observación con el propósito de identificar la problemática existente y con ello
contribuir al diseño del sistema. Se desarrolló el estudio de los conceptos más
importantes mediante la estructura del marco teórico, contenido entre los
argumentos relacionados con la domótica, con lo cual se estableció los
parámetros descriptivos; es decir, el tipo y método de investigación a aplicarse,
así como también la técnica de recolección de datos. Para concluir se elaboró la
propuesta que sustenta y justifica la solución a la problemática existente.
PALABRAS CLAVES: Sistema, Domótico, Dispositivos, Eléctricos, Aulas,
Clase, Iluminación, Climatización, Información
Cruz Párraga Genshis Wladimir LSI. Toapanta Bernabé Mariuxi Msig.
C.C.: 0920772415 Directora del Trabajo
xviii
AUTHOR: CRUZ PÁRRAGA GENSHIS WLADIMIR TOPIC: “DESIGN OF A DOMOTIC SYSTEM TO MANEGE ELECTRICAL
AND ELECTRONIC DEVICES IN THE CLASSROOMS AT UNIDAD EDUCATIVA LICEO NAVAL GUAYAQUIL”
DIRECTOR: LSI. TOAPANTA BERNABÉ MARIUXI, MSIG.
ABSTRACT
Home automation is the science responsible for providing intelligence to a house or building to this deal itself certain tasks itself, these tasks can be conditioning the temperature and illumination of a given area. This work is directed to designing an automation control system in order to control, supervise and monitor the air conditioning and lighting devices in the classroom, this will help the energy saving at Unidad Educativa Liceo Naval Guayaquil. The project will have a demo system in order to show its operation and detail the variables needed to analyze its feasibility. For this the method of observation for the purpose of identifying the existing problems and thus contribute to the design of the system was used. the study of the most important concepts developed by the structure of the theoretical framework, content between arguments related to automation, which descriptive parameters are established; ie the type and method of applied research, as well as data collection technique. To conclude the proposal that sustains and justifies the solution to the existing problems was developed.
KEY WORDS: System, Domotic, Divice, Electrical, Classrooms,
Class, Lighting, Air Conditioning, Information
Cruz Párraga Genshis Wladimir
C.C.: 0920772415
LSI. Toapanta Bernabé Mariuxi. Msig.
Work Director
PRÓLOGO
El presente trabajo tiene como solución facilitar el control y supervisión
de los dispositivos eléctricos y electrónicos de las aulas de curso. Se ha
creado con el fin de ofrecer a la empresa el control de los aires
acondicionados y los sistemas de iluminación.
Capítulo I: Está compuesta por los Antecedentes del proyecto, el
objeto de la investigación, el problema existente, los objetivos de la
investigación y la justificación.
Capítulo II: Está conformado por el marco teórico, que a su vez está
estructurado por diferentes variables descritas a profundidad y
fundamentadas por autores mediante citas, junto con la interpretación de
los autores sobre los temas relacionados al trabajo de titulación.
Capítulo III: Se hallan la observación de campo, las encuestas
realizadas para el análisis de los datos, seguido de las entrevistas para la
recolección de más información precisa.
Capítulo IV: Aquí se encuentra la propuesta, en este caso, el diseño
del sistema. Es donde se establece la solución a la problemática antes
mencionada.
CAPÍTULO I
ANTECEDENTES
1.1 Tema o título del proyecto
Diseño de un sistema domótico para gestionar dispositivos eléctricos y
electrónicos en las aulas de clase de la Unidad Educativa Liceo Naval
Guayaquil.
1.2 Objeto de la investigación
Delimitación del tema
Este trabajo de titulación busca supervisar y controlar los
componentes eléctricos y electrónicos de los salones de clase del Liceo
Naval de Guayaquil en las jornadas matutina y vespertina en un plazo no
mayor a cinco meses.
Determinación de los recursos disponibles
Los recursos son herramientas que nos sirven para obtener el sistema
deseado y lograr los objetivos planteados en el trabajo de titulación, los
principales recursos son el software y hardware.
El software y hardware se escogen de acuerdo a diversos factores
como precio, utilidad y diseño libre. A continuación se detalla los
diferentes componentes físicos y lógicos que se necesitan para el
desarrollo del proyecto:
Antecedentes 3
Hardware
Los recursos físicos son necesarios para probar la funcionalidad del
sistema y verificar si se están cumpliendo con los objetivos planteados.
Un computador para el desarrollo con Windows 7, memoria de
acceso aleatorio (RAM) 4GB, sistema operativo de 64 bits.
Dos Tarjeta Arduino uno R3 con micro controlador ATMEGA328P.
La tarjeta tiene 14 pines digitales entrada/salida, 6 entradas
analógicas.
Un controlador lógico programable (PLC), que es un componente
adicional al sistema que acopla la salida del arduino con las
entradas del PLC.
Dos Módulo de 4 de Relay, que recibe la señal de salida del
arduino.
Un Sensores, encargados de supervisar condiciones, tales como
temperatura e iluminación.
Ocho Actuadores, que ejecutan la acción ordenada por el micro
controlador. Se utilizarán 4 para iluminación y 4 para la
climatización.
Software
En este trabajo de investigación es necesario identificar los recursos
intangibles para lograr los objetivos planteados en el diseño del sistema.
Software NetBeans para el desarrollo de la aplicación de escritorio.
Entorno de desarrollo integrado (IDE) Arduino Versión 1.6.6 para
configurar los pines de la tarjeta con el lenguaje de programación
C++ (integrado en el IDE).
Para configurar el PLC se necesita el Software Zeliosoft 2 Versión.
4.5.
4
1.3 Planteamiento del problema
Síntomas
Descenso en el control y supervisión de los equipos eléctricos y
electrónicos de las aulas de clases del Liceo Naval Guayaquil.
Causas
El mal manejo de las Infraestructuras de las tecnologías de la
información (TI), influye en la inversión constante de software y hardware.
Pronóstico
La falta de control y supervisión de los equipos, determinada por el mal
manejo de las Infraestructura TI, influye en la inversión acelerada de la
misma; lo cual puede llevar a la empresa a perder el control y la
supervisión total de los dispositivos ocasionando el deterioro en los
equipos.
Control al pronóstico
Es necesario definir nuevas técnicas de supervisión y control de los
equipos eléctricos y electrónicos.
1.4 Objetivos de la investigación
Objetivo general
Diseñar un sistema que controle y supervise los dispositivos eléctricos
y electrónicos para los sistemas de climatización e iluminación de las
aulas de clase de la Unidad Educativa Liceo Naval de Guayaquil.
5
Objetivo especifico
Recopilar información sobre las especificaciones técnicas de los
dispositivos relacionados a la temperatura e iluminación.
Analizar información sobre las diferentes técnicas de
automatización de dispositivos de climatización e iluminación para
el desarrollo del sistema.
Diseñar un sistema que funcione como centro de mando que
supervise y controle los dispositivos de climatización e iluminación.
1.5 Justificación de la investigación
Este trabajo de investigación se lo realizó, con la finalidad de mejorar
el nivel de control y supervisión de los dispositivos; y poder gestionar de
manera inteligente los sistemas, aumentando su grado de autonomía.
Además el diseño del sistema será de bajo costo, ya que permitirá la
utilización de los componentes actuales (aires acondicionados, lámparas
fluorescentes, computadores) que se encuentran en la institución.
Este trabajo de titulación plantea el desarrollo de un sistema de
software y hardware libre. Los sectores beneficiados con la investigación
son los estudiantes y padres de familia del Liceo Naval Guayaquil. La
investigación está orientada a diseñar un sistema de control y supervisión
de los dispositivos eléctricos y electrónicos.
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Domótica
Según JUNESTRAND, PASSARET & VAZQUEZ (2005)indican que:
“La Domótica está centrada en el control y supervisión, de aplicaciones y
dispositivos domésticos, para iluminación, climatización, persianas y
toldos, puertas y ventanas, cerraduras, riego y el monitoreo de
indicadores energéticos como el consumo de electrodomésticos,
suministro de agua, suministro de gas, suministro de electricidad.”(p.6).
Según HUIDROBO & MILLAN (2010), dicen que “la Domótica busca la
integración de todos los aparatos eléctricos en el hogar, con el fin de que
todo funcione en perfecta armonía, con la máxima utilidad y con la mínima
intervención por parte del usuario” (p.4).
Según HARKE (2007)dice que: “La Domótica es el conjunto de
sistemas capaces de automatizar una vivienda o edificio aportando
servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación y
que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de
comunicación, cableadas o inalámbricas. Se podría definir como la
integración de la tecnología en el diseño inteligente de una edificación
cerrada.”(p.10).
Según Harke nos explica que la domótica es la integración de los
sistemas o servicios mediante la utilización de varias tecnologías
existentes en el mercado que pueden ser transmitidas por voz o datos.
Marco teórico 7
Según MARTIN & SAEZ (2012)mencionan que: “Los diccionarios
franceses incorporaron el término domotique a partir de 1998. Esta
palabra se introdujo en España por los Pirineos como Domótica, que
procede del latín domus (casa, domicilio) y del griego aútóµatoç,
automática (p.15)”.
Los catedráticos FERNANDEZ & FALCONE (2010), definen:
“La Domótica como la ciencia que permite la automatización de ciertas
funciones en las pequeñas viviendas o grandes edificios para conseguir
un aumento de la calidad de vida de sus ocupantes. Dicho aumento de la
calidad de vida se obtiene mejorando el confort, la seguridad y
gestionando los recursos energéticos y las comunicaciones del inmueble
(tanto internas como externas).”(p.1).
El catedrático MORO (2011), define “la domótica como la ciencia que
estudia las técnicas de automatización al hogar, con el objetivo de mejorar
aspectos como el confort, la seguridad o la eficiencia energética de las
viviendas.”(p.15).
Según Moro nos explica que la domótica es la ciencia que estudia las
herramientas con la cual se puede automatizar los servicios en el hogar.
El investigador luego de haber leído y analizado estos conceptos,
define a la Domótica como la incorporación tanto en viviendas como en
edificios, de sistema de control o supervisión, los cuales serán de fácil
acceso y manejo por parte del usuario a través de interfaces finales que
permitirán administrar de manera eficiente los distintos aparatos e
instalaciones de los edificios. La potencia de la Domótica consiste en
globalizar o integrar en un único sistema de control todas las aplicaciones
como seguridad, confort, ahorro energético utilizando canales que pueden
ser inalámbricos para lograr la comunicación de los sistemas entre sí.
Marco teórico 8
2.1.1 Características de un sistema domótico
Un sistema domótico está relacionado con la informática,
personalizándose para las necesidades da cada usuario, por ello presenta
varias características, las cuáles se menciona continuación:
2.1.1.1 Integración
Todo el sistema funciona bajo el control de un Ordenador, y a nivel de
vivienda unifamiliar en un computador personal (PC).
De esta manera, los usuarios no tienen que estar pendientes de los
diversos equipos autónomos, los cuales cuentan con su propia
programación, indicadores situados en diferentes lugares, además de las
dificultades de interconexión entre equipos de distintos fabricantes, entre
otras.
Este trabajo de investigación busca en su primera fase integrar en un
mismo sistema los aires acondicionados, lámparas fluorescentes y en una
segunda fase los proyectores y las pantallas para proyector en las aulas.
2.1.1.2 Interpelación
Una de las principales características que debe ofrecer un sistema
domótico es la capacidad para relacionar diferentes dispositivos y obtener
una gran versatilidad y variedad en la toma de decisiones; así, por
ejemplo, el funcionamiento del sistema de iluminación se relacionará con
la apertura de las persianas y pantallas digitales que reaccionará ante la
presencia de movimiento, la climatización se asociará con el encendido
de los proyectores, las pizarras interactivas, la iluminación. Esta
integración gestiona el clima adecuado para las máquinas o las personas
y el uso eficiente de los equipos en las áreas o departamentos.
Marco teórico 9
2.1.1.3 Facilidad de uso
Con una sola mirada a la pantalla del computador, el usuario debe
estar completamente informado del estado de los salones clase; y si
desea modificar algo, solo necesitará pulsar un reducido número de
teclas. Así por ejemplo, la simple observación del monitor avisará si se
tiene encendido los aires acondicionados y las lámparas fluorescentes,
cuando no exista presencia de los estudiantes.
2.1.2 Elementos del sistema
Son muchos los elementos que componen los distintos sistemas de
automatización de las aulas inteligentes, desde una central de gestión
para sistemas centralizados hasta un mando automático a distancia,
dentro de esta gran variedad de elementos, hay dos que sobresalen por
ser los más característicos: los sensores y los actuadores.
2.1.2.1 Sensores
Los sensores son los elementos que utiliza el sistema para conocer el
estado de ciertos parámetros (la temperatura ambiente adecuada para
equipos y las personas, y el nivel de luminosidad de áreas externas e
internas en las aulas de clase). Entre los más comúnmente utilizados se
tiene:
2.1.2.1.1 Termostato de ambiente
Un termostato es el componente de un sistema de control simple que
abre o cierra un circuito eléctrico en función de la temperatura. Destinado
a medir la temperatura de las aulas y permitir la modificación de
parámetros de consigna por parte del usuario.
Marco teórico 10
2.1.2.1.2 Sensor de temperatura interior
Destinado a medir únicamente la temperatura de las aulas de curso de
la primaria y secundaria en las jornada matutina y vespertina.
2.1.2.1.3 Sensor de temperatura exterior
Destinado a optimizar el funcionamiento de los aires acondicionados a
través de una óptima regulación del encendido o apagado de los equipos.
Con el único fin de supervisar el uso eficiente de los dispositivos.
2.1.2.1.4 Sensor de presencia para el control de iluminación
Destinado a medir el nivel de luz que existe en el área, y también
controla el encendido y apagado de las luces.
Por otra parte, se tiene los actuadores, que son elementos que utiliza
el sistema para modificar el estado de ciertos equipos e instalaciones.
Entre los más comúnmente utilizados se tiene:
2.1.2.1.5 Atenuador o Dimmer
Sirve para variar la corriente en uno o varios focos con el fin de regular
la intensidad de corriente que emiten en los salones clase.
2.1.2.1.6 Control proporcional
Es el encargado de regular la temperatura de los aires acondicionados,
mediante el ajuste de una temperatura adecuada para el ambiente en las
aulas de curso.
Marco teórico 11
Cabe mencionar que el número de sensores y actuadores puede variar
en el tiempo, ya que muchas empresas agrupan unos u otros en un sólo
aparato abaratando costos, y dado que la tendencia de cualquier sistema
es siempre la de mejorar y la de simplificar su infraestructura esta parte
del sistema Domótico siempre estará sujeta a posibles modificaciones a lo
largo del tiempo; sin embargo, los elementos básicos no varían.
2.1.3 Áreas de la domótica
El campo de la Domótica es muy extenso, pero estudiosos del tema
en todo el mundo han preferido clasificarla desde el punto de vista del
servicio que ofrecen, y orientado hacia allí la Domótica tiene cuatro
campos principales: asegurar un aumento del confort, mejorar la
seguridad, propiciar el ahorro energético y sacar provecho de las
facilidades de comunicación.
El servicio que ofrece este trabajo de investigación, mediante la
incorporación de sistemas domóticos, es el ahorro energético,
gestionando eficientemente el uso de la iluminación y la climatización,
reduciendo el consumo eléctrico. Según el Instituto Nacional de
Estadística y Censo (INEC) en 1911 los principales consumidores
energéticos, son la climatización que se lleva aproximadamente un 47 %
del consumo, la iluminación el 16%, el agua caliente consume el 21% y el
16% restante se reparte para otro tipos de consumo.
El trabajo de investigación o de titulación busca con este antecedente,
reducir el consumo energético de las aulas de clase en la sección primaria
y secundaria de las jornada matutina y vespertina, con mayor énfasis en
la gestión adecuada de los aires acondicionados y las lámparas
fluorescentes y en una segunda fase poder integrar otros dispositivos que
están en las aulas con el nuevo sistema domótico, mediantes nuevas
tecnologías de cableado estructurado o redes.
Marco teórico 12
GRÁFICO N° 1
CONSUMO DE ENERGÍA
Fuente: (INEC, 2011) Elaborado por: INEC
2.1.3.1 Energía eléctrica
En este campo, la domótica se encarga de gestionar el consumo de
energía, mediante relojes programadores y software de control de
energía.
En la actualidad en el mercado podemos encontrar diversos software
de gestión de energía, pero con un costo muy alto, entre los principales
programas están los sistemas scada.
2.1.3.2 Supervisión control y adquisición de datos (Scada)
Según RIVERA & ZORTO (2010), explican que:
“Un sistema scada es una aplicación de software especializado para
funcionar sobre computadoras, para el monitoreo y control de cualquier
sistema de iluminación y climatización, proporcionando comunicación con
los dispositivos de campo (autómatas programables)” (p.1).
Scada viene de las siglas "Supervisory Control And Data Adquisition",
adquisición de datos y control de supervisión. Se trata de un software
especialmente diseñado para funcionar sobre ordenadores en el control
de la iluminación y climatización.
Marco teórico 13
Todos los sistemas, de mayor o menor complejidad, orientados a lo
anterior se caracterizan por la relación hombre maquina (Man Machine
Interface), humano maquina (Human Machine Interface).
Entre las prestaciones de una herramienta de este tipo destacan:
2.1.3.2.1 La monitorización
Representación de datos en tiempo real a los operadores o usuarios.
Se leen los datos de los autómatas (como el nivel luminosidad y de
temperatura).
Los aires acondicionados, las lámparas fluorescentes, y otros
dispositivos pueden ser vigilados desde muchos kilómetros de distancia.
2.1.3.2.2 La supervisión
Supervisión, mando y adquisición de datos de un proceso y
herramientas de gestión para la toma de decisiones (Mantenimiento
predictivo). Tienen además la capacidad de ejecutar programas que
puedan supervisar y modificar el control establecido, evita una continua
supervisión humana.
Como por ejemplo la integración de scada con otros sistemas de
información: Los sistemas de ejecución de la manufactura (MES) y los
sistemas de planeación de los recursos empresariales (ERP).
Atendiendo a las definiciones no se trata de un sistema de control, sino
de una utilidad software de monitorización o supervisión, que realiza la
tarea de interface entre los niveles de control (PLC) y los de gestión a
nivel superior.
Marco teórico 14
GRÁFICO N° 2
NIVELES DE CONTROL
Fuente: (SCADATHAI, 2010)
Elaborado por: SCADATHAI
2.1.3.3 Control lógico programable
Los consultores PEREZ& VERNON(1998), dicen que “el control lógico
programable (PLC) como es llamado universalmente, es el “workhorse” de
la automatización industrial.”(p.1).
Un PLC es usado para controlar tiempo y regular secuencia de
acciones en varios sistemas de manufactura automática por muchos
años. Originalmente, un sistema de control lógico fue cableado usando
transmisores electrónicos y unidades lógicas y de tiempo. Esos sistemas
eran inflexibles.
Una vez que un sistema lógico cableado ha sido construido, si el
programa de maquinación era alterado por otro tipo de producto, el
sistema de control lógico tenía que ser manualmente recableado para la
nueva aplicación. La situación comenzó a cambiar en la década de los 70
cuando las minicomputadoras pudieron ser adquiridas. Es fácil realizar
cambios en programas de computadoras. Un programa de computadora
Marco teórico 15
es también fácil de cambiar cuando el problema del control cambia y
permite muchas más funciones lógica que las que son posibles en un
control lógico cableado.
Cuando los microprocesadores pudieron ser adquiridos en la década
de los ochenta, con pequeñas memorias y características de entrada –
salida flexibles, entonces la generación moderna de PLC comenzó a
emerger.
GRÁFICO N° 3
CONTROL LÓGICO PROGRAMABLE
Fuente: (POTIER, 2014) Elaborado por: POTIER
Hoy, las microcomputadoras basadas en PLC son un robusto y fiable
instrumento con muchas funciones y características y tienen cuatro
unidades principales:
2.1.3.3.1 La Memoria programable
El PLC dispone de una memoria de programa donde se almacena las
instrucciones encargados de ejecutar las funciones programadas para
controlar los sistemas de climatización e iluminación en las aulas de
curso.
Marco teórico 16
2.1.3.3.2 La memoria de datos
Esta memoria se utiliza como área de trabajo y además contiene
opciones como temporizadores con los que podemos regular la conexión
y desconexión de los aires acondicionados y la iluminación.
2.1.3.3.3 Los dispositivos de entrada
Las entradas conforman toda la información de campo recibida por
sensores de temperatura y de presencia, para el control de iluminación y
climatización.
2.1.3.3.4 Los dispositivos salida
Son las señales para activar los dispositivos actuadores como los
dimmer para regular la intensidad de corriente en la iluminación de las
aulas de clase. Estas señales pueden ser corriente continua (DC) o
corriente alterna (AC).
2.2 Edificio inteligente
El instituto de edificaciones inteligente de Washington, D.C. E.U. define
que un edificio inteligente es aquel que proporciona un ambiente de
trabajo productivo y eficiente a través de la optimización de sus cuatro
elementos básicos: estructura, sistemas, servicios y administración con
las interrelaciones entre ellos. El edificio inteligente ayuda a los
propietarios, operadores y ocupantes, a realizar sus propósitos en término
de costos, confort, comodidad, seguridad, flexibilidad y comercialización.
Según la compañía Honeywell S.A. que es pionera en el desarrollo de
sistemas integrados para edificios considera como edificio inteligente
aquél que posee un diseño adecuado que maximiza la funcionalidad y
Marco teórico 17
eficiencia en favor de los ocupantes, permitiendo la incorporación y/o
modificación de los elementos necesarios para el desarrollo de la
actividad cotidiana, con la finalidad de lograr un costo mínimo de
ocupación, extender su ciclo de vida y garantizar una mayor productividad
estimulada por un ambiente de máximo confort.
La Compañía AT&T, S.A. de C.V., México, D.F. cita que un edificio es
inteligente cuando las capacidades necesarias para lograr que el costo de
un ciclo de vida sea el óptimo en ocupación e incremento de la
productividad, sean inherente en el diseño y administración del edificio.
El investigador puede concluir que un edificio inteligente es cuando
todos los componentes están comunicado e interrelacionados entre sí,
beneficiando a los clientes, empleados y dueños de la organización;
mejorando su calidad de vida y ahorro en los recursos eléctricos y
electrónicos.
2.3 Aulas inteligentes
Según DELGADO (2014), dice que:
“El aula inteligente ha sido pensada para proporcionar el mejor
ambiente de estudio: cuenta con un sistema de iluminación que regula la
luminosidad, para este tipo de aulas con sensor de presencia para la
optimización la energía, y un sistema eficaz de control de temperatura que
permita mantener un clima ideal en invierno y verano.
Según Delgado el aula inteligente es la integración de todos los
dispositivos eléctricos y electrónicos que están ubicados en las aulas de
clase del Liceo Naval Guayaquil, con el único fin de controlar o supervisar
en tiempo real los equipos como aires acondicionados, lámparas
fluorescentes, proyectores, pantallas para proyectores y otros elementos.
Marco teórico 18
El aula inteligente es un espacio multiuso abierto y tecnológicamente
equipado según los principios de calidad y mejora continua.”.
ILUSTRACIÓN N° 1
APARATOS ELECTRÓNICOS
Fuente: (DELGADO, 2014) Elaborado por: DELGADO
2.4 Protocolo de comunicación
2.4.1 EIBA
EIBA (European International Business Academy): se fundó en 1974.
Es un protocolo abierto, que cubre aspectos de automatización de
edificios, como luces, persianas, aire acondicionado, calefacción o
alarmas por ejemplo. La fuente de alimentación puede venir por el medio
de comunicación (par trenzado o línea de corriente), aunque en algunos
casos, como en radio frecuencia, es necesaria una línea de alimentación
aparte.
2.4.2 BATIBUS
Dentro de los buses industriales en Europea se ha utilizado dentro del
marco domótico el bus de campo abierto (BatiBUS). Fue desarrollado por
la empresa francesa Merlín. Se basa en la tecnología de par trenzado
pudiendo transmitir hasta 4800 bps (comprobar). El sistema es
centralizado, pudiendo controlar cada central hasta 500 puntos de control.
El estándar se ha quedado obsoleto debido a sus limitaciones y
Marco teórico 19
actualmente se está intentando integrarlo junto a 3 los estándares
European Installation Bus (EIB) y European Home System (EHS).
2.4.3 EHS
EHS (European Home System): El EHS fue inicialmente propuesto por
la empresa Trialog, y posteriormente adoptado por la EHSA. Esta es un
consorcio abierto que pretende impulsar a la industria Europea dentro del
campo de la domótica. Las especificaciones del bus están disponibles
para red eléctrica (2400 bps) y par trenzado de baja velocidad (48Kbps),
ambas con variantes del acceso múltiple con escucha de portadora y
detección de colisiones (CSMA) para regular el acceso al medio. La red
se entiende como un conjunto de segmentos que comparten en el mismo
medio y unido mediante routers. Se tienen tres niveles de
direccionamiento (a nivel de enlace, de red y de aplicación). Cada
segmento puede tener hasta 256 dispositivos, mientras que todo el
sistema permite hasta 1012.
El control es distribuido y orientado a comandos. Aunque se han
desarrollado varios proyectos ESPRIT utilizando el EHS, las aplicaciones
y productos existentes en el mercado son escasos.
2.4.4 KONNEX
En la actualidad, la organización que más ha realizado para conseguir
un protocolo común ha sido EIB, por lo que el protocolo es también
conocido como KNX-EIB. A día de hoy, KNX es el único protocolo
certificado libre que existe especializado en la domótica. Esto significa que
cualquiera puede ver como se comunican los equipos y configurar sus
dispositivos para que permitan el flujo de información entre equipos. Los
objetivos de KNX-EIB son los siguientes: 1. Crear un único estándar para
la domótica e Inmótica. 2. Aumentar la presencia de estos buses
Marco teórico 20
domóticos en áreas como la climatización o HVAC. 3. Introducir nuevos
modos de funcionamiento que permitan aplicar una filosofía Plug & Play a
muchos de dispositivos.
2.4.5 LONWORKS
LonWorks es un estándar propietario desarrollado por la empresa
Echelon. El estándar ha sido ratificado por el Instituto Nacional
Estadounidense de Estándares (ANSI) como oficial en Octubre de 1999.
El estándar LonWorks se basa en el esquema propuesto por LON (Local
Operating Network). Este consiste en un conjunto de dispositivos
inteligentes, o nodos, que se conectan mediante uno o más medios físicos
y que se comunican utilizando un protocolo común. Por inteligente se
entiende que cada nodo es autónomo y proactivo, de forma que puede
ser programado para enviar mensajes a cualquier otro nodo como
resultado de cumplirse ciertas condiciones, o llevar a cabo ciertas
acciones en respuesta a los mensajes recibidos. Un nodo LON se puede
ver como un objeto que responde a varias entradas y que produce unas
salidas. El funcionamiento completo de la red surge de las distintas
interconexiones entre cada uno de los nodos.
Uno de los beneficios inmediatos de LON es que un pequeño número
de nodos pueden realizar un gran número de distintas funciones
dependiendo de cómo estén interconectados.
2.4.6 ZIGBEE
ZIGBEE (Siglas inglesas que corresponden a Radio Frequency
Consumer Electronics) Así se llama a un conjunto de protocolos de alto
nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión
digital de bajo consumo, basada en el estándar del Instituto de Ingeniería
Eléctrica y Electrónica (IEEE) 302.14. Su objetivo son aplicaciones que
Marco teórico 21
requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío (maximizando
la vida de sus baterías). A pesar de que su objetivo es la domótica, en la
actualidad el mayor problema que presenta es que no está optimizado
para transmitir gran cantidad de datos -como por ejemplo el vídeo de una
cámara de seguridad- por lo que cuando se usa dicho protocolo, se hace
sólo en parte de la instalación. Pese a esto, gracias a su bajo consumo,
su fácil instalación y su topología en red de mallas, hace que cada vez
cobre más fuerza en el ámbito domótico.
2.4.7 X10
Los catedráticos CUEVAS, MARTINEZ, & MERINO(2002), dicen que:
“El primer módulo X10 podía controlar cualquier dispositivo a través
de la red eléctrica doméstica (120 o 220 V y 60 o 50 Hz) modulando
pulsos de 120 KHZ (0 = sin pulso, 1 = pulso). Con un simple protocolo de
direccionamiento, podían ser localizados un total de 256 dispositivos en la
red. La comunicación se realizaba por cadenas de control, que son
sucesiones de unos y ceros que completaban los comandos. En su
primera versión tan sólo existían seis operaciones, encender, apagar,
aumentar, disminuir, todo apagado y todo encendido.” (p.89).
En un principio, se distinguen dos tipos de dispositivos X10, los
transmisores (transmitters), los receptores (receivers). Los transmisores
envían comandos X10 codificados como una señal de baja intensidad que
se superpone a la señal de la red.
Se pueden enviar mensajes hasta 256 dispositivos en una misma red.
Los receptores son capaces de modular la señal y si corresponde con su
dirección actuar en consecuencia. Varios receptores pueden tener la
misma dirección de tal forma que se puede actuar sobre ellos a la vez.
Como los receptores no responden a los transmisores no es posible saber
Marco teórico 22
el estado, por ejemplo no se puede preguntar si una luz está o no
encendida. Para poder preguntar el estado se han introducido un tercer
tipo de dispositivos bidireccional que permite transmitir y recibir señales.
En este trabajo de investigación se estudiara a continuación una placa o
tarjeta llamada Arduino UNO R3 que realiza la función de transmitir y
recibir información del campo donde actúan los sensores y actuadores.
2.5 Placa arduino
Según. ARTERO (2013). Dice que “La placa arduino en realidad es
tres cosas: Una placa de hardware libre, un software gratis, libre y
multiplataforma, y un lenguaje de programación libre”(p.63).
2.5.1 Placa de hardware libre
Incorpora un microcontrolador reprogramable y una serie de pines, los
cuales están unidos internamente a las pastillas de entrada y salida (E/S)
del microcontrolador, que permiten conectar allí de forma muy sencilla y
cómoda diferentes sensores y actuadores como por ejemplo sensores de
temperatura y atenuadores de intensidad lumínica. Los
microcontroladores incorporados en las diferentes placas arduino
pertenecen todas a la misma familia tecnológica, son de tipo regulador
automático de voltaje (AVR). Una arquitectura de microcontroladores
desarrollada y fabricada por la marca Atmel.
2.5.2 Software gratis, libre y multiplataforma
Es el entorno de desarrollo que se instala en el ordenador y que
permite escribir, verificar y guardar en la memoria del microcontrolador, el
conjunto de instrucciones que desea que este empiece a ejecutar. El
lenguaje processing del entorno de desarrollo está construido
internamente con código escrito en lenguaje java.
Marco teórico 23
2.5.3 Lenguaje de programación libre
Por el lenguaje de programación se entiende por cualquier idioma
artificial diseñado para expresar instrucciones que pueden ser llevada a
cabo por máquina, que nos permiten especificar de una forma coherente y
sin errores las instrucciones exactas que queremos programar en el
microcontrolador de la placa, los comandos que escribimos en el lenguaje
arduino se basa internamente en código C/C++.
Arduino se comunica con la computadora a través de la comunicación
serial, esta es la forma más sencilla de comunicación que existe entre
arduino y la PC, ya que aprovecha el puerto del bus universal en serie
(USB) por medio de un convertidor USB-SERIE.
2.5.3.1 Software libre
Un programa es un software libre donde los usuarios tienen la libertad
de poder ejecutarlo, copiarlo y distribuirlo, estudiarlo, cambiarlo y
mejorarlo, sin tener que pedir ni pagar permiso al desarrollador original ni
a una otra entidad especifica.
2.5.3.2 Hardware libre
El hardware libre permite que la gente pueda estudiarlo para entender
su funcionamiento, modificarlo, reutilizarlo, mejorarlo y compartir dichos
cambios.
En este trabajo de investigación el principal elemento electrónico es la
tarjeta de circuitería impresa llamada arduino que permite la comunicación
de los dispositivos eléctricos con el software de control o supervisión
domótico mediante el protocolo de comunicación x10.
Marco teórico 24
ILUSTRACIÓN N° 2
HARDWARE LIBRE ARDUINO
Fuente: (ARTERO, 2013) Elaborado por: ARTERO
2.6 Interfaces graficas de usuario en Netbeans (GUI)
Es la parte de la aplicación con la que el usuario interactúa. Utiliza
elementos gráficos como: botones, menú, ventanas, dibujos y textos.
Los componentes que se utilizan en java para crear interfaces gráficas
de usuarios se dividen en dos paquetes: Java.awt y javax.swing.
2.6.1 Java.awt
Depende de las facilidades gráficas ofrecidas por cada sistema
operativo, los programas escritos con kit de herramientas de ventana
abstracta (awt) tendrán un “look and feel” distinto en Windows y en Unix.
Son versiones awt con características adicionales totalmente definibles
como aspecto, apariencia, presentación, interactividad con el teclado y
con todo tipo de cajas, se refiere a la apariencia de los botones, etiquetas
y otros componentes de la interfaz gráfica que son utilizados en la
pantalla.
Marco teórico 25
2.6.2 Javax.swing
Swing es 100% java y, por tanto, completamente independiente de la
plataforma. Es una de las interfaz de programación de aplicaciones (API)
java, proporciona una biblioteca de clases para el desarrollo de GUI utiliza
el modelo de eventos.
La API de java es una interfaz de programación de aplicaciones
provista por los creadores del lenguaje de programación de java, y como
el lenguaje java es un lenguaje orientado a objeto.
La API de java provee un conjunto de clase utilitarias para efectuar
toda clase de tareas necesarias dentro de un programa. Se suele
identificar cada una de las diferentes bibliotecas existentes como
interfaces API de Java. Cuando se construye un sistema informático este
suele emplear diversas API.
Objeto.- Un objeto no es más que un conjunto de variables o datos y
métodos o funciones relacionado entre sí. Los objetos en programación
se usan para modelar objetos o entidades del mundo real.
Un objeto es por tanto, la representación en un programa de un
concepto, y contiene toda la información necesaria para extraerla.
Clase.- Una clase es una plantilla que define las variables y los
métodos que son comunes para todos los objetos de un cierto tipo.
Evento.-Ocurre cuando el usuario interactúa con un objeto u elemento
de la interfaz gráfica del usuario por ejemplo al accionar el botón de
encendido o apagado del sistema de climatización o iluminación del
proyecto.
Marco teórico 26
2.6.3 Netbeans
Según GIMENO, & GONZALES(2011). Manifiestan que:
“Netbeans es un entorno de desarrollo integrado (IDE) libre, hecho
principalmente para el lenguaje de programación java. En él se puede
realizar todas las tareas asociadas a la programación, escribir códigos,
compilar, depurar, ejecutar programas y nos ayuda en la navegación de
las clases predefinidas en la plataforma.”.
Se caracteriza por ser código abierto, multiplataforma y soporta
múltiples lenguajes. Netbeans no trabaja a nivel de archivo sino a nivel de
proyecto.
Un proyecto incluye todos los recursos necesarios para construir un
programa, archivos con el código, bibliotecas externas e imágenes y
sonidos.
2.6.4 Java.
Es un lenguaje de programación orientado a objetos, se puede utilizar
el mismo código en diferentes sistemas operativos por medio del JRE que
es un entorno de ejecución destinadas específicamente para la
implementación de java en entornos de servidores para plataformas
diferentes sistemas operativos. El JRE contenedor de JVM (Java Virtual
Machine) y los API (Application Programming interface).
Java le envía instrucciones arduino, entregando al usuario el control de
los sistemas de climatización e iluminación, desde una interfaz en la
computadora, para que java se comunique con arduino se requiere
instalar los driver de la librería RXTX.
Marco teórico 27
2.6.4.1 Librería de comunicaciones Java RXTX
Es un conjunto de clases de java que nos facilita las comunicaciones
entre la PC y Arduino, esencialmente cubre las comunicaciones serial, no
necesariamente tiene que ser con arduino. La comunicación se realiza por
medio del conector serial, aunque el arduino tiene un chip FTDI
(convertidor USB-serial), para poder utilizar un conector USB, la
comunicación es tomada como un puerto virtual serial.
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA
3.1 Población
Según VIVANCO (2005) dice que la “Población corresponde al
agregado de elementos respecto del cual se reciba información, los
elementos son unidades elementales sometidas a medición” (p.23).
De acuerdo a los objetivos de investigación establecidos por los
autores, se determina como población de nuestra investigación a las 67
aulas de curso ubicados en la sección primaria y secundaria; a los dos
técnicos encargados del mantenimiento eléctrico y a los estudiantes de la
jornada matutina y vespertina de la Unidad Educativa Liceo Naval
Guayaquil.
De acuerdo con los datos obtenidos en las áreas de Vicerrectorado
Académico, Activo Fijo, Seguridad Industrial y el área de Mantenimiento
las aulas de curso en la sección primaria son 32, y en la secundaria 35; y
cuenta cada aula con 2 aires acondicionados de 24000 BTU y 4 lámparas
tipo bandeja 4 x 40 w. Cada aula tiene un área de 32m², para 30
estudiantes.
Cabe mencionar que existe un aula de 22m²en la secundaria; y dos
aulas en la primaria de 20m², que tienen un solo aire acondicionado
12000 BTU y dos lámparas tipos bandejas 4 x 40w.
Metodología 29
NIVEL UBICACIÓNCANTIDAD
AULAS
DIMENSIONES
AULAS
CARACTERISTICAS
AIRES
CARACTERISTICAS
LAMPARAS
Proa 2 20m2 12000BTU
Pabellón 100 7
Pabellón 200 10
Pabellón 300 6
Pabellón 400 7
Planta Alta 6
Planta Media 8
Planta Baja 5
Planta Alta 2
Planta Media 7
Planta Baja 6
Patios 1 20m2 12000BTU
4X40W
4X40W
4X40W
Edificio 1
Edificio 2
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE AULAS DE CURSO
24000BTU
32m2 24000BTU
32m2 24000BTU
32m2
SECUNDARIA
PRIMARIA
TABLA N° 1
AREA DE AULAS DE CURSO
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.2 Muestra
Según VIVANCO (2005) dice que la “muestra corresponde a una
colección de unidades seleccionadas de una población con el fin de
estimar los valores que caracterizan a la población”(p.24).
El diseño considera la estimación de las variables principales en el
ámbito de los estratos de interés. Para determinar el tamaño de la
muestra, se utilizará la fórmula estadística para poblaciones finitas como
se detalla a continuación:
𝒏 =𝒁𝟐 ∗ 𝑵 ∗ 𝑷 ∗ 𝑸
((𝒆𝟐(𝑵 − 𝟏)) + (𝒁𝟐 ∗ 𝑷 ∗ 𝑸))
En donde:
n =El número de encuestas que debemos realizar
Z= Nivel de confianza (1.96)
E= Margen de error (0.05)
P= Probabilidad de éxito (0.5)
Q= Probabilidad de fracaso (0.5)
N = Total de la población
Metodología 30
𝒏 =𝟏. 𝟗𝟔𝟐 ∗ 𝟔𝟕 ∗ 𝟎. 𝟓 ∗ 𝟎. 𝟓
((𝟎. 𝟎𝟓𝟐(𝟔𝟕 − 𝟏)) + (𝟏. 𝟗𝟔𝟐 ∗ 𝟎. 𝟓 ∗ 𝟎. 𝟓))
𝒏 =𝟔𝟒. 𝟑𝟒𝟔𝟖
((𝟎. 𝟎𝟎𝟐𝟓(𝟔𝟔)) + (𝟎. 𝟗𝟔𝟎𝟒))
𝒏 =𝟔𝟒. 𝟑𝟒𝟔𝟖
𝟏. 𝟏𝟐𝟓𝟒
𝒏 = 𝟓𝟕. 𝟏𝟖
𝒏 = 𝟓𝟕
Para tener un margen de error del 5% el tamaño de la muestra debe
ser de 57 aulas.
3.3 Tipos de Investigación
Este tipo de investigación posee un enfoque exploratorio y descriptivo.
Hay quienes prefieren denominar estos últimos, estudios explicativos, en
lugar de experimentales pues consideran que existen investigaciones no
experimentales que pueden aportar evidencias para explicar las causas
de un fenómeno. Se puede decir que esta clasificación usa como criterio
lo que se pretende con la investigación, sea explorar un área no estudiada
antes, describir una situación o pretender una explicación del mismo.
3.3.1 Exploratoria
Los estudios exploratorios nos permiten aproximarnos a fenómenos
desconocidos, con el fin de aumentar el grado de familiaridad y
contribuyen con ideas respecto a la forma correcta de abordar una
investigación en particular. Con el propósito de que estos estudios no se
constituyan en pérdida de tiempo y recursos, es indispensable
aproximarnos a ellos, con una adecuada revisión de la literatura.
Metodología 31
En pocas ocasiones constituyen un fin en sí mismos, establecen el
tono para investigaciones posteriores y se caracterizan por ser más
flexibles en su metodología, son más amplios y dispersos, implican un
mayor riesgo y requieren de paciencia, serenidad y receptividad por parte
del investigador. El estudio exploratorio se centra en descubrir.
Basada en la investigación exploratoria se contempló que el Liceo
Naval de Guayaquil, es una entidad orientada al servicio educativo a
estudiantes de Educación General Básica o Bachillerato, para cumplir con
estos objetivos la Unidad Educativa posee aulas de clase con una
infraestructura tecnológica, tales como: Aires acondicionados,
proyectores, pizarra acrílica, pantalla de proyección, e iluminación. Se
observó que no se lleva un control o monitoreo de los dispositivos
eléctricos y electrónicos en las aulas de clase, como por ejemplo: Los
sistemas de iluminación y climatización.
Por la naturaleza del servicio la primaria cuenta con cinco pabellones
que suman 32 aulas de curso, de Inicial 2 hasta Séptimo de Básica, y la
secundaria tiene dos edificios con tres plantas cada uno, los cuales
suman 34 aulas, y en los patios una sola aula para III Bachillerato.
Cabe mencionar que por lo basto de la infraestructura y por el manejo
de dos jornadas Matutina y Vespertina no se realiza un control eficaz de
los equipos en las aulas de clase, ocasionando un alto consumo de
energía eléctrica.
3.3.2 Descriptiva
Los estudios descriptivos buscan desarrollar una imagen o fiel
representación (descripción) del fenómeno estudiado a partir de sus
características. Describir en este caso es sinónimo de medir.
Metodología 32
Miden variables o conceptos con el fin de especificar las propiedades
importantes de comunidades, personas, grupos o fenómeno bajo análisis.
El énfasis está en el estudio independiente de cada característica, es
posible que de alguna manera se integren las mediciones de dos o más
características con el fin de determinar cómo es o cómo se manifiesta el
fenómeno. Pero en ningún momento se pretende establecer la forma de
relación entre estas características. En algunos casos los resultados
pueden ser usados para predecir.
3.3.2.1 Descripción de las aulas de curso de la primaria
Con la investigación exploratoria y descriptiva se detalla las
características de las aulas de curso del Liceo Naval Guayaquil. La
sección primaria tiene cinco bloques que son: Proa, Pabellón 100,
Pabellón 200, Pabellón 300 y Pabellón 400, donde se dictan clase a 800
estudiantes aproximadamente, las aulas de clase tienen una capacidad
de 32m²; para un máximo de 30 estudiantes por curso, las aulas tienen
dos aires acondicionados tipo ventana de 220VAC, 24000 BTU, y cuatro
lámparas tipo bandeja 110VAC de 4 x 40 w.
En este trabajo de investigación se observó que el horario de clase
para los estudiantes de Inicial 2 a séptimo de Básica es de 7:00 AM a
13:30PM, y luego del mismo los sistemas de iluminación y climatización
permanecen encendidos hasta las 15:00PM; Además no se lleva un
control o supervisión de estos sistemas en las horas de receso y
educación física, ocasionando un alto consumo de energía eléctrica en las
instalaciones. En el bloque donde están ubicadas las áreas
administrativas, existen dos aulas de curso para tercero de básica, en el
pabellón 100 hay siete aulas para sexto y séptimo de básica, en el
pabellón 200 tienen diez cursos para cuarto, quinto y sexto de básica, en
el bloque 300 hay seis cursos para segundo y tercero de básica, y en el
pabellón 400 existen siete aulas de curso de inicial 2 a primero de básica.
Metodología 33
Ubicación Edificio # 1 Edificio # 2 Patios Proa Pabellón
100
Pabellón
200
Pabellón
300
Pabellón
400
Planta
Alta 6 2 - - - - - -
Planta
Media 8 7 - - - - - -
Planta
Baja 5 6 1 2 7 10 6 7
TOTAL 19 15 1 2 7 10 6 7
POBLACIÓN DE LAS AULAS DE CURSO DE LA UNIDAD EDUCATIVA LICEO NAVAL GUAYAQUIL
Primaria Secundaria
3.3.2.2 Descripción de las aulas de curso de la secundaria
Los edificios 1 y 2 constan de tres plantas, las aulas de clase tienen
una capacidad de 36m², para un máximo de 35 estudiantes por curso, las
aulas cuentan con dos aires acondicionados tipo ventana 220VAC
24000BTU, y cuatro lámparas tipo bandeja 120VAC 4 x 40W.
Las horas clase de los estudiantes de Octavo a III Bachillerato en las
dos jornadas es de 7:00AM hasta 19:00PM, observando que no existe un
control o supervisión de los sistemas de iluminación y climatización, en los
recesos, cambio de hora, y en el cambio de jornada que es 13:00 hasta
13:45PM, ocasionando un mal uso de la energía eléctrica.
En el edificio # l las aulas de cursos en la planta baja son cinco, en la
planta media es ocho y en la planta alta son seis. Que suman diecinueve
aulas de clase. En el edificio # 2 los cursos en la planta baja son seis, en
la planta media son siete y en la planta alta son dos, con un total de
quince aulas de clase. Cabe mencionar que los sistemas de iluminación y
climatización se encuentran funcionando en la secundaria.
TABLA N° 2
POBLACION AULAS DE CURSO
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 34
3.4 Técnicas de recolección de datos
Las técnicas de investigación utilizada serán las encuestas, las cuales
tendrán como instrumento al cuestionario de pregunta, el mismo que será
estructurado con la finalidad de poder generar un análisis de los datos.
Las encuestas se realizarán, a los dos técnicos encargados del
mantenimiento eléctrico, y a los estudiantes de la primaria y secundaria.
3.4.1 Identificar información secundaria
El pliego de contratación pública de los mantenimientos de los
interiores en las instalaciones de la Unidad Educativa, y la Estructura
Orgánica del Reparto del sistema de inventario.
Estos documentos contienen la información y reglas específicas sobre
la dimensión y ubicación de las aulas de curso.
3.4.2 Análisis de los resultados
ENCUESTAS
1. ¿Ha oído hablar de la domótica?
TABLA N° 3
LA DOMÓTICA
Características Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Si 14 14%
No 86 86%
Total 100 100%
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 35
SI; 14%
NO; 86%
SI NO
GRÁFICO N° 4
LA DOMÓTICA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Análisis.- Según los resultados de la encuesta elaborada a 100
personas el 86% de los encuestados dijo nunca haber oído hablar sobre
la domótica mientras que el 14% dijo si haber escuchado sobre el tema.
2. ¿Cuál de los siguientes beneficios de la domótica le gusta?
TABLA N° 4
BENEFICIOS DE LA DOMÓTICA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Características Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Individualización y exclusividad 9 7,3%
Ahorro energético 45 36,5%
Incrementar niveles de seguridad 29 23,7%
Prevención de desastres 40 32,5%
Total 123 100%
Metodología 36
7,30%
36,50%
23,70%
32,50%Individualización yexclusividad
Ahorro energético
Incrementar niveles deseguridad
Prevención de desastres
GRÁFICO N° 5
BENEFICIOS DE LA DOMÓTICA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Análisis.- Al preguntarle a los encuestados cuales de los beneficios de
la domótica les gusta más estos fueron los resultados obtenidos; el 7,3%
prefirió la característica de individualización y exclusividad, el 36,5% eligió
el ahorro energético, el 23,7% escogió la opción de incrementar los
niveles de seguridad, mientras que el 32,5% prefiere usar la domótica
para prevención de desastres. Llegamos a la conclusión que los
encuestados se inclinan más por las características de ahorro energético
con el 36,5%y prevención de desastres con un 32,5%.
3. ¿Qué dispositivos tiene en su aula de clases?
TABLA N° 5
DISPOSITIVOS QUE SE ENCUENTRAN EN EL AULA DE CLASES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Características Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Computador 30 8,2%
Proyector 79 21,6%
Pantalla para proyector 61 16,7%
Pizarrón virtual 8 2,2%
Pizarra interactiva 11 3,0%
Cámara documental 5 1,4%
Cámara de vigilancia 69 19,0%
Aire acondicionado 72 19,7%
Lámpara fluorescente 30 8,2%
Total 365 100,0%
Metodología 37
8,20%
21,60%16,70%
2,20% 3% 1,40%
19% 19,70%
8,20%
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
GRÁFICO N° 6
DISPOSITIVOS QUE SE ENCUENTRAN EN EL AULA DE CLASES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Análisis.- En lo que concierne a los equipos que tienen los estudiantes
en las aulas de clases resulta que el 8,2% tiene un computador en su
curso, el 21,6% un proyector, el 16,7% una pantalla para proyectar, el
2,2% un pizarrón virtual, el 3% posee una pizarra interactiva, el 1,4% una
cámara documental, el 19% una cámara de vigilancia, el 19,7% un aire
acondicionado y el 8,2% tiene lámparas fluorescentes.
4. ¿Le gustaría que la domótica se implementara en las aulas
00000000000de curso del Liceo Naval Guayaquil?
TABLA N° 6
IMPLEMENTACIÓN DE LA DOMÓTICA EN LAS AULAS DE CLASE
Características Frecuencia
absoluta
Frecuencia
relativa
Si 88 88%
No 12 12%
Total 100 100%
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 38
88%
12%
SI NO
GRÁFICO N° 7
IMPLEMENTACIÓN DE DOMÓTICA EN AULAS DE CLASE
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Análisis.- Los resultados muestran que el 88% de los encuestados si
desea que la domótica se implemente en su Liceo, mientras que el 12%
no le interesa dicho servicio.
5. ¿qué dispositivos le gustaría automatizar? Siendo 1 menor,
000000002 media y 3 mayor probabilidad de automatizar.
TABLA N° 7
MAYOR PROBABILIDAD DE AUTOMATIZAR CIERTOS DISPOSITIVOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Características Menor Frecuencia
relativa Media
Frecuencia
relativa Mayor
Frecuencia
relativa Total
Proyector 28 32,60% 18 20,90% 40 46,50% 100,00%
Pantalla p/.
proyectar 30 38,50% 11 14,10% 37 47,40% 100,00%
Pizarrón virtual 18 22,20% 18 22,20% 45 55,60% 100,00%
Pizarrón
interactivo 17 23,30% 19 26% 37 50,70% 100,00%
Cámara
documental 26 38% 18 26,70% 24 35,30% 100,00%
Cámara de
vigilancia 32 45,10% 8 11,30% 31 43,60% 100,00%
Aire
acondicionado 14 17,70% 7 8,90% 58 73,40% 100,00%
Lámpara
fluorescente 18 27,30% 20 30,30% 28 42,40% 100,00%
Metodología 39
46,50% 47,40%55,60% 50,70%
35,30%43,60%
73,40%
42,40%
0,00%10,00%20,00%30,00%40,00%50,00%60,00%70,00%80,00%
Probabilidad de automatizar ciertos dispositivos
MENOR MEDIA MAYOR
GRÁFICO N° 8
MAYOR PROBABILIDAD DE AUTOMATIZAR CIERTOS DISPOSITIVOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Análisis.- El dispositivo con más probabilidad de automatizar es el aire
acondicionado con el 73,4%, seguido del pizarrón virtual con el 55,6%, le
sigue la pizarra interactiva con el 50,7%, de ahí la pantalla para proyectar
con el 47,4%, luego el proyector con el 46,5%, a continuación la cámara
de vigilancia con el 43,6%, seguido de las luces con el 42,4% y por último
la cámara documental con el 35,3%. Se tomó en cuenta el porcentaje de
mayor probabilidad para sacar dicho análisis.
6. ¿Apaga los equipos al salir de clases?
TABLA N° 8
¿SE APAGAN LOS EQUIPOS AL SALIR DE CLASES?
Características Frecuencia absoluta Frecuencia relativa
Si 78 78%
No 22 22%
Total 100 100%
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 40
78%
22%
SI NO
GRÁFICO N° 9
¿SE APAGAN LOS EQUIPOS AL SALIR DE CLASES?
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Análisis.- El 78% de los estudiantes aseguró que apaga los
dispositivos después de salir de clases, mientras que el 22% restante no
lo hace.
7. ¿En las horas de clases deja encendidos los equipos cuando
ooooooooooo no los usa?
TABLA N° 9
AVERIGUAR SI SE DEJAN ENCENDIDOS LOS EQUIPOS CUANDO NO
LOS USAN EN CLASES
Características Frecuencia absoluta Frecuencia relativa
Si 31 31%
No 69 69%
Total 100 100%
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 41
31%
69%
SI NO
GRÁFICO N° 10
AVERIGUAR SI SE DEJAN ENCENDIDOS LOS EQUIPOS CUANDO NO
LOS USAN EN CLASES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Análisis.-El 31% dice que deja encendidos los dispositivos en las
horas de clases cuando no los usa, al contrario del 69% que si lo hace.
3.5 Ciclo de vida
En este trabajo de investigación se está realizando en forma
secuencial las diferentes etapas que son: Análisis, Diseño, Codificación,
Pruebas, Implementación y Mantenimiento. Cada fase tiene un conjunto
de metas y requerimientos bien definidos.
3.6 Metodología de desarrollo
La metodología a utilizarse en este trabajo de investigación es la
iconix, que sirve para el desarrollo del software, está constituida por el
análisis, descripción y diseño de los requisitos, es una metodología ágil
que sirve para identificar los diferentes procesos y como los usuarios se
relacionan con cada uno de ellos.
Metodología 42
3.7 Requerimientos
Se determinaron los requerimientos con el fin de cumplir los objetivos
del proyecto de una manera eficaz, teniendo en cuenta sobre todo los
principios de funcionalidad, y también basados en una serie de encuestas
realizadas en la Unidad Educativa Liceo Naval Guayaquil.
En este trabajo de investigación los requisitos se dividieron en dos
aspectos importantes: Funcional y no funcional.
3.7.1 Requisitos funcionales
3.7.1.1 RQ001 Gestión de la iluminación
El sistema controlará el encendido y apagado de la iluminación.
El sistema debe regular el nivel de luminosidad para cada evento.
La interfaz debe monitorear el estado de los sistemas de
iluminación.
Registro del tiempo de uso de las luminarias
3.7.1.2 RQ002 Gestión de la climatización
La interfaz podrá encender los sistemas de climatización.
La interfaz podrá apagar los sistemas de climatización.
La interfaz gráfica de usuario supervisará la temperatura ambiente
de las aulas de clase.
La interfaz gráfica tendrá un ambiente amigable para el usuario del
sistema
La interfaz debe monitorear el estado de los sistemas de
climatización.
Registro del tiempo de uso de los aires acondicionado.
Metodología 43
3.7.1.3 RQ003 Acceso al sistema Login
El sistema debe contar con autentificación de usuario y contraseña,
para que en el sistema solo accedan las personas autorizadas.
3.7.1.4 RQ004 Permiso al sistema
El programa permitirá asignar los permisos de usuario o derechos
de acceso para restringir o permitir el acceso a un determinado usuario
a los diferentes módulos o menús, donde se pueden registrar y asignar
permisos a los usuarios, controlar y monitorear los dispositivos,
generar reportes y visualizar la ayuda del sistema.
Las opciones disponibles en este módulo son guardar los cambios,
y activar o desactivar el estado de los módulos o menú.
3.7.1.5 RQ005 Mantenimiento usuarios
Este módulo es el ingreso de nuevos registro o la modificación de
los ya ingresados esto incluye datos de usuario como nombre, cargo,
usuario, password, estado, tipo de usuario que puede ser
administrador, técnicos eléctricos o conserjes.
Las opciones disponibles en el menú mantenimiento de usuarios
son: Insertar, modificar, eliminar y buscar.
3.7.1.6 RQ006 Mantenimiento opciones
Permitirá habilitar o deshabilitar las opciones disponibles en los
diferentes módulos o menús que pueden ser: Insertar, modificar,
eliminar y buscar.
Metodología 44
3.7.1.7 RQ007 Consultas o reportes
Este módulo permitirá consultar y crear los reportes de horas de
funcionamiento y vida útil de los equipos de iluminación y
climatización.
Los criterios o los filtros para la consulta de reporte en el módulo
serán por usuario, rango de fecha, el tipo dispositivo que puede ser
luminarias o aires acondicionados, o ubicación de los equipos.
3.7.1.8 RQ008 Ayuda
En este módulo permitirá ver información del diseño de las
pantallas y de los requerimientos funcionales del sistema, para que el
usuario pueda familiarizarse con el uso del sistema.
3.7.2 Requisitos no funcionales
El sistema deberá ser sencillo pero eficiente para el control y
monitoreo de los sistemas de climatización e iluminación.
La interfaz debe ser intuitiva para disminuir los errores por parte de
los usuarios.
Los elementos de la interfaz deben aportar información clara y
precisa de su función.
El usuario debe visualizar en todo momento las principales
funciones del sistema para acceder fácilmente a ellas.
La interfaz debe mantener un estilo uniforme.
La interfaz debe ser amigable con el usuario.
La ubicación de los diferentes menús debe estar definida por las
zonas de mayor jerarquización del medio a usar como interfaz.
El sistema debe contar con mensajes de error.
Metodología 45
3.8 Listado de los actores y sus funciones
Debido a que las condiciones en las cuales se usa el producto pueden
influir en el diseño tanto como el contenido del mismo.
A continuación se describen las características de los principales
usuarios finales.
3.8.1 Usuario 1(conserjes)
Es un usuario que puede interactuar con el sistema y solo podrá
activar y desactivar las luminarias y aires acondicionados cuando sean
necesarias.
3.8.2 Usuario 2 (Técnicos eléctricos)
Son los encargados del control, monitoreo o supervisión de las aulas
de clase, estarán habilitado para controlar y monitorear el uso de las
luminarias y aires acondicionados en los cursos.
3.8.3 Usuario 3(Administrador)
Es el encargado de supervisar y de asegurar el correcto
funcionamiento del sistema y de asignar la jerarquías de usuarios para el
control, monitoreo o supervisión de los dispositivos en las aulas de clase.
3.9 Casos de uso
En el desarrollo de este proyecto es necesario documentar mediante
los diagramas de casos de uso, para poder representar gráficamente los
requisitos o requerimientos de los usuarios, y conocer las funciones del
sistema en forma general.
Metodología 46
Activar
iluminación
Desactivar
iluminación
Calcular vida útil
Visualizar
estado
Regular
luminosidad
Técnicos
eléctricos
Conserjes
Administrador
CU001
3.9.1 Caso de uso gestión de la iluminación
El siguiente gráfico es la representación en forma general del proceso
de gestión de iluminación, además identifica a los usuarios y las funciones
que realizan en cada procedimiento.
DIAGRAMA N° 1
CASO DE USO RQ001 GESTIÓN DE ILUMINACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Los técnicos eléctricos podrán acceder al menú gestión de la
iluminación y tendrán acceso a todas las opciones del sistema como
activar, desactivar, regular, visualizar y calcular la vida útil de las lámparas
fluorescentes.
Los auxiliares de servicios generales o conserjes solo podrán
encender o apagar la iluminación.
El administrador del sistema podrá visualizar el estado y la vida útil de
la iluminación en tiempo real, de las aulas de clase de la sección primaria
y secundaria de las jornadas matutina y vespertina.
Metodología 47
TABLA N° 10
GESTIÓN DE ILUMINACIÓN RQ001
Código: CU001 Nombre: Gestión de iluminación
Actores: Administrador, Técnicos Eléctricos, Conserjes Fecha:28/01/2016
Descripción: Proceso de control y monitoreo de la iluminación
Precondición: Los usuarios deben estar capacitados en el manejo del sistema. Los usuarios
deben tener asignados sus respectivos permisos de acceso.
Flujo de eventos
Acción del actor
Activar y desactivar iluminación
Los técnicos y conserjes podrán encender o
apagar las luces de las aulas de clase.
Regular luminosidad.
Los técnicos eléctricos podrán regular la
luminosidad de las aulas de clase.
Visualizar estado
Los técnicos eléctricos y el administrador del
sistema podrán visualizar si los sistemas de
iluminación están encendidos o apagados.
Calcular vida útil
Los técnicos eléctricos y el administrador del
sistema podrán visualizar la vida útil de los
dispositivos.
Sistema
El sistema le presenta la pantalla de gestión
de iluminación.
El sistema presenta el estado de los
dispositivos sea alto o bajo, prendido o
apagado.
Post condición: Los eventos ocasionados por el control de iluminación solo serán almacenados
en memoria.
Aprobado por:
Rosa Atupaña Asitimbay Jhonny Ojeda Veliz Fausto Muñoz Piguave
Web Máster Técnico Eléctrico Conserje
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 48
3.9.2 Caso de uso gestión de la climatización
El siguiente caso de uso es la representación en forma general del
proceso de gestión de climatización, además identifica a los usuarios y las
funciones que realizan en cada procedimiento.
DIAGRAMA N° 2
CASO DE USO RQ002 GESTIÓN DE CLIMATIZACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Los técnicos eléctricos podrán acceder al menú principal y tendrán
acceso a todas las opciones del sistema como activar, desactivar,
regular, visualizar y calcular la vida útil de los aires acondicionados de las
aulas de clase.
El administrador del sistema podrá visualizar el estado y la vida útil de
los aires acondicionados en tiempo real, de las aulas de clase de la
sección primaria y secundaria de las jornadas matutina y vespertina.
Encender aires
Apagar aires
Regular temperatura
Visualizar estado
Calcular vida útil
Técnicos eléctricos
Administrador
Conserjes
CU002
Metodología 49
TABLA N° 11
GESTIÓN DE CLIMATIZACIÓN RQ002
Código: CU002 Nombre: Gestión de climatización
Actores: Administrador, Técnicos Eléctricos, Conserjes Fecha:28/01/2016
Descripción: Proceso de control y supervisión de los aires acondicionados.
Precondición: Los usuarios deben estar capacitados en el manejo del sistema. Los usuarios
deben estar con sus respectivos permisos de acceso.
Flujo de eventos
Acción del actor
Encender y apagar aires
Los técnicos y los conserjes pueden encender
o apagar los aires de las aulas de clase de la
primaria y secundaria.
Supervisar temperatura
Los técnicos eléctricos están en la capacidad
de supervisar la temperatura ambiente de las
aulas de clase.
Visualizar estado
Los técnicos eléctricos y el administrador del
sistema están en la capacidad de monitorear si
los sistemas de climatización se encuentran
encendidos o apagados.
Calcular vida útil
Los técnicos eléctricos y el administrador del
sistema podrán visualizar la vida útil de cada
dispositivo.
Sistema
El sistema le presenta la pantalla de gestión
de climatización.
El sistema presenta el estado de los
dispositivos sea alto o bajo, prendido o
apagado.
Post condición: Los eventos ocasionados por el control de climatización solo serán
almacenados en memoria.
Aprobado por:
Rosa AtupañaAsitimbay Jhonny Ojeda Veliz Fausto Muñoz Piguave
Web Máster Técnico Eléctrico Conserje
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 50
Login
Técnicos eléctricos
Conserjes
Administrador
CU003
3.9.3 Caso de uso Acceso al sistema o Login
El siguiente caso de uso es la representación en forma general del
ingreso de usuarios, para el sistema de gestión de dispositivos de
climatización e iluminación de las aulas de clase de la Unidad Educativa
Liceo Naval Guayaquil, además identifica a los usuarios y permite el
acceso al sistema.
DIAGRAMA N° 3
CASO DE USO RQ003 ACCESO AL SISTEMA O LOGIN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
El administrador es el único que podrá crear usuario y clave para
que puedan ingresar al sistema los técnicos y conserjes.
La clave y el usuario no son estáticas se crean en el menú
mantenimiento de usuario dependiendo del nivel jerárquico tendrán
acceso a los diferentes formularios del sistema.
Los datos registrados se almacenaran en una base de datos Mysql
que estará enlazada con el sistema domótico.
Metodología 51
TABLA N° 12
ACCESO AL SISTEMA O LOGIN RQ003
Código: CU003 Nombre: Gestión de Usuarios
Actores: Administrador, Técnicos Eléctricos, Conserjes Fecha:28/01/2016
Descripción:
Proceso de identificación y acceso de usuarios.
Precondición
Los usuarios tienen que estar creados y deberán tener acceso al sistema.
Flujo de eventos
Acción del actor
Login del sistema
El administrador, técnicos o conserjes ingresan
usuario y clave para acceder al sistema.
El usuario tiene acceso a la pantalla principal
del sistema.
Sistema
El sistema verifica los datos ingresados en
usuario y clave.
Si el usuario y la clave ingresada son
correctos, permite el ingreso a la pantalla
principal del sistema. Caso contrario el
sistema mostrara un mensaje de error.
Post condición
El administrador del sistema es el único que asigna usuario y clave en el sistema.
Aprobado por:
Rosa Atupaña Asitimbay Jhonny Ojeda Veliz Fausto Muñoz Piguave
Web Máster Técnico Eléctrico Conserje
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.9.4 Permiso al sistema
El siguiente caso de uso es la representación en forma general de los
usuarios para asignarle permisos de acceso a los módulos o menú, según
sea la necesidad. El formulario tiene las opciones de seleccionar el estado
de cada menú que puede ser activo o inactivo, y guardar los cambios
realizados.
Metodología 52
CU004
Administrador
Asignar menú
Asignar usuario
Asignar formulario
DIAGRAMA N° 4
CASO DE USO RQ004 PERMISOS AL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
TABLA N° 13
PERMISOS AL SISTEMA RQ004
Código: CU004 Nombre: Permisos al sistema
Actores: Administrador Fecha:28/01/2016
Descripción:
Proceso de asignación de módulos y menús a los usuarios.
Precondición
Los usuarios deben estar creados en el sistema, con su respectiva jerarquía
Deben estar creados los menús y opciones previamente.
Flujo de eventos
Acción del actor
El administrador selecciona el usuario y le
asigna permisos para acceder a los módulos o
menús.
El administrador graba los cambios realizados
en el sistema.
Sistema
El sistema muestra id del usuario para
asignarles permisos en el sistema.
El sistema muestra todos los módulos y
menús para activarlo o desactivarlo.
Post condición
El administrador del sistema es el único que asignas permisos de usuarios.
Aprobado por:
Rosa Atupaña Asitimbay
Web Máster
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 53
3.9.5 Mantenimiento de usuarios
El siguiente caso de uso es la representación en forma general del
módulo de mantenimiento de usuarios, donde se ingresa los nombres,
cargo, usuario, password, tipos de usuario (Administrador, técnicos
eléctricos y conserjes); y el estado de los usuarios. El formulario tiene
las opciones Insertar, modificar, eliminar y buscar.
DIAGRAMA N° 5
CASO DE USO RQ005 MANTENIMIENTO DE USUARIOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
El administrador del sistema tendrá acceso al menú principal y
estará habilitado para seleccionar mantenimiento de usuario donde
podrá registrar el cargo, usuario, contraseña, tipo de usuario y el
estado que puede ser activo o inactivo.
Administrador
Ingresar nombre
Ingresar usuario
Ingresar cargo
Ingresar estado
Ingresar contraseña
Ingresar tipo de
usuario
CU005
Metodología 54
TABLA N° 14
MANTENIMIENTO DE USUARIOS RQ005
Código: CU005 Nombre: Mantenimiento de usuarios
Actores: Administrador Fecha:28/01/2016
Descripción:
Proceso que permitirá ingresar la información de los nuevos usuarios del sistema.
Precondición
Los roles ingresados en el sistema están definidos previamente por la empresa mediante el
manual de funciones.
Acción del actor
Ingresar nombre
El administrador del sistema ingresa el nombre
completo del nuevo usuario del sistema.
Ingresar cargo
Se registra el cargo del nuevo usuario.
Ingresar usuario
Se crea un usuario para ingresar a la pantalla
principal del sistema.
Ingresar contraseña
Se registra un password para acceder al
sistema.
Ingresar tipo de usuario
El sistema permite seleccionar el tipo de
usuario.
Ingresar estado
El modulo permite seleccionar el estado que
debe tener cada usuario, puede, Insertar,
modificar, eliminar y buscar un nuevo registro.
Sistema
El sistema muestra el módulo de
mantenimiento de usuarios.
El sistema permite ingresar los datos de los
usuarios.
Post condición
El administrador del sistema es el único con el permiso de acceso al formulario de usuarios.
Aprobado por:
Rosa Atupaña Asitimbay
Web Máster
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 55
Administrador
Seleccionar
usuario
Activar opciones
Desactivar opciones
Seleccionar menú
Seleccionar formulario
CU006
3.9.6 Mantenimiento de opciones
El siguiente caso de uso es la representación en forma general delas
funciones del módulo donde se puede activar o desactivar las opciones de
insertar, modificar, eliminar, y buscar en cada formulario del sistema.
DIAGRAMA N° 6
CASO DE USO RQ006 MANTENIMIENTO DE OPCIONES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
El administrador del sistema es el único que puede habilitar o
deshabilitar los menús o las opciones de los formularios que pueden ser
ingresar, modificar, guardar, eliminar o buscar.
Metodología 56
TABLA N° 15
MANTENIMIENTO DE OPCIONES RQ006
Código: CU006 Nombre: Mantenimiento de opciones
Actores: Administrador Fecha:28/01/2016
Descripción:
Proceso que permitirá habilitar o desactivar las opciones de los diferentes formularios.
Precondición
Los usuarios tendrán activados las opciones según la necesidad institucional.
Flujo de eventos
Acción del actor
Seleccionar usuario
El administrador del sistema selecciona el tipo
de usuario que puede ser: administrador,
conserjes y técnicos eléctricos.
Seleccionar módulo y menú
El administrador selecciona el modulo o menú
para habilitar o deshabilitar una opción
disponible en cada formulario.
Activar o desactivar opciones
El administrador puede activar o desactivar la
opción insertar, modificar, eliminar o buscar.
Sistema
El sistema muestra el módulo de
mantenimiento de opciones.
El sistema permite modificar el estado de las
opciones para cada formulario.
Post condición
El administrador del sistema es el único que puede activar o desactivar opciones en el sistema.
Aprobado por:
Rosa Atupaña Asitimbay
Web Máster
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 57
Administrador Técnicos eléctricos
Seleccionar módulo
Seleccionar rango
consulta
Consultar vida útil
Consultar tiempo de uso
Imprimir reporte
CU007
3.9.7 Consultas o reportes
El siguiente caso de uso es la representación gráfica, del módulo de
consulta de la vida útil y el tiempo de uso de los dispositivos; los filtros de
consulta pueden ser: Rango de fecha, tipo de usuarios, tipo de dispositivo
como aires y lámparas, ubicación de los dispositivos de climatización e
iluminación.
Cabe mencionar que también se pueden imprimir los reportes, los
únicos usuarios que no tienen acceso a los reportes son los conserjes
porque son usuarios con un nivel jerárquico bajo.
DIAGRAMA N° 7
CASO DE USO RQ007 CONSULTAS O REPORTES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Los técnicos eléctricos podrán consultar o generar reportes de los
sistemas de iluminación y climatización como vida útil, tiempo de uso de
los equipos.
Metodología 58
TABLA N° 16
CONSULTAS O REPORTES RQ007
Código: CU007 Nombre: Consultas o reportes
Actores: Técnicos eléctricos y administrador del sistema Fecha:28/01/2016
Descripción:
Proceso que permite consultar los datos obtenidos en el monitoreo de los dispositivos
Precondición
Antes de crear los reportes deben estar ingresados los datos correspondientes a los sistemas
de iluminación y climatización.
Flujo de eventos
Acción del actor
Seleccionar el módulo
Los usuarios del sistema seleccionan el
modulo o menú reportes del sistemas, donde
pueden consultar datos del monitoreo de los
sistemas de iluminación y climatización.
Seleccionar rango consulta
Los técnicos eléctricos y el administrador del
sistema pueden seleccionar rangos de
consulta como fecha, tipo de usuario, tipo de
dispositivo y ubicación de los equipos.
Consultar tiempo de uso y vida útil
El administrador del sistema y los técnicos
eléctricos pueden consultar el tiempo que un
dispositivo puede ser utilizado sin ocasionar
fallas en el sistema. Además el sistema
permite consultar las horas de funcionamiento.
Imprimir reporte
Sistema
El sistema muestra los diferentes reportes a
consultar que puede ser de iluminación o
climatización.
El sistema permite filtrar información para
generar un reporte más generalizado o
detallado según el caso;
Los rangos de consulta que tiene el sistema
son: por fecha, tipo de usuario, tipo de
dispositivo, ubicación de los dispositivos.
Post condición
Los técnicos deben tener acceso ilimitado a los reportes de climatización e iluminación.
Aprobado por:
Rosa Atupaña Asitimbay Jhonny Ojeda Veliz
Web Máster Técnico Eléctrico
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 59
CU008
Técnicos eléctricos
Administrador Conserjes
Visualizar requerimientos funcionales
Visualizar derechos de autor
Visualizar diseño pantallas
3.9.8 Ayuda del sistema
El siguiente caso de uso es la representación gráfica del módulo de
ayuda, donde se encuentra información acerca del sistema y sus
desarrolladores. El sistema mostrará el contenido de los diseños de las
pantallas y los requerimientos funcionales del sistema.
Además presentará otro formulario con los derechos de autor del
sistema creado.
DIAGRAMA N° 8
CASO DE USO RQ008 AYUDA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Todos los usuarios podrán visualizar en el menú ayuda información
referente a los requerimiento funcional, diseño de pantalla y derechos de
autor para que pueda familiarizarse con el uso del mismo, y estar en
capacidad de solucionar problemas del entorno al sistema.
Metodología 60
TABLA N° 17
AYUDA DEL SISTEMA RQ008
Código:
CU008
Nombre: Ayuda del sistema
Actores: Administrador, técnicos eléctricos y conserjes Fecha:28/01/2016
Descripción:
Proceso que permite buscar información sobre los derechos de autor, el diseño de las pantallas
y los requerimientos funcionales del sistema.
Precondición
Metodología del sistema
Flujo de eventos
Acción del actor
Diseño de pantallas
Los técnicos eléctricos y el administrador del
sistema pueden visualizar el diseño de las
pantallas para familiarizarse con el sistema
domótico.
Requerimientos funcionales
El administrador y los técnicos eléctricos pueden
consultar información de los requerimientos
funcionales del sistema.
Derechos de autor.
Todos los usuarios del sistema pueden acceder
al formulario donde se visualiza los derechos de
autor del sistema.
Los usuarios del sistema pueden imprimir el
tema seleccionado.
Sistema
El sistema muestra el diseño de las
pantallas y los requerimientos funcionales.
El sistema muestra los derechos de autor
del sistema.
Post condición
Los usuario deben estar capacitado para el uso del sistema
Aprobado por:
Rosa Atupaña Asitimbay Jhonny Ojeda Veliz Fausto Muñoz Piguave
Web Máster Técnico Eléctrico Conserje
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 61
3.10 Prototipos
La interfaz de usuario del sistema es una pieza fundamental para la
usabilidad del sistema ya que es la principal herramienta de interacción
entre el usuario y el sistema de gestión domótico del Liceo Naval
Guayaquil.
3.10.1 Prototipo de pantalla de Login
Pantalla de validación de usuario y contraseña.
ILUSTRACIÓN N° 3
LOGIN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.2 Prototipo de pantalla del menú principal
Pantalla principal del sistema donde se encuentra los diferentes
módulos o menús del sistema domótico.
Metodología 62
ILUSTRACIÓN N° 4
PANTALLA PRINCIPAL DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.3 Prototipo de pantalla de mantenimiento
Pantalla donde se puede seleccionar los diferentes tipos de
mantenimiento usuario, permisos y opciones.
ILUSTRACIÓN N° 5
PANTALLA DE MANTENIMIENTO
Fuente: Elaboración Propia
Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.4 Prototipo de pantalla de mantenimiento de usuarios
Pantalla donde se registran los datos de los usuarios del sistema.
Metodología 63
ILUSTRACIÓN N° 6
PANTALLA DE MANTENIMIENTO DE USUARIOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.5 Prototipo de pantalla de permisos de usuarios
Pantalla donde se puede habilitar o deshabilitar un menú del sistema.
ILUSTRACIÓN N° 7
PANTALLA DE ASIGNACIÓN DE PERMISOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.6 Prototipo de pantalla de habilitar o deshabilitar opciones
En esta pantalla se puede habilitar o deshabilitar opciones de los
diferentes menú del sistema.
Metodología 64
ILUSTRACIÓN N° 8
PANTALLA DE ACTIVACIÓN OPCIONES DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.7 Prototipo de pantalla de control.
Pantalla donde podemos acceder a los diferentes menús que controlan
los dispositivos de climatización e iluminación.
ILUSTRACIÓN N° 9
PANTALLA SECUNDARIA DE CONTROL
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.8 Prototipo de pantalla de control de climatización
Pantalla donde se puede encender o apagar los aires acondicionados.
Metodología 65
ILUSTRACIÓN N° 10
PANTALLA DE CONTROL DE CLIMATIZACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.9 Prototipo de pantalla de control de iluminación
Pantalla donde se puede apagar o encender los sistemas de
iluminación.
ILUSTRACIÓN N° 11
PANTALLA DE CONTROL DE ILUMINACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.10 Prototipo de pantalla de supervisión
Pantalla donde podemos acceder a los diferentes menús de
supervisión de los sistemas.
Metodología 66
ILUSTRACIÓN N° 12
PANTALLA DE SUPERVISIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.11 Prototipo de pantalla de supervisión de iluminación
En esta pantalla podemos monitorear el estado de los sistemas de
iluminación que puede ser alto o bajo, prendido o apagado, y visualizar
las horas de funcionamiento de los dispositivos.
ILUSTRACIÓN N° 13
PANTALLA DE SUPERVISIÓN DE ILUMINACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.12 Prototipo de pantalla de supervisión de climatización
En esta pantalla podemos monitorear el estado de los sistemas de
climatización que puede ser alto o bajo, prendido o apagado, y visualizar
las horas de funcionamiento de los dispositivos.
Metodología 67
ILUSTRACIÓN N° 14
PANTALLA DE SUPERVISIÓN DE CLIMATIZACIÓN
Fuente: Elaboración Propia
Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.13 Prototipo de pantalla de reportes del sistema
En esta pantalla podemos generar los reportes de los usuarios del
sistema, y las características técnicas de los aires y las lámparas.
ILUSTRACIÓN N° 15
PANTALLA DE REPORTES Y CONSULTAS
Fuente: Elaboración Propia
Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 68
ILUSTRACIÓN N° 16
PANTALLA DE REPORTES DE HORAS DE FUNCIONAMIENTO
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.10.14 Prototipo de pantalla de ayuda del sistema
En esta pantalla podemos visualizar los requerimientos funcionales y
derechos de autor del sistema.
ILUSTRACIÓN N° 17
PANTALLA DE CONTENIDO DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 69
ILUSTRACIÓN N° 18
PANTALLA DE DERECHOS DE AUTOR
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.11 Diagrama de actividades
Siguiendo con la metodología descriptiva una vez realizado el diseño
de las pantallas del sistema, esta nos indica que debemos detallar la
secuencia de actividades del sistema de gestión domótico, lo vamos a
realizar con el diagrama de actividades.
3.11.1 Diagrama del caso de uso CU003 al proceso de Login
El siguiente diagrama de actividad es la validación que realiza el
sistema para el acceso de los usuarios a la pantalla del menú principal.
Los usuarios del sistema ingresan al formulario del Login, donde
validan la cuenta de usuario.
Una vez validado los datos el usuario tendrá acceso al menú principal
del sistema domótico donde tendrá acceso a los menús de
mantenimiento, control, supervisión, consulta y ayuda del sistema, caso
contrario el sistema presentara un mensaje de error clave incorrecto y
retornara al formulario del Login.
Metodología 70
DIAGRAMA N° 9
LOGIN DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.11.2 Diagrama de actividades del caso de uso CU005 0
correspondiente al Mantenimiento de usuarios.
En este trabajo de investigación el siguiente diagrama de actividades
es la representación secuencial del registro de los usuarios del sistema.
Metodología 71
DIAGRAMA N° 10
MANTENIMIENTO DE USUARIOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.11.3 Diagrama del caso de uso CU004 proceso de permisos
El siguiente diagrama refleja las actividades para conceder permisos
de usuarios en el sistema.
Metodología 72
DIAGRAMA N° 11
PERMISOS AL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.11.4 Diagrama de actividades del caso de uso CU006
0 proceso de mantenimiento de opciones.
Este diagrama de actividad es la representación gráfica de cómo se
habilitan o deshabilitan las opciones de los diferentes formularios del
sistema.
Metodología 73
DIAGRAMA N° 12
MANTENIMIENTO DE OPCIONES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.11.5 Diagrama de actividades del caso de uso CU001 0
correspondiente al proceso de gestión de la iluminación.
Es la representación gráfica del control y monitoreo de los sistemas de
iluminación en las aulas de clase de la Unidad Educativa Liceo Naval
Guayaquil.
Metodología 74
3.11.5.1 Diagrama de actividad del control de la iluminación
DIAGRAMA N° 13
CONTROL DE LA ILUMINACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Los usuarios ingresan a la pantalla principal del sistema donde
seleccionan el menú control donde pueden encender o apagar los
sistemas de iluminación de las aulas de clase de la Unidad Educativa.
Metodología 75
3.11.5.2 Diagrama de actividad del monitoreo de la iluminación.
DIAGRAMA N° 14
MONITOREO DE LA ILUMINACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.11.6 Diagrama de actividades del caso de uso CU002 0
al proceso de gestión de la climatización.
Es la representación gráfica del control y monitoreo de los sistemas de
climatización en las aulas de clase del Liceo Naval Guayaquil.
Metodología 76
3.11.6.1 Diagrama de actividad del control de la climatización.
DIAGRAMA N° 15
CONTROL DE LA CLIMATIZACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Los usuarios ingresan a la pantalla principal del sistema donde
seleccionan el menú control donde pueden encender o apagar los
sistemas de climatización de las aulas de clase de la Unidad Educativa.
Metodología 77
3.11.6.2 Diagrama de actividad del monitoreo de la climatización.
DIAGRAMA N° 16
MONITOREO DE LA CLIMATIZACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 78
3.11.7 Diagrama de actividades del caso de uso CU007 0
correspondiente al proceso de consultas y reportes.
El siguiente diagrama de actividades es la representación gráfica de
las actividades realizadas por el usuario y el sistema para las consultas y
reportes.
DIAGRAMA N° 17
CONSULTAS Y REPORTES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 79
3.11.8 Diagrama de actividades del caso de uso CU008 0
00000proceso de ayuda del sistema.
El siguiente diagrama de actividades es la representación de la
información sobre requerimientos funcionales del sistema y diseño de
pantallas.
DIAGRAMA N° 18
AYUDA DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 80
3.12 Diagrama de Robustez
El diagrama de robustez es un híbrido entre el diagrama de clase y el
diagrama de actividades, mostrará diferencias entre tipos de elementos
que constituirán el sistema.
3.12.1 Diagrama de robustez del caso de uso CU003
00000correspondiente al proceso de Login.
DIAGRAMA N° 19
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ LOGIN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.12.2 Diagrama de robustez del caso de uso CU005
00000correspondiente al mantenimiento de usuarios.
DIAGRAMA N° 20
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ MANTENIMIENTO DE USUARIOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 81
3.12.3 Diagrama de robustez del caso de uso CU004
00000correspondiente al proceso de permisos al sistema.
DIAGRAMA N° 21
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ PERMISOS AL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.12.4 Diagrama de robustez del caso de uso CU006
00000correspondiente al mantenimiento de opciones.
DIAGRAMA N° 22
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ MANTENIMIENTO OPCIONES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 82
3.12.5 Diagrama de robustez del caso de uso CU001
00000correspondiente a la gestión de iluminación.
DIAGRAMA N° 23
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ GESTIÓN DE ILUMINACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.12.6 Diagrama de robustez del caso de uso CU002
00000correspondiente a la gestión de climatización.
DIAGRAMA N° 24
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ GESTIÓN DE CLIMATIZACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Metodología 83
3.12.7 Diagrama de robustez del caso de uso CU007
00000correspondiente a las consultas y reportes.
DIAGRAMA N° 25
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ CONSULTAS Y REPORTES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
.
3.12.8 Diagrama de robustez del caso de uso CU008
00000correspondiente a la ayuda del sistema.
DIAGRAMA N° 26
DIAGRAMA DE ROBUSTEZ AYUDA DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
3.13 Diagrama de clases
En el diagrama de clases se va a presentar las relaciones y
comportamiento entre las clases que conforman parte del sistema.
Metodología 84
DIAGRAMA N° 27
DIAGRAMA DE CLASES PRELIMINAR
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Propuesta 85
CAPÍTULO IV
PROPUESTA
4.1 Tema
Diseño de un sistema domótico para gestionar dispositivos eléctricos y
electrónicos en las aulas de clase de la unidad educativa liceo naval
Guayaquil.
4.2 Objetivos
Diseñar un sistema que controle y supervise los dispositivos eléctricos
y electrónicos para los sistemas de climatización e iluminación de las
aulas de clase de la Unidad Educativa Liceo Naval de Guayaquil.
4.3 Entorno de software
4.3.1 Arquitectura
La arquitectura propuesta para el diseño del sistema es Modelo Vista
Controlador (MVC) es un estilo de arquitectura de software que separa los
datos de una aplicación, la interfaz de usuario, y la lógica de control en
tres componentes distintos, este modelo permite ordenar el código de una
manera que el proyecto o la aplicación pueda mantenerse con el tiempo.
Este patrón busca separar la lógica de negocio, con la lógica de
acceso a la base de datos, con el fin de mejorar la facilidad de
mantenimiento y la reutilización del código.
Propuesta 86
4.3.2 Lenguaje de programación
El lenguaje de programación propuesto es Java porque es
multiplataforma, rápido, seguro y fiable.
Este lenguaje de programación contiene importantes mejoras para el
rendimiento estabilidad y seguridad de las aplicaciones java que se
ejecutan en el equipo.
Java por ser multiplataforma se puede programar aplicaciones para
arduino que son soluciones domóticas.
4.3.3 Base de datos
La base de datos a utilizar es MySQL Server 2010, permite la
integridad, confidencialidad y seguridad de los datos almacenados en la
base.
MySQL es un sistema gestor de bases de datos (SGBD, DBMS por
sus siglas en inglés) muy conocido y ampliamente usado por su
simplicidad y notable rendimiento.
También su condición de open source de MySQL, que hace que su
utilización sea gratuita e incluso se pueda modificar con total libertad,
4.3.4 Diagramas de clases (diseño)
En el diagrama de clase se va a visualizar las relaciones y
comportamientos entre las clases que involucran nuestro sistema. Los
diagramas de clase son diagrama de estructura estática que muestran las
clases del sistema y sus interrelaciones, incluyendo herencia, agregación
y asociación.
Propuesta 87
DIAGRAMA N° 28
DIAGRAMA DE CLASES FINAL
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.4 Diseño de la base de datos
4.4.1 Modelo de datos
El modelo de datos es la descripción de las tablas que conforman la
base de datos con sus claves primarias, y las relaciones entre las tablas.
Propuesta 88
DIAGRAMA N° 29
MODELO DE DATOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Propuesta 89
4.4.2 Diccionario de datos
4.4.2.1 Tablas del sistema
TABLA N° 18
[DBO]. [USUARIOS]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key Name Data Type Allow
Nulls
Descripción
Campo
PK id_Usuario Int False Código identificador del
usuario
Nombre Varchar(50) True Nombre del usuario
Cargo varchar(50) True Cargo del usuario
Usuario varchar(50) True Usuario para ingresar al
sistema
Contraseña varchar(50) True Contraseña para ingresar al
sistema
Tipo_Usuario varchar(50) True
Tipo de usuario del sistema
que son: Administrador,
Técnicos, Conserjes
Estado Bit True
Estado
1=activo,0 = inactivo
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de los usuarios del sistema y sus relaciones con
las demás tablas del sistema.
Propuesta 90
TABLA N° 19
[DBO]. [ILUMINACIÓN]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key Name Data Type Allow
Nulls
Descripción
Campo
PK id_Iluminación Int False Código identificador de la
tabla iluminación
FK id_Lámpara Int False Código identificador de la
tabla maestra de lámpara
FK id_Aula Int False Código identificador de la
tabla maestra de aula
Luminosidad Int True Grado de luminosidad de
lámpara fluorescente
Fecha Date True Fecha que se realizó la
transacción domótica
Hora_Inicio Time True Hora de inicio de la
transacción domótica
Hora_Fin Time True Hora que terminó la
transacción domótica
Técnico varchar True Técnico que realizó la
transacción domótica
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de los sistema de iluminación y sus relaciones con
las demás tablas del sistema
Propuesta 91
TABLA N° 20
[DBO]. [MAESTRO DE LÁMPARA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key
Name
Data Type Allow Nulls Descripción
Campo
PK
id_Lámpara
int False Código identificador de la
tabla maestra de lámpara
Marca
int True Marca de la lámpara
fluorescente
Modelo
int True Modelo de la lámpara
fluorescente
Potencia
Varchar
True Potencia de trabajo lámpara
fluorescente
Tensión varchar True Voltaje con que trabaja
lámpara fluorescente
Estado bit True
Estado
1=encendido, 0=apagado
Vida_Util decimal True Vida útil de los dispositivos
esta en años
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de la lámpara fluorescente y sus relaciones con las
demás tablas del sistema
Propuesta 92
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
TABLA N° 21
[DBO]. [CLIMATIZACIÓN]
Key Name Data
Type
Allow
Nulls
Descripción
Campo
PK id_Climatización int False Código identificador de la tabla
de climatización
FK id_Aire int False Código identificador de la tabla
maestra de aire
FK id_Aula int False
Código identificador de la tabla
maestra de aula
Temperatura int True Temperatura ambiente
Fecha date True
Fecha que se realizó la
transacción domótica
Hora_Inicio time True
Hora de inicio de la transacción
domótica
Hora_Fin time True
Hora que finalizó la transacción
domótica
Técnico varchar True
Técnico que realizó la
transacción domótica
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de los sistemas de climatización y sus relaciones
con las demás tablas del sistema.
Propuesta 93
TABLA N° 22
[DBO]. [MAESTRO DE AIRE]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key Name Data Type Allow Nulls
Descripción
Campo
PK id_Aire int False Código identificador de la tabla
maestra de aire
Marca int True Marca de los aires acondicionados
Modelo int True Modelo de los aires
acondicionados
Serie varchar True Serie de los aires acondicionados
Capacidad varchar True Capacidad en btude los aires
acondicionados
Voltaje varchar True Voltaje de trabajo de los aires
acondicionados
Estado bit True
Estado
1=encendido, 0=apagado
Vida_Util decimal True
La vida útil de los dispositivos esta
dado en años
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de los aires acondicionados y sus relaciones con
las demás tablas del sistema.
Propuesta 94
TABLA N° 23
[DBO]. [MAESTRO DE AULA]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key Name Data Type Allow Nulls Descripción
Campo
PK id_Aula int False Código identificador de la tabla
maestra de aula
Edificio int True Edificio donde se encuentra
ubicado el dispositivo
Planta int True Planta donde se encuentra
ubicado el dispositivo
Bloque int True Bloque donde se encuentra el
dispositivo
Curso int True Curso donde se encuentra
ubicado el dispositivo
Paralelo int True
Paralelo donde está ubicado los
dispositivos
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de las aulas de curso y sus relaciones con las
demás tablas del sistema.
Propuesta 95
TABLA N° 24
[DBO]. [PERMISO]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key Name Data Type Allow Nulls
Descripción
Campo
PK id_Permiso Int False Código identificador de la tabla
permiso
FK id_Usuario Int False Código identificador del usuario
del sistema
FK id_Menú Int False Código identificador de la tabla
menú
FK id_Formulario Int False Código identificador de la tabla
formulario
FK id_Opciones Int False Código identificador de la tabla
opciones
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de los permisos del sistema y sus relaciones con
las demás tablas del sistema.
Propuesta 96
TABLA N° 25
[DBO]. [MENÚ]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
TABLA N° 26
[DBO]. [FORMULARIO]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key Name Data Type Allow Nulls Descripción
Campo
PK id_Menú int False Código identificador de la tabla
menú
Descripción varchar True Menú que se va habilitar o
deshabilitar en el sistema
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de los menús del sistema y sus relaciones con las
demás tablas del sistema.
Key Name Data Type Allow Nulls Descripción
Campo
PK id_Formulario Int False Código identificador de la
tabla formulario
Descripción Varchar True Formulario que se va habilitar
o deshabilitar en el sistema
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de los formularios del sistema y sus relaciones con
las demás tablas del sistema.
Propuesta 97
TABLA N° 27
[DBO]. [TIPO TABLAS]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
Key Name Data Type
Allow
Nulls
Descripción
Campo
PK id_Evento int False Código identificador de la tabla evento
Descripción varchar True Descripción del evento
TipoMaestro varchar True
Identifica el tipo de registro de tablas
maestras
Ma= Registro de la marca del
dispositivo
Mod= Registro del modelo del
dispositivo
Edif= Registro del edificio donde está
ubicado el dispositivo
Plan= Registro de la planta donde
está ubicado el dispositivo
Crs= Registro del curso donde está
ubicado el dispositivo
Prl= Registro del paralelo donde está
ubicado el dispositivo
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de las tablas maestras principales del sistema.
Propuesta 98
TABLA N° 28
[DBO]. [OPCIONES]
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.5 Diagramas de secuencias
El diagrama de secuencia nos permite modelar la interacción entre
objetos de nuestro sistema domótico.
4.5.1 Diagrama de secuencia del login del sistema
Elementos:
Interfaz login
Controlador login
Entidad usuarios
Key Name
Data
Type
Allow
Nulls
Descripción
Campo
PK id_Opciones int False Código identificador de la tabla
opciones
Descripción varchar True Opciones que se va habilitar o
deshabilitar en los formularios
Descripción de la tabla:
Tabla que contiene la información de las opciones del sistema y sus relaciones con
las demás tablas del sistema
Propuesta 99
DIAGRAMA N° 30
DIAGRAMA DE SECUENCIA DEL LOGIN DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.5.2 Diagrama de secuencia de permisos
Elementos:
Pantalla asignación permisos
Controlador permisos
Entidad permisos
Propuesta 100
DIAGRAMA N° 31
DIAGRAMA DE SECUENCIA DE PERMISOS DEL SISTEMA
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.5.3 Diagrama de secuencia de opciones
Elementos:
Pantalla mantenimiento opciones
Controlador opciones
Entidad opciones
Propuesta 101
DIAGRAMA N° 32
DIAGRAMA DE SECUENCIA MANTENIMIENTO OPCIONES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.5.4 Diagrama de secuencia de mantenimiento de usuarios
Elementos:
Pantalla mantenimiento usuarios
Controlador registro usuarios
Entidad usuarios
Propuesta 102
DIAGRAMA N° 33
DIAGRAMA DE SECUENCIA MANTENIMIENTO USUARIOS
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.5.5 Diagrama de secuencia de gestión de la iluminación
Elementos:
Pantalla gestión iluminación
Controlador iluminación
Entidad iluminación
Propuesta 103
DIAGRAMA N° 34
DIAGRAMA DE SECUENCIA GESTIÓN DE LA ILUMINACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.5.6 Diagrama de secuencia de gestión de la climatización
Elementos:
Pantalla gestión climatización
Controlador climatización
Entidad climatización
Propuesta 104
DIAGRAMA N° 35
DIAGRAMA DE SECUENCIA GESTIÓN DE LA CLIMATIZACIÓN
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
4.5.7 Diagrama de secuencia de consultas o reportes
Elementos:
Pantalla consultas y reportes
Controlador reportes
Entidad reportes
Propuesta 105
DIAGRAMA N° 36
DIAGRAMA DE SECUENCIA CONSULTAS Y REPORTES
Fuente: Elaboración Propia Elaborado por: Cruz Párraga Genshis
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 Conclusiones
En base al trabajo desarrollado se concluye:
Se recopiló información detallada y precisa de las características
técnicas de los aires acondicionados y lámparas fluorescentes de
las aulas de curso, mediante un inventario físico porque el 100% de
equipos están debidamente rotulados por el control minucioso de
los encargados de activo fijo, que me permitió realizar el inventario
físico con facilidad.
El estudio de las técnicas de automatización como la placa de
circuitería impresa (arduino), me facilito la automatización
dispositivos de climatización e iluminación, y con la investigación
realizada deduje que los 33 aires acondicionados del nivel primario
y secundario se pueden controlar y supervisar de manera eficiente.
En la fase de diseño del sistema se me dificultó al principio porque
necesitaba de elementos eléctricos para comprobar su
funcionalidad, pero en el desarrollo del trabajo de titulación pude
controlar y supervisar los dispositivos de iluminación y
climatización.
Glosario de términos 107
5.2 Recomendaciones
En la recolección de información de las características técnicas de
los aires acondicionados y lámparas fluorescentes, necesitan
implementar un nuevo formato que establezca la funcionalidad de
los dispositivos y los stickers de identificación de los equipos deben
estar en un lugar visible para llevar un registro eficiente.
Capacitación a los técnicos sobre herramientas de automatización,
para que en una segunda etapa poder controlar y supervisar los
proyectores de las aulas de clase que resultaron el mayor
porcentajes en las encuestas realizadas a los estudiantes.
En una segunda fase diseñar un sistema con plataforma móvil que
pueda controlar o supervisar en las aulas de clase dos aires
acondicionados y cuatro lámparas fluorescentes.
Glosario de términos 108
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Actuadores: Es un dispositivo capaz de transformar energía
hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la
finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado.
Arduino: Es una placa programable con entradas y salidas digitales y
analógicas, cuyo bajo coste la hace ideal para iniciarse en automatización
o realizar proyectos domésticos en electrónica y robótica.
Esto significa que disponemos de un pequeño “autómata”, capaz de
recibir información del entorno (sensores) y realizar acciones (actuadores,
motores…), según un programa que introducimos con un ordenador, y
que puede ejecutar de forma autónoma.
Cable par trenzado: Lo que se denomina cable de Par Trenzado
consiste en cuatro pares de alambres de cobre aislados, que se trenzan
de forma helicoidal, de esta forma el par trenzado constituye un circuito
que puede transmitir datos.
Comunicación serie: Es una interfaz de comunicación de datos
digitales que nos permite establecer transferencia de información entre
varios dispositivos. Esto nos va a permitir que podamos interactuar con
nuestro Arduino desde el computador, recibiendo información y
enviándose la nosotros cuando lo necesitemos.
CSMA: Es conocido como un método de contención debido a que se
contiene, o retiene, a los equipos de la red hasta que haya una
oportunidad para enviar los datos.
Glosario de términos 109
Domótica: Es el término "científico" que se utiliza para denominar la
parte de la tecnología (electrónica e informática), que integra
el control y supervisión de los elementos existentes en un edificio de
oficinas o en uno de viviendas o simplemente en cualquier hogar.
Edificio inteligente: Un edificio inteligente se refiere a construcciones
comúnmente edificios que hacen uso de toda clase de tecnologías para
hacer más eficiente su uso y control, estas tecnologías abarcan
principalmente 4 categorías: Seguridad, Comunicaciones, Apoyo Logístico
y Automatización de Procesos.
Inmótica: La inmótica es el conjunto de tecnologías aplicadas al
control y la automatización inteligente de edificios no destinados a
vivienda, como hoteles, centros comerciales, hospitales y todos los
edificios terciarios, permitiendo una gestión eficiente del uso de la
energía, además de aportar seguridad, confort, y comunicación entre el
usuario y el sistema.
Investigación descriptiva: El propósito del investigador es describir
situaciones y eventos. Esto es, decir cómo es y se manifiesta determinado
fenómeno.
Los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades
importantes de personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno
que sea sometido a análisis. Miden o evalúan diversos aspectos,
dimensiones o componentes del fenómeno o fenómenos a investigar.
Investigación exploratoria: Son las investigaciones que pretenden
darnos una visión general, de tipo aproximativo, respecto a una
determinada realidad. Este tipo de investigación se realiza especialmente
cuando el tema elegido ha sido poco explorado y reconocido.
Glosario de términos 110
Lenguaje processing: Es un lenguaje de programaciones open
source (código abierto) y un ambiente de trabajo para personas que
quieran programar imágenes, animaciones e interacciones.
Metodología iconix: Es una metodología de desarrollo de software,
basada en la complejidad de análisis de la metodología RUP (Rational
Unified Processes) y la practicidad para desarrollar de la metodología XP
(Extreme Programming).
Objeto: Entidad existente en la memoria del ordenador que tiene unas
propiedades (atributos o datos sobre sí mismo almacenados por el objeto)
y unas operaciones disponibles específicas (métodos).
PLC: Lo define como una especial de microprocesador basado en
controles que usa una memoria programable para almacenar
instrucciones y mediante estas, implementar funciones lógicas,
secuenciales, de tiempo, contadoras y aritméticas con el fin de controlar
máquinas y procesos y está diseñado para ser operados por ingenieros
con poco conocimiento en computadoras y lenguajes de cómputo.
Protocolo de comunicación: Los protocolos de comunicaciones
definen las reglas para la transmisión y recepción de la información entre
los nodos de la red, de modo que para que dos nodos se puedan
comunicar entre si es necesario que ambos empleen la misma
configuración de protocolos.
Protocolo x10: Es el lenguaje de comunicación que utilizan los
productos compatibles X10 para hablarse entre ellos y que le permiten
controlar las luces y los aires acondicionados de las aulas de clase de la
primaria y secundaria.
Glosario de términos 111
Redes: Una red informática es un conjunto de dispositivos
interconectados entre sí a través de un medio, que intercambian
información y comparten recursos.
RXTX: La librería de comunicaciones RXTX es un conjunto de clases
de Java que nos facilita las comunicaciones entre la PC y Arduino,
esencialmente cubre las comunicaciones Serial, no necesariamente tiene
que ser con Arduino.
Scada: Es un software para ordenadores que permite controlar y
supervisar procesos industriales a distancia.
Sensores: Un sensor lo podemos definir como un dispositivo que
transforma una señal Mecánica, química, Presencia, Presión, temperatura
etc. en una señal eléctrica para poder ser detectada por un sistema de
control.
Temporizadores: Los transmisores son instrumentos que convierten
la salida del sensor en una señal suficientemente fuerte como para
transmitirla al controlador o a otro aparato receptor.
Anexos 112
Anexos
Anexos 113
ANEXO N° 1
ENCUESTA DIRIGIDA A CONSERJES
Nombre de la empresa: Unidad Educativa Liceo Naval Guayaquil
Dirección: Av. Pedro J. Menéndez Gilbert
Teléfono: 394683 Fecha: Guayaquil, 21 de enero de 2016
Nombre de la persona entrevistada: Paola Cruz
La domótica abarca el control y monitoreo en forma remota o
presencial de aplicaciones o dispositivos para iluminación,
climatización, seguridad, sistema multimedia, y sistemas de
telecomunicación.
Domótica
1.-¿Ha oído hablar de domótica?
Si
No
2.-¿Para qué necesidad utilizaría el producto o servicio? (Puede
elegir más de una alternativa)
Individualización y exclusividad.
Ahorro energético.
Incrementar niveles de seguridad.
Prevención de desastres.
3.-¿Le gustaría que la domótica se implementara en las aulas de
curso del Liceo Naval Guayaquil?
Anexos 114
Si
No
4.-¿Cuál de estas alternativas escogería para el control de los
dispositivos?
Computadora
Celular
Tablet
5.-¿Qué dispositivos le gustaría automatizar y controlar en las aulas
de curso? (puede elegir varias opciones).
Proyector.
Pantalla para proyector.
Pizarrón virtual.
Pizarrón interactivo.
Cámara documental.
Cámara de vigilancia.
Aires acondicionados.
Lámparas fluorescentes.
Ahorro energético
6.-¿Qué tipo de bombilla están instaladas en las aulas de clase?
Tipo Ahorrador
Tipo Led
Tipo Filamento
Anexos 115
7.-¿Qué tipo de aire acondicionado tienen instaladas las aulas de
clase?
Tipo Ventana
Tipo Split
8.-¿Qué equipos consumen mayor energía? enumere del 1 al 7,
siendo 1 el que menos consume, y el 7 el que más consume.
Computador.
Proyector.
Pantalla para proyector.
Pizarrón virtual.
Pizarrón interactivo.
Cámara documental.
Cámara de vigilancia.
Aires acondicionados.
Lámparas fluorescentes.
Anexos 116
ANEXO N° 2
ENCUESTA DIRIGIDA A TÉCNICOS ELÉCTRICOS
Nombre de la empresa: Unidad Educativa Liceo Naval Guayaquil
Dirección: Av. Pedro J. Menéndez Gilbert
Teléfono: 394683 Fecha: Guayaquil, 21 de enero de 2016
Nombre de la persona entrevistada: SEV.PUB. Mauricio Pérez yagual.
La domótica abarca el control y monitoreo en forma remota o
presencial de aplicaciones o dispositivos para iluminación,
climatización, seguridad, sistema multimedia, y sistemas de
telecomunicación.
Domótica
1.-¿Ha oído hablar de domótica?
Si
No
2.- ¿Para qué necesidad utilizaría el producto o servicio? (Puede
elegir más de una alternativa)
Individualización y exclusividad.
Ahorro energético.
Incrementar niveles de seguridad.
Prevención de desastres.
3.-¿Le gustaría que la domótica se implementara en las aulas de
curso del Liceo Naval Guayaquil?
Anexos 117
Si
No
4.- ¿Cuál de estas alternativas escogería para el control de los
dispositivos?
Computadora
Celular
Tablet
5.- ¿Qué dispositivos le gustaría automatizar y controlar en las aulas
de curso? (puede elegir varias opciones)
Proyector.
Pantalla para proyector.
Pizarrón virtual.
Pizarrón interactivo.
Cámara documental.
Cámara de vigilancia.
Aires acondicionados.
Lámparas fluorescentes.
Ahorro energético
6.- ¿Qué tipo de bombilla están instaladas en las aulas de clase?
Tipo Ahorrador
Tipo Led
Tipo Filamento
Anexos 118
7.- ¿Qué tipo de aire acondicionado tienen instaladas las aulas de
clase?
Tipo Ventana
Tipo Split
8.-¿Qué equipos consumen mayor energía? enumere del 1 al 7,
siendo 1 el que menos consume, y el 7 el que más consume.
Computador.
Proyector.
Pantalla para proyector.
Pizarrón virtual.
Pizarrón interactivo.
Cámara documental.
Cámara de vigilancia.
Aires acondicionados.
Lámparas fluorescentes
Anexos 119
ANEXO N° 3
ENCUESTA DIRIGIDA A ESTUDIANTES
Nombre de la empresa: Unidad Educativa Liceo Naval Guayaquil
Dirección: Av. Pedro J. Menéndez Gilbert
Teléfono: 394683 Fecha: Guayaquil, 21 de enero de 2016
Nombre de la persona entrevistada: Estudiantes.
La domótica abarca el control y monitoreo en forma remota o
presencial de aplicaciones o dispositivos para iluminación,
climatización, seguridad, sistema multimedia, y sistemas de
telecomunicación.
Domótica
1.-¿Ha oído hablar de domótica?
Si
No
2.-¿Cuál de estos beneficios de la domótica le gusta más?(Puede
escoger más de una alternativa)
Individualización y exclusividad.
Ahorro energético.
Incrementar niveles de seguridad.
Prevención de desastres.
3.-¿Qué dispositivo o equipos tiene su aula de curso?(Puede elegir
varias opciones)
Anexos 120
Computador.
Proyector.
Pantalla para proyector.
Pizarrón virtual.
Pizarrón interactivo.
Cámara documental.
Cámara de vigilancia.
Aires acondicionados.
Lámparas fluorescentes.
4.- ¿Le gustaría que la domótica se implementara en las aulas de
curso del Liceo Naval Guayaquil?
Si
No
5.-En un rango del 1 al 7¿qué dispositivo le gustaría automatizar?
Siendo e1 01 la opción más baja y el 07 la opción más alta.
Proyector.
Pantalla para proyector.
Pizarrón virtual.
Pizarrón interactivo.
Cámara documental.
Cámara de vigilancia.
Aires acondicionados.
Lámparas fluorescentes.
Anexos 121
Ahorro energético
6.- ¿Apagas los equipos al salir de clase?
Si
No
7.- ¿En las horas de clase dejas encendido los equipos cuando no lo
usan?
Si
No
Bibliografía 122
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