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    Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados

    del Instituto Politecnico Nacional

    Unidad Zacatenco

    Departamento de Computacion

    Localizacion y seguimiento de dispositivos moviles

    Tesis que presenta

    Hermes Francisco Montes Casiano

    para obtener el Grado de

    Maestro en Ciencias de la Computacion

    Directores de la Tesis

    Dr. Pedro Meja Alvarez

    Mexico, D.F. Febrero 2012

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    A la memoria de mis abuelos,Ines Salado Acevedo y

    Marciano Casiano Factor

    A mi mejor amiga, companera de viday esposa... Con todo mi amor para ti Ana Silvia

    A mis padres, Francisca y Lazaro

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    Resumen

    En la decada de los noventa surge el campo delComputo Movil, basado en los principiosde los Sistemas Distribuidos y la necesidad de integrar en un tipo de arquitectura a losclientes moviles, los cuales poseen diferentes caractersticas de funcionalidad y desempeno alde las computadoras de uso convencional. El incremento en la capacidad de c omputo de losprocesadores, las mejoras en los sistemas operativos modernos para dispositivos m oviles y

    la popularidad de la banda ancha movil, hacen de los telefonos celulares el mejor candidatocomo dispositivo de computo movil.

    Desde el surgimiento de las redes de telefona movil se abrio un nicho importante pa-ra desarrollos e innovaciones tecnologicas que proveyeran a los usuarios de servicios queayudaran a mejorar su calidad de vida o les ayudaran en la realizacion de sus actividadescotidianas. En los ultimos anos el incremento en los servicios y caractersticas, de movilidady transferencia de informacion, de las redes de telefona movil, aunado con la proliferacionde dispositivos moviles, abre un nicho importante para el desarrollo de aplicaciones que pro-porcionen funcionalidad a los usuarios mientras se encuentran en movimiento.

    Con el fin de proporcionar una herramienta informatica que permita localizar y conocerel desplazamiento geografico de una persona (portador de un telefono celular), en el presentetrabajo de tesis se propuso disenar e implementar un mecanismo que permita la localizaciony seguimiento de dispositivos moviles; motivado por la creciente popularidad del computomovil y por el campo de oportunidad que generan las redes de banda ancha movil.

    El sistema desarrollado, ademas de proveer la funcionalidad de localizacion y seguimiento,proporciona mecanismos para la emision de alertas y generacion de historiales de posiciona-miento. El mecanismo de emision de alertas se basa en dos principios, la asignacion de unarea geografica para desplazamiento y el establecimiento del tiempo maximo durante el cualun movil puede estar en reposo. El mecanismo de generacion de historiales de posiciona-miento permite conocer la ubicacion del portador de un dispositivo movil en el pasado, conbase en un intervalo de tiempo dado y, ademas del intervalo de tiempo, un punto de interes.

    Los resultados obtenidos prueban que el sistema desarrollado es una buena herramientapara localizacion y seguimiento, ademas la precision de los dispositivos AGPS de los telefonoscelulares utilizados permite utilizarlos en el seguimiento de personas, ya que el margen deerror promedio es aceptable.

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    Abstract

    In the nineties appeared the Mobile Computing. Its based on the principles of Distri-buted Systems and the need to integrate into an architecture for mobile clients, which havedifferent performance and characteristics of conventionally computers. The increase of com-puting power of processors, improvements in modern operating systems for mobile devicesand the popularity of mobile broadband, make mobile phones the best candidate for mobile

    computing devices.

    The emergence of mobile networks opened an important niche for developments and tech-nological innovations that provided users with services. This services helped improve theirquality of life and assist them in performing their daily activities. In recent years the increasein the services and features, such as: mobility and data rates of mobile networks and theproliferation of mobile devices, opens an important niche for applications development, thatprovide functionality for users while are in motion.

    In order to provide a computational tool to locate and learn about the geographicaldisplacement of a person (carrying a cell phone), this thesis is focused in the design and

    development a mechanism for location and tracking of mobile devices, motivated by the gro-wing popularity of mobile computing and the mobile broadband networks.

    The developed system provides mechanisms for alerting and generation positioning re-cord. The mechanism of alerting is based on two principles, the setting of geofence and thesetting of a maximum time that a mobile can be at rest. The generation mechanism of recordspositioning allows to know the past location of a mobile carrier based on a given time interval.

    The results show that the developed system is a good tool for tracking and tracing, alsothe accuracy of AGPS devices used cell phones can be used in people tracking, since theaverage error is acceptable.

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    Agradecimientos

    ADiospor llenar mi vida de bendiciones y permitirme lograr mis metas.

    A mi esposa Ana Silvia, quien estuvo a mi lado desde el inicio de mis estudios profe-sionales. Gracias por escucharme, por motivarme siempre a seguir adelante... Graciaspor tu compresion... Gracias por se la fuente de mi inspiracion.

    No hay palabras para expresar el agradecimiento a quienes me dieron la vida, Fran-ciscay Lazaro, podra escribir un libro entero y no terminara... Gracias por habermeapoyado hasta el final, gracias por su amor y ensenanzas.

    A mis tos, quienes siembre me brindaron su apoyo. Especialmente a Serafn, quienmas que un to a sido un padre para m. Gracias por creer siempre en mi y apoyarmeincondicionalmente en la realizacion de mis metas.

    A mi asesor de tesis el Dr. Pedro Meja Alvarez, por haberme transmitido sus conoci-mientos y por su direccion en este trabajo, ya que sin su apoyo no abra sido posible.

    A la Dra. Sonia y al Dr. Jorge Buenabad, por fungir como revisores de mi trabajo ypor los conocimientos transmitidos en los cursos que me impartieron.

    AlCONACyTpor la beca otorgada para la realizacion de mi maestra.

    AlCINVESTAV-IPNy a su Departamento de Computacionpor haberme aceptado ensu Programa de Maestra en Ciencias de la Computacion y por los medios proporcio-nados para la realizacion de la misma.

    A Jose Jaime L opez Rabadan, quien me ha brindado su amistad, me ha apoyado in-condicionalmente y me ha ensenado con el ejemplo que en la vida hay que esforzarsepara realizar lo que uno se propone.

    ACarlos Silva Sanchez, quien paso de ser mi maestro a ser un gran amigo.

    A la familia Cabello Casiano por ese apoyo y carino que siempre me brindo cada unode sus miembros... Les estare eternamente agradecido.

    A Sofi la secretaria del departamento, por su apoyo.

    A Ivan, pro brindarme su amistad desde mi llegada a la hermosa Ciudad de Mexico.

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    A todos mis amigos y familiares, con quienes he compartido grandes momentos.

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    Indice general

    Resumen III

    Abstract V

    Agradecimientos VII

    1. Introduccion 11.1. Motivacion de la tesis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2. Objetivo de la tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

    1.2.1. Objetivos especficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3. Organizacion de la tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

    2. Arquitecturas de software 52.1. Arquitectura en capas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2. Modelo orientado a objetos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.3. Modelo de repositorio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.4. Arquitecturas heterogeneas y de dominio especfico . . . . . . . . . . . . . . 9

    3. Aplicaciones en la Web 113.1. Arquitectura Cliente Servidor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2. Identificadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.3. Protocolo de Transferencia de Hipertexto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.4. Protocolo de Transferencia de Hipertexto sobre SSL . . . . . . . . . . . . . . 14

    3.4.1. Comparacion entre HTTP y HTTPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153.5. Base de las aplicaciones Web. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

    3.5.1. HTML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

    3.5.2. Scripting y Ajax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.6. Aplicaciones Ricas de Internet . .